CN204202266U - 热水加热系统的除霜控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热水加热系统的除霜控制装置，设置有压缩机以及除霜控制装置，且压缩机连接有热水加热装置，热水加热装置连接有蒸发装置，且蒸发装置连接于压缩机，而除霜控制装置设置有控制器，当控制器侦测到蒸发装置冷媒流入与流出的温度差值低于控制器所设定的温差设定值时，控制器即会控制蒸发装置进行除霜，以避免蒸发装置因结霜而使热水加热系统的效能降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热水加热系统的除霜控制装置，特别涉及一种具有可自动进行除霜，以确保热水加热系统正常运作的除霜控制装置。
背景技术
目前，现有热水加热系统请参阅图1所示包含压缩机A、热水加热装置B、膨胀阀C以及蒸发器D等。其加热原理是利用压缩机A将冷媒压缩至高温高压状态，再流入热水加热装置B，凭借热交换的作用，将高温高压冷媒的热量，热传给所欲加热的热水以达加热的目的。其后，继续使冷媒进入膨胀阀C中进行降压降温并流入蒸发器D吸收热能后，再回流到压缩机A进行升压升温过程。而冷媒在流入蒸发器D吸收热能时，凭借风扇E使外气流经蒸发器D，让蒸发器D吸收外气的热能，以对冷媒进行蒸发热交换，而也因此大量吸热的作用，降低包括蒸发器D的蒸发器冷媒管、盘管鳍片及流出蒸发器D气流的温度。然而，若在相对低温环境温度且气流是处于高相对湿度的条件下，即可能造成气流中水分子的冷凝结露，若加上因蒸发器D温度的持续温度下降，且使鳍片表面温度达摄氏零度的下，则将持续造成蒸发器D表面的结霜现象，若此结霜现象未适时进行除霜动作，则此匹覆于鳍片表面的结霜层，将大大降低了蒸发器D与外气的热交换能力，致流经蒸发器D的冷媒无法得到足够的热能，以进行完全的蒸发。若以此状态冷媒流进压缩机A，轻者，因流入压缩机A冷媒过热度不足所衍生的额外压缩负担，而产生不必要的耗功损失。又若让尚未完全蒸发的液态冷媒流入压缩机A，严重的状况，将是可能造成冷媒的液压缩现象，而导致压缩机A泵浦机构零件的损毁与压缩机A压缩功能的无法正常运作。因此，大多数本领域的技术人员会在蒸发器A处设置有电热器F，让使用者在发现蒸发器D表面结霜时，可利用电热器F进行手动操作除霜，此种方式相当的耗费人力，且当使用者未实时发现时，往往会造成系统效能的降低。甚而，无法运作或当机的发生。再者，也有相关业者以压缩吸入口冷媒的压力侦测作为自动启动电热器F的判断依据，但此种作法，其电热器F的判断与作动开始时机的正确性不易精准掌控，而且需外加电力能量以进行除霜。若就功能与节能性而言，上述现有技术的传统除霜机制，尚非理想的解决手段。因此，要如何改善上述现有技艺除霜机制的功能与节能性问题及其缺失，即为本领域的技术人员所急需想要研发与寻求改善的课题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的主要目的在于，热水加热系统利用除霜控制装置控制蒸发装置于结霜尚未发生，或开始发生时，即进行除霜，以避免一旦蒸发装置出现结霜，或结霜一段时间以后，再启动除霜动作，导致因冷媒在尚未完全蒸发前，即流入压缩机进行压缩，使压缩机徒增因不完全蒸发冷媒过热度不足所衍生的额外压缩耗功，也连带增加可能产生的液态冷媒液压缩所造成机构元件破坏的风险。最后，更影响整个热水加热系统制热效能的降低或丧失。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种热水加热系统的除霜控制装置，设置有压缩机、热水加热装置、蒸发装置、热气旁通装置以及除霜控制装置：
该压缩机设置有冷媒吐出口以及冷媒吸入口；
