一種高溫熱泵熱水器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種高溫熱泵熱水器，包括壓縮機、四通換向閥、水箱、設置在水箱中的冷凝器、節流裝置以及蒸發器，其中壓縮機、冷凝器、節流裝置以及蒸發器依次連接并形成循環回路，節流裝置包括并聯設置的電子膨脹閥和毛細管，毛細管的進液口端設有流量實時控制裝置，流量實時控制裝置包括電磁閥和控制器，控制器通過控制電磁閥的開通頻率來調節通過電磁閥的制冷劑流量。進而該高溫熱泵熱水器可以通過控制電子膨脹閥和電磁閥的開啟和關閉來實時的調節通過節流裝置的制冷劑流量，同時，采用擾動的方式對通過電磁閥的循環流量進行調節，提高了系統循環流量的控制精度以及壓縮機的運行效率。
【專利說明】
一種高溫熱泵熱水器
技術領域
[0001]本發明涉及熱水器領域，尤其涉及一種高溫熱栗熱水器。
【背景技術】
[0002]空氣能熱水器，也稱為空氣源熱栗熱水器，其工作原理是將空氣中的低溫熱量吸收進來，經過蒸發器將制冷劑氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫，壓縮后的高溫熱能以此來加熱水溫。隨著社會的發展，人們對于生活用水的要求越來越高，熱栗熱水器要求在外界環境溫度為_7°C至43°C的條件下，產生高達80°C的生活用水，為了滿足對于水溫更大的運行范圍的需求，高溫型熱栗熱水器應運而生。現有的高溫型熱栗熱水器中的節流裝置一般采用單一熱力膨脹閥或者電子膨脹閥，為了保證熱力膨脹閥或者電子膨脹閥的控制精度，因其控制機構的特性，其流量控制范圍(最小開度，最大開度)一般設計較小，因此不能適用于較寬溫度范圍的調節。當處于極端工作環境下時，在水溫上升的過程中，流量控制區間增大并超過了閥件的調節范圍，進而影響了進入蒸發器中的制冷劑的循環量，從而使壓縮機工作效率降低。
[0003]為了解決上述問題，如圖1所示，中國專利文獻CN103322681A公開了一種熱栗熱水器，包括壓縮機V、四通換向閥2'、水箱3'、設置在水箱3'中的冷凝器4'、節流裝置5'、蒸發器6'以及氣液分離器7'，其中壓縮機V、冷凝器4'、節流裝置5'、蒸發器6'以及氣液分離器7'依次連接并形成循環回路，四通換向閥2'的四個開口分別連接壓縮機V的排氣口、冷凝器V的制冷劑進口、蒸發器6'的制冷劑出口和氣液分離器7'的制冷劑進口，節流裝置5'包括并聯設置的主毛細管51'和輔毛細管52'，輔毛細管52'的進液口端設有流量實時控制裝置，流量實時控制裝置包括電磁閥8'、與電磁閥8'電連接的控制器以及與控制器電連接的溫度傳感器，控制器用于根據溫度傳感器測得的系統內外的溫度信號控制通過電磁閥8'的制冷劑流量。
[0004]上述熱栗熱水器雖然采用流量控制裝置配合主毛細管51'和輔毛細管52'的方式，改善了采用單一熱力膨脹閥或者電子膨脹閥不能適用于較寬范圍的調節的問題，但是毛細管因自身結構的特性，仍然無法自動調節開度；同時，流量控制裝置僅僅只能夠通過感測系統內外的溫度來控制電磁閥的制冷劑流量，進而帶來了該節流裝置的控制精度低的技術問題。因此，如何在保證熱栗熱水器具有較寬溫度調節范圍的情況下，提高節流裝置的控制精度成為了現如今亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]為此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的熱栗熱水器的節流裝置控制精度低的技術缺陷，從而提供一種控制精度高的高溫熱栗熱水器。
[0006]為了實現上述目的，本發明提供一種高溫熱栗熱水器，包括壓縮機、四通換向閥、水箱、設置在水箱中的冷凝器、節流裝置以及蒸發器，其中壓縮機、冷凝器、節流裝置以及蒸發器依次連接并形成循環回路，節流裝置包括并聯設置的電子膨脹閥和毛細管，毛細管的進液口端設有流量實時控制裝置，流量實時控制裝置包括電磁閥和控制器，控制器通過控制電磁閥的開通頻率來調節通過電磁閥的制冷劑流量。
