CN201488273U - 一种空气源热泵热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种空气源热泵热水器，包括通过管路连接的压缩机、四通阀、冷凝器、储水箱、节流装置、蒸发器和气液分离器，所述压缩机为喷气增焓压缩机，节流装置包括分别与冷凝器和蒸发器连接的第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件与第二节流元件之间设有与喷气增焓压缩机连接的闪蒸器，第一节流元件、闪蒸器和第二节流元件构成一中间喷气回路，实现在低温环境制热能力提高20％～30％，并且***在-20℃～43℃环境下仍可正常运行，并且能制出65℃以上温度的热水。***运行于环境温度大于20℃，且最高出水温度达到65℃时，热泵***能效比(COP)在3.4以上。

Description

一种空气源热泵热水器
技术领域
本实用新型涉及热泵热水器的技术领域，尤其是一种能在低温环境下高效运转的空气源热泵热水器。
背景技术
传统的热泵热水器受到出水温度及使用环境的影响，制热量很难得到保证。在低温环境下，普通型空气源热泵热水器运行性能受到很大影响，主要表现在以下两个方面：一、制热量随着环境温度的下降而逐步衰减，吸气量的大小与其吸气饱和温度一一对应，吸气饱和温度越高，吸气越大，反之亦然。随着环境温度逐步下降，热泵***蒸发温度降低，压缩机吸气比容增大，输气系数减小，导致制热量减少，热泵***能效比(COP)相应下降。二、机件运行可靠性问题，尤其是压缩机，在低温环境下，蒸发温度过低时，压缩机的压缩比增大引起排气温度过高，导致热泵***容易出现回液，严重时致使压缩机损坏。针对以上问题，人们一般在热泵***中增加辅助电加热器，以补偿低温环境制热能力的不足，然而，上述补救方案在制热时，需要消耗大量的电能，与全球提倡的节能减排背道而驰，而且电加热器容易引发漏电或者其它事故。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用性强、保证在低温环境下供暖质量，安全、可靠地运行，而且有效延长机件使用寿命的空气源热泵热水器。
本实用新型的发明目的是这样实现的：一种空气源热泵热水器，包括通过管路连接的压缩机、四通阀、冷凝器、储水箱、节流装置、蒸发器和气液分离器，所述压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器和气液分离器通过管路相互连接组成热泵装置，储水箱和冷凝器通过水泵连接成循环水回路，其特征在于：所述压缩机为喷气增焓压缩机，节流装置包括分别与冷凝器和蒸发器连接的第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件与第二节流元件之间设有与喷气增焓压缩机连接的闪蒸器，第一节流元件、闪蒸器和第二节流元件构成一中间喷气回路。
所述闪蒸器和喷气增焓压缩机之间设有截止阀，闪蒸器通过截止阀与喷气增焓压缩机连接。
所述闪蒸器的气态出口通过截止阀与喷气增焓压缩机的补气口连接。
所述气液分离器通过管路与喷气增焓压缩机的回气口连接。
所述蒸发器上设有风机装置。
所述截止阀为电磁阀。
所述节流装置为电子膨胀阀。
所述节流装置为毛细管。
所述冷凝器为套管式换热器。
所述冷凝器为板换式换热器。
本实用新型对现有技术的空气源热泵热水器进行改进，压缩机采用喷气增焓压缩机，制热时循环回路增加中间喷气回路，给喷气增焓压缩机补喷气态制冷剂，并增加过冷冷媒。第一节流元件根据环境温度调节气液混合状态到闪蒸器中，***在低温环境下，制热能力大幅度提高。本实用新型的热泵装置不需依靠辅助电加热或少量电加热，即可取得很好的制热效果，在低温环境制热能力提高20％～30％，并且***在-20℃～43℃环境下仍可正常运行，并且能制出65℃以上温度的热水。***运行于环境温度大于20℃，且最高出水温度达到65℃时，热泵***能效比(COP)在3.4以上。
附图说明
附图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
附图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
根据附图1所示，本实用新型的空气源热泵热水器，包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、储水箱4、节流装置、蒸发器5、气液分离器6、闪蒸器7、水泵8、风机装置9和截止阀10，上述机件通过管路连接成循环回路，压缩机1、四通阀2、冷凝器3、节流装置、闪蒸器7、蒸发器5和气液分离器6通过管路相互连接组成热泵装置。储水箱4、水泵8与冷凝器3通过管路连接成循环水回路。压缩机1采用喷气增焓压缩机，以单台压缩机1实现两级压缩，增加了冷凝器3中的换热量，加大了主循环回路的焓差，从而大大提高了压缩机1的效率。四通阀2包括分别与喷气增焓压缩机1、冷凝器3、蒸发器5和气液分离器6连接的a端、b端、c端和d端，该四通阀2为电磁四通阀。节流装置为电子膨胀阀，包括依次连接的第一节流元件11和第二节流元件12。第一节流元件11与第二节流元件12之间通过管路与闪蒸器7连接，闪蒸器7通过截止阀10与喷气增焓压缩机1的补气口101连接，第一节流元件11、闪蒸器7和第二节流元件12构成一中间喷气回路。节流装置也可以是其它节流装置与截止阀10的组合件，也可以是毛细管。截止阀10为电磁阀。风机装置位于蒸发器5的迎风面上，该风机装置9包括涡壳和轴流风电机。
闪蒸器5包括分别与第一节流元件11、喷气增焓压缩机1和第二节流元件12连接的进口端、气态出口和出口端。冷凝器3处理后的过冷液体经过第一节流元件11降压降温到闪蒸器7，降压降温后的部分气液混合体在闪蒸器7内再次分离，并由气态出口通过管路输入喷气增焓压缩机1的补气口101，液体再经过第二节流元件12再次节流，能源得到充分的利用，大大提高制热能力。
本实用新型的空气源热泵热水器的制热原理，喷气增焓压缩机1的排气口102连接四通阀2的a端，四通阀2的b端连接冷凝器3的进口端，第一节流元件11分别与冷凝器3的出口端和闪蒸器7的进口端连接，闪蒸器7的气态出口通过截止阀10与喷气增焓压缩机1的补气口101连接，截止阀10用于控制闪蒸器7往喷气增焓压缩机1的喷气量。第二节流元件12分别与闪蒸器7的出口端和蒸发器5连接，气液分离器6的出口端与喷气增焓压缩机1的回气口103连接，形成制热循环回路。实现低温环境下，不损坏压缩机1，仍然可以正常运行热泵***，适用性强。
根据附图2所示，本实用新型的中间喷气回路还可以由第一节流元件11、换热器13和第二节流元件12组成。换热器13包括分别与冷凝器3、第二节流元件12、第一节流元件11和喷气增焓压缩机1的补气口101连接的e端、f端、g端以及h端，其中g端为进口端，f端为出口端，h端为气态出口端。冷凝器3、换热器13的e端和第一节流元件11通过一三通阀14相互连接，第一节流元件11的另一端与换热器13的g端连接，换热器13的g端和h端相互连通，换热器13的h端通过管路与喷气增焓压缩机1的补气口101连接。换热器13的e端和f端相互连通，过冷冷媒后，换热器13的f端通过管路与第二节流元件12连接。换热器13为板式换热器，也可以是其它类型的换热器13。
根据附图2所示，本实用新型的空气源热泵热水器的另一制热原理，喷气增焓压缩机1的排气口102连接四通阀2的a端，四通阀2的b端连接冷凝器3的进口端，第一节流元件11控制换热器13的喷气量，冷媒经过换热器13的e端和f端后，再次过冷冷媒。第二节流元件12分别与换热器13的f端和蒸发器5连接，蒸发器5的另一端与四通阀2的c端连接，气液分离器6的出口端与喷气增焓压缩机1的回气口103连接，形成制热循环回路。上述制热原理同样实现低温环境下，不损坏压缩机1，仍然可以正常运行热泵***，供暖效果好且适用性强。

