热泵热水器及其控制方法 |
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| 申请号 | CN201710912277.5 | 申请日 | 2017-09-29 | 公开(公告)号 | CN107477867A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 合肥美的暖通设备有限公司; 美的集团股份有限公司; | 发明人 | 卫鹏云; 汤昌靖; 曾智力; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 热 泵 热 水 器 及其控制方法，热泵热水器包括水箱、 压缩机 、第一换热器、第二换热器、 散热 支路和发热元件。压缩机具有排气口和回气口，第一换热器的一端与排气口连通，第一换热器位于水箱内。第二换热器的一端与第一换热器的另一端连通，第二换热器的另一端与回气口连通，第二换热器位于水箱外。散热支路与第二换热器并联，且散热支路的一端与第一换热器的另一端连通，散热支路的另一端与回气口连通。发热元件靠近散热支路，发热元件与压缩机通讯连接。根据本发明的热泵热水器，发热元件可以控制冷媒的流量、流速，进而可以控制水箱内水温。散热支路可以给发热元件降温，进而可以提高热泵热水器安全性能，使其稳定可靠地运行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种热泵热水器，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 热泵热水器及其控制方法技术领域背景技术[0002] 空气能热泵热水器具有高效节能、环保、安全、舒适、安装便捷等诸多优势。近年来，整体壁挂式热泵热水器逐步为广大消费者所认可和接受，市场份额迅速增长。整体壁挂 式热泵热水器安装方式与电热水器一样，主要安装在浴室。 [0003] 受浴室空间大小所限，整体壁挂式热泵热水器系统较小，定频压缩机的能力能效低。相关技术中，整体壁挂式热泵热水器采用变频压缩机，在制热时加大或减小制冷剂的循 环量，可以有效提高能力和能效。但整体壁挂式变频热泵热水器与变频空调器不同，由于冷 凝温度变化较大，导致系统运行变化复杂，且由于系统布局紧凑，变频模块散热慢。 发明内容[0005] 本发明还提出一种热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器的控制方法具有控制流程简单的优点。 [0006] 本发明又提出一种热泵热水器，所述热泵热水器具有能效高、用户体验效果佳的优点。 [0007] 本发明还提出一种热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器的控制方法具有控制流程简单的优点。 [0008] 根据本发明实施例的热泵热水器，包括：水箱；压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；第一换热器，所述第一换热器的一端与所述排气口连通，所述第一换热器位于所述 水箱内；第二换热器，所述第二换热器的一端与所述第一换热器的另一端连通，所述第二换 热器的另一端与所述回气口连通，所述第二换热器位于所述水箱外；散热支路，所述散热支 路与所述第二换热器并联，且所述散热支路的一端与所述第一换热器的另一端连通，所述 散热支路的另一端与所述回气口连通；和发热元件，所述发热元件靠近所述散热支路，所述 发热元件与所述压缩机通讯连接。 [0009] 根据本发明实施例的热泵热水器，通过设置发热元件和散热支路，发热元件与压缩机通讯连接，发热元件可以用于控制压缩机的工作频率，从而可以控制冷媒从压缩机流 出的流量、流速，进而可以控制第一换热器的制热量速率以实现对水箱内水温的控制。散热 支路与第一换热器、压缩机连通，压缩机中的冷媒可以从散热支路通过并流入第一换热器， 且散热支路靠近发热元件，散热支路中的冷媒液体可以吸收发热元件周围的热量，从而可 以达到给发热元件降温的作用，进而可以提高热泵热水器安全性能，使其稳定可靠地运行。 [0010] 根据本发明的一些实施例，所述散热支路包括多段依次连通的弯管。由此，可以在有限的空间内延长散热支路的长度，从而可以延长冷媒通过散热支路的路径，进而可以提 高散热支路对发热元件的作用效果，提高发热元件的降温效率。 [0011] 根据本发明的一些实施例，还包括：控制阀，所述控制阀与所述散热支路串联以控制所述散热支路的通断。由此，可以通过控制阀控制散热支路内冷媒的流通或是阻断，从而 可以控制散热支路对发热元件的作用效果。 [0012] 根据本发明的一些实施例，所述第二换热器包括毛细管。