CN102042680A - 一种同时提供热水和暖风的方法和装置及其多功能系统 - Google Patents

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Abstract

一种同时提供热水和暖风的方法和装置及其多功能系统。具体地,一种同时提供热水和暖风的方法包括:采用压缩机将冷媒压缩为不低于75℃的初始高温冷媒气体;将初始高温冷媒气体通过分流装置分流为第一高温冷媒气体和第二高温冷媒气体;将第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进行热交换,以使自来水转换为45℃至60℃的热水,并将第一高温冷媒气体转换为第一冷媒液体,以及将第二高温冷媒气体输入室内风机与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体;以及将第一和第二冷媒液体通过风冷蒸发器和气液分离器后循环至所述压缩机。本发明的实施方案实现同时提供热水和暖风,达到安全、节能和环保的目的。

Description

一种同时提供热水和暖风的方法和装置及其多功能系统技术领域
[0001] 本发明总地涉及同时提供热水和暖风的方法和装置及其多功能系统,并且更具体 地,涉及一种利用冷媒的物态变化来同时实现提供热水和暖风的方法和装置及其多功能系 统。背景技术
[0002] 目前,市场上销售的热水器一般是电热水器、燃气热水器和太阳能热水器。电热水 器耗电量大、使用成本高,而且需要一定的预加热时间。太阳能热水器无法全天候使用,带 来使用不便。燃气热水器容易发生事故,危害人的生命安全。
[0003] 近年来,出现了利用冷媒的物态变化来加热水的热水机,甚至出现了在制冷时可 以同时提供热水的即热式冷媒热水机。这些设备的出现,在一定程度上提高了能源的利用 效率。然而,利用冷媒的物态变化来同时实现提供热水和暖风的方法及其装置一直没有能 够实现。另外,目前的冷媒热水机在能源的利用效率方面仍有提高的潜力可以挖掘。
[0004] 本发明的申请人已经另案提出了一种基本上呈串联布置的能同时实现提供热水 和暖风的方法及其装置,获得了很好的节能效果。但是,在使用灵活性和操作上还有进一步 改进的空间。
[0005] 因此,存在对安全、环保、节能和易于操控的、能同时实现提供热水和暖风的方法 及其装置的需求。另外,也存在对多功能组合式热水、暖风、冷风(制冷)系统的需求。发明内容
[0006] 本发明的一个目的是提供一种同时提供热水和暖风的方法,包括:采用压缩机将 冷媒压缩为不低于75°C的初始高温冷媒气体;将所述压缩机输出的所述初始高温冷媒气 体通过分流装置分流为第一高温冷媒气体和第二高温冷媒气体;将所述第一高温冷媒气体 输入多通道微管换热器与自来水进行热交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水, 并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷媒液体,以及将所述第二高温冷媒气体输入室内 风机与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液 体;以及将所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过风冷蒸发器和气液分离器后循环至 所述压缩机。
[0007] 根据本发明的一个实施方案,所述“采用压缩机将冷媒压缩为不低于75°C的初始 高温冷媒气体”的步骤包括将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温冷媒气体。
[0008] 其中,所述“将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进行热交 换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷 媒液体”的步骤可以包括使所述第一高温冷媒气体转换为30°C至40°C的第一冷媒液体。 其中,所述“将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进行热交换,以使所 述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷媒液体”的 步骤可以包括使所述自来水转换为约55°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为约35°C的第一冷媒液体。
[0009] 其中,所述“将所述第二高温冷媒气体输入室内风机与室内空气进行热交换,以提 供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体”的步骤可以包括使所述第二高 温冷媒气体转化为温度20°C至40°C的第二冷媒液体。其中,所述“将所述第二高温冷媒气 体输入室内风机与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为 第二冷媒液体”的步骤可以包括使所述第二高温冷媒气体转化为温度约25°C的第二冷媒液 体。
