CN113531898A - 用于控制仓换热的装置及热泵热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热泵热水器技术领域，公开一种用于控制仓换热的装置，包括：控制仓，设有换热流路，所述换热流路的进水端与外部水源相连通；水箱，所述水箱的进水端与所述换热流路的出水端相连通。通过在控制仓内设有与外部水源相连通的换热流路，利用来自外部水源的水对控制仓进行持续不断的散热，而水的比热容大，能很好的实现控制仓的高效散热；而来自外部水源的水在进入水箱前，先流经换热流路进行吸热，有利于提高热泵能效。本发明还公开了一种热泵热水器，所述热泵热水器包括：上述的用于控制仓换热的装置。

Description

用于控制仓换热的装置及热泵热水器

技术领域

本申请涉及热泵热水器技术领域，例如涉及一种用于控制仓换热的装置及热泵热水器。

背景技术

随着人们环保意识的增强，人们对清洁能源的需求越来越大，其中，使用空气源的热泵热水器逐渐受到消费者的青睐。热泵热水器是新型的绿色能源产业，热泵热水器利用冷媒把自然环境空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，并通过热交换器使冷水升温；与传统的燃气热水器、电热水器相比，它比较安全、节能、环保；与传统的太阳能热水器相比，它也具有明显的优势，即安装程序比较简单、对安装位置的要求不高、也不需要依赖太阳光。

但是热泵热水器的压缩机和电控模块等电器元件在运行时，会产生大量的热量，导致控制仓内的温度升高，而当控制仓的温度升到一定程度，会影响压缩机和电控模块的稳定工作。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种用于控制仓换热的装置及热泵热水器，以解决控制仓内温度高的问题。

在一些实施例中，用于控制仓换热的装置，包括：控制仓，设有换热流路，所述换热流路的进水端与外部水源相连通；水箱，所述水箱的进水端与所述换热流路的出水端相连通。

可选地，用于控制仓换热的装置还包括：散热水流路，所述散热水流路包括：进水流路，连通在所述换热流路的进水端与所述外部水源之间；和，出水流路，所述出水流路的进水端与所述水箱的出水端相连通。

可选地，用于控制仓换热的装置还包括：支路，一端与所述进水流路相连通，另一端与所述水箱的进水端相连通。

可选地，用于控制仓换热的装置还包括：第一阀门，设置于所述换热流路，用于打开或关闭所述换热流路；第二阀门，设置于所述支路，用于打开或关闭所述支路。

可选地，所述控制仓底部设有集水槽和排水口，所述排水口连通所述集水槽和所述控制仓外部。

可选地，所述换热流路包括：仓体换热器，内部设有水流通道，所述水流通道的进水端与所述外部水源相连通，所述水流通道的出水端与所述水箱的进水端相连通。

可选地，所述仓体换热器呈板式或管路式结构。

可选地，所述仓体换热器的表面设有散热翅片。

可选地，用于控制仓换热的装置还包括：压缩机，设于所述控制仓内；电控模块，设于所述控制仓内；所述仓体换热器位于所述电控模块的下方，或位于所述压缩机的下方，或呈沿所述电控模块的周向延伸的弧形，或呈沿所述压缩机的周向延伸的弧形。

在一些实施例中，热泵热水器包括：上述的用于控制仓换热的装置。

本公开实施例提供的用于控制仓换热的装置及热泵热水器，可以实现以下技术效果：

本发明设有控制仓和水箱，通过在控制仓内设有与外部水源相连通的换热流路，利用来自外部水源的水对控制仓进行持续不断的散热，而水的比热容大，能很好的实现控制仓的高效散热；而来自外部水源的水在进入水箱前，先流经换热流路吸收控制仓内的热量，有利于提高热泵能效。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个用于控制仓换热的装置结构示意图；其中，箭头方向示意水流方向；

图2是本公开实施例提供的另一个用于控制仓换热的装置结构示意图；其中，箭头方向示意水流方向；

图3是本公开实施例提供的一个热泵热水器控制仓与水箱配合结构的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的另一个热泵热水器控制仓与水箱配合结构的结构示意图。

