一种空气能热水器及控制方法与流程

本发明涉及空气能热水器的，具体地是一种空气能热水器及控制方法。

背景技术：

1、空气能热水器是利用逆卡诺循环原理的一种高效节能热水器，因其相较于传统燃气热水器、电热水器而言具有更加节能的特点，因此被越来越多的用户所接收。但是空气能热水器的瞬时加热效率较低，其无法像燃气热水器和电热水器一样短时间的高效加热，因此无法作为即热型热水器使用，一般只能够作为蓄水型热水器使用，即空气能热水器本身具有较大体积的储水箱，通过空气能热水器的压缩机做功，将外部空气中的热量通过冷凝管管内的冷媒实现与水箱内的水进行热交换，最终达到加热水箱内储水的目的。而要让储水箱内的水始终保持较高的温度，以便于实现随时使用的即热功能，那么不可避免的该储水箱内的高温热水会持续的流失热量，这显然不利于空气能热水器节能的理念。为此，在空气能热水器领域中，本领域技术人员也正在寻求技术突破，使其能够满足热水随时使用的前提下更为节能。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种空气能热水器及控制方法，其能够在热水出口快速出热水的基础上使得水箱内的热能流失更少，更加节能。

2、为此，本发明的一个目的在于提出一种空气能热水器，包括：

3、机壳；

4、外置的保温水箱，内部设有冷凝器，并且以可拆卸的方式与机壳固定连接；

5、主机，安装于机壳内，与保温水箱内的冷凝器相连后共同构成冷媒循环管路，并且所述主机设置为能够通过该冷媒循环管路朝冷凝器内提供高温冷媒，用于加热保温水箱内的水；

6、所述保温水箱内具有多个储水腔，各储水腔依序连通，第一个储水腔与保温水箱上的热水出口连通，最后一个储水腔与水箱上的冷水进口连通，所述冷凝器包括布置于各储水腔内的冷凝管；

7、所述主机上具有用于输出高温冷媒的冷媒输出端和用于接收换热后冷媒的冷媒接收端，所述冷媒输出端和冷媒接收端通过电磁换向阀与各冷凝管的两端连通，所述电磁换向阀与主机上的控制器信号连接。

8、上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，采用多储水腔的设计，使得其中第一个储水腔作为常用储水腔，主机做功所产生的高温冷媒只需要保持该第一个储水腔内的少量热水即可满足日常即热场景下的用水需求，而在需要大量使用热水时能够通过电磁换向阀切换主机与冷凝器中冷凝管的连通顺序，由此主机能够同时对多个储水腔内的水同步进行加热，由此满足大量热水的使用需求。

9、根据本发明的一个示例，所述保温水箱内具有两个储水腔，所述冷凝器包括布置于第一个储水腔内的第一冷凝管和布置于第二个储水腔内的第二冷凝管，所述电磁换向阀为四通阀，所述四通阀具有使得冷媒输出端、第一冷凝管、第二冷凝管、冷媒接收端依序连通的即热供水状态和使得冷媒输出端、第二冷凝管、第一冷凝管、冷媒接收端依序连通的持续供水状态。

10、所述保温水箱包括外箱体，位于外箱体内的内箱体，以及位于内箱体内的中心管，所述的两个储水腔包括内箱体的内腔以及由内箱体与外箱体合围形成的外流道，所述内箱体内设有将内箱体的内腔分隔成上腔室和下腔室的隔温板，隔温板上留有连通上腔室和下腔室的过水孔，所述中心管的下端与下腔室的底部连通，其上端沿竖直方向贯穿隔温板和内箱体的顶部并与外流道的上端连通，所述外箱体外侧壁上的冷水进口与外流道的下端连通，所述外箱体的外侧壁上热水出口与上腔室连通，所述第一冷凝管布置于上腔室内，第二冷凝管布置于外流道内。首先，该第一冷凝管可以持续的保持热量的输出，使得上腔室内的热水可以维持在所需的较高温度，并且由于该上腔室的体积较小，因此相较于现有的整个水箱内的全部热水都维持在一个较高的温度而言能够更加节能，并且热水出口是与该上腔室连通的，为此，用户随时打开热水出口都能够快速的流出所需温度的热水，其次，当用户需要长时间保持热水的输出，此时第二冷凝管参与换热，使得冷水进口流入的热水能够在外流道内流动的过程中被第二冷凝管加热，并且在下腔室内储存，最后该下腔室内的热水能够补入到上腔室内，满足长时间大量热水输出的需求。

11、根据本发明的一个示例，所述外箱体的外侧壁上具有与所述上腔室连通的泄压阀。通过设置泄压阀，使得热水出口在送出热水的过程中能够保持上腔室的内外压力保持平衡，由此在热水出口短时间使用的情况下，让下腔室内的水不混入到上腔室内，保证热水出口水温的恒定，同时，在完成短时间的热水输出后，下腔室内的水从隔温板补入到上腔室内时通过泄压阀也能够让该上腔室的内外压力保持平衡。

