專利名稱：恒溫變量節(jié)能型熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，特別是一種恒溫變量的節(jié)能型熱水器。
背景技術(shù)：
在目前的小型家用熱泵熱水器市場(chǎng)上，以靜態(tài)加熱式(即水箱內(nèi)部放置換熱銅管 或水箱外壁盤繞銅管)熱水器為主導(dǎo)，同時(shí)也有少量的循環(huán)加熱式和一次即熱式這些機(jī)種 的熱水器。上述幾種機(jī)組各自存在自己的優(yōu)缺點(diǎn)。例如，靜態(tài)加熱式熱水器和循環(huán)加熱式熱 水器屬于儲(chǔ)熱式，均可利用谷電將熱水制好儲(chǔ)存，靜態(tài)加熱式較循環(huán)加熱式換熱效率低，加 熱時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)兩者需配備足夠大的承壓式儲(chǔ)水箱才能保證每天的熱水用量，占去用戶較 大的居住空間。而儲(chǔ)熱式水箱在大量使用熱水時(shí)，冷水端會(huì)自動(dòng)補(bǔ)水，產(chǎn)生冷熱水混水現(xiàn) 象，導(dǎo)致熱水不能得到充分利用。如果機(jī)組選配不當(dāng)，還會(huì)使用戶感到在熱水大量使用時(shí)， 熱水突然降溫出現(xiàn)溫水現(xiàn)象，溫度甚至越來(lái)越低，直至無(wú)法使用。一次即熱式不需配置熱水 箱，使用時(shí)打開熱水供應(yīng)端即可產(chǎn)生高溫?zé)崴珯C(jī)組配置必須足夠大才能滿足熱水需求， 變相加大了用戶的投資。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種恒溫變量節(jié)能型熱水器，其同 時(shí)具有靜態(tài)加熱式和循環(huán)加熱式熱水器的優(yōu)點(diǎn)而無(wú)它們的缺點(diǎn)，即使在熱水供應(yīng)端用戶大 量使用熱水時(shí)，也始終能按設(shè)定好的溫度流出熱水，不會(huì)出現(xiàn)斷水現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器，具有儲(chǔ)水箱(1)、使冷水進(jìn)入 到該儲(chǔ)水箱內(nèi)的一端為冷水端(wa)的冷水總管(W)、使熱水從所述儲(chǔ)水箱流出的熱水出水 管(h)、安裝在該熱水出水管一端上的冷熱水混水閥(3)、以及與該冷熱水混水閥連接的安 裝有熱水閥(f)的熱水出水管(c)，其特征在于，還具有安裝在所述儲(chǔ)水箱上的系統(tǒng)控制裝置(12)；以及由壓縮機(jī)(6)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥⑶和冷凝器(10)構(gòu)成、且它們之間由連接管路(6a)串聯(lián)而成的熱泵系統(tǒng)，在所述冷水端設(shè)有與所述冷水總管連通的第一水路管(16)和第二水路管(17)，所述第一水路管的另一端與所述冷熱水混水閥連通且其途中安裝有第一水路切 換閥(5)，在所述熱水出水管的途中安裝有第二水路切換閥(2)，所述第二水路管的另一端 與該第二水路切換閥連通，且所述第二水路管的途中從所述冷水總管開始依次連接有循環(huán) 泵(9)、流量感應(yīng)器(15)、所述冷凝器、出水溫度檢測(cè)裝置(14)和第三水路切換閥(4)，在所述儲(chǔ)水箱與所述第一水路切換閥之間連接有熱水出水支管(ζ)，其途中與所 述第三水路切換閥連接，在所述儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè)裝置(13)。