附图标记：

1：球阀；2：冷水安全阀；3：进水流路；4：下水道；5：排水口；6：换热流路；7：第一冷媒管；8：蒸发器；9：第二冷媒管；10：控制仓；11：仓体换热器；12：安全口；13：热水安全阀；14：安全管道；15：排污口；16：水箱；17：出水流路；18：混水阀；19：连接管；20：第一阀门；21：第二阀门；22：支路；23：底座；24：电抗器；25：电控模块散热器；26：电控模块；27：压缩机；28：扰流风扇。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一些实施例中，控制仓10包括：底座23、封仓盖、压缩机27、电控模块26和仓体换热器11，封仓盖盖设于底座23，并与底座23形成安装空间，压缩机27和电控模块26设置于安装空间，仓体换热器11也设置于安装空间，仓体换热器11设有与外部水源相连通的换热流路6，用于对安装空间散热。

通过在控制仓10内设置仓体换热器11和电控模块26，仓体换热器11内的换热流路6与外部水源相连通，外部水源的水将仓体换热器11中的热量源源不断的转移到水中，实现对电控模块26的间接散热，而水的比热容大，能很好的实现对电控模块26的高效散热。

可选地，控制仓10还包括：扰流风扇28，扰流风扇28设置于安装空间，用于驱动空气在安装空间内流动。

这样可以提高安装空间的均温性和热对流换热效果。

可选地，控制仓10还包括：湿度传感器和第一提醒模块，湿度传感器设置于安装空间，与电控模块26电性连接，用于检测安装空间的湿度；第一提醒模块，与电控模块26相连接，电控模块26接收湿度传感器检测的湿度，并根据湿度控制第一提醒模块发出相应的提醒信号。

这样，当控制仓10内湿气升高时，一方面由于仓体换热器11表面的温度低，会造成控制仓10内空气中的水蒸气在仓体换热器11的表面液化，产生冷凝水，冷凝水从排水口5流出，而起到除湿的作用；另一方面，当湿度升高到一定值时，第一提醒模块发出相应的提醒信号，方便用户采取措施，进而保障设备的稳定运行。

可选地，控制仓10还包括：冷媒泄露检测器和第二提醒模块，冷媒泄露检测器设置于安装空间，与电控模块26电性连接，用于检测安装空间的冷媒浓度；第二提醒模块与电控模块26相连接，电控模块26接收冷媒泄露检测器检测的冷媒浓度，并根据冷媒浓度控制第二提醒模块发出相应的提醒信号。

这样通过冷媒泄露检测器可以检测控制仓10内的冷媒浓度，进而监控是否出现冷媒泄漏故障；如果冷媒泄露检测器检测到冷媒浓度升高到一定程度，电控模块26将停止压缩机27运行，第二模块会发出相应的提醒信号，从而提高装置的运行可靠性。

可选地，仓体换热器11内部设有槽道。

可选地，如图3所示：仓体换热器11呈翅管式换热器、盘管式换热器或吹胀式换热器。

可选地，仓体换热器11平放于底座23，并位于压缩机27下方或电控模块26下方，增大仓体换热器11与压缩机27或电控模块26的散热面积。

可选地，仓体换热器11的表面设置有散热翅片，有利于提高散热效果。

可选地，如图4所示：控制仓10还包括：电控模块散热器25，电控模块散热器25用于对电控模块26散热。

可选地，电控模块26、电控模块散热器25、电抗器24、电感、电容均沿各自高度方向竖直排布设置于底座23，且均与仓体换热器11间隔设置，减少电控模块26、电控模块散热器25、电抗器24、电感、电容与底座23的接触面积，从而增大电控模块26、电控模块散热器25、电抗器24、电感、电容的散热面积，这样可以提高热对流散热效果。

可选地，电控模块散热器25采用铝材料制备而成。

结合图1所示，本公开实施例提供一种用于控制仓10换热的装置，包括控制仓10、水箱16，控制仓10设有换热流路6，换热流路6的进水端与外部水源相连通；水箱16的进水端与换热流路6的出水端相连通。

通过在控制仓10内设有与外部水源相连通的换热流路6，利用来自外部水源的水对控制仓10进行持续不断的散热，而水的比热容大，能很好的实现控制仓10的高效散热；而来自外部水源的水在进入水箱16前，先流经换热流路6进行吸热，有利于提高热泵能效。

可选地，用于控制仓10换热的装置还包括：散热水流路，散热水流路包括：进水流路和出水流路17，进水流路连通在换热流路6的进水端与外部水源之间，出水流路17的进水端与水箱16的出水端相连通。

这样，进水流路、换热流路6、水箱16和出水流路17相串联在一起，且进水流路与外部水源相连通，利用来自外部水源的水依次流经进水流路、换热流路6、水箱16和出水流路17，流经换热流路6时对控制仓10进行持续不断的散热，而水的比热容大，能很好的实现控制仓10的高效散热；而来自外部水源的水在进入水箱16前，先流经换热流路6进行吸热，有利于提高热泵能效。

