CN112460739A - 防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器，包括加热部、待防冻部和换热部；加热部具有流体出口；换热部具有换热进口；换热进口与流体出口通过管路连通；管路用于引导经过加热部加热后的流体进入换热部中；换热部用于将经过加热部加热后的流体与待防冻部进行热交换。根据本申请的防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器，有效解决低温环境下机组容易冻结问题。

Description

防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器

技术领域

本申请属于空调器技术领域，具体涉及一种防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器。

背景技术

目前，因安装条件限制和水泵运行噪音的原因，分体式热泵水机的室内机在一定条件下需要与室外机一同安装在室外。

但是，在冬季低温环境下，安装在室外的室内机中，部分流量较低、管径较细的机构或元器件，如膨胀罐对应管路、排水管路、补水管路等，可能存在冻结的风险，导致管路内部结冰，涨裂，严重时，可能会导致系统内的水流入冷媒系统，导致整机报废。

因此，如何提供一种能有效解决低温环境下机组容易冻结问题的防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器，能有效解决低温环境下机组容易冻结问题。

为了解决上述问题，本申请提供一种防冻装置，包括：

加热部，加热部具有流体出口；

待防冻部；

换热部，换热部具有换热进口；换热进口与流体出口通过管路连通；管路用于引导经过加热部加热后的流体进入换热部中；换热部用于将经过加热部加热后的流体与待防冻部进行热交换。

优选地，加热部具有流体进口；换热部具有换热出口；换热出口与流体进口连通。

优选地，防冻装置还包括控制阀；控制阀用于控制管路的通断。

优选地，防冻装置还包括温度检测装置；温度检测装置用于检测待防冻部的温度；

和/或，防冻装置还包括泵体；泵体包括泵体进口和泵体出口；泵体进口与流体出口连通；泵体出口与换热进口连通。

优选地，换热部的尺寸与待防冻部的尺寸相对应；

和/或，换热部的位置与待防冻部的位置相对应。

根据本申请的再一方面，提供了一种热泵机组，包括防冻装置，防冻装置为上述的防冻装置。

优选地，热泵机组包括室内机；室内机为待防冻部；室内机包括壳体；换热部设置于壳体内。

优选地，当防冻装置还包括泵体时，热泵机组还包括膨胀罐；膨胀罐与泵体通过连接管连接；连接管为待防冻部；

和/或，热泵机组还包括水流开关；水流开关为待防冻部。

根据本申请的再一方面，提供了一种空调器，包括热泵机组，热泵机组为上述的热泵机组。

根据本申请的再一方面，提供了一种如上述的防冻装置控制方法，包括如下步骤：

检测待防冻部的温度t；

根据温度t控制管路的通断。

优选地，根据温度t控制管路的通断包括如下步骤：

当温度t≦t1时，控制管路连通；其中，t1为第一预设温度；

和/或，当温度t≧t2时，控制管路断开；其中，t2为第二预设温度；t1<t2。

本申请提供的防冻装置及其控制方法、热泵机组和空调器，可以使得加热后的流体进入换热部，换热部与待防冻部进行热交换，加热后的流体可以对待防冻部进行加热，可以有效的防止待防冻部被冻结，进而有效解决低温环境下机组容易冻结问题。

附图说明

图1为本申请实施例的防冻装置的系统图；

图2为本申请实施例的热泵机组的结构示意图；

图3为本申请实施例的热泵机组的结构示意图；

图4为本申请实施例的防冻装置的系统图；

图5为本申请实施例的热泵机组的结构示意图；

图6为本申请实施例的热泵机组的结构示意图。

附图标记表示为：

1、加热部；11、气管；12、液管；2、换热部；31、底盘；32、侧板；33、盖板；4、膨胀罐；41、连接管；5、泵体；51、泵体进水管；6、控制阀；7、温度检测装置；81、进水管；82、出水管；83、电器盒；84、水流开关。

具体实施方式

结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种防冻装置，包括加热部1、待防冻部和换热部2；加热部1具有流体出口；换热部2具有换热进口；换热进口与流体出口通过管路连通；管路用于引导经过加热部1加热后的流体进入换热部2中；换热部2用于将经过加热部1加热后的流体与待防冻部进行热交换，可以使得加热后的流体进入换热部2，换热部2与待防冻部进行热交换，加热后的流体可以对待防冻部进行加热，可以有效的防止待防冻部被冻结。可以解决热泵系统的室内机即热泵水侧安装于室外的管路或元器件在低温环境下的防冻问题，可以保证热泵水侧安装于室外能可靠、稳定运行。

结合参见图2所示，本申请还公开了一些实施例，加热部1具有流体进口；换热部2具有换热出口；换热出口与流体进口连通，使得在换热部2中换热后的流体进入流体进口，可以重新进入加热部1进行加热，供热泵机组使用，可以节约资源。即在流体进口与流体出口之间设置一个辅助加热管路，管路上串联有一电动球阀控制管路的通断，电动球阀后串联一个换热部2，最后从换热部2流回流体进口。加热部1的流体进口处和出口处均设置有温度检测部，检测进出加热部1的流体的温度。

