CN108895662A - 热水机及其控制方法、控制装置、可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水机，该热水机包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、承压水箱、流量调节装置和旁通阀；所述第一换热器设有水通道以及冷媒通道，所述压缩机、所述第一换热器的冷媒通道、所述节流装置以及所述第二换热器依次连接形成冷媒循环回路，所述承压水箱、所述流量调节装置以及所述第一换热器的水通道依次连接形成水循环回路；所述旁通阀并联设置于所述流量调节装置的两端。本发明还公开了一种热水机控制方法、热水机控制装置、可读存储介质。本发明保证热水机在水温较高时启动可快速的达到稳定状态，使热水机正常运行的同时水温可快速达到用户所需的温度。

Description

热水机及其控制方法、控制装置、可读存储介质

技术领域

本发明涉及热水机技术领域，尤其涉及热水机、热水机控制方法、热水机控制装置和可读存储介质。

背景技术

为了提高热水机的适用范围，目前采用承压式储水箱的热泵热水机存在直热工作模式和循环工作模式，即可实现循环式制热水也可实现制热式制热水。但两种工作模式所要求的流量不一样，仅仅通过在水循环回路中设置水流量调节装置无法很好的保证水可快速达到设定温度，而且在承压水箱中的水温较高时启动加热，可能造成系统的温度、压力、电流过高而造成热水机的停机保护。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种热水机，旨在保证热水机在水温较高时启动可快速的达到稳定状态，使热水机正常运行的同时水温可快速达到用户所需的温度。

为实现上述目的，本发明提供一种热水机，所述热水机包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、承压水箱、流量调节装置和旁通阀；所述第一换热器设有水通道以及冷媒通道，所述压缩机、所述第一换热器的冷媒通道、所述节流装置以及所述第二换热器依次连接形成冷媒循环回路，所述承压水箱、所述流量调节装置以及所述第一换热器的水通道依次连接形成水循环回路；所述旁通阀并联设置于所述流量调节装置的两端。

可选地，所述承压水箱设有冷水进水口、热水出水口、循环进水口以及循环出水口，所述循环进水口连通所述流量调节装置的进水口，所述循环出水口连通所述第一换热器的水通道的出水口。

可选地，所述热水机还包括水泵，所述水泵的进水口与所述循环进水口

连接，所述水泵的出水口与所述流量调节装置的进水口连接。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种热水机控制方法，基于如上任一项所述的热水机，所述热水机控制方法包括以下步骤：

获取第一换热器的进水温度；

在流量调节装置开启时，判断所述进水温度是否大于或等于第一预设温度；

若是，则控制旁通阀开启。

可选地，所述热水机控制方法还包括：

获取承压水箱内的水温；

在所述水温小于或等于第二预设温度时，控制所述流量调节装置开启；

可选地，所述判断所述进水温度是否大于或等于第一预设温度的步骤之后，还包括：

在所述进水温度大于或等于第一预设温度时，控制所述旁通阀开启，且确定所述进水温度所在的温度区间；

根据所述温度区间确定所述流量调节装置的初始开度；

控制所述流量调节装置开启至所述初始开度。

可选地，所述控制所述流量调节装置开启至所述初始开度的步骤之后还包括：

获取所述热水机的设定温度以及所述第一换热器的出水温度；

根据所述设定温度和所述出水温度调节所述流量调节装置的开度。

可选地，所述根据所述温度区间确定所述流量调节装置的初始开度的步骤包括：

当所述温度区间为第一区间时，确定所述流量调节装置的初始开度为第一开度；

当所述温度区间为第二区间时，确定所述流量调节装置的初始开度为第二开度；

所述第一区间中的温度小于所述第二区间中的温度，所述第一开度小于所述第二开度。

可选地，所述第一开度为所述流量调节装置的最小开度，所述第二开度为所述流量调节装置的最大开度。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种热水机控制装置，所述热水机控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的热水机控制程序，所述热水机控制程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的热水机控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有热水机控制程序，所述热水机控制程序被处理器执行时实现如上任一项所述的热水机控制方法的步骤。

本发明实施例提出的热水机，在流量调节装置的两端并联设置旁通阀，在第一换热器的进水温度较高时，打开旁通阀，通过流量调节装置和旁通阀相配合对流量进行调节，保证热水机在水温较高时启动可快速的达到稳定状态，使热水机正常运行的同时水温可快速达到用户所需的温度。

