CN104214942B - 分体式热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明属于热水器技术领域，尤其涉及一种分体式热泵热水器。其包括第一承压水箱、压缩机、换热器、设于所述第一承压水箱上的第一冷凝器以及将上述部件依次连通形成回路的循环管路；还包括至少一第二承压水箱，各所述第二承压水箱上均配设有一第二冷凝器，各所述第二冷凝器均与第一冷凝器并联设置，且第一冷凝器的出口处通过独立的第一旁路管道分别连接于各所述第二冷凝器的入口处。本发明通过增设一个第二承压水箱，可将所述第二承压水箱和第一承压水箱分别设置于不同的位置进行单独供水。通过本发明提供的热泵热水器，毋须在同一承压水箱上设置多组出水管道，减少了管道长度，还可满足不同用水场合不同水温的供水需求，达到一机多用的目的。

Description

分体式热泵热水器

技术领域

本发明属于热水器技术领域，尤其涉及一种分体式热泵热水器。

背景技术

热泵热水器也称为空气能热水器，其采用逆卡诺循环原理，即将高温高压气态制冷剂经膨胀机构节流处理后变为低温低压的液态制冷剂，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q₂；蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂，此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空气中吸收的热量Q₂，一部分是由压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q₁；被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量Q₁和热量Q₂释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到设定温度直接进入保温水箱储存起来供用户使用；放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构，节流降温降压，如此，不间断进行循环。

热泵热水器通电启动后，轴流风扇开始运转，将室外空气吸入蒸发器中与工作介质进行热交换，室外空气经热交换后温度降低，再被风扇排出。同时，蒸发器内部的工作介质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种低压工作介质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，被水泵强制循环的水也通过冷凝器，被工作介质加热后送去供用户使用，而工作介质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，如此反复循环工作，空气中的热能被不断“泵”送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，以适合人们洗浴，厨房盥洗，房间采暖等方面的需求。

但是，目前市场上的家用分体式热泵热水器通常只配一个水箱，当房屋内的厨房和浴室都要用热水时，需从一个水箱中引出两组管路，通往不同的地方，在开始使用热水时，较远处的用水需要排走很多冷水，比较浪费水。而且，也不能同时满足厨房和浴室的不同温度和用水量的需求。

另外，现有的分体式热泵热水器没有配供暖装置，不能兼顾取暖的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热泵热水器，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明是这样实现的，一种分体式热泵热水器，包括第一承压水箱、压缩机、换热器、第一冷凝器和将所述压缩机、换热器和第一冷凝器依次连通形成回路并可输送工作介质的循环管路；所述第一冷凝器设于所述第一承压水箱上，所述分体式热泵热水器还包括至少一第二承压水箱，所述至少一第二承压水箱上配设有第二冷凝器并通过该第二冷凝器与第一冷凝器并联设置，所述第一冷凝器的出口处通过第一旁路管道连接于所述第二冷凝器的入口处。

进一步地，所述换热装置还包括至少一个供暖装置，所述供暖装置上配设有第三冷凝器并通过所述第三冷凝器与所述第一冷凝器并联设置，所述第一冷凝器的出口处通过第二旁路管道连接于所述第三冷凝器的入口处。

进一步地，所述循环管路上还设有节流部件和第一电磁阀；所述第二冷凝器的入口管道上依次设有第二电磁阀和所述节流部件，所述第一旁路管道上设有第三电磁阀，所述第一旁路管道的出口连接于所述第二电磁阀和所述节流部件之间的入口管道上；于所述循环管路上，所述第二冷凝器的出口与连接于其入口管道上的所述第一旁路管道的入口之间的管道上设有所述第一电磁阀。

进一步地，所述循环管路上还设有节流部件和第一电磁阀；所述第三冷凝器的入口管道上依次设有第二电磁阀和所述节流部件，所述第二旁路管道上设有第三电磁阀，所述第二旁路管道的出口连接于所述第二电磁阀和所述节流部件之间的入口管道上；于所述循环管路上，所述第三冷凝器的出口与连接于其入口管道上的所述第二旁路管道的入口之间的管道上设有所述第一电磁阀。

