本發(fā)明屬于熱水器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紅外加熱的空氣能熱水器。

背景技術(shù)：

空氣能熱水器，也稱(chēng)“空氣源熱泵熱水器”。“空氣能熱水器”把空氣中的低溫?zé)崃课者M(jìn)來(lái)，經(jīng)過(guò)氟介質(zhì)氣化，然后通過(guò)壓縮機(jī)壓縮后增壓升溫，再通過(guò)換熱器轉(zhuǎn)化給水加熱，壓縮后的高溫?zé)崮芤源藖?lái)加熱水溫。空氣能熱水器具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，制造相同的熱水量，是一般電熱水器的4-6倍，其年平均熱效比是電加熱的4倍，利用能效高。

該新產(chǎn)品克服了太陽(yáng)能熱水器依靠陽(yáng)光采熱和安裝不便的缺點(diǎn)。由于空氣能熱水器的工作是通過(guò)介質(zhì)換熱，因此其不需要電加熱元件與水直接接觸，避免了電熱水器漏電的危險(xiǎn)，也防止了燃?xì)鉄崴饔锌赡鼙ê椭卸镜奈ｋU(xiǎn)，更有效控制了燃?xì)鉄崴髋欧艔U氣造成的空氣污染。

空氣能熱水器不需要陽(yáng)光，因此放在家里或室外都可以。太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)存的水用完之后，很難再馬上產(chǎn)生熱水，如果電加熱又需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而空氣能熱水零下20攝氏度以上，就可以24小時(shí)全天候承壓運(yùn)行。這樣一來(lái)，即使用完一箱水，一個(gè)小時(shí)左右空氣能熱水器甚至更短時(shí)間內(nèi)就會(huì)再產(chǎn)生一箱熱水。同時(shí)它也能從根本上消除電熱水器漏電、干燒以及燃?xì)鉄崴魇褂脮r(shí)產(chǎn)生有害氣體等安全隱患，

空氣源熱泵熱水器顧名思義就是把空氣中的熱量通過(guò)冷媒搬運(yùn)到水中，傳統(tǒng)的電熱水器和燃?xì)鉄崴魇峭ㄟ^(guò)消耗燃?xì)夂碗娔軄?lái)獲得熱能，而空氣能熱水器是通過(guò)吸收空氣中的熱量來(lái)達(dá)到加熱水的目的，在消耗相同電能的情況下可以吸收相當(dāng)于三倍電能左右的熱能來(lái)加熱水。

空氣能熱水器是按照“逆卡諾”原理工作的，具體來(lái)說(shuō)，就是“室外機(jī)”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點(diǎn)工質(zhì)(冷媒)并使其蒸發(fā)，冷媒蒸汽經(jīng)由壓縮機(jī)壓縮升溫進(jìn)入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化，隨后節(jié)流降壓降溫回到室外的熱交換器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是吸收空氣中的熱量來(lái)加熱水，被吸收熱量的空氣也可被運(yùn)用到廚房，解決悶熱問(wèn)題。

運(yùn)用熱泵工作原理制熱，與空調(diào)制冷相反——國(guó)家制冷標(biāo)準(zhǔn)是1000瓦，電制冷2800瓦。根據(jù)熱平衡的原理，同時(shí)最少產(chǎn)生2800瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電，實(shí)際產(chǎn)生的熱量在3000—4000瓦，把這些熱量輸送到保溫水箱，其耗電量只是電熱水器的四分之一(電熱水器即使熱效率100％，輸入1000電也只有1000瓦的熱)。