在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)所述儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè)裝置檢測(cè)到的儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，所述循環(huán)泵開始動(dòng)作，所述流量感應(yīng)器感應(yīng)到所述第二水路管內(nèi)的水流量大于其設(shè) 定值時(shí)反饋信號(hào)至所述系統(tǒng)控制裝置，起動(dòng)所述熱泵系統(tǒng)開始進(jìn)行加熱，所述壓縮機(jī)和所 述循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，當(dāng)所述儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫被加熱到設(shè)定溫度時(shí)，所述循環(huán)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，所述流 量感應(yīng)器感應(yīng)到所述第二水路管內(nèi)的水流量低于其設(shè)定值，熱泵系統(tǒng)停止運(yùn)行。另外，當(dāng)打開所述熱水閥時(shí)，所述冷水端的冷水流經(jīng)所述循環(huán)泵、所述流量感應(yīng)器 和所述冷凝器，所述流量感應(yīng)器感應(yīng)到所述第二水路管內(nèi)的水流量大于其設(shè)定值，起動(dòng)所 述熱泵系統(tǒng)，所述循環(huán)泵不起動(dòng)。此外，當(dāng)所述出水溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到第二水路管內(nèi)的出水溫度高于設(shè)定值時(shí)， 從所述冷凝器流出的熱水經(jīng)過(guò)第三水路切換閥和所述二水路切換閥而進(jìn)入所述冷熱水混 水閥，并與所述第一水路管內(nèi)的冷水混合。而當(dāng)打開所述熱水閥且熱水用量處于大量狀態(tài)、第二水路管內(nèi)的出水溫度低于設(shè) 定溫度時(shí)，從所述冷凝器流出的熱水經(jīng)所述第三水路切換閥和第一水路切換閥而進(jìn)入所述 冷熱水混水閥，所述冷熱水混水閥的另一端由所述儲(chǔ)水箱內(nèi)的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)所述熱水出水 管補(bǔ)充。此外，所述儲(chǔ)水箱設(shè)有用于防止熱泵系統(tǒng)故障、氣候原因而導(dǎo)致無(wú)法提供設(shè)定溫 度的熱水的輔助加熱器(11)。采用本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器，能將循環(huán)式和一次加熱式熱水器的優(yōu)點(diǎn)很 好地結(jié)合在一起，儲(chǔ)水箱作為熱水補(bǔ)充，其容積只需普通循環(huán)加熱式儲(chǔ)水箱容積的1/2甚 至更小，可滿足大量使用熱水的需求。另外，在選配上也無(wú)需像一次加熱式熱水器，小功率 的壓縮機(jī)就可滿足家用，達(dá)到相同的制熱水量，既節(jié)約了空間，又節(jié)省了安裝熱水器所需的 資金投資。


圖1是表示本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器處于循環(huán)加熱式狀態(tài)的各水路切換 閥工作模式圖。圖2是表示本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器處于熱水閥打開后、出水溫度檢測(cè)裝 置檢測(cè)到第二水路管內(nèi)的出水溫度高于設(shè)定值時(shí)的一次加熱式狀態(tài)的各水路切換閥工作 模式圖。圖3是表示本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器處于熱水閥打開后、第二水路管內(nèi)的 出水溫度低于設(shè)定溫度時(shí)的一次加熱式狀態(tài)的各水路切換閥工作模式圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器的大致結(jié)構(gòu)、優(yōu)點(diǎn)和有益 效果。圖1所示的本發(fā)明的恒溫變量節(jié)能型熱水器(下面簡(jiǎn)稱為熱水器)處于循環(huán)加熱 式的狀態(tài)。本熱水器具有儲(chǔ)水箱1、使冷水進(jìn)入到該儲(chǔ)水箱1內(nèi)的一端為冷水端的冷水 總管W、使熱水從儲(chǔ)水箱1流出的熱水出水管h、安裝在該熱水出水管h—端(未圖示)上 的冷熱水混水閥3、以及與該冷熱水混水閥3連接的安裝有熱水閥f的熱水出水管C。
