[发明专利]热泵热水器

说明书

本发明涉及一种热泵热水器。该热水器包括用于储存待加热水的水箱和位于所述水箱中的热虹吸管。所述热虹吸管具有位于所述水箱的底部中的第一端以及位于所述水箱的顶部中的第二端。热泵的冷凝器管的至少一部分被所述热虹吸管包围以限定位于所述热虹吸管和所述冷凝器管之间的水流通道。由于所述热泵的制冷剂循环，所述冷凝器管的温度相比于所述水流通道的水温而升高。水泵被配置成使水流过所述水流通道以加热所述水流通道中的水并且经由所述热虹吸管的所述第二端将加热的水输送到所述水箱的所述顶部中。

技术领域

本发明涉及一种具有内部冷凝器、热虹吸管和泵的热泵热水器。

背景技术

具有内部冷凝器的箱式热泵热水器(HPWH)是公知的。在这样的已知HPWH中，冷凝器延伸穿过水箱的顶部进入水箱而到达位于水箱底部内的盘绕部分。然后，冷凝器穿过水箱的顶部往回延伸。在这样的内部盘绕式冷凝器设计中，冷凝器竖直延伸穿过水箱而到达盘绕部分。冷凝器传递来自制冷剂的热经过冷凝器，作为制冷循环的一部分。由于冷凝器位于水箱内侧，水箱的储存容积减小。由于低水侧传热，通常冷凝器需要很长时间来实现更高的效率，从而进一步减小储存容积。更长的冷凝器也需要更大的制冷剂充注量来操作。因此，有益的是具有较短的冷凝器管。然而，较短的冷凝器管也降低了传热效率。因此，期望创建一种冷凝器长度较短且传热效率较高的热泵热水器。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供一种热水器，该热水器包括：水箱，用于储存待加热的水；热虹吸管，所述热虹吸管位于所述水箱中并且具有位于所述水箱的底部中的第一端以及位于所述水箱的顶部中的第二端；热泵系统，所述热泵系统包括蒸发器、压缩器、膨胀装置和冷凝器管以移动制冷剂通过制冷剂循环，所述冷凝器管的至少一部分被所述热虹吸管包围以限定所述热虹吸管和所述冷凝器管之间的水流通道，所述水流通道具有位于所述热虹吸管的所述第一端处的第一端以及位于所述热虹吸管的所述第二端处的第二端，由于所述制冷剂循环，所述冷凝器管的温度与所述水流通道的水温相比升高；以及水泵，所述水泵被配置成使水流过所述水流通道以加热所述水流通道中的水并且经由所述热虹吸管的所述第二端将加热的水输送到所述水箱的所述顶部中。

本发明还提供一种加热水的方法，该方法包括以下步骤：提供水箱以储存待加热的水，所述水箱中的热虹吸管具有位于所述水箱的底部中的第一端以及位于所述水箱的顶部中的第二端，以及提供所述水箱中的冷凝器管，所述冷凝器管的至少一部分被所述热虹吸管包围以限定所述热虹吸管和所述冷凝器管之间的水流通道，所述水流通道具有位于所述热虹吸管的所述第一端处的第一端以及位于所述热虹吸管的所述第二端处的第二端；移动制冷剂通过制冷循环的步骤包括通过所述冷凝器管，由于所述制冷剂循环，所述冷凝器管的温度与所述水流通道中的水温相比升高；使水流过所述水流通道；经由所述冷凝器管的热交换将所述水流通道内的水加热；以及经由所述热虹吸管的所述第二端将加热的水从所述水流通道输送到所述水箱的所述顶部中。

本发明的其他方面将考虑具体实施方式和附图而变得明显。

附图说明

图1是根据本发明包括内部冷凝器和热虹吸管组件的箱式热泵热水器(HPWH)的立体图。

图2是图1的冷凝器和热虹吸管组件的立体图。

图3是冷凝器和热虹吸管组件的竖直部的放大立体图。

图4是沿着图3中的线4-4截取的冷凝器和热虹吸管组件的横截面。

图5是沿着图3中的线5-5截取的冷凝器和热虹吸管组件的横截面。

图6是图1的箱式HPWH的示意图。

图7是图示用于图1的箱式HPWH的控制逻辑的流程图。

图8是根据本发明的另一实施方式包括内部冷凝器和热虹吸管组件的箱式HPWH的立体图。

图9是图8的冷凝器和热虹吸管组件的立体图。

具体实施方式