一种相变蓄热型即热热泵小厨宝的制作方法

本发明属于热水器设备技术领域，具体涉及一种相变蓄热型即热热泵小厨宝。

背景技术：

当今，能源紧缺和环境污染是各国可持续发展面临的两个突出问题，引起了世界各国的广泛关注。而且随着人民生活水平的提高，用于空调、采暖和制取生活用热水的用电量不断攀升。因此，不断开发和有效利用可再生能源成为缓解全球能源危机的一个有效途径。

空气能，即空气中所蕴含的低品位热能，和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源，来源广泛且含量巨大，如何更好地开发并有效利用这一清洁能源成为世界各国科研工作者们的一大重要课题。其中，空气源热泵热水器便是能够有效利用空气能的一项重大发明。

小厨宝是指一种20升以下家用小容量壁挂式热水器，安装在厨房中，专供洗手、洗菜、洗碗筷等小水量用水，具有即热即用、方便快捷、物美价廉等优点。市场上现有的厨宝可分为储热式和即热式电热水器。

储热式电热厨宝需通过电加热一段时间，用户才能使用，而且储热式电热厨宝的水箱容易结垢，影响使用寿命。即热式电热厨宝虽然可以即用即出热水，但出水量有限，而且在大流量出水状态下出水温度低，极大地降低了用户体验。最大的不足是，不管是储热式还是即热式电热水器，采用的均为电加热制热方式，能耗高、寿命短、安全性差，不利于能源的可持续发展。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种相变蓄热型即热热泵小厨宝。

本发明提供了一种相变蓄热型即热热泵小厨宝，用于为用户及时提供充足热水，具有这样的特征，包括：水箱单元，具有存储水的水箱、设置在该水箱的顶部上的安全阀、设置在水箱的进水口管道上的电磁阀和设置在水箱内的进水口处的均流器；蓄热加热单元，包括垂直于水箱的延伸方向并按照一定间距设置在水箱内部的多个蓄热材料层；热泵加热单元，包括压缩机、一端与该压缩机的输出端连接的冷凝器、一端与该冷凝器的另一端连接的干燥过滤器、一端与该干燥过滤器的另一端连接的节流部件以及输入端与该节流部件的另一端连接且输出端与压缩机的输入端连接的蒸发器；信号测量单元，包括沿着水箱的延伸方向分布设置在水箱的箱壁上的多个温度传感器、与水箱并联设置的水位仪以及设置在压缩机的两端上的压力传感器；保护单元，根据信号测量单元的检测结果发出警报或进行保护操作；以及控制单元，将温度传感器和信号测量单元的检测结果传输给用户所持有的通信终端，从而使得用户对热泵加热单元进行开启或关闭。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，水箱的容积为1l～20l。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，压缩机为小型热泵压缩机。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，节流部件为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，冷凝器为冷凝盘管，该冷凝盘管安装在水箱的内部。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，冷凝器为套管式换热器或板式换热器，该套管式换热器或板式换热器安装在水箱的外部并通过混水阀和三通阀与水箱并联连接。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，混水阀具有两个输入端和一个输出端，混水阀的一个输入端与水箱的出水管道连接，混水阀的另一个输入端与冷凝器的换热管道出水口端连接，混水阀的输出端与用户端管道连接，三通阀具有一个输入端和两个输出端，三通阀的输入端与供水管道连接，三通阀的一个输出端与电磁阀的输入端连接，三通阀的另一个输出端与冷凝器的换热管道入水口上的水泵的输入端连接。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，蒸发器为管翅式换热器、套管式板式换热器或板式换热器。

在本发明提供的相变蓄热型即热热泵小厨宝中，还可以具有这样的特征：其中，保护单元包括：水箱温度报警器，与温度传感器连接；水箱水位报警器，与水位仪连接；以及压缩机高压保护器和低压保护器，与压缩机连接。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的一种相变蓄热型即热热泵小厨宝。因为采用了下进上出的进水方式并在进水口处设置了均流器，便于冷热水分层，进一步提高热水的利用率。因为在水箱中设置了多个蓄热材料层，能够对水箱中的水起到更好的保温效果，并预热新进入水箱中的自来水，因此可以延长厨宝供应热水时长，更好地实现即开即用，增大了厨宝的市场竞争力。与传统厨宝的电加热方式相比，因为采用了热泵加热单元，使得耗电量降低，具有节能环保的特点，符合能源可持续发展的时代要求，且较传统电加热方式，也更加的安全。因为采用了控制单元，使得用户能够通过通信终端实现对相变蓄热式太阳能即热热泵系统的实时远程控制。