本熱水器還具有安裝在儲(chǔ)水箱1上的系統(tǒng)控制裝置12 ；以及由壓縮機(jī)6、蒸發(fā)器 7、節(jié)流閥8和冷凝器10構(gòu)成、且它們之間由連接管路6a串聯(lián)而成的熱泵系統(tǒng)。另外，在冷 水端wa設(shè)有與冷水總管w連通的第一水路管16和第二水路管17，第一水路管16的另一端 與冷熱水混水閥3連通且其途中安裝有第一水路切換閥5，在熱水出水管c的途中安裝有第 二水路切換閥2，第二水路管17的另一端與該第二水路切換閥2連通，且第二水路管17的 途中從冷水總管w開始依次連接有循環(huán)泵9、流量感應(yīng)器15、冷凝器10、出水溫度檢測(cè)裝置 14和第三水路切換閥4。另外，在儲(chǔ)水箱1與第一水路切換閥5之間連接有熱水出水支管z，其途中與第三 水路切換閥4連接。此外，在儲(chǔ)水箱1內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè)裝置13。采用本發(fā)明的熱水器，其工作模式如下。當(dāng)儲(chǔ)水箱1蓄滿水之后，由儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè)裝置13檢測(cè)水溫。當(dāng)儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè) 裝置13檢測(cè)到的儲(chǔ)水箱1內(nèi)的水溫Tl低于設(shè)定溫度TS時(shí)，循環(huán)泵9開始動(dòng)作，流量感應(yīng) 器15感應(yīng)到第二水路管17內(nèi)的水流量q大于其設(shè)定值qs時(shí)反饋信號(hào)至系統(tǒng)控制裝置12， 起動(dòng)熱泵系統(tǒng)開始進(jìn)行加熱，壓縮機(jī)6和循環(huán)泵9同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。冷水從儲(chǔ)水箱1下部流出經(jīng) 過(guò)熱泵系統(tǒng)的冷凝器10，壓縮機(jī)6中的高溫冷媒通過(guò)連接管路6a流向冷凝器10，高溫冷媒 和流經(jīng)冷凝器10的冷水進(jìn)行熱交換，這一過(guò)程使冷水溫度上升并經(jīng)過(guò)第三水路切換閥4而 回到儲(chǔ)水箱1內(nèi)，高溫冷媒冷凝降溫并流經(jīng)節(jié)流閥8再次節(jié)流降溫成低溫液體而進(jìn)入蒸發(fā) 器7蒸發(fā)成低溫氣體而回到壓縮機(jī)6。回到儲(chǔ)水箱1的水再次從儲(chǔ)水箱下部流出，如此往復(fù) 循環(huán)，使得儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫Tl逐步上升至設(shè)定溫度TS并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水箱1中備用。為防止熱泵系統(tǒng)的故障或是氣候等原因而導(dǎo)致無(wú)法提供設(shè)定溫度的熱水，在儲(chǔ)水 箱1內(nèi)配備了輔助加熱器11，以保證儲(chǔ)水箱1中熱水溫度始終為設(shè)定溫度。當(dāng)儲(chǔ)水箱1內(nèi)的水溫Tl被加熱到設(shè)定溫度TS時(shí)，循環(huán)泵9停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，流量 感應(yīng)器15感應(yīng)到第二水路管17內(nèi)的水流量q低于其設(shè)定值qs，熱泵系統(tǒng)停止運(yùn)行，進(jìn)入待 機(jī)狀態(tài)。上述這一工作模式為循環(huán)加熱式，各水路切換閥的動(dòng)作方向如圖1所示。當(dāng)用戶需使用熱水時(shí)，熱水不直接由儲(chǔ)水箱1提供。