该热水加热装置设置有第一冷媒入口、第一冷媒出口、冷水入口以及热水出口，且该第一冷媒入口连通于该压缩机的冷媒吐出口；
该蒸发装置设置有鳍片式蒸发器以及风扇，该风扇用以增加空气流经鳍片式蒸发器的流量，且该鳍片式蒸发器具有第二冷媒入口与第二冷媒出口，该第二冷媒入口连通于该热水加热装置的第一冷媒出口，且该第二冷媒出口连通于该压缩机的冷媒吸入口；
该热气旁通装置具有热气旁通管路，该热气旁通管路连通于该压缩机的冷媒吐出口与该蒸发装置的第二冷媒入口，且该热气旁通管路上设置有用以导通或截止热气旁通管路的电磁阀。
该除霜控制装置设置有控制器，该控制器连接于电磁阀，且该控制器连接有用以侦测该蒸发装置第二冷媒入口处冷媒温度的第一温度侦测器、用以侦测该蒸发装置第二冷媒出口处冷媒温度的第二温度侦测器，以及用以感测流经该鳍片式蒸发器空气的相对湿度的相对湿度传感器，而该控制器内设定有复数组温差设定值；
因此以上结构，当本实用新型在运作时，控制器会持续接收第一温度侦测器、第二温度侦测器以及湿度传感器的温度与湿度，控制器会依据湿度传感器所感测的湿度选择相对的温差设定值，而于第一温度侦测器与第二温度侦测器所侦测到的温度差值小于控制器所选定的温差设定值时，控制器即会控制电磁阀作动导通热气旁通管路，当第一温度侦测器与第二温度侦测器所侦测到的温度差值大于控制器所选定的温差设定值时，控制器即会控制电磁阀停止导通热气旁通管路。
其中，该控制器内进一步设置有逻辑运算单元，逻辑运算单元会将第一温度侦测器与第二温度侦测器所侦测到的温度差值，比对上一次所接收到第一温度侦测器与第二温度侦测器所侦测的温度差值，若此次侦测的温度差值虽大于上一次所侦测的温度差值，但此次温度差值并未大于控制器所选定的温差设定值时，控制器即会控制电磁阀作动导通热气旁通管路。
其中，该控制器内设定有最低压力值，且控制器连接有用以侦测蒸发装置第二冷媒出口处冷媒压力的压力侦测器，当压力侦测器所侦测的压力小于控制器所设定的最低压力值时，控制器即会使电磁阀导通热气旁通管路。
与现有技术相比，采用上述技术方案的本实用新型的优点在于：本实用新型利用控制器所设置的复数组温差设定值，并利用相对湿度传感器所感测到进入鳍片式蒸发器空气的相对湿度选择相对的温差设定值，判断鳍片式蒸发器表面是否产生结霜的征兆，进而预先进行针对鳍片式蒸发器进行加热与防止结霜的产生，以确保鳍片式蒸发器的可较长时间的维持正常的运转效能，并防止现有技术所采用电热方式或人工作业除霜的耗能损失或人力消耗。
本实用新型利用逻辑运算单元来判断鳍片式蒸发器的效能是否下降，让鳍片式蒸发器表面产生结霜的初期，即可有效的的清除结霜，以避免结霜情形更加严重。
附图说明
图1为现有技术的系统图。
图2为本实用新型的系统图。
附图标记说明：1-压缩机；11-冷媒吐出口；12-冷媒吸入口；2-热水加热装置；21-第一冷媒入口；22-第一冷媒出口；23-冷水入口；24-热水出口；3-蒸发装置；31-鳍片式蒸发器；311-第二冷媒入口；312-第二冷媒出口；32-风扇；4-热气旁通装置；41-热气旁通管路；42-电磁阀；5-除霜控制装置；51-控制器；511-温差设定值；512-逻辑运算单元；513-最低压力值；52-第一温度侦测器；53-第二温度侦测器；54-相对湿度传感器；55-压力侦测器；6-膨胀阀；A-压缩机；B-热水加热装置；C-膨胀阀；D-蒸发器；E-风扇；F-电热器。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
请参阅图2所示，由图中可清楚看出，本实用新型设置有压缩机1、热水加热装置2、蒸发装置3、热气旁通装置4以及除霜控制装置5，其中：
该压缩机1设置有冷媒吐出口11以及冷媒吸入口12。
该热水加热装置2设置有第一冷媒入口21、第一冷媒出口22、冷水入口23以及热水出口24，且冷媒入口21连通于压缩机1的冷媒吐出口11。
