一種熱泵水箱的換熱器及換熱方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域的一種熱泵水箱的換熱器及其換熱方法，所述的換熱器包括設(shè)置在水箱內(nèi)膽上部的上部換熱盤管和設(shè)置在內(nèi)膽下部、底部的第二換熱盤管，所述上部換熱盤管和第二換熱盤管并聯(lián)連接，再經(jīng)控制介質(zhì)在換熱盤管中流動方向的換向閥與加熱裝置相連接。其換熱方法為：在控制單元的作用下，使介質(zhì)在不同時間節(jié)點(diǎn)流經(jīng)上部換熱盤管和/或第二換熱盤管，以使介質(zhì)與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換。通過上述裝置和方法，使換熱器可依據(jù)用戶的需求情況使用不同換熱盤管與熱水器中存儲的水進(jìn)行換熱，既滿足了用戶的使用要求，又降低了用戶在加熱過程中的等待時間，減少了加熱過程中的能量損耗。
【專利說明】一種熱泵水箱的換熱器及換熱方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱水器領(lǐng)域的一種換熱器，特別涉及一種熱泵水箱的換熱器及換熱方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前行業(yè)內(nèi)，采用熱泵熱水器工作模式的熱水器，在對水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱時均采取對整箱內(nèi)的水一起加熱的方式。但上述方式，只適用于用戶需使用大量熱水的情況，這就使得在用戶需使用少量水時，造成了等待時間較長、加熱過程中消耗能源的浪費(fèi)。
[0003]于此同時，現(xiàn)有的很多方案中提出了采用多個并聯(lián)設(shè)置的換熱盤管的熱泵熱水器:如申請?zhí)枮镃N201220154603.3的中國專利，熱泵熱水，其包括熱水器水箱內(nèi)膽和設(shè)置在熱水器水箱內(nèi)膽外部的第一換熱盤管，還包括:與熱水器水箱內(nèi)膽的底部相貼合地設(shè)置的第二換熱盤管。通過使加熱后的介質(zhì)分別通過第一換熱盤管與底部的第二換熱盤管對熱水器內(nèi)的水進(jìn)行換熱，解決了現(xiàn)有熱泵熱水器的外盤式微通道換熱器存在的水箱水溫嚴(yán)重分層、冷熱分配不均的問題，強(qiáng)化了水箱底部與熱泵的換熱，提高了熱泵熱水器的換熱效率，同時大大提高了用戶洗浴的舒適性。但其也是針對水箱內(nèi)的所有熱水進(jìn)行加熱，以實(shí)現(xiàn)為用戶提供熱水的效果。并未對用戶所需熱水量的不同，而提供不同的工況模式的選擇，而未與現(xiàn)有技術(shù)有顯著的區(qū)別。
[0004]有鑒于此，特提出本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種熱泵水箱的換熱器及其換熱方法，使得換熱器可依據(jù)用戶所需熱水量的不同，而分別或同時對水箱內(nèi)上部和下部內(nèi)存儲的水進(jìn)行熱交換的目的，以達(dá)到為用戶快速出熱水的效果，同時還實(shí)現(xiàn)了減少加熱過程中的能量損耗、縮短加熱時間的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案:一種熱泵水箱的換熱器，包括:豎直設(shè)置的水箱、將介質(zhì)加熱的加熱裝置以及用于將介質(zhì)與豎直設(shè)置的水箱中的水進(jìn)行熱交換的換熱器。所述的換熱器包括設(shè)置在水箱內(nèi)膽上部的上部換熱盤管和設(shè)置在內(nèi)膽下部、底部的第二換熱盤管，所述上部換熱盤管和第二換熱盤管并聯(lián)連接，再經(jīng)控制介質(zhì)在換熱盤管中流動方向的換向閥與加熱裝置相連接。
[0007]進(jìn)一步，所述的第二換熱盤管包括設(shè)置在內(nèi)膽下部的下部換熱盤管和設(shè)置在內(nèi)膽底部的底部換熱盤管，所述的下部換熱盤管和底部換熱盤管串聯(lián)或并聯(lián)連接。所述的下部換熱盤管和底部換熱盤管經(jīng)換向閥與加熱裝置的介質(zhì)出口和介質(zhì)入口相連接。
[0008]進(jìn)一步，并聯(lián)設(shè)置的上部換熱盤管與第二換熱盤管通過換向閥與加熱裝置相連接。所述的加熱裝置的介質(zhì)出口和介質(zhì)入口分別與換向閥相連接。所述的換向閥分別與并聯(lián)設(shè)置的上部換熱盤管與第二換熱盤管相連接；或所述的換向閥分別與并聯(lián)設(shè)置的上部換熱盤管、下部換熱盤管與底部換熱盤管相連接。從而，使得介質(zhì)可通過換向閥，改變在換熱盤管中流動的方向。
