本发明涉及热水器技术领域，特别是涉及一种热泵热水器。

背景技术

热泵热水器包括压缩机、水箱、冷凝器、节流装置、蒸发器等，其由于优良的性能广泛应用在人们的日常生活中。但是，热泵热水器在冬天室外温度较低的情况下，容易结霜，特别是室外换热器底部最易使霜层累加，并结成霜冰，如果不及时除霜，会影响生活采暖、热水的产量并且还会对热泵系统的性能造成不利影响，增加能源损耗，情况严重时会发生停机现象。

目前市场上大多数热泵在化霜时采用的方式为：热泵热水器停止制热，并从水箱中吸热化霜，这种方式降低了水箱中水温，并且使得热泵热水器不能连续制热，影响了制热水的速度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种热泵热水器，采用蓄热化霜，化霜时不会影响水箱中的水温，且化霜的同时也可以继续制热水，不会影响制热水的速度。

为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种热泵热水器，热泵热水器包括：

制冷剂回路，制冷剂回路上依次设置压缩机、水箱、节流单元以及室外蒸发器；

蓄热装置，蓄热装置包括第一换热器和第二换热器，第一换热器串联在水箱和节流单元之间，第二换热器串联在室外蒸发器和压缩机之间；

化霜支路，化霜支路与制冷剂支路并联；其中，制冷剂支路为水箱、第一换热器和节流单元形成的支路。

在一些实施例中，化霜支路上设置电磁阀，用于使得化霜支路可选择性地对室外蒸发器进行化霜。

在一些实施例中，蓄热装置还包括保温壳体以及设置与保温壳体内的蓄热层，第一换热器和第二换热器均设置于保温壳体内，用于与蓄热层进行热交换。

在一些实施例中，蓄热层为相变蓄热材料。

在一些实施例中，水箱内设置有第一冷凝器和第二冷凝器，第一冷凝器和第二冷凝器串联，从压缩机中排出的制冷剂选择性地进入第一冷凝器，或者，从压缩机中排出的制冷剂依次进入第一冷凝器和第二冷凝器。

在一些实施例中，热泵热水器还包括与第二冷凝器并联的旁通支路，第一冷凝器与第二冷凝器或旁通管路能够选择地连通。

在一些实施例中，热泵热水器还包括阀门单元，第一冷凝器通过阀门单元与旁通支路或第二冷凝器选择性连通。

在一些实施例中，第二冷凝器的出口端与阀门单元之间设置单向阀用于限制制冷剂的流向。

在一些实施例中，阀门单元包括三通阀。

在一些实施例中，阀门单元包括并联设置的第一电磁阀和第二电磁阀。

在一些实施例中，节流单元为电子膨胀阀。

与现有技术相比，本发明提供的热泵热水器至少具有下列有益效果：

从压缩机排出的高温高压的制冷剂经过水箱放热，加热水箱中的水后，经过第一换热器继续放热，将热量存储在蓄热装置中，之后经过节流单元变成低压低温的气液两相制冷剂，之后进入室外蒸发器中，吸收空气中的热量后，再次进入蓄热装置，通过第二换热器进行吸热，进一步提升制冷剂的温度和压力，最后进入压缩机的吸气口，如此反复进行；该过程通过提高系统低压和温度的方式来给化霜提供能量；

化霜时，从压缩机排出的高温高压的制冷剂，一部分通过制冷剂回路继续制热水，另一部分经过化霜支路进入室外蒸发器进行除霜，两路制冷剂从室外蒸发器出来后，进入蓄热装置，通过第二换热器从蓄热装置中吸收热量，变成低压低温的气态制冷剂，进入压缩机吸气口，如此反复完成化霜和持续制热水；

