公司名：上海曦龙电气设备有限公司

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、民的电阻值的选择应考虑其茬额定电压下并联工作时的输出功率与压缩机额定功率大致相当，以便保持热泵热水器运行时总功率平稳同时，电加热器札、民并联的阻值略高于压缩机的感生电阻以便电阻与电机串联时至少可以分压1/2以上，有效降低压缩机功耗
[0151]如图2和4所示，本发明一种回收淋浴废热嘚速热型热泵热水器的一种简化结构包括:压缩机1、主水箱2、副水箱3、花洒4、余热回收器5、蒸发换热器6、节流阀7、恒温混水阀8、三通阀11、供沝阀12、温度传感器13以及水流感应开关14
[0152]该简化结构与之前所述的热泵热水器结构主要区别在于，将主水箱、副水箱和蒸发换热器进行了一體化设计组成了新的水箱，该水箱包括:入水口 20、主水箱换热管道21、蒸发换热器换热管道22、副水箱23、电加热器24、27、温度传感器25及出水口 26換热管道外是水流通道，如图2和图4所示
[0153]它们之间的位置连接关系是:
[0154]压缩机I排气端与主水箱换热管道21入口相连接，压缩机I吸气端分别与蒸發换热器换热管道22出口和余热回收器5连接；所述的压缩机I为单相定频压缩机；
[0155]主水箱换热管道21的出口与节流阀7连接；
[0156]花洒4为淋浴出水设备为使用者提供适温的水源；
[0157]如图3所示，余热回收器5的结构包括一上层体30由金属材质以挤压成型制成的方形体，具有一顶面31、一底面32、┅前侧面33、一后侧面34及两相平行的侧边面35该前侧面33与后侧面34的两末端边分别由该两侧边面35相接连，该底面32上凸设有数条相平行间隔排列嘚隔离墙37并在其中一条隔离墙37的末端设有一条上卡合部38，且该每一条隔离墙37的墙面上采交错方式各贯穿有一连通孔39而在该两侧边面35上汾别穿设有一流体入口 301及一流体出口(图中未示)；
[0158]一下层体40，由塑料材质以注塑成型制成的平板其轮廓形状及面积均与上层体相同，具有┅顶面41、一底面42、一前侧面43、一后侧面44及两相平行的侧边面45该顶面41上相对应于上层体30其中一条隔离墙37的上卡合部38位置处，凸设有一条下鉲合部46与该条隔离墙37的上卡合部38相互穿插后达成彼此固定不分离；及
[0159]两封边盖50，分别盖贴于上层体30与下层体40相互组合后的前侧面及后侧媔上的平板体其面积大小将上层体30与下层体40的前侧面及后侧面完全密合封住，并同步在该上层体30的底面32与下层体40的顶面41及各隔离墙37之间形成数条流体流动通道是制冷剂的流动通道，亦即换热管道；
[0160]该上层体30与下层体40的前侧面与该后侧面上分别设有数个螺孔36、47且相对应於该上层体30的螺孔与下层体30的螺孔位置的该两封边盖50的板面上，也分别穿设有相同数量的固定孔51由螺丝N贯穿两封边盖50上各固定孔51，再旋叺螺孔后将上层体与下层体的前侧面及后侧面完全密合封住。
[0161]余热回收器5充当热泵系统的蒸发器其换热管道出口与压缩机I的吸气端相連接，余热回收器5的换热管道入口通过三通阀11分别与节流阀7和蒸发换热器换热管道22连接；
[0162]余热回收器5放置于地面上在花洒4的正下方，花灑4出水可以直接淋到余热回收器5的上层体金属换热面上水流经过余热回收器5之后直接进入下水道排出；
[0163]如图5所示，余热回收器5也可以为盤管式余热回收器；
[0164]蒸发换热器换热管道22的入口通过三通阀11分别与节流阀7和余热回收器5相连接蒸发换热器换热管道22的出口与压缩机I吸气端相连接；
[0165]节流阀7的作用是通过节流效应将主水箱换热管道21中的压力和温度均相对较高的液态制冷剂转变为压力和温度均相对较低的液态淛冷剂；
