CN201514040U - 二氧化碳热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种二氧化碳热泵热水器，其包括：蒸发器，旁通抑冰热水管路，穿设在蒸发器中并经过蒸发器的底部；气冷器，与旁通抑冰热水管连接；抑冰热水电磁阀，设置在旁通抑冰热水管上并连接旁通抑冰热水管与气冷器；冷水进口，与气冷器连接；压缩机，与气冷器连接；节流装置，其两端分别与蒸发器和气冷器连接。本实用新型能有效防止二氧化碳热泵热水器的管翅式蒸发器底部结冰的问题。

Description

二氧化碳热泵热水器

技术领域

本实用新型涉及家电领域，具体而言，涉及一种二氧化碳热泵热水器。

背景技术

在世界大多数家庭的能量需求中，约有1/4至1/3来源于对热水的需求，而目前主要采用燃气热水器、电热水器或者太阳能热水器制取热水，这些热水器要么耗能大，要么成本高，并且存在很多不安全因素。而应用热泵系统制取生活热水是目前公认比较节能的一种方式。但是，现有的一些热泵热水器在寒冷地区使用受到限制，主要是因为室外温度太低时蒸发器容易结霜，而经过除霜后蒸发器可能会由于种种原因导致底部开始结冰，如果任由这种趋势恶化，结冰高度慢慢增加，最终导致系统不能正常运行。为防止热泵热水器或者冷热水机组在管翅式蒸发器底部形成冰块，目前主要采用制冷剂热气旁通和制冷剂过冷抑冰这两种方式。

在二氧化碳热泵热水器系统之中，由于排气压力和蒸发压力相差比较大，因此蒸发器和气冷器的设计压力也不太相同：蒸发器的耐压能力远小于气冷器。在这种系统中采用制冷剂热气旁通或者制冷剂过冷抑冰方式可能会由于压力突然增加，导致蒸发器底部由于耐压能力不够而产生破坏。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有的防止热泵热水器或者冷热水机组在管翅式蒸发器底部形成冰块的方式中比较难控制高压制冷剂的压力，因而现有方式很难用于二氧化碳热泵热水器系统之中以有效防止管翅式蒸发器底部结冰。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种二氧化碳热泵热水器，以解决现有的二氧化碳热泵热水器难以有效防止二氧化碳热泵热水器的管翅式蒸发器底部结冰的问题。

在本实用新型的实施例中，提供了一种二氧化碳热泵热水器，包括：蒸发器，旁通抑冰热水管路，穿设在蒸发器中并经过蒸发器的底部；气冷器，与旁通抑冰热水管连接；抑冰热水电磁阀，设置在旁通抑冰热水管上并连接旁通抑冰热水管与气冷器；冷水进口，与气冷器连接；压缩机，与气冷器连接；节流装置，其两端分别与蒸发器和气冷器连接。

优选地，节流装置包括依次连接的电子膨胀阀、降压毛细管、过滤器；电子膨胀阀与蒸发器连接；过滤器与气液分离器连接。

优选地，二氧化碳热泵热水器还包括气液分离器，其分别与所述压缩机、所述蒸发器连接。

优选地，气冷器的制冷剂出口端先经过气液分离器内部，再连接至节流装置。

优选地，二氧化碳热泵热水器，还包括：除霜回路，其上设有：除霜电磁阀，与压缩机连接；电子膨胀阀与除霜电磁阀、蒸发器连接。

优选地，抑冰热水电磁阀为三通电磁阀或三通电动阀。

优选地，二氧化碳热泵热水器，还包括：截止阀，设置在蒸发器和气液分离器之间。

根据本实用新型实施例的二氧化碳热泵热水器设有旁通抑冰热水管路，其穿设在蒸发器中并经过蒸发器的底部，通过热水流过蒸发器底部，防止了蒸发器底部结冰。另外，除霜回路的除霜电磁阀，置于电子膨胀阀之前，除霜时，电子膨胀阀能有效控制进入蒸发器的制冷剂气体的压力，可减轻高压制冷剂热气对蒸发器的压力冲击，提高系统的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的二氧化碳热泵热水器的结构。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的二氧化碳热泵热水器的结构。如图所示，根据本实用新型实施例的二氧化碳热泵热水器，包括：蒸发器70，旁通抑冰热水管路85，穿设在蒸发器70中并经过蒸发器70的底部；气冷器90，与旁通抑冰热水管连接；抑冰热水电磁阀80，设置在旁通抑冰热水管上并连接旁通抑冰热水管与气冷器90；冷水进口83，与气冷器90连接；压缩机20，与气冷器90连接；气液分离器10，例如为具备回热功能的气液分离器，分别与压缩机20、气冷器90连接；节流装置，其两端分别与蒸发器70和气冷器90连接。

