即热式热泵热水器 【技术领域】
本发明专利涉及一种热泵式空调器和热水器，尤其是一种能够瞬时提供洗浴用热水的热泵热水器。
背景技术
现行的热水器主要包括燃气热水器和电热水器两种。这两种热水器直接用天然气、煤气或者用电来加热生活用水，消耗能量大，使用费用高，也存在着燃气中毒或者触电之类的安全事故隐患。专利号为99113401.x的热泵式安全热水器希望利用热泵来回收各种可利用的热源，以达到安全和节能的目的，但构造很复杂。其他还有一些发明专利和实用新型虽然希望利用空调的冷凝放热来获得热水，但其出发点是把加热生活用水当作是空调的附设功能，而没有直接利用热泵原理来制造简单实用、可以瞬时提供热水的热水器。
【发明内容】
本发明专利的目的是提出一种即热式的热泵热水器，能够替代即热式的电热水器或者燃气热水器的功能，具有安全节能的效果，并且，根据一定的设置，热泵热水器可以具有给冷、供暖等空调功能。
本发明专利是这样来实现的：即热式热泵热水器包括压缩机、两个热交换器、节流机构以及相应的管路、阀件和控制元件组成，加热生活用水的热交换器是水冷式，另一个热交换器是翅片管式；系统中的节流机构与一个没有节流作用的短管并联，短管上有阀门控制该管路的开关。当热泵热水器的压缩机停机时，短管上地阀门打开，与节流机构并联的短管开通，制冷系统高低压之间的压差被迅速平衡。另一方面，在一定目的下该短管也是作为形成制冷剂特殊循环的通道。
热泵热水器系统中可以加装四通换向阀或与之功能相同的部件，压缩机前可以有过热器、气液分离器；节流阀前可以有储液器、过冷器。
本发明专利中的制冷剂吸收电能所转化的热量和环境的热量即时加热流经热交换器的水，耗电量低于相同出水量的电热水器；而且与一般的电热水器和燃气热水器相比，热泵热水器消除了触电事故、燃气中毒事故的隐患。所以即热式热泵热水器既节能又安全。此外，即热式热泵热水器可以方便地提供凉水、热气、冷气，达到一机多效的功能。
【附图说明】
图1是即热式热泵热水器的结构图。
图2是带有四通换向阀的即热式热泵热水器的结构图。
图3是抽取室内空气、换热后直接排气在室内的翅片管式热交换器结构图。
图4是抽取室内空气、换热后通过风道排气到室外的翅片管式热交换器结构图。
图5是通过风道从室外抽气、换热后再通过风道排气到室外的翅片管式热交换器结构图。
在图中：1为压缩机，2为水冷式热交换器，4为翅片管式热交换器，3为节流机构，5为并联短管，6为管路阀门，7为进水管路，8为出水管路，9为开关阀，10为风道管，11为四通换向阀。
【具体实施方式】
即热式热泵热水器系统基本结构如图1所示。
需要一定温度的生活热水时，打开进水管路7上的阀门9，关闭并联短管5上的阀门6，同时启动热泵热水器的压缩机1和翅片管式热交换器4所带有的风机，制冷剂按照1-2-3-4-1的顺序在封闭的制冷剂管路中流动，翅片管式热交换器4吹出冷风，出水管道8流出一定温度的热水，热水的温度与水冷式热交换器的设计尺寸有关。水冷式热交换器可以是壳管式，可以是套管式，也可以是其它形式的涉及制冷剂与水之间进行热交换的热交换器。
不需要热水时，热泵热水器的压缩机1和翅片管式热交换器4所带有的风机关闭，阀门9关闭，并联短管5上的阀门6打开，促使2、4两个热交换器中的制冷剂在短时间内达到平衡。两个热交换器压力没有平衡、压缩机没有完全停止之前，不能再次启动压缩机。
热泵热水器有两种装配方式：
第一种装配方式：热泵热水器如同分体式空调一样放置：压缩机1和翅片管式热交换器4放在室外，而水冷式热交换器放在室内。热泵热水器可以实现即热式热水器功能，占用室内空间少。
第二种装配方式：把热泵热水器的所有部件全部放在室内。此时翅片管式热交换器4进出风道还可以有三种设置：1、 抽取室内空气，换热后直接排气在室内，如图3；2、 抽取室内空气，换热后通过风道排气到室外，如图4；3、 通过风道从室外抽气，换热后再通过风道排气到室外，如图5。
在第二种装配方式下，三种风道设置方式可以实现相互间的切换，此时的热泵热水器具有提供热水、凉水、热气、冷气等多种功能。
热泵热水器的所有部件全部放在室内时，如果没有安装四通换向阀(或者四通换向阀不换向)，系统如图1所示。关闭并联短管5上的阀门6，打开进水管路7上的阀门9，制冷剂按照1-2-3-4-1的顺序在封闭的制冷剂管路中流动，翅片管式热交换器4吹出冷气，出水管路8中同时获得热水。图1中的热泵热水器也可以提供热气。此时不需要打开阀门9，只要保持并联短管5上的阀门6处于打开状态、同时启动热泵热水器的压缩机1和翅片管式热交换器4所带有的风机，使得制冷剂按照1-2-5-4-1的顺序在封闭的制冷剂管路中流动即可。
热泵热水器系统中增加一个四通换向阀、四通换向阀换向时，系统如图2所示。打开并联短管5上的阀门6，同时启动热泵热水器的压缩机1和翅片管式热交换器4所带有的风机，关闭进水管路7上的阀门9，制冷剂按照1-4-5-2-1的顺序在封闭的制冷剂管路中流动，翅片管式热交换器4提供热气。如果关闭并联短管5上的阀门6，打开进水管路7上的阀门9，制冷剂按照1-4-3-2-1的顺序在封闭的制冷剂管路中流动，翅片管式热交换器4提供热气，同时由出水管路8中获得凉水。