套管式換熱器防凍結構及其防凍方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種套管式換熱器防凍結構及其防凍方法，其結構包括冷媒管、套管、儲水箱和控制電路，冷媒管設置在套管內(nèi)，冷媒管外壁與套管內(nèi)壁之間共同圍成水加熱腔，水加熱腔一端與儲水箱連通；其特征在于：還包括分別與控制電路電氣連接的循環(huán)水泵、室外溫度傳感器和水位開關；所述循環(huán)水泵設有進水口和出水口，進水口通過電動三通調節(jié)閥分別與進水管和儲水箱連接，出水口與水加熱腔另一端連通；所述水位開關位于儲水箱內(nèi)，且儲水箱內(nèi)對應水位開關所處高度位置的儲水量大于或等于水加熱腔儲水量。此款套管式換熱器防凍結構能通過循環(huán)水泵驅使水加熱腔內(nèi)的水流動，從而在一定輕度下放緩其結冰的速度。
【專利說明】套管式換熱器防凍結構及其防凍方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及熱泵熱水器【技術領域】，特別是一種用于熱泵熱水器的套管式換熱器防凍結構及其防凍方法。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有熱泵熱水器的套管式換熱器均由冷媒管和套管構成，冷媒管設置在套管內(nèi)，冷媒管外壁與套管內(nèi)壁之間共同圍成水加熱腔，套管與冷媒管一起繞制成盤管狀，盤管狀的套管表面設有保溫層。使用過程中，由于套管式換熱器安裝在室外，當室外溫度低于o°c時，套管內(nèi)的水即有可能結冰，致使套管及冷媒管容易凍裂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種結構簡單、合理，防凍效果好、提高套管壽命的套管式換熱器防凍結構及其防凍方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種套管式換熱器防凍結構，包括冷媒管、套管、儲水箱和控制電路，冷媒管設置在套管內(nèi)，冷媒管外壁與套管內(nèi)壁之間共同圍成水加熱腔，水加熱腔一端與儲水箱連通；其特征在于:還包括分別與控制電路電氣連接的循環(huán)水泵、室外溫度傳感器和水位開關；所述循環(huán)水泵設有進水口和出水口，進水口通過電動三通調節(jié)閥分別與進水管和儲水箱連接，出水口與水加熱腔另一端連通；所述水位開關位于儲水箱內(nèi)，且儲水箱內(nèi)對應水位開關所處高度位置的儲水量大于或等于水加熱腔儲水量。
[0005]本發(fā)明的目的還可以采用以下技術措施解決:
作為更具體的一種方案，所述套管為PPR管。PPR管又叫三型聚丙烯管，具有重量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等特點。
[0006]所述套管與冷媒管一起繞制成盤管狀，盤管狀的套管表面從內(nèi)至外依次設有鋁箔層、電伴熱帶和保溫層，電伴熱帶與控制電路電氣連接。
[0007]所述水加熱腔兩端分別設有第一水溫傳感器和第二水溫傳感器，第一水溫傳感器和第二水溫傳感器分別與控制電路電氣連接。
[0008]所述循環(huán)水泵設有排空口，排空口與電磁閥連接，電磁閥與控制電路電氣連接。
[0009]一種套管式換熱器防凍結構的防凍方法，其特征在于:當控制電路上電進入恢復掉電記憶后進入關機狀態(tài)防凍模式:在關機狀態(tài)防凍模式下，首先檢測水位開關，若水位開關處于關閉狀態(tài)，即屬于正常，室外溫度傳感器每隔時間T1檢測一次室外溫度，當溫度低于tl°C時，電動三通調節(jié)閥控制循環(huán)水泵進水口與儲水箱連通、并啟動循環(huán)水泵工作T2時間段后再次進入關機狀態(tài)防凍模式；當室外溫度傳感器檢測溫度未低于tl°C時，電動三通調節(jié)閥和循環(huán)水泵不動作，繼續(xù)處于關機狀態(tài)防凍模式；若水位開關處于打開狀態(tài)，即表示儲水箱缺水，控制電路報警；或者，通過電動三通調節(jié)閥控制循環(huán)水泵的進水口與進水管連通，以對儲水箱補水，直至水位開關處于關閉狀態(tài)。
[0010]所述T1為30分鐘至90分鐘，Τ2為30秒至120秒，tl為0.5至2。
[0011]所述控制電路還具有待機待命狀態(tài)防凍模式；當控制電路掉電前未處于關機狀態(tài)時，控制電路上電進入恢復掉電記憶后進入待機待命狀態(tài)防凍模式；或者，當控制電路掉電前處于關機狀態(tài)時，控制電路上電進入關機狀態(tài)防凍模式的情況下，可開啟控制電路的待機待命狀態(tài)防凍模式；在待機待命狀態(tài)防凍模式下，還可具有加熱防凍功能和水加熱腔排空防凍功能。