[0009]—種如上任一所述的熱泵水箱的換熱器的換熱方法，包括:介質(zhì)經(jīng)加熱裝置加熱后流入換熱器，經(jīng)換熱器與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，進(jìn)行熱交換后的介質(zhì)回流至加熱裝置形成循環(huán)。在控制單元的作用下，使介質(zhì)在不同時間節(jié)點(diǎn)流經(jīng)并聯(lián)設(shè)置在內(nèi)膽上部的上部換熱盤管和/或設(shè)置在內(nèi)膽下部、底部的第二換熱盤管，以使介質(zhì)與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換。所述的介質(zhì)可以先流經(jīng)上部換熱盤管和/或第二換熱盤管一段時間，再將介質(zhì)改變?yōu)榱鹘?jīng)其他的換熱盤管或同時流經(jīng)所有的換熱盤管。
[0010]進(jìn)一步，所述的介質(zhì)流經(jīng)并聯(lián)設(shè)置在內(nèi)膽上部的上部換熱盤管、設(shè)置在內(nèi)膽下部的下部換熱盤管和設(shè)置在內(nèi)膽底部的底部換熱盤管中的至少一條換熱盤管，以使介質(zhì)與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換。
[0011]進(jìn)一步，所述的熱泵水箱的換熱器的換熱方法，具體包括如下步驟:61)當(dāng)用戶需要少量熱水、又需快速加熱時，使介質(zhì)流經(jīng)內(nèi)膽上部設(shè)置的上部換熱盤管，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換；
[0012]62)當(dāng)用戶需要大量熱水、又不需快速加熱時，使介質(zhì)流經(jīng)下部換熱盤管和底部換熱盤管，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱內(nèi)儲存的水進(jìn)行熱交換；
[0013]63)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需快速加熱，又需節(jié)能時，先使介質(zhì)流經(jīng)上部換熱盤管一定時間，以對水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換，再使介質(zhì)流經(jīng)下部換熱盤管和底部換熱盤管，以對水箱內(nèi)儲存的水進(jìn)行熱交換；
[0014]64)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需最短時間進(jìn)行快速加熱時，使介質(zhì)同時流經(jīng)上部換熱盤管、下部換熱盤管和底部換熱盤管，以對整個水箱內(nèi)儲存的水進(jìn)行快速加熱。
[0015]進(jìn)一步，在控制單元的作用下，所述的介質(zhì)在滿足一定的換向條件時，介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向改變。在控制系統(tǒng)的作用下，換向閥使加熱后的介質(zhì)，可變換的從上部換熱盤管、下部換熱盤管和底部換熱盤管的上端部或下端部流入換熱盤管。這就實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)在換熱盤管中流動方向的變化。
[0016]進(jìn)一步，所述的換向條件設(shè)置為，每間隔設(shè)定的時間，介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向變?yōu)橄蛳喾吹姆较蛄鲃?；所述的各段時間設(shè)置為任意的相同或不同的時間。
[0017]進(jìn)一步，所述的換向條件設(shè)置為，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的內(nèi)膽內(nèi)部的水溫溫度值的變化情況，控制介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向。
