[發(fā)明專利]熱泵與電熱器雙級(jí)加熱回?zé)釡亻_熱水調(diào)節(jié)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410804289.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN104566963A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侴喬力;侴雨宏;魏蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 侴喬力
• 主分類號(hào): F24H4/02
• 分類號(hào): F24H4/02;F24H1/10;F24H9/00;F24H9/20;F24H9/18;F25D31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱泵與電熱器雙級(jí)加熱回?zé)釡亻_熱水調(diào)節(jié)機(jī)。

(二)背景技術(shù)

現(xiàn)有產(chǎn)品存在下列不足：

1、水平布置的儲(chǔ)熱式電熱水器加熱罐，由于其加熱效率較低，一方面導(dǎo)致靜態(tài)預(yù)熱緩慢，熱水需要長(zhǎng)時(shí)間等待；另一方面動(dòng)態(tài)加熱量不足。而預(yù)熱、即熱雙模式電熱水器則采用雙加熱罐，大儲(chǔ)熱罐承擔(dān)靜態(tài)預(yù)熱、儲(chǔ)熱模式，出口小加熱罐承擔(dān)動(dòng)態(tài)即時(shí)加熱模式；從而既成倍增加產(chǎn)品成本，又未顯著提高電熱水器的加熱和儲(chǔ)熱效率，導(dǎo)致其用電量過大，不適合中國(guó)家庭的配電要求，限制其家庭普及率。

2、現(xiàn)有直飲機(jī)產(chǎn)品通過15℃大溫差回?zé)崞餍纬砷_水的回?zé)嵫h(huán)，其效率較低，僅回收開水中約79％的顯熱，因此所需耗電量較大，需配置大功率電熱器，既增加投資也增加產(chǎn)品漏電危險(xiǎn)；同時(shí)導(dǎo)致加熱溫度達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的92℃以上的殺菌溫度，以滿足飲用水的衛(wèi)生要求；產(chǎn)品抽樣檢測(cè)結(jié)果顯示：即使在上水溫度高達(dá)30℃的夏季，其殺菌溫度也只達(dá)85℃左右，從而嚴(yán)重影響飲水安全。

3、由于每個(gè)人對(duì)飲水最適合溫度的要求差別很大，因此市場(chǎng)期待可隨意在更大范圍調(diào)節(jié)混合溫水溫度的健康產(chǎn)品，以方便各年齡段的用戶使用。

4、現(xiàn)有熱水器產(chǎn)品通過自動(dòng)調(diào)溫閥控制加熱罐中熱水與上水之間的混合比例，以恒定熱水器出口水溫，然而由于熱水儲(chǔ)熱量較小，導(dǎo)致其供水量難以和燃?xì)鉄崴鞲?jìng)爭(zhēng)。

5、各家庭所廣泛需求的開水、冰開水、溫開水、熱水、洗菜水等五種常用功能，需要由多款產(chǎn)品分別實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致各種用水器具的重復(fù)投資與擺放。

6、電熱水器僅由電熱管和熱水箱組成，因此其制造簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高，但熱電轉(zhuǎn)換受能量守恒定律和熱水箱保溫影響，使其加熱效率遠(yuǎn)低于1，這就導(dǎo)致耗電量過大、加熱量不足、對(duì)配電要求偏高；其中即熱式電熱水器的加熱效率約為0.85-0.95，耗電功率為5-9kW；而儲(chǔ)熱式電熱水器則由于保溫時(shí)間較長(zhǎng)、散熱表面積較大，導(dǎo)致其熱損較大，因此雖然其耗電功率只有2-3kW，但其累計(jì)加熱效率只有0.50-0.60。

7、空氣源熱泵熱水機(jī)充分利用熱泵循環(huán)的科學(xué)原理，1份電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，形成熱泵循環(huán)，通過蒸發(fā)器從環(huán)境吸取4份低品位熱量，并由熱泵循環(huán)提升為5份高品位熱量，再通過冷凝器加熱熱水，使其制熱效率高達(dá)5；因此雖然制熱量高達(dá)5-14kW，但其耗電量只有1-4.5kW，因此節(jié)電效果十分明顯，且大幅降低家庭配電要求；然而熱泵回路需由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器等冷媒部件組成，而儲(chǔ)熱、供熱回路又由循環(huán)泵、熱水箱、閥門等水部件組成，因此其制造與安裝均十分復(fù)雜，且維護(hù)成本高昂、可靠性較差。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種熱泵與電熱器雙級(jí)加熱回?zé)釡亻_熱水調(diào)節(jié)機(jī)：通過虹吸循環(huán)電加熱以及單罐雙加熱模式，高效加熱開水并儲(chǔ)熱；通過高效回?zé)嵫h(huán)制取涼開水；再通過半導(dǎo)體熱電芯片吸收洗菜水熱量，以及二次回收制取冰開水熱量，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體熱電芯片與電熱器的梯級(jí)加熱上水；通過飲水溫度調(diào)節(jié)閥在更寬溫區(qū)調(diào)節(jié)開水與冰開水混合量制取溫開水；通過自動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)開水與上水混合量制取熱水。從而一體化實(shí)現(xiàn)(92-100℃)開水、(5-15℃)冰開水、(5-100℃)溫開水、(43-75℃)熱水、(15-25℃)洗菜水等五種家庭用水功能。其中的半導(dǎo)體熱泵由1份電能驅(qū)動(dòng)，可通過其冷端設(shè)置的虹吸循環(huán)高效吸取2份洗菜水中低品位熱量，并由熱電芯片提升為3份高品位熱量，再通過其熱端設(shè)置的虹吸循環(huán)高效加熱中溫?zé)崴?，使其制熱能效比高達(dá)3.0；從而可以最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效半導(dǎo)體熱泵預(yù)熱功能，以制取(43-48℃)中溫?zé)崴?，倡?dǎo)“綠色健康”生活方式。