CN104296390B - 套管式换热器防冻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种套管式换热器防冻结构及其防冻方法，其结构包括冷媒管、套管、储水箱和控制电路，冷媒管设置在套管内，冷媒管外壁与套管内壁之间共同围成水加热腔，水加热腔一端与储水箱连通；其特征在于：还包括分别与控制电路电气连接的循环水泵、室外温度传感器和水位开关；所述循环水泵设有进水口和出水口，进水口通过电动三通调节阀分别与进水管和储水箱连接，出水口与水加热腔另一端连通；所述水位开关位于储水箱内，且储水箱内对应水位开关所处高度位置的储水量大于或等于水加热腔储水量。此款套管式换热器防冻结构能通过循环水泵驱使水加热腔内的水流动，从而在一定轻度下放缓其结冰的速度。
Description
技术领域
本发明涉及热泵热水器技术领域，特别是一种用于热泵热水器的套管式换热器防冻方法。
背景技术
现有热泵热水器的套管式换热器均由冷媒管和套管构成，冷媒管设置在套管内，冷媒管外壁与套管内壁之间共同围成水加热腔，套管与冷媒管一起绕制成盘管状，盘管状的套管表面设有保温层。使用过程中，由于套管式换热器安装在室外，当室外温度低于0℃时，套管内的水即有可能结冰，致使套管及冷媒管容易冻裂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，防冻效果好、提高套管寿命的套管式换热器防冻方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种套管式换热器防冻结构，包括冷媒管、套管、储水箱和控制电路，冷媒管设置在套管内，冷媒管外壁与套管内壁之间共同围成水加热腔，水加热腔一端与储水箱连通；其特征在于：还包括分别与控制电路电气连接的循环水泵、室外温度传感器和水位开关；所述循环水泵设有进水口和出水口，进水口通过电动三通调节阀分别与进水管和储水箱连接，出水口与水加热腔另一端连通；所述水位开关位于储水箱内，且储水箱内对应水位开关所处高度位置的储水量大于或等于水加热腔储水量。
本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：
作为更具体的一种方案，所述套管为PPR管。PPR管又叫三型聚丙烯管，具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长等特点。
所述套管与冷媒管一起绕制成盘管状，盘管状的套管表面从内至外依次设有铝箔层、电伴热带和保温层，电伴热带与控制电路电气连接。
所述水加热腔两端分别设有第一水温传感器和第二水温传感器，第一水温传感器和第二水温传感器分别与控制电路电气连接。
所述循环水泵设有排空口，排空口与电磁阀连接，电磁阀与控制电路电气连接。
一种套管式换热器防冻结构的防冻方法，其特征在于：当控制电路上电进入恢复掉电记忆后进入关机状态防冻模式：在关机状态防冻模式下，首先检测水位开关，若水位开关处于关闭状态，即属于正常，室外温度传感器每隔时间T1检测一次室外温度，当温度低于t1℃时，电动三通调节阀控制循环水泵进水口与储水箱连通、并启动循环水泵工作T2时间段后再次进入关机状态防冻模式；当室外温度传感器检测温度未低于t1℃时，电动三通调节阀和循环水泵不动作，继续处于关机状态防冻模式；若水位开关处于打开状态，即表示储水箱缺水，控制电路报警；或者，通过电动三通调节阀控制循环水泵的进水口与进水管连通，以对储水箱补水，直至水位开关处于关闭状态。
所述T1为30分钟至90分钟，T2为30秒至120秒，t1为0.5至2。
