热泵热水装置及其除霜方法与流程

本发明涉及热泵领域，特别是涉及一种热泵热水装置及其除霜方法。

背景技术：

热泵热水装置一般性可包括外机、水箱、水循环管路和循环泵，其中外机主要由压缩机、热交换器、节流装置和蒸发器等几大部件组成，其工作原理是由压缩机工作产生高压高温的制冷剂气体进入热交换器后被冷凝降温，然后到节流装置进行节流膨胀，后进入蒸发器吸收空气的热量蒸发成低压蒸汽，低压制冷剂蒸汽被吸入压缩机重新被压缩成高温高压气体。水循环管路可配置成将水箱内的水引入热交换器内，被热交换器内的制冷剂加热后引流返回水箱，以使水箱的冷水由低温变为高温。

热泵热水装置的外机一般安置于室外，当室外环境比较低时，热泵热水装置在工作时，蒸发器上很容易结霜结冰，显著降低了热泵热水装置的工作效率。现有的热泵热水装置工作时经常通过改变冷媒的流向来进行除霜，同时循环泵同时工作，通过水循环管路将热交换器放冷制得的冷水导入水箱中，致使水箱内水温有所下降，在用户使用时感觉水温变化，对产品性能产生怀疑。

技术实现要素：

本发明第一方面的目的旨在克服现有的热泵热水装置的至少一个缺陷，提供一种热泵热水装置的除霜方法，其可防止热泵热水装置在进行除霜时对水箱内的水温产生影响。

本发明第二方面的目的是提供了一种采用上述除霜方法的热泵热水装置。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种热泵热水装置的除霜方法，所述热泵热水装置包括热交换器、水箱、水循环管路、旁通管路和阀门组件；所述热交换器配置成利用流入其内的冷媒加热流入其内的水；所述水循环管路和所述阀门组件配置成使流出所述热交换器的水可控地进入所述水箱和/或所述旁通管路，后返回流入所述热交换器。特别地，所述除霜方法包括：

获取开始对所述热泵热水装置的蒸发器进行除霜的触发信号；

在获取到所述触发信号时，控制所述热泵热水装置的四通阀换向，以使流出所述热泵热水装置的压缩机的冷媒进入所述蒸发器；

所述四通阀换向第一预设时间后，使流出所述热交换器的部分或全部水进入所述旁通管路；

流出所述热交换器的部分或全部水进入所述旁通管路第二预设时间后，使流出所述热交换器的全部水进入所述旁通管路。

可选地，所述除霜方法还包括：

获取停止对所述蒸发器进行除霜的关闭信号；

在获取到所述关闭信号时，控制所述四通阀换向，以使流出所述压缩机的冷媒进入所述热交换器；

所述热交换器的出水温度大于或等于所述水箱内的水温第三预设时间后，使流出所述热交换器的部分或全部水进入所述水箱；

流出所述热交换器的部分或全部水进入所述水箱第四预设时间后，使流出所述热交换器的全部水进入所述水箱。

可选地，所述水循环管路包括与所述热交换器的出水口连通的第一循环管、与所述水箱的循环进水口连通的水箱进管，以及连通所述第一循环管和所述水箱进管的第一三通管；所述旁通管路的进口连通所述第一三通管；且

所述阀门组件包括设置于所述水箱进管上的第一阀门，以及设置于所述旁通管路上的第二阀门。

可选地，通过在所述第一阀门处于打开状态时，打开所述第二阀门，使流出所述热交换器的部分或全部水进入所述旁通管路；

通过在所述第二阀门处于打开状态时，关闭所述第一阀门，使流出所述热交换器的全部水进入所述旁通管路；

通过在所述第二阀门处于打开状态时，打开所述第一阀门，使流出所述热交换器的部分或全部水进入所述水箱；

通过在所述第一阀门处于打开状态时，关闭所述第二阀门，使流出所述热交换器的全部水进入所述水箱。

可选地，所述第一预设时间、所述第二预设时间、所述第三预设时间和所述第四预设时间的取值范围均为8s至12s。

本发明还提供了另一种热泵热水装置的除霜方法，所述热泵热水装置包括热交换器、水箱、水循环管路、旁通管路和阀门组件；所述热交换器配置成利用流入其内的冷媒加热流入其内的水；所述水循环管路和所述阀门组件配置成 使流出所述热交换器的水可控地进入所述水箱和/或所述旁通管路，后返回流入所述热交换器。所述除霜方法包括：

