具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器，包括智能控制器、电加热装置、开水器水箱和热泵，所述热泵和所述开水器水箱连接，所述开水器水箱内安装有电加热装置，所述电加热装置及热泵和所述智能控制器连接；所述热泵包括一个循环管路，所述循环管路通过热泵循环管路上的热水出水口和热泵循环管路上的冷水进水口和开水器水箱连接，所述循环管路上安装有水泵、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器和压缩机。本发明专利技术能有效缩短电加热时间、节约能源、减轻电网负荷、避免阴阳水现象并延长电加热元件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，安全、卫生、健康的概念正逐渐深入人心，在医院、 学校、银行、军队、宾馆、商超、娱乐、餐饮等服务行业及企事业单位，电开水器的应用越来越 普遍目前，市面上浮球式电开水器是使用较多的电开水器，在其水箱顶部有一个浮球 开关，当开水从水龙头流出，顶部的浮球就下降，开关阀随即打开，外面的生水就直接流进 水箱，灌满水箱使浮球继续浮在顶部。这样，生水与饮用水混合在一起就变成了阴阳水，流 出的开水不到100°c，打开龙头喝水的人永远喝的就是半生半熟的水。这种没烧开的水里 有多种微生物、病原体及大量细菌，人体长期喝这种水容易感染细菌，严重的甚至会引发中 毒、致癌等。全国电开水器质量抽查显示，90%的浮球式电开水器存在混合水及阴阳水的 现象。因此，使生、热水彻底分离、保温层保温效果显著，达到节能及满足人们绿色保健的需 要，是电开水器市场的必然趋势。现有的电热开水器的加热形式几乎都是单独地采用电加热元件加热。对于小容量 的开水器来说，电加热开水器具有一定的优势，但对于一般商业用大容积(大于300L)的电 开水器，为了满足一定数量的人员对开水供应快捷性的需求，单独采用电加热方式将需要 消耗相当大的电能。这不仅会给客户带来高成本的支出，还将带来增大电网负荷、缩短电加 热元件的使用寿命等问题。为了平衡电网的波峰波谷现象，国家出台了波峰波谷用电价格不同的政策。所以 对于电开水器，利用电网的波谷实现节能和节省开支的目的就显得尤为重要，具体操作就 是在用电高峰，即电费高的时候减少用电量；波谷的时候，即夜间，用电少的时候用水作为 载体积攒电能，以备白天之用。这样一方面可以降低用户的用电费用，另一方面还可以部分 平衡电网的波峰波谷，有利于整体电网的健康运行。鉴于此，如何使已有技术中的热泵加热方式与具有错峰用电加热方式、以及逐层 加热、步进补水等技术合理整合而藉以全面解决目前业界存在的节能、饮水安全等技术问 题就成了当前一个非常紧迫的问题了。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有错峰用电 功能的热泵型智能电开水器，它是一种综合空气源热泵加热技术、错峰用电技术、逐层加 热、以及步进补水等技术的智能电开水器。能有效缩短电加热时间、节约能源、减轻电网负 荷、避免阴阳水现象并延长电加热元件的使用寿命。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案本专利技术一种具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器，包括智能控制器、电加热装置、开水器水箱和热泵，所述热泵和所述开水器水箱连接，所述开水器水箱内安装有电加 热装置，所述电加热装置及热泵和所述智能控制器连接；所述热泵包括一个循环管路，所述 循环管路通过热泵循环管路上的热水出水口和热泵循环管路上的冷水进水口和开水器水 箱连接，所述循环管路上安装有水泵、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器和压缩机。所述智能控制器包括电开水器控制微处理器，所述微处理器连接有进水执行电 路、加热执行电路、水温检测电路和水位检测电路，所述水温检测电路和水位检测电路信号 输入微处理器，微处理器信号输出给进水执行电路和加热执行电路；所述微处理器连接有 人机接口电路、热泵运行控制电路和实时时钟电路，所述人机接口电路、热泵运行控制电路 和实时时钟电路与微处理器之间实现信号双向输入。所述开水器水箱内壁采用聚氨酯保温材料。本专利技术与已有技术相比，其优点和积极效果表现为本专利技术电开水器在微处理器的统一协调控制下，将独立应用的空气源热泵加热技 术、错峰用电技术、逐层加热，以及步进补水等技术有机结合起来，全面地解决了现有电开 水器存在的电能消耗高及存在饮水安全等问题。