热水机热回收装置及控制方法转让专利
申请号 : CN202110252158.8
文献号 : CN113154925B
文献日 : 2022-04-29
发明人 : 淳郊林 , 覃宗华 , 肖彪
申请人 : 珠海格力电器股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种热水机热回收装置,其特征在于,包括:载人平台,换热装置和支撑结构;
所述载人平台上设置有平台板、洗澡水进口、柱体管道和堵塞端子;
所述支撑结构包括:储水箱体、下方排水出口和弹簧结构;
所述换热装置设置在所述储水箱体的内部;
所述洗澡水进口设置在所述平台板上,所述柱体管道的靠近所述平台板的一端与所述洗澡水进口连通,所述柱体管道的靠近所述支撑结构的底部的一端与所述堵塞端子连接;
所述载人平台通过所述弹簧结构与所述支撑结构连接;
所述平台板受力使所述弹簧结构发生形变,所述平台板带动所述堵塞端子下沉,堵住所述下方排水出口,并使得所述洗澡水进口与所述储水箱体导通。
2.根据权利要求1所述的一种热水机热回收装置,其特征在于,包括:所述换热装置上设置了一个与所述柱体管道相适配的通孔;
所述柱体管道穿过所述通孔设置在所述换热装置之中,且在所述柱体管道的竖直方向上,所述堵塞端子的位置与所述下方排水出口的位置对应。
3.根据权利要求1所述的一种热水机热回收装置,其特征在于,包括:所述换热装置上设置有换热感温包和水位开关;
所述支撑结构设置有上方排水口。
4.根据权利要求3所述的一种热水机热回收装置,其特征在于,包括:所述水位开关的安装高度大于所述换热装置的安装高度。
5.根据权利要求1所述的一种热水机热回收装置,其特征在于,所述支撑结构还包括:活塞容置腔,所述活塞容置腔的腔内大小与所述堵塞端子相适配,所述活塞容置腔的四周设置有侧方通孔,所述活塞容置腔的底部设置有所述下方排水出口。
6.根据权利要求1所述的一种热水机热回收装置,其特征在于,所述储水箱体包括:第一储水箱体和第二储水箱体,所述第二储水箱体设置在所述第一储水箱体内。
7.根据根据权利要求1所述的一种热水机热回收装置,其特征在于,所述所述柱体管道的靠近所述支撑结构的底部的一端与所述堵塞端子连接包括:所述柱体管道的靠近所述支撑结构的底部的一端通过K跟柱体结构与所述堵塞端子连接,所述堵塞端子设置有侧面通孔,所述K为大于1的整数。
8.一种热水机热回收控制方法,其特征在于,基于权利要求1至7所述的热水机热回收控制装置实现的控制方法,包括:获取储水水位和储水温度,所述储水水位为所述储水箱体中废热水的水位高度,所述储水温度为所述储水箱体中废热水的温度;
比较所述储水水位和所述储水水位对应的储水水位阈值,比较所述储水温度和所述储水温度对应的储水温度阈值;
若所述储水水位大于或等于所述储水水位阈值且所述储水温度大于或等于所述储水温度阈值;
则控制冷媒阀门使冷媒流入热回收装置进行热回收后,再流入热水机压缩机,所述阀门用于控制冷媒的流量和流向。
9.根据权利要求8所述的一种热水机热回收控制方法,其特征在于,所述冷媒阀门包括第一电子膨胀阀,第二电子膨胀阀和电磁阀。
10.根据权利要求9所述的一种热水机热回收控制方法,其特征在于,所述第一电子膨胀阀设置在连接冷凝器和蒸发器的冷媒管上;
所述第二电子膨胀阀设置在连接所述热回收装置和压缩机的冷媒管上;
所述电磁阀设置在连接蒸发器和压缩机的冷媒管上。
11.根据权利要求10所述的一种热水机热回收控制方法,其特征在于,所述则控制冷媒阀门使冷媒流入热回收装置进行热回收后,再流入热水机压缩机包括:控制所述电磁阀关闭,控制所述第一电子膨胀阀逐步增加开度,控制所述第二电子膨胀阀逐步增加开度使冷媒流入所述热回收装置进行热回收后再流入热水机压缩机。
12.根据权利要求10所述的一种热水机热回收控制方法,其特征在于,所述则控制冷媒阀门使冷媒流入热回收装置进行热回收后,再流入热水机压缩机之后,还包括:监控所述储水水位和所述储水水温;