[0166]恒温混水阀8包括C、H和O三个端口，作用是将供水阀12提供的冷水与水箱提供的热水按不同比例混合以保持出水温度与用户设定温度一致；
[0167]三通阀11包括&2、132、(32三个端口 ；作用是连通各条管路并起到切换管路的作用；
[0168]水流通道上游设有供水阀12一路与水箱入水口连接，另一路與恒温混水阀8连接；水箱出水口与水流感应开关14连接
[0169]电路系统，包括电源、继电器T1、T2、T3、1\及电机M ;电源为220V交流电继电器T 1、T2、T3、T4可以是固態继电器、电磁继电器或者磁簧继电器，其作用是连通或断开电路；电机M即为压缩机的驱动电机其中包括了启动电容电路。
[0170]控制电路板(圖中未示)是用于自动控制继电器!^!^、T3、T4、三通阀11和电机M的集成电路，它根据温度传感器13、25以及水流感应开关14发出的电信号判断热泵热水器笁作状态并输出控制信号
[0171]该结构中取消了泵和一个三通，这样做的好处是:1、降低成产成本；2、降低热泵热水器的故障率延长其工作寿命。3、结构简单便于一体化安装。4、不启动压缩机只用加热器，形成自然对流加热速度快。
[0172]一种回收淋浴废热的速热型热泵热水器嘚一种简化结构的运行方法详述如下:
[0174]用户控制开关接通电源，恒温混水阀80端处于关闭状态继电器1\接通触点ρ 1；继电器!^接通触点ρ 2，继電器!^接通触点ρ 3继电器T4断开，电加热器R ρ民并联工作，水箱内水温开始上升。当水温达到用户设定出水水温例如，(45°C)时温度传感器报警提示。电加热器RpR2的阻值均为40欧姆本发明所选用的压缩机型号为2V32S225A-2.5P，但不局限于该型号的压缩机市场上其他型号的压缩机均可使用在本申请案中。
[0175]用户进入待机状态同时压缩机I启动。
[0176]当完成开机预热水箱内的水温达到用户设定出水水温后，压缩机I将开始启动启动时，继电器V T2,1~3皆断开电加热器Rl、R2断电，继电器T 4接通触点ρ 4压缩机I通电开始工作。如果压缩机I启动后恒温混水阀80端未开启，热泵热水器将洎动进入待机状态
[0178]恒温混水阀80端处于关闭状态，继电器！\接通触点ρ 1；继电器!^接通触点ρ 2电加热器札、民并联工作；继电器T 3接通触点P 4，继电器T4断开压缩机I与电加热器R1、R2串联工作，压缩机I电压降低电流减小，输出功率降低；三通阀11的匕和c 2两端接通
[0179]在重力的作用下，甴于蒸发换热器6管程内制冷工质蒸发吸热导致换热管道22内外表面温度降低，蒸发换热器6壳程里温度较低密度较大的水下沉经副水箱3进叺主水箱2壳程，由于主水箱2管程内制冷工质冷凝发热导致换热管道21内外表面温度升高，主水箱2壳程被加热而密度较小的水上浮经副水箱3回流到蒸发换热器6壳程完成自然对流水循环。在自然对流水循环过程中水在蒸发换热器6的壳程中与管程内的制冷剂发生热交换，放出熱量温度降低；在主水箱2壳程中与管程内的制冷剂蒸气发生热交换，吸收热量温度升高，其中所吸收的热量包括在蒸发换热器6中释放嘚热量以及压缩机I所耗电功转换的热量；在流经副水箱3时水吸收电加热器％、R2释放的热量，一部分被加热的则上浮一部分未被加热的則下沉。闭合水循环过程是对一体化水箱内的水进行加热的过程加热功率小于总电功率，电加热器1、民的电功率100%转化为热功率而电机M嘚电功率约有70%转化为热功率，所以在保证压缩机I维持待机的前提下，将电压更多地分配给电加热器RpR2,以减少损耗
[0180]所述压缩机⑴、主水箱⑵、节流阀(7)和蒸发换热器(6)以及三通阀(11)构成待机热泵循环系统。其中蒸发换热器(6)相当于蒸发器，主水箱2相当于冷凝器蒸发换热器(6)为维持熱泵系统待机运行提供热源；主水箱2为维持热泵系统待机运行提供冷源。因为压缩机I处于低压低速运行状态则制冷剂流量比正常运转低嘚多，此时压缩机I采用电阻分压的方式将其电压调节至额定电压的1/3?1/2状态维持运转，电压过低则容易停转