[0007]作為優選，流量實時控制裝置還包括溫度傳感器組，溫度傳感器組與控制器電連接，并將測得的系統內外溫度實時反饋給控制器。
[0008]作為優選，溫度傳感器組包括放置在水箱中的水溫傳感器、放置在壓縮機排氣口處的排氣溫度傳感器以及測量整機環境溫度的整機溫度傳感器，水溫傳感器、排氣溫度傳感器和整機溫度傳感器分別與控制器電連接，并將測得的溫度信號實時反饋給控制器。
[0009]作為優選，流量實時控制裝置還包括檢測壓縮機運行電流的檢測元件，檢測元件與控制器電連接，并將檢測到的電流信號實時反饋給控制器。
[0010]作為優選，控制器設定有壓縮機保護電流，并且壓縮機保護電流大于壓縮機自身的額定最大電流。
[0011]作為優選，電子膨脹閥與控制器之間設置有將電子膨脹閥的開度信號實時傳遞給控制器的開度信號線。
[0012]作為優選，控制器以脈沖的方式控制電磁閥的開通頻率。
[0013]作為優選，四通換向閥的四個開口分別連接壓縮機的排氣口、冷凝器的制冷劑進口、蒸發器的制冷劑出口以及壓縮機的制冷劑進口。
[0014]作為優選，蒸發器旁設置有對其供熱的風扇。
[0015]作為優選，高溫熱栗熱水器還包括氣液分離器，氣液分離器設置于四通換向閥和壓縮機的進氣口之間。
[0016]本發明提供的高溫熱栗熱水器具有如下優點:
[0017]1.由于節流裝置包括并聯設置的電子膨脹閥和毛細管，通過控制電子膨脹閥的開度可以實時有效的控制通過電子膨脹閥的制冷劑流量；同時，通過在毛細管的進液口端設有流量實時控制裝置，流量實時控制裝置包括電磁閥和控制器，控制器通過控制電磁閥的開通頻率來調節通過電磁閥的制冷劑流量，進而該高溫熱栗熱水器可以通過控制電子膨脹閥和電磁閥的開啟和關閉來實時的調節通過節流裝置的制冷劑流量，同時，采用擾動的方式對通過電磁閥的循環流量進行調節，提高了系統循環流量的控制精度以及壓縮機的運行效率。
[0018]2.由于溫度傳感器組包括放置在水箱中的水溫傳感器、放置在壓縮機排氣口處的排氣溫度傳感器以及測量整機環境溫度的整機溫度傳感器，進而控制器可以通過實時檢測到的水溫、排氣溫度以及整機溫度分析系統的內外溫度，以做出相應的響應來控制電磁閥的開通頻率，從而提高了節流裝置的控制精度。
[0019]3.由于流量實時控制裝置還包括檢測壓縮機運行電流的檢測元件，檢測元件與控制器電連接，并將檢測到的電流信號實時反饋給控制器；同時，在壓縮機工作的過程中，其運行電流與水溫、壓縮機本體溫度和壓縮機負載成正比，即水溫越大，運行電流越大;壓縮機本體溫度越大，運行電流越大;壓縮機負載越大，運行電流越大，進而控制器可以通過對實時反饋的壓縮機運行電流進行分析，來控制電磁閥的開通頻率，從而調節通過節流裝置的制冷劑流量，以達到自動卸載和壓縮機本體溫度保護的目的。
[0020]4.由于控制器設定有壓縮機保護電流，并且壓縮機保護電流大于壓縮機自身的額定最大電流，當壓縮機負載過大時，壓縮機的運行電流過大，檢測元件將檢測到的電流信號傳遞給控制器以調節通過節流裝置的制冷劑流量，進而通過電磁閥進行卸載，從而保證壓縮機在一定電流范圍內的安全運行，達到過大電流保護的效果，保證了整機的正常運行。
[0021]5.由于電子膨脹閥與控制器之間設置有將電子膨脹閥的開度信號實時傳遞給控制器的開度信號線，進而控制器可以實時對電子膨脹閥的開度信號進行的分析，來調節通過節流裝置的制冷劑流量，從而提高了節流裝置的控制精度。
[0022]6.由于控制器以脈沖的方式控制電磁閥的開通頻率，進而實現了對通過節流裝置的制冷劑流量的脈沖擾動，從而提高了壓縮機運行效率。
[0023]7.由于四通換向閥的四個開口分別連接壓縮機的排氣口、冷凝器的制冷劑進口、蒸發器的制冷劑出口以及壓縮機的制冷劑進口，進而在寒冷環境下可以利用四通換向閥改變制冷劑的流動方向來達到除霜的目的。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】的技術方案，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對發明作進一步詳細說明。