比较当前所述储水水位和N秒前的所述储水水位,比较所述储水水温和所述储水水温阈值,所述N大于0;
若所述当前所述储水水位小于所述N秒前的所述储水水位或所述储水水温小于所述储水水温阈值;
则控制所述电磁阀打开,控制所述第一电子膨胀阀逐步减小开度至初始步数,控制所述第二电子膨胀阀逐步减小开度直至关闭,使冷媒流入蒸发器后直接流入热水机压缩机。
13.根据权利要求11或12所述的一种热水机热回收控制方法,其特征在于,所述控制所述电磁阀关闭或打开包括:
M秒钟后,控制所述电磁阀由打开状态转至关闭状态或控制所述电磁阀由关闭状态转至打开状态,所述M为大于1的整数。
14.根据权利要求8所述的一种热水机热回收控制方法,其特征在于,所述获取储水水位和储水温度之前,还包括:
获取室外环境温度;
比较所述室外环境温度和室外环境温度对应的环境温度阈值;
若所述室外环境温度小于所述环境温度阈值。
说明书 :
热水机热回收装置及控制方法
技术领域
背景技术
采用电加热器补热的方式,但工作效率降低很大,成本随环温下降逐步上升。低温环境下,
热泵与室外空气换热效果较差,随环境温度的下降,换热效果逐步降低,而在洗澡时,一般
直接将水排到下水道,而洗澡水的温度普遍高于20℃以上,直接排到下水道导致余热的浪
费。
发明内容
媒经压缩机压缩赋能后,如此反复利用热量提供了热量的有效利用率。
塞容置腔的底部设置有该下方排水出口。
柱体结构与该堵塞端子连接,该堵塞端子设置有侧面通孔,该K为大于1的整数。
体、下方排水出口和弹簧结构;换热装置设置在储水箱体的内部;洗澡水进口设置在平台板
上,柱体管道的靠近平台板的一端与洗澡水进口连通,柱体管道的靠近支撑结构的底部的
一端与堵塞端子连接;载人平台通过弹簧结构与支撑结构连接;平台板受力使所述弹簧结
构发生形变,平台板带动堵塞端子下沉,堵住下方排水出口,并使得洗澡水进口与储水箱体
导通。本申请提供的装置,能够将洗澡的废热水进行收集,然后通过冷媒将废热水中的热量
带入压缩机,冷媒经压缩机压缩赋能后,如此反复利用热量提供了热量的有效利用率。
水的温度,然后比较所述储水水位和储水水位阈值,比较所述储水温度和储水温度阈值;根
据比较结果控制阀门使冷媒先流入换热器再流入热水机压缩机,所述阀门用于控制冷媒的
流量和流向。本方案通过检测到人进入洗澡状态时,将洗澡的废热水进行收集,当收集到的
废热水中的热量足够多时,将废热水中的热量传递给冷媒,使进入压缩机前的冷媒就具有
较多的热量,经压缩机压缩赋能后,再将热量传递给待加热的水,如此反复利用热量提高了
热量的有效利用率。
附图说明
通常代表相同部件。
具体实施方式
式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的
范围完整地传达给本领域的技术人员。
式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含
一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以
被称为第一信息。由此,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。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限
定。
107,支撑结构103上设置有储水箱体108、下方排水出口109和弹簧结构110。换热装置设置
在储水箱体的内部,平台板设置在储水箱体的顶端,洗澡水进口设置在平台板上,柱体管道
的靠近平台板的一端与所述洗澡水进口连通,柱体管道的靠近支撑结构的底部的一端与堵
塞端子连接,载人平台通过弹簧结构与支撑结构连接,平台板受力使所述弹簧结构发生形
变,平台板带动堵塞端子下沉,堵住下方排水出口,并使得洗澡水进口与储水箱体导通。
端平齐。
沉,堵塞端子下沉刚好堵住设置在储水箱体底部的下方排水口,所以被一次利用的洗澡水
无法通过设置在平台板上的洗澡水进水口通过柱体管道直接流进下方排水口,而是被堵塞
