CN104879916B - 热泵热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热泵热水器,热泵热水器的储水箱包括相连通的第一内胆和第二内胆,第一内胆上设有出水口,第二内胆上设有进水口;第一内胆上设有第一换热器,第二内胆上设有第二换热器,第一换热器的第一端口、第二换热器的第一端口和压缩机的排气口之间设有阀体,阀体可控制第一换热器的第一端口或第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通。本发明提供的热泵热水器,将储水箱设为双内胆结构,在除霜过程中,冷媒仅通过第二换热器与第二内胆中的水换热,加快除霜效率,缩短除霜时间,且避免第一内胆中热量丢失,并避免补入的冷水与第一内胆中的热水进行直接对流换热,从而在整个化霜过程中使第一内胆中的水温恒定,提升用户用水的舒适性。

Description

热泵热水器
技术领域
本发明涉及家用电器领域,更具体而言,涉及一种热泵热水器。
背景技术
目前,随着使用空气能热泵热水器的用户越来越多,人们在追求安全可靠、节能环保的使用热水的前提下,更多的关注用水过程的舒适性。由于空气能热泵热水器的热能主要来自于与空气的热交换,当室外温度低于一定温度时,室外蒸发器会存在结霜现象,随着结霜的产生,换热器的换热效率大大降低,为推动空气能热泵热水器能够在冬季较低的环境温度下继续工作,大部分的热泵热水器都带有四通阀换向装置,用于在室外蒸发器结霜时,能够及时完成除霜。
常用的空气能热泵热水器如图1所示,当室外蒸发器40'因室外温度较低而造成结霜时,通过切换四通阀20'换向,将压缩器10'输出的高温冷媒直接输送到室外蒸发器40',从而实现室外蒸发器20'的除霜过程,但该通过四通阀20'换向除霜过程会造成经过室外蒸发器40'的冷媒经过储水箱30'上的换热器时,获取水箱中热量,使得储水箱30'中的水的温度降低,并且由于在化霜过程中,储水箱30'中的水处于不加热状态,这样随着用户用水过程冷水补入的对流换热作用和化霜过程中被带走的热量,储水箱30'中的水的温度会很快下降,造成用户用水的舒适性降低。
相关技术中,利用在热泵热水器上增加外部储能装置,使外部储能装置将热泵热水器在正常加热过程中产生的多余热量保存起来,当需要除霜时,直接将该部分储存热量用于补偿化霜过程需要的热量,从而实现在不停止加热的过程中实现化霜,但是由于目前的蓄能装置基本都采独立的蓄能装置连接在回路当中,这就造成整个装置的体积较大,同时由于蓄热物质采用的是化工相变材料,使得用户安全用水得不到有效保护。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于,提供一种既有效防止在除霜过程中储水箱中的水温快速降低,从而提升用户用水的舒适性,又有效保证用户用水安全性的热泵热水器。
为实现上述目的,本发明的实施例提供了一种热泵热水器,包括压缩机、四通换向阀、储水箱、设置在所述储水箱上的换热器、节流装置和室外蒸发器,所述压缩机、所述换热器、所述节流装置和所述室外蒸发器依次通过管路连接形成冷媒流路,所述储水箱包括相连通的第一内胆和第二内胆,所述第一内胆上设有出水口,所述第二内胆上设有进水口;所述换热器包括设置在所述第一内胆上的第一换热器和设置在所述第二内胆上的第二换热器,所述第一换热器的第一端口、所述第二换热器的第一端口和所述压缩机的排气口之间设有阀体,所述阀体可控制所述第一换热器的第一端口与所述压缩机的排气口相连通或控制所述第二换热器的第一端口与所述压缩机的排气口相连通,且所述第一换热器的第二端口与所述第二换热器的第一端口相连通,所述第二换热器的第二端口与所述室外蒸发器的第一端口相连通。
