CN1122161C - 带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器 - Google Patents

Abstract

一种带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其是由制冷压缩机、冷却装置、冷凝器、预热器、热交换器、能量调节阀、蒸发器、转换阀、淋浴器、积水盘及闸阀组成，该冷凝器是由底座、封板、集液器、外壳体、芯棒、分配器、套管接头及锁固螺母组成，预热器由底座、壳体及电加热器组成，积水盘设于热交换器上部，热交换器设于积水盘下部，由芯棒、换热装置、外壳体、分配器、套管接头、封板、紧固构件、出水组件及集合器组成。其具有可将废热水的余热充分回收利用的功效。

Description

带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器

本发明涉及一种一般工程加热领域的一般有热源的流体加热器中的热交换器，特别是涉及一种可将废热水的余热充分予以回收利用的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器。

现有的热水器，从结构上划分，一般包括燃气式热水器、储热式电热器及即热式电热水器。上述的热水器，虽可提供使用者一加热功效的热水器，确实具有进步性及实用性，但是在实际使用时却发现其结构和功能中还存在有若干缺点，造成该等现有的热水器在实际应用上，未能达到最佳的使用效果，其主要缺点可归纳如下：

1、燃气式热水器，其加热速度最为快捷，但是存在有功率消耗大，污染环境、安全性较差、消耗能源较多，使用费用较高的缺陷；

2、储热式电热水器，其安全性比燃气式热水器好，但是存在不能做到及时洗浴的缺点，必须要加热一段时间，例如要加热2-3小时之后才能进行洗澡；

3、即热式电热水器，其消耗电力功率大，一般增加在7KW以上，对于一般家庭而言，目前现有的供电线路难以承爱，存在不能广泛使用、消耗电力较多及使用费用较高的缺陷。

4、实验室和目前现有的热泵式热水器，因其设计不完美而未能推向市场，其存在的主要问题是系统能量在给定的条件下，很难满足一年四季的变化，如果要满足冬天的工况条件，则到了夏天就会造成大的浪费，如大水量、高水温等，甚至使得系统无法工作，其主要问题是水量大而无法流过系统和很难实现压缩机的过热保护；如果要满足夏天的工况条件，则到了冬天其热水量和热水温度均无法满足人们的洗浴要求，而使得系统提供热水的功能丧失。

5、带有冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器：当前由于生活环境及生活方式的改变，使得人们对带有冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器的需求日益加深，而相关的产业界亦因应市场所需，不断开发出各种不同类型的热泵式热水器，在现有的诸多不同型式的热泵式热水器中，最受欢迎的仍属带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，由于其在操作上无需太多的技巧，同时其负载亦可依使用者的需求方便地进行调整，而具有较大的市场接受度，但其存在有废热水的余热不能充分回收利用，且一年四季中运行不平稳，而存在结构不稳定、浪费能源、经济效益不高的缺陷。因此，提供一种新型结构的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，使其可将废热水的余热充分地予以回收利用，且一年四季都能平衡的平稳运行，实有必要。

有鉴于上述现有的热泵式热水器存在的缺陷，本发明人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本发明。

本发明的主要目的在于，克服现有的热泵式热水器存在的缺陷，而提供一种新型结构的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，使其在系统设计上更为合理，结构更为紧凑，一方面可以将废热水的余热充分地予以回收利用，而使得压缩机的功耗可大为减少，另一方面又具有一年四季都能平衡运行的特性，而具有结构合理、节约能源及经济效益高的优良功效。