端子截留在储水箱体中,当储水箱体中存储的废热水浸泡到设置在储水箱体内部的换热装
置,给设置在换热装置内部的冷媒管道通入冷媒,通过冷媒把残留在废热水中的大部分热
量进行吸收,冷媒吸收了这部分热量后,再进入压缩机进行压缩赋能,最后把热量传统给待
加热的水。
体、下方排水出口和弹簧结构;换热装置设置在储水箱体的内部;洗澡水进口设置在平台板
上,柱体管道的靠近平台板的一端与洗澡水进口连通,柱体管道的靠近支撑结构的底部的
一端与堵塞端子连接;载人平台通过弹簧结构与支撑结构连接;平台板受力使所述弹簧结
构发生形变,平台板带动堵塞端子下沉,堵住下方排水出口,并使得洗澡水进口与储水箱体
导通。本申请提供的装置,能够将洗澡的废热水进行收集,对进入压缩机前的冷媒进行一次
赋能,冷媒经压缩机压缩二次赋能后再对待加热的水进行加热,如此反复利用热量提供了
热量的有效利用率。
塞端子208,支撑结构203包括:第一储水储水箱体209、第二储水箱体210、下方排水出口
211、弹簧结构212、和换热装置固定钣金213,换热装置202上设置有通孔214、冷媒进口215、
冷媒出口216、换热感温包217、水位开关218和固定钣金219。换热装置设置在第二储水箱体
的内部,洗澡水进口设置在平台板上,柱体管道的靠近平台板的一端与洗澡水进口连通,柱
体管道的靠近支撑结构的底部的一端通过4根柱体结构与堵塞端子连接,载人平台通过弹
簧结构与支撑结构连接,平台板受力使弹簧结构发生形变,平台板带动堵塞端子下沉,因堵
塞端子与柱体结构的连接面是全封闭的,发生下沉后,堵塞端子上的全封闭连接面在第二
储水箱体与设置在第一储水线体底部的下方排水出口之间形成阻隔,使得废热水从洗澡水
进口进入到柱体管道后直接从柱体结构之间的间隙流入到第二储水箱体,开始进行存储。。
的堵塞端子的位置与下方排水口的位置对应。
时储水箱体中的废热水的量已达到可回收的程度,该通入冷媒进行热回收。
废热水中的热量是值得进行热回收的。
出口之间通过设置在换热装置中的冷媒管进行连通。
水在储水箱体中的水位高度达到换热装置的安装高度时,有足够的热量提供给换热装置中
的冷媒。
储水箱体的外四周与第一储水箱体内四周存在一定间隙,换热装置设置在第二储水箱体
内,换热装置与第二储水箱体之间存在一定间隙。第一储水箱体的高度高于第二储水箱体
的高度,如此废热水从柱体管道流入第二储水箱体进行存储,当废热水在第二储水箱体中
的水位高度等于第二储水箱体的高度时就会发生溢出,从第一储水箱体和第二储水箱体之
间的四周间隙流入第一储水箱体中。又因换热装置安装在第二储水箱体的中部,且废热水
是从第二储水箱体的底部进入,所以可以保证进来的废热水逐步从下向上传递,即按废热
水进入储水箱体的顺序进行换热,保证了热回收的效率。
的侧面通孔604会与活塞容置腔的侧方通孔603发生重合形成导通,活塞容置腔的下方与设
置在第一储水箱体底部的下方排水口605导通。活塞容置腔的侧方通孔与引水槽606相连
接,引水槽设置在第一储水箱体的内底部。从第二储水箱体中溢出的废热水进入到第一储
水箱体后,经引水槽的引导从第一储水箱体的底部四周流向侧方通孔,而此时侧方通孔与
堵塞端子的侧面通孔导通,而侧面通孔又与下方排水口导通,所以废热水会流向侧方通孔
和侧面通孔后流向下方排水口,最终流入与下方排水口连接的下水道设置引水槽为了保证
将第一储水箱体中的废热水排空和增加排出废热水的速度。
箱体与下方排水口之间的废热水通道,第二储水箱体中的废热水水位逐步上升,水位开关
接通且检测T换热感温包温度满足开启条件时开启按照控制逻辑运行,当废热水水位高度
等于第二储水箱体高度时,换热的水从第二储水箱体顶部溢出,最后通过下方排水出口流
出排到地漏中;当人体离开,载人平台由弹簧结构升起,堵塞端子升起,第二储水箱体与下
方排水口之间的废热水通道导通快速排走水槽第二储水箱体中的废热水,水位下降,水位
开关断开,机组退出热回收模式。
柱体管道607和柱体结构608与平台板连接的堵塞端子602发生下沉,堵塞端子602下沉刚好