本发明上述实施例提供的热泵热水器,储水箱包括相连通的第一内胆和第二内胆,第一内胆上设有出水口,第二内胆上设有进水口,用户通过设在第一内胆上的出水口接取被热泵热水器加热的热水,并通过设在第二内胆上的进水口来向储水箱补充冷水,且冷水先进入第二内胆,当第一内胆中的水量不足时,由第二内胆中的水补充;第一内胆和第二内胆上分别设有第一换热器和第二换热器,以使得第一换热器和第二换热器可分别对第一内胆和第二内胆进行加热,且第一换热器的第一端口、第二换热器的第一端口和压缩机的排气口之间设有阀体,可通过阀体的切换实现阀体控制第一换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,或控制第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,这样当热泵热水器正常工作时,第一换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,且由于第一换热器的第二端口与第二换热器的第一端口相连通,这就使得第一换热器和第二换热器同时处于工作状态,并分别对第一内胆和第二内胆中的水进行加热,保证了热泵热水器的换热效率,使储水箱内的水能够快速被加热;当热泵热水器需要除霜时,通过切换四通换向阀,并使得第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,第一换热器与冷媒流路相断开,这样由压缩机输出的高温冷媒直接输送到室外蒸发器,实现对室外蒸发器的除霜过程,并使得因除霜而温度降低的冷媒进入第二换热器与第二内胆中的水进行换热,并从第二内胆中吸收热量,从而有效提升了除霜的效率,缩短了除霜的时间,且流经第二换热器后的冷媒直接由第二换热器的第一端口流回压缩机中,即使得经室外蒸发器后温度降低的冷媒未流经第一换热器进行换热,因此,在化霜过程中,冷媒只获取了第二内胆中的热量,且进水口连接在第二内胆上,化霜过程中第一内胆虽然停止加热,但由进水口补入的冷水先进入第二内胆,避免了冷水与第一内胆中热水直接进行对流换热,因而减少了第一内胆中热水的热量因与冷水对流而造成的损失,因而实现了在整个化霜过程中,储水箱中第一内胆中的水温恒定,从而提高了用户用水的舒适性,有效避免了传统技术在化霜过程中,因用户用水过程中冷水补入的对流换热损失及化霜过程中被带走的热量损失,而导致的储水箱中的水的温度快速降低、造成用户用水的舒适性差的问题;且与相关技术中采用外部储能装置进行化霜的方式相比,能够有效提升用户用水的安全性,避免因使用化工相变材料而影响用户的用水安全性等问题。
综上所述,本发明上述实施例提供的热泵热水器,通过将储水箱设置为两个内胆结构,且两个内胆上分别设有第一换热器和第二换热器,这样使得在热泵热水器的除霜过程中,冷媒仅与第二内胆中的水进行换热,且化霜过程中补入的冷水先进入第二内胆,避免与第一内胆中的热水直接进行对流换热,有效减少了第一内胆中水的热量损失,从而实现在整个化霜过程中,第一内胆中的水温恒定的目的,进而提升了用户用水的舒适性;换言之,上述实施例提供的热泵热水器,既达到了除霜了目的,又不影响热泵热水器制取热水,从而提升了热泵热水器的品质。
需要说明的是,上述实施例提供的热泵热水器的储水箱为双内胆结构,本领域技术人员在上述双内胆结构的技术启示下,很容易想到将储水箱做成多内胆结构,来同样实现在化霜过程中不降低由出水口接取的水的温度的目的,均在本发明的保护范围内。
另外,本发明上述实施例提供的热泵热水器还具有如下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述阀体为三通换向阀,所述三通换向阀的入口与所述压缩机的排气口相连通,所述三通换向阀的第一出口与所述第一换热器的第一端口相连通,所述三通换向阀的第二出口与所述第二换热器的第一端口相连通。