[0025]圖1為現有技術的熱栗熱水器的結構示意圖。
[0026]圖2為本發明高溫熱栗熱水器的一種實施方式的結構示意圖。
[0027]圖中各附圖標記說明如下。
[0028]I'-壓縮機;2'-四通換向閥；37 -水箱;47 -冷凝器；
[0029]57 -節流裝置;5V -主毛細管;527 -輔毛細管;67 _蒸發器；
[0030]I'-氣液分離器;8'-電磁閥；1-壓縮機;2-四通換向閥；
[0031 ] 3-水箱;4-冷凝器;5-節流裝置;51-電子膨脹閥；52-毛細管；
[0032]53-電磁閥；6-蒸發器;7-風機。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0034]如圖2所示的高溫熱栗熱水器的一種【具體實施方式】，包括壓縮機1、四通換向閥2、水箱3、設置在水箱3中的冷凝器4、節流裝置5以及蒸發器6，其中壓縮機1、冷凝器4、節流裝置5以及蒸發器6依次連接并形成循環回路，節流裝置5包括并聯設置的電子膨脹閥51和毛細管52，毛細管52的進液口端設有流量實時控制裝置，流量實時控制裝置包括電磁閥53和控制器，控制器通過控制電磁閥53的開通頻率來調節通過電磁閥53的制冷劑流量。
[0035]上述高溫熱栗熱水器，由于節流裝置5包括并聯設置的電子膨脹閥51和毛細管52，通過控制電子膨脹閥51的開度可以實時有效的控制通過電子膨脹閥51的制冷劑流量；同時，通過在毛細管52的進液口端設有流量實時控制裝置，流量實時控制裝置包括電磁閥53和控制器，控制器通過控制電磁閥53的開通頻率來調節通過電磁閥53的制冷劑流量，進而該高溫熱栗熱水器可以通過控制電子膨脹閥和電磁閥的開啟和關閉來實時的調節通過節流裝置的制冷劑流量，同時，采用擾動的方式對通過電磁閥的循環流量進行調節，提高了系統循環流量的控制精度以及壓縮機的運行效率。
[0036]作為可選的實施方式，流量實時控制裝置還包括溫度傳感器組，溫度傳感器組與控制器電連接，并將測得的系統內外溫度實時反饋給控制器。
[0037]溫度傳感器組包括放置在水箱3中的水溫傳感器、放置在壓縮機I排氣口處的排氣溫度傳感器以及測量整機環境溫度的整機溫度傳感器，水溫傳感器、排氣溫度傳感器和整機溫度傳感器分別與控制器電連接，并將測得的溫度信號實時反饋給控制器。進而控制器可以通過實時檢測到的水溫、排氣溫度以及整機溫度分析系統的內外溫度，以做出相應的響應來控制電磁閥53的開通頻率，從而提高了節流裝置5的控制精度。
[0038]作為可選的實施方式，流量實時控制裝置還包括檢測壓縮機I運行電流的檢測元件，檢測元件與控制器電連接，并將檢測到的電流信號實時反饋給控制器。同時，在壓縮機I工作的過程中，其運行電流與水溫、壓縮機I本體溫度和壓縮機I負載成正比，即水溫越大，運行電流越大;壓縮機I本體溫度越大，運行電流越大;壓縮機I負載越大，運行電流越大，進而控制器可以通過對實時反饋的壓縮機I運行電流進行分析，來控制電磁閥53的開通頻率，從而調節通過節流裝置5的制冷劑流量，以達到自動卸載和壓縮機I本體溫度保護的目的。
[0039]控制器設定有壓縮機保護電流，并且壓縮機保護電流大于壓縮機I自身的額定最大電流。當壓縮機I負載過大時，壓縮機I的運行電流過大，檢測元件將檢測到的電流信號傳遞給控制器以調節通過節流裝置5的制冷劑流量，進而通過電磁閥53進行卸載，從而保證壓縮機I在一定電流范圍內的安全運行，達到過大電流保護的效果，保證了整機的正常運行。
[0040]作為可選的實施方式，電子膨脹閥51與控制器之間設置有將電子膨脹閥51的開度信號實時傳遞給控制器的開度信號線。進而控制器可以實時對電子膨脹閥51的開度信號進行的分析，來調節通過節流裝置5的制冷劑流量，從而提高了節流裝置5的控制精度。
[0041]作為可選的實施方式，控制器以脈沖的方式控制電磁閥53的開通頻率。進而實現了對通過節流裝置5的制冷劑流量的脈沖擾動，從而提高了壓縮機I運行效率。