进一步地，所述节流部件为节流阀或毛细管。

进一步地，所述第一承压水箱和各所述第二承压水箱内均设有温度感应器。

进一步地，各所述供暖装置上均设有温度感应器。

进一步地，所述第一冷凝器及各所述第二冷凝器为冷凝管，所述承压水箱上设置的冷凝管绕于对应的所述第一承压水箱和所述第二承压水箱的外壁上。

进一步地，各所述第一冷凝器及各所述第二冷凝器为冷凝管，所述承压水箱上设置的冷凝管绕设于对应的所述第一承压水箱和所述第二承压水箱内壁上。

进一步地，所述换热器上还设有一可控制空气流速的轴流风扇，所述轴流风扇包括一电机和与所述电机相连接并由其带动旋转的扇叶。

现有技术相比，本发明中的通过增设至少一第二承压水箱，可将所述第二承压水箱和第一承压水箱分别设置于不同的位置进行单独供应热水。这样，需要使用热水时，可单独供应热水，毋须在同一承压水箱上设置多组管道，减少了输送热水的管道长度，从而减少使用热水时冷水的排放量，节约了水资源。

附图说明

图1是本发明实施例中分体式热泵热水器的连接示意图。

标记说明：

1 压缩机 14 第一电磁阀B

2 换向阀 15 供暖装置

3 第一节流部件 16 第三冷凝器

4 第一冷凝器 17 第三节流部件

5 第一承压水箱 18 第二电磁阀B

6 第一电磁阀A 19 第四节流部件

7 第三电磁阀A 20 换热器

8 第二承压水箱 21 扇叶

9 第二电磁阀A 22 电机

10 第二节流部件 23 循环管路

11 第三电磁阀B 24 第一旁路管道

12 第二冷凝器 25 第二旁路管道

a 第一端口 b 第二端口

c 第三端口 d 第四端口

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

如图1所示，为本发明提供的一较佳实施例。

本实施例提供了一种分体式热泵热水器，其包括第一承压水箱5、压缩机1、换热器20、第一冷凝器4和循环管路23，所述循环管路23将所述压缩机1、换热器20和第一冷凝器4依次连通形成回路，并输送用于热交换的工作介质，本实施例采用的冷凝器均为冷凝管。所述第一冷凝器4设于所述第一承压水箱5上。具体地，所述压缩机1的出口连接有一换向阀2，本实施例中的换向阀2为四通阀，即具有四个端口。具体地，所述压缩机1的出口连接于换向阀2的第四端口d，所述换向阀2的第四端口d和第一端口a连通，所述第三端口c和第二端口b连通。所述第一冷凝器4的入口连接于所述第一端口a，所述第一冷凝器4的出口通过循环管路23连接于所述换热器20的入口，所述换热器20的出口连接于所述换向阀2的第三端口c，所述换向阀2的第二端口b连接于所述压缩机1的入口，如此，形成一个封闭的工作介质循环回路。优选地，所述循环管路23由铜材质制作而成。其中，所述分体式热泵热水器还包括至少一第二承压水箱8，所述第二承压水箱8用于供应热水，所述第二承压水箱8与所述第一冷凝器4并联，所述第一冷凝器4的出口处通过第一旁路管道24连通至第二承压水箱8的入口处。实际应用中，常将所述第二承压水箱8和所述第一承压水箱5分别安放在厨房和浴室附近，在厨房和浴室都需要使用热水时，所述第二承压水箱8和所述第一承压水箱5可单独供应热水，毋须在同一承压水箱上设置多组管道，减少了输送热水的管道长度，从而在开始使用热水时，可减少冷水的排放量，节约了水资源。

可以理解，根据具体应用的需要，可以合理的设置所述第二承压水箱8的个数，并将各所述第二承压水箱8与所述第一冷凝器4并联，所述第一冷凝器4的出口处通过独立的第一旁路管道24连通至各所述第二承压水箱8的入口处。

本实施例中，还包括一个供暖装置15。所述供暖装置15主要用于提供暖气。所述供暖装置15上设有第三冷凝器16。通常将供暖装置15产生的暖气可供客厅或卧室等生活空间取暖。所述供暖装置15上设有第三冷凝器16，所述第三冷凝器16与所述第一冷凝器4并联，所述第一冷凝器4的出口处连接有第二旁路管道25，通过所述第二旁路管道25将所述第一冷凝器4的出口管道与所述第三冷凝器16的入口管道连通。这样，所述分立式热泵热水器在给厨房和浴室供热水的同时，还可给客厅或卧室供暖气。