上述实施例中,三通换向阀的入口与压缩机的排气口相连通,三通换向阀的第一出口和第二出口分别与第一换热器和第二换热器的第一端口相连通,通过三通换向阀的换向,实现在热泵热水器正常工作时,使得第一换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,压缩机输出的高温冷媒由压缩机的排气口经第一换热器的第一端口依次经过第一换热器、第二换热器、节流装置和室外蒸发器,实现冷媒从外部空气中获取热量,对储水箱内的水进行加热的目的,且使得第一换热器和第二换热器同时处于工作状态,有效保证了热泵热水器的换热效率,使储水箱内的水能够快速被加热;当热泵热水器需要除霜时,使得第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,第一换热器的第一端口与冷媒流路处于断开状态,这样经过室外蒸发器后降温的冷媒由第二换热器的第一端口直接流回压缩机,即使得仅第二换热器处于工作状态,第二内胆中的水与因除霜而温度降低的冷媒进行换热,避免了低温冷媒流经第一换热器而造成第一内胆中的水温降低,有效减少了第一内胆中水的热量损失,从而保证了除霜过程中第一内胆中的水温恒定,进而提升了用户用水的舒适性。
根据本发明的一个实施例,所述三通换向阀的第一出口与所述第一换热器的第一端口之间设有第一连通管,所述三通换向阀的第二出口与所述第二换热器的第一端口之间设有第二连通管。
根据本发明的一个实施例,所述四通换向阀包括A端口、B端口、C端口和D端口,所述A端口与所述压缩机的排气口相连通,所述B端口与所述第一换热器的第一端口或所述第二换热器的第一端口相连通,所述C端口与所述室外蒸发器的第二端口相连通,所述D端口与所述压缩机的回气口相连通,所述四通换向阀可控制所述A端口与所述B端口相连通、所述C端口与所述D端口相连通,或控制所述A端口与所述C端口相连通、所述B端口与所述D端口相连通。
上述实施例中,通过四通换向阀实现冷媒流路中的冷媒流向的改变,具体地,热泵热水器正常工作时,四通换向阀控制压缩机的排气口与第一换热器的第一端口相连通,压缩机的回气口与室外蒸发器的第二端口相连通,压缩机排出的高温冷媒由第一换热器的第一端口进入第一换热器和第二换热器,并依次经过节流装置、室外蒸发器后经压缩机的回气口流回压缩机,完成热泵水器的正常工作;热泵热水器需要进行除霜操作时,四通换向阀控制压缩机的排气口与室外蒸发器的第二端口相连通,压缩机的回气口与第二换热器的第一端口相连通,压缩机排出的高温冷媒由排气口进入室外蒸发器,完成除霜过程,在室外蒸发器中因化霜而导致温度降低的冷媒经第二换热器后,经压缩机的回气口流回压缩机。
根据本发明的一个实施例,所述第一内胆位于所述第二内胆的上方,且所述第一内胆与所述第二内胆之间通过连通管连通。
根据本发明的一个实施例,所述第一换热器包括盘绕在所述第一内胆的外侧壁上的第一换热盘管,所述第二换热器包括盘绕在所述第二内胆的外侧壁上的第二换热盘管。
上述实施例中,第一换热盘管盘绕在第一内胆的外侧壁上,第二换热盘管盘绕在第二内胆的外侧壁上,有效增大了第一换热盘管和第一内胆之间、第二换热盘管和第二内胆之间的换热面积,提高了第一换热盘管与第一内胆中水的换热效率及第二换热盘管与第二内胆中水的换热效率,有利于整个储水箱中水的快速升温。
根据本发明的一个实施例,所述第一换热盘管的第一端口位于所述第一换热盘管的第二端口的下方,所述第二换热盘管的第一端口位于所述第二换热盘管的第二端口的上方。