[0010] 根据本发明的另一个实施方案,所述第一高温冷媒气体的流量高于所述第二高温 冷媒气体的流量。其中,所述第一高温冷媒气体的流量与所述第二高温冷媒气体的流量之 比可以大于2。
[0011] 本发明的另一个目的是提供一种同时提供热水和暖风的装置,包括:压缩机,所述 压缩机将冷媒压缩为不低于75°c的高温冷媒气体;分流装置,所述分流装置将所述压缩机 输出的所述初始高温冷媒气体分流为第一高温冷媒气体和第二高温冷媒气体;多通道微管 换热器,所述多通道微管换热器将所述第一高温冷媒气体与自来水进行热交换,以使所述 自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷媒液体;室内 风机,所述室内风机将第二高温冷媒气体与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使第二高 温冷媒气体转化为第二冷媒液体;以及风冷蒸发器,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液 体通过风冷蒸发器后循环至所述压缩机;其中,所述压缩机的出口端与所述分流装置的冷 媒入口端相连,所述分流装置的第一冷媒出口端与所述多通道微管换热器的冷媒入口端相 连,所述分流装置的第二冷媒出口端与所述室内风机的冷媒入口端相连,所述多通道微管 换热器的冷媒出口端和所述室内风机的冷媒出口端与所述风冷蒸发器的冷媒入口端相连, 所述风冷蒸发器的冷媒出口端被连接到所述压缩机的入口端。
[0012] 根据本发明的一个实施方案,所述压缩机将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温 冷媒气体。
[0013] 其中,所述多通道微管换热器可以将所述第一高温冷媒气体转换为30°C至40°C 的第一冷媒液体。其中所述多通道微管换热器可以将所述自来水转换为约的热水,并 且将所述第一高温冷媒气体转换为约35°c的第一冷媒液体。
[0014] 其中,所述室内风机可以将所述第二高温冷媒气体转化为温度20°C至40°C的第 二冷媒液体。其中,所述室内风机可以将所述第二高温冷媒气体转化为温度约25°C的第二 冷媒液体。
[0015] 其中,在所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机的冷媒出口端与所 述风冷蒸发器的冷媒入口端之间还连接有储液装置,所述储液装置的第一冷媒入口端和第 二冷媒入口端分别与所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机的冷媒出口端 相连,所述储液装置的冷媒出口端与所述风冷蒸发器的冷媒入口端相连。
[0016] 其中,在所述风冷蒸发器的冷媒出口端与所述压缩机的冷媒入口端之间还串接有 气液分离器。
[0017] 其中,所述分流装置还包括冷媒泄压端,在所述风冷蒸发器的冷媒出口端与所述 分流装置的所述冷媒泄压端之间还跨接有瞬间压力平衡器。
[0018] 根据本发明的另一个实施方案,所述第一高温冷媒气体的流量可以高于所述第二高温冷媒气体的流量。其中,所述第一高温冷媒气体的流量与所述第二高温冷媒气体的流 量之比可以大于2。
[0019] 根据本发明的另一个实施方案,所述多通道微管换热器包括至少并行的三条冷媒管路。
[0020] 本发明的再一个目的在于提供一种多功能系统,包括:压缩机,包括冷媒入口端和 冷媒出口端,所述压缩机将来自所述压缩机的冷媒入口端的冷媒压缩为从所述压缩机的冷 媒出口端输出的不低于75°C的初始高温冷媒气体;第一分流装置,所述第一分流装置的第 一端与所述压缩机的所述冷媒出口端相连,所述第一分流装置将所述压缩机输出的所述初 始高温冷媒气体分流为分别从所述第一分流装置的第二端和第三端输出的第一高温冷媒 气体和第二高温冷媒气体;多通道微管换热器,所述多通道微管换热器的冷媒入口端与所 述第一分流装置的第二端相连,所述多通道微管换热器将所述第一高温冷媒气体与自来水 进行热交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换 为从所述多通道微管换热器的冷媒出口端输出的第一冷媒液体;第二分流装置,所述第二 分流装置的第一端与所述第一分流装置的第三端相连;室内风机,所述室内风机的第一端 与所述第二分流装置的第三端相连;以及风冷蒸发器,所述多通道微管换热器的冷媒出口 端和所述室内风机的第二端与所述风冷蒸发器的第一端相连,所述风冷蒸发器的第二端通 过所述第二分流装置的第四端和第二端被连接到所述压缩机的入口端,所述风冷蒸发器的 第一端与所述第二分流装置的第四端相连;其中,当所述第二分流装置的第一端和第三端 联通并将所述来自所述第一分流装置的第三端的所述第二高温冷媒气体传递到所述第二 分流装置的第三端时,所述室内风机将所述第二高温冷媒气体与室内空气进行热交换,以 提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为从所述室内风机的第一端输出的第二冷媒液 体,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过风冷蒸发器后通过所述第二分流装置的联 通的第二端和第四端循环至所述压缩机的所述冷媒入口端;其中,当所述第二分流装置的 第一端和第四端联通并将所述来自所述第一分流装置的第三端的所述第二高温冷媒气体 传递到所述第二分流装置的第四端时,所述风冷蒸发器将所述第二高温冷媒气体转化为从 风冷蒸发器的第一端输出的第二冷媒液体,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过室 内风机蒸发吸热以通过和室内空气交换后提供冷气,然后通过所述第二分流装置的联通的 第二端和第三端循环至所述压缩机的所述冷媒入口端。