堵住设置在活塞容置腔601下方的下方排水口605,所以被一次利用的洗澡水无法通过设置
在平台板上的洗澡水进水口通过柱体管道直接流进下方排水口,而是被堵塞端子截留在第
二储水箱体中,当水位开关形成通路且换热感温包所读取到的温度达到设定的温度阈值时
代表废热水中所残余的热量是值得进行回收的,给设置在换热装置内部的冷媒管道通入冷
媒,通过冷媒把残留在废热水中的大部分热量进行吸收,冷媒吸收了这部分热量后,再进入
压缩机进行压缩赋能,最后把热量传统给待加热的水。
腔流向下方排水口,最后从下方排水口流入下水道。
水位高度逐渐上升,通过换热装置与第二储水箱体之间的间隙沿流径703开始向上流动,当
其水位高度大于换热装置的顶部高度,开始沿流径704在换热装置顶部蔓延流动至完全覆
盖住换热装置后,水位开始继续上升,沿流径705向上流动,当水位高度大于第二储水箱体
高度时,沿流径706开始发生溢出,溢出后沿流径707流到第一储水箱体的底部,然后沿流径
708流入堵塞端子的侧面通孔,最后沿流径709流到下方排水口流进下水道。
能相关信息,用户可设定开启热回收功能或待机状态下是否开启热回收功能。
第二储水箱体、下方排水出口、弹簧结构和换热装置固定钣金,换热装置上设置有通孔、冷
媒管道、冷媒进出口、换热感温包、水位开关和固定钣金。换热装置设置在第二储水箱体的
内部,洗澡水进口设置在平台板上,柱体管道的靠近平台板的一端与洗澡水进口连通,柱体
管道的靠近支撑结构的底部的一端通过柱体结构与堵塞端子连接,载人平台通过弹簧结构
与支撑结构连接,平台板受力使弹簧结构发生形变,平台板带动堵塞端子下沉,堵住下方排
水出口,并使得洗澡水进口与第二储水箱体直接导通。
断所收集到的废热水中的热量是否足够多,若是则对进入压缩机前的冷媒进行一次赋能,
冷媒经压缩机压缩二次赋能后再对待加热的水进行加热,如此反复利用热量提供了热量的
有效利用率。
储水水位一直大于水位开关安装高度,表现为水位开关一直处于连通状态。
度进行热回收才能保证进行热回收时热水机的工作能耗是小于非热回收状态下热水机工
作能耗,如此才能实现有意义的提高能量利用率。
压缩机,所述阀门用于控制冷媒的流量和流向;
件同时达到时,代表可以进行热回收。此时可以通过控制安装在冷媒管路上的冷媒阀门,改
变冷媒的流向和流量使本来流经蒸发器后就流入压缩机进行压缩的冷媒改道为:流经蒸发
器后流入热水机热回收装置后再流入压缩机进行压缩。
水的温度,然后比较所述储水水位和储水水位阈值,比较所述储水温度和储水温度阈值;若
所述储水水位大于或等于所述储水水位阈值且所述储水温度大于或等于所述储水温度阈
值,则控制冷媒阀门使冷媒流入热回收装置进行热回收后,再流入热水机压缩机。本方案通
过在人进入洗澡状态时,将洗澡的废热水进行收集,通过储水水位和储水温度作为热量的
量的评定条件,当收集到的废热水中的热量足够多时,将废热水中的热量传递给冷媒,使进
入压缩机前的冷媒就具有较多的热量,经压缩机压缩赋能后,再将热量传递给待加热的水,
如此反复利用热量提高了热量的有效利用率。
种,分别为:①小于0摄氏度,②等于或大于10摄氏度,③等于或大于0摄氏度小于10摄氏度。
水水位和储水温度。
预先设定的触发进行热回收的废热水温度,因为只有废热水的温度达到一定的温度进行热
回收才能保证进行热回收时热水机的工作能耗是小于非热回收状态下热水机工作能耗,如
此才能实现有意义的提高能量利用率。进行比较得到的结果分为两种,分别为:④储水水位
小于储水水位阈值或储水温度小于储水温度阈值,⑤储水水位等于或大于储水水位阈值且
储水温度大于或等于储水温度阈值,当得到的结果表现为④不进行热回收模式或从热回收
模式退出,得到的结果表现为⑤时,进入热回收模式或保持热回收模式。
水箱中,蒸发器509上设置有一个风机510,用于加速空气流动增加蒸发效率;第二电子膨胀
阀506设置在连接热水机热回收装置507和压缩机的冷媒管上,第二电子膨胀阀506和压缩