本发明的另一目的在于，提供一种带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，使其通过设置预热和冷却装置，可以在冬天时缩短从启动到平衡的时间，同时能够对压缩机进行预热，可改善压缩机的起动工况，而具有延长使用寿命的优良功效；而在夏天时该冷却装置可以对压缩机进行冷却，使得压缩机可以长期连续稳定的进行工作，同时可以向热水系统提供较多的热能，而具有热效率更高的优良功效。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。依据本发明提出的一种带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，设有冷却装置和能量调节装置，其特征在于其包括制冷压缩机、冷却装置、冷凝器、预热器、热交换器、能量调节阀、蒸发器及转换阀所组成。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其还包括淋浴器、积水盘、过滤器、闸阀及毛细管。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中：上述的冷却装置，是在制冷压缩机的外壳上设有冷却结构；上述的冷凝器，由底座、底密封圈、封板、集液器、外壳体、制冷剂通道装置、芯棒、分配器、套管接头、顶密封圈及锁固螺母组成；上述的预热器，由底座、壳体及电加热器组成；上述的淋浴器，连接于外壳体的出水口；上述的积水盘，设置于热交换器的上部，其由空心主体及盘体组成；上述的过滤器，设置于积水盘的凹槽中，其为一圆盘体结构，其上均匀开设有小孔；上述的闸阀，连接设置于热交换器的分配器的自来水入口通孔；上述的热交换器，设置于积水盘的下部，其包括芯棒、换热装置、外壳体、分配器、套管接头、封板、紧固构件、出水组件及集合器组成；上述的能量调节阀，连接于积水盘与蒸发器之间，并且连接于积水盘与蒸发器之间；上述的毛细管，分别连接于冷凝器的制冷剂出口与蒸发器的制冷剂入口之间；上述的蒸发器，其结构与前述热交换器的结构相同，该蒸发器的换热装置中的铜管内容置流通制冷剂气体或液体；上述的转换阀，连接于预热器与冷却装置之间，并且连接于预热器与冷凝器之间。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中所述的冷却装置的冷却结构是在制冷压缩机的外壳上并联绕制设有至少一根以上的多根铜管，该等铜管与制冷压缩机的外壳之间焊固成为一体，并在铜管的二端分别固设有进水口及出水口。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中所述的冷却装置的冷却结构是在制冷压缩机的外壳上焊固设有螺旋片，该冷却装置外壳体、压缩机的外壳及螺旋片形成一矩形截面的螺旋形通道，并在二端分别固设有进水口及出水口。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中：该底座，为空心柱状体，中心分别开设有凹台状的螺孔及通孔，该螺孔与通孔相交形成一台阶面，该台阶面与封板的封板平面呈紧密贴合状，在底座外缘部的环状突缘面上开设有通孔，并设有螺栓穿过该通孔将冷凝器固定在机架上；该底密封圈，设置于外壳体的下端面与封板之间；该封板，为圆形板体，设置于底座的台阶面与底密封圈之间，其中心开设有通孔，且上端面与下端面为相互平行；该集液器，设置于壳体的底部，并穿设于封板的中心通孔，该集液器包括一柱状空腔体，其上面部中心向上延伸设有一连接管，下面部开设有多数的通孔，且在该等通孔内穿固设有制冷剂通道装置的铜管；铜管的上端穿设焊固于分配器的分配器孔，下端穿设焊固于集液器的集液器孔，集液器的连接管固设穿出于封板的通孔，并设有制冷剂出口；该外壳体，其由空心柱体和球形壳体组合而成，外壳体的底端设有外螺纹与底座的螺纹孔螺纹连接，一侧下部设有进水口，并设有与管道相连接的外螺纹，另一侧上部设有出水口，并设有与管道相连接的外螺纹，壳体的顶部设有螺固穿设套管接头的通孔，内表面间隔开设有环状的圆弧凹槽；外壳体下端面与底座的台阶面之间设置有底密封圈及封板，并螺固密封；该制冷剂通道装置，设置在芯棒与外壳体内表面之间的环状部内，其由一根或多根铜管绕设制成至少一层柱状通道体，各层柱状通道体形成为相互套合的结构，且各层铜管的螺旋方向为互为相反设置，上下两端分别与分配器下面部的通孔和集液器上面部的通孔穿设固设为一体，而构成制冷剂通道装置；该芯棒，设置于外壳体的腔体中心部，其外表面依次绕制设有一个以上的制冷剂通道装置的细铜管，芯棒在柱体外表面沿轴线方向间隔设有圆弧糟；该分配器，设置于外壳体上部，并穿设固设于外壳体顶部的套管接头中心通孔内；该分配器包括一柱状空腔体，其上面部中心向上延伸设有一连接管，并设有进口，下面部开设有多数的通孔，且在该等通孔内穿设固接有制冷剂通道装置的铜管；该套管接头，固设于壳体的顶部，其由基座和凸座组成，其中，该基座为六方体，并开设有中心通孔，该中心通孔内穿置固设分配器的连接管，基座与外壳体顶部内面之间设有顶密封圈；该凸座穿设于外壳体顶部的中心通孔，外壳体顶部外侧设有螺母螺固于套管接头的外螺纹，并压紧密封圈保证密封，将套管接头固设于外壳体的顶部；该顶密封圈，设置于外壳体顶部的内侧面与套管接头的基座之间。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中：该底座，包括一基板、连接部及容置腔体，其中：该基板，上下二侧分别设有管体状的连接部和容置腔体，基板的中部设有通孔固设电加热器；该基板外缘的环状凸耳设有通孔，以螺栓将预热器整体固设于架体；该连接部，设有外螺纹将底座与壳体相螺设固接；该容置腔体内设置有电加热器的紧固装置；该壳体，包括圆柱管体与球壳体组成，其中：该圆柱管体，一侧设有进水口，外表面设有与系统管道相连接的外螺纹，圆柱管体底端设有内螺纹与底座连接部外螺纹相连接，且在壳体底端与底座的环状凸耳之间设有密封圈，而将壳体与底座密封连结为一体；该球壳体顶部设有出水口，该出水口的外表面设有与系统管道相连接的外螺纹；该电加热器，包括加热体、夹座及紧固装置，其中，该加热体下部固设于夹座，螺杆穿置于底座基板中部的通孔中；该夹座向下延伸设有螺杆，穿伸出底座基板中部的通孔中；该紧固装置设置于底座的容置腔体内，且同设于夹座的螺杆上，以螺母及垫圈压紧密封圈，将电加热器密封固设于底座的基板上。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中所述的积水盘其空心主体为具有围裙式承重结构的容置体，其内部在盘体的下方设置有热交换器及蒸发器，顶部连结设有盘体；该盘体设有一盘底，并在周缘设有唇边，而组成盘状围护结构整体，盘底一侧设有容置过滤器的凹槽，该凹槽并连设有一出水口。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中所述的热交换器，其中：该芯棒，设置于换热装置中心部，该芯棒为圆柱体，外表面设有螺旋形凹槽，其螺旋方向与相邻的螺旋铜管旋向相反；该换热装置，由一根或多根铜管并联绕制成至少一柱状管体层，数层管体层件螺旋方向相反，并套合设置于芯棒与外壳体内表面形成的环状空间部内，铜管两端分别穿设于分配器、集合器并焊固成一整体，构成管内流道；该外壳体，为一端开口的盲管体，开口端设有外螺纹，上部二侧分别设有出气通气孔，另盲端设有进口，进口设有外螺纹而与系统相连接，该盲端并设有穿固套管接头的通孔；外壳体内表面设有螺旋状凹槽，凹槽的螺旋方向与相邻的换热装置的螺旋铜管的旋向相反；该分配器，由扁平柱状腔体和连接管组成，在扁平柱状腔体一侧开设有一个以上的通孔，并与换热铜管焊固连接，而连接管设有自米水入口通孔；该套管接头，穿设于外壳体侧壁与分配器之间，套管接头由凸缘和延伸连接的支撑体组成，该支撑体设有外螺纹，中心设有中心通孔，而与分配器的连接管焊固连接；套管接头的凸缘与外壳体侧壁之间夹设有密封圈，并设有螺母紧固件螺设于支撑体的外螺纹，压紧密封圈，形成密封结构；该封板，为圆板体，中心设有通孔与集合器的连接管焊固连接；封板上侧部位设有主出水口，下侧部位设有阻尼小孔出水口；该紧固构件，为锁紧螺母，以内螺孔锁固于外壳体的外螺纹，其内孔的台阶面依次压紧封板及密封圈于外壳体的端面，形成密封结构；该出水组件，为圆管枝状结构，其包括主出水口、阻尼出水口和总出水口，其中，该主出水口焊固或胶接固设于封板的主出水口；该阻尼出水口焊固或胶接固设于封板的阻尼小孔出水口；该集合器，由扁平柱状腔体和连接管组成，在扁平柱状腔体上开设有一个以上的通孔，并与换热铜管焊固连接，而连接管设有自来水出口通孔；上述结构相组合，紧固构件锁固于外壳体开口端的外螺纹部，并压紧封板及密封圈于外壳体的端面上；该芯棒、换热装置的右侧一端固设于分配器的侧面，以套管接头穿套设置于外壳体盲孔侧壁的通孔，并以紧固构件压紧密封圈，而形成密封支撑结构；该芯棒、换热装置的左侧一端固设于集合器侧面，该集合器的连接管穿出固设于封板的中心通孔，而形成密封支撑结构，且该封板上向外连接固设有出水组件，而构成热交换器。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中所述的制冷压缩机的制冷剂出口与冷凝器的制冷剂入口连接，冷凝器的制冷剂出口与毛细管的一端相连，毛细管另一端与蒸发器的制冷剂入口相连，蒸发器的制冷剂出口与制冷压缩机的制冷剂吸入口相连；自来水经闸阀进入热交换器的分配器连接管的自来水入口通孔，经热交换器的自来水出口通孔与预热器的进水口相连接，再经预热器的出水口与转换阀相连接。