[0021] 根据本发明的一个实施方案,所述压缩机将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温 冷媒气体。
[0022] 其中,在所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机的第二端与所述风 冷蒸发器的第一端之间还连接有储液装置,所述储液装置的第一端和第二端分别与所述多 通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机的第二端相连,所述储液装置的第三端与所 述风冷蒸发器的第一端相连。
[0023] 其中,在所述风冷蒸发器的第二端与所述压缩机的冷媒入口端之间还串接有气液 分离器,其中所述风冷蒸发器的第二端通过所述第二分流装置的第四端和第二端被连接到 所述气液分离器的入口端,所述气液分离器的出口端与所述压缩机的入口端相连。
[0024] 其中,所述第一分流装置还包括用于冷媒泄压的第四端,在所述气液分离器的入 口端与所述第一分流装置的第四端之间还跨接有瞬间压力平衡器。7[0025] 本领域技术人员可以理解,该多功能系统不但可以实现“热水+暖风”的功能和 “制冷+热水”的功能,而且通过调节所述第一和第二分流装置的工作方式,还可以实现“热 水”、“制冷”和“暖风”等各种功能,而不需改变系统基本结构。
[0026] 本发明的实施方案以简单、易于操控和调节的方式实现了同时提供热水和暖风, 不但达到了安全、节能和环保的目的,而且非常便于以较小的工作量在现有的空调和制冷 系统上实现。附图说明
[0027] 通过参照对本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明,在附图中:
[0028] 图1为根据本发明的同时提供热水和暖风的装置100的结构示意图。
[0029] 图2为根据本发明的同时提供热水和暖风的方法200的框图。
[0030] 图3为根据本发明的多通道微管换热器11的结构示意图。
[0031] 图4为图3中的A部分的局部放大图。
[0032] 图5为根据本发明的多通道微管换热器11中的冷媒管路21的剖面图。
[0033] 图6为根据本发明的多功能装置1000的结构示意图。
[0034] 图7为根据本发明的多功能装置1000的储液装置114的一个实施方案的示意图。 具体实施方式
[0035] 在以下描述中,出于解释的目的,阐述了大量具体的细节,以提供对本发明的完整 理解。然而,本领域的技术人员将清楚,没有这些具体的细节也可以实现本发明。此外,公 知的结构和设备是以框图的形式示出的。在这方面,所示出的特定示例性实施方案不是用 来限制本发明,而仅仅是用来图示说明它。因此,本发明的范围不是由所提供的具体实施例 来确定,而仅仅是由所附权利要求书的表述来限定。
[0036] 参见图1,图1为根据本发明的同时提供热水和暖风的装置100的结构示意图。所 述装置100包括压缩机10,分流装置9,多通道微管换热器11,室内风机12,风冷蒸发器13, 储液器14,气液分离器15以及瞬间压力平衡器16。
[0037] 其中,所述压缩机10的冷媒出口端IOa与所述分流装置9的冷媒入口端9a相连。 所述分流装置9的第一冷媒出口端9b与所述多通道微管换热器11的冷媒入口端Ila相连。 所述分流装置9的第二冷媒出口端9c与所述室内风机12的冷媒入口端1¾相连。所述多 通道微管换热器11的冷媒出口端lib与所述储液器14的第一冷媒入口端1½相连。所述 室内风机12的冷媒出口端12b与所述储液器14的第二冷媒入口端14b相连。所述储液器 14的冷媒出口端Hc与风冷蒸发器13的冷媒入口端13a相连。所述风冷蒸发器13的冷 媒出口端1¾与所述气液分离器15的冷媒入口端1¾相连。所述气液分离器15的冷媒出 口端1¾被连接到所述压缩机10的入口端10b。其中,在所述风冷蒸发器13的冷媒出口 端1¾与所述分流装置的冷媒泄压端9d之间还跨接有瞬间压力平衡器16。Ilc为自来水 (例如市政自来水或其他类似生活用水)的入水口,Ild为加热后的自来水的出水口。