因此，本发明提供的热泵热水器通过蓄热装置、化霜支路与制冷剂回路之间的配合，巧妙地实现了在制冷剂回路工作的过程中蓄热，提高系统低压和温度，为后续的化霜提供能量，并且由于化霜支路与制冷剂支路并联，因此在化霜的过程中不会影响制热水。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的一种热泵热水器的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的一种热泵热水器的另外一种结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的一种热泵热水器的另外一种结构示意图。

其中：

100、制冷剂回路；200、蓄热装置；300、化霜支路；101、压缩机；102、水箱；103、节流单元；104、室外蒸发器；201、保温壳体；202、蓄热层；301、电磁阀；1021、第一冷凝器；1022、第二冷凝器；1023、阀门单元；1024、单向阀；10231、第一电磁阀；10232、第二电磁阀。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种热泵热水器，如图1所示，热泵热水器包括制冷剂回路100、蓄热装置200和化霜支路300，其中：

制冷剂回路100上依次设置压缩机101、水箱102、节流单元103以及室外蒸发器104；蓄热装置200包括第一换热器和第二换热器，第一换热器串联在水箱102和节流单元103之间，第二换热器串联在室外蒸发器104和压缩机101之间；化霜支路300与制冷剂支路并联；其中，制冷剂支路为水箱102、第一换热器和节流单元103形成的支路。

在该实施例中，从压缩机101排出的高温高压的制冷剂经过水箱102放热，加热水箱102中的水后，经过第一换热器继续放热，将热量存储在蓄热装置200中，之后经过节流单元103变成低压低温的气液两相制冷剂，进入室外蒸发器104中，吸收空气中的热量后，再次进入蓄热装置200，通过第二换热器进行吸热，进一步提升制冷剂的温度和压力，最后进入压缩机101的吸气口，如此反复进行；该过程通过提高系统低压和温度的方式来给化霜提供能量；

化霜时，从压缩机101排出的高温高压的制冷剂，一部分通过制冷剂回路100继续制热水，另一部分经过化霜支路300进入室外蒸发器104进行除霜，两路制冷剂从室外蒸发器104出来后汇合，共同进入蓄热装置200，通过第二换热器从蓄热装置200中吸收热量，变成低压低温的气态制冷剂，进入压缩机101吸气口，如此反复完成化霜和持续制热水。

在具体实施例中：节流单元103为电子膨胀阀，但不局限于电子膨胀阀，只要能实现节流功能的都可以。

在具体实施例中：

化霜支路300上设置电磁阀301，用于使得化霜支路300可选择性地对室外蒸发器104进行化霜。

如此，当蓄热装置200中存储的热量足够，并且需要进行化霜时，电磁阀301打开，化霜和制热水同时进行。

在具体实施例中：

蓄热装置200还包括保温壳体201以及设置与保温壳体201内的蓄热层202，第一换热器和第二换热器均设置于保温壳体201内，用于与蓄热层202进行热交换。

具体地，当从压缩机101排出的高温高压的制冷剂依次经过水箱102和蓄热装置200时，蓄热装置200中的第一换热器工作，用于将高温高压的制冷器中的热量存储在蓄热层202中；

当制冷剂经过节流单元103变成低压低温的气液两相制冷剂，依次进入室外蒸发器104和蓄热装置200时，蓄热装置200中的第二换热管工作，用于将蓄热层202中的热量转换至制冷剂上。

具体地，第一换热器和第二换热器可以采用翅片管换热器、螺旋盘管换热器、蛇形管换热器等任何结构的换热器。

在具体实施例中：

蓄热层202为相变蓄热材料。

具体地，相变蓄热材料优选复合相变蓄热层。

相变蓄热是一种以相变蓄热材料或者复合相变蓄热材料未基础的高新储能技术，其利用物质在相变(如凝固/熔化、凝结/汽化、固化/升华等)过程发生的相变热来进行热量的储存和利用。相变蓄热材料蓄热密度高，能够通过相变在恒温下放出大量热量。由于相变蓄热具有温度恒定和蓄热密度大的优点，得到了广泛的研究，尤其适用于热量供给不连续或供给与需求不协调的工况下。相变蓄热技术作为解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段，是提高能源利用率的重要途径之一，可用于解决热能供给与需求失配的矛盾。

