即熱式熱泵型廚房熱水器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種即熱式熱泵廚房熱水器，小型水箱通過管道連接空氣源熱泵系統(tǒng)，空氣源熱泵系統(tǒng)對小型水箱內水加熱，用于降低廚房熱水器的用電量，延長出熱水時間，提高廚房熱水器利用率；水箱組件包括小型水箱、水位儀、溫度傳感器，水位儀和溫度傳感器放置于小型水箱內部，分別用來探測小型水箱內的水位和水溫；電磁閥安裝在小型水箱進水口管路上；溫度傳感器通過控制系統(tǒng)與保護裝置連接空氣源熱泵系統(tǒng)，當被測水溫低于設定水溫時，控制系統(tǒng)與保護裝置啟動空氣源熱泵系統(tǒng)運行。本發(fā)明設計新穎，所占空間小，并且具備高效、節(jié)能、智能等優(yōu)點，有利于提高產品的市場競爭力，并將具有十分巨大的經濟、社會和環(huán)境效益。
【專利說明】
即熱式熱泵型廚房熱水器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種小容量壁掛式熱水器，特別是涉及一種用于廚房的小型即熱式熱水器。【背景技術】
[0002]隨著社會生活的改善，人們對生活品質的要求也逐步提高，熱水器作為生活用品廣泛應用于人們的生活當中。小廚寶是指一種安裝在廚房里用來洗手、洗碗碟、洗菜的20升以下小容量壁掛式熱水器。它有即熱即用、價格低廉、方便快捷等優(yōu)點。廚寶可分為儲熱式和即熱式電熱水器，儲熱式廚寶在使用之前，需通電加熱一段時間，用戶方可使用，并且這種廚寶的水箱內部容易結垢，極大的影響了用戶的使用。而即熱式電熱水器雖然可以立刻出熱水，但出水流量有限，往往在大流量下出水溫度過低，極大的影響了用戶的使用。更重要的是，無論是即熱式還是儲熱式電熱水器，均采用的是電加熱的方式，具有高耗能、安全性差、使用壽命短等缺點。
[0003]因此，需要提出一種新型的即熱式熱栗熱水器。
【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服已有廚房即熱式熱水器的不足和缺陷，提出一種即熱式熱栗廚房熱水器，它能夠使熱水器及時提供充足的熱水，同時預熱保溫，大幅提高廚寶的使用效率，并且節(jié)能環(huán)保，安全高效，方便維護。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:一種即熱式熱栗廚房熱水器，包括小型水箱、水箱組件、空氣源熱栗系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與保護裝置，其特征在于:所述小型水箱通過管道連接空氣源熱栗系統(tǒng)，空氣源熱栗系統(tǒng)對小型水箱內水加熱，用于降低廚房熱水器的用電量，延長出熱水時間，提高廚房熱水器利用率;水箱組件包括小型水箱、水位儀、溫度傳感器，水位儀和溫度傳感器放置于小型水箱內部，分別用來探測小型水箱內的水位和水溫;溫度傳感器通過控制系統(tǒng)與保護裝置連接空氣源熱栗系統(tǒng)，當被測水溫低于設定水溫時，控制系統(tǒng)與保護裝置啟動空氣源熱栗系統(tǒng)運行。
[0006]所述小型水箱與空氣源熱栗系統(tǒng)串聯(lián)連接，其中，空氣源熱栗系統(tǒng)中的冷凝器置于小型水箱內，冷凝器出口依次通過節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、壓縮機連接冷凝器的盤管進口，形成加熱回路。
[0007]所述小型水箱與空氣源熱栗系統(tǒng)并聯(lián)連接，其中，空氣源熱栗系統(tǒng)中的冷凝器置于小型水箱之外，所述小型水箱底部設有冷水進水口，進水口連接均流器，使進入小型水箱內部的冷水在小型水箱內部形成熱分層，所述小型水箱頂部設有熱水出水口，熱水出水口連接混水閥的一個進水口，混水閥另一個進水口連通過冷凝器連接水栗出水口，冷凝器的出口依次通過壓縮機、蒸發(fā)器、節(jié)流裝置連接冷凝器的進口，形成加熱回路；當小型水箱內部水溫低于設定值時，空氣源熱栗系統(tǒng)啟動，混水閥和水栗運行，使用戶所使用的熱水由小型水箱和空氣源熱栗系統(tǒng)同時供給。
[0008]所述小型水箱的容積范圍為1-20L。
[0009]所述控制系統(tǒng)與保護裝置包括主控芯片、過載保護以及測量信號端口。其中，測量信號端口連接包括水位儀、溫度傳感器、壓力傳感器，分別用于測量水箱水位、水箱溫度和壓縮機溫度、壓縮機吸排氣壓力。