[0038] 根据本发明的一个实施方案,采用压缩机10将冷媒压缩为不低于75°C的初始高 温冷媒气体(IOa处);将所述压缩机10输出的所述初始高温冷媒气体通过分流装置9分 流为第一高温冷媒气体(%处)和第二高温冷媒气体(9c处);将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器11与自来水进行热交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热 水(lid处),并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷媒液体(lib处),以及将所述第二 高温冷媒气体输入室内风机12与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高温冷 媒气体转化为第二冷媒液体(12b处);以及将所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过 风冷蒸发器13和气液分离器15后循环至所述压缩机10。
[0039] 根据本发明的一个实施方案,所述“采用压缩机将冷媒压缩为不低于75°C的初始 高温冷媒气体”的步骤包括将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温冷媒气体(IOa处)。
[0040] 其中,所述“将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进行热交 换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水(lid处),并使所述第一高温冷媒气体转换 为第一冷媒液体”的步骤可以包括使所述第一高温冷媒气体转换为30°C至40°C的第一冷媒 液体(lib处)。其中,所述“将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进 行热交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为 第一冷媒液体”的步骤可以包括使所述自来水转换为约的热水(lid处),并使所述第 一高温冷媒气体转换为约35°C的第一冷媒液体(lib处)。
[0041] 其中,所述“将所述第二高温冷媒气体输入室内风机12与室内空气进行热交换, 以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体(12b处),,的步骤可以包括 使所述第二高温冷媒气体转化为温度20°C至40°C的第二冷媒液体(12b处)。其中,所述 “将所述第二高温冷媒气体输入室内风机12与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述 第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体”的步骤可以包括使所述第二高温冷媒气体转化为 温度约25°C的第二冷媒液体(12b处)。
[0042] 根据本发明的另一个实施方案,所述第一高温冷媒气体的流量高于所述第二高温 冷媒气体的流量。其中,所述第一高温冷媒气体的流量与所述第二高温冷媒气体的流量之 比可以大于2。本领域技术人员应当可以理解,这里所列举的所述第一高温冷媒气体的流量 与所述第二高温冷媒气体的流量分配的例子只是用来说明本发明,本发明不以此为限。例 如,根据不同的应用场合的要求,所述第一高温冷媒气体的流量也可以小于所述第二高温 冷媒气体的流量,所述第一高温冷媒气体的流量与所述第二高温冷媒气体的流量之比也可 以大于3、4或更大的数值。
[0043] 上述实施方案中采用的结构和参数不但实现了同时提供热水和暖风,而且增加了 调整控制和操作的灵活性和便捷性。
[0044] 为了根据不同的应用场合获得不同温度的暖风,除了调节流量以外,也可以附加 地在第二冷媒出口端9c与所述室内风机12的冷媒入口端1¾之间设置温度调节装置或预 冷却装置(未示出)。如果是用于一般的室内采暖,除了调节流量分配以外,也可以附加地 将所述第二冷媒出口端9c的高温气体先预冷为不低于约35°C的中温冷媒液体再与室内空 气进行交换,以获得处于人类最舒适区段的暖风。
[0045] 上述结构和参数是本发明的发明人经过大量非常规的实验和研究确定的。然而, 本领域技术人员可以理解,上述参数在此用来举例说明本发明的技术方案,本发明不以此 为限。
[0046] 参见图2,图2为根据本发明的同时提供热水和暖风的方法200的框图。所述方法 包括以下步骤:[0047] 步骤201 :采用压缩机将冷媒压缩为不低于75°C的初始高温冷媒气体;
[0048] 步骤202 :将所述压缩机输出的所述初始高温冷媒气体通过分流装置分流为第一 高温冷媒气体和第二高温冷媒气体;
[0049] 步骤203 :将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进行热交 换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷 媒液体,以及将所述第二高温冷媒气体输入室内风机与室内空气进行热交换,以提供暖风, 并使所述第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体;以及