優(yōu)點(diǎn)：空氣能熱水器則不需要陽(yáng)光，因此放在家里或室外都可以。太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)存的水用完之后，很難再馬上產(chǎn)生熱水。如果電加熱又需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而空氣能熱水器只要有空氣，溫度在零攝氏度以上，就可以24小時(shí)全天候承壓運(yùn)行。這樣一來(lái)，即使用完一箱水，一個(gè)小時(shí)左右就會(huì)空氣能熱水器再產(chǎn)生一箱熱水。同時(shí)它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃?xì)鉄崴魇褂脮r(shí)產(chǎn)生有害氣體等安全隱患，克服了太陽(yáng)能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點(diǎn)，具有高安全、高節(jié)能、壽命長(zhǎng)、不排放毒氣等諸多優(yōu)點(diǎn)。空氣能熱水器的壽命一般可以達(dá)到15至20年。

缺點(diǎn)：空氣能熱水器的熱量來(lái)源就是我們都必須要的空氣，而作為一種節(jié)能產(chǎn)品，其節(jié)能程度的好壞都與COP值能效比密切相關(guān)。由于當(dāng)今市場(chǎng)上大部分的空氣能熱水器設(shè)計(jì)正常工作溫度在0-40℃，故在環(huán)境溫度比較高的南方，空氣能熱水器往往有上佳的表現(xiàn)。而在冬季氣溫只有-10℃的北方城市，空氣能熱水器很難達(dá)到設(shè)計(jì)中預(yù)想的效果，會(huì)導(dǎo)致加熱速度慢，人們要想洗個(gè)熱水澡，往往要等很長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱。

陶瓷加熱片，是一種通電后板面發(fā)熱而不帶電且無(wú)明火的、外形呈圓形或方形的、安全可靠的電加熱平板。陶瓷加熱片由于使用時(shí)主要靠熱傳導(dǎo)，因此熱效率高。陶瓷加熱片的類(lèi)型：可分薄殼式發(fā)熱板、鑄板式發(fā)熱板、管狀元件電熱板。相比空氣能加熱的熱水器，陶瓷片為紅外加熱方式，具有升溫迅速、溫度補(bǔ)償快、熱效率高、加熱均勻，不導(dǎo)電等優(yōu)點(diǎn)。但是陶瓷加熱方式功率密度大，耗電快，不適用長(zhǎng)時(shí)間加熱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種紅外加熱的空氣能熱水器，安全高效節(jié)能。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種紅外加熱的空氣能熱水器，包括保溫水箱、換熱器和吸收空氣能的吸熱器，換熱器和吸熱器內(nèi)設(shè)有螺旋熱交換管，兩個(gè)螺旋熱交換管之間通過(guò)熱管和冷管連接形成一封閉循環(huán)系統(tǒng)，在熱管上設(shè)有熱泵，在冷管上設(shè)有儲(chǔ)液罐、干燥過(guò)濾器、膨脹閥，其特征在于，保溫水箱上端連通有熱水進(jìn)水管和提供自來(lái)水的冷水進(jìn)水管，保溫水箱下端連通有熱水出水管和回水總管，換熱器側(cè)面固定有加熱水箱，加熱水箱內(nèi)設(shè)有若干陶瓷加熱片，回水總管上設(shè)有循環(huán)水泵，回水總管通過(guò)回水管一與加熱水箱連通，回水總管通過(guò)回水管二與換熱器連通，回水管一上設(shè)有閥門(mén)一，回水管二上設(shè)有閥門(mén)二，保溫水箱和換熱器通過(guò)調(diào)節(jié)管連通。

熱泵是一種將低位熱源的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置，也是全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。它不同于人們所熟悉的可以提高位能的機(jī)械設(shè)備—“泵”；熱泵通常是先從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過(guò)電力做功，然后再向人們提供可被利用的高品位熱能。空氣源熱泵傳熱工質(zhì)是一種特殊物質(zhì)，常壓下其沸點(diǎn)為零下40℃，凝固點(diǎn)為零下100℃以下，該物質(zhì)冷的時(shí)候是液體，但很容易被蒸發(fā)成氣體，反之亦然。目前市場(chǎng)上主要采用的導(dǎo)熱工質(zhì)還是R22，本文簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)熱工質(zhì)。

進(jìn)一步的，調(diào)節(jié)管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步的，換熱器內(nèi)設(shè)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫的溫度儀。