附图说明

图1是本发明实施例方案的热水机的管路连接示意图；

图2为本发明实施例方案的热水机控制装置的硬件结构示意图；

图3为本发明实施例方案的热水机控制方法的第一流程示意图；

图4为本发明实施例方案的热水机控制方法的第二流程示意图；

图5为本发明实施例方案的热水机控制方法的第三流程示意图；

图6为本发明实施例方案的热水机控制方法的第四流程示意图。

附图标号说明

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是热水机设置如下结构：热水机包括压缩机100、第一换热器200、节流装置300、第二换热器400、承压水箱500、流量调节装置600和旁通阀700；所述第一换热器200设有水通道以及冷媒通道，所述压缩机100、所述第一换热器200的冷媒通道、所述节流装置300以及所述第二换热器400依次连接形成冷媒循环回路，所述承压水箱500、所述流量调节装置600以及所述第一换热器200的水通道依次连接形成水循环回路；所述旁通阀700并联设置于所述流量调节装置600的两端。

由于现有技术中，仅仅通过流量调节装置600调节加热的水量，不能很好的适应热水机的不同工作模式，在承压水箱500中的水温较高时启动加热，可能造成系统的温度、压力电流过高而造成热水机的停机保护，而且水温不能快速的达到用户所需温度。

本发明提供一种解决方案，在流量调节装置600的两端并联设置旁通阀700，在第一换热器200的进水温度较高时，打开旁通阀700，通过流量调节装置600和旁通阀700配合的流量调节作用，保证热水机在水温较高时启动可快速的达到稳定状态，使热水机正常运行的同时水温可快速达到用户所需的温度。

本发明实施例提出一种热水机，如图1所示，该热水机包括压缩机100、第一换热器200、节流装置300、第二换热器400、承压水箱500、流量调节装置600和旁通阀700；所述第一换热器200设有水通道以及冷媒通道，所述压缩机100、所述第一换热器200的冷媒通道、所述节流装置300以及所述第二换热器400依次连接形成冷媒循环回路，所述承压水箱500、所述流量调节装置600以及所述第一换热器200的水通道依次连接形成水循环回路；所述旁通阀700与所述流量调节装置600并联设置。

其中，第一换热器200为利用高温高压的气态冷媒转换为低温高压的液态冷媒的特性，向与冷媒循环回路接触的介质(如水、空气等)释放热量的换热装置，以实现制热效果，第一换热器200具体为冷凝器。第二换热器400为利用液态冷媒在低压下蒸发的特性，吸收与冷媒循环回路接触的介质(如水、空气等)的热量的换热装置，以实现制冷效果，第二换热器400具体为蒸发器。

具体的，所述承压水箱500设有冷水进水口510、热水出水口520、循环进水口530以及循环出水口540，所述冷水进水口510对应所述循环进水口530设置，所述热水出水口520对应所述循环出水口540设置，所述循环进水口530连通所述流量调节装置600的进水口，所述循环出水口540连通所述第一换热器200的水通道的出水口。冷水进水口510用于与市政的自来水管连接，用于为热水机提供水源，热水出水口520用于与出水管道或出水部件等连通，用于为用户提供热水。热水出水口520和循环出水口540可具体的对应设于承压水箱500的顶部，且可优选的设于同一高度，冷水进水口510和循环进水口530可具体的对应设于承压水箱500的底部，且可优选的设于同一高度，有利于对承压水箱500内水温的准确调控，以及有利于用户可从承压水箱500获取所需的热水。

其中，所述热水机还包括水泵800，所述水泵800的进水口与所述第一换热器200的循环进水口530连接，所述水泵800的出水口与所述流量调节装置600的进水口连接。水泵800的设置，有利于水在水循环回路中的流动，便于水可多次经过第一换热器200进行换热加热。

流量调节装置600可具体为电子膨胀阀等可调节其所在通道流体流量的装置；旁通阀700可具体为电磁阀等开启后其所在通道具有固定的流体流量的装置。

冷媒通道可具体由冷媒管道形成，水通道可具体由水管形成，冷媒通道可具体套设于水通道内。在第一换热器200中，冷媒通道中的冷媒和水通道中的水产生热交换，从而使水通道的水温度升高，第一换热器200出来的水流到承压水箱500中，用户可从承压水箱500中获取所需的热水。其中，在循环式工作模式下，流量调节装置600的开度固定，水循环回路中的水流量不变，在水泵800的作用下，水循环回路中的水反复经过第一换热器200使承压式水箱的整箱水水温上升达到设定温度，在直热式工作模式下，根据设定水温等调节流量调节装置600的开度，实现直热式制热水，高水温的热水进入承压水箱500后直接被用户获取，可及时的满足用户的用水需求。