[0050] 步骤204 :将所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过风冷蒸发器和气液分离 器后循环至所述压缩机。[0051 ] 根据本发明的一个实施方案,所述步骤201可以包括将冷媒压缩为80 V至90 V的 高温冷媒气体。所述步骤203可以包括所述第一高温冷媒气体转换为30°C至40°C的第一 冷媒液体。其中,可以包括使所述自来水转换为约的热水,并使所述第一高温冷媒气体 转换为约35°C的第一冷媒液体。所述步骤203还可以包括使所述第二高温冷媒气体转化为 温度20°C至40°C的第二冷媒液体。其中,可以包括使所述第二高温冷媒气体转化为温度约 25°C的第二冷媒液体。
[0052] 参见图3至图5。其中,图3为根据本发明的多通道微管换热器11的结构示意图。 图4为图3中的A部分的局部放大图。图5为根据本发明的多通道微管换热器11中的冷 媒管路21的剖面图。
[0053] 多通道微管换热器11包括有多条冷媒管路21,该冷媒管路21为盘管形状,而且在 其上套有与之进行热交换的水管22。该水管22设有进水口 Ilc和出水口 Ild形成的加热 通道,使水管22内的水经过多通道微管换热器11时进行热交换变为热水,从出水口 1 Id流 出以供使用。在出水口 Ild上装有恒温装置17,以控制出水水温在规定的范围内。
[0054] 本发明在冷媒管路21与水管22之间设有防止冷媒泄漏到水内的套管23,在套管 23的端部设有冷媒泄漏报警装置7。当冷媒管路21发生泄漏时,冷媒进入套管23,并通过 套管23端部的冷媒泄漏报警装置7报警,以确保用水无污染,使用更安全。在多通道微管 换热器11的冷媒入口端Ila装有增压装置8,使进入多个冷媒管路21的冷媒更加均勻,并 增加了压力。
[0055] 在本发明中,为了能让压缩机10迅速开机,频繁开机,缩短停机后的待机时间,在 所述风冷蒸发器13的冷媒出口端1¾与所述分流装置9的冷媒泄压端9d之间还跨接有瞬 间压力平衡器16。
[0056] 分流装置9可以用电磁四通阀来实现,但是本发明不以此为限。本领域技术人员 应该可以理解,其他满足本发明功能要求的分流装置和比例阀等均可以使用。
[0057] 来自分流装置9的第一冷媒出口端9b的第一高温气体进入多通道微管换热器11, 多通道微管换热器11中冷媒管路21的外侧包覆有与之进行热交换的水管22。当水管22 有水流动时,冷媒管路21内高温的冷媒就将热传给水,制成热水后供使用。室内风机12将 来自分流装置9的第二冷媒出口端9c的第二高温冷媒气体供与室内空气进行热交换,以提 供暖气。经过多通道微管换热器11和室内风机12进行热交换后的冷媒液体被送到风冷蒸 发器13中。风冷蒸发器13中冷媒气体蒸发而成为气体,再被压缩机10吸入,经压缩后成 为高温高压的冷媒气体输出。这样,通过不断循环,可以连续地同时提供热水和暖气以供使10用。在所述风冷蒸发器13的冷媒出口端1¾与所述分流装置的冷媒泄压端9d之间装有平 衡管路18,当压缩机10断电后,平衡管路18上瞬间压力平衡器16 (比如通断装置)打开, 使系统瞬间得到压力平衡,以便停机后可立即开动,频繁起动,待机时间可缩短到1. 5秒, 这样就跟液化石油热水器一样,可以即开即热。本发明是以在所述风冷蒸发器13的冷媒出 口端Hb与所述分流装置9的冷媒泄压端9d之间跨接瞬间压力平衡器16为例子,但是,本 领域技术人员应当可以理解,其他连接方式也是可能的,例如在所述风冷蒸发器13的冷媒 出口端1¾与所述压缩机10的冷媒出口端IOa之间跨接瞬间压力平衡器16。
[0058] 本发明设有增压装置8,如图3、图4所示,使进入冷媒管路21的冷媒更加均勻,并 且在水管22内装有多根冷媒管路21。冷媒管路21和水管22的表面被制成凹凸不平,由此 在使用时可使冷媒管路21与水管22内水成紊流状态,从而可以迅速传热,达到极佳的传热 效率。而且,在水管22的出水口 Ild上还设置有恒温装置17,通过温度传感器监测水温并 通过控制电路控制冷媒管路21内的冷媒流量,以达到控制水温的目的。
[0059] 在多通道微管换热器11上装有防止泄漏的套管23,当冷媒管路21在运行中发生 泄漏时,可以防止冷媒和油进入水中,以保证使用者的安全。所述冷媒泄漏报警装置7如图 3、图4所示,为一套在冷媒管路21端部外侧的套管,使水管22与冷媒管路21隔离。当冷 媒管发生泄漏时,冷媒和冷冻油进入套管23。当冷媒聚集较多,例如压力超过0. OlMPa时, 通过压力传感系统,可以引起系统报警,以确保使用安全。
[0060] 根据本发明的另一个实施方案,其中所述多通道微管换热器包括至少并行的三条 冷媒管路21。尽管图4中以并行的三条冷媒管路21为例子,但是本领域技术人员可以理 解,本发明不以此为限,四条、五条、六条或更多条平行的或串/并结合的冷媒管路21均是 可能的。另外,所述多条冷媒管路21的截面也不限于圆形,也可以采用不同的直径和/或 截面,只要满足本发明的热交换参数要求。
[0061] 本发明的室内风机12可以采用一般空调的室内风机,也可以采用专门设计的适 合与室内空气进行热交换的风机,本发明不以此为限。本发明的风冷蒸发器13可以为一般 现有空调的相应设备(比如分体空调的室外机的散热器),也可以采用专门设计的风冷蒸 发器,本发明不以此为限。