12、根据本发明的一个示例，所述内箱体的侧壁具有外凸的凸起段，所述外流道位于凸起段所对应位置形成窄流通道。虽然冷水进口朝外流道内送水的过程中外流道内的水流大体上是朝向中心管内汇聚流动的，但是外流道内的水流会存在一定的湍流，此时在湍流的带动下会使得第一冷凝管附近已经加热的热水被带回一部分到靠近冷水进口的位置，这会降低第二冷凝管的加热效率，而通过设置该凸起段，使得凸起段所在位置能够形成狭窄的窄流通道，由此减少了凸起段靠近中心管一侧的热水与靠近冷水进口的另一侧冷水的热对流，从而提高了加热效率。

13、根据本发明的一个示例，所述隔温板上的过水孔与中心管相对应，以使得所述中心管经过水孔贯穿隔温板，所述中心管的外侧壁与过水孔的孔内壁之间留有用于过水的间距。

14、根据本发明的一个示例，所述隔温板与内箱体铰接，以使得所述隔温板具有外缘与内箱体的内侧壁贴合的第一工作位置以及外缘与内箱体的内侧壁之间形成过水通道的第二工作位置。当热水出口短时间的少量使用热水时该上腔室内的热水已然能够满足用水量需求，因此热水出口在出热水的过程应当尽量减少下腔室内的相对低温的热水混入到上腔室内，影响热水的温度，此时隔温板应当处于第一工作位置，使得下腔室与上腔室之间仅留有较小横截面面积的过水孔进行热对流，该过水孔可以在热水进口关闭后实现对上腔室内热水水量的补充，而当热水出口需要长时间的大量流出时此时该上腔室内原有的热水水量不足，因此可以使得隔温板转动至第二工作位置，此时该隔温板与内箱体内侧壁之间的贴合关系打破，即该隔温板的外缘位置与内箱体的内侧壁之间因隔温板的转动留出较大横截面面积的过水通道，此时经第二冷凝管加热后流入到下腔室内的热水能够快速的补充到上腔室内。

15、根据本发明的一个示例，所述隔温板位于凸起段所对应的位置，并且所述凸起段设置为与该隔温板端部的移动路径相匹配的弧形结构，所述隔温板的端部在转动至凸起段所在位置时与凸起段的内侧壁滑动配合。

16、根据本发明的一个示例，所述下腔室内设有套于中心管外的防对流板，所述防对流板沿竖直方向与内箱体滑动配合，所述防对流板上具有若干通孔。通过设置活动的防对流板，使得从中心管内补入到下腔室内的热水不会短时间且大量的从防对流板的下方混入到防对流板的上方空间内，此时大量涌入到防对流板下方的水流会推动防对流板上行，此时原本在下腔室内且位于防对流板上方的恒温热水会先于防对流板下方的水进入到上腔室内，由于位于防对流板上方的热水是原本就留存在下腔室内的热水，其均温更好，因此补入到上腔室内通过第一冷凝管进行二次加热后能够较为准确的加热到所需温度，从而实现热水出口的热水温度稳定，不会出现忽冷忽热的情况。

17、为此，本发明的一个目的在于提出一种空气能热水器的控制方法，上述的空气能热水器，其特征在于：所述控制方法包括：

18、s1、基于第一储水腔内的温度传感器所检测到的水温信息，控制器控制四通阀处于即热供水状态，同时控制主机维持在低功率输出状态，使得所提供的高温冷媒从冷媒输出端进入到第一冷凝管内，维持第一储水腔内的水温在设定温度范围内；

19、s2、根据第一储水腔内的液位传感器实时检测第一储水腔内的液位高度，若液位高度持续下降并且超过设定的液位下限则进入步骤s3，若液位高度持续下降并且在停止下降时未超过液位下限则进入步骤s4；

20、s3、控制器控制主机增大输出功率，并且控制四通阀切换于持续供水状态，外部水泵通过冷水进口朝第二储水腔内供水，所述控制器基于第一储水腔内温度传感器所检测到的水温信息控制水泵的供水量和/或主机的输出功率；

21、s4、控制器控制四通阀维持在即热供水状态，外部水泵通过冷水进口朝第二储水腔内供水，所述控制器基于第一储水腔内温度传感器所检测到的水温信息控制水泵的供水量和/或主机的输出功率；

22、s5、在步骤s3或s4之后，当第一储水腔内的液面高度达到设定的液位上限时液位传感器发出液位上限检测信息，控制器接收该液位上限检测信息并控制水泵停止工作，所述空气能热水器复位至步骤s1。

23、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。