在第一换热器200的进水温度较低的时候，如进水温度小于第一预设温度时，可只控制流量调节装置600开启，仅通过流量调节装置600对水流量的调节作用，便可使热水机快速达到稳定状态，避免热水机出现保护停机，使水温快速达到设定温度；在第一换热器200的进水温度较高的时候，如进水温度大于或等于第一预设温度时，控制流量调节装置600开启，并控制旁通阀700开启，可快速加大进入第一换热器200中换热的水的流量，使热水机快速达到稳定状态，避免高水温启动时造成的高温、高压、大电流保护，减少流量调节装置600的调节时间，提高整机的能效性，快速的达到用户所需的水温。

其中，热水机还可包括四通阀，四通阀具有四个接口，分别连接压缩机100的两端、第二换热器400一端以及第一换热器200的冷媒通道的一端，第二换热器400的另一端和第一换热器200的冷媒通道的另一端分别与节流装置300的两端连接。

本发明实施例提出一种热水机控制装置900，该热水机控制装置900可内置于热水机，也可为独立于热水机本体的控制装置。如图2所示，该热水机控制装置900可以包括：处理器910，例如CPU，存储器920，温度传感器930，通信总线940。其中，通信总线940用于实现这些组件之间的连接通信。存储器920可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器920可选的还可以是独立于前述处理器910的存储装置。

温度传感器930可具体包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器。第一温度传感器可具体设于循环进水口530与第一换热器200的进水口之间的连通通道内，用于检测第一换热器200的进水温度；第二温度传感器可具体设于第一换热器200的出水口与循环出水口540之间的连通通道内，用于检测第一换热器200的出水温度；第三温度传感器可具体设于承压水箱500内，用于检测承压水箱500内的水温。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的装置结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图2所示，作为一种计算机存储介质的存储器920中可以包括热水机控制程序。

在图2所示的装置中，处理器910可以用于调用存储器920中存储的热水机控制程序，并执行以下实施例中热水机控制方法的相关操作。

此外，本发明实施例还提出一种可读存储介质，如上述的存储器920，所述可读存储介质上存储有热水机控制程序，所述热水机控制程序被处理器执行时实现如下实施例中热水机控制方法的相关操作。

参照图3，本发明实施例提供一种热水机控制方法，所述热水机控制方法包括：

步骤S10，获取第一换热器200的进水温度；

第一换热器200的进水温度可具体通过检测承压水箱500的循环进水口530与第一换热器200的水通道的进水口之间的连通通道内的水的温度得到。

步骤S20，在流量调节装置600开启时，判断所述进水温度是否大于或等于第一预设温度；

若是，则执行步骤S30；若否，则执行步骤S40。

步骤S30，控制旁通阀700开启；

步骤S40，控制旁通阀700关闭。

流量调节装置600可在接收到用户的开机指令或者在承压水箱500内的水温满足开机条件时自动开启。流量调节装置600开启的同时开启水泵800，使水循环回路中的水流动循环，同时开启冷媒循环回路中的第一换热器200、压缩机100、节流装置300以及第二换热器400，使第一换热器200中冷媒通道的冷媒与水通道中的水可进行换热，从而实现对水循环回路中的水进行加热。

在流量调节装置600开启时，判断第一换热器200的进水温度是否大于或等于第一预设温度，若是，则控制与流量调节装置600并联的旁通阀700进入或保持开启状态；若否，则控制与流量调节装置600并联的旁通阀700进入或保持关闭状态。

第一预设温度可根据实际情况进行设置。进水温度低于第一预设温度时，相应的第一换热器200的进水量较小才可快速加热至用户所需的温度，可认为仅使用流量调节装置600对第一换热器200的水通道的进水量进行调节，便可使热水机快速的达到稳定状态；进水温度大于或等于第一预设温度，相应的第一换热器200的进水量较大，可认为流量调节装置600的调节作用不足以使热水机快速的达到稳定状态，需开启旁通阀700，采用旁通阀700和流量调节装置600的配合调节作用，才可使热水机快速的达到稳定状态。

