一种直热空气能热水器制造技术

本发明专利技术涉及一种空气能热水器，具体涉及一种直热空气能热水器，包括压缩机、水源换热器、膨胀阀、蒸发器、水箱、冷水进口和热水出口；水源换热器包括内管和外管，内管内部为流通冷媒的管程，内管与外管之间为流通水的壳程，冷媒与水逆流换热；压缩机、水源换热器、膨胀阀和蒸发器依次相连，蒸发器与压缩机相连形成循环；冷水进口、水源换热器、水箱和热水出口依次相连；水箱包括由分隔板分隔形成的上层水箱和下层水箱；上层水箱设有水箱入口，下层水箱设有水箱出口，上层水箱和下层水箱通过分水器连通；水箱出口还通过第一单向阀与水源换热器相连；分水器内设有堵塞。与现有技术相比，本发明专利技术实现高能效比制热水。实现高能效比制热水。实现高能效比制热水。

【技术实现步骤摘要】
一种直热空气能热水器


[0001]本专利技术涉及一种空气能热水器，具体涉及一种直热空气能热水器。

技术介绍

[0002]热水器是每个家庭必备电器，大多数家庭在选购时会选择使用燃气热水器或电热水器，而相对节能的空气能热水器，由于它的诸多缺陷，市场占有率极低。根据调研，在电费账单中，除空调以外的最大用电占比即是热水器，可见电热水器(包括燃气热水器)的高耗能特性。
[0003]空气能热水器通常可分为循环式空气能热水器和直热式空气能热水器。其中，循环式空气能热水器是把空气能热水器的换热器，即冷凝器，放在保温水箱内的热水中。其最大缺点是水箱体积庞大，对于一个普通家庭而言，一般要200～300升大小的水箱才能基本满足冬季的用水需求。在运行时，其中的热泵压缩机的排气温度通常会接近或超过120℃，这样的高温会导致压缩机内的机油粘稠度下降，进而造成压缩机运动部件磨损；进一步还会让机油结碳、变质；此外，压缩机线圈也会由于高温造成其绝缘电阻下降，造成线圈漏电或短路等风险发生，从而导致压缩机电耗增加和寿命缩短。除此之外，在持续使用后，水垢的累积、室外机结霜以及电加热腐蚀等情况，都会对循环式空气能热水器的制热水效率造成极大的影响，甚至可能影响设备的安全性。其最关键的能效比也较低，实际能效比为3.0左右，而冬天能效比更低，特别是用1P主机的循环加热空气能热水器，其功率约0.8kW左右，经压缩机转化出来的功率年平均2.4kW；在环境温度0℃时，空气能热水器的能效比下降至年平均能效比的42％，此时，1P热泵工作转化出来的最大功率为0.8kW/H
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42％≈1kW/H，小于电热水器最小功率1.5kW/H；即便是家用最大1.5P主机，在0℃环境，热泵工作转化出来的最大功率也仅为1.2kW/H
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42％≈1.5kW/h，仅达电热水器的最小加热功率1.5kW/H；而由于循环式空气能热水器的水箱体积普遍是电热水器的3倍以上，在使用热水大幅增加的低温季节，给用户的印象是加热速度极慢。
[0004]直热空气能热水器，是把空气能热水器的换热器即冷凝器放在水箱外面，热泵压缩机工作，断续或连续将一定流量的自来水加热至设定的热水温度。不同于大功率的燃气热水器，家用空气能热水器的功率较小，特别是在环境温度较低的冬季，单位时间内的热水产率较低，但若能采取无压力水箱储存热水的方式，一次的储热量是同等体积循环加热空气能热水器的三倍以上。尽管直热空气能热水器比循环加热空气能热水器更为节能，且整机寿命更长，然而到目前为止没有或基本没有直热空气能热水器投入市场，这主要是由于技术因素限制，无法提供高质量的直热式热水器。因而，亟需提出一种可行的、能够实现良好制热水效果的且符合方便人们用水需求的直热空气能热水器。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种直热空气能热水器，实现了高能效比制取热水；并且由于采用双层水箱，因而在对水箱中低温水进行加热保温过
程中，进入水源换热器的水的温度，始终保持在最初水箱中的水的初始温度，整个加热保温过程处于一个高能效比、低耗电的状态。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种直热空气能热水器，包括压缩机、水源换热器、膨胀阀、蒸发器、水箱、冷水进口和热水出口；
[0008]所述的水源换热器包括内管和外管，内管内部为流通冷媒的管程，内管与外管之间为流通水的壳程，冷媒与水逆流换热；
[0009]所述的压缩机、水源换热器、膨胀阀和蒸发器依次相连，所述的蒸发器与压缩机相连形成循环；
[0010]所述的冷水进口、水源换热器、水箱和热水出口依次相连；所述的水箱包括由分隔板分隔形成的上层水箱和下层水箱；所述的上层水箱设有水箱入口，所述的下层水箱设有水箱出口，所述的上层水箱和下层水箱通过分水器连通；
[0011]所述的水箱出口还通过第一单向阀与水源换热器相连；所述的分水器内设有堵塞，控制上层水箱和下层水箱之间是否连通；
[0012]使用时，水由所述的冷水进口进入水源换热器吸热，吸热后的水由水箱入口进入上层水箱并通过分水器进入下层水箱，随后经水箱出口由热水出口排出；
