一種多功能熱栗開(kāi)水裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，包括：控制系統(tǒng)、熱栗系統(tǒng)、水系統(tǒng)；水系統(tǒng)包括由水系統(tǒng)管路依次串聯(lián)的沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱；熱泵系統(tǒng)包括：由熱泵系統(tǒng)管路連接的壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)、熱源換熱器。有益之處在于：本實(shí)用新型的熱泵開(kāi)水裝置，能夠同時(shí)提供開(kāi)水、溫水、冰水，衛(wèi)生健康，滿(mǎn)足不同客戶(hù)的多樣化需求，特別適合用于開(kāi)水需求較多的商場(chǎng)、酒店、飲料店、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、工廠(chǎng)企業(yè)等場(chǎng)所；水的煮沸、升溫、降溫均是通過(guò)同一套熱泵系統(tǒng)來(lái)完成的，很好地實(shí)現(xiàn)了余熱回收和利用，相較于傳統(tǒng)的電加熱型開(kāi)水器耗電量能夠減少70%左右，節(jié)能減排，符合國(guó)家的節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策和社會(huì)節(jié)3能環(huán)保的新理念。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種多功能熱泵開(kāi)水裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種開(kāi)水裝置，具體涉及一種多功能的節(jié)能型飲用水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的開(kāi)水裝置多為電加熱式，有少部分采用燃料直接加熱方式，它們共同的缺點(diǎn)是能耗高，而且燃料加熱式開(kāi)水器還會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，不符合國(guó)家提出的節(jié)能環(huán)保要求。
[0003]根據(jù)人們的生活習(xí)慣和衛(wèi)生健康要求，一般來(lái)說(shuō)，飲用水多是煮沸后的開(kāi)水，但是剛煮沸后的水溫高達(dá)90-95°C，是不能直接入口的，通常情況下人們能直接入口的水溫為60°C左右。所以，整個(gè)飲用水的物理過(guò)程是先升溫再降溫的過(guò)程，升溫采用傳統(tǒng)的加熱方法，降溫則依靠自然冷卻，造成了很大的能量浪費(fèi)，而且不能及時(shí)滿(mǎn)足人的需求。此外，在炎熱的天氣環(huán)境下，冰水也廣受歡迎，目前，獲得冰水的最常用的方法是在飲用水或飲料中加上冰塊，但是目前市場(chǎng)上的冰塊多是用自來(lái)水直接制成的，無(wú)法達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常食用還可能影響身體健康。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01210456909.9的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種多功能空氣源熱泵開(kāi)水器，包括空氣源熱泵系統(tǒng)和電加熱系統(tǒng)兩套加熱裝置，其中空氣源熱泵僅僅是對(duì)自來(lái)水進(jìn)行預(yù)熱功能，真正的把水溫升到95°C以上還是開(kāi)電加熱直接完成的。該專(zhuān)利除了有開(kāi)水功能外還包括了溫開(kāi)水功能，但是其溫開(kāi)水功能是靠電加熱煮沸后的水和低溫自來(lái)水進(jìn)行熱交換降溫而成的。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01220232076.3的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了應(yīng)用熱泵制熱空氣能開(kāi)水爐，包括一套氣源熱泵系統(tǒng)，一套控制系統(tǒng)，一個(gè)開(kāi)水箱和一個(gè)儲(chǔ)水箱。其中的空氣源熱泵系統(tǒng)是一套復(fù)疊的熱泵系統(tǒng)，包括兩個(gè)壓縮機(jī)、兩個(gè)節(jié)流機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的換熱器等，其最大的特點(diǎn)是完全取消了電直接對(duì)水加熱的裝置。
[0006]上述公開(kāi)的專(zhuān)利在煮沸水的過(guò)程中使用了熱泵技術(shù)，采用空氣源為熱源，受環(huán)境溫度和濕度的局限性，同時(shí)還存在其他的不足之處。申請(qǐng)?zhí)枮?01210456909.9的中國(guó)專(zhuān)利，僅僅使用熱泵對(duì)水進(jìn)行預(yù)熱，節(jié)能效果并不理想；另外其溫開(kāi)水的處理程是靠自來(lái)水流動(dòng)時(shí)進(jìn)行熱交換的，降溫幅度有限，熱回收也不完全；還有其開(kāi)水箱的保溫是靠電加熱輔助溫升的，電加熱管在工作時(shí)候表面溫度超過(guò)100°C與其表面接觸的水依然是沸騰的，存在千沸水等不健康的因素。