在本实施例中，在流量调节装置600开启时，在第一换热器200的进水温度大于或等于第一预设温度时，控制旁通阀700开启，采用流量调节装置600和旁通阀700的配合调节第一换热器200的水通道的进水量，保证热水机在水温较高时启动可快速的达到稳定状态，避免高水温启动时造成的高温、高压、大电流保护，减少流量调节装置600的调节时间，提高整机的能效性，快速的达到用户所需的水温。

具体的，如图4所示，所述热水机控制方法还包括：

步骤S01，获取承压水箱500内的水温；

通过设于承压水箱500内的温度传感器检测承压水箱500内的水的水温，具体的，该水温可为承压水箱500内靠近热水出水口520附近的水的水温。

步骤S02，在所述水温小于或等于第二预设温度时，控制所述流量调节装置600开启。

判断承压水箱500内的水温是否小于或等于第二预设温度，在承压水箱500内的水温小于或等于第二预设温度时，表明承压水箱500内水温不满足用户需求，则控制流量调节装置600开启或保持开启状态，流量调节装置600开启的同时开启热水机中的压缩机100、节流装置300、第二换热器400以及第一换热器200，在热水机中设有水泵800时，同时开启水泵800。在承压水箱500内的水温大于第二预设温度时，表明承压水箱500内水温可满足用户需求，无需进行加热，此时，流量调节装置600、压缩机100、节流装置300、第二换热器400、第一换热器200以及水泵800可关闭或保持关闭状态。第二预设温度根据用户对热水机的设定温度确定，具体可直接设为设定温度，或者可为设定温度降低预设值后的温度值。

其中，控制流量调节装置600的开启可具体包括控制流量调节装置600开启至预设开度，再确定流量调节装置600的目标开度，控制流量调节装置600从预设开度打开至目标开度；也可包括确定流量调节装置600的目标开度，直接控制流量调节装置600从开度为0打开至所确定的目标开度等。

通过上述方式，可在承压水箱500中的水温不满足用户需求时，自动的开启流量调节装置600对水循环回路中的水流量，使常压水箱中的水温快速的达到用户所需的温度。

进一步的，如图5所示，所述控制所述流量调节装置600开启至所述初始开度的步骤之后包括：

步骤S50，在所述进水温度大于或等于第一预设温度时，控制所述旁通阀700开启，且确定所述进水温度所在的温度区间；

步骤S60，根据所述温度区间确定所述流量调节装置600的初始开度；

步骤S70，控制所述流量调节装置600开启至所述初始开度。

旁通阀700和流量调节装置600同时开启时，第一换热器200的进水量为流量调节装置600所在通路的水流量与旁通阀700所在通路的水流量的流量总和。在旁通阀700所在通路的水流量恒定的情况下，适应于同一设定温度下，不同进水温度对第一换热器200的进水量的要求不同，不同的温度区间对应不同的流量调节装置600的初始开度。根据进水温度所在的温度区间确定流量调节装置600的初始开度，并控制流量调节装置600打开到该初始开度。

在进水温度大于或等于第一预设温度时，旁通阀700开启，此时通过根据进水温度所在的温度区间确定流量调节装置600的初始开度，有利于流量调节装置600缩短快速该初始开度调整至所需目标开度，降低流量调节装置600的流量调节时间，进一步提高热水机进入稳定状态的速度。

具体的，如图6所示，所述控制所述流量调节装置600开启至所述初始开度的步骤之后还包括：

步骤S80，获取所述热水机的设定温度以及所述第一换热器200的出水温度；

步骤S90，根据所述设定温度和所述出水温度调节所述流量调节装置600的开度。

热水机的设定温度具体获取用户的设置参数得到。第一换热器200的出水温度可具体通过检测承压水箱500的循环出水口540与第一换热器200的水通道的出水口之间的连通通道内的水的温度得到。

根据设定温度和出水温度的温度差确定流量调节装置600的目标开度。其中，温度差越大，目标开度越小，即设定温度一定时，出水温度越小，目标开度越小。另外，还可根据设定温度与进水温度的温度差确定流量调节装置600的目标开度，温度差越大，目标开度越小，即设定温度一定时，进水温度越小，目标开度越小。在确定流量调节装置600的目标开度后，将流量调节装置600的开度从初始开度或当前开度调整至目标开度。另外，还可根据设定温度、进水温度以及出水温度共同确定流量调节装置600的目标开度。

通过根据设定温度和出水温度调节流量调节装置600的开度，使第一换热器200的进水量可适应于当前热水的制热需求，有利于热水机快速的达到稳定状态，并且承压水箱500中的水温可快速的达到用户所需的温度。