由此，毛细管管径小，可以将冷媒流路分支从多个毛细管通过，从而可以对冷媒进行限流，降低冷媒的压强。 [0013] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器包括：水箱；压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；第一换热器，所述第一换热器的一端与所述排气口连 通，所述第一换热器位于所述水箱内；第二换热器，所述第二换热器的一端与所述第一换热 器的另一端连通，所述第二换热器的另一端与所述回气口连通，所述第二换热器位于所述 水箱外；散热支路，所述散热支路与所述第二换热器并联，且所述散热支路的一端与所述第 一换热器的另一端连通，所述散热支路的另一端与所述回气口连通；和发热元件，所述发热 元件靠近所述散热支路，所述发热元件与所述压缩机通讯连接；温度传感器，所述温度传感 器用于检测所述发热元件的温度；控制阀，所述控制阀与所述散热支路串联以控制所述散 热支路的通断；其中，所述发热元件的第一预警温度为T1，所述发热元件的第二预警温度为 T2，且T1＞T2，所述控制方法包括：启动所述压缩机；所述温度传感器检测温度为T3，当T3≥ T1时，所述控制阀打开，所述散热支路连通；当所述T3≤T2时，所述控制阀关闭，所述散热支 路断开。 [0014] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，通过设置温度传感器、控制阀和散热支路，散热支路与第一换热器、压缩机连通，压缩机中的冷媒可以从散热支路通过并流入 第一换热器，且散热支路靠近发热元件，温度传感器可以检测发热元件的温度。控制阀可以 控制散热支路的连通或是关闭，从而可以控制对发热元件降温与否，进而可以提高热泵热 水器安全性能，使其稳定可靠地运行。 [0015] 根据本发明实施例的热泵热水器，包括：水箱；压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；换向组件，所述换向组件包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一 阀口与所述排气口连通，所述第二阀口与所述回气口连通；第一换热器，所述第一换热器的 一端与所述第三阀口连通，所述第一换热器位于所述水箱内；第二换热器，所述第二换热器 的一端与所述第一换热器的另一端连通，所述第二换热器的另一端与所述第四阀口连通， 所述第二换热器位于所述水箱外；散热支路，所述散热支路与所述第二换热器并联，且所述 散热支路的一端与所述第一换热器的另一端连通，所述散热支路的另一端与所述第四阀口 连通；和发热元件，所述发热元件靠近所述散热支路，所述发热元件与所述压缩机通讯连 接；其中，当对所述水箱内的水加热时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口 与所述第四阀口连通；当对所述第二换热器化霜时，所述第一阀口与所述第四阀口连通，所 述第二阀口与所述第三阀口连通。 [0016] 根据本发明实施例的热泵热水器，通过设置发热元件和散热支路，发热元件与压缩机通讯连接，发热元件可以用于控制压缩机的工作频率，从而可以控制冷媒从压缩机流 出的流量、流速，进而可以控制第一换热器的制热量速率以实现对水箱内水温的控制。散热 支路与第一换热器、压缩机连通，压缩机中的冷媒可以从散热支路通过并流入第一换热器， 且散热支路靠近发热元件，散热支路中的冷媒液体可以吸收发热元件周围的热量，从而可 以达到给发热元件降温的作用，进而可以提高热泵热水器安全性能，使其稳定可靠地运行。 另外，通过设置换向组件，换向组件可以控制第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口之 间的连通类型，从而可以控制冷媒气体与冷媒液体的流路，进而可以控制热泵热水器的工 作状态，设置简单且实现方便。 [0017] 根据本发明的一些实施例，所述散热支路包括多段依次连通的弯管。由此，可以在有限的空间内延长散热支路的长度，从而可以延长冷媒通过散热支路的路径，进而可以提 高散热支路对发热元件的作用效果，提高发热元件的降温效率。 [0018] 根据本发明的一些实施例，所述散热支路为金属管。由此，可以提高散热支路的热传递效率。 [0019] 根据本发明的一些实施例，还包括：控制阀，所述控制阀与所述散热支路串联以控制所述散热支路的通断，当所述对所述第二换热器化霜时，所述散热支路断开。由此，可以 通过控制阀控制散热支路内冷媒的流通或是阻断，从而可以控制散热支路对发热元件的作 用效果。 [0021] 根据本发明的一些实施例，所述第二换热器包括毛细管。