一种热泵热水器机组及其制热水的使用方法与流程

本发明属于热泵热水器，特别涉及一种热泵热水器机组及其制热水的使用方法。

背景技术：

1、热泵热水器市场已趋于成熟，传统热泵热水器，采用大容积储水式，用以解决多人洗澡的问题，通过储存热水与进冷水进行混合来达到洗浴要求，大容积储水式热泵热水器产品体积庞大，占用了大量浴室空间。

2、另外,传统的热泵热水器还存在内胆储水易结水垢，水质差，易积污，易腐蚀等问题。现有的储水式热水器属于压力容器，安全保护仅限于安全阀，如安全阀失效后内胆爆裂产生的热蒸气会造成人体皮肤烧伤，甚至死亡的现象。

3、热泵热水器的换热部分大多数采用微通道换热器，将微通道换热器缠绕在内胆外表面，通过室外的压缩机工作，微通道换热器做为冷凝器，将热量源源不断传至内胆外壁，通过内胆外壁的热量传至内胆里的水，由于内胆有一定厚度，传热效果不好。另外缠绕至内胆的微通道换热器直径较大，相对长度较长，成本较高。

4、市场上也有一些小体积热泵速热热水器，但几乎无人使用，原因在于热泵空调系统运行需要各种阀件动作、压力平衡等因素，一般空调系统在运行3-5分钟后才能实现热泵机组稳定运转，这将导致初始阶段的3-5分钟之内无热水送出，严重影响用户体验。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是，提供一种有利于大幅提升换热效率，可实现即开即热和持续出热水功能，且体积小的热泵热水器机组，同时提供一种该热泵热水器机组制热水的使用方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用第一个技术方案的基本构思是：

3、一种热泵热水器机组，其特征在于，包括：

4、冷媒回路，由压缩机、第一换热器、节流元件和主机换热器通过冷媒管路依次连接组成，所述第一换热器安装在热水箱内；

5、水流路，包括串接的第二换热器和第三换热器，所述第二换热器的入口连接机组的冷水进水管，所述第三换热器的出口连接机组的热水出水管，所述第二换热器与第一换热器之间进行水-冷媒换热，所述第二换热器内的水与热水箱内胆中的水进行一次水-水换热，所述第三换热器内的水与内胆中的水进行二次水-水换热，利用内胆中水的热量加热水流路中的水。

6、进一步，在内胆中安装有电加热装置和水温检测装置，电加热装置和水温检测装置与控制器连接，用于检测内胆中水的初始温度t，控制器根据水的初始温度t是否达到设定温度ts控制电加热装置的工作状态。

7、进一步，所述热水箱包括外壳，在所述外壳内安装有水箱内胆，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器浸泡在水箱内胆内的水中。

8、进一步，所述第一换热器和第二换热器采用套管式换热管结构；

9、或，所述第一换热器和第二换热器分别采用螺旋式盘管，所述第一换热器和第二换热器以m型交叉的方式形成一体式结构。

10、进一步，所述第一换热器和第二换热器采用套管式换热管结构时，所述第二换热器为大直径管，所述第一换热器为小直径管，在所述第二换热器内安装有一根或并联的多根作为第一换热器的小直径管。

11、进一步，所述第一换热器和第二换热器采用套管式换热管结构时，整体为螺旋式盘管结构。

12、进一步，所述第一换热器和第二换热器内的介质流动方向相反，所述第一换热器和第二换热器在垂直方向上螺旋盘绕。

13、进一步，所述第三换热器包括主路进管、主路出管以及并联连接在所述主路进管和主路出管之间的多组换热管，所述主路进管的入口与第二换热器的出口连接，所述主路出管的出口与热水出水管连接。