Claims (10)

1.一种空气源热泵热水器，包括通过管路连接的压缩机(1)、四通阀(2)、冷凝器(3)、储水箱(4)、节流装置、蒸发器(5)和气液分离器(6)，所述压缩机(1)、四通阀(2)、冷凝器(3)、节流装置、蒸发器(5)和气液分离器(6)通过管路相互连接组成热泵装置，储水箱(4)和冷凝器(3)通过水泵(8)连接成循环水回路，其特征在于：所述压缩机(1)为喷气增焓压缩机，节流装置包括分别与冷凝器(3)和蒸发器(5)连接的第一节流元件(11)和第二节流元件(12)，所述第一节流元件(11)与第二节流元件(12)之间设有与喷气增焓压缩机(1)连接的闪蒸器(7)，第一节流元件(11)、闪蒸器(7)和第二节流元件(12)构成一中间喷气回路。
2.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述闪蒸器(7)和喷气增焓压缩机(1)之间设有截止阀(10)，闪蒸器(7)通过截止阀(10)与喷气增焓压缩机(1)连接。
3.根据权利要求2所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述闪蒸器(7)的气态出口通过截止阀(10)与喷气增焓压缩机(1)的补气口(101)连接。
4.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述气液分离器(6)通过管路与喷气增焓压缩机(1)的回气口(103)连接。
5.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述蒸发器(5)上设有风机装置(9)。
6.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述截止阀(10)为电磁阀。
7.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述节流装置为电子膨胀阀。
8.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述节流装置为毛细管。
9.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述冷凝器(3)为套管式换热器。
10.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器，其特征在于：所述冷凝器(3)为板换式换热器。
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