[0012]所述加熱防凍功能啟動時，第一水溫傳感器和第二水溫傳感器探測到水加熱腔內(nèi)水溫低于t2°C時，啟動電伴熱帶，使水加熱腔內(nèi)水溫升高N°C后停止加熱；其中，t2為0.5至2，N為2至10。
[0013]所述水加熱腔排空防凍功能通過手動操作控制電路來開啟，水加熱腔排空防凍功能開啟后，電磁閥啟動，排空口打開，以將水加熱腔內(nèi)的水排空。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)此款套管式換熱器防凍結構能通過循環(huán)水泵驅使水加熱腔內(nèi)的水流動，從而在一定輕度下放緩其結冰的速度；
(2)此款套管式換熱器防凍結構的套管為PPR管，TPR管較金屬管的延展性好，即使水加熱腔內(nèi)的水結冰的情況下，PPR管仍能適應因結冰帶來的膨脹量，避免冷媒管凍裂；
(3 )此款套管式換熱器外設有電伴熱帶和保溫層，通過啟動電伴熱帶可以對套管加熱，防止水加熱腔內(nèi)的水結冰；
(4)此款套管式換熱器防凍結構的循環(huán)水泵設有排空口，在停機不工作前，可以將水加熱腔內(nèi)的水排空口，以進一步達到防凍的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一實施例結構示意圖。
[0016]圖2為圖1中套管式換熱器的A-A剖視結構示意圖。
[0017]圖3為套管式換熱器中套管及其端口連接構件的立體結構示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0019]參見圖1至圖3所示，一種套管式換熱器100防凍結構，包括冷媒管3、套管1、儲水箱21和控制電路19，冷媒管3設置在套管1內(nèi)，冷媒管3外壁與套管1內(nèi)壁之間共同圍成水加熱腔2，水加熱腔2 —端與儲水箱21連通；其特征在于:還包括分別與控制電路19電氣連接的循環(huán)水泵7、室外溫度傳感器20和水位開關22 ;所述循環(huán)水泵7設有進水口 8和出水口 15，進水口 8通過電動三通調節(jié)閥9分別與進水管11和儲水箱21連接(電動三通調節(jié)閥9與儲水箱21之間通過接駁管10連通)，出水口 15與水加熱腔2另一端連通；所述水位開關22位于儲水箱21內(nèi)，且儲水箱21內(nèi)對應水位開關22所處高度位置的儲水量大于或等于水加熱腔2儲水量。
[0020]所述套管1為PPR管。
[0021]所述套管1與冷媒管3 —起繞制成盤管狀，盤管狀的套管1表面從內(nèi)至外依次設有鋁箔層6、電伴熱帶4和保溫層5，電伴熱帶4與控制電路19電氣連接。
[0022]所述水加熱腔2兩端(出水端和進水端)分別設有第一水溫傳感器12和第二水溫傳感器17，第一水溫傳感器12和第二水溫傳感器17分別與控制電路19電氣連接。
[0023]所述循環(huán)水泵7設有排空口 16，排空口 16與電磁閥14連接，電磁閥14與控制電路19電氣連接。
[0024]所述冷媒管3與熱泵系統(tǒng)18連接。
[0025]一種套管式換熱器防凍結構的防凍方法，當控制電路19上電進入恢復掉電記憶后進入關機狀態(tài)防凍模式:
在關機狀態(tài)防凍模式下，首先檢測水位開關22，若水位開關22處于關閉狀態(tài)，即屬于正常，室外溫度傳感器20每隔時間T1檢測一次室外溫度，當溫度低于tl°C時，電動三通調節(jié)閥9控制循環(huán)水泵7進水口 8與儲水箱21連通、并啟動循環(huán)水泵7工作T2時間段后再次進入關機狀態(tài)防凍模式。
[0026]當室外溫度傳感器20檢測溫度未低于tl°C時，電動三通調節(jié)閥9和循環(huán)水泵7不動作，繼續(xù)處于關機狀態(tài)防凍模式。
[0027]若水位開關22處于打開狀態(tài)，即表示儲水箱21缺水，控制電路19報警；或者，通過電動三通調節(jié)閥9控制循環(huán)水泵7的進水口 8與進水管11連通，以對儲水箱21補水，直至水位開關22處于關閉狀態(tài)。
[0028]所述T1為30分鐘至90分鐘，T2為30秒至120秒，tl為0.5至2。其中，本實施例的T1優(yōu)選為60分鐘，T2優(yōu)選為60秒，tl優(yōu)選為1。
[0029]所述控制電路19還具有待機待命狀態(tài)防凍模式；當控制電路19掉電前未處于關機狀態(tài)時，控制電路19上電進入恢復掉電記憶后進入待機待命狀態(tài)防凍模式；或者，當控制電路19掉電前處于關機狀態(tài)時，控制電路19上電進入關機狀態(tài)防凍模式的情況下，可開啟控制電路19的待機待命狀態(tài)防凍模式。