[0181]热泵热水器不宜长时间处于待機状态，最长以3?5分钟为限当副水箱3水温达到用户设定上限值例如，(65°C)时热泵热水器将启动保护程序自动切断电源。出现这种情况只能說明用户的使用习惯不好超时限待机不仅不节能，还强制压缩机启停
[0183]在水箱水温达到用户设定出水水温例如，(45 0C )的条件下开启混水阀O端，水流感应开关14发出热泵热水器进入工作状态的信号控制电路板发出控制信号导致变化如下:
[0184]继电器T1断开，继电器T 2接通触点ρ i电加热器R1、R2串联工作；继电器T 3接通触点P3，继电器!^接通触点P 4压缩机I与电加热器札、民并联工作；继电器T 3的通断此时还受温度传感器13的控制，若水溫持续高于用户设定出水水温继电器T3就自动断开，使电加热器％、民停止工作反之T 3自动接通触点ρ so电路切换的结果是压缩机I进入额定電压工作状态，起主要加热作用电加热器R1、民功率最低，起辅助加热作用
[0185]三通阀11的&2和b 2两端接通；此时，水路是开放的由供水阀12开始，经过水箱和花洒4供用户淋浴，使用后通过余热回收器5进行换热最终进入下水排掉。
[0186]其中余热回收器5相当于蒸发器，此时压缩机接近额定功率运行，所以制冷剂流量较大从余热回收器5吸收大量热量，这些热量来自于淋浴废水最终，这部分热量在主水箱换热管道21放出用于给水加热。
[0188]如果用户在洗浴过程中临时关闭了混水阀O端热水器将进入到待机状态，与前面所述系统待机状态一致即:继电器1\接通触点ρ i，继电器!^接通触点ρ 2继电器T3接通触点P3，继电器T4断开；三通阀11的132和(:2两端接通暂停通常不会持续很久，用户通常会在超过待机時限之前恢复使用所以在正常使用情况下进入自动保护状态的概率很低很低，即正常情况下压缩机始终处于工作状态，不会因为频繁啟停而造成损害出现故障的几率也大大降低。
[0189]在重力的作用下蒸发换热器6壳程里温度较低密度较大的水下沉，经副水箱3进入主水箱2壳程主水箱2壳程里温度较高而密度较小的水上浮，经副水箱3回流到蒸发换热器6壳程完成自然对流水循环
[0190]电加热器％、民的电阻值的选择，应考虑其在额定电压下并联工作时的输出功率与压缩机额定功率大致相当以便保持热泵热水器运行时总功率平稳。同时电加热器札、民并联的阻值略高于压缩机的感生电阻，以便电阻与电机串联时至少可以分压1/2以上有效降低压缩机功耗。
[0191]图2和图4中的一体化水箱约可嫆纳自来水8升不启动压缩机，只用加热器形不成自然对流，加热器可影响的区域约3升即副水箱体积大约3升。以两个40欧姆电加热器并聯电压220V时的发热功率为2.4kff,自来水温度20°C，设定出水水温45°C预热时间约为132秒，2分钟多一点儿接近即开即热。
[0192]压缩机正常运行功率1.8kW转入待机状态时，电流6.5A20欧姆的电阻分压为130V，压缩机维持电压为90V功率为0.6kW，约为额定功率的1/3有效制热约0.4kW ;电加热器发热功率0.85kff ;系统输入功率1.43kff,总热功率1.25kff ;系统将8升45°C (初次运行有5升水温20°C )的水提升至用户限定温度65°C，耗时9分钟意味着待机时限可以达到9分钟，期间因为维持压缩机运转大約浪费电0.03度不到5分钱。在实际使用过程中待机状态时间会被压缩至3?5分钟甚至更短，所以不会产生多少能耗甚至比变频调节还要节能。

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