[0018]進(jìn)一步，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的內(nèi)膽上部溫度值tl和檢測到的內(nèi)膽下部溫度值t2的差值的變化情況，控制介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)第一溫度傳感器檢測到的內(nèi)膽上部溫度值tl和第二溫度傳感器檢測到的下部溫度值t2的變化情況，控制介質(zhì)在換熱器中的流動方向。當(dāng)tl-t2>控制單元設(shè)定值t3時,換熱器中的介質(zhì)流向改變?yōu)閺某隹诹飨蛉肟冢划?dāng)tl-t2〈控制單元設(shè)定值t4時，換熱器中的介質(zhì)流向改變?yōu)閺娜肟诹飨虺隹凇Ｋ龅目刂茊卧O(shè)定值t3和t4，是根據(jù)第一溫度傳感器和第二溫度傳感器所設(shè)置在內(nèi)膽中的位置設(shè)定的。
[0019]進(jìn)一步，所述的介質(zhì)在換熱盤管中流動的方向需改變時，在控制單元的作用下，介質(zhì)先停止流動一定的時間TO后，再改變方向流動。
[0020]進(jìn)一步，在控制單元的作用下，所述的換熱器中的介質(zhì)流動方向設(shè)置為兩種模式，模式一為無論是否滿足換向條件，介質(zhì)均從換熱盤管的上端流入、下端流出。模式二為在滿足換向條件時，介質(zhì)在換熱器中流動的方向改變。
[0021]通過將將加熱后的介質(zhì)先經(jīng)過上部換熱盤管,使上部換熱盤管與水箱出水口處存儲的水進(jìn)行熱交換，以實(shí)現(xiàn)快速加熱水箱內(nèi)少部分水的目的，以滿足用戶快速的得到少部分熱水的使用效果。
[0022]通過將加熱后的介質(zhì)先經(jīng)過上部換熱盤管加熱一段時間后，再使介質(zhì)流經(jīng)下部換熱盤管和底部換熱盤管，以實(shí)現(xiàn)快速加熱水箱內(nèi)少部分水的同時對水箱內(nèi)全部的水緩慢加熱的效果，從而在減少能耗的前提下達(dá)到了用戶使用大量熱水的效果。
[0023]通過將換熱器設(shè)置為并聯(lián)設(shè)置的上部換熱盤管與第二換熱盤管，使換熱器可依據(jù)用戶的需求情況在不同的時間節(jié)點(diǎn)使用不同的換熱盤管與熱水器中存儲的水進(jìn)行換熱，既滿足了用戶的使用要求，又降低了用戶在加熱過程中的等待時間，減少了加熱過程中的能量損耗。
[0024]通過將換熱器經(jīng)換向閥與加熱裝置相連接，以使介質(zhì)在加熱過程中改變在換熱盤管中的流動方向，從而實(shí)現(xiàn)了水箱內(nèi)的水均勻受熱的目的，同時，還可以實(shí)現(xiàn)提高換熱效率、縮短加熱時間的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]主要元件說明:
[0029]I—加熱裝置,2—水箱，11—蒸發(fā)器，12—風(fēng)機(jī)，13—壓縮機(jī)，14一四通閥，15—換向閥，16—過濾器,17—膨脹閥，18—介質(zhì)出口，19—介質(zhì)入口，21—內(nèi)膽,22—上部換熱盤管，23—下部換熱盤管，24—底部換熱盤管，25—第二換熱盤管。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例中，介紹了一種熱泵水箱的換熱器。所述的熱泵水箱可以為任意一種熱泵熱水器上設(shè)置的熱泵水箱，優(yōu)選的設(shè)置為一體式熱水器的熱泵水箱，其包括加熱裝置I和水箱2。所述的水箱2上設(shè)置有用于存儲水的水箱內(nèi)膽，所述的內(nèi)膽21的外部包覆設(shè)置有用于加熱水箱內(nèi)膽21中水的換熱器，所述的加熱裝置I和換熱器通過管路相連接。所述的換熱器包括相并聯(lián)設(shè)置的上部換熱盤管22和第二換熱盤管25，所述的上部換熱盤管22設(shè)置在內(nèi)膽21上部，所述的第二換熱盤管25設(shè)置在內(nèi)膽21下部、底部，所述的上部換熱盤管22與第二換熱盤管25分別經(jīng)換向閥15與加熱裝置I的介質(zhì)出口 18和介質(zhì)入口 19相連接。
[0033]本實(shí)施例中，所述的換熱器設(shè)置在豎直放置的熱水器內(nèi)膽21的外部，所述的換熱器22包覆設(shè)置在內(nèi)膽2的外側(cè)。所述的換熱器上設(shè)置有由上至下盤旋設(shè)置在內(nèi)膽21外側(cè)的換熱管道。所述的換熱器由上至下依次分為上部換熱盤管22以及第二換熱盤管25，所述的上部換熱盤管22與第二換熱盤管25相并聯(lián)設(shè)置，并通過控制介質(zhì)在換熱盤管中流動方向的換向閥15與加熱裝置I的介質(zhì)出口 18和介質(zhì)入口 19相連接。本實(shí)施例中，還可設(shè)置為將所述的上部換熱盤管22與第二換熱盤管25的一端直接與介質(zhì)出口 18相連接，另一端直接與介質(zhì)入口 19相連接。優(yōu)選的設(shè)置為，直接將介質(zhì)出口 18分別與上部換熱盤管22和第二部換熱盤管25的上端部相連接，將介質(zhì)入口 19與上部換熱盤管22和第二部換熱盤管25的下端部相連接。