前述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其中所述的能量调节阀的连接结构方式改变为废热水出水口与热交换器的废热水进水口直接连接，自来水经闸阀与能量调阀连接；所述的热交换器的出气通气孔与蒸发器的出气通气孔并联连接，二者的总出气管的管口高于积水盘的凹面盘底；所述的转换阀可为二位四通阀结构；所述的制冷压缩机为转子式、涡旋式、容积式结构的制冷压缩机。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。由以上技术方案可知，本发明带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器可将废热水的余热充分予以回收利用，节约能源，经济实用，其至少具有以下优点：

1、该热水器设计为水、电二部分装置完全分离的分离式结构，具有使用十分安全的功效。

2、本发明只需输入较少的电功率(≤1350W)，就能满足人们随时即时洗浴的需求，非常适于实用。

3、其结构配置合理，具有较高的制热系数，COP≥6.5，而具有节约能源及经济效益高的功效。

4、本发明的冷凝器、预热器、热交换器及蒸发器的结构合理，并且相互结合的结构设置紧凑，并且都可以单独拆卸为分离结构，非常方便于设备的清洗和维修，而具有结构合理、维修方便的功效。

5、本发明系统中的压缩机、冷凝器、热交换器及蒸发器都可以安装在积水盘的下面，而具有可视性好、便于观察及外形美观的功效。

6、本发明的热交换器、调节阀组成的能量调节装置，可将废热水的余热充分地予以回收利用，能够使整个系统一年四季都能平衡的正常运行，而具有结构稳定、节约能源及经济效益高的功效。

7、本发明的冷却装置能够保证压缩机不致于过热而停止工作，而具有结构稳定、使用寿命长的功效。

8、本发明的冷却装置和预热装置一起，可以有效地对压缩机和整个系统进行预热，而可最大限度的节约能源。

9、本发明的热交换器出水组件结构设计新颖，整个系统在工作时主出水口工作，而系统在停止工作时，阻尼出水口能够把系统残存的水流掉，可以有效的保证系统能够正常工作。

10、本发明的预热装置，不但便于更换电加热元件，并便于维修，而且底座的结构具有较好的防水性能，使其更加适于实用。

综上所述，本发明带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其在系统结构设计上更为合理，结构更为紧凑，一方面可以将废热水的余热充分地予以回收利用，而使得压缩机的功耗可大为减少，另一方面又具有一年四季都能平衡运行的特性，而具有结构合理、节约能源及经济效益高的优良功效；其通过设置预热和冷却装置，可以在冬天时缩短从启动到平衡的时间，同时能够对压缩机进行预热，可改善压缩机的起动工况，而具有延长使用寿命的优良功效；而在夏天时该冷却装置可以对压缩机进行冷却，使得压缩机可以长期连续稳定的进行工作，同时可以向热水系统提供较多的热能，而具有热效率更高的优良功效。其不论在结构上或功能上皆有较大改进，且在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

本发明的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。

图1是本发明一较佳实施例整体组合结构的剖视示意图。

图2是本发明另一较佳实施例整体组合结构的剖视示意图。

图3是本发明的冷却装置一较佳实施例的结构剖视示意图。

图4是本发明的冷却装置另一较佳实施例的结构剖视示意图。

图5是本发明的冷凝装置剖视示意图。

图6是图5冷凝装置中的底座剖视示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是图5冷凝装置中冷凝器的封板剖视示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是本发明的集液器和分配器剖视示意图。

图11是图10的A向视图。

图12是本发明的壳体剖视示意图。

图13是本发明的冷凝装置中的芯棒示意图。

图14是图13的俯视图。

图15是本发明的冷凝装置的套管接头剖视示意图。

图16是图15的俯视图。

图17是本发明的预热器剖视示意图。

图18是图17中预热器的底座剖视示意图。

图19是图18的俯视图。

图20是本发明的壳体剖视示意图。

图21是本发明的积水盘剖视示意图。

图22是本发明的过滤器剖视示意图。

图23是本发明的热交换器剖视示意图。

图24是图23热交换器中的芯棒的结构示意图。

图25是图23热交换器中的壳体剖视示意图。

图26是图23热交换器中的分配器剖视示意图。

图27是图23热交换器中的套管接头剖视示意图。

图28是图23热交换器中的封板主视图。

图29是图28中封板的结构剖视示意图。

图30是图23热交换器中的拼紧螺母剖视示意图。

图31是图30的俯视图。

图32是图23热交换器中的出水组件剖视示意图。

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器其具体结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，本发明带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其由制冷压缩机1、冷却装置2、冷凝器3、预热器4、淋浴器5、积水盘6、过滤器7、闸阀8、热交换器9、能量调节阀10、毛细管11、蒸发器12及转换阀13组成，其中：

上述的制冷压缩机1，其为转子式、涡旋式、容积式等结构型式的制冷压缩机，该制冷压缩机1采用的典型型号可为市售的YZG35、YZG39、YZG35(B)等。

上述的冷却装置2，是在制冷压缩机1的外壳上设有冷却结构2A，该冷却结构2A具有以下两种结构型式：

该冷却结构2A的结构实施例一，请参阅图1、图3所示，是在制冷压缩机1的外壳上并联绕制一根以上的多根细铜管23，在本实施例中是绕制设有一根细铜管23，该等铜管23与制冷压缩机1的外壳之间以低熔点钎焊料焊接成为一体，以降低热阻，并在铜管23的二端分别固设有进水口21及出水口22；

该冷却结构2A的结构实施例二，请参阅图1、图4所示，是在制冷压缩机1的外壳上焊接设置有螺旋片24，该螺旋片24的外径与冷却装置外壳体25为过盈配合，该冷却装置外壳体25、压缩机1的外壳及螺旋片24形成一矩形截面的螺旋形通道，并在二端分别固设有进水口21A及出水口22A，水由进水口21A进入，沿着螺旋形通道从出水口22A流出，而进入系统中。

上述的冷凝器3，请参阅图1、图5所示，其由底座31、底密封圈32、封板33、集液器34、外壳体35、制冷剂通道装置36、芯棒37、分配器38、套管接头39、顶密封圈310及螺母3A组成，其中：