当然，可以理解，根据实际的需要，合理设置所述压缩机1的功率和换热器20的热交换量，可以设置多个相互并联的供暖装置15和第二承压水箱8，其中各供暖装置15上均配设有一第三冷凝器16，各所述第二承压水箱8上配设有第二冷凝器12。各所述第三冷凝器16和各所述第二冷凝器12均与所述第一冷凝器4并联，且所述第一冷凝器4的出口端通过独立的第一旁路通道24分别连通于第二冷凝器12的入口处，通过独立的第二旁路通道25分别连通于第三冷凝器16的入口处。这样，就可实现多个供暖装置15和第二承压水箱8的串并混合连接。便于实现多种热交换模式，提高热量的有效利用率。

通过采用多个承压水箱同时给多个热水使用位置单独供应热水，可杜绝各使用热水位置的相互干扰，同时避免同一承压水箱连接多组管道供应多处热水使用位置，至使位于远端的热水使用位置的输送管道中积水过多，从而需要排放大量冷水的现象，进而节约了用水量。

可以理解，通过设置多个供暖装置15就可实现多个位置的单独供暖，提高能源利用率。还可对各位置的同时进行单独的热水供应和暖气供应，而只需要维护一套循环管路，节约了维护成本，提高了能源利用效率。尤其适合集体宿舍和酒店等大型楼宇的应用。

进一步地，本实施例将所述压缩机1和换热器20设于同一主机箱体内，如此，便于维修和安装。

当工作介质由压缩机1内经过压缩后经换向阀2的第四端口d和第一端口a流出后，分为三个支路分别流向三个冷凝管，即，工作介质通过一条支路连通到第一冷凝器4的入口，通过另一条支路连通到所第二冷凝器8的入口，通过最后一条支路连通到第三冷凝器16。工作介质流经各冷凝器时分别与第一承压水箱5、第二承压水箱8和供暖装置15冷发生热交换，从而加热承压水箱内的存水，使得供暖装置15获得热量用于取暖。

进一步地，本实施例中，第二电磁阀有第二电磁阀A9和第二电磁阀B18；第三电磁阀有第三电磁阀A7和第三电磁阀B11；所述第一电磁阀有第一电磁阀A6和第一电磁阀B14，其中，所述节流部件包括第一节流部件3、第二节流部件10、第三节流部件17和第四节流部件19。所述循环管路23上还设有第二节流部件10和第三节流部件17以及第一电磁阀A6、第一电磁阀B14；与第一冷凝器4并联的所述第二冷凝器12的入口管道上依次设有第二电磁阀A9和第二节流部件10；所述第一旁路管道24上设有第三电磁阀A7，所述第一旁路管道24的出口连接于所述第二电磁阀A9和第二节流部件10之间的入口管道上，于所述循环管路23上，所述第一旁路管道24的入口与其对应的所述第二冷凝器12的出口之间的管道上设有第一电磁阀A6，所述第一旁路管道24的出口连接于所述第二冷凝器12的入口管道上。

具体地，本实施例中设的第一承压水箱5、第二承压水箱8和一个供暖装置15上分别设有第一冷凝器4、第二冷凝器12和第三冷凝器16。工作介质经过换向阀2后，分三条支路分别进入所述第一冷凝器4、第二冷凝器12和第三冷凝器16内对所述第一承压水箱5、第二承压水箱8和供暖装置15进行热交换。所述第一冷凝器4的入口处设有第一节流部件3；沿工作介质流动方向，所述第二冷凝器12的入口处依次设有第二电磁阀A9和第二节流部件10，所述第三冷凝器16的入口处依次设有第二电磁阀B18和第三节流部件17；所述第一旁路管道24上设有第三电磁阀A7，其一端连接于所述第一冷凝器4的出口，另一端连接于所述第二冷凝器12入口上的第二电磁阀A9和第二节流部件10之间的管道上。所述第二旁路管道25上设有第三电磁阀B11，其一端连接于所述第一冷凝器4的出口，另一端连接于所述第三冷凝器16入口上的第二电磁阀B18和第三节流部件17之间的管道上。所述第二旁路管道25的入口与所述第三冷凝器16的出口之间的管道上设有第一电磁阀B14。其中，所述换热器20的入口处设置有第四节流部件19。如此，将各个第二承压水箱8、第一承压水箱5和各个供暖装置15的串并混合连接，通过控制各个第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，便可实现多种模式控制运行。