[0034]本實(shí)施例中，所述的加熱裝置I包括，依次首尾相連接的介質(zhì)入口 19、過濾器16、膨脹閥17、蒸發(fā)器11、四通閥14和介質(zhì)出口 18。所述的四通閥14的另外兩端與壓縮機(jī)13的進(jìn)口和出口分別相連接，所述的壓縮機(jī)13與膨脹閥17相連接，所述的蒸發(fā)器11的一側(cè)設(shè)置有輔助發(fā)熱的風(fēng)機(jī)12。
[0035]一種如上所述的熱泵水箱的換熱器的換熱方法，包括:介質(zhì)經(jīng)加熱裝置I加熱后流入換熱器，經(jīng)換熱器與水箱2內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，進(jìn)行熱交換后的介質(zhì)回流至加熱裝置I形成循環(huán)。在控制單元的作用下，使介質(zhì)在不同時間節(jié)點(diǎn)流經(jīng)并聯(lián)設(shè)置在內(nèi)膽21上部的上部換熱盤管22和設(shè)置在內(nèi)膽21下部、底部的第二換熱盤管25中的至少一條換熱盤管以使介質(zhì)與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換。優(yōu)選的，所述的介質(zhì)可以先流經(jīng)上部換熱盤管22和/或第二換熱盤管25 —段時間，再將介質(zhì)改變?yōu)榱鹘?jīng)其他的換熱盤管或同時流經(jīng)所有的換熱盤管。
[0036]本實(shí)施例中，所述的熱泵水箱的換熱方法，具體包括如下步驟:61)當(dāng)用戶需要少量熱水、又需快速加熱時，使介質(zhì)只流經(jīng)內(nèi)膽21上部設(shè)置的上部換熱盤管22，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換；
[0037]62)當(dāng)用戶需要大量熱水、又不需快速加熱時，使介質(zhì)流只經(jīng)第二換熱盤管25，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱下部、底部儲存的水進(jìn)行熱交換，并通過熱氣流始終向上運(yùn)動的原理，對整個水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱；
[0038]63)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需快速加熱，又需節(jié)能時，先使介質(zhì)只流經(jīng)上部換熱盤管22 —定時間，以對水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換，以保證用戶可以快速使用少量熱水；再使介質(zhì)只流經(jīng)第二換熱盤管25，以對整個水箱內(nèi)儲存的水再進(jìn)行加熱；
[0039]64)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需最短時間進(jìn)行快速加熱時，使介質(zhì)同時流經(jīng)上部換熱盤管22和第二換熱盤管25，以在最短的時間內(nèi)對整個水箱內(nèi)儲存的水進(jìn)行熱交換。
[0040]通過將將加熱后的介質(zhì)先經(jīng)過上部換熱盤管,使上部換熱盤管與水箱出水口處存儲的水進(jìn)行熱交換，以實(shí)現(xiàn)快速加熱水箱內(nèi)少部分水的目的，以滿足用戶快速的得到少部分熱水的使用效果。
[0041]實(shí)施例2
[0042]如圖2所示，本實(shí)施例中，介紹了一種熱泵水箱的換熱器。所述的熱泵水箱可以為任意一種熱泵熱水器上設(shè)置的熱泵水箱，優(yōu)選的設(shè)置為分體式熱水器的熱泵水箱，其包括獨(dú)立的兩部分加熱裝置I和水箱2。所述的水箱2上設(shè)置有用于存儲水的水箱內(nèi)膽，所述的內(nèi)膽21的外部包覆設(shè)置有用于加熱水箱內(nèi)膽21中水的換熱器，所述的加熱裝置I和換熱器通過管路相連接。所述的換熱器包括相并聯(lián)設(shè)置的上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24。所述的上部換熱盤管22設(shè)置在內(nèi)膽21上部，所述的下部換熱盤管23設(shè)置在內(nèi)膽21下部，所述的底部換熱盤管24設(shè)置在內(nèi)膽21底部的。所述的上部換熱盤管
22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24分別經(jīng)換向閥15與加熱裝置I的介質(zhì)出口 18和介質(zhì)入口 19相連接。