[0010]所述冷凝器為冷凝盤管或套管式換熱器或板式換熱器。
[0011]所述節(jié)流裝置為毛細管或熱力膨脹閥或電子膨脹閥。
[0012]所述壓縮機為活塞式壓縮機或轉子式壓縮機或渦旋式壓縮機。
[0013]所述蒸發(fā)器為風冷蒸發(fā)器或水冷蒸發(fā)器，風冷蒸發(fā)器采用管翅式換熱器，吸收環(huán)境熱量，水冷蒸發(fā)器采用套管式換熱器或板式換熱器，吸收家用自來水的熱量。
[0014]和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果:1、本發(fā)明大幅度降低了傳統(tǒng)廚寶的用電量，延長了出熱水時間，提高了廚寶的利用效率，具有節(jié)能、環(huán)保、尚效、安全等優(yōu)點；2、本發(fā)明中冷凝器位置靈活，即可位于水箱內部，又可與水箱通過三通閥并聯(lián)共同提供熱水，提高了水箱的效率；3、本發(fā)明中的小型水箱，進水方式為下進上出，這樣有利于形成冷熱水分層，最大限度的提高了水箱的綜合利用率，提高了廚寶的整體經濟性；4、本發(fā)明還可同時結合無線傳感器、無線控制器以及無線功率采集器，并通過云端服務器與用戶移動終端相連接，并可以通過移動終端隨時開關熱栗機組，實現(xiàn)實時遠程控制；5、本發(fā)明所述的即熱式熱栗型廚寶，技術相對成熟，維護費用較低，擴大了熱栗系統(tǒng)的應用范圍。同時，較為適合我國的國情，也是可能部分替代我國現(xiàn)有家庭中以電熱廚寶為主的極好途徑，將會具有十分巨大的經濟、社會和生態(tài)效益，具有十分廣闊的應用前景。
[0015]本發(fā)明所要解決的技術問題是:針對現(xiàn)在目前廚寶中存在的高耗能、安全性差、使用壽命短、用熱水量小等缺點，提出了一套基于熱栗系統(tǒng)的廚房用熱水器，能夠使得廚寶熱水器延長出熱水時間，可長時間使用，并且提高了系統(tǒng)效率，同時降低了使用廚寶的成本， 擴大了熱栗系統(tǒng)的應用范圍。除此之外，本發(fā)明還具有結構簡單緊湊，制造容易，成本低廉等優(yōu)點?！靖綀D說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的即熱式熱栗型熱水器串聯(lián)形式原理圖；圖2為本發(fā)明的即熱式熱栗型熱水器并聯(lián)形式原理圖?！揪唧w實施方式】
[0017]下面結合附圖，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的發(fā)明范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明的講授內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0018]如圖1，2所示，一種即熱式熱栗型熱水器，包括小型水箱1、水箱組件、空氣源熱栗系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與保護裝置等。
[0019]小型水箱1通過管道連接空氣源熱栗系統(tǒng)，空氣源熱栗系統(tǒng)對小型水箱內水加熱， 用于降低廚房熱水器的用電量，延長出熱水時間，提高廚房熱水器利用率;水箱組件包括小型水箱、水位儀、溫度傳感器6,水位儀和溫度傳感器6放置于小型水箱1內部，分別用來探測小型水箱1內的水位和水溫；電磁閥安裝在小型水箱進水口管路上;溫度傳感器6通過控制系統(tǒng)與保護裝置連接空氣源熱栗系統(tǒng)，當被測水溫低于設定水溫時，控制系統(tǒng)與保護裝置啟動空氣源熱栗系統(tǒng)運行。
[0020]如圖1所示，小型水箱1與空氣源熱栗系統(tǒng)串聯(lián)連接，其中，空氣源熱栗系統(tǒng)中的冷凝器2置于小型水箱1內，冷凝器2的盤管出口依次通過節(jié)流裝置4、蒸發(fā)器5、壓縮機3連接冷凝器2的盤管進口，形成加熱回路。