也就是說(shuō)，當(dāng)用戶打開熱水閥 f時(shí)，冷水端冊(cè)的冷水流經(jīng)循環(huán)泵9、流量感應(yīng)器15和冷凝器10，流量感應(yīng)器15感應(yīng)到第 二水路管17內(nèi)的水流量q大于其設(shè)定值qs，起動(dòng)熱泵系統(tǒng)，而循環(huán)泵9不起動(dòng)。此時(shí)由于 流經(jīng)冷凝器10的冷水流量較小，因此可直接獲得高溫?zé)崴?即一次加熱式原理)。當(dāng)出水溫度檢測(cè)裝置14檢測(cè)到第二水路管17內(nèi)的出水溫度T2高于設(shè)定值T3時(shí)， 從冷凝器10流出的熱水經(jīng)過(guò)第三水路切換閥4和第二水路切換閥2而進(jìn)入冷熱水混水閥 3，并與第一水路管16內(nèi)的冷水混合，向用戶提供適宜的溫水。各水路切換閥的動(dòng)作如圖2 所示。圖3所示的本發(fā)明的熱水器是處于熱水閥打開后使用熱水過(guò)程中的一次加熱式 狀態(tài)圖。S卩，圖3表示本發(fā)明的熱水器的熱水端的熱水供應(yīng)始終處于一個(gè)變量時(shí)各切換閥 工作的一次加熱式狀態(tài)的模式圖，詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)打開熱水閥f且熱水用量處于大量狀態(tài)、第 二水路管17內(nèi)的出水溫度T2低于設(shè)定溫度T3時(shí)，從冷凝器10流出的熱水經(jīng)第三水路切 換閥4和第一水路切換閥5而進(jìn)入冷熱水混水閥3，冷熱水混水閥3的另一端由儲(chǔ)水箱1內(nèi)
5的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)熱水出水管h來(lái)補(bǔ)充，混合產(chǎn)生適宜溫水提供給用戶。
采用本發(fā)明的熱水器，由于將循環(huán)加熱式和一次加熱式熱水器的優(yōu)點(diǎn)很好地融合 到一起，使儲(chǔ)水箱作為熱水補(bǔ)充，其容積只需普通循環(huán)加熱式的儲(chǔ)水箱容積的1/2甚至更 小即可滿足大量熱水的使用需求；而在選配上又無(wú)需像一次加熱式熱水器那樣，小功率的 壓縮機(jī)即可滿足家用，達(dá)到相同的制熱水量，既節(jié)約了空間，又節(jié)省了資金投資。
權(quán)利要求
一種恒溫變量節(jié)能型熱水器，具有儲(chǔ)水箱(1)、使冷水進(jìn)入到該儲(chǔ)水箱內(nèi)的一端為冷水端(wa)的冷水總管(w)、使熱水從所述儲(chǔ)水箱流出的熱水出水管(h)、安裝在該熱水出水管一端上的冷熱水混水閥(3)、以及與該冷熱水混水閥連接的安裝有熱水閥(f)的熱水出水管(c)，其特征在于，還具有安裝在所述儲(chǔ)水箱上的系統(tǒng)控制裝置(12)；以及由壓縮機(jī)(6)、蒸發(fā)器(7)、節(jié)流閥(8)和冷凝器(10)構(gòu)成、且它們之間由連接管路(6a)串聯(lián)而成的熱泵系統(tǒng)，在所述冷水端設(shè)有與所述冷水總管連通的第一水路管(16)和第二水路管(17)，所述第一水路管的另一端與所述冷熱水混水閥連通且其途中安裝有第一水路切換閥(5)，在所述熱水出水管的途中安裝有第二水路切換閥(2)，所述第二水路管的另一端與該第二水路切換閥連通，且所述第二水路管的途中從所述冷水總管開始依次連接有循環(huán)泵(9)、流量感應(yīng)器(15)、所述冷凝器、出水溫度檢測(cè)裝置(14)和第三水路切換閥(4)，在所述儲(chǔ)水箱與所述第一水路切換閥之間連接有熱水出水支管(z)，其途中與所述第三水路切換閥連接，在所述儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè)裝置(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的恒溫變量節(jié)能型熱水器，其特征在于，當(dāng)所述儲(chǔ)水箱水溫檢測(cè) 裝置檢測(cè)到的儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，所述循環(huán)泵開始動(dòng)作，所述流量感應(yīng)器感 