[0013]加热保温时，堵塞堵住分水器使上层水箱和下层水箱不连通，下层水箱的水由水箱出口经第一单向阀进入水源换热器吸热，并随后由水箱入口返回上层水箱；加热保温完成后，堵塞松脱，使上层水箱和下层水箱连通，水由上层水箱进入下层水箱以供使用。此处的水箱出口即是水箱出热水的开口。
[0014]优选地，所述的水箱设有连通大气的总换气管，所述的上层水箱设有连通下层水箱的内部换气管；所述的内部换气管一端设置于上层水箱顶部位置，另一端设置于下层水箱顶部位置。通过换气管(包括总换气管和内部换气管)的设置，可以保证水箱内部(包括上层水箱和下层水箱)气压在进、排水时均能与大气压保持一致，消除由于压力差导致的难出水、不出水的情况。内部换气管由上层水箱的顶部位置连接至下层水箱的顶部位置，尽可能的避免在进行加热保温时，水由上层水箱通过内部换气管流至下层水箱影响水温。
[0015]优选地，所述的水箱内部设有水位传感器，所述的水位传感器垂向设置。通过水位传感器的垂向设置，可以清晰准确的显示水箱内具有的水位和水温，并且水温传感器上沿垂向间隔设置有若干个感应器，进而可以分别显示上层水箱和下层水箱各自的水位高度。
[0016]优选地，所述的分水器由一段总管和两段通水管构成，所述的总管贯通上层水箱和下层水箱设置，两段通水管分别由总管延伸至上层水箱和下层水箱内；所述的通水管侧壁间隔开设通孔。上层水箱与下层水箱之间通过分水器实现连通，并且通过间隔开孔的方式进行分水器的进水和出水，不仅可以保证水的快速流动，还可以降低大水流流入水箱所产生的噪音。
[0017]优选地，所述的水箱还包括固定安装于总管顶部的牵引器；所述的堵塞设置于总管内，堵塞的上表面通过牵引绳与牵引器相连，下表面通过拉簧固定于总管底部；所述的总管内设有挡环，所述的堵塞设置于挡环下方，所述的堵塞直径大于挡环内径。在需要进行加热保温的操作时，牵引器拉动牵引绳使堵塞抵住挡环，使得上层水箱与下层水箱分隔为两个不相连通的独立水箱，保证进入水源换热器的水均来自于下层水箱的较低温度的水，而
经加热达到设定温度的热水则返回至上层水箱保存，不会影响进入水源换热器的水的初始温度，进而能够保证水源换热器在进行加热保温时的能效比基本保持较高水平。而当加热保温结束，需要上层水箱与下层水箱相连通时，牵引器停止工作，在拉簧的弹力作用下，堵塞会自行脱开挡环并保持一定距离，使得水流能够顺利通过并进入下层水箱。
[0018]优选地，所述的水箱入口设置于总管内挡环上方。水箱入口位于上层水箱的总管内部，且高于挡环设置，在加热保温过程中，挡环被堵塞挡住时，加热到设定温度的水仍然能够返回至上层水箱；而在平常的进热水过程中，又可以由下层水箱进行积水。
[0019]优选地，所述的直热空气能热水器还包括与水箱出口相连的过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直热空气能热水器，其特征在于，包括压缩机(16)、水源换热器(37)、膨胀阀(20)、蒸发器(18)、水箱、冷水进口(29)和热水出口(32)；所述的水源换热器(37)包括内管和外管，内管内部为流通冷媒的管程，内管与外管之间为流通水的壳程，冷媒与水逆流换热；所述的压缩机(16)、水源换热器(37)、膨胀阀(20)和蒸发器(18)依次相连，所述的蒸发器(18)与压缩机(16)相连形成循环；所述的冷水进口(29)、水源换热器(37)、水箱和热水出口(32)依次相连；所述的水箱包括由分隔板分隔形成的上层水箱(3)和下层水箱(2)；所述的上层水箱(3)设有水箱入口(8)，所述的下层水箱(2)设有水箱出口(9)，所述的上层水箱(3)和下层水箱(2)通过分水器(6)连通；所述的水箱出口(9)还通过第一单向阀(30)与水源换热器(37)相连；所述的分水器(6)内设有堵塞(11)，控制上层水箱(3)和下层水箱(2)之间是否连通；使用时，水由所述的冷水进口(29)进入水源换热器(37)吸热，吸热后的水由水箱入口(8)进入上层水箱(3)并通过分水器(6)进入下层水箱(2)，随后经水箱出口(9)由热水出口(32)排出；加热保温时，堵塞(11)堵住分水器(6)使上层水箱(3)和下层水箱(2)不连通，下层水箱(2)的水由水箱出口(9)经第一单向阀(30)进入水源换热器(37)吸热，并随后由水箱入口(8)返回上层水箱(3)；加热保温完成后，堵塞(11)松脱，使上层水箱(3)和下层水箱(2)连通，水由上层水箱(3)进入下层水箱(2)以供使用。2.根据权利要求1所述的一种直热空气能热水器，其特征在于，所述的水箱设有连通大气的总换气管(4)，所述的上层水箱(3)设有连通下层水箱(2)的内部换气管(1)；所述的内部换气管(1)一端设置于上层水箱(3)顶部位置，另一端设置于下层水箱(2)顶部位置。3.根据权利要求1所述的一种直热空气能热水器，其特征在于，所述的水箱内部设有水位传感器(5)，所述的水位传感器(5)垂向设置。4.根据权利要求1所述的一种直热空气能热水器，其特征在于，所述的分水器(6)由一段总管和两段通水管构成，所述的总管贯通上层水箱(3)和下层水箱(2)设置，两段通水管分别由总管延伸至上层水箱(3)和下层水箱(2)内；所述的通水管侧壁间隔开设通孔。5.根据权利要求4所述的一种直热空气能热水器，其特征在于，所述的水箱还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵心阁，
申请(专利权)人：赵心阁，
类型：发明
国别省市：