防干烧结构、电加热装置、热泵热水机组及控制方法与流程

1.本发明涉及热泵热水机组技术领域，尤其是涉及一种防干烧结构、电加热装置、热泵热水机组及控制方法。


背景技术：

2.近年来，天气因素、国家政策以及能耗因素，热泵热水机市场发展迅速。
3.绝大部分热泵热水机产品会配有电辅热装置(辅助电加热机构)，该装置用于辅助环温较低热泵制热水无法满足用户急需大量高温热水的情况。
4.考虑到热泵热水机组空间紧凑狭小，辅助电加热机构的安装摆放布局也是多种多样，最常见的是立式安装布局辅助电加热机构，这样最有利整体机组设计布局。
5.但是，本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
6.会出现辅助电加热机构最上端无水干烧的安全隐患，辅助电加热机构干烧会导致辅助电加热机构的罐体温度过高，容易引发灼烧海绵、电线甚至着火等危险，极大危险到用户的使用安全，若未有效的对其辅助电加热进行防干烧防护，造成的后果不堪设想。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种防干烧结构、电加热装置、热泵热水机组及控制方法，以解决现有技术中存在的辅助电加热机构发生干烧，易引发安全事故的技术问题
。
本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.根据本发明实施例的第一方面，提供了一种防干烧结构，包括外部感温部和内部感温部，所述外部感温部设置于辅助电加热机构的外部，所述内部感温部安装于所述辅助电加热机构的内部，所述外部感温部和所述内部感温部分别电连接有控制器，所述控制器能根据所述外部感温部和/或所述内部感温部检测到的温度信息控制所述辅助电加热机构停止加热或继续加热。
10.作为本发明可选地实施方式，所述外部感温部安装于所述辅助电加热机构的上部区段上，用于检测所述辅助电加热机构的上部温度。
11.作为本发明可选地实施方式，所述辅助电加热机构的顶部端盖上设置有容置腔，所述外部感温部安装于所述容置腔内。
12.作为本发明可选地实施方式，所述内部感温部设置于所述辅助电加热机构内靠近底部的位置或者中下部的位置。
13.作为本发明可选地实施方式，所述防干烧结构还包括可拆卸的设置于所述辅助电加热机构下方的保护罩，所述保护罩上设置有穿线孔，用于引出所述内部感温部的引线以与所述控制器连接。
14.作为本发明可选地实施方式，所述外部感温部和所述内部感温部均为温度传感器。
15.根据本发明实施例的第二方面，提供了一种电加热装置，包括辅助电加热机构以及设置于所述辅助电加热机构上的防干烧结构，其中，所述防干烧结构为上述的防干烧结构。
16.作为本发明可选地实施方式，所述辅助电加热机构包括电加热罐体，所述电加热罐体内部形成有用于容置电加热管的加热腔，所述外部感温部设置于所述电加热罐体的顶部，所述内部感温部安装于所述加热腔内部，所述控制器与所述电加热管电连接。
17.作为本发明可选地实施方式，所述电加热罐体的顶部安装有排气阀且所述电加热罐体上设置有与所述加热腔相连通的进水管口和出水管口，所述外部感温部设置于所述排气阀的一侧。
18.根据本发明实施例的第三方面，提供了一种热泵热水机组，包括如上述的电加热装置。
19.根据本发明实施例的第四方面，提供了一种防干烧的控制方法，用于上述的热泵热水机组，所述控制方法包括：
20.获取所述辅助电加热机构的温度信息；
21.根据所述温度信息，确定是否达到干烧控制条件；
22.若达到所述干烧控制条件，则以与所述干烧控制条件对应的控制方式控制所述辅助电加热机构执行操作，其中，所述对应的控制方式包括停止加热。
23.作为本发明可选地实施方式，所述控制方法还包括：若未达到所述干烧控制条件，则控制所述辅助电加热机构继续加热。
24.作为本发明可选地实施方式，所述获取所述辅助电加热机构的温度信息的步骤，包括：