上述实施例中,第一换热盘管的第一端口位于第一换热盘管的第二端口的下方,第二换热盘管的第一端口位于第二换热盘管的第二端口的下方,这样热泵热水器正常工作时,压缩机排出的高温冷媒由位于下方的第一换热盘管的第一端口流经第一换热盘管后,进入位于上方的第一换热盘管的第二端口,然后经过位于下方的第二换热盘管的第二端口流经第二换热盘管后,进入位于上方的第二换热盘管的第一端口,即高温冷媒在第一、二换热盘管中的流动方向均是从下往上,由于重力作用,使得高温冷媒流速较低,在换热盘管中的流动时间增长,从而使得换热盘管中的冷媒能够与第一内胆和第二内胆中的水进行充分换热,使得第一内胆和第二内胆中的水能够快速升温。
根据本发明的一个实施例,所述第一换热盘管与所述第二换热盘管为一体式结构,使得第一换热盘管和第二换热盘管的成型工艺简单,成型效率高、成本低,且有效保证了第一换热盘管与第二换热盘管之间的连接强度。
根据本发明的一个实施例,所述节流装置位于所述第二换热器的第二端口与所述室外蒸发器的第一端口之间,且所述节流装置与一单向阀并接,所述单向阀在所述热泵热水器处于化霜状态时允许冷媒通过。
上述实施例中,正常工作时,由压缩机排出的高温高压冷媒流经第一、二换热器时与第一内胆和第二内胆中的水发生热交换,使冷媒变为低温高压冷媒,降温后的高压冷媒由第二换热器的第二端口经过节流装置后,冷媒压力降低,在室外蒸发器中发生汽化,从外界空气中吸水热量,从而实现对储水箱内的水进行加热的目的;热泵热水器需要除霜时,单向阀工作,经过室外蒸发器后温度降低的冷媒经过单向阀直接流入第二换热器,此时由于进入第二换热器中的冷媒仍为高压冷媒,使得冷媒的在第二换热器中的换热效率低,有效减缓了第二内胆中水温降低的速度。
根据本发明的一个实施例,所述第二内胆的侧壁或底壁上设有排污口,且所述排污口位于所述进水口的下方。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是现有技术中的热泵热水器的结构示意图;
图2是根据本发明的一个实施例所述的热泵热水器的结构示意图;
其中,图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
10'压缩机,20'四通阀,30'储水箱,40'室外蒸发器;
图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
10压缩机,11排气口,12回气口,20四通换向阀,30储水箱,31第一内胆,311出水口,32第二内胆,321进水口,322排污口,33连通管,41第一换热器,411第一换热器的第一端口,412第一换热器的第二端口,42第二换热器,421第二换热器的第一端口,422第二换热器的第二端口,50节流装置,60单向阀,70室外蒸发器,71室外蒸发器的第一端口,72室外蒸发器的第二端口,80三通换向阀,e1三通换向阀的入口,e2三通换向阀的第一出口,e3三通换向阀的第二出口。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照附图描述根据本发明一些实施例的热泵热水器。
如图2所示,根据本发明一些实施例提供的一种热泵热水器,包括压缩机10、四通换向阀20、储水箱30、设置在所述储水箱30上的换热器、节流装置50和室外蒸发器70,所述压缩机10、所述换热器、所述节流装置50和所述室外蒸发器70依次通过管路连接形成冷媒流路。
其中,所述储水箱30包括相连通的第一内胆31和第二内胆32,所述第一内胆上设有出水口311,所述第二内胆32上设有进水口321;
所述换热器包括设置在所述第一内胆31上的第一换热器41和设置在所述第二内胆32上的第二换热器42,所述第一换热器的第一端口411、所述第二换热器的第一端口421和所述压缩机10的排气口11之间设有阀体,所述阀体可控制所述第一换热器的第一端口411与所述压缩机10的排气口11相连通或控制所述第二换热器的第一端口421与所述压缩机10的排气口11相连通,且所述第一换热器的第二端口412与所述第二换热器的第一端口421相连通,所述第二换热器的第二端口422与所述室外蒸发器的第一端口71相连通。