在其中一个实施例中，如图2所示，本实施例中的水箱102内设置有第一冷凝器1021和第二冷凝器1022，从压缩机101中排出的制冷剂进入第一冷凝器1021，或者，从压缩机101中排出的制冷剂依次进入第一冷凝器1021和第二冷凝器1022。

这样设置的意义在于可以实现快速加热和部分加热，比如，当急需热水或者仅需部分热水时，可以选择让制冷剂仅经过第一冷凝器1021对水箱102上部分水进行加热，满足了用户的需求，且不会造成能量的浪费。

为了实现选择性的加热水箱102中的部分水或者全部水，热泵热水器还包括与第二冷凝器1022并联的旁通支路，第一冷凝器1021与第二冷凝器1022或旁通管路能够选择地连通。

热泵热水器还包括阀门单元1023，第一冷凝器1021通过阀门单元1023与旁通支路或第二冷凝器1022选择性连通。

第二冷凝器1022的出口端与阀门单元1023之间设置单向阀1024用于限制制冷剂的流向。

阀门单元1023有以下两种结构形式：

第一种，如图2所示，阀门单元1023包括三通阀。

如此，压缩机101将制冷剂压缩成高压高温气态制冷剂后，进入水箱102中的第一冷凝器1021，加热水箱102上部的水，制冷剂放热冷凝成高压液态制冷剂后，由三通阀的C管进入蓄热装置200中继续放热(此时仅加热水箱102上部的水)，蓄热装置200蓄热，制冷剂经过节流单元103节流后变成低压低温气液两相制冷剂，进入室外蒸发器104吸收空气中的热量，变成低压低温的气态制冷剂，经蓄热装置200后，进入压缩机101吸气口，如此反复。此过程中电磁阀301关闭。

当然，在上述过程中，若需要对水箱102进行整体加热，则压缩机101将制冷剂压缩成高压高温气态制冷剂后，进入水箱102中的第一冷凝器1021，加热水箱102上部的水，再通过三通阀的E管进入第二冷凝器1022中即可。

第二种，如图3所示，阀门单元1023包括并联设置的第一电磁阀10231和第二电磁阀10232。

如此，压缩机101将制冷剂压缩成高压高温气态制冷剂后，进入水箱102中的第一冷凝器1021，加热水箱102上部的水，制冷剂放热冷凝成高压液态制冷剂后，通过第一电磁阀10231(此时第二电磁阀10232关闭)进入蓄热装置200中继续放热，蓄热装置200蓄热，制冷剂经过节流单元103节流后变成低压低温气液两相制冷剂，进入室外蒸发器104吸收空气中的热量，变成低压低温的气态制冷剂，经蓄热装置200后，进入压缩机101吸气口，如此反复。此过程中电磁阀301关闭。

当然，在上述过程中，若需要对水箱102进行整体加热，则压缩机101将制冷剂压缩成高压高温气态制冷剂后，进入水箱102中的第一冷凝器1021，加热水箱102上部的水后，再通过第二电磁阀10232(此时第一电磁阀10231关闭)进入第二冷凝器1022中即可。

不管是各种结构的阀门单元1023，化霜处理的实质都是相同的，当需要进行化霜时，电磁阀301得电，化霜支路300工作，同时可连续制热水。具体为：从压缩机101排出的高温高压的制冷剂，一部分通过制冷剂回路100继续制热水，另一部分经过化霜支路300进入室外蒸发器104进行除霜，两路制冷剂从室外蒸发器104出来后汇合，共同进入蓄热装置200，通过第二换热器从蓄热装置200中吸收热量，变成低压低温的气态制冷剂，进入压缩机101吸气口，如此反复完成化霜和持续制热水。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。