而申請(qǐng)?zhí)枮?01220232076.3的中國(guó)專(zhuān)利，雖然應(yīng)用了空氣源熱泵原理直接把水煮沸，但是其核心熱泵系統(tǒng)是一套復(fù)疊熱泵制熱系統(tǒng)，系統(tǒng)太復(fù)雜，制作成本太高在實(shí)際應(yīng)用中并不適合工業(yè)化量產(chǎn)，而且節(jié)能效果也不理想；同時(shí)該專(zhuān)利功能單一，僅具有開(kāi)水功能，無(wú)法滿(mǎn)足不同客戶(hù)的多樣化需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能的、功能多樣的、衛(wèi)生健康的熱泵開(kāi)水裝置。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，包括:控制系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、水系統(tǒng)；水系統(tǒng)包括由水系統(tǒng)管路依次串聯(lián)的沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱，所述水系統(tǒng)管路上設(shè)有多個(gè)水路控制閥；熱泵系統(tǒng)包括:由熱泵系統(tǒng)管路連接的壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)、熱源換熱器，熱泵系統(tǒng)管路上設(shè)有多個(gè)熱泵控制閥，熱泵系統(tǒng)管路供制冷劑流動(dòng)循環(huán)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)沸水器中的自來(lái)水加熱、對(duì)高溫開(kāi)水箱中的水加熱、對(duì)中溫開(kāi)水箱中的水加熱或降溫、對(duì)冰開(kāi)水箱中的水降溫；所述壓縮機(jī)與沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路，所述節(jié)流機(jī)構(gòu)與沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路。
[0010]前述高溫開(kāi)水箱的水溫為95°C，所述中溫開(kāi)水箱的水溫為60°C，所述冰開(kāi)水箱的水溫為10 °c。
[0011]前述高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱上分別安裝有高溫開(kāi)水出水閥、中溫開(kāi)水出水閥及冰開(kāi)水出水閥。
[0012]前述控制系統(tǒng)用于設(shè)定和控制高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱的水溫。
[0013]前述節(jié)流機(jī)構(gòu)為膨脹閥。
[0014]前述熱源換熱器中與制冷劑進(jìn)行熱交換的熱源側(cè)介質(zhì)為:空氣源、水源、地源、太陽(yáng)能源或其他余熱源。
[0015]本實(shí)用新型的有益之處在于:本實(shí)用新型的熱泵開(kāi)水裝置，能夠同時(shí)提供開(kāi)水、溫水、冰水，衛(wèi)生健康，滿(mǎn)足不同客戶(hù)的多樣化需求，特別適合用于開(kāi)水需求較多的商場(chǎng)、酒店、飲料店、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、工廠(chǎng)企業(yè)等場(chǎng)所；水的煮沸、升溫、降溫均是通過(guò)同一套熱泵系統(tǒng)來(lái)完成的，很好地實(shí)現(xiàn)了余熱回收和利用，相較于傳統(tǒng)的電加熱型開(kāi)水器耗電量能夠減少70%左右，節(jié)能減排，符合國(guó)家的節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策和社會(huì)節(jié)能環(huán)保的新理念。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的一種多功能熱泵開(kāi)水裝置的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中附圖標(biāo)記的含義:1、熱泵壓縮機(jī)，2、熱泵系統(tǒng)管路，3、第一熱泵控制閥，4、沸水器，5、單向閥，6、節(jié)流機(jī)構(gòu)，7、第二熱泵控制閥，8、熱源換熱器，9、第四熱泵控制閥，10、高溫開(kāi)水箱，11、第五熱泵控制閥，12、中溫開(kāi)水箱，13、第六熱泵控制閥，14、第七熱泵控制閥，15、第八熱泵控制閥，16、第三熱泵控制閥，17、第一水路控制閥，18、第二水路控制閥，19、水系統(tǒng)管路，20、第三水路控制閥，21、高溫開(kāi)水出水閥，22、第四水路控制閥，23、中溫開(kāi)水出水閥，24、冰開(kāi)水箱，25、冰開(kāi)水出水閥，26、控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。
[0019]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的熱泵開(kāi)水裝置包括三大部分:熱泵系統(tǒng)、水系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)26。其中，水系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的沸水器4、高溫開(kāi)水箱10、中溫開(kāi)水箱12及冰開(kāi)水箱24，自來(lái)水沿著水系統(tǒng)管路19經(jīng)第一水路控制閥17進(jìn)入沸水器4中與來(lái)自熱泵系統(tǒng)的高溫高壓的制冷劑進(jìn)行熱交換，自來(lái)水被加熱為95°C以上的沸水；沸水經(jīng)過(guò)第二水路控制閥18進(jìn)入高溫開(kāi)水箱10中，部分高溫開(kāi)水存儲(chǔ)于高溫開(kāi)水箱10中，也有部分高溫開(kāi)水繼續(xù)沿著水系統(tǒng)管路19經(jīng)過(guò)第三水路控制閥20進(jìn)入中溫開(kāi)水箱12中；部分存儲(chǔ)于中溫開(kāi)水箱12中，部分繼續(xù)沿著水系統(tǒng)管路19經(jīng)過(guò)第四水路控制閥22進(jìn)入冰開(kāi)水箱24中。