获取停止对所述热泵热水装置的蒸发器进行除霜的关闭信号；

在获取到所述关闭信号时，控制所述热泵热水装置的四通阀换向，以使流出所述热泵热水装置的压缩机的冷媒进入所述热交换器；

所述热交换器的出水温度大于或等于所述水箱内的水温第三预设时间后，使流出所述热交换器的部分或全部水进入所述水箱；

流出所述热交换器的部分或全部水进入所述水箱第四预设时间后，使流出所述热交换器的全部水进入所述水箱；且

在获取到所述关闭信号之前，所述水循环管路和所述阀门组件使流出所述热交换器的全部水进入所述旁通管路，后返回流入所述热交换器。

根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种热泵热水装置，其包括热交换器、水箱、水循环管路、旁通管路和阀门组件；且所述热交换器配置成利用流入其内的冷媒加热流入其内的水；所述水循环管路、所述和所述阀门组件配置成使流出所述热交换器的水可控地进入所述水箱和/或所述旁通管路，后返回流入所述热交换器。

可选地，所述水循环管路包括与所述热交换器的出水口连通的第一循环管、与所述水箱的循环进水口连通的水箱进管，以及连通所述第一循环管和所述水箱进管的第一三通管；所述旁通管路的进口连通所述第一三通管；且

所述阀门组件包括设置于所述水箱进管上的第一阀门，以及设置于所述旁通管路上的第二阀门。

可选地，所述水循环管路还包括与所述热交换器的进水口连通的第二循环管、与所述水箱的循环出水口连通的水箱出管，以及连通所述第二循环管和所述水箱出管的第二三通管；所述旁通管路的出口连通所述第二三通管；且

所述水箱出管上设置有单向阀。

可选地，所述热泵热水装置，其特征在于，还包括：第一温度传感器，设置于所述水箱内；第二温度传感器，设置于所述热交换器的出水口处。

本发明的热泵热水装置及其除霜方法中因为在对蒸发器进行加热除霜的至少大部分时间，流出热交换器的冷水不经过水箱而经过旁通管路进行循环，可防止大部分冷水进入水箱，对水箱内水造成较大影响，进而影响用户的使用。

进一步地，本发明的热泵热水装置及其除霜方法中由于在除霜的初期，可使流出热交换器的水先流入水箱内，后由流入水箱过渡流入旁通管路，可使流 出热交换器的、位于第一循环管内的热水进入水箱和旁通管路内，可使热水尽可能多地被保存；且在第一循环管内的水温降低下来不符合要求时，第一循环管内的水不会流入水箱，保证水箱水温恒定。

进一步地，本发明的热泵热水装置及其除霜方法中由于在除霜结束后的一小段时间内循环加热冷水；且在冷水满足使用要求后的一小段时间内，使流出热交换器的水由流入旁通管路过渡流入水箱，可使位于第一循环管内的冷水进入旁通管路和水箱内，尽可能防止第一循环管内的冷水影响水箱内水温，且在第一循环管内的水温完全符合要求时，第一循环管内的水不会流入旁通管路。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的热泵热水装置的示意性结构图；

图2是图1所示热泵热水装置的除霜方法的示意性流程图；

图3是图1所示热泵热水装置的除霜方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的热泵热水装置的示意性结构图。如图1所示，本发明实施例提供了一种热泵热水装置。热泵热水装置可包括外机20、水箱30、水循环管路、循环泵50、旁通管路60以及阀门组件。外机20可包括利用制冷剂配管依次连接成闭环回路的压缩机、热交换器、节流装置和蒸发器。热交换器配置成利用流入其内的冷媒加热流入其内的水。水循环管路、循环泵50和阀门组件配置成使流出热交换器的水可控地进入水箱30和/或旁通管路60，后返回流入热交换器。也就是说，循环管路、循环泵50和阀门组件可使流出热交换器的水单独地进入水箱30中，或单独地进入旁通管路60中，或同时进入水箱30和旁通管路60中，后返回流入热交换器。

具体地，水循环管路可包括与热交换器的出水口连通的第一循环管41、与水箱30的循环进水口连通的水箱进管42、连通第一循环管41和水箱进管42的第一三通管、与热交换器的进水口连通的第二循环管43、与水箱30的循环 出水口连通的水箱出管44，以及连通第二循环管43和水箱出管44的第二三通管。旁通管路60的进口连通第一三通管；旁通管路60的出口连通第二三通管。阀门组件包括设置于水箱进管42上的第一阀门71，以及设置于旁通管路60上的第二阀门72。进一步地，水箱出管44上设置有单向阀。循环泵50可设置于第二循环管43上。第一阀门71和第二阀门72均可为电磁阀。

