一种空气源热泵热水器制造技术

一种空气源热泵热水器，主机由压缩机、套管式换热器、贮液器、干燥过滤器、电子膨胀阀、翅片式换热器、四通换向阀、气液分离器、压缩机等顺次连接构成主要循环，在气液分离器的出口低压管路与压缩机的出气口高压管路之间连有泄荷阀；在前端的分液管引出一根冷盘管，使其环绕压缩机，然后连接到翅片式换热器与四通换向阀之间的低压管路上。在环境温度很低的情况下，由于压差变大泄荷阀打开泄荷后压缩机不会停机，可实现在冬季温度较低区域的使用；由翅片式换热器的分液管引出一根冷盘管，使其环绕压缩机并保温，使得压缩机运转产生的废热能得到充分利用，同时避免了压缩机过热。本实用新型专利技术安全、环保，可进一步提高其节能效率。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热水器，具体涉及一种空气源热泵热水器，是对现有空气源热泵热 水器主机进行的一种改进。
技术介绍
目前，我国民用热水供应主要是靠燃煤燃油锅炉、太阳能热水器、天然气热水器和电热 水器等。太阳能热水器主要靠辐射吸热，受气候变化的影响较大。安装条件因房型结构，地 域气候差异受限较大；煤、油、天然气属不可再生能源，热值高价格高，燃烧对环境有较大 的污染，同时加剧了温室效应；电热水器能耗大，而且在我国发电百分之八十以上靠火力发 电，跟燃煤的性质差不多，而且使用电和天然气还存在着安全隐患。近几年，国家将环保节 能问题提高到战略高度，因此空气源热泵热水器以其环保节能，安装方便越来越受到重视。 2003年哈尔滨商业大学研究了 R417a热泵热水系统；2004年6月浙江大学制冷与低温研究所 研究了一种用于低温环境下新型空气源热泵的循环；2005年上海交通大学制冷与低温工程研 究所做了热力膨胀阀在节能空气源热泵热水器系统中稳定性的实验研究。这些研究目前还没 能转化成成熟的技术。目前在我国也有不少厂家尝试生产空气源热泵热水器，多数只是对空 调进行改造，节能效果并不显著。目前在空气源热泵热水器技术中存在的最大缺点是，在温 度较低的地区难以适用，因为蒸发温度过低，压縮机吸气很少，缺少润滑而损坏，为了避免 损坏有时加上低压保护装置，当压力较低的时候，压縮机则停机，导致用户无法正常使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种空气源热泵热水器，克服现有技术中节能效果差，在温度 较低的地区压縮机易损坏或停机，导致用户无法正常使用的缺点。一种空气源热泵热水器，主机由压縮机、套管式换热器、贮液器、干燥过滤器、电子膨 胀阀、翅片式换热器、四通换向阀、气液分离器、压縮机等顺次连接构成主要循环，其特征 在于在气液分离器的出口低压管路与压縮机的出气口高压管路之间连有泄荷阀；在翅片式 换热器前端的分液管引出一根冷盘管，使其环绕压縮机，然后连接到翅片式换热器与四通换 向阀之间的低压管路上。本技术在压縮机与套管换热器的高压管路与进入压缩机的低压管之间，连有一泄荷 阀，在环境温度很低的情况下，由于压差变大泄荷阀打开泄荷后压缩机不会停机。由翅片式 换热器的分液管引出一根冷盘管，使其环绕压縮机并保温，使得压縮机运转产生的废热能得 到充分利用，同时避免了压縮机过热。经以上两处改进使得空气源热泵热水器能够在较低的 环境温度(-20'C)使用，并提高了空气源热泵热水器的制热效率。本技术设计的空气源热泵热水器，结构简单，加工制作方便，可实现在冬季温度较 低区域的使用，同时在现有安全、环保等优点的基础上，进一步提高其节能效率。以下结合附图和实施例对本技术加以详细说明。附图说明附图是本技术主机系统结构示意图。1、压縮机，2、套管式换热器，3、出水口， 4、进水口， 5、贮液器，6、干燥过滤器，7、电 子膨胀阀，8、分液管，9、翅片式换热器，10、四通换向阀，11、气液分离器，12、泄荷阀。具体实施方式一种空气源热泵热水器，包括主机、水循环系统和控制系统。主机由压縮机l、套管式换 热器2、贮液器5、干燥过滤器6、电子膨胀阀7、翅片式换热器9、四通换向阀IO、气液分 离器11、压縮机1等顺次连接构成主要循环，其特征在于在气液分离器11的出口低压管路 与压縮机l的出气口高压管路之间连有泄荷阈12;在翅片式换热器9前端的分液管8引出一 根冷盘管，使其环绕压縮机1然后连接到翅片式换热器9与四通换向阀IO之间的低压管路上。 水循环系统，主要有循环水泵、保温水箱、补水阀和恒压供水泵构成。