[0030]在待機待命狀態(tài)防凍模式下，還可具有加熱防凍功能和水加熱腔2排空防凍功倉泛。
[0031]所述加熱防凍功能啟動時，第一水溫傳感器12和第二水溫傳感器17探測到水加熱腔2內(nèi)水溫低于t2°C時，啟動電伴熱帶4，使水加熱腔2內(nèi)水溫升高N°C后停止加熱；其中，t2為0.5至2，N為2至10。其中，本實施例的t2優(yōu)選為1，N優(yōu)選為5。
[0032]所述水加熱腔2排空防凍功能通過手動操作控制電路19來開啟，水加熱腔2排空防凍功能開啟后，電磁閥14啟動，排空口 16打開，以將水加熱腔2內(nèi)的水排空。
【權利要求】
1.一種套管式換熱器防凍結構，包括冷媒管、套管、儲水箱和控制電路，冷媒管設置在套管內(nèi)，冷媒管外壁與套管內(nèi)壁之間共同圍成水加熱腔，水加熱腔一端與儲水箱連通； 其特征在于:還包括分別與控制電路電氣連接的循環(huán)水泵、室外溫度傳感器和水位開關; 所述循環(huán)水泵設有進水口和出水口，進水口通過電動三通調節(jié)閥分別與進水管和儲水箱連接，出水口與水加熱腔另一端連通； 所述水位開關位于儲水箱內(nèi)，且儲水箱內(nèi)對應水位開關所處高度位置的儲水量大于或等于水加熱腔儲水量。
2.根據(jù)權利要求1所述套管式換熱器防凍結構，其特征在于:所述套管為PPR管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述套管式換熱器防凍結構，其特征在于:所述套管與冷媒管一起繞制成盤管狀，盤管狀的套管表面從內(nèi)至外依次設有鋁箔層、電伴熱帶和保溫層，電伴熱帶與控制電路電氣連接。
4.根據(jù)權利要求3所述套管式換熱器防凍結構，其特征在于:所述水加熱腔兩端分別設有第一水溫傳感器和第二水溫傳感器，第一水溫傳感器和第二水溫傳感器分別與控制電路電氣連接。
5.根據(jù)權利要求4所述套管式換熱器防凍結構，其特征在于:所述循環(huán)水泵設有排空口，排空口與電磁閥連接，電磁閥與控制電路電氣連接。
6.一種根據(jù)權利要求5所述套管式換熱器防凍結構的防凍方法，其特征在于:當控制電路上電進入恢復掉電記憶后進入關機狀態(tài)防凍模式: 在關機狀態(tài)防凍模式下，首先檢測水位開關，若水位開關處于關閉狀態(tài)，即屬于正常，室外溫度傳感器每隔時間Tl檢測一次室外溫度，當溫度低于trc時，電動三通調節(jié)閥控制循環(huán)水泵進水口與儲水箱連通、并啟動循環(huán)水泵工作T2時間段后再次進入關機狀態(tài)防凍模式； 當室外溫度傳感器檢測溫度未低于tl°C時，電動三通調節(jié)閥和循環(huán)水泵不動作，繼續(xù)處于關機狀態(tài)防凍模式； 若水位開關處于打開狀態(tài)，即表示儲水箱缺水，控制電路報警；或者，通過電動三通調節(jié)閥控制循環(huán)水泵的進水口與進水管連通，以對儲水箱補水，直至水位開關處于關閉狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求6所述套管式換熱器防凍結構的防凍方法，其特征在于:所述Tl為30分鐘至90分鐘，T2為30秒至120秒，tl為0.5至2。
8.根據(jù)權利要求6所述套管式換熱器防凍結構的防凍方法，其特征在于:所述控制電路還具有待機待命狀態(tài)防凍模式； 當控制電路掉電前未處于關機狀態(tài)時，控制電路上電進入恢復掉電記憶后進入待機待命狀態(tài)防凍模式；或者，當控制電路掉電前處于關機狀態(tài)時，控制電路上電進入關機狀態(tài)防凍模式的情況下，可開啟控制電路的待機待命狀態(tài)防凍模式； 在待機待命狀態(tài)防凍模式下，還可具有加熱防凍功能和水加熱腔排空防凍功能。
9.根據(jù)權利要求8所述套管式換熱器防凍結構的防凍方法，其特征在于:所述加熱防凍功能啟動時，第一水溫傳感器和第二水溫傳感器探測到水加熱腔內(nèi)水溫低于t2°C時，啟動電伴熱帶，使水加熱腔內(nèi)水溫升高N°C后停止加熱；其中，t2為0.5至2，N為2至10。
10.根據(jù)權利要求8所述套管式換熱器防凍結構的防凍方法，其特征在于:所述水加熱腔排空防凍功能通過手動操作控制電路來開啟，水加熱腔排空防凍功能開啟后，電磁閥啟動，排空口打開，以將水加熱腔內(nèi)的水排空。
【文檔編號】F24H9/20GK104296390SQ201410527136
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權日:2014年10月9日
【發(fā)明者】巫宗進 申請人:廣東碧淶節(jié)能設備有限公司