进一步地，本实用新型中所述节流部件为节流阀。当然，也可将所述节流部件选用为毛细管。

再者，所述承压水箱上设置的冷凝管绕设于对应的所述第一承压水箱5和所述第二承压水箱12内壁上。如此，可增大各冷凝管与承压水箱的热交换面积。提高交换效率。进一步地，所述承压水箱上设置的冷凝管绕于对应的所述第一承压水箱5和所述第二承压水箱8的外壁上。更易于维修保养。

具体地，所述换热器20上还设有一轴流风扇，所述轴流风扇包括一电机22和与所述电机22相连接并由其带动旋转的扇叶21。通过控制所述轴流风扇的转速从而控制空气流动的速度，进而控制外界空气于所述工作介质的热交换量。本实施例中，所述电机22为变频电机，所述压缩机1为变频调节。这样，可根据需要的热交换量进行变频调节，在热水需求较多时，满负荷工作，当热水需求不多时，可降低运转速度，低负荷工作。以便实现不同用水量和不同水温的无级调节，平稳而节能。从而减少电能消耗，节约能源。

下面就本实施例分体式热泵热水器的工作过程进行说明：

本实施中，第一承压水箱5、第二承压水箱8和供暖装置15上均设置有用于检测温度的温度感应器。根据不同的温度和用水量的需要，分体式热泵热水器可实现串联运行和并联运行。

(一)当全部承压水箱和供暖装置15都需要加热时，进入串联回路运行，以下为串联运行回路时，工作介质的循环路径：

关闭第一电磁阀A6、第二电磁阀A9、第一电磁阀B14和第二电磁阀B18，开启其余电磁阀、压缩机和换热器。

分体式热泵热水器的工作介质经过换热器20吸收空气热量，再经过压缩机1的压缩，换向阀2的第四端口d至第一端口a，通过第一节流部件3，第一冷凝器4，第三电磁阀A7，第二节流部件10，第二冷凝器12，第三电磁阀B11，第三节流部件17，第三冷凝器16，第四节流部件19，换热器20、换向阀2第二端口b至第三端口c流回压缩机1内，其先后与第一承压水箱5、第二承压水箱8和供暖装置15进行换热，将第一承压水箱5和第二承压水箱8内存留的水和供暖装置15加热。

实际使用中，常将第一承压水箱5的最高温度设定为60℃，第二承压水箱8的最高温度设定为40℃。供暖装置15的最高温度设定为35℃。

(二)当需要只加热第一承压水箱5或第二承压水箱8或供暖装置15时，可采用并联回路运行，可实现集中高效的加热，以下为并联运行回路时工作介质的循环路径：

关闭第三电磁阀A 7、第三电磁阀B 11，开启其余所有阀门、压缩机和换热器。

分体式热泵热水器的工作介质经过换热器20吸收空气热量，再经过压缩机1的压缩，换向阀2的第四端口d至第一端口a后，分为三路：

第一路：依次通过第一节流部件3，第一冷凝器4，第一电磁阀A6和第一电磁阀B14，第四节流部件19，由换向阀2第二端口b至第三端口c流回压缩机1内，其中工作介质与第一承压水箱5进行换热，将第一承压水箱5内的水加热；

第二路：通过第二电磁阀A9，第二节流部件10，第二冷凝器12，第一电磁阀A6，第一电磁阀B14，第四节流部件19，其中工作介质与第二承压水箱8进行换热，将第二承压水箱8内的水加热；

第三路：通过第二电磁阀B18，第三节流部件17，第三冷凝器16，第四节流部件19，与供暖装置15进行换热。

当然，对第一承压水箱5或第二承压水箱8或供暖装置15进行单独加热时，只需关闭相应电磁阀便可进行温度调节，实际使用中，常将所述第一承压水箱5的最高温度设定值为60℃，第二承压水箱8的最高温度设定值为50℃。供暖装置15的最高温度设定值为45℃。如此，一方面保证热水和暖气的温度，另一方面，消除了温度过高将人烫伤的安全隐患。同时，由于加热集中，效率高，适用于需要大量的热水用于盥洗，较寒冷的夜间卧室取暖的情形。

