CN201532002U - 热泵型电热开水器 - Google Patents

Abstract

一种热泵型电热开水器，属于空气源热泵及电加热器技术领域。包括一开水器本体和一具有座腔的底座，开水器本体设在底座上，该开水器本体包括电加热开水箱、设在电加热开水箱中的用于对电加热开水箱中的水加热的电加热元件和安装在开水器本体的外壁上的与电加热开水箱相连接的用于将电加热开水箱中的水引出的热水龙头，特点是：所述的电加热开水箱的下方设置有一热泵型水箱，该热泵型水箱与水源管路相连接并且还与电加热开水箱相通，所述座腔内配设有一用于对热泵型水箱的热泵型水箱腔中的水加热的热泵加热机构。本技术方案不仅可以体现节能，而且可以降低用电网负荷和延长电加热元件的使用寿命。

Description

热泵型电热开水器

技术领域

本实用新型属于空气源热泵及电加热器技术领域，具体涉及一种热泵型电热开水器。

背景技术

在办公场所、公共场所(如车站、机场)、宾馆、饭店、工矿企业、食堂乃至家庭等，电热水器的应用十分广泛，在文献特别是中国专利文献中可以大量见诸，典型的如实用新型专利授权公告号CN201034372Y公开的电热水器和CN201034373Y推荐的净化热水器，前者解决了虹吸现象，即避免了加热水箱中已被加热的水因总水源停水，进水管路无水或用于扣置到电热水器上的储水桶断水所产生的负压而引起的回流的问题；后者是通过在热水器本体上设置过滤装置容腔，并且在过滤装置容腔中设置至少一个与引水管路相连接的净化装置，以确保水质的洁净，该方案相对于先有技术如CN2398943Y、CN2206925Y、CN2392120Y、CN2602021Y、CN2362039Y和CN2740592Y提供的净化热水器技术方案而言具有整体结构紧凑(净化器与热水器构成为一体)、管理方便和安全卫生的长处。

但是上述电热水器或具有净化功能的净化电热水器的加热形式千篇一律地采用电加热，不言而喻的缺点是加热时间长和不利于节约能源，此外电加热元件的使用寿命短，更换频繁。

中国实用新型专利授权公告号CN2926915Y推荐的一种空气源热泵开水器和CN200961946Y公开的一种热泵开水器，这两项专利技术方案由于受热泵高温特性的限制，随着水箱中的水的温度的升高，热泵系数会降低，节能效果便无法体现。更具体地讲，当水的温度上升至60-70℃时，因受到制冷剂工质和冷凝器的制约，水温难以甚至无法继续升高，所获得的水的温度由于在60-70℃左右，因此只能用于洗濯而无法作为开水饮用。

鉴上，如何使电热开水器有效地降低能耗，成了业界关注的并且期待解决的技术问题，经本申请人探索，找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的任务在于提供一种热泵型与电加热相结合的加热方式而藉以提高加热效率，有助于缩短电加热元件对电加热开水箱中的水加热的加热时间而藉以体现节约能源和延长电加热元件的使用寿命以及有利于降低电网负荷并且还可体现步进补水、逐层加热的热泵型电热开水器。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种热泵型电热开水器，包括一开水器本体和一具有座腔的底座，开水器本体设在底座上，该开水器本体包括电加热开水箱、设在电加热开水箱中的用于对电加热开水箱中的水加热的电加热元件和安装在开水器本体的外壁上的与电加热开水箱相连接的用于将电加热开水箱中的水引出的热水龙头，特点是：所述的电加热开水箱的下方设置有一热泵型水箱，该热泵型水箱与水源管路相连接并且还与电加热开水箱相通，所述座腔内配设有一用于对热泵型水箱的热泵型水箱腔中的水加热的热泵加热机构。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的热泵加热机构包括压缩机、蒸发器、冷凝器和风扇，压缩机、蒸发器和风扇设在所述的座腔内，而冷凝器设在所述的热泵型水箱的热泵型水箱腔内，其中，压缩机、蒸发器和冷凝器彼此连结而构成热泵加热系统回路。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的冷凝器以弯曲状态地设置在所述热泵型水箱的热泵型水箱腔内，所述的蒸发器上具有一对第一制冷剂接口，第一制冷剂接口上连接一对制冷剂管路的一端，而制冷剂管路的另一端与延接在冷凝器上的一对第二制冷剂接口连接。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的弯曲为螺旋形弯曲或S形弯曲。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的热泵型水箱的高度方向的下部具有一用于将外部水源引入到所述热泵型水箱腔中的外部水源引入接口，外部水源引入接口上连接热泵型水箱进水管的一端，而热泵型水箱进水管的另一端与水源管路连接；在热泵型水箱的高度方向的上部具有一用于将所述热泵型水箱腔中的水引出的引出接头，该引出接头上连接出水管的一端，而出水管的另一端与所述的电加热开水箱连接。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的热泵型水箱进水管的管路上设有电磁控制阀，该电磁控制阀与控制器电气连接。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的热泵型水箱的内外壁之间设有保温层。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的热泵型水箱上设有一用于感知热泵型水箱腔中的水温的热泵水箱感温探头。

