[发明专利]一种速热式即开型空气热能热泵开水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种开水器，尤其是涉及一种节能环保的空气热能热泵开水器。

背景技术

当今，诸如在广大的学校医院、大中专院校、机关、企事业单位办公场所、公共场所：如车站候车室、机场候机室等、宾馆、饭店、酒家、工矿企业、茶吧、茶楼会所、饮品吧、食堂乃至家庭等，电开水器或锅炉开水器则是必备的饮水设备。电开水器又名电开水锅炉，其发展至今，历经传统容积式上进水、传统型冷热沸腾式、容积式底部进水、速热式即开型电热开水器四代，虽然技术不断升级革新，在开水器设备设计与构造上解决了传统电开水器的致命缺陷，引进“芯片”式程控电脑程序控制器设计，优化了控制系统，同时采用保温结构设计与保温材料填充隔热保温，减少热散失损耗，与传统开水器相比，解决了阴阳水、千沸水等诸多弊病，降低了部分能耗，且提高了能效比。但是，由于上述电热开水器(电开水锅炉)的其加热技术路线及理论基础都是一样，始终是采用电加热元件电热管技术将电能转换为热能加热开水，1度电能发热量860kcal，能效比(w/w)始终小于1，无法突破大于1。不言而喻的缺点在于加热时间冗长，不利于节约能源，增大电网负荷，容易出现阴阳水现象以及电加热元件的使用寿命短和更换频繁。

近年，随着空气源热泵技术在60℃左右中温热水领域的应用与发展，在开水器行业领域中，人们提出了空气源热泵开水器概念与部分技术路线，在中国专利文献中公开有空气源热泵开水器的技术方案，典型的如中国专利CN101699181A公开了一种热泵型电热开水器，中国专利CN1908543A公开了一种空气源热泵开水器，这两项专利技术方案由于受热泵高温特性和冷凝器换热与提热技术的限制壁垒，两者最重要一点核心技术路线设计基本点几乎雷同，都是采取空气源热泵与电热热管加热技术相结合，先通过热泵技术将冷水预热后，再采用二次加热元器件电热管将预热热水二次加热沸腾至100℃开水。鉴上，如何实现超节能环保的无电热管辅加热装置的速热式即开型空气热能热泵开水器，成了业界关注的并且期待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种速热式即开型空气热能热泵开水器，其整体结构简单合理、自动化智能程度高、高性价比、节能率显著，克服了现有技术中不足之处。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种速热式即开型空气热能热泵开水器，包括有空气热能热泵系统和开水控制处理系统，空气热能热泵系统中的电驱动压缩机压缩后产生的高温高压的制冷剂，高温高压的制冷剂管路进入冷凝器总成装置对水进行加热，通过冷凝器总成装置内部结构的换热，被完全冷凝释放热量后的制冷剂从冷凝器总成装置输出至集液器，经过冷装置再次释放热量后制冷剂温度降低为过冷状态，经节流阀后成为低温低压状态，制冷剂在蒸发器中从环境空气中吸收大量热量蒸发，气态制冷剂经电驱动压缩机做功作用力下再次流回至压缩机；常温态自来水依次经净水处理装置和软水处理装置后进入冷凝器总成装置，制冷剂和水在管内逆向换热，将高温制冷剂的热量传给水，对水进行加热，使流出冷凝器总成装置的水温度达到100℃及以上，经开水管道汇集至开水储水内胆保温容器中储存备用。

根据本发明的实施例，空气热能热泵系统和开水控制处理系统通过冷凝器总成装置实现联接，其中，冷凝器总成装置内设置有制冷剂载热管路和水系统管路，制冷剂载热管路和水系统管路为独立回路逆流结构。

根据本发明的实施例，所述的冷凝器总成装置由多个冷凝器单元逐个递增数量串联连接生成或由多个级联冷凝器模块逐级串联连接组成，而每个级联冷凝器模块又由多个冷凝器单元逐个递增数量串联连接生成，所述的冷凝器总成装置内设置有制冷剂载热管路和水系统管路，制冷剂载热管路和水系统管路为独立回路逆流布置设计，且每一个冷凝器单元内设置有制冷剂载热管路和水系统管路，制冷剂载热管路和水系统管路为独立回路逆流结构。

根据本发明的实施例，每个冷凝器单元内的制冷剂载热管路和水系统管路设置为螺旋型、肋管平行并排式或壳管式等高效换热结构；且冷凝器单元设置有封装外壳A，内部物理空隙空间内填充优质导热介质；级联冷凝器模块和冷凝器总成装置都设置有封装外壳B和冷凝器总成装置外壳，并内部物理空隙空间内填充优质保温材料。

根据本发明的实施例，所述的冷凝器总成装置内依次间隔两个或以上数量的冷凝器单元的水系统管路上设置有单向止回阀A；或依次在级联冷凝器模块间的水系统管路上设置有单向止回阀A。