CN207365401U - 一种空气能热泵热水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气能热泵热水机,包括室外装置、室内装置和控制器，所述室外装置包括室外换热器、室外风机、压缩机、平行换热器和四通换向阀，所述室内装置包括保温水箱、室内盘管、室内风机、温度传感器和室内空气传感器，还包括第一控制器和设置在所述控制器内的第二控制器，第一控制器内置在控制器壳体内，所述控制器壳体具有与市电连接的插头，所述第一控制器和所述第二控制器通过市电网络连接。其效果是：通过第一控制器和第二控制器的设置，能利用现有的市电网络进行信号传输，能更灵活地实现对空气能热泵热水机的控制，不仅控制稳定，而且第一控制器可以任意插到接入了市电网络的插座上，大大便利的用户的使用和操控。

Description

一种空气能热泵热水机

技术领域

本实用新型涉及空气能热泵热水机技术领域。

背景技术

近年来，随着我国建筑业的迅速发展，建筑的取暖和空调耗能不断扩大。能源的消耗不仅加剧矿物燃料的日益紧缺和枯竭，而且严重污染了环境。热泵作为其中一项重要的节能技术，已经被广泛的应用的到工业、商业、民用等各类建筑中。由于空气能热泵热水机具有制热、制冷功能，在我国一些严寒地区的空调市场上占有很大的份额。

现有技术空气能热泵热水机的结构示意图参看附图1,包括室外装置2、室内装置1和控制器3，所述室外装置2包括室外换热器21、室外风机22、压缩机23、平行换热器24和四通换向阀25，所述室内装置1包括保温水箱11、室内盘管12、室内风机13、温度传感器14和室内空气传感器15，控制器3同时连接并控制室外换热器21、室外风机22、压缩机23、平行换热器24和四通换向阀25，以及连接并控制保温水箱11、室内盘管12、室内风机13、温度传感器14和室内空气传感器15。

现有的空气能热泵热水机的控制器3由于需要同时连接并控制室内装置1和室外装置2，为尽量地减少布线，其设置的位置通常使用和操作不便。

实用新型内容

为此，本实用新型为解决上述技术问题，提供一种新型空气能热泵热水机。

本实用新型实现发明目的采用的技术方案是：

一种空气能热泵热水机,包括室外装置、室内装置和控制器，所述室外装置包括室外换热器、室外风机、压缩机、平行换热器和四通换向阀，所述室内装置包括保温水箱、室内盘管、室内风机、温度传感器和室内空气传感器，所述控制器同时连接并控制所述室外换热器、室外风机、压缩机、平行换热器和四通换向阀，以及连接并控制保温水箱、室内盘管、室内风机、温度传感器和室内空气传感器，其特征在于：还包括第一控制器和设置在所述控制器内的第二控制器，第一控制器内置在控制器壳体内，所述控制器壳体具有与市电连接的插头，所述第一控制器和所述第二控制器通过市电网络连接；

所述第一控制器包括第一供电电路、第一MCU芯片控制电路、第一脉冲发送电路、第一脉冲接收电路、显示屏、操作按键及按键输入电路，所述第一供电电路连接市电网络用以给所述第一控制器提供电源，所述操作按键和所述按键输入电路用以将控制指令输入到所述第一MCU芯片控制电路，所述第一脉冲发送电路和第一脉冲接收电路连接所述市电网络和所述第一MCU芯片控制电路用以接收通过市电网络传来的脉冲遥控控制信号及将所述第一MCU芯片控制电路发出的遥控控制信号发送进市电网络；

所述第二控制器包括第二供电电路、第二MCU芯片控制电路、第二脉冲发送电路和第二脉冲接收电路，所述第二供电电路连接市电网络用以给所述第二控制器提供电源，所述第二脉冲发送电路和第二脉冲接收电路连接所述市电网络和所述第二MCU芯片控制电路用以接收通过市电网络传来的脉冲遥控控制信号及将所述第二MCU芯片控制电路发出的控制信号发送进市电网络，所述第二MCU芯片控制电路连接所述控制器。

优选地，所述第一控制器还包括第一AC电源电压过零点检测电路,所述第一AC电源电压过零点检测电路的输入端连接所述市电网络,输出端连接所述第一MUC芯片控制电路；所述第二控制器还包括第二AC电源电压过零点检测电路,所述第二AC电源电压过零点检测电路的输入端连接所述市电网络,输出端连接所述第二MUC芯片控制电路。