本申请还公开了一些实施例，防冻装置还包括控制阀6；控制阀6用于控制管路的通断。控制阀6设置于管路上；控制阀6可以为电动球阀。控制阀6可以为电磁阀。

本申请还公开了一些实施例，防冻装置还包括温度检测装置7；温度检测装置7用于检测待防冻部的温度。可以有效的检测防冻部的温度，根据该温度检测装置7检测到的温度，控制阀6控制管路的通断，以控制换热部2的工作。温度检测装置7为感温包。

防冻装置还包括泵体5；泵体5包括泵体进口和泵体出口；泵体进口与流体出口连通；泵体出口与换热进口连通。泵体5为水泵。管路设在系统出水管82处，此处位于水泵的出水端，压力最高，能确保流路流通。泵体5还包括泵体进水管51，泵体进水管51连通泵体进口。

本申请还公开了一些实施例，换热部2的尺寸与待防冻部的尺寸相对应；

换热部2的位置与待防冻部的位置相对应。

根据本申请实施例，提供了一种热泵机组，包括防冻装置，防冻装置为上述的防冻装置。相比传统内机，本申请可以有效解决内机因安装条件等限制，需安装在低温环境的室外的机组内部管路或元器件冻坏失效问题；进而解决了现有技术中只能室内安装要求，可以将机组在室外安装，室外安装可以有效解决水泵运行带来的噪音问题，提升用户体验。

结合参见图3所示，本申请还公开了一些实施例，热泵机组包括室内机；室内机为待防冻部；室内机包括壳体；换热部2设置于壳体内。

热泵机组为分体式热泵水机，其包括室内机，室内机壳体包括一个盖板33、四个侧板32和一个底盘31。室内机主体内包含加热部1、泵体5、电器盒83、膨胀罐4和换热部2等。电器盒83布置在加热部1前面，该电器盒83由电器盒外壳及安装在电器盒外壳内的各种用于控制空调器运行的电气、控制器元器件组成。泵体5为水泵，其在加热部1和电器盒83左侧。加热部1为换热器，换热器还具有气管11和液管12；此处的换热器是使得冷媒与水系统进行热交换，使得流体即水温升高起到加热作用。热水从加热部1的流体出口流出，进入通过换热部2，与机组内部低温环境处的待防冻部进行换热作用。换热部2为热交换器。此时将换热部2设置于壳体内，且换热部2的尺寸与壳体的尺寸相对应；换热部2与整个室内机进行换热，可以达到整机防冻的效果。

在机组还包括进水管81和出水管82；出水管82与水泵出口连通；进水管81连通至加热部1的流体进口，出水管82连通加热部1的流体出口；机组工作时，冷水从进水管81流入，经过加热部1，在加热部1中加热后使得水温升高，经过水泵进水管81流入水泵，在水泵的作用下，热水从出水管82流出。所述管路设在系统出水管82处，此处位于水泵的出水端，压力最高，能确保流路流通。

在低温环境下，机组内部温度很低，当低于第一预设温度t1时，管路上的电动球阀打开，系统一部分热水流入换热部2，换热部2开始起到换热作用，使得机组壳体内部温度整体升高，有效避免温度过低冻坏管路或者电子元器件。最后，水从换热出口流回进水管81。当机组内部温度上升到第二预设温度t2时，控制阀6关闭，使得换热部2停止工作。

在低温环境下，系统运行水温较高，由于内机面积较小，将换热部2放置在壳体内，且尺寸与壳体相对应，可保证机组壳体内部整体温度维持在防冻温度t1以上，有效地防止机组管路或元器件冻坏，可以达到室外安装的要求，同时也避免了室内安装水泵运行带来的噪音，提高了用户体验。

结合参见图4-6所示，本申请还公开了一些实施例，当防冻装置还包括泵体5时，热泵机组还包括膨胀罐4；膨胀罐4与泵体5通过连接管41连接；连接管41为待防冻部；

热泵机组还包括水流开关84；水流开关84为待防冻部。水流开关84设置于进水管81上；换热出口位于水流开关84的上游。

在低温环境的室外安装时，有时不需要机组整体防冻，在这种情况下，只需要防止易冻结的管路或元器件即可，待防冻部还可以是排水管路、补水管路等任何需要防冻的部件。

在机组工作时，冷水从进水管81流入，经过加热部1，在加热部1的作用下水温升高，经过水泵进水管81流入水泵，在水泵的作用下，热水从出水管82流出。管路设在出水管82处，此处位于水泵出水端，压力最高，确保流路流通。