[0062] 图6为根据本发明的一个多功能、组合式系统,该系统不但可以实现“热水+暖风” 和“制冷+热水”的功能,还可以方便地实现单一的“热水”、“制冷”或“暖风”等各种功能。
[0063] 下面参照图6,来说明该多功能、组合式系统1000。一种多功能系统1000,包括:压 缩机110,所述压缩机包括冷媒入口端IlOb和冷媒出口端110a,所述压缩机110将来自所 述压缩机的冷媒入口端IlOb的冷媒压缩为从所述压缩机110的冷媒出口端IlOa输出的不 低于75°C的初始高温冷媒气体;第一分流装置109,所述第一分流装置的第一端109a与所 述压缩机110的所述冷媒出口端IlOa相连,所述第一分流装置109将所述压缩机110输出 的所述初始高温冷媒气体分流为分别从所述第一分流装置的第二端109b和第三端109c输 出的第一高温冷媒气体和第二高温冷媒气体;多通道微管换热器111,所述多通道微管换 热器111的冷媒入口端Illa与所述第一分流装置109的第二端109b相连,所述多通道微 管换热器111将所述第一高温冷媒气体与自来水进行热交换,以使所述自来水转换为45°C 至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为从所述多通道微管换热器111的冷媒出 口端Illb输出的第一冷媒液体;第二分流装置119,所述第二分流装置119的第一端119a与所述第一分流装置109的第三端109c相连;室内风机112,所述室内风机112的第一端 112a与所述第二分流装置119的第三端119c相连;以及风冷蒸发器113,所述多通道微管 换热器111的冷媒出口端Illb和所述室内风机112的第二端112b与所述风冷蒸发器113 的第一端113a相连(如下所述,多通道微管换热器111的冷媒出口端Illb和所述室内风 机112的第二端11¾与所述风冷蒸发器113的第一端113a之间可以通过储液装置114进 行连接),所述风冷蒸发器113的第二端11¾通过所述第二分流装置119的第四端119d和 第二端11%被连接到所述压缩机110的入口端IlOb (如下所述,风冷蒸发器113的第二端 113b通过所述第二分流装置119的第四端119d和第二端11%可以经过串接气液分离器 115被连接到所述压缩机110的入口端110b),所述风冷蒸发器113的第二端11¾与所述 第二分流装置119的第四端119d相连。
[0064] 其中,当所述第二分流装置119的第一端119a和第三端119c联通并将所述来自 所述第一分流装置109的第三端109c的所述第二高温冷媒气体传递到所述第二分流装置 119的第三端119c时,所述室内风机112将所述第二高温冷媒气体与室内空气进行热交换, 以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为从所述室内风机112的第一端11¾输出的 第二冷媒液体,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过风冷蒸发器113后通过所述第 二分流装置119的联通的第二端119b和第四端119d循环至所述压缩机110的所述冷媒入 口端 IlOb0
[0065] 其中,当所述第二分流装置119的第一端119a和第四端119d联通并将所述来自 所述第一分流装置109的第三端109c的所述第二高温冷媒气体传递到所述第二分流装置 119的第四端119d时,所述风冷蒸发器113将所述第二高温冷媒气体转化为从风冷蒸发器 113的第一端113a输出的第二冷媒液体,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过室内 风机112蒸发吸热以通过和室内空气交换后提供冷气,然后通过所述第二分流装置119的 联通的第二端11%和第三端119c循环至所述压缩机110的所述冷媒入口端110b。
[0066] 根据本发明的一个实施方案,所述压缩机将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温 冷媒气体。
[0067] 在所述多通道微管换热器111的冷媒出口端Illb和所述室内风机112的第二端 112b与所述风冷蒸发器113的第一端113a之间还可以连接有储液装置114,所述储液装置 114的第一端11½和第二端114b分别与所述多通道微管换热器111的冷媒出口端Illb和 所述室内风机112的第二端112b相连,所述储液装置114的第三端IHc与所述风冷蒸发 器113的第一端113a相连。
[0068] 所述风冷蒸发器113的第二端11¾与所述压缩机110的冷媒入口端IlOb之间还 可以串接有气液分离器115,其中所述风冷蒸发器113的第二端11¾通过所述第二分流装 置119的第四端119d和第二端119b被连接到所述气液分离器115的入口端115a,所述气 液分离器115的出口端11¾与所述压缩机110的入口端IlOb相连。