机505之间还设置有一个四通阀503,四通阀503的一端与压缩机冷媒进口连接,一端与压缩
机冷媒出口连接,一端与冷凝器502连接,一端与热回收装置507和蒸发器509连接;电磁阀
503设置在连接蒸发器509和压缩机505的冷媒管上,电磁阀508与压缩机503之间还设置有
一个四通阀503。
水进行热交换,将热量传递给待加热的水后,冷媒变成低温高压的冷媒,经蒸发器蒸发后变
成低温低压的冷媒,如此循环地进行上述步骤进行正常加热。
热的水进行热交换,将热量传递给待加热的水后,冷媒变成低温高压的冷媒,经蒸发器蒸发
后变成低温低压的冷媒,然后传递给热回收装置进行一次赋能,如此循环地进行上述步骤
进行加热。
蒸发器流入压缩机的冷媒改道流经蒸发器后流入热回收装置再流入压缩机进行压缩。
从0B开到初始步数120B,第一电子膨胀阀继续按目标过热度调节,20s后控制电磁阀关闭,
控制第一电子膨胀阀开大到480B,10s后第二电子膨胀阀按照过热度调节。
控制电磁阀关闭,第一电子膨胀阀的开度开大到480B,60s后外风机启动,20s后压缩机启
动,120s后第二电子膨胀阀按照过热度调节。
值;同时在压缩机待机状态下,比较条件可更改为储水水位在连续1分钟内都大于储水水位
阈值,1分钟为正常检测时间,当然实际的连续时间需根据实际工况进行相关调节。
际过热度Tr≤B,维持当前电子膨胀阀开度。不同环温下,目标过热度不一致,具体数值测试
确定。初始步数由环境温度确定,不同环境温度段,对应的电子膨胀阀不一致,需测试后匹
配确定。
定。
开度直至关闭,使冷媒流入蒸发器后直接流入热水机压缩机。
第二电子膨胀阀逐步关小到0B,120s后控制第一电子膨胀阀按照过热度控制。
阀关到0B,否则继续保持原加热模式。
装置进行热回收后,再流入热水机压缩机进行压缩,进行热回收模式后继续监控储水水位
和储水温度,根据两者的情况判定是否继续保持热回收模式,若不符合则控制冷媒阀门使
冷媒流入蒸发器后直接流入热水机压缩机进行压缩,无论是保持热回收模式还是正常加热
模式,都需要检测待加热的水的温度,若待加热的水的温度等于或大于设定温度则退出正
常加热模式或热回收模式进入待机模式,否则继续保持原模式进行工作。本方案通过结合
室外环境温度作为热水机热回收控制方法的一个逻辑运行判定因子,如此可以实现在低温
环境下,使用热回收装置对洗澡水中的热量进行回收利用,通过提高机组吸气温度,提高机
组的换热量,达到减少能耗的效果。
本领域技术人员也应该知悉,说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
另外,可以理解,本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删
减,本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
序段或代码的一部分,该模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻
辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标记的功能也可以
以不同于附图中所标记的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它
们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程
图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的
专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨
在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的
其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。