所述控制电路还具有待机待命状态防冻模式；当控制电路掉电前未处于关机状态时，控制电路上电进入恢复掉电记忆后进入待机待命状态防冻模式；或者，当控制电路掉电前处于关机状态时，控制电路上电进入关机状态防冻模式的情况下，可开启控制电路的待机待命状态防冻模式；在待机待命状态防冻模式下，还可具有加热防冻功能和水加热腔排空防冻功能。
所述加热防冻功能启动时，第一水温传感器和第二水温传感器探测到水加热腔内水温低于t2℃时，启动电伴热带，使水加热腔内水温升高N℃后停止加热；其中，t2为0.5至2，N为2至10。
所述水加热腔排空防冻功能通过手动操作控制电路来开启，水加热腔排空防冻功能开启后，电磁阀启动，排空口打开，以将水加热腔内的水排空。
本发明的有益效果如下：
（1）此款套管式换热器防冻结构能通过循环水泵驱使水加热腔内的水流动，从而在一定轻度下放缓其结冰的速度；
（2）此款套管式换热器防冻结构的套管为PPR管，TPR管较金属管的延展性好，即使水加热腔内的水结冰的情况下，PPR管仍能适应因结冰带来的膨胀量，避免冷媒管冻裂；
（3）此款套管式换热器外设有电伴热带和保温层，通过启动电伴热带可以对套管加热，防止水加热腔内的水结冰；
（4）此款套管式换热器防冻结构的循环水泵设有排空口，在停机不工作前，可以将水加热腔内的水排空口，以进一步达到防冻的目的。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为图1中套管式换热器的A-A剖视结构示意图。
图3为套管式换热器中套管及其端口连接构件的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1至图3所示，一种套管式换热器100防冻结构，包括冷媒管3、套管1、储水箱21和控制电路19，冷媒管3设置在套管1内，冷媒管3外壁与套管1内壁之间共同围成水加热腔2，水加热腔2一端与储水箱21连通；其特征在于：还包括分别与控制电路19电气连接的循环水泵7、室外温度传感器20和水位开关22；所述循环水泵7设有进水口8和出水口15，进水口8通过电动三通调节阀9分别与进水管11和储水箱21连接（电动三通调节阀9与储水箱21之间通过接驳管10连通），出水口15与水加热腔2另一端连通；所述水位开关22位于储水箱21内，且储水箱21内对应水位开关22所处高度位置的储水量大于或等于水加热腔2储水量。
所述套管1为PPR管。
所述套管1与冷媒管3一起绕制成盘管状，盘管状的套管1表面从内至外依次设有铝箔层6、电伴热带4和保温层5，电伴热带4与控制电路19电气连接。
所述水加热腔2两端（出水端和进水端）分别设有第一水温传感器12和第二水温传感器17，第一水温传感器12和第二水温传感器17分别与控制电路19电气连接。
所述循环水泵7设有排空口16，排空口16与电磁阀14连接，电磁阀14与控制电路19电气连接。
所述冷媒管3与热泵系统18连接。
一种套管式换热器防冻结构的防冻方法，当控制电路19上电进入恢复掉电记忆后进入关机状态防冻模式：
在关机状态防冻模式下，首先检测水位开关22，若水位开关22处于关闭状态，即属于正常，室外温度传感器20每隔时间T1检测一次室外温度，当温度低于t1℃时，电动三通调节阀9控制循环水泵7进水口8与储水箱21连通、并启动循环水泵7工作T2时间段后再次进入关机状态防冻模式。
当室外温度传感器20检测温度未低于t1℃时，电动三通调节阀9和循环水泵7不动作，继续处于关机状态防冻模式。
若水位开关22处于打开状态，即表示储水箱21缺水，控制电路19报警；或者，通过电动三通调节阀9控制循环水泵7的进水口8与进水管11连通，以对储水箱21补水，直至水位开关22处于关闭状态。
所述T1为30分钟至90分钟，T2为30秒至120秒，t1为0.5至2。其中，本实施例的T1优选为60分钟，T2优选为60秒，t1优选为1。
