烟雾报警保护水模块及风冷热泵系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102997379 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102997379 A *CN102997379A* (21)申请号 201210410890.4 (22)申请日 2012.10.24 F24F 11/02(2006.01) F24F 5/00(2006.01) (71)申请人 青岛海信日立空调系统有限公司 地址 266510 山东省青岛市经济技术开发区 前湾港路 218 号 (72)发明人 张献林 邓玉平 (74)专利代理机构 北京市京大律师事务所 11321 代理人 黄启行 方晓明 (54) 发明名称 烟雾报警保护水模块及风冷热泵系统 (5。

2、7) 摘要 本申请公开了一种烟雾报警保护水模块以及 带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统。所 述水模块包括换热器、 电辅加热器、 水泵、 烟雾传 感器和主控板 ： 换热器完成冷媒与水之间的热交 换 ； 电辅加热器设置于水循环管路， 实现对水的 辅助加热 ； 水泵设置于水循环管路， 用于提供水 循环动力 ； 烟雾传感器输出信号连接至主控板， 该主控板根据烟雾传感器输出信号控制电辅加热 器电源的通断。本发明由于在水模块中设置了烟 雾传感器， 主控板可以在水模块干烧初期就停掉 电辅加热器电源供电， 保护了系统设备， 降低了火 灾风险。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图。

3、 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种烟雾报警保护水模块， 其特征在于， 包括换热器、 电辅加热器、 水泵、 烟雾传感器 和主控板， 所述换热器完成冷媒与水之间的热交换 ； 所述电辅加热器设置于水循环管路， 实 现对水的辅助加热 ； 所述水泵设置于水循环管路， 用于提供水循环动力 ； 所述烟雾传感器 输出信号连接至所述主控板， 该主控板根据所述烟雾传感器输出信号控制所述电辅加热器 电源的通断。 2. 根据权利要求 1 所述的烟雾报警保护水模块， 其特征在于， 所述主控板设置扩音器， 依据。

4、所述烟雾传感器输出信号控制该扩音器发出报警提示。 3.根据权利要求1或2所述的任一烟雾报警保护水模块， 其特征在于， 所述烟雾传感器 设置于水模块的顶部。 4. 根据权利要求 3 所述的烟雾报警保护水模块， 其特征在于， 所述电辅加热器设置在 所述水循环的出水管路。 5. 根据权利要求 4 所述的烟雾报警保护水模块， 其特征在于， 所述换热器为板式换热 器。 6. 一种带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统， 包括压缩机、 蒸发器、 冷凝器和水模 块， 其特征在于 ： 所述水模块与所述冷凝器并联设置于所述风冷热泵系统管路， 该水模块吸收系统冷媒 的热量实现对循环水的加热 ； 所述水模块包括换热器。

5、、 电辅加热器、 水泵、 烟雾传感器和主控板， 所述换热器完成冷 媒与循环水之间的热交换 ； 所述电辅加热器设置于水循环管路， 实现对水的辅助加热 ； 所 述水泵设置于水循环管路， 用于提供水循环动力 ； 所述烟雾传感器输出信号连接至所述主 控板， 该主控板根据所述烟雾传感器输出信号控制所述电辅加热器电源的通断。 7. 根据权利要求 6 所述的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统， 其特征在于， 所 述主控板设置扩音器， 依据所述烟雾传感器输出信号控制该扩音器发出报警提示。 8. 根据权利要求 6 所述的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统， 其特征在于， 所 述水模块的主控板依据所述烟雾传感。

6、器输出信号控制所述风冷热泵系统的电源通断。 9. 根据权利要求 6 所述的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统， 其特征在于， 所 述水模块的水循环管路连接生活热水系统。 10. 根据权利要求 6 所述的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统， 其特征在于， 所 述水模块的水循环管路连接地暖系统。 权 利 要 求 书 CN 102997379 A 2 1/4 页 3 烟雾报警保护水模块及风冷热泵系统 技术领域 0001 本发明涉及空调技术， 尤其涉及一种烟雾报警保护水模块及带有烟雾报警保护水 模块的风冷热泵系统。 背景技术 0002 多功能的风冷热泵空调系统， 除能够将室外的免费能量搬运至室内，。