[0021]如圖2所示，小型水箱1與空氣源熱栗系統(tǒng)并聯(lián)連接，其中，空氣源熱栗系統(tǒng)中的冷凝器2置于小型水箱1之外，所述小型水箱1底部設有冷水進水口，進水口連接均流器7,使進入小型水箱1內部的冷水在小型水箱1內部形成熱分層，小型水箱1頂部設有熱水出水口，熱水出水口連接混水閥A的一個進水口，混水閥A另一個進水口連通過冷凝器2連接水栗P出水口，冷凝器2的出口依次通過壓縮機3、蒸發(fā)器5、節(jié)流裝置4連接冷凝器2的進口，形成加熱回路；當小型水箱1內部水溫低于設定值時，空氣源熱栗系統(tǒng)啟動，混水閥A和水栗P運行，使用戶所使用的熱水由小型水箱1和空氣源熱栗系統(tǒng)同時供給。[〇〇22]小型水箱1的容積范圍為1-20L。冷凝器2為冷凝盤管或套管式換熱器或板式換熱器。節(jié)流裝置4為毛細管或熱力膨脹閥或電子膨脹閥。壓縮機3為活塞式壓縮機或轉子式壓縮機或渦旋式壓縮機。蒸發(fā)器5為風冷蒸發(fā)器或水冷蒸發(fā)器，風冷蒸發(fā)器采用管翅式換熱器，吸收環(huán)境熱量，水冷蒸發(fā)器采用套管式換熱器或板式換熱器，吸收家用自來水的熱量。
[0023]控制系統(tǒng)與保護裝置包括主控芯片、過載保護以及測量信號端口。其中，測量信號端口連接包括水位儀、溫度傳感器、壓力傳感器，分別用于測量水箱水位、水箱溫度和壓縮機溫度、壓縮機吸排氣壓力。
[0024]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的廚房小廚寶耗能過大且安全可靠性低的問題，采用空氣源熱栗作為系統(tǒng)熱量來源，這樣既提高了系統(tǒng)效率，又解決了廚寶的使用安全問題，同時，還可以大幅提高用戶的使用舒適度。
[0025]當本發(fā)明廚寶系統(tǒng)處于閑置狀態(tài)時，水箱內的溫度傳感器會實時監(jiān)測水箱的內部水溫，當被測水溫低于設定水溫時，熱栗系統(tǒng)運行啟動。制冷劑經壓縮機，進入冷凝器放熱， 而后進入干燥過濾器，再進入節(jié)流閥節(jié)流降溫降壓，而后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，最后再次進入壓縮機升溫升壓，完成制冷劑循環(huán)。[〇〇26]同時，根據(jù)圖1和圖2的系統(tǒng)原理，本發(fā)明所述的即熱式熱栗型熱水器有兩種運行方式:1)運行方式一:根據(jù)圖1所述系統(tǒng)原理，該空氣源熱栗系統(tǒng)的冷凝器的盤管位于小型水箱內部。當用戶停止使用且小型水箱內溫度低于設定值時，此時空氣源熱栗系統(tǒng)開始啟動， 加熱小型水箱內部的水，并最終達到停機溫度，空氣源熱栗系統(tǒng)停止運行，完成對小型水箱內的水加熱。[〇〇27]2)運行方式二:根據(jù)圖2所述系統(tǒng)原理，該空氣源熱栗系統(tǒng)的冷凝器的盤管位于小型水箱外部。當用戶停止使用且小型水箱內水溫度低于設定值時，此時空氣源熱栗系統(tǒng)開始啟動，同時，混水閥A和水栗P運行，小型水箱內的水經由水栗P，進入到水路熱交換器，進而被加熱升溫，然后流出熱交換器，通過混水閥A回到小型水箱內。當小型水箱內的水溫得到設定值時，空氣源熱栗系統(tǒng)停止運行，完成對小型水箱內部水的加熱。[〇〇28]當本發(fā)明的空氣源熱栗系統(tǒng)處于使用狀態(tài)時，根據(jù)圖1和圖2的系統(tǒng)原理，本發(fā)明所述的即熱式熱栗型熱水器有兩種使用方式:1)運行方式一:根據(jù)圖1所述系統(tǒng)原理，當用戶需要使用熱水時，冷水由小型水箱底部經過均流器，進入小型水箱內部，并在小型水箱內部形成熱分層，而熱水由小型水箱頂部流出，供用戶使用；2)運行方式二:根據(jù)圖2所述系統(tǒng)原理，當用戶需要使用熱水時，冷水由小型水箱底部經過均流器，進入小型水箱內部，并在小型水箱內部形成熱分層，而熱水由小型水箱頂部流出。當小型水箱內部水溫低于設定值時，空氣源熱栗系統(tǒng)啟動，這時，混水閥A和水栗P運行， 用戶所使用的熱水由小型水箱和空氣源熱栗系統(tǒng)同時供給。
[0029]因此，根據(jù)系統(tǒng)原理圖1、2所示，按照冷凝器是否位于水箱內，可將本發(fā)明的系統(tǒng)分為串聯(lián)式和并聯(lián)式。串聯(lián)式熱栗型熱水器僅由小型水箱給用戶提供熱水，而并聯(lián)式熱栗型熱水器可由小型水箱和空氣源熱栗系統(tǒng)同時給用戶提給熱水。