该底座31，请参阅图1、图5、图6所示，其为空心柱状体，中心分别开设有凹台状的螺孔312及通孔313，该螺孔312与通孔313相交形成一台阶面314，该台阶面314与封板33的封板平面331(如图5、图8所示)呈紧密贴合状，在底座31外缘部的环状突缘面311上开设有通孔315，并设有螺栓穿过该通孔315，而将冷凝器3固定在机架上；

该底密封圈32，为标准件，设置于外壳体35的下端面与封板33之间；

该封板33，请参阅图5、图8、图9所示，其为圆形板体，设置于底座31的台阶面314与底密封圈32之间，其中心开设有通孔334，且上端面332与下端面331为相互平行；

该集液器34，请参阅图5、图10、图11所示，设置于壳体35的底部，并穿设于封板33的中心通孔334，其与设置于壳体35上部的分配器38结构相同，只是设置方向相反。该集液器34，包括一柱状空腔体341，其上面部中心向上延伸设有一连接管342，下面部开设有多数的通孔344，且在该等通孔344内穿设焊接有制冷剂通道装置36的铜管361(如图5所示)；铜管361的上端穿设焊固于分配器38的分配器孔384(如图5、图10所示)，下端穿设焊固于集液器34的集液器孔344，集液器34的连接管342(如图5、图10所示)钎料焊接固设穿出于封板33的通孔334(如图8、图10所示)，并设有制冷剂出口343；

该外壳体35，请参阅图5、图12所示，其由空心柱体351和球形壳体352组合而成，外壳体35的底端设有外螺纹355与底座31的螺纹孔312螺纹连接(如图6所示)，一侧下部设有进水口354，并设有与管道相连接的外螺纹3541，另一侧的上部设有出水口355，并设有与管道相连接的外螺纹3551，壳体35的顶部设有螺固穿设套管接头39的通孔353，内表面间隔开设有环状的圆弧凹槽3512，用于调整通流面积，使冷凝器中的水呈紊流状态；外壳体35的下端面与底座31的台阶面314之间设置有底密封圈32及封板33，并螺固密封；

该制冷剂通道装置36，设置在芯棒37与外壳体35内表面之间的环状部内，其是由一根或多根铜管361绕设制成至少一层柱状通道体362，各层柱状通道体362形成为相互套合的结构，各层之间的间隙方1～6毫米，且各层铜管361的螺旋方向为互为相反设置，上下两端分别与分配器38下面部的通孔384和集液器34上面部的通孔344穿设焊固为一体，而构成制冷剂流动通道36。铜管361的直径为φ5～φ10毫米，壁厚为0.35～0.6毫米；

该芯棒37，请参阅图5、图13所示，设置于外壳体35的腔体中心部，其外表面依次绕制设有一个以上的制冷剂通道装置36的细铜管361，根据功率大小而决定绕设多少，各管层与管层之间螺旋方向相反。芯棒37在柱体外表面371沿轴线方向间隔设有圆弧糟372。芯棒37的主要功能是将外壳体35中心的空间部填满，从而阻挡水流通道，使水流不短路，从而可保证水与制冷剂通道装置36的铜管361充分接触，而可以更加充分地进行热交换；

该分配器38，请参阅图5、图10、图11所示，其设置于外壳体35的上部，并穿设固设于外壳体35顶部的套管接头39的中心通孔394内(结合参阅图15、图16所示)，两者之间为钎料焊接。该分配器38，包括一柱状空腔体381，其上面部中心向上延伸设有一连接管382，并设有进口383，下面部开设有多数的通孔384，且在该等通孔384内穿设焊接有制冷剂通道装置36的铜管361；

该套管接头39，请参阅图5、图15、图16所示，螺固设置于壳体35的顶部，其由基座391和凸座392组成，其中，该基座391，为六方体，并开设有中心通孔394，该中心通孔394内穿置固设分配器38的连接管382，二者间具有间隙0.10～0.60mm，以焊料焊固为一体，将分配器38与套管接头39固设连结成一整体，基座391与外壳体35顶部内面之间设有顶密封圈310；该凸座392，穿设于外壳体35顶部的中心通孔394，外壳体35顶部外侧设有螺母395螺固于套管接头39的外螺纹393，并压紧密封圈310保证密封，将套管接头39固设于外壳体35的顶部；

该顶密封圈310，设置于外壳体35顶部的内侧面与套管接头39的基座391之间。

上述的预热器4，请参阅图1、图17所示，其由底座41、壳体42及电加热器43组成，其中：

该底座41，请参阅图1、图18、图19所示，包括一基板411、连接部412及容置腔体413，其中：

该基板411，上下二侧分别设有管体状的连接部412和容置腔体413，基板411的中部设有通孔4111、4112，用于固设电加热器43；该基板411外缘的环状凸耳4113设有通孔4114，以螺栓将预热器4整体固设于架体；

该连接部412，设有外螺纹4121将底座41与壳体42相螺设固接；

该容置腔体413内设置有电加热器43的紧固装置433。

该壳体42，请参阅图1、图17、图20所示，其包括圆柱管体421与球壳体422组成，其中：

该圆柱管体421，一侧设有进水口423，该进水口423的外表面设有与系统管道相连接的外螺纹4231，圆柱管体421底端设有内螺纹425，与底座41连接部412的外螺纹4121相连接，且在壳体42的底端与底座41的环状凸耳4113之间设有密封圈426，而将壳体42与底座41密封连结为一体。

该球壳体422，顶部设有出水口424，该出水口424的外表面设有与系统管道相连接的外螺纹4241；

该电加热器43，请参阅图17、图18所示，功率可为1000～1500W，其包括加热体431、夹座432及紧固装置433，其中：

该加热体431，下部固设于夹座432，螺杆4321穿置于底座41基板411中部的通孔4111、4112中；

该夹座432，向下延伸设有螺杆4321，穿伸出底座41基板411中部的通孔4111、4112中；

该紧固装置433，设置于底座41的容置腔体413内，且固设于夹座432的螺杆4321上，其以螺母及垫圈压紧密封圈434，将电加热器43密封固设于底座41的基板411上。

上述的淋浴器5，请参阅图1所示，其连接于外壳体35的出水口355。

上述的积水盘6，请参阅图1、图21所示，设置于热交换器9的上部，其包括空心主体61及盘体62组成，其中：

该空心主体61，为具有围裙式承重结构的容置体，其内部在盘体62的下方设置有热交换器9及蒸发器12，其顶部连结设有盘体62；空心主体61的围裙式承重结构，一方面可以支撑人体的重量，另一方面则起美观作用，使人从外面不能看到热交换器9、蒸发器12等构件；另外，该积水盘6具有一定的高度，可为300～450毫米，以便使废热水能够顺利地流过热交换器9和蒸发器12；

