一种固体吸附式空气源热泵电热水器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种固体吸附式空气源热泵电热水器，包括控制电路和具有保温层的内胆，内胆中设有若干吸附床，吸附床的脱附口连接有安装有压力阀的脱附管，吸附床的吸附口连接有吸附管，位于内胆外的吸附管上设有电磁阀；若干吸附床均与控制电路连接。本实用新型专利技术结构简单，运行可靠，成本低、体积小的热泵运行装置，用于水的加热，可省电节能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通过热泵加热的电热水器，更具体地说，涉及一种能吸收空气 中的热量，完成水的加热过程的固体吸附式空气源热泵电热水器。
技术介绍
采用热泵技术是实现节能的主要手段和途径，但是由于设备较复杂、投资较高，作 为水的加热装置使用尚少。吸附剂沸石分子筛具有独特的吸附性能，对于沸石分子筛在脱附、吸附过程中的热 泵效应，人们一直抱有很大的兴趣。这种热泵系统是与环境友好的装置，在适当的条件 下，有很高的效率，而且装置结构简单，运行可靠，寿命长，人们希望以此替代传统的 压縮式热泵系统。但是，由于脱附、吸附循环过程不仅需要较高的加热温度，而且是间 歇式循环，需要不断地升温和降温才能实现循环，所以难以形成有效的连续循环。目前， 还没有实用化的产品走向市场。
技术实现思路
专利技术目的为了克服现有技术中存在的问题，本技术提出一种能耗低的固体吸 附式空气源热泵电热水器。技术方案 一种固体吸附式空气源热泵电热水器，包括控制电路和具有保温层的内 胆，内胆中设有若干吸附床，吸附床的脱附口连接有安装有压力阀的脱附管，吸附床的 吸附口连接有吸附管，位于内胆外的吸附管上设有电磁阀；若千吸附床均与控制电路连 接。其中，吸附床包括壳体，壳体的内壁有金属丝网，金属丝网内装填有吸附剂，吸附 剂中间设有电热管。其中，所述的吸附管穿过保温层伸入冷桶中，且吸附管的位于冷桶内的端部高于冷 桶内的水面，冷桶上设有冷桶进水管，冷桶进水管的一端与内胆上的冷桶进水口连通， 冷桶进水管的位于冷桶内的另一端部设有浮球水位限止器。本技术以沸石分子筛作为固体吸附剂、以水为吸附质，以沸石分子筛和电热管 组成吸附床。若干吸附床置于被加热的水中，实行多床联动、依次加热，连续运行。通 过电热管加热固体吸附剂，使已被吸附的水分子获得能量，从吸附剂中脱附出来，脱附 蒸汽从吸附床的脱附口进入被加热的水中，通过凝结传热使水升温。在加热过程中，由 于吸附床壁面和水之间存在传热传阻，使固体吸附剂可在确定的加热时间内升温达到设 定的脱附温度。当吸附床完成脱附停止加热后，吸附床通过不断向水中传热，温度逐渐 降低，固体吸附剂的吸附能力逐渐增强，不断吸附来自冷桶中的水蒸汽并放出吸附热，把低品位的空气中的热能提升为可用于水加热的高品位热能，通过吸附床不断把热量传 递给被加热的水，完成水加热的热泵过程。有益效果本技术结构简单、体积小、成本低，运行可靠，省电节能可达25% 至35%;吸附床属开口系统，运行压力很低，没有安全问题，且在水的加热过程中，具 有水、电分离的特点，有利于提高电热器的用电安全性能；吸附剂沸石分子筛是一种环 境友好型吸附剂，运行过程无污染，无有害物质释放；电热管埋在分子筛之中，有利于 改善电热管的工作环境，有效减少结垢。附图说明附图为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作更进一步的说明。以附图所示的60L的固体吸附式空气源热泵电热水器为例，其包括控制电路4和具 有保温层2的内胆1，在内胆1的底板上安装有三个吸附床16。吸附床16所占容积约 占贮水箱内胆容积的5%，三个吸附床16连接在同一控制电路4上。吸附床16包括壳 体，壳体的内壁设有一层金属丝网15，金属丝网15内装有吸附剂14，吸附剂14为沸 石分子筛，电热管13排列在沸石分子筛中间。壳体的上、下两端用压板17夹紧。吸附 床16的上底板有脱附口 18，脱附口 18连接有脱附管20，脱附管20上设有压力阀19; 吸附床16的下底板上设有吸附口3，吸附口3上连接有吸附管7，吸附管7伸出内胆1 的部分设有电磁阀8。吸附管7穿过保温层2伸入冷桶9中，且吸附管7的位于冷桶内 的端部高于冷桶9内的水面。