25.获取所述内部感温部检测的所述辅助电加热机构的内部温度值；或者，获取所述外部感温部检测的所述辅助电加热机构的外部温度值。
26.作为本发明可选地实施方式，所述温度信息包括内部温度值或外部温度值。
27.作为本发明可选地实施方式，所述根据所述温度信息，确定是否达到干烧控制条件的步骤，包括：
28.将所述内部温度值与内部温度阈值进行比较；或者，将所述外部温度值与外部温度阈值进行比较；根据比较结果确定是否达到干烧控制条件。
29.作为本发明可选地实施方式，所述根据比较结果确定是否达到干烧控制条件的步骤，包括：
30.若所述内部温度值大于所述内部温度阈值时，则确定达到干烧控制条件；或者，若所述外部温度值大于所述外部温度阈值时，则确定达到干烧控制条件。
31.作为本发明可选地实施方式，所述内部感温部与所述辅助电加热机构上的排气阀均有效的情况下，获取所述内部感温部检测的所述辅助电加热机构的内部温度值，通过所述内部感温部和所述排气阀实现对所述辅助电加热机构的防干烧控制。
32.作为本发明可选地实施方式，所述内部感温部或/和所述辅助电加热机构上的排气阀失效的情况下，获取所述外部感温部检测的所述辅助电加热机构的外部温度值，通过所述外部感温部实现对所述辅助电加热机构的防干烧控制。
33.本发明对辅助电加热机构进行了优化，通过在辅助电加热机构的基础上增设了防
干烧结构，具体的，该防干烧结构包括外部感温部和内部感温部，外部感温部和所述内部感温部分别电连接有控制器，控制器能根据外部感温部和/ 或内部感温部检测到的温度信息进行电加热异常检测，从而控制辅助电加热机构停止加热或继续加热。通过外部感温部和内部感温部的设置，对辅助电加热机构进行防干烧保护，避免电加热干烧的安全事故，应用至热泵热水机组中时，有利于提升机组的安全可靠性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明实施例提供的电加热装置的结构示意图；
36.图2是图1中a-a方向的剖视图；
37.图3是本发明实施例提供的热泵热水机组的系统原理图；
38.图4是本发明实施例提供的控制方法的逻辑原理图。
39.附图标记：1、外部感温部；2、内部感温部；3、电加热罐体；4、加热腔；5、排气阀；6、进水管口；7、出水管口；8、保护罩；9、板式换热器；10、出水感温包；11、电加热装置。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
41.参见图1～图4，本发明通过在辅助电加热机构的基础上增设了防干烧结构，以实现对辅助电加热机构的优化。
42.本发明提供的防干烧结构，包括外部感温部1和内部感温部2，外部感温部1设置于辅助电加热机构的外部，内部感温部2安装于辅助电加热机构的内部，外部感温部1和内部感温部2分别电连接有控制器，控制器能根据外部感温部1和/或内部感温部2检测到的温度信息进行电加热异常检测，从而控制辅助电加热机构停止加热或继续加热。通过外部感温部1和内部感温部2的设置，对辅助电加热机构进行防干烧保护，避免电加热干烧的安全事故。
43.由于辅助电加热机构的最上端容易产生无水干烧的安全隐患，本实施例中的外部感温部1安装于辅助电加热机构的上部区段上，用于检测辅助电加热机构的上部温度。
44.作为本发明可选地实施方式，将外部感温部1设置在辅助电加热机构的最顶部，具体的，辅助电加热机构的顶部端盖上设置有容置腔，外部感温部 1安装于容置腔内。而本实施例中的内部感温部2可以设置于辅助电加热机构内靠近底部的位置或者中下部的位置。
45.本实施例中，防干烧结构还包括可拆卸的设置于辅助电加热机构下方的保护罩8，保护罩8上设置有穿线孔，用于引出内部感温部2的引线以与控制器连接。
46.作为本发明可选地实施方式，外部感温部1和内部感温部2均采用温度传感器。通
过设置在辅助电加热机构顶部的温度传感器检测辅助电加热机构的电加热罐体3的上部温度，通过设置在辅助电加热机构内部的温度传感器检测电加热罐体3内部的温度。