此外，图中还示出了温度、压力检测装置、充注口13、箭头A表示热水流出方向。

通过安装旁通抑冰热水管路85及电磁阀80，可以控制气冷器制取的全部或部分热水流过蒸发器底部若干根换热管，防止蒸发器底部结冰霜，这种抑冰方式可以很好的解决由于采用制冷剂热气旁通或者制冷剂过冷抑冰方式给蒸发器和系统造成的压力冲击，同时，热水旁通抑冰的控制灵活，在正常制取热水的同时可以进行正常旁通抑冰，不需要停止制取热水就可以实现蒸发器底部冰霜的融化，提高系统运行的稳定性。

优选地，节流装置包括依次连接的电子膨胀阀50、降压毛细管40、过滤器30；电子膨胀阀50与蒸发器70连接；过滤器30与气冷器90连接。这样，能保证系统安全稳定地运行。

优选地，二氧化碳热泵热水器还包括气液分离器10，其分别与压缩机20、蒸发器70连接。

优选地，气冷器90的制冷剂出口端先经过气液分离器10内部，再连接至节流装置。这样会提高系统的换热效率。

优选地，二氧化碳热泵热水器，还包括：除霜回路，其上设有：除霜电磁阀60，与压缩机20连接；电子膨胀阀50与除霜电磁阀60、蒸发器70连接。这样，可以控制除霜用高温高压制冷剂热气的压力，防止系统高低压出现瞬间冲击，提高系统在低温环境下的除霜运行稳定性。

优选地，抑冰热水电磁阀80为三通电磁阀或三通电动阀。这样，可以灵活控制热水的分配，在必要的时候三通电磁阀开启，让全部或者部分热水流过蒸发器底部若干根换热管，防止蒸发器底部结冰霜。

优选地，二氧化碳热泵热水器，还包括：截止阀15，设置在蒸发器70与气液分离器10之间。这样，能实现系统抽真空以及制冷剂充注、释放。

下面结合附图说明本实用新型实施例的二氧化碳热泵热水器的工作过程。压缩机出口一分为二，其中一路连接到气冷器进口，从气冷器出来后进入带回热功能的气液分离器实现节流前过冷，然后经过节流装置进入蒸发器进行蒸发吸热，吸热后的低温低压制冷剂返回带回热功能的气液分离器后实现气液分离的同时，还与节流前的制冷剂进行热交换实现升温，过热后的低压制冷剂气体从气液分离器出口返回压缩机，进入下一个循环；另外一个分路连接除霜电磁阀，当蒸发器需要除霜时，除霜电磁阀开启，从压缩机出来的大部分高温高压制冷剂气体经过电子膨胀阀降压后与蒸发器进口相连接，除霜后的制冷剂经过气液分离器再进入压缩机。

制冷剂的具体流程如下：

制取热水时：

压缩机→气冷器→气液分离器→节流装置→蒸发器→气液分离器→压缩机→

蒸发器融霜时：

热水旁通抑冰的一种实施方式为：

当系统除霜开始的同时启动三通电磁阀，使热水流经蒸发器底部，防止融霜水积集在蒸发器底部，除霜结束后停止热水旁通。

热水旁通抑冰的另外一种实施方式为：

除霜期间同时进行热水旁通抑冰，除霜结束后也结束热水旁通。在正常制热水的过程中检测到蒸发器出口温度T＜T_环境＜0，每隔一段时间t即持续启动热水旁通时间t₁(t₁＜t)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种二氧化碳热泵热水器，其特征在于，包括：

蒸发器(70)；

旁通抑冰热水管路(85)，穿设在所述蒸发器(70)中并经过所述蒸发器(70)的底部；

气冷器(90)，与所述旁通抑冰热水管连接；

抑冰热水电磁阀(80)，设置在所述旁通抑冰热水管上并连接所述旁通抑冰热水管与所述气冷器(90)；

冷水进口(83)，与所述气冷器(90)连接；

压缩机(20)，与所述气冷器(90)连接；

节流装置，其两端分别与所述蒸发器(70)和所述气冷器(90)连接。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，

所述节流装置包括依次连接的电子膨胀阀(50)、降压毛细管(40)、过滤器(30)；

所述电子膨胀阀(50)与所述蒸发器(70)连接；

所述过滤器(30)与所述气冷器(90)连接。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，

所述二氧化碳热泵热水器还包括气液分离器(10)，其分别与所述压缩机(20)、所述蒸发器(70)连接。

4.根据权利要求2所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，

所述气冷器(90)的制冷剂出口端先经过气液分离器(10)内部，再连接至所述节流装置。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，还包括：

除霜回路，其上设有：

除霜电磁阀(60)，与所述压缩机(20)连接；

所述电子膨胀阀(50)与所述除霜电磁阀(60)、所述蒸发器(70)连接。

6.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，

所述抑冰热水电磁阀(80)为三通电磁阀或三通电动阀。

7.根据权利要求2所述的二氧化碳热泵热水器，其特征在于，

还包括：截止阀(15)，设置在所述蒸发器(70)和气液分离器(10)之间。

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