所述控制电路19还具有待机待命状态防冻模式；当控制电路19掉电前未处于关机状态时，控制电路19上电进入恢复掉电记忆后进入待机待命状态防冻模式；或者，当控制电路19掉电前处于关机状态时，控制电路19上电进入关机状态防冻模式的情况下，可开启控制电路19的待机待命状态防冻模式。
在待机待命状态防冻模式下，还可具有加热防冻功能和水加热腔2排空防冻功能。
所述加热防冻功能启动时，第一水温传感器12和第二水温传感器17探测到水加热腔2内水温低于t2℃时，启动电伴热带4，使水加热腔2内水温升高N℃后停止加热；其中，t2为0.5至2，N为2至10。其中，本实施例的t2优选为1，N优选为5。
所述水加热腔2排空防冻功能通过手动操作控制电路19来开启，水加热腔2排空防冻功能开启后，电磁阀14启动，排空口16打开，以将水加热腔2内的水排空。
Claims (6)
1.一种套管式换热器防冻方法，包括冷媒管、套管、储水箱和控制电路，冷媒管设置在套管内，冷媒管外壁与套管内壁之间共同围成水加热腔，水加热腔一端与储水箱连通，其特征在于：还包括分别与控制电路电气连接的循环水泵、室外温度传感器和水位开关；
所述循环水泵设有进水口和出水口，进水口通过电动三通调节阀分别与进水管和储水箱连接，出水口与水加热腔另一端连通；
所述水位开关位于储水箱内，且储水箱内对应水位开关所处高度位置的储水量大于或等于水加热腔储水量；
所述套管与冷媒管一起绕制成盘管状，盘管状的套管表面从内至外依次设有铝箔层、电伴热带和保温层，电伴热带与控制电路电气连接；
所述水加热腔两端分别设有第一水温传感器和第二水温传感器，第一水温传感器和第二水温传感器分别与控制电路电气连接；
所述循环水泵设有排空口，排空口与电磁阀连接，电磁阀与控制电路电气连接；
当控制电路上电进入恢复掉电记忆后进入关机状态防冻模式：
在关机状态防冻模式下，首先检测水位开关，若水位开关处于关闭状态，即属于正常，室外温度传感器每隔时间T1检测一次室外温度，当温度低于t1℃时，电动三通调节阀控制循环水泵进水口与储水箱连通、并启动循环水泵工作T2时间段后再次进入关机状态防冻模式；
当室外温度传感器检测温度未低于t1℃时，电动三通调节阀和循环水泵不动作，继续处于关机状态防冻模式；
若水位开关处于打开状态，即表示储水箱缺水，控制电路报警；或者，通过电动三通调节阀控制循环水泵的进水口与进水管连通，以对储水箱补水，直至水位开关处于关闭状态。
2.根据权利要求1所述套管式换热器防冻方法，其特征在于：所述套管为PPR管。
3.根据权利要求1所述套管式换热器防冻方法，其特征在于：所述T1为30分钟至90分钟，T2为30秒至120秒，t1为0.5至2。
4.根据权利要求3所述套管式换热器防冻方法，其特征在于：所述控制电路还具有待机待命状态防冻模式；
当控制电路掉电前未处于关机状态时，控制电路上电进入恢复掉电记忆后进入待机待命状态防冻模式；或者，当控制电路掉电前处于关机状态时，控制电路上电进入关机状态防冻模式的情况下，开启控制电路的待机待命状态防冻模式；
在待机待命状态防冻模式下，还具有加热防冻功能和水加热腔排空防冻功能。
5.根据权利要求4所述套管式换热器防冻方法，其特征在于：所述加热防冻功能启动时，第一水温传感器和第二水温传感器探测到水加热腔内水温低于t2℃时，启动电伴热带，使水加热腔内水温升高N℃后停止加热；其中，t2为0.5至2，N为2至10。
6.根据权利要求5所述套管式换热器防冻方法，其特征在于：所述水加热腔排空防冻功能通过手动操作控制电路来开启，水加热腔排空防冻功能开启后，电磁阀启动，排空口打开，以将水加热腔内的水排空。
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