由于可知，该分体式热泵热水器，可满足不同场所对用热水的需求，将第一承压水箱5、第二承压水箱8和供暖装置15的温度设置不同，分别提供洗浴和厨房用水房间取暖等热量。第一承压水箱5和第二承压水箱8分别安装在不同的使用场所，按不同的预设温度进行控制，适应人们不同的需求，可满足较高温度的洗浴需求以及中温热水的厨房洗涮等不同的用途。

依据上述原理，本发明采用多个第二承压水箱8和供暖装置15，应用于集体宿舍和酒店等大型楼宇，对各个房间单独进行控制，供应暖气和/或热水，也是可行的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分体式热泵热水器，包括第一承压水箱、压缩机、换热器、第一冷凝器和将所述压缩机、换热器和第一冷凝器依次连通形成回路并可输送工作介质的循环管路；其特征在于，所述第一冷凝器设于所述第一承压水箱上，所述分体式热泵热水器还包括至少一第二承压水箱，所述至少一第二承压水箱上配设有第二冷凝器并通过该第二冷凝器与第一冷凝器并联设置，所述第一冷凝器的出口处通过第一旁路管道连接于所述第二冷凝器的入口处；所述第一承压水箱和所述第二承压水箱分别安装在相互热隔离的不同使用场所；所述分体式热泵热水器还包括至少一个供暖装置，所述供暖装置上配设有第三冷凝器并通过所述第三冷凝器与所述第一冷凝器并联设置，所述第一冷凝器的出口处通过第二旁路管道连接于所述第三冷凝器的入口处；所述第一冷凝器、所述第二冷凝器和所述第三冷凝器均作为一供热单元，所述分体式热泵热水器具有选定任意一个所述供热单元工作模式、选定任意两个所述供热单元串联工作模式、选定任意两个所述供热单元并联工作模式、串并混合连接工作模式、所有所述供热单元串联工作模式、所有所述供热单元并联工作模式。

2.根据权利要求1所述的分体式热泵热水器，其特征在于：所述循环管路上还设有节流部件和第一电磁阀；所述第二冷凝器的入口管道上依次设有第二电磁阀和所述节流部件，所述第一旁路管道上设有第三电磁阀，所述第一旁路管道的出口连接于所述第二电磁阀和所述节流部件之间的入口管道上；于所述循环管路上，所述第二冷凝器的出口与连接于其入口管道上的所述第一旁路管道的入口之间的管道上设有所述第一电磁阀。

3.根据权利要求1中所述的分体式热泵热水器，其特征在于：所述循环管路上还设有节流部件和第一电磁阀；所述第三冷凝器的入口管道上依次设有第二电磁阀和所述节流部件，所述第二旁路管道上设有第三电磁阀，所述第二旁路管道的出口连接于所述第二电磁阀和所述节流部件之间的入口管道上；于所述循环管路上，所述第三冷凝器的出口与连接于其入口管道上的所述第二旁路管道的入口之间的管道上设有所述第一电磁阀。

4.根据权利要求3所述的分体式热泵热水器，其特征在于：所述节流部件为节流阀或毛细管。

5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的分体式热泵热水器，其特征在于：所述第一承压水箱和各所述第二承压水箱内均设有温度感应器。

6.根据权利要求3、4中任一项所述的分体式热泵热水器，其特征在于：各所述供暖装置上均设有温度感应器。

7.根据权利要求1、3、4中任一项所述的分体式热泵热水器，其特征在于：所述第一冷凝器及各所述第二冷凝器为冷凝管，所述承压水箱上设置的冷凝管绕于对应的所述第一承压水箱和所述第二承压水箱的外壁上。

8.根据权利要求1、3、4中任一项所述的分体式热泵热水器，其特征在于：各所述第一冷凝器及各所述第二冷凝器为冷凝管，所述承压水箱上设置的冷凝管绕设于对应的所述第一承压水箱和所述第二承压水箱内壁上。

9.根据权利要求1、3、4中任一项所述的分体式热泵热水器，其特征在于：所述换热器上还设有一可控制空气流速的轴流风扇，所述轴流风扇包括一电机和与所述电机相连接并由其带动旋转的扇叶。