该盘体62，设有一盘底64，并在周缘设有唇边63，而组成盘状围护结构整体，盘底64的一侧设有容置过滤器7的凹槽65，该凹槽65并连设有一出水口66，出水口66用于把洗浴废热水接入系统。

上述的过滤器7，请参阅图1、图22所示，其设置于积水盘6的凹槽65中，主要功能是起过滤作用，使人的头发和灰垢等不容易进入系统中，其为一圆盘体结构，其上均匀开设有小孔71；该过滤器7为不锈钢或塑料制成，厚度为1～3毫米，小孔71的直径可为φ2～φ5毫米。

上述的闸阀8，请参阅图1所示，其连接设置于热交换器9的分配器94的自来水入口通孔943，其可以为专门设计结构，也可以为市售的标准件和通用件。

上述的热交换器9，请参阅图1、图23所示，设置于积水盘6的下部，其包括芯棒91、换热装置92、外壳体93、分配器94、套管接头95、封板96、紧同构件97、出水组件98及集合器99组成，其中：

该芯棒91，请参阅图1、图23、图24、图25所示，设置于换热装置92的中心部，该芯棒91为圆柱体，如图24所示，其外表面开设有螺旋形的凹槽912，其螺旋方向与相邻的螺旋铜管921旋向相反；

该换热装置92，该换热装置92由一根或多根铜管921并联绕制成柱状管体层，根据换热功率的大小可套合数层，且螺旋方向相反，并套合设置于芯棒91与外壳体93内表面形成的环状空间部内，铜管921的两端分别穿设于分配器94、集合器99并焊固成一整体，构成管内流道，可以走清洁自米水，也可以接通制冷剂；铜管921的直径为φ5～φ10毫米，壁厚0.35～0.6毫米；换热装置92的铜管921管层与管层之间的间隙为1～6毫米；

该外壳体93，请参阅图23、图25所示，其为一端开口的盲管体，开口端设有外螺纹931，上部的二侧分别设有出气通气孔934、935，另盲端设有进口936，进口936设有外螺纹9361而与系统相连接，该盲端并设有穿同套管接头95的通孔937；外壳体93内表面设有螺旋状的凹槽933，其内表面为柱面932与螺旋状凹槽面933的复合面；凹槽933的螺旋方向与相邻的换热装置92的螺旋铜管921的旋向相反，如此的目的是间隔改变通流面积，改变水的流动状态，使热交换可以充分进行；

该分配器94，请参阅图23、图26所示，其与集合器99的结构相同，由扁平柱状的腔体941和连接管942组成，在扁平柱状腔体941的一侧开设有一个以上的通孔944，并与换热铜管921相焊固连接，而连接管942设有自来水入口通孔943；

该套管接头95，请参阅图23、图27所示，穿设于外壳体93的侧壁与分配器94之间，并焊固于分配器94的连接管942上；套管接头95由凸缘951和延伸连接的支撑体952组成，该支撑体952上设有外螺纹954，且中心设有中心通孔953，而与分配器94的连接管942焊固连接；凸缘951为正方或六方体；套管接头95的凸缘951与外壳体93的侧壁之间夹设有密封圈951，并设有螺母紧固件螺设于支撑体952的外螺纹954，压紧密封圈951，形成密封结构；

该封板96，请参阅图23、图28、图29所示，其为圆板体，中心设有通孔961与集合器99的连接管992焊固连接；封板96上侧部位设有主出水口962，下侧部位设有阻尼小孔出水口963；在系统正常运行时，阻尼小孔出水口963阻尼孔出水量很小，而当系统停止运行时，靠阻尼小孔出水口963将残存的水流掉；主出水口962设置于靠上部位，而阻尼小孔出水口963则尽可能设置于最低位置，以尽可能把残存的水流尽；

该紧固构件97，请参阅图23、图30、图31所示，其为锁紧螺母，以内螺孔971锁固于外壳体93的外螺纹931，其内孔的台阶面972依次压紧封板96及密封圈976于外壳体93的端面，形成密封结构；紧固构件97的中心设有通孔973，外缘974还可进一步设有圆弧凹槽975，以便以手和辅助工具将密封圈976压紧；

该出水组件98，请参阅图23、图32所示，其为圆管枝状结构，其包括主出水口982、阻尼出水口983和总出水口981，其中，该主出水口982焊固或胶接固设于封板96的主出水口962(如图29所示)；该阻尼出水口983焊固或胶接固设于封板96的阻尼小孔出水口963，阻尼出水口983的意义在于当系统停止运行后，把系统残存的水流掉；

该集合器99，请参阅图23、图26所示，其由扁平柱状腔体991和连接管992组成，在扁平柱状腔体991上开设有一个以上的通孔994，并与换热铜管921焊固连接，而连接管992设有自来水出口通孔993；

上述结构相组合，如图23所示，紧固构件97锁固于外壳体93开口端的外螺纹931，并压紧封板96及密封圈976于外壳体93的端面上；该芯棒91、换热装置92的右侧一端固设于分配器94的侧面，以套管接头95穿套设置于外壳体93盲孔侧壁的通孔937，并以紧固构件压紧密封圈951，而形成密封支撑结构；该芯棒91、换热装置92的左侧一端固设于集合器99的侧面，该集合器99的连接管992穿出固设于封板96的中心通孔961，而形成密封支撑结构，且该封板96上向外连接固设有出水组件98，而构成热交换器9。

上述的能量调节阀10，请参阅图1所示，连接于积水盘6与热交换器9之间，并且连接于积水盘6与蒸发器12之间。

上述的毛细管11，请参阅图1所示，分别连接于冷凝器3的制冷剂出口343与蒸发器12的制冷剂入口121之间。

上述的蒸发器12，请参阅图1所示，其结构与前述的热交换器9的结构相同，所不同的是热交换器9的换热装置92的铜管921内容置流通的是清洁自来水，而该蒸发器12的换热装置中的铜管内容置流通的是制冷剂气体或液体。

上述的转换阀13，请参阅图1所示，其连接于预热器4与冷却装置2之间，并且连接于预热器4与冷凝器3之间。其为二位四通阀结构设计，也可以为市售的标准件或通用件。

在图1所示的第一较佳实施例中，制冷压缩机1的制冷剂出口12与冷凝器3的制冷剂入口383连接，冷凝器3的制冷剂出口343与毛细管11的一端相连，毛细管11的另一端与蒸发器12的制冷剂入口121相连，蒸发器12的制冷剂出口122与制冷压缩机1的制冷剂吸入口110相连。自来水经闸阀8进入热交换器9的分配器94连接管942的自来水入口通孔943，经热交换器9的自来水出口通孔993与预热器4的进水口423相连接，再经预热器4的出水口424与转换阀13相连接，此时有以下两种连接及工作状态：