由此，毛细管管径小，可以将冷媒流路分支从多个毛细管通过，从而可以对冷媒进行限流，降低冷媒的压强。 [0022] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，所述热泵热水器包括：水箱；压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；换向组件，所述换向组件包括第一阀口、第二阀口、第 三阀口和第四阀口，所述第一阀口与所述排气口连通，所述第二阀口与所述回气口连通；第 一换热器，所述第一换热器的一端与所述第三阀口连通，所述第一换热器位于所述水箱内； 第二换热器，所述第二换热器的一端与所述第一换热器的另一端连通，所述第二换热器的 另一端与所述第四阀口连通，所述第二换热器位于所述水箱外；散热支路，所述散热支路与 所述第二换热器并联，且所述散热支路的一端与所述第一换热器的另一端连通，所述散热 支路的另一端与所述第四阀口连通；和发热元件，所述发热元件靠近所述散热支路，所述发 热元件与所述压缩机通讯连接；温度传感器，所述温度传感器用于检测所述发热元件的温 度；控制阀，所述控制阀与所述散热支路串联以控制所述散热支路的通断；所述发热元件的 第一预警温度为T1，所述发热元件的第二预警温度为T2，且T1＞T2，在对所述水箱内的水加 热的模式下，所述控制方法包括：启动所述压缩机；所述第一阀口与所述第三阀口连通，所 述第二阀口与所述第四阀口连通；所述温度传感器检测温度为T3，当T3≥T1时，所述控制阀 打开，所述散热支路连通；当T3≤T2时，所述控制阀关闭，所述散热支路断开；对所述第二换 热器化霜的模式下，所述控制方法包括：启动所述压缩机；关闭所述控制阀，所述散热支路 断开，所述第一阀口与所述第四阀口连通，所述第二阀口与所述第三阀口连通。 [0023] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，通过设置温度传感器、控制阀和散热支路，散热支路与第一换热器、压缩机连通，压缩机中的冷媒液体可以从散热支路通过并 流入第一换热器，且散热支路靠近发热元件，温度传感器可以检测发热元件的温度。控制阀 可以控制散热支路的连通或是关闭，从而可以控制对发热元件降温与否，进而可以提高热 泵热水器安全性能，使其稳定可靠地运行。另外，通过设置换向组件，换向组件可以控制第 一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口之间的连通类型，从而可以控制冷媒气体与冷媒液 体的流路，进而可以控制热泵热水器的工作状态，设置简单且实现方便。 [0025] 本发明的上述和附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0026] 图1是根据本发明实施例的热泵热水器的结构示意图； [0027] 图2是根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法流程图； [0028] 图3是根据本发明实施例的热泵热水器的结构示意图。 [0029] 附图标记： [0030] 热泵热水器1， [0031] 压缩机10，排气口100，回气口110， [0032] 换向组件20，第一阀口200，第二阀口210，第三阀口220，第四阀口230， [0033] 第一换热器30， [0035] 散热支路50，弯管500， [0036] 发热元件60， [0037] 控制阀70， [0038] 水箱80， 具体实施方式[0040] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0041] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限 定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的 描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0042] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。 [0043] 下面参照图3描述根据本发明实施例的热泵热水器1。 [0044] 如图3所示，根据本发明实施例的热泵热水器1，包括水箱80、压缩机10、第一换热器30、第二换热器40、散热支路50和发热元件60。 [0045] 具体而言，如图3所示，压缩机10具有排气口100和回气口110。第一换热器30的一端与排气口100连通，第一换热器30位于水箱80内。第二换热器40的一端与第一换热器30的 另一端连通，第二换热器40的另一端与回气口110连通，第二换热器40位于水箱80外。