[0020]控制系統(tǒng)26用于設(shè)定和監(jiān)控高溫開(kāi)水箱10、中溫開(kāi)水箱12以及冰開(kāi)水箱24中的溫度，一般情況下，高溫開(kāi)水箱10的溫度為95°C左右，中溫開(kāi)水箱12為適宜直接飲用的60°C左右，冰開(kāi)水箱24則為10°C左右，也可進(jìn)行人為設(shè)定。為了方便取水，分別安裝有高溫開(kāi)水出水閥21、中溫開(kāi)水出水閥23和冰開(kāi)水出水閥25。
[0021]在高溫開(kāi)水箱10中，如果水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對(duì)高溫開(kāi)水箱10進(jìn)行加熱。在中溫開(kāi)水箱12內(nèi)，如果水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對(duì)中溫開(kāi)水箱12進(jìn)行加熱；如果水溫高于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制低溫制冷劑對(duì)中溫開(kāi)水箱12進(jìn)行降溫，并回收熱量。在冰開(kāi)水箱24內(nèi)，如果水溫高于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制低溫制冷劑對(duì)冰開(kāi)水箱24進(jìn)行降溫，并回收熱量。
[0022]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面我們對(duì)升溫、降溫過(guò)程進(jìn)行逐一的詳細(xì)介紹，箭頭所不方向?yàn)橹评鋭┑牧飨颉?br>
[0023]本實(shí)用新型的熱泵系統(tǒng)包括由熱泵系統(tǒng)管路2及多個(gè)熱泵控制閥連接的熱泵壓縮機(jī)1、節(jié)流機(jī)構(gòu)6以及熱源換熱器8，構(gòu)成一套升溫、降溫的循環(huán)回路，節(jié)流機(jī)構(gòu)6可以選用膨脹閥，在熱源換熱器8中與制冷劑進(jìn)行熱交換的熱源側(cè)介質(zhì)，不僅可以是常用的空氣源，也可以是水源、地源，還可以是其他余熱源或太陽(yáng)能等可再生能源，選擇多樣，不受地理環(huán)境和氣候條件的制約。
[0024]如圖1所示，熱泵壓縮機(jī)I將制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，該高溫高壓氣體經(jīng)熱泵系統(tǒng)管路2和第一熱泵控制閥3后到達(dá)沸水器4，與沸水器4中的常溫自來(lái)水進(jìn)行熱交換，使自來(lái)水升溫，換熱后制冷劑變?yōu)楦邏阂后w沿著熱泵系統(tǒng)管路2經(jīng)過(guò)單向閥5流向節(jié)流機(jī)構(gòu)6，經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)6降壓后變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭?，該低溫低壓的制冷劑一部分?jīng)過(guò)第二熱泵控制閥7進(jìn)入熱源換熱器8和熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)行熱交換，熱交換后流向熱泵壓縮機(jī)I ;另一部分低溫低壓的制冷劑經(jīng)過(guò)第三熱泵控制閥16進(jìn)入冰開(kāi)水箱24與其中的低溫開(kāi)水進(jìn)行熱交換，對(duì)低溫開(kāi)水降溫，完成熱交換后的制冷劑又沿著熱泵系統(tǒng)管路2流向熱泵壓縮機(jī)1，如此循環(huán)。
[0025]如果高溫開(kāi)水箱10中水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對(duì)高溫開(kāi)水箱10進(jìn)行加熱。該過(guò)程中，熱泵壓縮機(jī)I將制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，經(jīng)第四熱泵控制閥9后到達(dá)高溫開(kāi)水箱10，與高溫開(kāi)水箱10中的降溫了的開(kāi)水進(jìn)行熱交換，熱交換后制冷劑變成高壓液體流向節(jié)流機(jī)構(gòu)6，經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)6降壓后變成低溫低壓的制冷劑，該低溫低壓的制冷劑同前，一部分經(jīng)過(guò)第二熱泵控制閥7進(jìn)入熱源換熱器8和熱源側(cè)介質(zhì)進(jìn)行熱交換，另一部分低溫低壓的制冷劑經(jīng)過(guò)第三熱泵控制閥16進(jìn)入冰開(kāi)水箱24和其中的低溫開(kāi)水進(jìn)行熱交換，最終流向壓縮機(jī)，如此循環(huán)。
[0026]如果中溫開(kāi)水箱12中水溫下降并低于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制高溫制冷劑對(duì)中溫開(kāi)水箱12進(jìn)行加熱。熱泵壓縮機(jī)I將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過(guò)熱泵系統(tǒng)管路2和第五熱泵控制閥11后進(jìn)入中溫開(kāi)水箱12，與中溫開(kāi)水箱12中降溫后的開(kāi)水進(jìn)行熱交換，制冷劑變成高壓液體經(jīng)過(guò)第六熱泵控制閥13流向節(jié)流機(jī)構(gòu)6，制冷劑的后續(xù)流向同前，如此循環(huán)。