优选地，所述第一脉冲发送电路包括第一充电电容,所述第一充电电容与市电网络连接形成第一充电电路,所述第一充电电容还通过第一单向可控硅与所述市电网络连接,所述第一单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第一MCU芯片控制电路；所述第一脉冲发送电路包括第二充电电容,所述第二充电电容与市电网络连接形成第二充电电路,所述第二充电电容还通过第二单向可控硅与所述市电网络连接,所述第二单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第一MCU芯片控制电路；

所述第二脉冲发送电路包括第三充电电容,所述第三充电电容与市电网络连接形成第三充电电路,所述第三充电电容还通过第三单向可控硅与所述市电网络连接,所述第三单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第二MCU芯片控制电路；所述第二脉冲发送电路包括第四充电电容,所述第四充电电容与市电网络连接形成第四充电电路,所述第四充电电容还通过第四单向可控硅与所述市电网络连接,所述第四单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第二MCU芯片控制电路。

优选地，所述第一脉冲接收电路由第一交连电容,第一耦合交连电路和第一脉冲脉冲检测电路组成,所述第二脉冲接收电路由第二交连电容,第二耦合交连电路和第二脉冲脉冲检测电路组成。

优选地，所述第一MCU芯片控制电路还连接有WIFI或蓝牙接收电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过第一控制器和第二控制器的设置，能利用现有的市电网络进行信号传输，能更灵活地实现对空气能热泵热水机的控制，不仅控制稳定，而且第一控制器可以任意插到接入了市电网络的插座上，大大便利的用户的使用和操控。

附图说明

图1，现有的空气能热泵热水机的结构示意图；

图2，实施例空气能热泵热水机的结构示意图；

图3，实施例空气能热泵热水机的控制原理图；

图4，实施例第一控制器的电路控制图；

图5，实施例第二控制器的电路控制图；

图6，50Hz交流电压时序图；

图7，脉冲发送电路正半周期脉冲信号时序图；

图8，脉冲发送电路负半周期脉冲信号时序图；

图9，50Hz交流电压迭加了脉冲信号的时序图。

具体实施方式

下面，结合具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实施例空气能热泵热水机的结构示意图参看附图2，包括室外装置2、室内装置1、控制器3、第一控制器200、第二控制器300和市电网络100，室外装置2包括室外换热器21、室外风机22、压缩机23、平行换热器24和四通换向阀25，室内装置1包括保温水箱11、室内盘管12、室内风机13、温度传感器14和室内空气传感器15，控制器3同时连接并控制室外换热器21、室外风机22、压缩机23、平行换热器24和四通换向阀25，以及连接并控制保温水箱11、室内盘管12、室内风机13、温度传感器14和室内空气传感器15，第二控制器300设置在控制器3内，第一控制器200内置在控制器壳体4内，控制器壳体4具有与市电连接的插头5，第一控制器200和第二控制器300通过市电网络100连接。

本实施例空气能热泵热水机的控制原理图参看附图3,主要包括:

第一控制器200,与市电网络100连接，第一控制器200内设有LED显示屏、操作按键、第一MCU芯片控制电路,第一脉冲发送电路和第一脉冲接收电路；

第二控制器300,与市电网络100连接，第二控制器300内设有第二脉冲发送电路、第二脉冲接收电路和第二MCU芯片控制电路，第二MCU芯片控制电路连接控制器3；

控制指令通过操作按键输入至第一MCU芯片控制电路,并由第一MCU芯片控制电路转换成显示讯号并显示在LED显示屏上,同时相关指令控制信号也会转换成为脉冲调制信号,再通过第一脉冲发送接收电路发送到市电网络100上并由市电网络100进行传送。当第一脉冲接收电路接收到市电网络100上来自第二控制器300发送的温度、风速等数据信息后通过第一MCU芯片控制电路将相关数据信息转换后显示在LED显示屏上；

在第二控制器300内设有第二脉冲发送电路、第二脉冲接收电路,第二MCU芯片控制电路连接风机盘管2,第二MCU芯片控制电路将探测信息转换成为脉冲调制信号,再通过第二脉冲发送接收电路发送到市电网络100上并由市电网络进行传送；当第二脉冲接收电路接收到市电网络100上来自第一控制器200按键发送出的控制指令信号后,通过第二控制器300内的第二MCU芯片控制电路将相关信息转换为控制输出电压信号对连接到第二MCU芯片控制电路的控制器3加以控制。