该蒸发装置3设置有鳍片式蒸发器31、风扇32，风扇32用以增加空气流经鳍片式蒸发器31的流量，且鳍片式蒸发器31具有第二冷媒入口311与第二冷媒出口312，且第二冷媒入口311连通于热水加热装置2的第一冷媒出口22，第二冷媒出口312连通于压缩机1的冷媒吸入口12，并在热水加热装置2的第一冷媒出口22与蒸发装置3的第二冷媒入口311的间设置有用以控制冷媒流量的膨胀阀6。
该热气旁通装置4设置于压缩机1与蒸发装置3的间，热气旁通装置4具有热气旁通管路41，热气旁通管路41连通于压缩机1的冷媒吐出口11与蒸发装置3的第二冷媒入口311，且热气旁通管路41上设置有用以导通或截止热气旁通管路41的电磁阀42。
该除霜控制装置5设置有控制器51，控制器51连接有用以侦测蒸发装置3第二冷媒入口311处冷媒温度的第一温度侦测器52、用以侦测蒸发装置3第二冷媒出口312处冷媒温度的第二温度侦测器53、用以感测进入鳍片式蒸发器31气流相对湿度的相对湿度传感器54，以及用以侦测蒸发装置3第二冷媒出口312处冷媒压力的压力侦测器55，热气旁通装置4的电磁阀42连接于控制器51，并于控制器51内设置有复数组温差设定值511、逻辑运算单元512以及最低压力值513。
因此以上结构，当本实用新型在运作时，控制器51会持续接收第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测到的温度，以及相对湿度传感器54所感测到进入鳍片式蒸发器31空气的相对湿度，且控制器51会依据相对湿度传感器54所感测到的相对湿度选择相对的温差设定值511，当第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测到的温度差值小于温差设定值511时，也就是鳍片式蒸发器31表面即将产生结霜的前兆，此时，控制器51即会控制电磁阀42作动，以导通热气旁通管路41，引导从压缩机1直接吐出的高温冷媒，直接进入鳍片式蒸发器31，以对鳍片式蒸发器31进行加热与除霜的动作，而在第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测到的温度差值大于控制器51所设定的温差设定值511时，也就是鳍片式蒸发器31的热交换效能正常，已经清除鳍片式蒸发器31表面的结霜，控制器51同样会控制电磁阀42停止导通热气旁通管路41，回复鳍片式蒸发器31的正常运作，并确保系统的正常制热功能。
再者，若控制器51所设置的逻辑运算单元512，会将第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测到的温度差值，比对上一次所接收到第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测的温度差值，若此次侦测的温度差值虽大于上一次所侦测的温度差值，但此次温度差值仍小于控制器51所选择的温差设定值511，则同样判定其鳍片式蒸发器31的效能是逐渐下降达鳍片式蒸发器31产生结霜的临界点，持续以往，鳍片式蒸发器31表面将同样会逐渐产生结霜的情形。因此，控制器51也会控制电磁阀42作动，以导通热气旁通管路41，引导从压缩机1直接吐出的高温冷媒，直接进入鳍片式蒸发器31，以对鳍片式蒸发器31进行加热与预防结霜的发生。而且，逻辑运算单元512将第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测到的温度差值，比对上一次所接收到第一温度侦测器52与第二温度侦测器53所侦测的温度差值大于上一次的温度差值时，同样控制器51会再控制电磁阀42停止导通热气旁通管路41；回复鳍片式蒸发器31的正常运作，并确保系统的正常制热功能。