本实用新型提供的技术方案由于在电加热开水箱的下方增设了热泵型水箱，并且在底座的座腔中设有热泵加热机构，由热泵加热机构对热泵型水箱的热泵型水箱腔中的水率先加热，加热后的水进入电加热开水箱中进而由电加热元件加热，以体现步进补水、逐层加热，从而提高电加热效率及缩短电加热元件的加热时间，不仅可以体现节能，而且可以降低用电网负荷和延长电加热元件的使用寿命。

附图说明

附图为本实用新型的一个具体的实施例结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

请见附图，给出了一底座2，该底座2具有一座腔21，在底座2的顶部的前侧敷设有一积水盘22，一开水器本体1安顿在底座2的顶部的后侧。开水器本体1包括电加热开水箱11、电加热元件12和热水龙头13，由于电加热开水箱11、电加热元件12和热水龙头13三者的配制方式与已有技术相同，具体可参见前述的均为本申请人申请的实用新型专利授权公告号CN201034372Y和CN201034373Y的说明书，因此申请人不再予以赘述。示意在附图中的水位探针111用于感知电加热开水箱11中的上下水位，当电加热开水箱11中的水位低于设定值即低于低水位时，开启电磁控制阀3211，向热泵型水箱3中补水，进水量达1～1.5升左右时关闭电磁控制阀3211，使热泵型水箱3中的水经出水管331进入电加热开水箱11，即向电加热开水箱11中补水。当电加热元件12将电加热开水箱11中的水煮沸(沸腾)时，则由温控器感知，再进水，再由电加热元件12进而加热，体现步进补水，分层加热，不会出现“阴阳水”现象，所谓“阴阳水”现象是指传统电热开水器进入开水箱中的生水和开水相混合形成的不卫生的混合水。当水位到达上水位，电磁控制阀3211才关闭，当电加热元件12将电加热开水箱11中的进水煮沸(沸腾)时电加热元件11停止工作。附图中示意在电加热开水箱11上的进、出水温控器探头孔内分别设置进、出水温控器探头112、113，其中进水温控器探头112感知电加热开水箱11中的进水及加热水温，出水温控器探头113感知出水龙头即热水龙头13的出水温度。

继续见附图，作为本实用新型的技术要点，在对应于电加热开水箱11的下方增设有热泵型水箱3，并且在前述的座腔21中设有热泵加热机构4，热泵加热机构4由压缩机41、蒸发器42、冷凝器43和风扇44构成，其中，压缩机41、蒸发器42和冷凝器43三者之间由管路连接而构成热泵加热系统回路，该热泵加热系统回路又可称为制冷系统回路，压缩机41和蒸发器42设在座腔21内，而冷凝器43设在热泵型水箱3的热泵型水箱腔31中，在蒸发器42的一对第一制冷剂接口421上连接一对制冷剂管路4211的一端，而一对制冷剂管路4211的另一端与冷凝器43的第二制冷剂接口431连接，风扇44由其电机441安装于底座2的封板23上，并且使风扇44对准于封板23上的通风口231。前述的冷凝器43优选以螺旋形的盘管形式而置于热泵型水箱腔31中，当然，冷凝器43的弯曲形状还可以有其它形状如S形或U形等。

继续见附图，作为本实用新型的还一技术要点的热泵型水箱3的高度方向的下部并且偏一侧配有一外部水源引入接口32，在该外部水源引入接口32上配接热泵型水箱进水管321的一端，而热泵型水箱进水管321的另一端与外部水源管路连接，这里所讲的外部水源管路如自来水管或类似的管路例如纯净水管路。在热泵型水箱3上设有一用于感知热泵型水箱腔31中的水的温度的热泵水箱感温探头35，该热泵水箱感温探头35由线路与热泵型电热开水器的控制器电气连接，当热泵型水箱腔31中的水达到设定的水温时，由热泵水箱感温探头35感知，将信号反馈给热泵型电热开水器的控制器，使热泵加热机构4停止工作，即压缩机41停止工作。为了对热泵型水箱腔31实施控制，因此在热泵型水箱进水管321的管路上配设有电磁控制阀3211，该电磁控制阀3211受控于热泵型电热水器的电气控制器。在热泵型水箱3的高度方向的上部并且偏一侧设有一引出接头33，引出接头33上配接出水管331的一端，而出水管331的另一端接至前述的电加热开水箱11，由出水管331将热泵型水箱3的热泵型水箱腔31中的并且经冷凝器43换热至约60℃左右的水引入电加热开水箱11中，进而由电加热元件12加热。可见，因进入到电加热开水箱11中的水温已达60℃左右，因此，电加热元件12的继续加热时间可显著缩短，不仅可以节约电加热元件12所耗用的电能，而且还可显著地延长电加热元件12的使用寿命，因为电加热元件12的实际工作时间大为缩短，同时可以降低电加热的功率，这样可以降低电力负荷(电网负荷)。或许业内人士会提出这样的质疑，那就是：尽管节约了电加热元件12的工作电能，但热泵加热机构4的压缩机41的工作耗用了电能，然而，经本申请人进行过反复的试验，由于热泵加热机构4以吸取空气中的热量的加热方式的加热效率远远高于电加热元件12，所耗电能明显低于电加热元件12，因为电加热元件12的1W的功率最大只能发挥1W的功率，而热泵加热机构4的1W的功率可发挥4W以上的功率(相对于电加热元件12而言)。本实用新型方案将热泵技术引入开水器系统中，实现高效与节能：第一段采用高效的热泵加热机构4将常温水(15℃左右)加热到60℃左右，改变了传统的只用电加热元件12加热的方式，由于热泵加热机构4的全年的COP(制冷效率)平均可达到4.0，从而大幅度提高了能效；第二段采用步进补水，分层加热方式，能解决电加热开水箱11中阴阳水的问题，使电加热开水箱11中的上面的水的温度与下面的水的温度趋于一致；在确保电加热开水箱11的水量的同时可大幅度降低电力负荷及使用者的使用成本，与快热式开水器相比，进入到电加热水箱11中的水的温度达到60℃左右，大大提高加热效率，避免了快热式开水器出水量小、功率大的缺陷。这就是申请人开创性地将热泵加热机构4结合于电热开水器的缘故。而且，本实用新型提供的技术方案还具有的优点是：即使热泵加热机构4出现故障，那么仍不会影响电加热元件12的正常工作，为了给热泵型水箱3保温，因此在热泵型水箱3的内外壁之间设有保温层34。