本发明上述实施例提供的热泵热水器,储水箱包括相连通的第一内胆和第二内胆,第一内胆上设有出水口,第二内胆上设有进水口,用户通过设在第一内胆上的出水口接取被热泵热水器加热的热水,通过设在第二内胆上的进水口来向储水箱补充冷水,且冷水先进入第二内胆,当第一内胆中的水量不足时,由第二内胆中的水补充;第一内胆和第二内胆上分别设有第一换热器和第二换热器,以使得第一换热器和第二换热器可分别对第一内胆和第二内胆进行加热,且第一换热器的第一端口、第二换热器的第一端口和压缩机的排气口之间设有阀体,可通过阀体的切换实现阀体控制第一换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,或控制第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,这样当热泵热水器正常工作时,第一换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,且由于第一换热器的第二端口与第二换热器的第一端口相连通,这就使得第一换热器和第二换热器同时处于工作状态,并分别对第一内胆和第二内胆中的水进行加热,保证了热泵热水器的换热效率,使储水箱内的水能够快速被加热;当热泵热水器需要除霜时,通过切换四通换向阀,并使得第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,第一换热器与冷媒流路相断开,这样由压缩机输出的高温冷媒直接输送到室外蒸发器,实现对室外蒸发器的除霜过程,并使得因除霜而温度降低的冷媒进入第二换热器与第二内胆中的水进行换热,并从第二内胆中吸收热量,从而有效提升了除霜效率,缩短了除霜的时间,且流经第二换热器后的冷媒直接由第二换热器的第一端口流回压缩机中,即使得经室外蒸发器后温度降低的冷媒未流经第一换热器进行换热,因此,在化霜过程中,冷媒只获取了第二内胆中的热量,且进水口连接在第二内胆上,化霜过程中第一内胆虽然停止加热,但由进水口补入的冷水先进入第二内胆,避免了冷水与第一内胆中热水的直接对流换热,因而减少了第一内胆中热水的热量因与冷水对流造成的损失,因而实现了在整个化霜过程中,储水箱中第一内胆中的水温恒定,从而提高了用户用水的舒适性,有效避免了传统技术的化霜过程中,因用户用水过程中冷水补入的对流换热损失及化霜过程中被带走的热量损失,而导致的储水箱中的水的温度快速降低、造成用户用水的舒适性差的问题;且与相关技术中采用外部储能装置进行化霜的方式相比,能够有效提升用户用水的安全性,避免因使用化工相变材料而影响用户的用水安全性等问题。
综上所述,本发明上述实施例提供的热泵热水器,通过将储水箱设置为两个内胆结构,且两个内胆上分别设有第一换热器和第二换热器,这样使得在热泵热水器的除霜过程中,冷媒仅与第二内胆中的水进行换热,且化霜过程中补入的冷水先进入第二内胆,避免与第一内胆中的热水进行直接对流换热,从而有效减少了第一内胆中水的热量损失,从而实现在整个化霜过程中,第一内胆中的水温恒定的目的,从而提升了用户用水的舒适性;换言之,上述实施例提供的热泵热水器,既达到了除霜了目的,又不影响热泵热水器制取热水,从而提升了热泵热水器的品质。
本发明的一些实施例中,如图2所示,所述阀体为三通换向阀80,所述三通换向阀的入口e1与所述压缩机10的排气口11相连通,所述三通换向阀的第一出口e2与所述第一换热器的第一端口411相连通,所述三通换向阀的第二出口e3与所述第二换热器的第一端口421相连通。
进一步,如图2所示,所述三通换向阀的第一出口e2与所述第一换热器的第一端口411之间设有第一连通管,所述三通换向阀的第二出口e3与所述第二换热器的第二端口422之间设有第二连通管。