所以，本发明的相变蓄热型即热热泵小厨宝具有结构简单、设计合理、高效节能、控制智能、安装方便、空间适应性强等特点。

附图说明

图1是本发明的实施例中相变蓄热型即热热泵小厨宝(一)；

图2是本发明的实施例中相变蓄热型即热热泵小厨宝(二)。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。

<实施例一>

图1是本发明的实施例中相变蓄热型即热热泵小厨宝(一)。

如图1所示，相变蓄热型即热热泵小厨宝100用于为用户及时提供充足稳定的热水，包括：水箱单元10、蓄热加热单元20、热泵加热单元30、信号测量单元40、保护单元(图中未示出)和控制单元(图中未示出)。

如图1所示，电加热单元10包括存储水的水箱11、安全阀12、电磁阀(图中未示出)和均流器13。在本实施例中，水箱11的容积为1～20l，采用了下进上出的进水方式。

安全阀12设置在该水箱11的顶部上。

电磁阀设置在水箱11的进水口管道上，用于控制水箱11中的水的流入。

均流器13设置在水箱11内的进水口处，利于冷热水分层，进一步提高热水的利用率。

蓄热加热单元20包括垂直于水箱11的延伸方向并按照一定间距设置在水箱11内部的多个蓄热材料层，能够对水箱11中的水起到更好的保温效果，并预热新进入水箱11中的自来水，因此可以延长厨宝供应热水时长，更好地实现即开即用，增大了厨宝的市场竞争力。

热泵加热单元30包括蒸发器31、压缩机32、冷凝器33、干燥过滤器34和节流部件35。

蒸发器31为以风冷方式散热的管翅式换热器时，能吸收外界环境中的热量将制冷剂气化成低压蒸气；蒸发器31为以水冷方式散热的套管式板式换热器或板式换热器，能够吸收水中的热量将制冷剂气化成低压蒸气。

压缩机32的输入端与蒸发器31的输出端连接，用于将低压蒸气压缩成高温高压的蒸气并输送到冷凝器33中。在本实施例中，压缩机32为活塞式制冷压缩机、涡旋式制冷压缩机或转子式制冷压缩机。

冷凝器33的输入端与压缩机32的输出端连接，高温高压的蒸气在冷凝器33中释放热量，被水箱11中的水冷却凝结成高压液体。在本实施例中，冷凝器33为冷凝盘管，装在水箱11的内部，直接加热热水。

干燥过滤器34的输入端与该冷凝器33的输出端连接，用于干燥从冷凝器33中输出的高压液体，并使进入节流部件35的高压液体处于干燥状态。

节流部件35的输入端与该干燥过滤器34的输出端连接，且节流部件35的输出端与压缩机31的输入端连接，将干燥的高压液体节流成低温低压液态制冷剂并传送到蒸发器31的输入端。在本实施例中，节流部件34为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。

热泵加热单元30工作时，蒸发器31输出的低压蒸气经过压缩机32进入冷凝器33冷凝释放热量，然后经干燥过滤器34被干燥过滤，再经节流部件35降温降压得到低温低压液态制冷剂，接着进入蒸发器中31中蒸发吸热，最后又重新进入压缩机31完成升温升压的过程，如此循环往复，实现热泵加热单元的循环。

信号测量单元40包括三个温度传感器41、水位仪(图中未示出)和压力传感器(图中未示出)。

三个温度传感器41沿着水箱的延伸方向分布设置在水箱11的箱壁上，用于检测水箱11内不同位置的水的温度。

水位仪与水箱11并联设置，用于显示水位，以便决定是否打开电磁阀来补充水箱11中的水。

压力传感器设置在压缩机的两端上，用于检测压缩机31的吸气和排气压力。

保护单元，根据信号测量单元40的检测结果发出警报或进行保护操作，包括水箱温度报警器、水箱水位报警器以及压缩机高压保护器和低压保护器。

水箱温度报警器，与温度传感器41连接，当温度传感器41的检测温度低于或高于设定温度时发出警报声，并将结果传输至控制单元。

水箱水位报警器，与水位仪连接，当水位仪的检测结果高于设定水位时发出警报声，电磁阀关闭，当水位仪的检测结果低于设定水位时发出警报声，电磁阀开启，从而向水箱11内补充自来水。