制热时压縮机1高压出气口与四通换向阀IO相连，四通换向阀IO在线圈不加电的情况 下，将高压制冷剂气体输送到套管式换热器2，套管式换热器2管芯流高温高压的制冷剂，管 外流冷却水，制冷剂被冷却，冷却水被加热，冷却水不停循环，最终得到需要的热水。冷却 水从套管式换热器2的进水口4进入，从出水口3流出。制冷剂从套管式换热器2经冷却后， 流入到贮液器5，贮液器)与干燥过滤器6、电子膨胀阀7、翅片式换热器)依次相连，制冷 剂经电子膨胀阀7节流后成为低温低压的制冷剂两相流，流入到翅片式换热器9同空气换热， 吸取空气的热量同时部分汽化，然后在四通换向阀IO线圈不加电的情况下通过四通换向阀10 流入气液分离器ll，气液分离器11与压縮机的低压进气口相连，制冷剂经气液分离器ll分离后，气体被吸入压縮机进行压縮，再从高压出气口流出，进行周而复始的循环。冬季除霜时，四通换向阀10在线圈加电，将高压制冷剂气体输送到翅片式换热器9进行 溶霜，同时制冷剂自身被冷却液化，然后经电子膨胀阀7节流后成为低温低压的制冷剂两相 流，通过干燥过滤器6后流入到套管式换热器2，吸收冷却水的热量后汽化。套管式换热器2 在四通换向阀10线圈加电的情况下，通过四通换向阀1流入气液分离器11，气液分离器11 与压缩机的低压进气口相连，制冷剂经气液分离器ll分离后，气体被吸入压縮机进行压縮， 再从高压出气口流出。当环境温度低于-15'C时，由于蒸发温度较低，制冷剂汽化的量很少， 低压段的压力很低。此时高压段因冷凝温度变化不大，高压段的压力基本保持不变。在气液 分离器11的出口低压管路与压縮机1的出气口后的高压管路之间连有泄荷阀12在压差的作 用下，打开阀门，使高压段的气体补充到低压段。压縮机能够吸入足量的混有润滑剂的制冷 剂气体，保持安全运转。此时制热效率虽低，但仍然大于电加热，能够保证用户不间断使用 热水。夏季，当环境温度很高，设备周围(楼顶)高于5(TC时，压縮机的吸气温度较高，同 时压缩机使用的电能转化成机械能，除一部分做功，还有一部分转化为热能，这部分热能的 累积使得压縮机自身温度升高，当温度过高时，制冷剂中的润滑油会焦化，变成炭粉，严重 时会导致压縮机报废。在翅片式换热器)前端的分液管8引出一根冷盘管，使其环绕压縮机1 并保温，能够及时带走压縮机产生的废热，变废为宝，同时有效冷却了压縮机，使设备的整 体性能得到较好的提高。第一步启动循环水泵，检测水流开关闭合(15s)正常后，启动系统，先启动压縮机，再 启动风机。风机的控制30s内初始条件外环境》25"C，风机低速运转，外环境^25'C时， 风机高速运转。水泵故障后，人工按控制板复位键，每隔15s水泵开启15s，如故障仍不恢复， 则关机。高/低压/水流开关故障判断时间5s。线控器与控制CPU通讯故障持续一分钟，系统 自动停机。除霜功能首次进入除霜动作要求制热运行30分钟以上。当室外环境温度大于等 于蒸发器盘管温度5'C达3分钟以上且盘管温度低于-2。C，环境温度小于15"除霜开始。下 次除霜判断时间间隔取决于上次除霜时间除霜时间小于7分钟，除霜间隔为50分钟；除霜 时间7 10分钟，除霜间隔为35分钟。进入除霜四通阀换向，风机停止，屏蔽低压保护并延 时3分钟，电子膨胀阀开度为40%。除霜结束，四通阀换向，风机开启，恢复电子膨胀阀最初 的开度。除霜结束条件环境温度大于15'C或者除霜运行时间大于10分钟。电子膨胀阀控制过热度目标值为rc.取机组制取55'C热水运行试验的一组数据。环境温度29'C，水量为0.7吨，最初水温为 28'C每隔3分钟记录一组试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气源热泵热水器，主机由压缩机（１）、套管式换热器（２）、贮液器（５）、干燥过滤器（６）、电子膨胀阀（７）、翅片式换热器（９）、四通换向阀（１０）、气液分离器（１１）、压缩机（１）等顺次连接构成主要循环，其特征在于：在气液分离器（１１）的出口低压管路与压缩机（１）的出气口高压管路之间连有泄荷阀（１２）；在翅片式换热器（９）前端的分液管（８）引出一根冷盘管，使其环绕压缩机（１），然后连接到翅片式换热器（９）与四通换向阀（１０）之间的低压管路上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：习德成，
申请(专利权)人：习德成，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]