14、本发明采用第二个技术方案的基本构思是：

15、上述热泵热水器机组制热水的使用方法，包括如下步骤：

16、s1、在控制器内预设有设定温度ts，实时检测水箱内胆中水的初始温度t；

17、s2、控制电加热装置启停，保持水箱内胆中水的初始温度t为设定温度ts；

18、s3、检测冷水进水管的水流量；

19、s4、检测到有水流动时，控制热水器机组启动，在机组运行的初始时间段t内由水箱内胆中的水给第二换热器和第三换热器内的水提供热量，在机组运行满足初始时间段t时，控制电加热装置停止工作，由热水器机组压缩机排出的高温冷媒供热。

20、综上内容，本发明所提供的一种热泵热水器机组及其制热水的使用方法，与现有技术相比，具有如下优点：

21、(1)本发明通过设置第一换热器、第二换热器及第三换热器，利用第一换热器与第二换热器之间进行水-冷媒换热，利用第二换热器与水箱内胆的水之间进行一次换热，再利用第三换热器与水箱内胆的水之间进行二次换热，有利于大幅提升换热效率，在机组空调系统运行初始阶段的3-5分钟内，利用水箱内胆内的水反向对第二换热器和第三换热器内的水进行加热，使空调运行初始阶段的3-5分钟之内仍然有热水送出，可实现即开即热和持续出热水的功能，无需等待，大幅提升了用户体验感。

22、(2)本发明通过第一换热器、第二换热器及第三换热器实现水-冷媒和水-水换热，在保证换热效率的同时，有利于大幅减小热水箱的的体积，减小机组的占用空间。

23、(3)本发明利用封闭的水路实现冷水与冷媒之间的换热以及与水箱内胆内水的换热，有利于保证水路的全密封性能。

24、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种热泵热水器机组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的热泵热水器机组，其特征在于：在内胆中安装有电加热装置和水温检测装置，电加热装置和水温检测装置与控制器连接，用于检测内胆中水的初始温度t，控制器根据水的初始温度t是否达到设定温度ts控制电加热装置的工作状态。

3.根据权利要求1或2所述的热泵热水器机组，其特征在于：所述热水箱包括外壳，在所述外壳内安装有水箱内胆，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器浸泡在水箱内胆内的水中。

4.根据权利要求3所述的热泵热水器机组，其特征在于：所述第一换热器和第二换热器采用套管式换热管结构；

5.根据权利要求4所述的热泵热水器机组，其特征在于：所述第一换热器和第二换热器采用套管式换热管结构时，所述第二换热器为大直径管，所述第一换热器为小直径管，在所述第二换热器内安装有一根或并联的多根作为第一换热器的小直径管。

6.根据权利要求4所述的热泵热水器机组，其特征在于：所述第一换热器和第二换热器采用套管式换热管结构时，整体为螺旋式盘管结构。

7.根据权利要求4所述的热泵热水器机组，其特征在于：所述第一换热器和第二换热器内的介质流动方向相反，所述第一换热器和第二换热器在垂直方向上螺旋盘绕。

8.根据权利要求1所述的热泵热水器机组，其特征在于：所述第三换热器包括主路进管、主路出管以及并联连接在所述主路进管和主路出管之间的多组换热管，所述主路进管的入口与第二换热器的出口连接，所述主路出管的出口与热水出水管连接。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的热泵热水器机组制热水的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种热泵热水器机组及其制热水的使用方法，机组包括冷媒回路，由压缩机、第一换热器、节流元件和主机换热器通过冷媒管路依次连接组成，所述第一换热器安装在热水箱内；水流路，包括串接的第二换热器和第三换热器，所述第二换热器的入口连接机组的冷水进水管，所述第三换热器的出口连接机组的热水出水管，所述第二换热器与第一换热器之间进行水‑冷媒换热，所述第二换热器内的水与热水箱内胆中的水进行一次水‑水换热，所述第三换热器内的水与内胆中的水进行二次水‑水换热，利用内胆中水的热量加热水流路中的水。本发明有利于大幅提升换热效率，可实现即开即热和持续出热水功能，且有利于减少热水箱的体积，减少热水箱的占用空间。

技术研发人员：苏勇,李敬恩,孙鲁鲁,尚峰,杜锡祯
受保护的技术使用者：山东朗进科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25