上述实施例中,三通换向阀的入口与压缩机的排气口相连通,三通换向阀的第一出口和第二出口分别与第一换热器和第二换热器的第一端口相连通,通过三通换向阀的换向,实现在热泵热水器正常工作时,使得第一换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,压缩机输出的高温冷媒由压缩机的排气口经第一换热器的第一端口依次经过第一换热器、第二换热器、节流装置和室外蒸发器,实现冷媒从外部空气中获取热量,对储水箱内的水进行加热的目的,且使得第一换热器和第二换热器同时处于工作状态,有效保证了热泵热水器的换热效率,使储水箱内的水能够快速被加热;当热泵热水器需要除霜时,使得第二换热器的第一端口与压缩机的排气口相连通,第一换热器的第一端口与冷媒流路处于断开状态,这样经过室外蒸发器后降温的冷媒由第二换热器的第一端口直接流回压缩机,即使得此时仅第二换热器处于工作状态,第二内胆中的水与因除霜而温度降低的冷媒进行换热,避免了低温冷媒流经第一换热器而造成第二内胆中的水温降低,从而有效减少了第一内胆中水的热量损失,从而保证了除霜过程中第一内胆中的水温恒定,进而提升了用户用水的舒适性。
进一步的,如图2所示,所述四通换向阀20包括A端口、B端口、C端口和D端口,所述A端口与所述压缩机10的排气口11相连通,所述B端口与所述第一换热器的第一端口411或所述第二换热器的第一端口421相连通,所述C端口与所述室外蒸发器的第二端口72相连通,所述D端口与所述压缩机10的回气口12相连通,所述四通换向阀20可控制所述A端口与所述B端口相连通、所述C端口与所述D端口相连通,或控制所述A端口与所述C端口相连通、所述B端口与所述D端口相连通。
上述实施例中,通过四通换向阀实现冷媒流路中的冷媒流向的改变,具体地,当热泵热水器正常工作时,四通换向阀控制压缩机的排气口与所述第一换热器的第一端口相连通、所述压缩机的回气口与所述室外蒸发器的第二端口相连通;当室外蒸发器需要除霜时,四通换向阀控制压缩机的排气口与室外蒸发器的第二端口相连通、压缩机的回气口与第二换热器的第一端口相连通。
本发明的一些实施例中,如图2所示,所述第一内胆31位于所述第二内胆32的上方,且所述第一内胆31与所述第二内胆32之间通过连通管33连通。
本发明的一个具体实施例中,如图2所示,所述第一换热器41包括盘绕在所述第一内胆31的外侧壁上的第一换热盘管,所述第二换热器42包括盘绕在所述第二内胆32的外侧壁上的第二换热盘管。
上述实施例中,第一换热盘管盘绕在第一内胆的外侧壁上,第二换热盘管盘绕在第二内胆的外侧壁上,有效增大了第一换热盘管和第一内胆之间、第二换热盘管和第二内胆之间的换热面积,提高了第一换热盘管与第一内胆中水的换热效率及第二换热盘管与第二内胆中水的换热效率,有利于整个储水箱中水的快速升温。
优选地,如图2所示,所述第一换热盘管的第一端口位于所述第一换热盘管的第二端口的下方,所述第二换热盘管的第一端口位于所述第二换热盘管的第二端口的上方。
上述实施例中,第一换热盘管的第一端口位于第一换热盘管的第二端口的下方,第二换热盘管的第一端口位于第二换热盘管的第二端口的下方,热泵热水器正常工作时,压缩机排出的高温冷媒由位于下方的第一换热盘管的第一端口流经第一换热盘管后,进入位于上方的第一换热盘管的第二端口,然后经过位于下方的第二换热盘管的第二端口流经第二换热盘管后,进入位于上方的第二换热盘管的第一端口,即高温冷媒在第一、二换热盘管中的流动方向均是从下往上,由于重力作用,使得高温冷媒流速较低,在换热盘管中的流动时间增长,从而使得换热盘管中的冷媒能够与第一内胆和第二内胆中的水进行充分换热,使得第一内胆和第二内胆中的水能够快速升温。
进一步的,如图2所示,所述第一换热盘管与所述第二换热盘管为一体式结构,使得第一换热盘管和第二换热盘管的成型工艺简单,成型效率高、成本低,且有效保证了第一换热盘管与第二换热盘管之间的连接强度。