当启用本实用新型的热泵型电热开水器时，首先使热泵型水箱腔31内灌满水(电磁控制阀3211开启状态)，根据步进补水、逐层加热的方式向电加热开水箱11内分层进水，而电加热开水箱11内的水来自于热泵型水箱腔31。电加热元件12和热泵加热机构4同处工作状态，依据制冷系统原理，热泵加热机构4的工作过程中为：制冷剂经贮液管→压缩机41→冷凝器43→过滤器→毛细管→蒸发器42→压缩机41，在上述过程中，由冷凝器43对热泵型水箱腔31中的水加热至约为60℃，使进入到电加热开水箱11中的水趋于高温状态，减轻电加热元件12的工作负荷，缩短继而加热至煮沸的时间。

Claims (8)

1.一种热泵型电热开水器，包括一开水器本体(1)和一具有座腔(21)的底座(2)，开水器本体(1)设在底座(2)上，该开水器本体(1)包括电加热开水箱(11)、设在电加热开水箱(11)中的用于对电加热开水箱(11)中的水加热的电加热元件(12)和安装在开水器本体(1)的外壁上的与电加热开水箱(11)相连接的用于将电加热开水箱(11)中的水引出的热水龙头(13)，其特征在于：所述的电加热开水箱(11)的下方设置有一热泵型水箱(3)，该热泵型水箱(3)与水源管路相连接并且还与电加热开水箱(11)相通，所述座腔(21)内配设有一用于对热泵型水箱(3)的热泵型水箱腔(31)中的水加热的热泵加热机构(4)。

2.根据权利要求1所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的热泵加热机构(4)包括压缩机(41)、蒸发器(42)、冷凝器(43)和风扇(44)，压缩机(41)、蒸发器(42)和风扇(44)设在所述的座腔(121)内，而冷凝器(43)设在所述的热泵型水箱(3)的热泵型水箱腔(31)内，其中，压缩机(41)、蒸发器(42)和冷凝器(43)彼此连结而构成热泵加热系统回路。

3.根据权利要求2所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的冷凝器(43)以弯曲状态地设置在所述热泵型水箱(3)的热泵型水箱腔(31)内，所述的蒸发器(42)上具有一对第一制冷剂接口(421)，第一制冷剂接口(421)上连接一对制冷剂管路(4211)的一端，而制冷剂管路(4211)的另一端与延接在冷凝器(43)上的一对第二制冷剂接口(431)连接。

4.根据权利要求3所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的弯曲为螺旋形弯曲或S形弯曲。

5.根据权利要求1所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的热泵型水箱(3)的高度方向的下部具有一用于将外部水源引入到所述热泵型水箱腔(31)中的外部水源引入接口(32)，外部水源引入接口(32)上连接热泵型水箱进水管(321)的一端，而热泵型水箱进水管(321)的另一端与水源管路连接；在热泵型水箱(3)的高度方向的上部具有一用于将所述热泵型水箱腔(31)中的水引出的引出接头(33)，该引出接头(33)上连接出水管(331)的一端，而出水管(331)的另一端与所述的电加热开水箱(11)连接。

6.根据权利要求1所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的热泵型水箱进水管(321)的管路上设有电磁控制阀(3211)，该电磁控制阀(3211)与控制器电气连接。

7.根据权利要求1或2或3或5所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的热泵型水箱(3)的内外壁之间设有保温层(34)。

8.根据权利要求7所述的热泵型电热开水器，其特征在于所述的热泵型水箱(3)上设有一用于感知热泵型水箱腔(31)中的水温的热泵水箱感温探头(35)。

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