7、 用于改善室 内空气质量外， 还能够通过设置水模块这种热交换设备， 将系统冷媒中的热量转移到水中， 并为水循环提供动力， 广泛用于冬季地板取暖或者平时生活热水制热等。风冷热泵的原理 是基于压缩式制冷循环， 利用冷媒作为载体， 通过风机的强制换热， 与大气中的热量进行交 换， 完成吸收或者排放热量， 进而实现制冷或者制热需求。 因此， 当室外温度较低时， 风冷热 泵的效率急剧下降， 但此时系统的热负荷却上升， 完全依靠风冷热泵机组的工作效率是无 法满足取暖需求， 为了能更好的满足系统要求， 需要用电辅加热器进行辅助。 现有风冷热泵 系统的水模块中， 电辅加热器串接在水循环的管线上， 在系统运行于。

8、制热工况时起辅助加 热作用。但是， 当系统缺水时， 电辅加热器内也会随之出现水少或者水不循环， 可能导致电 加热无水干烧情况发生， 非常危险。 0003 目前在风冷热泵系统中， 为防止电辅加热器缺水干烧情况的发生， 主要的保护措 施是在水模块中设置温度开关保护。但是， 使用温度开关保护， 系统仍会存在一定隐患 ： 首 先， 空气的热传导系数较低， 在电加热箱体无水情况下， 因为空气传热迟缓， 温度开关动作 会出现延迟， 即当开关动作时， 电辅加热器电加热箱体已经是高温， 对保温材料有加热甚至 引燃的隐患 ； 其次， 由于电加热功率大 （实践中多在 3KW 以上） ， 加热迅速， 空载加热几分钟。

9、 就可以使电加热箱体温度在 500以上， 此时如果温度开关保护失效， 就会导致箱体保温部 件或其他塑料部件融化燃烧， 也有引起火灾的隐患 0004 因此， 现有技术中存在风冷热泵系统中的水模块进行更有效防干烧报警保护的需 要。 发明内容 0005 本发明分别提供了一种烟雾报警保护水模块， 以及一种带有烟雾报警保护水模块 的风冷热泵系统， 可以对电辅加热器进行更有效的防干烧报警保护。 0006 在本发明的实施例中， 提供了一种烟雾报警保护水模块， 包括换热器、 电辅加热 器、 水泵、 烟雾传感器和主控板 ： 换热器完成冷媒与水之间的热交换 ； 电辅加热器设置于水 循环管路， 实现对水的辅助加热 。

10、； 水泵设置于水循环管路， 用于提供水循环动力 ； 烟雾传感 器输出信号连接至主控板， 该主控板根据烟雾传感器输出信号控制电辅加热器电源的通 断。 0007 优选地， 在上述主控板设置扩音器， 依据烟雾传感器输出信号控制该扩音器发出 报警提示。 0008 优选地， 烟雾传感器设置于水模块的顶部。 说 明 书 CN 102997379 A 3 2/4 页 4 0009 优选地， 电辅加热器设置在所述水循环的出水管路。 0010 优选地， 换热器为板式换热器。 0011 在本发明的另一实施例中， 提供了一种带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系 统， 包括压缩机、 蒸发器、 冷凝器和水模块， 水模块与。

11、冷凝器并联设置于风冷热泵系统管路， 该水模块吸收系统冷媒的热量实现对循环水的加热 ； 其中， 水模块包括换热器、 电辅加热 器、 水泵、 烟雾传感器和主控板， 换热器完成冷媒与循环水之间的热交换 ； 电辅加热器设置 于水循环管路， 实现对水的辅助加热 ； 水泵设置于水循环管路， 用于提供水循环动力 ； 烟雾 传感器输出信号连接至主控板， 该主控板根据烟雾传感器输出信号控制电辅加热器电源的 通断。 0012 优选地， 在上述主控板设置扩音器， 依据烟雾传感器输出信号控制该扩音器发出 报警提示。 0013 优选地， 烟雾传感器设置于水模块的顶部。 0014 优选地， 电辅加热器设置在所述水循环的出。