状态一：如图1所示，当变换转换阀13的阀芯位于右侧位置时，预热器4的出水口424与转换阀13相连，此时，经预热器4加热的水经阀体通道直接与冷凝器3的进水口354相连接而进入冷凝器3，再经冷凝器3的出水口355连接至淋浴器5；

状态二：如图1所示，当变换转换阀13的阀芯位于左侧位置时，预热器4的出水口424与转换阀13相连接，此时经预热器4加热的水通过阀芯通道与冷却装置2的进水口21相连，经冷却装置2的出水口22与冷凝器3的进水口354相连接而进入冷凝器3，再经由冷凝器3的出水口355连接至淋浴器5；

改变转换阀13的阀芯位置，可以使低温水通过冷却装置2，从而可以达到冷却制冷压缩机1的功效，进而使制冷压缩机1能够长时间地连续工作。

洗浴后的废热水由积水盘6聚积后，通过出水口66与能量调节阀10相连接，此时有以下两种连接及工作途径：

途径一：如图1所示，当调节能量调节阀10的阀芯位于左侧位置时，废热水经能量调节阀10的通道直接流向热交换器9的废热水进水口936，在热交换器9内该废热水与清洁自来水进行热交换，热交换后的废热水由出水口981连接进入蒸发器12的废水进口126，在蒸发器12内由制冷剂进一步吸收废水中的热量，散热后的废热水由出水口127向外排出；

途径二：如图1所示，当调节能量调节阀10的阀芯位于右侧位置时，废热水经能量调节阀10直接进入蒸发器12的废热水进口126，在蒸发器12内由制冷剂进一步吸收废水中的热量，散热后的废热水则由出水口127向外排出。

改变能量调节阀10的阀芯位置，可以使废热水改变连接及工作途径，决定热交换器9是否参与系统工作，当自来水温度较低时，调节为让热交换器9参与系统工作，以期提高冷凝器3的进水口354的自来水温度；当自来水温度较高、系统热量来源充足时，调节为让热交换器9不参与工作，则废热水直接进入蒸发器12，放热后由出水口127向外排出。

请参阅图2所示，是本发明另一较佳实施例，其构成系统的零部件及组合结构与实施例一相同，所不同的是有以下两处不同差别：

不同差别一：冷却装置的结构不同，其不同之处在结构介绍时予以详细说明；

不同差别二：能量调节阀的连接结构方式改变，现将改变后的连接结构情况具体说明如下：废热水出水口66与热交换器9的废热水进水口936直接连接。自来水经闸阀8与能量调阀10连接，由于能量调节阀10的阀芯位置变化，使自来水有两个流动途径：其一，自来水经能量调节阀10的阀芯左位进入热交换器9的自来水入水口943，与废热水交换后的自来水经出水口993进入预热器4的进水口423，之后的连接通道结构与实施例一的结构型式相同；其二，自来水经能量调节阀10的阀芯右位直接与转换阀13相连接，之后的连接通道结构与实施例一的结构型式相同。

其工作过程是：当自来水温度较低时，自来水通过能量调节阀10进入热交换器9，进行热交换，提高冷凝器3的进水口水温；当自来水温度较高时，自来水经调节阀10与转换阀13相通，而不参与热交换，直接进入冷凝器3，或者经过冷却装置。

不管是那种连接结构方式，其出气孔的连接结构均没有变化，即热交换器9的出气通气孔935、934与蒸发器12的出气通气孔125、124并联连接，二者的总出气管的管口应当高于积水盘6的凹面盘底64，高度差可为大约30～50毫米。

请参阅图1所示，以下将本发明带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器的工作原理说明如下：

1、热泵循环

制冷压缩机1排出的高温高压制冷剂气体由出气口120进入冷凝器3的进口383，在冷凝器3内高温高压的制冷剂气体向制冷剂通道装置36的换热铜管361放热，铜管层内外壁之间有温差，由里向外导热，铜管外壁与水充分接触换热；放热后的制冷剂由气态变为液态，经集液口即制冷剂出口343流入毛细管11，此时制冷剂为高压液体，经毛细管11节流减压后，制冷剂由液态变为气体，进入蒸发器12，在蒸发器12内低温制冷剂吸收环境热量，经出口122回到制冷压缩机1的吸气口110，完成一个工作循环。

2、热水循环

请参阅图1所示，自来水经闸阀8从热交换器9的进水口943进入热交换器9，在热交换器9内与废热水进行热量交换，升温后的自来水从出水口993进入预热器4的进水口433，然后分为不同情况，即分为冷却、不冷却的情况，进入冷凝器3。在冷凝器3内，大量吸收制冷剂放出的热量，升温后的水由出水口355进入淋浴器5，以供洗浴之用。

3、废热水循环

方式一：洗浴后的废热水，由积水盘6经过过滤器7、出水口66、能量调节装置10进入热交换9的进水口936，在热交换器9内放热，由热交换器9的出水口981经能量调节阀10进入蒸发器12的进水口126，在蒸发器12内进一步放热降温，再由出水口127排入排水系统。

方式二：洗浴后的废热水，由积水盘6经过过滤器7、出水口66、能量调节阀10(阀芯右位)、蒸发器12的进水口126进入蒸发器12，在蒸发器12内降温放热，再从出水口127排入排水系统。

4、预热

当环境温度较低时，系统进入正常使用状态的过程时间长，另一方面制冷压缩机1起动困难，为此，在系统内设置有预热装置4。当环境和自来水温度低于一定值时，系统开机时I首先启动预热装置4，通过电加热器43对装置内一定量的水进行加热。当达到预热设定温度时，打开闸阀8，自来水把预热装置4内的热水顶出，热水通过转换阀13(阀芯位于左侧位置)、冷却装置2，对制冷压缩机1进行预热，便于压缩机起动，同时还对冷凝器3、热交换器9、蒸发器12进行预热和热平衡，当蒸发器12的出水口127有水排出时，即可起动制冷压缩机1。

5、冷却

当环境温度较高时，散热条件不好，制冷压缩机1很难长时间工作，这时使转换阀13阀芯处于左位，自来水经过转换阀13进入冷却装置2，对制冷压缩机1进行冷却。冷却时由于自来水吸收压缩机排出的废热，可使COP值进一步升高。