可选地，进水流路设有球阀1和冷水安全阀2。

球阀1，启闭件为圆形的球芯，主要由阀座、球体、密封圈、阀杆及其它驱动装置等组成，通过阀杆转动90度，从而实现阀门的开与关，阀座根据工况的不同使用不同的阀座密封形式，阀体结构有一片式、两段式或三段式；主要分为O型球阀和V型球阀两种结构。

冷水安全阀2，当管道的压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质，当管道的压力降到允许值时，阀门又自动关闭，使管道内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压力而可能出现的事故。

可选地，控制仓10底部设有集水槽和排水口5，排水口5连通集水槽和控制仓10外部。

当换热流路6在对控制仓10进行降温时，控制仓10内空气中含有的水蒸气可能会发生液化，从而形成冷凝水，当冷凝水集聚在控制仓10的底部时，可能会造成电控模块26短路而烧毁，在控制仓10底部设置集水槽和排水口5，可以将集聚在控制仓10的底部的冷凝水及时的排出到控制仓10外部，减少对冷凝水对电控模块26产生影响。

可选地，集水槽各处的槽深相同。

可选地，集水槽的纵截面为V形或U形。

可选地，集水槽朝向排水口5方向的槽深变的越来越深；这样根据水向低处流的原理，方便将水排出。

可选地，排水口5上设有盖帽；当需要排水时，打开盖帽即可，当不需要排水时，关闭盖帽，有利于减少外界湿气进入控制仓10内。

可选地，控制仓10内设有除湿盒或干燥剂。

除湿盒或干燥剂可以吸收控制仓10内的湿气，有利于保持控制仓10内的干燥环境，更好的维持电控模块26的稳定工作。

可选地，干燥剂包括硅胶颗粒或矿物干燥剂。

可选地，仓体换热器11的表面通过粘贴或焊接的方式设置散热翅片。

在仓体换热器11的表面设置散热翅片，可以扩大仓体换热器11的比表面积，有利于对控制仓10散热。

可选地，用于控制仓10换热的装置还包括：压缩机27，压缩机27设于控制仓10内；仓体换热器11位于电控模块26的下方，或位于压缩机27的下方，或呈沿电控模块26的周向延伸的弧形，或呈沿压缩机27的周向延伸的弧形。

仓体换热器11在对控制仓10进行降温的过程中，仓体换热器11表面由于温度低，而可能使控制仓10内的空气中的水蒸气液化，形成冷凝水，如果仓体换热器11位于电控模块26的上方，仓体换热器11表面形成的冷凝水可能滴落到电控模块26上，这样可能会导致电控模块26的短路甚至烧毁；因此，仓体换热器11位于电控模块26的下方可以更好的防护电控模块26。

仓体换热器11位于压缩机27的下方也可以防止仓体换热器11表面可能产生的冷凝水滴落到压缩机27，导致压缩机27不能稳定工作。

仓体换热器11呈沿电控模块26的周向延伸的弧形，可以更好的将电控模块26包围，在电控模块26的周围形成较冷的氛围，有利于电控模块26的散热降温。

仓体换热器11呈沿压缩机27的周向延伸的弧形，可以更好的将压缩机27包围，在压缩机27的周围形成较冷的氛围，有利于压缩机27的散热降温。

可选地，压缩机27和电控模块26均与仓体换热器11不直接接触，压缩机27和电控模块26尽量安装在仓体换热器11的附近。

这样可以提高对流效果。

可以理解，压缩机27和电控模块26中的至少一个也可以与仓体换热器11直接接触。

这样传热面积大、传热速率更高、传热效果更好。

可选地，水箱16的进水端设有净水装置。

设置净水装置可以对进入水箱16内的水进行过滤，去除杂质，防止杂质对水箱16产生影响，有利于延长水箱16的使用寿命。

可选地，净水装置的滤芯为不锈钢过滤网、尼龙网纱、活性炭过滤网、PP棉滤芯、椰壳粒活性炭碳滤芯、RO反渗透膜中的一种或多种组合。

可选地，水箱16还设有排污口15和安全口12。

排污口15用于将经过净水装置过滤的杂质排出水箱16外。

可选地，安全口12通过安全管道14与下水道4相连通。

可选地，安全管道14上设有热水安全阀13。

在一些实施例中，还发明还提供一种热泵热水器，热泵热水器包括：上述的用于控制仓10换热的装置；如图1所示，热泵热水器还包括：风机、第一冷媒管7、第二冷媒管9、膨胀阀、蒸发器8、热交换器、混水阀18，热交换器设于水箱16内，第一冷媒管7、第二冷媒管9将蒸发器8、压缩机27、热交换器、膨胀阀连通在一起，形成冷媒流路。