進(jìn)一步的，保溫水箱內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)水位的液位儀。

進(jìn)一步的，冷水進(jìn)水管上設(shè)有閥門(mén)三。當(dāng)溫度儀檢測(cè)到保溫水箱的水處于較低水位時(shí)，閥門(mén)三打開(kāi)，給保溫水箱補(bǔ)充水。

當(dāng)外部空氣溫度較高時(shí)，可以直接使用空氣能加熱系統(tǒng)給水升溫，保溫水箱內(nèi)的冷水通過(guò)回水管進(jìn)入到換熱器中，此時(shí)閥門(mén)一關(guān)閉，閥門(mén)二打開(kāi)，啟動(dòng)熱泵，換熱器中的螺旋熱交換管中的導(dǎo)熱工質(zhì)依次通過(guò)儲(chǔ)液罐、干燥過(guò)濾器、膨脹閥到達(dá)吸熱器中的螺旋熱交換管中，吸熱器吸收空氣中的熱能，將熱能傳遞到導(dǎo)熱工質(zhì)中，通過(guò)熱泵將熱導(dǎo)熱工質(zhì)轉(zhuǎn)移到換熱器中，螺旋熱交換管將熱能傳遞到換熱器的水中使水升溫，換熱器的熱水經(jīng)加熱水箱及熱水進(jìn)水管進(jìn)入到保溫水箱中，保溫水箱的水溫升高，人們就可以直接使用熱水了。

當(dāng)外部空氣溫度較低時(shí)，空氣能加熱系統(tǒng)無(wú)法快速加熱水溫，此時(shí)先給熱泵和陶瓷加熱片通電，調(diào)節(jié)閥和閥門(mén)二處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門(mén)一打開(kāi)，循環(huán)水泵將保溫水箱中的冷水抽送到加熱水箱中，陶瓷加熱片快速給加熱水箱中的水加熱升溫，熱水通過(guò)熱水進(jìn)水管回到加熱水箱中，循環(huán)水泵啟動(dòng)3-5分鐘后，保溫水箱即可提供人們洗澡用熱水；當(dāng)人們?cè)谑褂脽崴螅瑩Q熱器中的水也經(jīng)過(guò)空氣能加熱系統(tǒng)升溫到可用熱水，此時(shí)可將陶瓷加熱片的電源關(guān)閉，閥門(mén)一關(guān)閉，停止紅外加熱模式，閥門(mén)二和調(diào)節(jié)閥打開(kāi)，可采用空氣能加熱系統(tǒng)給保溫水箱持續(xù)提供熱水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本紅外加熱的空氣能熱水器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.加熱快，通過(guò)陶瓷加熱片紅外加熱，加熱效率快，陶瓷片加熱速度10秒可高達(dá)1300度；

2.即使陶瓷加熱片斷裂也沒(méi)有一絲電流，真正做到水電分離，保證保溫水箱內(nèi)不會(huì)有電流，防止人們洗澡時(shí)被電到。

附圖說(shuō)明

圖1是本紅外加熱的空氣能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、保溫水箱；2、換熱器；3、吸熱器；4、加熱水箱；5、螺旋熱交換管；6、熱管；7、冷管；8、熱泵；9、儲(chǔ)液罐；10、干燥過(guò)濾器；11、膨脹閥；12、熱水進(jìn)水管；13、冷水進(jìn)水管；14、熱水出水管；15、回水總管；16、閥門(mén)三；17、陶瓷加熱片；18、循環(huán)水泵；19、回水管一；20、回水管二；21、閥門(mén)一；22、閥門(mén)二；23、調(diào)節(jié)管；24、調(diào)節(jié)閥；25、溫度儀；26、液位儀。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

如圖1所示，本紅外加熱的空氣能熱水器包括保溫水箱1、換熱器2和吸收空氣能的吸熱器3，換熱器2和吸熱器3內(nèi)設(shè)有螺旋熱交換管5，兩個(gè)螺旋熱交換管5之間通過(guò)熱管6和冷管7連接形成一封閉循環(huán)系統(tǒng)。

