[發明專利]水箱和包含該水箱的熱泵熱水機及其控制方法

有效

• 申請號: 201110425758.6
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102563872A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 饒榮水;曹明修;陳文強;余彬;任林行
• 申請（專利權）人: 廣東美的暖通設備有限公司
• 主分類號: F24H9/00
• 分類號: F24H9/00;F24H9/02;F24H4/04
• 代理公司: 佛山市粵順知識產權代理事務所 44264
• 代理人: 唐強熙;鄒濤

技術領域

本發明涉及一種水箱和包含該水箱的熱泵熱水機及其控制方法。

背景技術

目前，用于熱泵熱水機的水箱都在朝著小體積的方向發展，對于需要實現速熱功能的熱泵熱水器來說，要求水箱同時作為換熱用和儲水用。

中國專利文獻號CN?101936603A于2011年01月05日公開了一種分體速熱式熱泵熱水器的控制方法及其熱水器，熱水器，包括相互連接和連通的熱泵熱水器主機、熱水箱和中控裝置，與主機通過管路連通的冷凝器設置在熱水箱中，熱水箱與大功率主機連接，主機的功率為1.5～3匹，且主機上配有環境溫度傳感器，在熱水箱的中部設有中部水溫傳感器、底部設有底部水溫傳感器，熱水箱的外殼上設有顯示水溫和水位的顯示屏，且各傳感器和顯示屏與中控裝置電連接。熱水箱為臥式熱水箱，臥式熱水箱的容積為35～70L。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種結構簡單合理、操作靈活、能效比高、能迅速提供熱水、適用范圍廣的水箱和包含該水箱的熱泵熱水機及其控制方法，以克服現有技術中的不足之處。

按此目的設計的一種水箱，包括設置在殼體內的換熱單元，其結構特征是殼體包括水箱外筒和水箱內筒，水箱外筒和水箱內筒共同圍成環狀腔室，換熱單元設置在環狀腔室內，進水管與環狀腔室的底部相通，水箱內筒為中空結構，環狀腔室的頂部與水箱內筒的內腔相通，出水管與水箱內筒的內腔的底部相通。

所述換熱單元呈螺旋狀盤繞在環狀腔室內。

所述環狀腔室內設置有呈螺旋狀布置的導流隔板，換熱單元盤繞在導流隔板之間。

所述電加熱器設置在水箱內筒的內腔中。

所述換熱單元的頂部通過分配器與制冷劑進管相接，換熱單元的底部與制冷劑出管相接。

所述水箱的頂部設置有第一溫度傳感器以及排氣閥，水箱的中部設置有第二溫度傳感器；水箱的儲水量≥25L。

所述換熱單元包括并聯的外層換熱單元、中間層換熱單元和內層換熱單元，外層換熱單元靠近水箱外筒，內層換熱單元靠近水箱內筒，中間層換熱單元位于外層換熱單元和內層換熱單元之間；外層換熱單元、中間層換熱單元和內層換熱單元以水箱內筒的軸心呈同心均布在環狀腔室內。

一種熱泵熱水機，包括壓縮機、四通閥、空氣側換熱器、節流閥以及上述的水箱，其結構特征是壓縮機通過排氣管與四通閥的第三接口相接，壓縮機通過回氣管與四通閥的第一接口相接，四通閥的第四接口與空氣側換熱器的一端相接，空氣側換熱器的另一端經過節流閥之后通過制冷劑出管與水箱的換熱單元的底部相接，四通閥的第二接口通過制冷劑進管、分配器與水箱的換熱單元的頂部相接。

所述進水管上設置有水流開關；空氣側換熱器上設置有第三溫度傳感器。

一種熱泵熱水機的控制方法，其特征是包括以下步驟：

第一，初次上電，壓縮機和電加熱器同時工作，當通過設置在水箱中部的第二溫度傳感器檢測到水箱內的水溫達到設定值Tset后，通過水流開關檢測的信號判斷用戶的用熱水需求，如果用戶沒有用熱水需求時，壓縮機和電加熱器停止工作；如果用戶有用熱水需求時，則壓縮機繼續工作，電加熱器停止工作；

第二，非初次上電，如果檢測到用戶有用熱水需求時，當通過設置在水箱中部的第二溫度傳感器檢測的水箱內的水溫T10≤Tset+ΔT時，壓縮機和電加熱器同時開啟工作，5分鐘后電加熱器停止工作，當檢測到用戶沒有用熱水需求且同時T10＞Tset+ΔT時，壓縮機停止工作；其中，T10為水箱的水溫，ΔT為壓縮機和電加熱器工作的溫度回差；ΔT的取值范圍為0～5℃；

第三，待機狀態，此時用戶沒有用熱水需求，當通過設置在水箱中部的第二溫度傳感器檢測的水箱內的水溫T10≤Tset-ΔT時，壓縮機開啟工作，直到檢測到T10＞Tset+ΔT后壓縮機才停止工作；

第四，化霜狀態，當通過空氣側換熱器上的第三溫度傳感器檢測到的空氣側換熱器的盤管溫度T17累計30分鐘小于設定化霜溫度Tdefrost，即T17＜Tdefrost后，電加熱器開啟工作，10分鐘后進入化霜，退出化霜一段時間Δτ2分鐘后，電加熱器停止工作，壓縮機繼續工作；其中，T17為空氣側換熱器的盤管溫度，Δτ2為電加熱器延時關閉時間；