第一控制器200的电路控制图参看附图4,具体包括:

供电电路,由桥式整流电路201,电源滤波电路202和DC稳压电路203组成,桥式式整流电路201连接市电网络100,然后依次连接电源滤波电路202和DC稳压电路203,用以对第一控制器200提供直流供电:

按键输入电路217连接第一MCU芯片控制电路216,将操作指令信息转换成为脉冲调制信号；

AC电源电压过零点检测电路215,输入端连接市电网络100,输出端连接第一MCU芯片控制电路216；

第一MCU芯片控制电路216连接LED显示屏,以显示相关工作状态；

第一脉冲发送电路220,第一脉冲发送电路220包括第一充电电容204、二极管205、电阻206和第一单向可控硅207,第一充电电容204、二极管205、电阻206依次串联并并接到市电网络100上，第一单向可控硅207与二极管205、电阻206并联,第一单向可控硅207的信号输入端通过光耦芯片212连接第一MCU芯片控制电路216；第一脉冲发送电路220还包括第二充电电容211、二极管208、电阻209和第二单向可控硅210,第二充电电容211、二极管208、电阻209依次串联并并接到市电网络100上,第二单向可控硅210与二极管208、电阻209并联,第二单向可控硅210的信号输入端通过光耦芯片212连接第一MCU芯片控制电路216；二极管205与二极管208的正负极方向相反,第一单向可控硅207与第二单向可控硅210的正负极方向相反；

第一脉冲接收电路221由交连电容213,耦合交连电路214和脉冲检测电路219组成,第一脉冲接收电路221并接在市电网络100上,可接收来自市电网络100的脉冲信号,并将接收到的脉冲信号通过脉冲检测电路219反馈至第一MCU芯片控制电路216,使第一MCU芯片控制电路能得到市电网络100的脉冲信号反馈,将反馈信息显示在LED显示屏上,通过LED显示屏上的信息令用户了解系统的工作状况。

第二控制器300的电路控制图参看附图5,包括:

EMI滤波电路302；

供电电路,由桥式整流电路303,电源滤波电路304和DC稳压电路305组成；

EMI滤波电路302连接市电网络100,然后依次桥式式整流电路303连接电源滤波电路304和DC稳压电路305,用以对第二控制器300提供直流供电；

控制器3连接第二MCU芯片控制电路,第二MCU芯片控制电路将数据信息转换成为脉冲调制信号；

AC电源电压过零点检测电路317,输入端连接市电网络100,输出端连接第二MCU芯片控制电路；

第二脉冲发送电路301,第二脉冲发送电路301包括第三充电电容306,二极管307,电阻308和第三单向可控硅309,第三充电电容306,二极管307,电阻308依次串联并并接到市电网络100上,第三单向可控硅309与二极管307,电阻308并联,第三单向可控硅309的信号输入通端过光耦芯片314连接第二MCU芯片控制电路；第二脉冲发送电路301还包括第四充电电容312,二极管310,电阻311和第四单向可控硅313,第四充电电容312,二极管310,电阻311依次串联并并接到市电网络100上,第四单向可控硅313与二极管310,电阻311并联,第四单向可控硅313的信号输入端通过光耦芯片314连接第二MCU芯片控制电路319；二极管307与二极管310的正负极方向相反,第三单向可控硅309与第四单向可控硅313的正负极方向相反；

第二脉冲接收电路315由交连电容316,耦合交连电路320和脉冲检测电路318组成,第一脉冲接收电路315并接在市电网络100上,可接收来自市电网络100的脉冲信号,并将接收到的脉冲信号通过脉冲检测电路318反馈至第二MCU芯片控制电路,使第二MCU芯片控制电路能得到市电网络100的脉冲信号反馈,将反馈信息转换成电压控制信号来控制连接第二MCU芯片控制电路的控制器3；