在熱管6上設(shè)有熱泵8，在冷管7上設(shè)有儲(chǔ)液罐9、干燥過(guò)濾器10、膨脹閥11，其特征在于，保溫水箱1上端連通有熱水進(jìn)水管12和提供自來(lái)水的冷水進(jìn)水管13，保溫水箱1下端連通有熱水出水管14和回水總管15，換熱器2側(cè)面固定有加熱水箱4，加熱水箱4內(nèi)設(shè)有若干陶瓷加熱片17。

回水總管15上設(shè)有循環(huán)水泵18，回水總管15通過(guò)回水管一19與加熱水箱4連通，回水總管15通過(guò)回水管二20與換熱器2連通，回水管一19上設(shè)有閥門(mén)一21，回水管二20上設(shè)有閥門(mén)二22，保溫水箱1和換熱器2通過(guò)調(diào)節(jié)管23連通。

換熱器2內(nèi)設(shè)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫的溫度儀25，保溫水箱1內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)水位的液位儀26。

調(diào)節(jié)管23上設(shè)有調(diào)節(jié)閥24，打開(kāi)調(diào)節(jié)閥24，可以使換熱器2中的熱水流入到加熱水箱4中。

冷水進(jìn)水管13上設(shè)有閥門(mén)三16。當(dāng)溫度儀25檢測(cè)到保溫水箱1的水處于較低水位時(shí)，閥門(mén)三16打開(kāi)，給保溫水箱1補(bǔ)充水。

工作原理：當(dāng)外部空氣溫度較高時(shí)，可以直接使用空氣能加熱系統(tǒng)給水升溫，保溫水箱1內(nèi)的冷水通過(guò)回水管進(jìn)入到換熱器2中，此時(shí)閥門(mén)一21關(guān)閉，閥門(mén)二22打開(kāi)，啟動(dòng)熱泵8，換熱器2中的螺旋熱交換管5中的導(dǎo)熱工質(zhì)依次通過(guò)儲(chǔ)液罐9、干燥過(guò)濾器10、膨脹閥11到達(dá)吸熱器3中的螺旋熱交換管5中，吸熱器3吸收空氣中的熱能，將熱能傳遞到導(dǎo)熱工質(zhì)中，通過(guò)熱泵8將熱導(dǎo)熱工質(zhì)轉(zhuǎn)移到換熱器2中，螺旋熱交換管5將熱能傳遞到換熱器2的水中使水升溫，換熱器2的熱水經(jīng)加熱水箱4及熱水進(jìn)水管12進(jìn)入到保溫水箱1中，保溫水箱1的水溫升高，人們就可以直接使用熱水了。

當(dāng)外部空氣溫度較低時(shí)，空氣能加熱系統(tǒng)無(wú)法快速加熱水溫，此時(shí)先給熱泵8和陶瓷加熱片17通電，調(diào)節(jié)閥24和閥門(mén)二22處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門(mén)一21打開(kāi)，循環(huán)水泵18將保溫水箱1中的冷水抽送到加熱水箱4中，陶瓷加熱片17快速給加熱水箱4中的水加熱升溫，熱水通過(guò)熱水進(jìn)水管12回到加熱水箱4中，循環(huán)水泵18啟動(dòng)3-5分鐘后，保溫水箱1即可提供人們洗澡用熱水；當(dāng)人們?cè)谑褂脽崴螅瑩Q熱器2中的水也經(jīng)過(guò)空氣能加熱系統(tǒng)升溫到可用熱水，此時(shí)可將陶瓷加熱片17的電源關(guān)閉，閥門(mén)一21關(guān)閉，停止紅外加熱模式，閥門(mén)二22和調(diào)節(jié)閥24打開(kāi)，可采用空氣能加熱系統(tǒng)給保溫水箱1持續(xù)提供熱水。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。