散热 支路50与第二换热器40并联，且散热支路50的一端与第一换热器30的另一端连通，散热支 路50的另一端与回气口110连通。发热元件60靠近散热支路50，发热元件60与压缩机10通讯 连接。 [0046] 可以理解的是，如图3所示，压缩机10上设有排气口100和回气口110，压缩机10内的冷媒气体适于从排气口100流出压缩机10，冷媒液体适于从压缩机10的回气口110流回压 缩机10。压缩机10、第一换热器30、第二换热器40可以形成冷媒回路，高温冷媒气体可以从 排气口100流向第一换热器30，高温冷媒气体可以与第一换热器30进行热量交换，高温冷媒 气体遇到温度低的水后可以放热变成低温冷媒液体，水箱80中的水可以吸收冷媒放出的热 量，从而可以提高水温。低温冷媒液体流向第二换热器40并与第二换热器40进行热交换后， 低温冷媒液体吸热形成高温冷媒气体，高温冷媒气体可以回到压缩机10。 [0047] 散热支路50的两端可以分别与第一换热器30、回气口110连通，散热支路50、压缩机10、第一换热器30可以形成冷媒回路。当散热支路50需要给发热元件60进行降温时，部分 高温冷媒气体可以从排气口100流向第一换热器30，部分高温冷媒气体与第一换热器30进 行热量交换，部分高温冷媒气体放热形成部分低温冷媒液体，部分低温冷媒液体流经散热 支路50，部分低温冷媒液体可以吸收发热元件60周围的热量形成高温冷媒气体，高温冷媒 气体可以回到压缩机10。 [0048] 发热元件60与压缩机10通讯连接，发热元件60可以控制压缩机10的工作频率，从而可以控制冷媒从压缩机10流出的流量、流速。 [0049] 根据本发明实施例的热泵热水器1，通过设置发热元件60和散热支路50，发热元件60与压缩机10通讯连接，发热元件60可以用于控制压缩机10的工作频率，从而可以控制冷 媒从压缩机10流出的流量、流速，进而可以控制第一换热器30的制热量速率以实现对水箱 80内水温的控制。散热支路50与第一换热器30、压缩机10连通，压缩机10中的冷媒可以从散 热支路50通过并流入第一换热器30，且散热支路50靠近发热元件60，散热支路50中的冷媒 液体可以吸收发热元件60周围的热量，从而可以达到给发热元件60降温的作用，进而可以 提高热泵热水器1安全性能，使其稳定可靠地运行。 [0050] 根据本发明的一些实施例，散热支路50可以包括多段依次连通的弯管500。例如，散热支路50可以为蛇形弯管。由此，可以在有限的空间内延长散热支路50的长度，从而可以 延长冷媒通过散热支路50的路径，进而可以提高散热支路50对发热元件60的作用效果，提 高发热元件60的降温效率。 [0051] 如图3所示，根据本发明的一些实施例，热泵热水器1还可以包括控制阀70，控制阀70可以与散热支路50串联以控制散热支路50的通断。可以理解的是，控制阀70位于散热支 路50上，控制阀70可以控制散热支路50的流通或是中断。由此，可以通过控制阀70控制散热 支路50内冷媒的流通或是阻断，从而可以控制散热支路50对发热元件60的作用效果。 [0052] 根据本发明的一些实施例，第二换热器40可以包括毛细管400。毛细管400管径小，可以对高压冷媒进行分流，高压冷媒可以从多个毛细管400通过，从而可以对冷媒进行限 流，一定程度上降低冷媒的压强。 [0053] 根据本发明的一些实施例，散热支路50可以为金属管。金属的导热性能好且强度高，采用金属材质制作散热支路50，不仅可以提高散热支路50的结构强度，而且可以提高热 量在金属管的传递速率，从而可以提高散热支路50的热传递效率。进一步地，散热支路50可 以螺旋盘绕形成环形结构件，环形结构件可以外套在至少部分发热元件60上。 [0054] 如图3所示，根据本发明的一些实施例，发热元件60可以与散热支路50接触。可以理解的是，至少部分发热元件60的外周壁可以与散热支路50的外周壁直接接触。由此，可以 缩短发热元件60的热量传递至散热支路50的时间，从而可以提高散热支路50与发热元件60 之间的热传递速率。 [0055] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，热泵热水器包括水箱、压缩机、第一换热器、第二换热器、散热支路、控制阀、温度传感器(图中未标示)和发热元件。压缩机具有 排气口和回气口，第一换热器的一端与排气口连通，第一换热器位于水箱内。第二换热器的 一端与第一换热器的另一端连通，第二换热器的另一端与回气口连通，第二换热器位于水 箱外。散热支路与第二换热器并联，且散热支路的一端与第一换热器的另一端连通，散热支 路的另一端与回气口连通。发热元件靠近散热支路，发热元件与压缩机通讯连接。温度传感 器用于检测发热元件的温度。控制阀与散热支路串联以控制散热支路的通断。 [0056] 其中，发热元件的第一预警温度为T1，发热元件的第二预警温度为T2，且T1＞T2，控制方法包括：启动压缩机；温度传感器检测温度为T3，当T3≥T1时，控制阀打开，散热支路 连通；当T3≤T2时，控制阀关闭，散热支路断开。 [0057] 可以理解的是，压缩机上设有排气口和回气口，压缩机内的冷媒气体适于从排气口流出压缩机，冷媒液体适于从压缩机的回气口流回压缩机。压缩机、第一换热器、第二换 热器可以形成冷媒回路，高温冷媒气体可以从排气口流向第一换热器，高温冷媒气体与第 一换热器进行热量交换后，高温冷媒气体放热形成低温冷媒液体，低温冷媒液体流向第二 换热器并与第二换热器进行热交换后，低温冷媒液体吸热形成高温冷媒气体，高温冷媒气 体可以回到压缩机。 [0058] 散热支路的两端分别与第一换热器、回气口连通，散热支路、压缩机、第一换热器可以形成冷媒回路。当散热支路需要给发热元件进行降温时，部分高温冷媒气体可以从排 气口流向第一换热器，部分高温冷媒气体与第一换热器进行热量交换后，部分高温冷媒气 体放热形成部分低温冷媒液体，部分低温冷媒液体流经散热支路，部分低温冷媒液体可以 吸收发热元件周围的热量形成高温冷媒气体，高温冷媒气体可以回到压缩机。 [0059] 发热元件与压缩机通讯连接，发热元件可以控制压缩机的工作频率，从而可以控制冷媒从压缩机流出的流量、流速。控制阀位于散热支路上，控制阀可以控制散热支路的流 通或是中断。温度传感器靠近发热元件，温度传感器可以用于检测发热元件处的温度。 [0060] 发热元件在工作过程中，发热元件自身的温度逐渐增高，当温度传感器检测到的发热元件的温度值高于第一预警温度T1时，控制阀打开，散热支路连通，冷媒可以流经散热 支路，流经散热支路的冷媒可以与发热元件进行热交换，从而可以对发热元件进行降温；当 温度传感器检测到的发热元件的温度值低于第二预警温度T2时，控制阀关闭，散热支路断 开。 [0061] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，通过设置温度传感器、控制阀和散热支路，散热支路与第一换热器、压缩机连通，压缩机中的冷媒可以从散热支路通过并流入 第一换热器，且散热支路靠近发热元件，温度传感器可以检测发热元件的温度。控制阀可以 控制散热支路的连通或是关闭，从而可以控制对发热元件降温与否，进而可以提高热泵热 水器安全性能，使其稳定可靠地运行。 [0062] 下面参照图1详细论述本发明实施例的热泵热水器1。 [0063] 如图1所示，根据本发明实施例的热泵热水器1，包括水箱80、压缩机10、换向组件20、第一换热器30、第二换热器40、散热支路50和发热元件60。 [0064] 具体地，如图1所示，压缩机10具有排气口100和回气口110，换向组件20包括第一阀口200、第二阀口210、第三阀口220和第四阀口230，第一阀口200与排气口100连通，第二 阀口与回气口110连通。第一换热器30的一端与第三阀口220连通，第一换热器30位于水箱 80内。第二换热器40的一端与第一换热器30的另一端连通，第二换热器40的另一端与第四 阀口230连通，第二换热器40位于水箱80外。散热支路50与第二换热器40并联，且散热支路 50的一端与第一换热器30的另一端连通，散热支路50的另一端与第四阀口230连通。发热元 件60靠近散热支路50，发热元件60与压缩机10通讯连接。其中，当对水箱80内的水加热时， 第一阀口200与第三阀口220连通，第二阀口210与第四阀口230连通；当对第二换热器40化 霜时，第一阀口200与第四阀口230连通，第二阀口210与第三阀口220连通。 [0065] 可以理解的是，如图1所示，压缩机10具有排气口100和回气口110，压缩机10内的冷媒气体适于从排气口100流出压缩机10，冷媒液体适于从压缩机10的回气口110流回压缩 机10。换向组件20与压缩机10连接，换向组件20与第一换热器30连接，换向组件20与第二换 热器40连接，换向组件20包括第一阀口200、第二阀口210、第三阀口220和第四阀口230，第 一阀口200与排气口100连通，第二阀口与回气口110连通，第一换热器30与第三阀口220连 通，第二换热器40与第四阀口230连通。第一换热器30远离第三阀口220的一端与第二换热 器40远离第四阀口230的一端连接且连通。 [0066] 当对水箱80内的水加热时，可以连通第一阀口200与第三阀口220，连通第二阀口210与第四阀口230。高温冷媒气体可以从排气口100流向第一阀口200，并从第一阀口200流 向第三阀口220，再从第三阀口220流向第一换热器30，高温冷媒气体可以与第一换热器30 进行热量交换，高温冷媒气体遇到温度低的水后可以放热变成低温冷媒液体，水箱80中的 水可以吸收冷媒放出的热量，从而可以提高水温。