本发明的一个实施例中,如图2所示,所述节流装置50位于所述第二换热器的第二端口422与所述室外蒸发器的第一端口71之间,且所述节流装置50与一单向阀60并接,所述单向阀60在所述热泵热水器处于化霜状态时允许冷媒通过。
上述实施例中,正常工作时,由压缩机排出的高温高压冷媒流经第一、二换热器时与第一内胆和第二内胆中的水发生热交换,使冷媒变为低温高压冷媒,降温后的高压冷媒由第二换热器的第二端口经过节流装置后,冷媒压力降低,在室外蒸发器中发生汽化,从外界空气中吸水热量,实现对储水箱内的水进行加热的目的;热泵热水器需要除霜时,单向阀工作,经过室外蒸发器后的冷媒经过单向阀直接流入第二换热器,此时由于进入第二换热器中的冷媒仍为高压冷媒,使得冷媒的在第二换热器中的换热效率低,有效减缓了第一内胆中水温降低的速度。
本发明的一个实施例中,如图2所示,所述第二内胆32的侧壁或底壁上设有排污口322,且所述排污口322位于所述进水口321的下方。
下面结合附图2,就本发明实施例中提供的热泵热水器的工作过程进行具体说明:
热泵热水器正常工作时,四通换向阀20控制压缩机10的排气口11与第一换热器的第一端口411相连通,压缩机10的回气口12与室外蒸发器的第二端口72相连通,而三通换向阀的入口e1与三通换向阀的第一出口e2连通,故第一换热器的第一端口411与压缩机10的排气口11相连通,压缩机10输出的高温冷媒经过四通换向阀20的B端口后,流入第一换热器的第一端口411,流经设置在第一内胆31上的第一换热器41后,经由第一换热器的第二端口412流入第二换热器的第一端口421,进而流经设置在第二内胆32上的第二换热器42,压缩机10输出的高温冷媒与第一、二内胆中的水进行热交换,换热后的冷媒经过节流装置50由第二换热器的第二端口422流入室外蒸发器70,完成冷媒从空气中获取热量的过程,最终经压缩机10的回气口12流回压缩机10,实现热泵热水器的正常工作;
当室外蒸发器70需要除霜时,通过切换四通换向阀20换向,使压缩机10的排气口11与室外蒸发器70的第二端口72相连通,压缩机10的回气口12与第二换热器的第一端口421相连通,压缩机10输出的高温冷媒经过四通换向阀20的D端口直接输送到室外蒸发器70,实现室外蒸发器70的除霜过程,因除霜而温度降低的冷媒由室外蒸发器的第一端口71进入第二换热器的第二端口422,流经第二内胆32上的第二换热器42,低温的冷媒与第二内胆32中的水发生热交换,冷媒从第二内胆32中吸收热量,流经第二换热器42后,直接由第二换热器的第一端口421经压缩机10的回气口12流回压缩机10中,在此过程中,通过切换冷媒流路,经过室外蒸发器70后温度降低的冷媒未流经第一换热器41,所以在化霜过程中,冷媒只获取了第二内胆32中的热量;且进水口321连接在第二内胆32上,化霜过程中第一内胆31虽然停止加热,但由进水口321补入的冷水先进入第二内胆32,避免了冷水与第一内胆31中热水的直接对流换热,减少了第一内胆31中热水的热量因与冷水对流造成的损失,因而实现了在整个化霜过程中,储水箱30中第一内胆31中的水温恒定,提高了用户用水的舒适性。
综上所述,本发明上述实施例提供的热泵热水器,通过将储水箱设置为双内胆结构,且两个内胆上分别设有第一换热器和第二换热器,且压缩机与第一换热器、第二换热器之间设有三通换向阀,通过三通换向阀来切换冷媒的流路,这样在热泵热水器需要进行除霜操作时,通过切换三通换向阀和四通换向阀,使得除霜过程中温度降低的冷媒与第二内胆中的热水进行换热,并从第二内胆中吸收热量,从而有效提升了除霜的效率,缩短了除霜的时间,且使得除霜后温度降低的冷媒仅与第二内胆中的水进行换热,避免了低温冷媒从第一内胆的热水中获取热量,且用户用水过程中补入的冷水先进入连接有进水口的第二内胆,从而避免了补入的冷水与第一内胆中的热水进行直接对流换热,有效减少了第一内胆中水的热量损失,从而实现在整个化霜过程中,第一内胆中的水温保持恒定的目的,进而提高了用户用水的舒适性。