6、能量调节

在系统中制冷压缩机1、冷凝器3、热交换器9、毛细管11、蒸发器12的型号，技术参数和结构一旦确定，则系统的制热量、水流通量和COP值也随之确定。特别是水流通量的变化范围不大，而环境和自来水的温度随季节的变化而变化，且波动范围较大。自来水温度在夏天为28℃左右，冬天则为5-8℃。如果洗浴水的温度设定在42℃、流量为280L/h，则夏天和冬天因为自来水温度差而使功率变化达到6.5KW。对于这样大的波动幅度不要说普通压缩机难以适应，就是变频压缩机也难以胜任。另外夏天环境和自来水温度都偏高，对于给定的热泵系统来说，夏天因蒸发温度高而使制热系统的COP值大幅增高，因而所需压缩机的功率就低。如果系统按照夏天的工况条件设计，那么到了深秋、初春和冬天就很难满足使用要求，要么是热水温度不够，要么是水流量不足。

而本发明带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其整个系统中由热交换器9、能量调节阀10构成一种能量调节装置。该能量调节装置利用通过自来水与废热水进行热量交换来提高自来水温度这一结构方式，使冷凝器3的进水口水温一年四季变化不大，基本趋于恒定，而可保证整个系统一年四季都能正常运行。其通过切换能量调节阀10，可使热交换器9形成是否参与系统工作来适应环境和自来水的温度变化。例如：在夏天时，环境和自来水温度偏高，可以使热交换器9不工作；而在冬天时，环境和自来水温度偏低，可使热交换器9工作，使冷凝器3进水口的自来水温度达到30℃左右，从而可保证系统的出水量和出水温度，而不需要增加压缩机的功率。在整个装置系统中，热交换器9为执行元件，能量调节阀10为控制元件，该控制元件可以设置为手动结构，也可以是电子自动控制的结构，其为普通技术人员熟知的现有技术，故此不再赘述。

以下将本发明带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器的调节方式说明如下。由上述的调节原理可知，只要使热交换器9参与、不参与、部分参与系统工作，就可以达到调节的目的，因此整个系统可以设计成多种结构方式，但只要设有热交换器9和调节阀构成的调节装置，即为本发明技术方案的范围，下面说明本发明提供以下两种连接结构方式：

结构方式一：如图1所示，自来水经闸阀8、连接管道与热交换器9固定连接。废热水由能量调节阀10控制，如果让废热水进入热交换器9，则对自来水预热；如果不让废热水进入热交换器9，则自来水不能预热，从而达到系统能量平衡的目的。

结构方式二：如图2所示，废热水从积水盘6的出水口66经管道与热交换器9的入水口936固定连接，则自来水由闸阀8进入能量调节阀10，由调节能量调节阀10根据系统工况决定是否参与热交换，在满足人们对热水需要的同时，达到调节系统能量平衡的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，包括制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管、积水盘、热交换器和预热器，其特征在于：上述热水器中还设有冷却装置和能量调节装置；其中：

上述的制冷(热)压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管、通过管道顺序串联连接，构成封闭循环的制冷(热)系统，封闭系统内存有制冷介质；

上述的冷却装置由冷却结构和转换阀串联连接构成，该冷却装置并联于冷凝器水路进口、预热器出口之间，冷却装置的出水口与冷凝器进水口相连接，冷却装置的进水口与预热器出口相连接；该装置通过转换阀控制自来水进入冷却结构，对压缩机进行冷却；也可以使自来水不进入冷却结构，从而保证压缩机能长期稳定的工作；

上述的能量调节装置由热交换器和能量调节阀组成，能量调节阀连接于积水盘与热交换器之间，并且连接于积水盘与蒸发器之间；废热水有两个连接流动途径：其一、废热水经能量调节阀阀芯的左位进入热交换器，热交换器废热水出口经能量调节阀与蒸发器废水进口相连接，废水进入蒸发器后，从出口排入下水管；其二、废热水经能量调节阀阀芯右位直接进入蒸发器后，从出口排入下水管，而不经过热交换器；

上述的积水盘废热水出口经能量调节阀与热交换器和蒸发器连接，蒸发器废水出口与下水道相连接；

上述的冷凝器、冷却装置、预热器、能量调节装置通过水管相连接，构成加热水通路；

上述的预热器与热水器中加热水通路串联连接。

2、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的能量调节装置中的能量调节阀连接于自来水闸阀出口与冷凝器进水口之间；自来水有两个流动途径，其一、自来水经能量调节阀阀芯左位进入热交换器的自来水入水口，与废热水交换后的自来水经出水口、预热器(或冷却装置)进入冷凝器加热；其二、自来水经能量调节阀阀芯右位直接经冷却装置进入冷凝器加热。

3、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的冷却装置由冷却结构和转换阀组成，该冷却结构是在制冷压缩机的外壳上并联绕制设有至少一根以上的多根铜管，该铜管与制冷压缩机的外壳之间焊接成为一体，并且在铜管的两端分别固设有进、出水口。

4、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的冷却装置的冷却结构是在压缩机的外壳上焊接螺旋片，该螺旋片、压缩机壳体和冷却结构壳体形成一矩形截面螺旋通道，并在两端设有进水口及出水口。

5、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的冷凝器由底座、底密封圈、封板、集液器、外壳体、制冷剂通道装置、芯棒、分配器、套管接头、顶密封圈及锁固螺母所组成；其中：该底座，为空心柱状体，中心分别开设有凹台状的螺孔及通孔，该螺孔与通孔相交形成一台阶面，该台阶面与封板的封板平面呈紧密贴合状，在底座外缘部的环状突缘面上开设有通孔，并设有螺栓穿过该通孔将冷凝器固定在机架上：

该底密封圈，设置于外壳体的下端面与封板之间；

该封板，为圆形板体，设置于底座的台阶面与底密封圈之间，其中开设有通孔，且上端面与下端面为相互平行；

该集液器，设置于壳体的底部，并穿设于封板的中心通孔，该集液器包括一柱状空腔体，其上面中心向上延伸设有一连接管，下面部开设有多数的通孔，且在该通孔内穿固设有制冷剂通道装置的铜管：铜管的上端穿设焊固于分配器的分配器孔，下端穿设焊固于集液器的集液器孔，集液器的连接管固设穿出于封板的通孔，并设有制冷剂出口；

该外壳体，由空心柱体和球形壳体组合而成，外壳体底端设有外螺纹与底座的螺纹孔螺纹连接，一侧下部设有进水口，并设有与管道相连接的外螺纹，另一侧上部有出水口，并设有与管道相连接的外螺纹，壳体的顶部设有螺栓固穿设套管接头的通孔，内表面间隔开设有环状的圆弧凹槽；外壳体下端面与底座的台阶面之间设置有底密封圈及封板，并螺固密封；