本专利技术开水器的水箱内壁采用高效的聚氨酯保温材料，一旦水烧开后，如长时间 未用完，本专利技术会自动加热保温，在短暂的保温时段消耗的能量微乎其微。因而，与现有电开水器相比，本专利技术能有效缩短电加热时间、节约能源、减轻电网 负荷、避免阴阳水现象并延长电加热元件的使用寿命，是一种真正意义上的智能电开水器。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图中水箱1、热泵循环管路上的热水出水口 2、压缩机3、智能控制器4、电加热管 5、热泵循环管路上的冷水进水口 6、水泵7、冷凝器8、储液罐9、膨胀阀10、蒸发器11，热泵 12。图2为本专利技术所述微处理器结构框图。图3为本专利技术所述微处理器控制流程图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术是一种具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器，包括智能 控制器4、电加热装置5、开水器水箱1和热泵12，所述热泵和所述开水器水箱连接，所述开 水器水箱内安装有电加热装置，所述电加热装置及热泵和所述智能控制器连接；所述热泵 包括一个循环管路，所述循环管路通过热泵循环管路上的热水出水口 2和热泵循环管路上 的冷水进水口 6和开水器水箱连接，循环管路上设置有水泵7、冷凝器8、储液罐9、膨胀阀 10、蒸发器11和压缩机3。所述智能控制器包括电开水器控制微处理器，如图2所示，所述微处理器连接有 进水执行电路、加热执行电路、水温检测电路和水位检测电路，所述水温检测电路和水位检 测电路信号 输入微处理器，微处理器信号输出给进水执行电路和加热执行电路；所述微处 理器连接有人机接口电路、热泵运行控制电路和实时时钟电路，所述人机接口电路、热泵运 行控制电路和实时时钟电路与微处理器之间实现信号双向输入。所述开水器水箱内壁采用聚氨酯保温材料。本专利技术开水器水箱分别与热泵循环管路上的热水出水口、热泵循环管路上的冷水进水口相连通，在热泵的驱动下，冷水从水箱经热泵循环管路上的冷水进水口进入冷凝器， 冷水获得加热然后经过热泵循环管路上的热水出水口进入水箱。智能控制器通过当前时间 及预设参数进行智能判断，在合适的时段利用波谷低价电进行加热，发出指令驱动电加热 装置工作或启动压缩机。本专利技术运用逆卡诺循环原理，通过压缩机做功使工质产生相变(气态-液态-气 态)。蒸发器吸取环境中的能量，然后经冷凝器放出能量、再经过储液罐、膨胀阀进行热力循 环，将环境中的热量转移到加热对象中，从而使加热对象的温度达到使用范围。本专利技术的任务是这样来完成的，电开水器采用全自动微处理器控制，进水执行电 路、加热执行电路、水温检测电路和水位检测电路，所述水温检测电路和水位检测电路信号 输入微处理器，微处理器信号输出给进水执行电路和加热执行电路；所述微处理器连接有 人机接口电路、热泵运行控制电路和实时时钟电路，所述人机接口电路、热泵运行控制电路 和实时时钟电路与微处理器之间实现信号双向输入。本专利技术在硬件电路及软件功能模块的协调控制下，自动完成生产开水的任务。其 中，实时时钟电路负责给系统提供标准的时间，用来控制波谷时段和预设提前加热时段；人 机接口电路实现用户与微处理器的数据交换，主要包含按钮及界面显示部分，完成例如时 间设定、加热温度设定以及温度显示等功能；水温检测电路、水位检测电路实现将模拟量转 换为数字量，为微处理器的自动加热控制提供反馈数据；在微处理器的控制下，根据当前时 间以及预先设定的参数，向加热执行电路输出启动信号，即启动热泵加热或电加热，某个时 刻两种加热不能同时输出。下面将结合图3微处理器控制流程图进行详细描述。1)接通水电后，开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有错峰用电功能的热泵型智能电开水器，其特征在于：包括智能控制器、电加热装置、开水器水箱和热泵，所述热泵和所述开水器水箱连接，所述开水器水箱内安装有电加热装置，所述电加热装置及热泵和所述智能控制器连接；所述热泵包括一个循环管路，所述循环管路通过热泵循环管路上的热水出水口和热泵循环管路上的冷水进水口和开水器水箱连接，所述循环管路上安装有水泵、冷凝器、储液罐、膨胀阀、蒸发器和压缩机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧红香，王葵，仇维斌，
申请(专利权)人：新疆新鹭机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]