12、水管路。 0015 优选地， 换热器为板式换热器。 0016 优选地， 还包括线控器音响， 依据烟雾传感器输出信号控制线控器音响发出报警 信号。 0017 优选地， 水模块的主控板依据所述烟雾传感器输出信号控制所述风冷热泵系统的 电源通断。 0018 优选地， 水模块的水循环管路连接生活热水系统， 以及 / 或者地暖系统。 0019 本发明提出的技术方案， 系考虑干烧初期电辅加热器保温棉部分会有大量烟雾产 生， 故增加设置了烟雾传感器， 当检测到有烟雾产生时， 烟雾传感器保护信号会在明火产生 前， 将保护信号发送到主控板， 主控板停掉电辅加热器电源供电， 这样在没有持续加热的情 况下， 电加热。

13、温度会逐渐降低， 避免火灾的发生。 本发明的技术方案与现有单独温度开关的 保护相比， 提高了对电辅加热器干烧保护的反应速度， 而且又增加了一重保护功能， 因此能 更有效地避免因电加热本身故障引起火灾的可能， 减少用户的损失。 附图说明 0020 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， 以下将对实施例或现 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， 以下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而言， 还可以根据这些附图所示实施例得到 其它的实施例及其附图。 0021 图 1 是根据本发明的实施例的烟雾报警保护水模块的系统结构图。 0022 图 2。

14、 是根据本发明的实施例的烟雾报警保护水模块的控制原理图。 0023 图 3 是根据本发明的实施例的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统结构图。 0024 图 4 是根据本发明的实施例的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统控制原 理图。 具体实施方式 0025 以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、 完整的描述， 显然， 所描 说 明 书 CN 102997379 A 4 3/4 页 5 述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 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例， 都属于本 发明所保护的范围。 0026 。

15、图 1 是根据本发明的实施例的烟雾报警保护水模块的系统结构图， 如图所示， 本 实施例中的烟雾报警保护水模块 1 包括换热器 11、 电辅加热器 12、 水泵 13、 烟雾传感器 14 和主控板MCU 15。 水模块1可用于多功能空调系统中， 在完成室内空气调节的同时， 通过水 模块利用系统中冷媒的热量制取热水， 实现取暖、 生活热水的制取等其他功能。 0027 本实施例中， 换热器 11 用来完成冷媒与水之间的热交换， 通过试验分析， 板式换 热器是较佳的型号选择。电辅加热器 12 设置于水循环管路， 实现对水的辅助加热， 某些情 况下， 例如冬季室外温度较低时， 系统冷媒的热量不能支撑水模。

16、块制取热水的需要， 此时需 要开启电辅加热器 12， 通过电加热的方式辅助实现水模块对循环水的制热功能 ； 水泵 13 设 置于水循环管路， 用于提供水循环动力 ； 烟雾传感器 14 设置在水模块的箱体内， 其输出信 号连接至主控板 MCU 15。 0028 图 2 是根据本发明的实施例的烟雾报警保护水模块的控制原理图， 如图所示， 本 实施例中主控板MCU 15根据烟雾传感器14的输出信号控制电辅加热器12电源的通断。 当 主控板 MCU 15 检测到水模块内有烟雾产生， 表示此时因系统缺水导致了电辅加热器干烧， 异常的高温导致保温棉等产生烟雾， 故烟雾传感器 14 的输出信号显示异常， 主。