冷桶9上设有冷桶进水管11，冷桶进水管11的一端与内 胆1上的冷桶进水口 12连通，冷桶进水管11的位于冷桶9内的另一端部设有浮球水位 限止器IO。冷桶9实行自动补水，使冷桶9内始终保持一定的水量。通过电源线6接通电源，闭合电源开关5，控制电路4进入加热控制模式，对各吸 附床16中的电热管13依次通电加热，并实行定时控制。第一个吸附床16中的电热管 13进入加热状态，该吸附床吸附管7上的电磁阀8关闭住吸附口3。吸附床16经电加 热，温度不断升高，使已被吸附剂14吸附的水分子获得能量逐渐从吸附剂14中脱附出 来。随着吸附床16内气体压力的升高，压力阀19打开，脱附蒸汽通过脱附管20从脱 附口 18进入内胆1内的待加热的水中，水蒸汽通过凝结放热向内胆1中的水传热。在 这过程中，由于吸附床16的壁面和被加热的水之间存在传热传阻，使吸附床16中的吸 附剂14不断升温，并在设定的加热时间内可以达到要求的脱附温度，完成脱附过程。当电加热达到设计时间时，在控制电路4的控制下，第一个吸附床16中的电热管 13断开电源停止加热，该吸附床16中吸附管7上的电磁阀8同时断开电源，吸附口 3处在开启状态。同时，第二个吸附床16中的电热管13进入加热状态。第一个吸附床16 中的电热管13停止加热后，直至第三个吸附床16完成加热过程为止，都处于降温冷却 和吸附状态。停止加热后，该吸附床16中的吸附剂14仍处于高温状态，通过和内胆l 中被加热水的热交换，该吸附床16中的吸附剂14的温度逐渐降低，吸附剂14的吸附 能力逐渐提高。吸附剂14通过吸附管7不断吸附冷桶9中的水蒸汽，并放出吸附热。 放出的吸附热继续由内胆l中的水在冷却过程中带走，继续加热内胆l中的水。同时， 由于吸附床16的吸附作用，致使冷桶9中的水不断蒸发，蒸发过程吸收的汽化热使冷 桶9中的水温降低。在温差的推动下，冷桶9的壁面不断吸收空气中的热量，使空气成 为热泵运行的低温热源。冷桶9中由于不断蒸发，存水量逐渐减少，通过冷桶进水口 12 经进水管11即时给冷桶9补水，进水量由浮球水位限止器10控制，使冷桶9中的水位 处于动态平衡状态。当第三个吸附床完成加热过程时，第一个吸附床完成吸附过程，又 进入加热状态，开始下一个循环。当内胆l中的水达到设定的温度点时，在温度传感器 控制下，进入保温状态。由于电热水器的贮水量一般都较大，所以其一次加热过程的节能效果就很可观，节 电可达30%。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术 人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本技术的保护范围。权利要求1、一种固体吸附式空气源热泵电热水器，包括控制电路(4)和具有保温层(2)的内胆(1)，其特征在于内胆(1)中设有若干吸附床(16)，吸附床(16)的脱附口(18)连接有安装有压力阀(19)的脱附管(20)，吸附床(16)的吸附口(3)连接有吸附管(7)，位于内胆(1)外的吸附管(7)上设有电磁阀(8)；若干吸附床(16)均与控制电路(4)连接。2、 根据权利要求1所述的固体吸附式空气源热泵电热水器，其特征在于吸附床 (16)包括壳体，壳体的内壁有金属丝网(15)，金属丝网(15)内装填有吸附剂(14)，吸附剂(14)中间设有电热管(13)。3、 根据权利要求2所述的固体吸附式空气源热泵电热水器，其特征在于所述的 吸附管(7)穿过保温层(2)伸入冷桶(9)中，且吸附管(7)的位于冷桶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体吸附式空气源热泵电热水器，包括控制电路（４）和具有保温层（２）的内胆（１），其特征在于：内胆（１）中设有若干吸附床（１６），吸附床（１６）的脱附口（１８）连接有安装有压力阀（１９）的脱附管（２０），吸附床（１６）的吸附口（３）连接有吸附管（７），位于内胆（１）外的吸附管（７）上设有电磁阀（８）；若干吸附床（１６）均与控制电路（４）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴荣，
申请(专利权)人：李兴荣，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]