[0030]由于本發(fā)明的熱水器是由熱栗加熱熱水，相比傳統(tǒng)的電加熱廚寶系統(tǒng)，由于本發(fā)明所述的空氣源熱栗系統(tǒng)的熱效率較高，因此本發(fā)明所述系統(tǒng)的總體經濟效益要高。初步計算結果表明:采用熱栗型的廚房熱水器比傳統(tǒng)的電加熱廚寶系統(tǒng)的整體經濟效益可以提高60%左右，并且可以延長廚寶的出熱水時間，擴大了廚寶系統(tǒng)的應用范圍。
【主權項】
1.一種即熱式熱栗廚房熱水器，包括小型水箱(1)、水箱組件、空氣源熱栗系統(tǒng)、控制系 統(tǒng)與保護裝置，其特征在于:所述小型水箱(1)通過管道連接空氣源熱栗系統(tǒng)，空氣源熱栗 系統(tǒng)對小型水箱內水加熱，用于降低廚房熱水器的用電量，延長出熱水時間，提高廚房熱水 器利用率;水箱組件包括小型水箱、水位儀、溫度傳感器(6)，水位儀和溫度傳感器(6)放置 于小型水箱(1)內部，分別用來探測小型水箱內的水位和水溫;溫度傳感器(6)通過控制系 統(tǒng)與保護裝置連接空氣源熱栗系統(tǒng)，當被測水溫低于設定水溫時，控制系統(tǒng)與保護裝置啟 動空氣源熱栗系統(tǒng)運行。2.根據(jù)權利要求1所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述小型水箱(1)與空 氣源熱栗系統(tǒng)串聯(lián)連接，其中，空氣源熱栗系統(tǒng)中的冷凝器(2)置于小型水箱(1)內，冷凝器 (2)的出口依次通過節(jié)流裝置(4)、蒸發(fā)器(5)、壓縮機(3)連接冷凝器(2)的進口，形成加熱 回路。3.根據(jù)權利要求1所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述小型水箱(1)與空 氣源熱栗系統(tǒng)并聯(lián)連接，其中，空氣源熱栗系統(tǒng)中的冷凝器(2)置于小型水箱(1)之外，所述 小型水箱(1)底部設有冷水進水口，進水口連接均流器(7 )，使進入小型水箱(1)內部的冷水 在小型水箱內部形成熱分層，所述小型水箱(1)頂部設有熱水出水口，熱水出水口連接混水 閥(A)的一個進水口，混水閥(A)另一個進水口連通過冷凝器(2)連接水栗(P)出水口，冷凝 器(2)的出口依次通過壓縮機(3)、蒸發(fā)器(5)、節(jié)流裝置(4)連接冷凝器(2)的進口，形成加 熱回路；當小型水箱(1)內部水溫低于設定值時，空氣源熱栗系統(tǒng)啟動，混水閥(A)和水栗 (P)運行，使用戶所使用的熱水由小型水箱(1)和空氣源熱栗系統(tǒng)同時供給。4.根據(jù)權利要求1所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述小型水箱(1)的容 積范圍為1?20L。5.根據(jù)權利要求1所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述控制系統(tǒng)與保護裝 置包括主控芯片、過載保護以及測量信號端口；其中，測量信號端口連接包括水位儀、溫度 傳感器、壓力傳感器，分別用于測量水箱水位、水箱溫度和壓縮機溫度、壓縮機吸排氣壓力。6.根據(jù)權利要求2或3所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述冷凝器(2)為冷 凝盤管或套管式換熱器或板式換熱器。7.根據(jù)權利要求2或3所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述節(jié)流裝置(4)為 毛細管或熱力膨脹閥或電子膨脹閥。8.根據(jù)權利要求2或3所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述壓縮機(3)為活 塞式壓縮機或轉子式壓縮機或渦旋式壓縮機。9.根據(jù)權利要求2或3所述的即熱式熱栗廚房熱水器，其特征在于:所述蒸發(fā)器(5)為風 冷蒸發(fā)器或水冷蒸發(fā)器，風冷蒸發(fā)器采用管翅式換熱器，吸收環(huán)境熱量，水冷蒸發(fā)器采用套 管式換熱器或板式換熱器，吸收家用自來水的熱量。
【文檔編號】F24H9/20GK106016740SQ201610324806
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】王子龍, 張華 , 鞠濤, 唐思越, 朱韻, 胡杰, 衛(wèi)淵, 李會, 王蕓雯, 程博遠
【申請人】上海理工大學