[0027]如果中溫開(kāi)水箱12的水溫高于設(shè)定溫度，則通過(guò)控制系統(tǒng)26控制低溫制冷劑對(duì)中溫開(kāi)水箱12進(jìn)行降溫。通過(guò)兩條循環(huán)線(xiàn)路可實(shí)現(xiàn)對(duì)中溫開(kāi)水箱12的降溫:(1)、熱泵壓縮機(jī)I將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過(guò)第一熱泵控制閥3后到達(dá)沸水器4，與沸水器4中的常溫自來(lái)水進(jìn)行熱交換，制冷劑變成高壓液體經(jīng)過(guò)單向閥5流向節(jié)流機(jī)構(gòu)6，經(jīng)過(guò)降壓后變成低溫低壓的制冷劑，經(jīng)過(guò)第七控制閥，進(jìn)入中溫開(kāi)水箱12與其中的高溫開(kāi)水進(jìn)行熱交換，對(duì)高溫開(kāi)水進(jìn)行降溫，熱交換后的制冷劑經(jīng)過(guò)第八熱泵控制閥15流向壓縮機(jī)；(2)、熱泵壓縮機(jī)I將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，經(jīng)過(guò)第四熱泵控制閥9后進(jìn)入高溫開(kāi)水箱10，與高溫開(kāi)水箱10中的低溫開(kāi)水進(jìn)行熱交換，然后制冷劑流向節(jié)流機(jī)構(gòu)6，經(jīng)降壓后變成低溫低壓的制冷劑經(jīng)過(guò)第七熱泵控制閥14，進(jìn)入中溫開(kāi)水箱12對(duì)其中的高溫開(kāi)水進(jìn)行熱交換，熱交換后的制冷劑經(jīng)過(guò)第八熱泵控制閥15流向壓縮機(jī)，如此循環(huán)。
[0028]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中所提及的若干個(gè)熱泵控制閥和水路控制閥，其結(jié)構(gòu)和原理與我們常用的控制閥都是一樣的，受控制系統(tǒng)26控制實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟或閉合，本實(shí)用新型中在控制閥前面加上“熱泵”或“水路”只是為了更清楚地闡述本實(shí)用新型，并不特指某一類(lèi)特殊的控制閥。
[0029]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，其特征在于，包括:控制系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、水系統(tǒng)；水系統(tǒng)包括由水系統(tǒng)管路依次串聯(lián)的沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱，所述水系統(tǒng)管路上設(shè)有多個(gè)水路控制閥；熱泵系統(tǒng)包括:由熱泵系統(tǒng)管路連接的壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)、熱源換熱器，熱泵系統(tǒng)管路上設(shè)有多個(gè)熱泵控制閥，熱泵系統(tǒng)管路供制冷劑流動(dòng)循環(huán)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)沸水器中的自來(lái)水加熱、對(duì)高溫開(kāi)水箱中的水加熱、對(duì)中溫開(kāi)水箱中的水加熱或降溫、對(duì)冰開(kāi)水箱中的水降溫；所述壓縮機(jī)與沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路，所述節(jié)流機(jī)構(gòu)與沸水器、高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱之間均連有熱泵系統(tǒng)管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，其特征在于，所述高溫開(kāi)水箱的水溫為95°C，所述中溫開(kāi)水箱的水溫為60°C，所述冰開(kāi)水箱的水溫為10°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，其特征在于，所述高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱上分別安裝有高溫開(kāi)水出水閥、中溫開(kāi)水出水閥及冰開(kāi)水出水閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)用于設(shè)定和控制高溫開(kāi)水箱、中溫開(kāi)水箱及冰開(kāi)水箱的水溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，其特征在于，所述節(jié)流機(jī)構(gòu)為膨脹閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種多功能熱泵開(kāi)水裝置，其特征在于，所述熱源換熱器中與制冷劑進(jìn)行熱交換的熱源側(cè)介質(zhì)為:空氣源、水源、地源、太陽(yáng)能源或其他余熱源。
【文檔編號(hào)】F24H4/04GK204026993SQ201420341504
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】郭永, 孫海龍, 文立寧 申請(qǐng)人:江蘇樂(lè)普四方科技有限公司