[0042]作為可選的實施方式，四通換向閥2的四個開口分別連接壓縮機I的排氣口、冷凝器4的制冷劑進口、蒸發器6的制冷劑出口以及壓縮機I的制冷劑進口。進而在寒冷環境下可以利用四通換向閥2改變制冷劑的流動方向來達到除霜的目的。
[0043]作為可選的實施方式，蒸發器6旁設置有對其供熱的風機7。
[0044]作為可選的實施方式，還包括氣液分離器(圖未示)，氣液分離器設置于四通換向閥2和壓縮機I的進氣口之間。
[0045]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種高溫熱栗熱水器，包括壓縮機(I)、四通換向閥(2)、水箱(3)、設置在所述水箱(3)中的冷凝器(4)、節流裝置(5)以及蒸發器(6)，其中所述壓縮機(1)、所述冷凝器(4)、所述節流裝置(5)以及蒸發器(6)依次連接并形成循環回路，其特征在于，所述節流裝置(5)包括并聯設置的電子膨脹閥(51)和毛細管(52)，所述毛細管(52)的進液口端設有流量實時控制裝置，所述流量實時控制裝置包括電磁閥(53)和控制器，所述控制器通過控制所述電磁閥(53)的開通頻率來調節通過所述電磁閥(53)的制冷劑流量。2.根據權利要求1所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述流量實時控制裝置還包括溫度傳感器組，所述溫度傳感器組與所述控制器電連接，并將測得的系統內外溫度實時反饋給控制器。3.根據權利要求2所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述溫度傳感器組包括放置在所述水箱(3)中的水溫傳感器、放置在所述壓縮機(I)排氣口處的排氣溫度傳感器以及測量整機環境溫度的整機溫度傳感器，所述水溫傳感器、所述排氣溫度傳感器和所述整機溫度傳感器分別與所述控制器電連接，并將測得的溫度信號實時反饋給所述控制器。4.根據權利要求1-3中任一項所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述流量實時控制裝置還包括檢測所述壓縮機(I)運行電流的檢測元件，所述檢測元件與所述控制器電連接，并將檢測到的電流信號實時反饋給控制器。5.根據權利要求4中所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述控制器設定有壓縮機保護電流，并且所述壓縮機保護電流大于所述壓縮機(I)自身的額定最大電流。6.根據權利要求1-5中任一項所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述電子膨脹閥(51)與所述控制器之間設置有將所述電子膨脹閥(51)的開度信號實時傳遞給所述控制器的開度信號線。7.根據權利要求1-6中任一項所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述控制器以脈沖的方式控制所述電磁閥(53)的開通頻率。8.根據權利要求1-7中任一項所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述四通換向閥(2)的四個開口分別連接所述壓縮機(I)的排氣口、所述冷凝器(4)的制冷劑進口、所述蒸發器(6)的制冷劑出口以及所述壓縮機(I)的制冷劑進口。9.根據權利要求1-8中任一項所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，所述蒸發器(6)旁設置有對其供熱的風機(7)。10.根據權利要求1-9中任一項所述的高溫熱栗熱水器，其特征在于，還包括氣液分離器，所述氣液分離器設置于所述四通換向閥(2)和所述壓縮機(I)的進氣口之間。
【文檔編號】F25B49/02GK106016833SQ201610541903
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】沈黎明
【申請人】浙江正理生能科技有限公司