另外，当压力侦测器55所侦测的压力小于控制器51所设定的最低压力值513时，即同样表示蒸发器的鳍片表面已产生结霜现象。因此控制器51即会使电磁阀42导通热气旁通管路41，让压缩机1冷媒吐出口11所流出的冷媒，经由热气旁通管路41流入蒸发装置3的第二冷媒入口311，利用压缩机1流出的高温冷媒，迅速的对鳍片式蒸发器31进行加热与进行除霜的动作。因此快速恢复鳍片式蒸发器31的运转效能。
是以，本实用新型为可解决现有技术的不足与缺失，并可增进功效，其关键技术在于：
(一)本实用新型利用控制器51所设置的复数组温差设定值511，并利用相对湿度传感器54所感测到进入鳍片式蒸发器31空气的相对湿度选择相对的温差设定值511，判断鳍片式蒸发器31表面是否产生结霜的征兆，进而预先进行针对鳍片式蒸发器31进行加热与防止结霜的产生，以确保鳍片式蒸发器31的可较长时间的维持正常的运转效能，并防止现有技术所采用电热方式或人工作业除霜的耗能损失或人力消耗。
(二)本实用新型利用逻辑运算单元512来判断鳍片式蒸发器31的效能是否下降，让鳍片式蒸发器31表面产生结霜的初期，即可有效的的清除结霜，以避免结霜情形更加严重。
Claims (3)
1.一种热水加热系统的除霜控制装置，设置有压缩机、热水加热装置、蒸发装置、热气旁通装置以及除霜控制装置，其特征在于：
该压缩机设置有冷媒吐出口以及冷媒吸入口；
该热水加热装置设置有第一冷媒入口、第一冷媒出口、冷水入口以及热水出口，且该第一冷媒入口连通于该压缩机的冷媒吐出口；
该蒸发装置设置有鳍片式蒸发器以及风扇，该风扇用以增加空气流经鳍片式蒸发器的流量，且该鳍片式蒸发器具有第二冷媒入口与第二冷媒出口，该第二冷媒入口连通于该热水加热装置的第一冷媒出口，且该第二冷媒出口连通于该压缩机的冷媒吸入口；
该热气旁通装置具有热气旁通管路，该热气旁通管路连通于该压缩机的冷媒吐出口与该蒸发装置的第二冷媒入口，且该热气旁通管路上设置有用以导通或截止热气旁通管路的电磁阀；
该除霜控制装置设置有控制器，该控制器连接于电磁阀，且该控制器连接有用以侦测该蒸发装置第二冷媒入口处冷媒温度的第一温度侦测器、用以侦测该蒸发装置第二冷媒出口处冷媒温度的第二温度侦测器，以及用以感测流经该鳍片式蒸发器空气的相对湿度的相对湿度传感器，而该控制器内设定有复数组温差设定值；
当本实用新型在运作时，该控制器会持续接收第一温度侦测器、第二温度侦测器以及湿度传感器的温度与湿度，该控制器会依据该湿度传感器所感测的湿度选择相对的温差设定值，而于该第一温度侦测器与第二温度侦测器所侦测到的温度差值小于控制器所选定的温差设定值时，该控制器即会控制该电磁阀作动导通该热气旁通管路，当该第一温度侦测器与第二温度侦测器所侦测到的温度差值大于控制器所选定的温差设定值时，该控制器即会控制电磁阀停止导通该热气旁通管路。
2.如权利要求1所述的热水加热系统的除霜控制装置，其特征在于，该控制器内进一步设置有逻辑运算单元，该逻辑运算单元会将该第一温度侦测器与该第二温度侦测器所侦测到的温度差值，比对上一次所接收到该第一温度侦测器与该第二温度侦测器所侦测的温度差值，若此次侦测的温度差值虽大于上一次所侦测的温度差值，但此次温度差值并未大于控制器所选定的温差设定值时，该控制器即会控制该电磁阀作动导通该热气旁通管路。
3.如权利要求1所述热水加热系统的除霜控制装置，其特征在于，该控制器内 设定有最低压力值，且该控制器连接有用以侦测蒸发装置第二冷媒出口处冷媒压力的压力侦测器，当该压力侦测器所侦测的压力小于控制器所设定的最低压力值时，该控制器即会使该电磁阀导通该热气旁通管路。
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