第一控制器200的工作原理是:当工作指令通过操作按键输入电路217送到第一MCU芯片控制电路,之后第一MCU芯片控制电路216将指令转换成为脉冲调制信号,并将这脉冲讯号按既定协议,将脉冲控制信号分别送往光耦芯片212,再送往第一单向可控硅207及第二单向可控硅210,令贮存在第一充电电容204及第二充电电容211内的积存电压通过可控硅207及210的导通将电压脉冲一迭加到AC交流电源电压的正半周及负半周的指定时序位置上,有迭加脉冲为数据1,而没有迭加脉冲为数据0。脉冲电压信号由市电网络100传送到与市电网络100连接的带有脉冲接收电路的第二控制器300装置上,这些迭加在AC电源电压上的脉冲讯号经第二控制器300内的脉冲检测电路318,将检测所得的脉冲信号送入第二MCU芯片控制电路319对信号进行译码,第二MCU芯片控制电路319将译码后的相关指令转换成控制电压用来控制连接到第二控制器300的控制器3。

第二控制器300的工作原理是:当第二MCU芯片控制电路319检测到温度、风速等信息数据后将信息数据转换成为脉冲调制信号,并将这脉冲讯号按既定协议,将脉冲控制信号分别送往光耦芯片314,再送往第三单向可控硅309及第四单向可控硅313,令贮存在第三充电电容306及第四充电电容312内的积存电压通过第三单向可控硅309及第四单向可控硅313的导通将电压脉冲一迭加到AC交流电源电压的正半周及负半周的指定时序位置上,有迭加脉冲为数据1,而没有迭加脉冲为数据0.脉冲电压信号由市电网络100传送到与市电网络100连接的带有脉冲接收电路第一控制器200装置上,这些迭加在AC电源电压上的脉冲讯号经第一控制器200内的脉冲检测电路219,将检测所得的脉冲信号送入第一MCU芯片控制电路对信号进行译码,第一MCU芯片控制电路将译码后的相关数据转换成显示信息由LED显示屏显示出来。

本实施例中,AC电源电压上一迭加脉冲信号的关连时序图参考图6至9。其中图6为50Hz交流电压时序图；图7为脉冲发送电路转发正半周期脉冲信号时序；图8为脉冲发送电路转发负半周期脉冲信号时序；图9为50Hz交流电压迭加了脉冲信号的时序图.

当第一控制器200将从操作按键来的指令信息经第一MCU芯片控制电路转换成为脉冲调制信号,并将这脉冲讯号按既定协议,将脉冲控制信号通过光耦芯片214分别送往第一单向可控硅207及第二单向可控硅210的输入端,令贮存在第一充电电容204及第二充电电容211内的积存电压通过第一单向可控硅207及第二单向可控硅210的导通将电压脉冲一迭加到AC交流电源电压的正半周及负半周的指定时序位置上,有迭加脉冲为数据1,而没有迭加脉冲为数据0,利用第一充电电容204及第二充电电容211配合从AC电源过零点点检测电路215所得的信号通过第一单向可控硅207及第二单向可控硅210的导通便能轻易地将幅度较大的脉冲如50V或以上电压加到AC电源电压上,如图9所示。

当连接到第二控制器300的第二MCU芯片控制电路将检测到的控制器3的信息数据转换成为脉冲调制信号,并将这脉冲讯号按既定协议,将脉冲控制信号通过光耦芯片314分别送往第三单向可控硅310及第四单向可控硅313的输入端,令贮存在第三充电电容306及第四充电电容312内的积存电压通过第三单向可控硅309及第四单向可控硅313的导通将电压脉冲一迭加到AC交流电源电压的正半周及负半周的指定时序位置上,有迭加脉冲为数据1,而没有迭加脉冲为数据0,利用第三充电电容306及第四充电电容312配合从AC电源过零点点检测电路317所得的信号通过第三单向可控硅309及第四单向可控硅313的导通便能轻易地将幅度较大的脉冲如50V或以上电压加到AC电源电压上,如图9所示。

由于釆用了这种迭加在AC电源上的脉冲电压幅度较一般在电源线网络上的噪声大得多,因此讯噪比较高,有利于通过市电网络100作较远的距离传送,安装在风机盘管内的第二控制器300与第一控制器200的信号发送及接收可靠性将会大大提高。通过所述方法,第二控制器300及第一控制器200便可对连接在交流电源供电网络上的每一个带有同样脉冲接收及犮送电路的电器产品进行控制,有利于日后控制功能扩展.另外从系统的实用性考虑,为了减低由市面上大部份用可控硅作为调光器所产生的脉冲噪声及迭加在AC电源电压上的合适脉冲幅度的影响,本实用新型把脉冲信号都迭加在AC电源电电压每过零点之后的8+/-0.5毫秒附近,并优选8亳纱,如图9所示,而本实用新型的脉冲接收发送功能只须在这指定时间间隔内进行,第二控制器300及第一控制器200在这指定时间间隔内进行接收及发送便可以准确地获得相关的有用信号,令整套系统的接收及发送稳定性,准确度及抗干扰能力大幅提高,有利于在一些电源网络噪声较大,面积较广的家居使用.