應(yīng)到所述第二水路管內(nèi)的水流量大于其設(shè)定值時(shí)反饋信號(hào)至所述系統(tǒng)控制裝置，起動(dòng)所述 熱泵系統(tǒng)開始進(jìn)行加熱，所述壓縮機(jī)和所述循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的恒溫變量節(jié)能型熱水器，其特征在于，當(dāng)所述儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫 被加熱到設(shè)定溫度時(shí)，所述循環(huán)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，所述流量感應(yīng)器感應(yīng)到所述第二水路管內(nèi)的 水流量低于其設(shè)定值，熱泵系統(tǒng)停止運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的恒溫變量節(jié)能型熱水器，其特征在于，當(dāng)打開所述熱水閥時(shí)，所 述冷水端的冷水流經(jīng)所述循環(huán)泵、所述流量感應(yīng)器和所述冷凝器，所述流量感應(yīng)器感應(yīng)到 所述第二水路管內(nèi)的水流量大于其設(shè)定值，起動(dòng)所述熱泵系統(tǒng)，所述循環(huán)泵不起動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的恒溫變量節(jié)能型熱水器，其特征在于，當(dāng)所述出水溫度檢測(cè)裝 置檢測(cè)到第二水路管內(nèi)的出水溫度高于設(shè)定值時(shí)，從所述冷凝器流出的熱水經(jīng)過(guò)第三水路 切換閥和所述二水路切換閥而進(jìn)入所述冷熱水混水閥，并與所述第一水路管內(nèi)的冷水混合 O
6.如權(quán)利要求1所述的恒溫變量節(jié)能型熱水器，其特征在于，當(dāng)打開所述熱水閥且熱 水用量處于大量狀態(tài)、第二水路管內(nèi)的出水溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，從所述冷凝器流出的熱 水經(jīng)所述第三水路切換閥和第一水路切換閥而進(jìn)入所述冷熱水混水閥，所述冷熱水混水閥 的另一端由所述儲(chǔ)水箱內(nèi)的高溫?zé)崴ㄟ^(guò)所述熱水出水管來(lái)補(bǔ)充。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的恒溫變量節(jié)能型熱水器，其特征在于，所述儲(chǔ)水 箱設(shè)有用于防止熱泵系統(tǒng)故障、氣候原因而導(dǎo)致無(wú)法提供設(shè)定溫度的熱水的輔助加熱器 (11)。
全文摘要
一種恒溫變量節(jié)能型熱水器，具有安裝在儲(chǔ)水箱上的系統(tǒng)控制裝置；以及由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥和冷凝器構(gòu)成的熱泵系統(tǒng)，設(shè)有與冷水總管連通的第一水路管和第二水路管，第一水路管的另一端與冷熱水混水閥連通且其途中安裝有第一水路切換閥，在熱水出水管的途中安裝有第二水路切換閥，第二水路管的另一端與第二水路切換閥連通，且其途中依次連接有循環(huán)泵、流量感應(yīng)器、冷凝器、出水溫度檢測(cè)裝置和第三水路切換閥，在儲(chǔ)水箱與第一水路切換閥之間連接有熱水出水支管，其途中與第三水路切換閥連接。本熱水器能同時(shí)具有一次加熱式和循環(huán)加熱式熱水器的優(yōu)點(diǎn)，即使大量使用熱水，也始終能按設(shè)定好的溫度流出熱水，且不會(huì)斷水。
文檔編號(hào)F24H9/20GK101900416SQ20101024641
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者丁亮, 孫永劍, 季忠海, 王天舒, 王玉軍 申請(qǐng)人:江蘇天舒電器有限公司