可选地，蒸发器8为集热吹胀式蒸发器8。

本发明实施例中，热泵热水器的工作过程如下：

首先，打开风机，风机向蒸发器8的外表面不断的鼓风，增大了蒸发器8表面的空气流动，蒸发器8内液态的冷媒与空气进行热交换，吸收空气中的热量后发生气化，冷媒由低温液态变成低温气态，进入第一冷媒管7，经过第一冷媒管7上的压缩机27做功，冷媒由低温气态变成高温气态，高温气态的冷媒流经水箱16内的热交换器，在热交换器内进行二次热交换，高温气态的冷媒放热发生液化，由高温气态变成中温液态，然后经第二冷媒管9流经膨胀阀，在膨胀阀的节流作用下，由中温液态的冷媒变成低温液态的冷媒，经第一冷媒管7流向蒸发器8，开始下一个循环。

控制仓10内的压缩机27在工作时，压缩机27本身也会产生热量，控制仓10内的电控系统的电控模块26、电抗器24、电容、电感等电路元件也会产生大量的热；外部水源在水泵的带动下，依次进入进水流路、换热流路6进行预加热，然后从水箱16的进水端进入水箱16内，经预加热的水与水箱16内的热交换器进行二次热交换，这样，外部水源经过两次加热作用，从水箱16的出水端进入出水流路17，出水流路17上设有混水阀18，混水阀18与进水流路通过连接管19相连通，连接管19上设有控制阀，这样混水阀18可以将来自水箱16的热水与来自进水流路的冷水相混合，得到人们需要的温水。

如图2所示，本发明的另一个实施例；与上一个实施例不同之处在于：

用于控制仓10换热的装置还包括：支路22，支路22的一端与进水流路相连通，另一端与水箱16的进水端相连通。

通过设置支路22，增加了一条水源通道，支路22与换热流路6相并联，可以使一部分水直接通过支路22进入水箱16，可以更好的满足水箱16的进水需求。

可选地，用于控制仓10换热的装置还包括：第一阀门20和第二阀门21，第一阀门20设置于换热流路6，用于打开或关闭换热流路6；第二阀门21，设置于支路22，用于打开或关闭支路22。

可选地，第一阀门20和第二阀门21，可以同为电磁阀，也可以同为机械阀，也可以一个为电磁阀，另一个为机械阀；第一阀门20和第二阀门21也可以为其它类型的阀；第一阀门20可以单独的控制换热流路6的通断；第二阀门21，可以单独的控制支路22的通断，两者互不影响；当需要对控制仓10降温时，打开第一阀门20即可，当控制仓10不需要降温时，关闭第一阀门20即可；当为了提高热泵热水器的换热效率时，可以关闭第二阀门21、打开第一阀门20。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于控制仓换热的装置，其特征在于，包括:

控制仓，设有换热流路，所述换热流路的进水端与外部水源相连通；

水箱，所述水箱的进水端与所述换热流路的出水端相连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

散热水流路，所述散热水流路包括：

进水流路，连通在所述换热流路的进水端与所述外部水源之间；和，

出水流路，所述出水流路的进水端与所述水箱的出水端相连通。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

支路，一端与所述进水流路相连通，另一端与所述水箱的进水端相连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

第一阀门，设置于所述换热流路，用于打开或关闭所述换热流路；

第二阀门，设置于所述支路，用于打开或关闭所述支路。

5.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述控制仓底部设有集水槽和排水口，所述排水口连通所述集水槽和所述控制仓外部。

6.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述换热流路包括：

仓体换热器，内部设有水流通道，所述水流通道的进水端与所述外部水源相连通，所述水流通道的出水端与所述水箱的进水端相连通。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述仓体换热器的表面设有散热翅片。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

压缩机，设于所述控制仓内；

电控模块，设于所述控制仓内；

所述仓体换热器位于所述电控模块的下方，或位于所述压缩机的下方，或呈沿所述电控模块的周向延伸的弧形，或呈沿所述压缩机的周向延伸的弧形。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述仓体换热器与所述压缩机之间存在间隙；和/或，所述仓体换热器与所述电控模块之间存在间隙。

10.一种热泵热水器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的用于控制仓换热的装置。

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