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“连接”、“相连”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热泵热水器,包括压缩机、四通换向阀、储水箱、设置在所述储水箱上的换热器、节流装置和室外蒸发器,所述压缩机、所述换热器、所述节流装置和所述室外蒸发器依次通过管路连接形成冷媒流路,其特征在于,
所述储水箱包括相连通的第一内胆和第二内胆,所述第一内胆上设有出水口,所述第二内胆上设有进水口;
所述换热器包括设置在所述第一内胆上的第一换热器和设置在所述第二内胆上的第二换热器,所述第一换热器的第一端口、所述第二换热器的第一端口和所述压缩机的排气口之间设有阀体,所述阀体可控制所述第一换热器的第一端口与所述压缩机的排气口相连通或控制所述第二换热器的第一端口与所述压缩机的排气口相连通,且所述第一换热器的第二端口与所述第二换热器的第一端口相连通,所述第二换热器的第二端口与所述室外蒸发器的第一端口相连通;
所述第一内胆位于所述第二内胆的上方,且所述第一内胆与所述第二内胆之间通过连通管连通。
2.根据权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,
所述阀体为三通换向阀,所述三通换向阀的入口与所述压缩机的排气口相连通,所述三通换向阀的第一出口与所述第一换热器的第一端口相连通,所述三通换向阀的第二出口与所述第二换热器的第一端口相连通。
3.根据权利要求2所述的热泵热水器,其特征在于,
所述三通换向阀的第一出口与所述第一换热器的第一端口之间设有第一连通管,所述三通换向阀的第二出口与所述第二换热器的第一端口之间设有第二连通管。
4.根据权利要求2所述的热泵热水器,其特征在于,
所述四通换向阀包括A端口、B端口、C端口和D端口,所述A端口与所述压缩机的排气口相连通,所述B端口与所述第一换热器的第一端口或所述第二换热器的第一端口相连通,所述C端口与所述室外蒸发器的第二端口相连通,所述D端口与所述压缩机的回气口相连通,所述四通换向阀可控制所述A端口与所述B端口相连通、所述C端口与所述D端口相连通,或控制所述A端口与所述C端口相连通、所述B端口与所述D端口相连通。
5.根据权利要求1所述的热泵热水器,其特征在于,
所述第一换热器包括盘绕在所述第一内胆的外侧壁上的第一换热盘管,所述第二换热器包括盘绕在所述第二内胆的外侧壁上的第二换热盘管。
6.根据权利要求5所述的热泵热水器,其特征在于,
所述第一换热盘管的第一端口位于所述第一换热盘管的第二端口的下方,所述第二换热盘管的第一端口位于所述第二换热盘管的第二端口的下方。
7.根据权利要求5所述的热泵热水器,其特征在于,
所述第一换热盘管与所述第二换热盘管为一体式结构。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵热水器,其特征在于,
所述节流装置位于所述第二换热器的第二端口与所述室外蒸发器的第一端口之间,且所述节流装置与一单向阀并接,所述单向阀在所述热泵热水器处于化霜状态时允许冷媒通过。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的热泵热水器,其特征在于,
所述第二内胆的侧壁或底壁上设有排污口,且所述排污口位于所述进水口的下方。
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