[0069] 所述第一分流装置109还包括用于冷媒泄压的第四端109d,在所述气液分离器 115的入口端11¾与所述第一分流装置109的第四端109d之间还跨接有瞬间压力平衡器 116的平衡管路118。
[0070] 图7为上述储液装置114的一个实施方案的示意图。其中,包括储液罐1140,过滤 器1144,毛细管1141,冷媒洩压器1142和多个单向阀1143。[0071] 本领域技术人员可以理解,上面根据同时提供“热水+暖风”和“制冷+热水”为 例来说明了该多功能系统,但本发明不以此为限。通过调节所述第一和第二分流装置以及 储液装置114等的工作方式和冷媒的循环方向,不但可以实现“热水+暖风”和“制冷+热 水”的功能,还可以方便地实现“热水”、“制冷”和“暖风”等各种功能,而不需改变系统基本 结构。例如,通过控制第一、第二分流装置的分流操作,就可以实现单一的“热水”(冷媒全 部从109b输出),单一的“制冷风(冷媒全部从109c经119d输出)”或单一的“暖风(冷 媒全部从109c经119c输出)”,而不用改变系统的基本结构。因此,本领域技术人员应当可 以理解,本发明的技术方案所提及的分流的所述第一高温冷媒气体和所述第二高温冷媒气 体中的任一可以为零。另外,本领域技术人员应当可以理解,由于可以方便地调节分流的所 述第一高温冷媒气体和所述第二高温冷媒气体中的比例,大大提高了本发明的技术方案的 应用范围和灵活性。
[0072] 本领域技术人员可以理解,本发明的第一和第二分流装置109、119可以用电磁四 通阀来实现,但是本发明不以此为限。本领域技术人员应该可以理解,其他满足本发明功能 要求的分流装置和比例阀等均可以使用。其他部件和前述针对图1至图5描述的部件类似, 在此不再赘述。
[0073] 总之,本发明的实施方案以相对简单的结构、参数,以及可便捷控制和调整性能的 方式实现了同时提供热水和暖风和其他各种功能,不但达到了安全、节能和环保的目的,而 且非常便于以较小的工作量在现有的空调和制冷系统上实现该功能。最大限度地扩展了应 用空间。
[0074] 虽然已经针对实施方案对本发明进行了描述,但本领域的熟练技术人员可以从中 意识到许多修改和变化。所附的权利要求书应被视为覆盖了所有这些落入本发明真正的精 神和范围内的修改和变化。13

Claims (25)

1. 一种同时提供热水和暖风的方法,包括:采用压缩机将冷媒压缩为不低于75°C的初始高温冷媒气体;将所述压缩机输出的所述初始高温冷媒气体通过分流装置分流为第一高温冷媒气体 和第二高温冷媒气体;将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换热器与自来水进行热交换,以使所述自来 水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为第一冷媒液体,以及将所 述第二高温冷媒气体输入室内风机与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高 温冷媒气体转化为第二冷媒液体;以及将所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过风冷蒸发器和气液分离器后循环至所 述压缩机。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述“采用压缩机将冷媒压缩为不低于75°C的初始 高温冷媒气体”的步骤包括将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温冷媒气体。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述“将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换 热器与自来水进行热交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温 冷媒气体转换为第一冷媒液体”的步骤包括使所述第一高温冷媒气体转换为30°C至40°C的 第一冷媒液体。
4.如权利要求2所述的方法,其中所述“将所述第一高温冷媒气体输入多通道微管换 热器与自来水进行热交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温 冷媒气体转换为第一冷媒液体”的步骤包括使所述自来水转换为约的热水,并使所述 第一高温冷媒气体转换为约35°C的第一冷媒液体。
5.如权利要求2所述的方法,其中所述“将所述第二高温冷媒气体输入室内风机与室 内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体”的步骤 包括使所述第二高温冷媒气体转化为温度20°C至40°C的第二冷媒液体。
6.如权利要求2所述的方法,其中所述“将所述第二高温冷媒气体输入室内风机与室 内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体”的步骤 包括使所述第二高温冷媒气体转化为温度约25°C的第二冷媒液体。