47.根据本发明的另一方面，提供了一种电加热装置11，包括辅助电加热机构以及设置于辅助电加热机构上的防干烧结构，其中，防干烧结构为上述实施例中的防干烧结构。
48.在该示意性的实施例中，辅助电加热机构包括电加热罐体3，电加热罐体3 内部形成有用于容置电加热管的加热腔4，外部感温部1设置于电加热罐体3 的顶部，内部感温部2安装于加热腔4内部，控制器与电加热管电连接。
49.电加热罐体3的顶部安装有排气阀5且电加热罐体3上设置有与加热腔4 相连通的进水管口6和出水管口7，外部感温部1设置于排气阀5的一侧。
50.本实施例中的电加热装置11包括上述的防干烧结构，根据外部感温部1 或内部感温部2检测到的温度信息进行电加热异常检测，从而控制辅助电加热机构停止加热或继续加热，有效避免因电加热干烧引发的安全事故。
51.本发明还提供了一种热泵热水机组，包括上述的电加热装置11。该该空调设备也具有上述有益效果，提升热泵热水机组的安全可靠性。
52.此外，本发明还提供了一种防干烧的控制方法，用于上述的热泵热水机组，该控制方法包括：
53.获取辅助电加热机构的温度信息；
54.根据温度信息，确定是否达到干烧控制条件；
55.若达到干烧控制条件，则以与干烧控制条件对应的控制方式控制辅助电加热机构执行操作，其中，对应的控制方式包括停止加热；
56.若未达到干烧控制条件，则控制辅助电加热机构继续加热。
57.上述获取辅助电加热机构的温度信息的步骤，包括：
58.获取内部感温部2检测的辅助电加热机构的内部温度值；或者，获取外部感温部1检测的辅助电加热机构的外部温度值。
59.需要说明的是，本实施例中的温度信息包括内部温度值或外部温度值，预设温度包括内部温度阈值或外部温度阈值。
60.则本实施例中上述根据温度信息，确定是否达到干烧控制条件的步骤，包括：
61.将内部温度值与内部温度阈值进行比较；或者，将外部温度值与外部温度阈值进行比较；
62.根据比较结果确定是否达到干烧控制条件。
63.其中，上述根据比较结果确定是否达到干烧控制条件的步骤，包括：
64.若内部温度值大于内部温度阈值时，则确定达到干烧控制条件；
65.或者，若外部温度值大于外部温度阈值时，则确定达到干烧控制条件。
66.具体的，本实施例中通过内部感温部2、外部感温部1以及(自动)排气阀5对电加热装置11实行三重安全防护，配合热泵热水机的安全系统控制，实现对整机的安全保护。
67.在内部感温部2与辅助电加热机构上的排气阀5均有效的情况下，优先采用内部感温部2和排气阀5配合实行保护。热泵热水机机组在进入自热水模式开启电加热后，首先排气阀5为正常打开状态，在加热腔4内有空气时会通过排气阀5将气体排出，避免腔内纯在气体而干烧。另外，电加热装置11在其内部分布有内部感温部2，通过内部感温部2检测电加热
罐体3的内部温度值，将内部温度阈值设定保护温度为75℃。在内部感温部2检测电加热罐体3的内部温度大于设定的内部温度阈值时，控制器会强制断开电加热电源，停止电加热罐体3内部的电加热管加热。
68.在内部感温部2或/和辅助电加热机构上的排气阀5失效的情况下，通过外部感温部1和整机系统控制保护方式。如果加热腔4内为充满水无空气条件下，电加热持续做功加热，机组系统可通过设置在板式换热器9出水口处的出水感温包10采集水温变化，在出水温度达到设定的温度时，机组控制会关闭电加热的运行。若加热腔4内有空气，此时电加热管依旧在做功加热，该情况下的加热腔4内空气温度会持续上升形成干烧，电加热罐体3的上部的腔体空气温度持续升高，该情况下，因外部感温部1一直在间段性检测电加热罐体3的外表面上部的温度，在电加热罐体3上部的温度达到设定的外部温度阈值(90℃) 时，外部感温部1会将信号反馈给控制器，控制电加热管停止加热。
69.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。