控制单元，将温度传感器41和信号测量单元30的检测结果传输给用户所持有的通信终端，从而使得用户对热泵加热单元30进行开启或关闭。

本实施例一中相变蓄热型即热热泵小厨宝(以下简称厨宝)100的工作过程如下：

当不向用户供应热水时，水箱11内的温度传感器41会实时测量水温，若测量到的水温低于预设的水温时，厨宝100将启动热泵加热单元30对水箱11进行供热，加热水箱11中的水。外界环境中的低品位热能不断被热泵加热单元30利用来加热水箱11中的水并向蓄热材料供给热量。

如图1所示，当厨宝100向用户供应热水时，自来水从水箱11的底部并经过均流器13进入水箱11中，在均流器13的作用，新进入的自来水会和水箱11中原有的热水形成热分层，热水从水箱11的顶部流出，供给用户所需。

在供应热水过程中，当某处水温低于设定温度值时，开启热泵加热单元30，利用热泵加热单元30的冷凝器33加热水箱11中的水，持续为用户供给热水。

<实施例二>

在本实施例二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图2是本发明的实施例中相变蓄热型即热热泵小厨宝(二)。

如图2所示，热泵加热单元30还包括与冷凝器33并联的换热管道36、安装在换热管道36的输出端上的混水阀37、安装在换热管道36的输入端上的三通阀38和安装在换热管道36靠近三通阀38的水泵39。

冷凝器33的输入端与压缩机32的输出端连接，高温高压的蒸气在冷凝器33中释放热量，被换热管道36中的水冷却凝结成高压液体。在本实施例中，冷凝器33为套管式换热器或板式换热器，该套管式换热器或板式换热器安装在水箱11的外部并通过混水阀37和三通阀38与水箱11并联连接。

混水阀37具有两个输入端和一个输出端，

混水阀37的一个输入端与水箱11的出水管道连接，混水阀37的另一个输入端与冷凝器33的换热管道36的出水口端连接，混水阀37的输出端与用户端管道连接。

三通阀38具有一个输入端和两个输出端，

三通阀38的输入端与供水管道连接，三通阀38的一个输出端与电磁阀的输入端连接，三通阀38的另一个输出端与换热管道36上的水泵39的输入端连接。

本实施例二中相变蓄热型即热热泵小厨宝(以下简称厨宝)100的工作过程如下：

当不向用户供应热水时，水箱11内的温度传感器41会实时测量水温，若测量到的水温低于预设的水温时，厨宝100将启动热泵加热单元30对水箱11进行供热，加热水箱11中的水。外界环境中的低品位热能不断被热泵加热单元30利用来加热水箱11中的水并向蓄热材料供给热量。

如图2所示，当厨宝100向用户供应热水时，自来水从水箱11的底部并经过均流器13进入水箱11中，在均流器13的作用，新进入的自来水会和水箱11中原有的热水形成热分层，热水从水箱11的顶部流出。

当水箱11内部的温度传感器41测量到水温低于预设值时，厨宝100将启动热泵加热单元30，此时混水阀37、三通阀38和水泵39也处于运行状态，由水箱11和热泵加热单元30联合向用户供给热水。实施例的作用与效果

根据本实施例提供的一种相变蓄热型即热热泵小厨宝。因为采用了下进上出的进水方式并在进水口处设置了均流器，便于冷热水分层，进一步提高热水的利用率。因为在水箱中设置了多个蓄热材料层，能够对水箱中的水起到更好的保温效果，并预热新进入水箱中的自来水，因此可以延长厨宝供应热水时长，更好地实现即开即用，增大了厨宝的市场竞争力。与传统厨宝的电加热方式相比，因为采用了热泵加热单元，使得耗电量降低，具有节能环保的特点，符合能源可持续发展的时代要求，且较传统电加热方式，也更加的安全。因为采用了控制单元，使得用户能够通过通信终端实现对相变蓄热式太阳能即热热泵系统的实时远程控制。

另外，本发明中的冷凝器的安装位置具有选择性，既可安装于水箱内部，又可安装于水箱外。当安装于水箱外时，通过与管路换热来循环加热水箱中的水，同时也可通过三通阀并联水箱来进行联合供水，提高了水箱的工作效率。

所以，本发明的相变蓄热型即热热泵小厨宝具有结构简单、设计合理、高效节能、控制智能、安装方便、空间适应性强等特点。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。