具体的，所述根据所述温度区间确定所述流量调节装置600的初始开度的步骤包括：

步骤S61，当所述温度区间为第一区间时，确定所述流量调节装置600的初始开度为第一开度；

步骤S62，当所述温度区间为第二区间时，确定所述流量调节装置600的初始开度为第二开度；

所述第一区间中的温度小于所述第二区间中的温度，所述第一开度小于所述第二开度。

将大于或等于第一预设温度的温度值可具体划分为第一区间和第二区间，其中第一区间的温度小于第二区间的温度。其中，第一区间对应的流量调节装置600的初始开度为第一开度，第二区间对应的流量调节装置600的初始开度为第二开度。由于随着进水温度越小，相应的第一换热器200的进水量应越小以加快热水机的加热速度，则流量调节装置600所需的目标开度应越小，此时对应的初始开度应越小，可使流量调节装置600快速从初始开度调节至目标开度，实现对流量的快速调节。因此，第一开度小于第二开度。其中，第一开度可具体设置为流量调节装置600的最小开度，第二开度可具体设置为流量调节装置600的最大开度。

此外，大于或等于第一预设温度的温度值还可根据实际需求划分为更多的温度区间，随着温度区间中温度的增大，温度区间所对应的初始开度越大。

通过上述方式，可使热水机快速达到平衡，且承压水箱500内的水快速的达到设定水温。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种热水机，其特征在于，所述热水机包括压缩机、第一换热器、节流装置、第二换热器、承压水箱、流量调节装置和旁通阀；所述第一换热器设有水通道以及冷媒通道，所述压缩机、所述第一换热器的冷媒通道、所述节流装置以及所述第二换热器依次连接形成冷媒循环回路，所述承压水箱、所述流量调节装置以及所述第一换热器的水通道依次连接形成水循环回路；所述旁通阀并联设置于所述流量调节装置的两端。

2.如权利要求1所述的热水机，其特征在于，所述承压水箱设有冷水进水口、热水出水口、循环进水口以及循环出水口，所述循环进水口连通所述流量调节装置的进水口，所述循环出水口连通所述第一换热器的水通道的出水口。

3.如权利要求2所述的热水机，其特征在于，所述热水机还包括水泵，所述水泵的进水口与所述循环进水口连接，所述水泵的出水口与所述流量调节装置的进水口连接。

4.一种热水机控制方法，基于如权利要求1至3中任一项所述的热水机，其特征在于，所述热水机控制方法包括以下步骤：

获取第一换热器的进水温度；

在流量调节装置开启时，判断所述进水温度是否大于或等于第一预设温度；

若是，则控制旁通阀开启。

5.如权利要求4所述的热水机控制方法，其特征在于，所述热水机控制方法还包括：

获取承压水箱内的水温；

在所述水温小于或等于第二预设温度时，控制所述流量调节装置开启。

6.如权利要求5所述的热水机控制方法，其特征在于，所述判断所述进水温度是否大于或等于第一预设温度的步骤之后，还包括：

在所述进水温度大于或等于第一预设温度时，控制所述旁通阀开启，且确定所述进水温度所在的温度区间；

根据所述温度区间确定所述流量调节装置的初始开度；

控制所述流量调节装置开启至所述初始开度。

7.如权利要求6所述的热水机控制方法，其特征在于，所述控制所述流量调节装置开启至所述初始开度的步骤之后还包括：

获取所述热水机的设定温度以及所述第一换热器的出水温度；

根据所述设定温度和所述出水温度调节所述流量调节装置的开度。

8.如权利要求7所述的热水机控制方法，其特征在于，所述根据所述温度区间确定所述流量调节装置的初始开度的步骤包括：

当所述温度区间为第一区间时，确定所述流量调节装置的初始开度为第一开度；

当所述温度区间为第二区间时，确定所述流量调节装置的初始开度为第二开度；

所述第一区间中的温度小于所述第二区间中的温度，所述第一开度小于所述第二开度。

9.如权利要求8所述的热水机控制方法，其特征在于，所述第一开度为所述流量调节装置的最小开度，所述第二开度为所述流量调节装置的最大开度。

10.一种热水机控制装置，其特征在于，所述热水机控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的热水机控制程序，所述热水机控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求4至9中任一项所述的热水机控制方法的步骤。

11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有热水机控制程序，所述热水机控制程序被处理器执行时实现如权利要求4至9中任一项所述的热水机控制方法的步骤。