为方便往后整套空气能热泵热水机在功能上的扩展,本实施例在第一控制器200内可以加入WiFi模块或蓝牙模块218,以便用手机APP可以通过WiFi或蓝牙与第一控制器200内的WiFi或蓝牙模块218连接,以实现手机遥控或作远程控制,方便用户日常使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空气能热泵热水机,包括室外装置、室内装置和控制器，所述室外装置包括室外换热器、室外风机、压缩机、平行换热器和四通换向阀，所述室内装置包括保温水箱、室内盘管、室内风机、温度传感器和室内空气传感器，所述控制器同时连接并控制所述室外换热器、室外风机、压缩机、平行换热器和四通换向阀，以及连接并控制保温水箱、室内盘管、室内风机、温度传感器和室内空气传感器，其特征在于：还包括第一控制器和设置在所述控制器内的第二控制器，第一控制器内置在控制器壳体内，所述控制器壳体具有与市电连接的插头，所述第一控制器和所述第二控制器通过市电网络连接；

所述第一控制器包括第一供电电路、第一MCU芯片控制电路、第一脉冲发送电路、第一脉冲接收电路、显示屏、操作按键及按键输入电路，所述第一供电电路连接市电网络用以给所述第一控制器提供电源，所述操作按键和所述按键输入电路用以将控制指令输入到所述第一MCU芯片控制电路，所述第一脉冲发送电路和第一脉冲接收电路连接所述市电网络和所述第一MCU芯片控制电路用以接收通过市电网络传来的脉冲遥控控制信号及将所述第一MCU芯片控制电路发出的遥控控制信号发送进市电网络；

所述第二控制器包括第二供电电路、第二MCU芯片控制电路、第二脉冲发送电路和第二脉冲接收电路，所述第二供电电路连接市电网络用以给所述第二控制器提供电源，所述第二脉冲发送电路和第二脉冲接收电路连接所述市电网络和所述第二MCU芯片控制电路用以接收通过市电网络传来的脉冲遥控控制信号及将所述第二MCU芯片控制电路发出的控制信号发送进市电网络，所述第二MCU芯片控制电路连接所述控制器。

2.根据权利要求1所述的空气能热泵热水机,其特征在于：所述第一控制器还包括第一AC电源电压过零点检测电路,所述第一AC电源电压过零点检测电路的输入端连接所述市电网络,输出端连接所述第一MUC芯片控制电路；所述第二控制器还包括第二AC电源电压过零点检测电路,所述第二AC电源电压过零点检测电路的输入端连接所述市电网络,输出端连接所述第二MUC芯片控制电路。

3.根据权利要求2所述的空气能热泵热水机,其特征在于：

所述第一脉冲发送电路包括第一充电电容,所述第一充电电容与市电网络连接形成第一充电电路,所述第一充电电容还通过第一单向可控硅与所述市电网络连接,所述第一单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第一MCU芯片控制电路；所述第一脉冲发送电路包括第二充电电容,所述第二充电电容与市电网络连接形成第二充电电路,所述第二充电电容还通过第二单向可控硅与所述市电网络连接,所述第二单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第一MCU芯片控制电路；

所述第二脉冲发送电路包括第三充电电容,所述第三充电电容与市电网络连接形成第三充电电路,所述第三充电电容还通过第三单向可控硅与所述市电网络连接,所述第三单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第二MCU芯片控制电路；所述第二脉冲发送电路包括第四充电电容,所述第四充电电容与市电网络连接形成第四充电电路,所述第四充电电容还通过第四单向可控硅与所述市电网络连接,所述第四单向可控硅的信号输入通过光耦芯片连接所述第二MCU芯片控制电路。

4.根据权利要求2所述的空气能热泵热水机，其特征在于：所述第一脉冲接收电路由第一交连电容,第一耦合交连电路和第一脉冲脉冲检测电路组成,所述第二脉冲接收电路由第二交连电容,第二耦合交连电路和第二脉冲脉冲检测电路组成。

5.根据权利要求2所述的空气能热泵热水机,其特征在于：所述第一MCU芯片控制电路还连接有WIFI或蓝牙接收电路。