该制冷剂通道装置，设置在芯棒与外壳体内表面之间的环状部内，其由一根或多根铜管绕设制成至少一层柱状通道体，各个层柱状通道体形成为相互套合的结构，且各层铜管的螺旋方向为互为相反设置，上下两端分别与分配器下面部的通孔和集液器上面部的通孔穿设固设为一体，而构成制冷通道装置；

该芯棒，设置于外壳体的腔体中心部，其外表面依次绕制设有一个以上的制冷剂通道装置的细铜管，芯棒在柱体外表面沿轴线方向间隔设有圆弧槽；

该分配器，设置于外壳体上部，并穿设固设于外壳体顶部的套管接头中心通孔内；该分配器包括一柱状空腔体，其上面部中心向上延伸设有一连接管，并设有进口，下面部开设有多数的通孔，且在该通孔内穿设固接有制冷剂通道装置的铜管；

该套管接头，固设于壳体的顶部，其由基座和凸座组成，其中，该基座为六方体，并开设有中心通孔，该中心通孔内穿置固设分配器的连接管，基座与外壳体顶部内面之间设有顶密封圈；该凸座穿设于外壳体顶部的中心通孔，外壳体顶部外侧设有螺母固于套管接头的外螺纹，并压紧密封圈保证密封，将套管接头固设于外壳体的顶部；

该顶密封圈，设置于外壳体顶部的内侧面与套管接头的基座之间。

6、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的预热器由底座、壳体和电加热组成，其中：该底座，包括一基板、连接部及容置腔体，其中：该基板，上下二侧分别设有管体状的连接部容置腔体，基板的中部设有通孔固设电加热器；该基板外缘的环状凸耳设有通孔，以螺栓将预热器整体固设于架体，该连接部，设有外螺纹将底座与壳体相固接；该容置腔体内设置有电加热器的紧固装置：

该壳体，包括圆柱管体与球壳体组成，其中：该圆柱管体，一侧设有进水口，外表面设有与系统管道相连接的外螺纹，圆柱管体底端设有内螺纹与底座连接部外螺纹相连接，且在壳体底端与底座的环状凸耳之间设有密封圈，而将壳体与底座密封连接为一体；该球壳体顶部设有出水口，该出水口外表面设有与系统管道相连接的外螺纹；

该电加热器，包括加热体、夹座及坚固装置，其中：该加热体下部固设于夹座，螺杆穿置于底座基板中部的通孔中；该夹座向下延伸设有螺杆，穿伸出底座基板中部的通孔中；该紧固装置设置于底座的容置腔体内，且固设于夹座的螺杆上，以螺母及垫圈压紧密封圈，将电加热器密封固设于底座的基板上。

7.根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的热交换器，包括芯棒、换热装置、外壳体、分配器、套管接头、封板、紧固构件、出水组件及集合器组成，其中：该芯棒，设置于换热装置中心部，该芯棒为圆柱体，外表面设有螺旋形凹槽，其螺旋方向与相邻的螺旋铜管相反；

该换热装置，由一根或多根铜管绕制成至少一柱状管体层，数层管体层间螺旋方向相反，并套合设置于芯棒与外壳体内表面形成的环状空间部内，铜管两端分别穿设于分配器、集合器并焊接成一整体，构成管内流道；该外壳体，为一端开口的盲管体，开口端设有外螺纹，上部两侧分别设有出气通气孔，另盲端设有进口，进口设有外螺纹而与系统相连接，该盲端并设有穿固套管接头的通孔；外壳体内表面设有螺旋状凹槽，凹槽的螺旋方向与相邻的换热装置的螺旋铜管的旋向相反；

该分配器，由扁平柱状腔体和连接管组成，在扁平柱状腔体一侧开设有一个以上通孔，并与换热铜管焊固连接，而连接管设有自来水入口通孔；

该套管接头，穿设于外壳体侧壁与分配器之间，套管接头由凸缘和延伸连接的支撑体组成，该支撑体设有外螺纹，中心设有中心通孔，而与分配器的连接管焊固连接；套管接头的凸缘与外壳体侧壁之间夹设有密封圈，并设有螺母紧固件螺设于支撑体的外螺纹，压紧密封圈，形成密封结构；

该封板，为圆板体，中心设有通孔与集合器的连接管焊固连接；封板上侧部位设有主出水口，下侧部位设有阻尼小孔出水口；

该紧固构件，为锁紧螺母，以内螺孔锁固于外壳体的外螺纹，其内孔的台阶面依次压紧封板及密封圈于外壳体的端面，形成密封结构；

该出水组件，为圆管枝状结构，其包括主出水口、阻尼出水口，其中，该主出水口焊固或胶接固设于封板的主出水口；该阻尼出水口焊固或胶接固设于封板的阻尼小孔出水口；

该集合器，由扁平柱状腔体和连接管，在扁平柱状腔体上开设有一个以上的通孔，并与换热铜管焊固连接，而连接管设有自来水出口通孔；

上述结构相组合，紧固构件锁固于外壳体开口的外螺纹部，并压紧封板及密封圈于外壳体的端面上；该芯棒、换热装置的右侧一端固设于分配器的侧面，以套管接头穿套设置于外壳体盲孔侧壁的通孔，并以紧固构件压紧密封圈，而形成密封支撑结构；该芯棒、换热装置的左侧一端固设于集合器侧面，该集合器的连接管穿出固设于封板的中心通孔，而形成密封支撑结构，且该封板上向外连接固设有出水组件，而构成热交换器。

8、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的蒸发器，其结构与热交换器结构相同，该蒸发器的换热装置中的铜管内容置流通制冷剂气体或者液体。

9、根据权利要求1所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的积水盘由空心主体及盘体组成，空心主体为具有围裙式承重结构的容置体，其内部在盘体的下方设置有热交换器及蒸发器，顶部连接设有盘底，并在周缘设有唇边，而组成盘状围护结构整体，盘底一侧设有容置过滤器凹槽，该凹槽并连设有一出水口。

10、根据权利要求1至9中的任一权利要求所述的带冷却装置和能量调节装置的热泵式热水器，其特征在于：所述的热水器中包括有过滤器，该过滤置于积水盘的凹槽中；所述的热交换器的出气通孔与蒸发器的出气通孔并联连接，且二者的总出气管的管口高于积水盘的凹面盘底；所述转换阀、能量调节阀可为二位四通阀结构；所述的制冷压缩机为转子式、涡旋式、容积式结构制冷压缩机。

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