在低温环境下，机组内部的温度很低，由于膨胀罐4与水泵进水管81之间的连接管41内水不流动或流动很小，同时又无热量可供其防冻，连接管41冻结后无法有效的解冻，导致膨胀罐4、连接管41失效甚至冻坏。因此只需要解决连接管41防冻即可，在出水管82上设置一个连接换热部2的管路，当感温包检测出连接管41低于第一预设温度t1时，管路上的电动球阀打开，系统一部分热水流入换热部2，换热部2开始作用，连接管41温度升高，有效避免温度过低冻坏管路导致膨胀罐4失效。最后，水从换热部2流回进水管81。当连接管41温度上升到第二预设温度t2时，控制阀6关闭，换热部2停止工作。

此时换热部2的为板状换热部2，板状换热部2上设置有安装槽，连接管41设置于安装槽内；在低温环境下，系统运行水温较高，由于连接管41面积较小，采用上述结构后，可保证连接管41温度维持在第一预设温度t1以上，有效地防止管路冻坏，导致膨胀罐4失效。可达到室外安装的要求，提高了用户体验。

根据本申请实施例，提供了一种空调器，包括热泵机组，热泵机组为上述的热泵机组。

根据本申请实施例，提供了一种如上述的防冻装置控制方法，包括如下步骤：

检测待防冻部的温度t；

根据温度t控制管路的通断。

本申请还公开了一些实施例，根据温度t控制管路的通断包括如下步骤：

当温度t≦t1时，控制管路连通；其中，t1为第一预设温度；

当温度t≧t2时，控制管路断开；其中，t2为第二预设温度；t1<t2。

第一预设温度t1为防冻温度；当检测到待防冻部件的温度小于防冻温度时，控制管路连通，使得加热后的水进入换热部2，换热部2中的热水与待防冻部进行换热，以提高待防冻部的温度，起到防冻作用；当待防冻部件的温度高于第二预设温度t2时，控制管路断开，换热部2停止运行。

在低温环境下，通过对内机腔体环境温度和/或相关管路温度等条件的判断，控制调节电动球阀的开关，来实现系统热水在管路中的流通，在换热部2的作用下，提高相关腔体或元器件的整体温度，使内部管路温度高于某一判断值，保证管路内部不出现冻结现象，实现整体防冻的作用。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种防冻装置，其特征在于，包括：

加热部(1)，所述加热部(1)具有流体出口；

待防冻部；

换热部(2)，所述换热部(2)具有换热进口；所述换热进口与所述流体出口通过管路连通；所述管路用于引导经过所述加热部(1)加热后的流体进入所述换热部(2)中；所述换热部(2)用于将经过所述加热部(1)加热后的流体与所述待防冻部进行热交换。

2.根据权利要求1中所述的防冻装置，其特征在于，所述加热部(1)具有流体进口；所述换热部(2)具有换热出口；所述换热出口与所述流体进口连通。

3.根据权利要求1中所述的防冻装置，其特征在于，所述防冻装置还包括控制阀(6)；所述控制阀(6)用于控制所述管路的通断。

4.根据权利要求1中所述的防冻装置，其特征在于，所述防冻装置还包括温度检测装置(7)；所述温度检测装置(7)用于检测所述待防冻部的温度；

和/或，所述防冻装置还包括泵体(5)；所述泵体(5)包括泵体进口和泵体出口；所述泵体进口与所述流体出口连通；所述泵体出口与所述换热进口连通。

5.根据权利要求1中所述的防冻装置，其特征在于，所述换热部(2)的尺寸与所述待防冻部的尺寸相对应；

和/或，所述换热部(2)的位置与所述待防冻部的位置相对应。

6.一种热泵机组，包括防冻装置，其特征在于，所述防冻装置为权利要求1-5中任一项所述的防冻装置。

7.根据权利要求6中所述的热泵机组，其特征在于，所述热泵机组包括室内机；所述室内机为待防冻部；所述室内机包括壳体；换热部(2)设置于所述壳体内。

8.根据权利要求6中所述的热泵机组，其特征在于，当所述防冻装置还包括泵体(5)时，所述热泵机组还包括膨胀罐(4)；所述膨胀罐(4)与所述泵体(5)通过连接管(41)连接；所述连接管(41)为待防冻部；

和/或，所述热泵机组还包括水流开关(84)；所述水流开关(84)为待防冻部。

9.一种空调器，包括热泵机组，其特征在于，所述热泵机组为权利要求6-8中任一项所述的热泵机组。

10.一种如权利要求1-5中任一项所述的防冻装置控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测待防冻部的温度t；

根据所述温度t控制管路的通断。

11.根据权利要求10中所述的防冻装置控制方法，其特征在于，所述根据所述温度t控制管路的通断包括如下步骤：

当所述温度t≦t1时，控制所述管路连通；其中，t1为第一预设温度；

和/或，当所述温度t≧t2时，控制所述管路断开；其中，t2为第二预设温度；t1<t2。

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