17、控板 MCU 15 接收该异常信号后及时动作， 通过控制电辅加热器 12 的电源继电器， 切断对电辅加热器 12 的供电， 进而控制了进一步的电加热， 识别并控制了水模块干烧的危险。 0029 需要说明的是， 在上述实施例中， 可以在主控板 MCU 15 上设置扩音器， 根据烟雾 传感器 14 的输出信号控制该扩音器发出报警提示。 0030 而且， 考虑到烟雾趋上行的运动特性， 本实施例中， 将烟雾传感器 14 设置于水模 块的顶部， 提高烟雾报警的反应速度， 最大限度防止水模块干烧的危险。 0031 本实施例中， 电辅加热器 12 设置在换热器 11 的出水口处， 即位于水模块的出水 段， 。

18、实验证明， 电辅加热器12设置在出水段， 可以在电辅加热器12工作时， 提高对循环水系 统的制热效果， 短时间响应用户的热需求。当水温满足系统循环时， 自动退出加热， 提高多 功能系统的制热季节性综合能效比， 节能效果明显。 0032 图 3 是根据本发明的实施例的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统结构图。 如图所示， 本实施例的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统由室外机 2、 冷凝器 （室内 空调） 3、 水模块 1 和水模块负载 4 组成。其中， 室外机 2 包括压缩机 21、 蒸发器 22， 其作用 在于将室外空气中的热量通过冷媒 “搬运” 至系统中， 用于室内空气的温度调节及水模块。

19、中 的制取热水。冷凝器 3 位于室内空调组， 实现系统冷媒与室内空气的热交换， 改善室内空气 品质。本实施例中， 水模块 1 与冷凝器 3 并联设置于风冷热泵系统管路， 该水模块 1 吸收系 统冷媒的热量实现对循环水的加热。 0033 本实施例中， 水模块1包括换热器11、 电辅加热器12、 水泵13、 烟雾传感器14和主 控板 15， 其内部结构、 连接关系及工作原理与本发明的上述实施例一中的烟雾报警保护水 模块相同， 此处不再赘述。 0034 图 4 是根据本发明的实施例的带有烟雾报警保护水模块的风冷热泵系统控制原 理图。 如图所示， 本实施例中， 在水模块1中设置了烟雾传感器14， 该烟。

20、雾传感器14的输出 说 明 书 CN 102997379 A 5 4/4 页 6 信号连接至主控板15， 主控板15根据烟雾传感器14的输出信号控制电辅加热器12电源的 通断。同时， 当主控板 15 接收到的烟雾传感器 14 的输出信号异常时， 本实施例中还发出风 冷热泵系统总电源断开信号， 将风冷热泵空调系统的整个电源切断， 防止火灾带来的更大 危害。 0035 本实施例中， 烟雾传感器 14 安装在电辅加热器 12 的顶部， 当电辅加热器 12 缺水 干烧时， 内部会有烟雾产生， 积聚到电辅加热器 12 的顶部钣金处， 烟雾传感器 12 接收到烟 雾信号后， 通过电信号反馈给主控板 MCU。

21、15， 在毫秒级的时间内， 主控板 15 控制电辅加热器 12 电源的交流接触器辅助触点， 断开主触点， 跳开电辅加热器 12 电加热的电源。而且， 当 主控板15检测到烟雾传感器14有报警保护信号发出时， 切断所有外部负载电源， 室外机停 机。电源断开后， 电加热停止加热， 防止进一步危险的发生， 同时主控板 MCU15 给线控器发 出烟雾危险信号， 提醒用户， 有高温引起火灾的可能， 需要联系专业人员进行处理。 同时， 在 主控板 15 上， 也可单独外接扩音器， 根据烟雾传感器的输出信号发出报警提示音。 0036 本实施例中， 水模块的负载 4 连接水模块的水循环管路， 利用其中的热水作功， 例 如连接室内地暖系统 41 或生活热水系统 42， 或者， 同时负载生活热水及地暖。 0037 显然， 本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神 和范围。这样， 倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内， 则本发明也包含这些改动和变型在内。 说 明 书 CN 102997379 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102997379 A 7 2/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 102997379 A 8 3/3 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 102997379 A 9 。