[0043]本實(shí)施例中，所述的換熱器設(shè)置在豎直放置的熱水器內(nèi)膽21的外部，所述的換熱器22包覆設(shè)置在內(nèi)膽2的外側(cè)。所述的換熱器上設(shè)置有由上至下盤旋設(shè)置在內(nèi)膽21外側(cè)的換熱管道。所述的換熱器由上至下依次分為上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24，所述的上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24相并聯(lián)設(shè)置，并分別與換向閥15相連接。所述的換向閥15分別與加熱裝置I的介質(zhì)出口 18和介質(zhì)入口 19相連接。
[0044]—種如上所述的熱泵水箱的換熱器的換熱方法，包括:介質(zhì)經(jīng)加熱裝置I加熱后流入換熱器，經(jīng)換熱器與水箱2內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，進(jìn)行熱交換后的介質(zhì)回流至加熱裝置I形成循環(huán)。在控制單元的作用下，使介質(zhì)在不同時間節(jié)點(diǎn)流經(jīng)并聯(lián)設(shè)置在內(nèi)膽21上部的上部換熱盤管22、內(nèi)膽21下部的下部換熱盤管23和內(nèi)膽21底部的底部換熱盤管24中的至少一條換熱盤管以使介質(zhì)與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換。優(yōu)選的，所述的介質(zhì)可以先流經(jīng)上部換熱盤管22和/或下部換熱盤管23和/或內(nèi)膽21 —段時間，再將介質(zhì)改變?yōu)榱鹘?jīng)其他的換熱盤管或同時流經(jīng)所有的換熱盤管。
[0045]本實(shí)施例中，所述的熱泵水箱的換熱方法，具體包括如下步驟:61)當(dāng)用戶需要少量熱水、又需快速加熱時，使介質(zhì)只流經(jīng)內(nèi)膽21上部設(shè)置的上部換熱盤管22，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換；
[0046]62)當(dāng)用戶需要大量熱水、又不需快速加熱時，使介質(zhì)只流經(jīng)下部換熱盤管23和底部換熱盤管24，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱下部、底部儲存的水進(jìn)行熱交換，并通過熱氣流始終向上運(yùn)動的原理，對整個水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱；
[0047]63)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需快速加熱，又需節(jié)能時，先使介質(zhì)只流經(jīng)上部換熱盤管22 —定時間，以對水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換，以保證用戶可以快速使用少量熱水；再使介質(zhì)只流經(jīng)下部換熱盤管23和底部換熱盤管24，以對整個水箱內(nèi)儲存的水再進(jìn)行加熱；
[0048]64)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需最短時間進(jìn)行快速加熱時，使介質(zhì)同時流經(jīng)上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24，以在最短的時間內(nèi)對整個水箱內(nèi)儲存的水進(jìn)行熱交換。
[0049]通過將加熱后的介質(zhì)先經(jīng)過上部換熱盤管加熱一段時間后，再使介質(zhì)流經(jīng)下部換熱盤管和底部換熱盤管，以實(shí)現(xiàn)快速加熱水箱內(nèi)少部分水的同時對水箱內(nèi)全部的水緩慢加熱的效果，從而在減少能耗的前提下達(dá)到了用戶使用大量熱水的效果。
[0050]實(shí)施例3
[0051]如圖3所示，本實(shí)施例中，介紹了一種熱泵水箱的換熱器。所述的熱泵水箱可以為任意一種熱泵熱水器上設(shè)置的熱泵水箱，優(yōu)選的設(shè)置為一體式熱水器的熱泵水箱，其包括加熱裝置I和水箱2。所述的水箱2上設(shè)置有用于存儲水的水箱內(nèi)膽，所述的內(nèi)膽21的外部包覆設(shè)置有用于加熱水箱內(nèi)膽21中水的換熱器，所述的加熱裝置I和換熱器通過管路相連接。所述的換熱器包括設(shè)置在內(nèi)膽21上部的上部換熱盤管22以及設(shè)置在內(nèi)膽21下部的下部換熱盤管23和設(shè)置在內(nèi)膽21底部的底部換熱盤管24。所述的上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24相并聯(lián)地與換向閥15相連接，所述的換向閥15分別與加熱裝置I的介質(zhì)出口 18和介質(zhì)入口 19相連接。