低温冷媒液体流向第二换热器40并与第 二换热器40进行热交换，低温冷媒液体吸热形成高温冷媒气体，高温冷媒气体从第二换热 器40流向第四阀口230，并从第四阀口230流向第二阀口210，再从第二阀口210流回压缩机 10。 [0067] 当对第二换热器40化霜时，可以连通第一阀口200与第四阀口230，连通第二阀口210与第三阀口220。高温冷媒气体可以从排气口100流向第一阀口200，并从第一阀口200流 向第四阀口230，再从第四阀口230流向第二换热器40，高温冷媒气体可以与第二换热器40 进行热量交换，高温冷媒气体放热形成低温冷媒液体，高温冷媒气体放出的热量可以传递 给第二换热器40，第二换热器40的温度提高，从而可以达到化霜效果。低温冷媒液体流向第 一换热器30并与第一换热器30进行热交换后，低温冷媒液体吸热形成高温冷媒气体，高温 冷媒气体从第一换热器30流向第三阀口220，并从第三阀口220流向第二阀口210，再从第二 阀口210流回压缩机10。 [0068] 散热支路50的两端分别与第一换热器30、第四阀口230连通。当散热支路50需要给发热元件60进行降温时，部分高温冷媒气体可以从排气口100流向第一阀口200，并从第一 阀口200流向第三阀口220，再从第三阀口220流向第一换热器30，部分高温冷媒气体可以与 第一换热器30进行热量交换，部分高温冷媒气体遇到温度低的水后可以放热变成部分低温 冷媒液体，部分低温冷媒液体可以流经散热支路50，部分低温冷媒液体可以吸收发热元件 60周围的热量形成高温冷媒气体，高温冷媒气体可以从散热支路50流向第四阀口230，并从 第四阀口230流向第二阀口210，再从第二阀口210流回压缩机10。 [0069] 发热元件60与压缩机10通讯连接，发热元件60可以控制压缩机10的工作频率，从而可以控制冷媒从压缩机10流出的流量、流速。 [0070] 根据本发明实施例的热泵热水器1，通过设置发热元件60和散热支路50，发热元件60与压缩机10通讯连接，发热元件60可以用于控制压缩机10的工作频率，从而可以控制冷 媒从压缩机10流出的流量、流速，进而可以控制第一换热器30的制热量速率以实现对水箱 80内水温的控制。散热支路50与第一换热器30、压缩机10连通，压缩机10中的冷媒可以从散 热支路50通过并流入第一换热器30，且散热支路50靠近发热元件60，散热支路50中的冷媒 液体可以吸收发热元件60周围的热量，从而可以达到给发热元件60降温的作用，进而可以 提高热泵热水器1安全性能，使其稳定可靠地运行。另外，通过设置换向组件20，换向组件20 可以控制第一阀口200、第二阀口210、第三阀口220和第四阀口230之间的连通类型，从而可 以控制冷媒气体与冷媒液体的流路，进而可以控制热泵热水器1的工作状态，设置简单且实 现方便。 [0071] 如图1所示，根据本发明的一些实施例，散热支路50包括多段依次连通的弯管500。例如，散热支路50可以为蛇形弯管500。由此，可以在有限的空间内延长散热支路50的长度， 从而可以延长冷媒通过散热支路50的路径，进而可以提高散热支路50对发热元件60的作用 效果，提高发热元件60的降温效率。 [0072] 根据本发明的一些实施例，散热支路50可以为金属管。金属的导热性能好且强度高，采用金属材质制作散热支路50，不仅可以提高散热支路50的结构强度，而且可以提高热 量在金属管的传递速率，从而可以提高散热支路50的热传递效率。进一步地，散热支路50可 以螺旋盘绕形成环形结构件，环形结构件可以外套在至少部分发热元件60上。 [0073] 如图1所示，根据本发明的一些实施例，热泵热水器1还可以包括控制阀70，控制阀70与散热支路50串联以控制散热支路50的通断，当对第二换热器40化霜时，散热支路50断 开。可以理解的是，控制阀70位于散热支路50上，控制阀70可以控制散热支路50的流通或是 中断，当对第二换热器40化霜时，即第一阀口200与第四阀口230连通，第二阀口210与第三 阀口220连通，控制阀70适于关闭散热支路50，从第一换热器30流出的冷媒全部流向第二换 热器40。由此，可以通过控制阀70控制散热支路50内冷媒的流通或是阻断，从而可以控制散 热支路50对发热元件60的作用效果。 [0074] 根据本发明的一些实施例，发热元件60可以与散热支路50接触。可以理解的是，至少部分发热元件60的外周壁与散热支路50的外周壁直接接触。由此，可以缩短发热元件60 的热量传递至散热支路50的时间，从而可以提高散热支路50与发热元件60之间的热传递速 率。 [0075] 根据本发明的一些实施例，压缩机10可以为变频压缩机。