在该实施例中，通过在第一阀门71处于打开状态时，打开第二阀门72，使流出热交换器的部分或全部水进入旁通管路60。通过在第二阀门72处于打开状态时，关闭第一阀门71，使流出热交换器的全部水进入旁通管路60。通过在第二阀门72处于打开状态时，打开第一阀门71，使流出热交换器的部分或全部水进入水箱30。通过在第一阀门71处于打开状态时，关闭第二阀门72，使流出热交换器的全部水进入水箱30。

在该实施例中，热泵热水装置还可包括第一温度传感器81和第二温度传感器。第一温度传感器81设置于水箱30内，以检测水箱30内的水温。第二温度传感器设置于热交换器的出水口处，以检测热交换器出水口处(即第一循环管41的进口处)的水温。

图2是图1所示热泵热水装置的除霜方法的示意性流程图。本发明实施例还提供了一种热泵热水装置的除霜方法。正常制热水时，第一阀门71处于打开状态，第二阀门72处于关闭状态。该除霜方法可包括：

获取开始对热泵热水装置的蒸发器进行除霜的触发信号。

在获取到触发信号时，控制热泵热水装置的四通阀换向，以使流出热泵热水装置的压缩机的冷媒进入蒸发器。

四通阀换向第一预设时间后，使流出热交换器的部分或全部水进入旁通管路60。第一预设时间可为8s至12s，例如第一预设时间为10s。具体地，可通过在第一阀门71处于打开状态时，打开第二阀门72，使流出热交换器的部分或全部水进入旁通管路60。

流出热交换器的部分或全部水进入旁通管路60第二预设时间后，使流出热交换器的全部水进入旁通管路60。第二预设时间可为8s至12s，例如第二预设时间为10s。具体地，可通过在第二阀门72处于打开状态时，关闭第一阀门71，使流出热交换器的全部水进入旁通管路60。

在本发明的一些实施例中，图3是图1所示热泵热水装置的除霜方法的示意性流程图。如图3所示，除霜方法还可进一步包括：

获取停止对蒸发器进行除霜的关闭信号。

在获取到关闭信号时，控制四通阀换向，以使流出压缩机的冷媒进入热交换器。

热交换器的出水温度大于或等于水箱30内的水温第三预设时间后，使流出热交换器的部分或全部水进入水箱30。第三预设时间可为8s至12s，例如第三预设时间为10s。具体地，可通过在第二阀门72处于打开状态时，打开第一阀门71，使流出热交换器的部分或全部水进入水箱30。

流出热交换器的部分或全部水进入水箱30第四预设时间后，使流出热交换器的全部水进入水箱30。第四预设时间可为8s至12s，例如第四预设时间为10s。具体地，可通过在第一阀门71处于打开状态时，关闭第二阀门72，使流出热交换器的全部水进入水箱30。

在本发明的一些替代性实施例中，除霜方法还可进一步包括：获取停止对蒸发器进行除霜的关闭信号；在获取到关闭信号时，控制四通阀换向，以使流出压缩机的冷媒进入热交换器，且使流出热交换器的全部水进入水箱30。

本发明实施例还提供了另一种除霜方法。该除霜方法包括：

获取停止对热泵热水装置的蒸发器进行除霜的关闭信号。

在获取到关闭信号时，控制热泵热水装置的四通阀换向，以使流出热泵热水装置的压缩机的冷媒进入热交换器。

热交换器的出水温度大于或等于水箱30内的水温第三预设时间后，使流出热交换器的部分或全部水进入水箱30。

流出热交换器的部分或全部水进入水箱30第四预设时间后，使流出热交换器的全部水进入水箱30。特别地，在获取到关闭信号之前，水循环管路和阀门组件使流出热交换器的全部水进入旁通管路60，后返回流入热交换器。

在该实施例中，除霜方法还可进一步包括：获取开始对热泵热水装置的蒸发器进行除霜的触发信号；以及在获取到触发信号时，控制热泵热水装置的四通阀换向，以使流出热泵热水装置的压缩机的冷媒进入蒸发器；且使流出热交换器的全部水进入旁通管路60，从而使热泵热水装置在获取到关闭信号之前，水循环管路和阀门组件使流出热交换器的全部水进入旁通管路60，后返回流入热交换器。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。