[0052]本實(shí)施例中，所述的介質(zhì)經(jīng)加熱裝置I加熱后，從介質(zhì)出口 18流入換向閥15，再經(jīng)上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24中的至少一根換熱盤管的上端部/下端部流入換熱盤管，后從所流經(jīng)的換熱盤管的下端部/上端部經(jīng)換向閥15回流至介質(zhì)入口 19，而形成了介質(zhì)的循環(huán)流動。在上述循環(huán)過程中，在控制系統(tǒng)的作用下，使從介質(zhì)出口 18流入換向閥15的加熱后的介質(zhì)，可變換的從上部換熱盤管22、下部換熱盤管23和底部換熱盤管24中至少一條換熱盤管的上端部或下端部流入所對應(yīng)的換熱盤管中。這就實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)在換熱盤管中流動方向的變化。
[0053]本實(shí)施例中，優(yōu)選的，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的內(nèi)膽上部溫度值tl和檢測到的內(nèi)膽下部溫度值t2的差值的變化情況，控制介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)第一溫度傳感器檢測到的內(nèi)膽上部溫度值tl和第二溫度傳感器檢測到的下部溫度值t2的變化情況，控制介質(zhì)在換熱器中的流動方向。當(dāng)tl-t2>控制單元設(shè)定值t3時，換熱器中的介質(zhì)流向改變?yōu)閺某隹诹飨蛉肟?；?dāng)t l-t2〈控制單元設(shè)定值t4時，換熱器中的介質(zhì)流向改變?yōu)閺娜肟诹飨虺隹?。所述的控制單元設(shè)定值t3和t4，是根據(jù)第一溫度傳感器和第二溫度傳感器所設(shè)置在內(nèi)膽中的位置設(shè)定的。
[0054]本實(shí)施例中，所述的介質(zhì)在換熱盤管中流動的方向需改變時，在控制單元的作用下，介質(zhì)先停止流動一定的時間TO后，再改變方向流動。
[0055]本實(shí)施例中，在控制單元的作用下，所述的換熱器中的介質(zhì)流動方向設(shè)置為兩種模式，模式一為無論是否滿足換向條件，介質(zhì)均從換熱盤管的上端流入、下端流出。模式二為在滿足換向條件時，介質(zhì)在換熱器中流動的方向改變。
[0056]通過將換熱器經(jīng)換向閥與加熱裝置相連接，以使介質(zhì)在加熱過程中改變在換熱盤管中的流動方向，從而實(shí)現(xiàn)了水箱內(nèi)的水均勻受熱的目的，同時，還可以實(shí)現(xiàn)提高換熱效率、縮短加熱時間的目的。
[0057]上述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵水箱的換熱器，包括:豎直設(shè)置的水箱(2)、將介質(zhì)加熱的加熱裝置(I)、用于將介質(zhì)與水箱(2)中的水進(jìn)行熱交換的換熱器； 其特征在于:所述的換熱器包括設(shè)置在水箱內(nèi)膽(21)上部的上部換熱盤管(22)和設(shè)置在內(nèi)膽(21)下部、底部的第二換熱盤管(25)，所述上部換熱盤管(22)和第二換熱盤管(25)并聯(lián)連接，再經(jīng)控制介質(zhì)在換熱盤管中流動方向的換向閥(15)與加熱裝置(I)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵水箱的換熱器，其特征在于:所述的第二換熱盤管(25)包括設(shè)置在內(nèi)膽(21)下部的下部換熱盤管(23)和設(shè)置在內(nèi)膽(21)底部的底部換熱盤管(24)，所述的下部換熱盤管(23)和底部換熱盤管(24)串聯(lián)或并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱泵水箱的換熱器，其特征在于:所述的上部換熱盤管(22)、下部換熱盤管(23)和底部換熱盤管(24)均與換向閥(15)相連接，所述的換向閥(15)與加熱裝置(I)的介質(zhì)出口( 18)和介質(zhì)入口( 19)分別相連接。