由此，可以通过发热元件60控制运行频率，提高热泵热水器1的能力能效。如图1所示，在本发明的一些实施例中，热 泵热水器1可以为整体壁挂式变频热泵热水器，整体壁挂式变频热泵热水器还包括电子膨 胀阀90和风机410，电子膨胀阀90可以位于第一换热器30和第二换热器40之间，电子膨胀阀 90的一端可以与第一换热器30连接，电子膨胀阀90的另一端可以与第二换热器40连接，电 子膨胀阀90与第一换热器30及第二换热器40均连通。电子膨胀阀90可以用于控制第一换热 器30流向第二换热器40的冷媒流量。风机410靠近第二换热器40，风机410可以用于促进空 气流动。 [0076] 在整体壁挂式热泵热水器当中，受浴室空间大小所限，热泵热水器系统的结构紧凑，压缩机、第一换热器、第二换热器、及风机的风道大小有所限制，很难做到较高的能力能 效。另外，整体壁挂热泵系统紧凑造成系统中个关键零部件互相影响，发热元件(即控制系 统)的散热存在问题。根据本发明实施例的热泵热水器1，通过采用变频压缩机，通过发热元 件60控制运行频率，可以显著提高热泵热水器1的能力能效。通过采用冷媒散热控制手段， 解决发热元件60的散热问题，从而使得系统安全稳定可靠的运行。 [0077] 热泵热水器1可以具有3种工作模式，分别是标准模式、节能模式、快热模式。其中，当用户选择节能模式，压缩机10将选择低频运行，这样热泵热水器1的消耗功率非常小，从 而获得较高的COP值(coefficient of Terformance，能效比)，实现节能目的；用户选择标 准模式，压缩机10频率高于节能模式，热泵热水器1的制热量也将高于节能模式，加热速度 较快；用户选择快热模式，压缩机10选择最大负荷运行频率，热泵热水器1拥有最高的制热 量，实现最快速加热，减少用户等待时间。由此，热泵热水器1可以根据用户需求，选择不同 的加热方式。 [0078] 如图1所示，根据本发明的一些实施例，第二换热器40可以包括毛细管400。毛细管400管径小，可以对高压冷媒进行分流，高压冷媒可以从多个毛细管400通过，从而可以对冷 媒进行限流，一定程度上降低冷媒的压强。 [0079] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，热泵热水器包括水箱、压缩机、换向组件、第一换热器、第二换热器、散热支路、温度传感器、控制阀和发热元件。压缩机具有排 气口和回气口。换向组件包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，第一阀口与排气 口连通，第二阀口与回气口连通。第一换热器的一端与第三阀口连通，第一换热器位于水箱 内。第二换热器的一端与第一换热器的另一端连通，第二换热器的另一端与第四阀口连通， 第二换热器位于水箱外。散热支路与第二换热器并联，且散热支路的一端与第一换热器的 另一端连通，散热支路的另一端与第四阀口连通。发热元件靠近散热支路，发热元件与压缩 机通讯连接。温度传感器用于检测发热元件的温度。控制阀与散热支路串联以控制散热支 路的通断。 [0080] 发热元件的第一预警温度为T1，发热元件的第二预警温度为T2，且T1＞T2。在对所述水箱内的水加热的模式下，控制方法包括：启动压缩机；所述第一阀口与所述第三阀口连 通，所述第二阀口与所述第四阀口连通；温度传感器检测温度为T3，当T3≥T1时，控制阀打 开，散热支路连通；当T3≤T2时，控制阀关闭，散热支路断开；对所述第二换热器化霜的模式 下，所述控制方法包括：启动所述压缩机；关闭控制阀，散热支路断开，第一阀口与第四阀口 连通，第二阀口与第三阀口连通。 [0081] 可以理解的是，压缩机具有排气口和回气口，压缩机内的冷媒气体适于从排气口流出压缩机，冷媒液体适于从压缩机的回气口流回压缩机。换向组件与压缩机连接，换向组 件与第一换热器连接，换向组件与第二换热器连接，换向组件包括第一阀口、第二阀口、第 三阀口和第四阀口，第一阀口与排气口连通，第二阀口与回气口连通，第一换热器与第三阀 口连通，第二换热器与第四阀口连通。第一换热器远离第三阀口的一端与第二换热器远离 第四阀口的一端连接且连通。 [0082] 当对水箱内的水加热时，可以连通第一阀口与第三阀口，连通第二阀口与第四阀口。高温冷媒气体可以从排气口流向第一阀口，并从第一阀口流向第三阀口，再从第三阀口 流向第一换热器，高温冷媒气体可以与第一换热器进行热量交换，高温冷媒气体遇到温度 低的水后可以放热变成低温冷媒液体，水箱中的水可以吸收冷媒放出的热量，从而可以提 高水温。低温冷媒液体流向第二换热器并与第二换热器进行热交换，低温冷媒液体吸热形 成高温冷媒气体，高温冷媒气体从第二换热器流向第四阀口，并从第四阀口流向第二阀口， 再从第二阀口流回压缩机。 [0083] 当热泵热水器处于加热水箱的工作状态一段时间后，由于第二换热器的温度低，第二换热器周围的空气预冷后会与第二换热器进行热交换，空气放热凝聚，在第二换热器 的外周壁形成霜。这时，可以关闭控制阀，断开散热支路。连通第一阀口与第四阀口，连通第 二阀口与第三阀口。高温冷媒气体可以从排气口流向第一阀口，并从第一阀口流向第四阀 口，再从第四阀口流向第二换热器，高温冷媒气体可以与第二换热器进行热量交换，高温冷 媒气体放热形成低温冷媒液体，高温冷媒气体放出的热量可以传递给第二换热器，第二换 热器的温度提高，从而可以达到化霜效果。低温冷媒液体流向第一换热器并与第一换热器 进行热交换后，低温冷媒液体吸热形成高温冷媒气体，高温冷媒气体从第一换热器流向第 三阀口，并从第三阀口流向第二阀口，再从第二阀口流回压缩机。 [0084] 当检测到第二换热器的外周壁没有霜时，可以断开第一阀口与第四阀口，断开第二阀口与第三阀口，连通第一阀口与第三阀口，连通第二阀口与第四阀口，使得热泵热水器 处于加热水箱的工作状态。 [0085] 散热支路的两端分别与第一换热器、第四阀口连通。当散热支路需要给发热元件进行降温时，部分高温冷媒气体可以从排气口流向第一阀口，并从第一阀口流向第三阀口， 再从第三阀口流向第一换热器，部分高温冷媒气体可以与第一换热器进行热量交换，部分 高温冷媒气体遇到温度低的水后可以放热变成部分低温冷媒液体，部分低温冷媒液体可以 流经散热支路，部分低温冷媒液体可以吸收发热元件周围的热量形成高温冷媒气体，高温 冷媒气体可以从散热支路流向第四阀口，并从第四阀口流向第二阀口，再从第二阀口流回 压缩机。 [0086] 发热元件与压缩机通讯连接，发热元件可以控制压缩机的工作频率，从而可以控制冷媒从压缩机流出的流量、流速。控制阀位于散热支路上，控制阀可以控制散热支路的流 通或是中断。温度传感器靠近发热元件，温度传感器可以用于检测发热元件处的温度。 [0087] 发热元件在工作过程中，发热元件自身的温度逐渐增高，温度传感器可以实时监测发热元件的温度。当温度传感器检测到的发热元件的温度值高于第一预警温度T1时，控 制阀打开，散热支路连通，冷媒可以流经散热支路，流经散热支路的冷媒可以与发热元件进 行热交换，从而可以对发热元件进行降温；当温度传感器检测到的发热元件的温度值低于 第二预警温度T2时，控制阀关闭，散热支路断开。 [0088] 热泵热水器可以具有种工作模式，分别是标准模式、节能模式、快热模式。其中，当用户选择节能模式，压缩机将选择低频运行，这样热泵热水器的消耗功率非常小，从而获得 较高的COP值，实现节能目的；用户选择标准模式，压缩机频率高于节能模式，热泵热水器的 制热量也将高于节能模式，加热速度较快；用户选择快热模式，压缩机选择最大负荷运行频 率，热泵热水器拥有最高的制热量，实现最快速加热，减少用户等待时间。由此，热泵热水器 可以根据用户需求，选择不同的加热方式。 [0089] 进一步地，如图所示，热泵热水器还可以包括电子膨胀阀，如图所示，控制方法为：在热泵热水器运行的过程中，温度传感器可以实时监测发热元件的温度，当温度传感器检 测到的发热元件的温度值高于第一预警温度T1时，打开控制阀打开，同时调节电子膨胀阀 的开度，对发热元件进行冷媒散热；当发热元件的温度降到合理的范围后，即温度传感器检 测到的发热元件的温度值低于第二预警温度T2时，控制阀关闭。由此，可以通过对控制阀的 开关闭合，利用低温低压的冷媒对发热元件进行散热，以达到热泵热水器可靠稳定运行的 目的。 [0090] 根据本发明实施例的热泵热水器的控制方法，通过设置温度传感器、控制阀和散热支路，散热支路与第一换热器、压缩机连通，压缩机中的冷媒液体可以从散热支路通过并 流入第一换热器，且散热支路靠近发热元件，温度传感器可以检测发热元件的温度。控制阀 可以控制散热支路的连通或是关闭，从而可以控制对发热元件降温与否，进而可以提高热 泵热水器安全性能，使其稳定可靠地运行。另外，通过设置换向组件，换向组件可以控制第 一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口之间的连通类型，从而可以控制冷媒气体与冷媒液 体的流路，进而可以控制热泵热水器的工作状态，设置简单且实现方便。 [0091] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的 示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特 点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 |
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