4.一種如權(quán)利要求1至3任一所述的熱泵水箱的換熱器的換熱方法，包括:介質(zhì)經(jīng)加熱裝置(I)加熱后流入換熱器，經(jīng)換熱器與水箱(2)內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，進(jìn)行熱交換后的介質(zhì)回流至加熱裝置(I)形成循環(huán)； 其特征在于:在控制單元的作用下，使介質(zhì)在不同時間節(jié)點(diǎn)流經(jīng)并聯(lián)設(shè)置在內(nèi)膽(21)上部的上部換熱盤管(22)和/或內(nèi)膽下部、底部的第二換熱盤管(25)，以使介質(zhì)與水箱內(nèi)的部分或整箱水進(jìn)行熱交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種換熱器的換熱方法，其特征在于:所述的介質(zhì)流經(jīng)并聯(lián)設(shè)置在內(nèi)膽(21)上部的上部換熱盤管(22)、內(nèi)膽(21)下部的下部換熱盤管(23)和內(nèi)膽(21)底部的底部換熱盤管(24)中的至少一條換熱盤管，以使介質(zhì)與水箱(2)內(nèi)的部分或整箱水進(jìn)行熱交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種換熱器的換熱方法,其特征在于: 61)當(dāng)用戶需要少量熱水、又需快速加熱時，使介質(zhì)流經(jīng)內(nèi)膽(21)上部設(shè)置的上部換熱盤管(22)，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換； 62)當(dāng)用戶需要大量熱水、又不需快速加熱時，使介質(zhì)流經(jīng)下部換熱盤管(23)和底部換熱盤管(24)，流經(jīng)的介質(zhì)與水箱(2)內(nèi)儲存的水進(jìn)行熱交換； 63)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需快速加熱，又需節(jié)能時，先使介質(zhì)流經(jīng)上部換熱盤管(22)—定時間，以對水箱(2)內(nèi)出水口位置處儲存的水進(jìn)行熱交換，再使介質(zhì)流經(jīng)下部換熱盤管(23)和底部換熱盤管(24)，以對水箱(2)內(nèi)儲存的水進(jìn)行熱交換； 64)當(dāng)用戶需要大量熱水、又需最短時間進(jìn)行快速加熱時，使介質(zhì)同時流經(jīng)上部換熱盤管(22)、下部換熱盤管(23)和底部換熱盤管(24)，以對整個水箱(2)內(nèi)儲存的水進(jìn)行快速加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一所述的一種換熱器的換熱方法，其特征在于:在控制單元的作用下，所述的介質(zhì)在滿足一定的換向條件時，介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種換熱器的換熱方法，其特征在于:所述的換向條件設(shè)置為，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的內(nèi)膽內(nèi)部的水溫溫度值的變化情況，控制介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種換熱器的換熱方法，其特征在于:控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的內(nèi)膽上部溫度值tl和檢測到的內(nèi)膽下部溫度值t2的差值的變化情況，控制介質(zhì)在換熱盤管中的流動方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種換熱器的換熱方法，其特征在于:所述的介質(zhì)在換熱盤管中流動的方向需改變時，在控制單元的作用下，介質(zhì)先停止流動一定的時間TO后，再改變方向流動； 在控制單元的作用下，所述的換熱器中的介質(zhì)流動方向設(shè)置為兩種模式，模式一為無論是否滿足換向條件，介質(zhì)均從換熱盤管的上端流入、下端流出； 模式二為在滿足換向條件時，介質(zhì)在換熱器中流動的方向改變。
【文檔編號】F24H9/18GK104154782SQ201310177720
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
【發(fā)明者】孫京巖, 李彩霞, 白龍亮 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司