7.如权利要求2所述的方法,其中所述第一高温冷媒气体的流量高于所述第二高温冷 媒气体的流量。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述第一高温冷媒气体的流量与所述第二高温冷媒 气体的流量之比大于2。
9. 一种同时提供热水和暖风的装置,包括:压缩机,所述压缩机将冷媒压缩为不低于75°C的高温冷媒气体;分流装置,所述分流装置将所述压缩机输出的所述初始高温冷媒气体分流为第一高温 冷媒气体和第二高温冷媒气体;多通道微管换热器,所述多通道微管换热器将所述第一高温冷媒气体与自来水进行热 交换,以使所述自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为第一 冷媒液体;室内风机,所述室内风机将第二高温冷媒气体与室内空气进行热交换,以提供暖风,并 使第二高温冷媒气体转化为第二冷媒液体;以及风冷蒸发器,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液体通过风冷蒸发器后循环至所述压 缩机;其中,所述压缩机的出口端与所述分流装置的冷媒入口端相连,所述分流装置的第一 冷媒出口端与所述多通道微管换热器的冷媒入口端相连,所述分流装置的第二冷媒出口端 与所述室内风机的冷媒入口端相连,所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机 的冷媒出口端与所述风冷蒸发器的冷媒入口端相连,所述风冷蒸发器的冷媒出口端被连接 到所述压缩机的入口端。
10.如权利要求9所述的装置,其中所述压缩机将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温 冷媒气体。
11.如权利要求10所述的装置,其中所述多通道微管换热器将所述第一高温冷媒气体 转换为30°c至40°C的第一冷媒液体
12.如权利要求10所述的装置,其中所述多通道微管换热器将所述自来水转换为约的热水,并且将所述第一高温冷媒气体转换为约35°C的第一冷媒液体。
13.如权利要求10所述的装置,其中所述室内风机将所述第二高温冷媒气体转化为温 度20°C至40°C的第二冷媒液体。
14.如权利要求10所述的装置,其中所述室内风机将所述第二高温冷媒液体转化为温 度约25°C的第二冷媒液体。
15.如权利要求9所述的装置,其中所述多通道微管换热器包括至少并行的三条冷媒 管路。
16.如权利要求10所述的装置,其中在所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室 内风机的冷媒出口端与所述风冷蒸发器的冷媒入口端之间还连接有储液装置,所述储液装 置的第一冷媒入口端和第二冷媒入口端分别与所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所 述室内风机的冷媒出口端相连,所述储液装置的冷媒出口端与所述风冷蒸发器的冷媒入口 端相连。
17.如权利要求10所述的装置,其中在所述风冷蒸发器的冷媒出口端与所述压缩机的 冷媒入口端之间还串接有气液分离器。
18.如权利要求10所述的装置,其中所述分流装置还包括冷媒泄压端,在所述风冷蒸 发器的冷媒出口端与所述分流装置的所述冷媒泄压端之间还跨接有瞬间压力平衡器。
19.如权利要求9所述的装置,其中所述第一高温冷媒气体的流量高于所述第二高温 冷媒气体的流量。
20.如权利要求9所述的装置,其中所述第一高温冷媒气体的流量与所述第二高温冷 媒气体的流量之比大于2。
21. —种多功能系统,包括:压缩机,包括冷媒入口端和冷媒出口端,所述压缩机将来自所述压缩机的冷媒入口端 的冷媒压缩为从所述压缩机的冷媒出口端输出的不低于75°C的初始高温冷媒气体;第一分流装置,所述第一分流装置的第一端与所述压缩机的所述冷媒出口端相连,所 述第一分流装置将所述压缩机输出的所述初始高温冷媒气体分流为分别从所述第一分流 装置的第二端和第三端输出的第一高温冷媒气体和第二高温冷媒气体;多通道微管换热器,所述多通道微管换热器的冷媒入口端与所述第一分流装置的第二端相连,所述多通道微管换热器将所述第一高温冷媒气体与自来水进行热交换,以使所述 自来水转换为45°C至60°C的热水,并使所述第一高温冷媒气体转换为从所述多通道微管 换热器的冷媒出口端输出的第一冷媒液体;第二分流装置,所述第二分流装置的第一端与所述第一分流装置的第三端相连;室内风机,所述室内风机的第一端与所述第二分流装置的第三端相连;以及风冷蒸发器,所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机的第二端与所述风 冷蒸发器的第一端相连,所述风冷蒸发器的第二端通过所述第二分流装置的第四端和第二 端被连接到所述压缩机的入口端,所述风冷蒸发器的第一端与所述第二分流装置的第四端 相连;其中,当所述第二分流装置的第一端和第三端联通并将所述来自所述第一分流装置的 第三端的所述第二高温冷媒气体传递到所述第二分流装置的第三端时,所述室内风机将所 述第二高温冷媒气体与室内空气进行热交换,以提供暖风,并使所述第二高温冷媒气体转 化为从所述室内风机的第一端输出的第二冷媒液体,所述第一冷媒液体和所述第二冷媒液 体通过风冷蒸发器后通过所述第二分流装置的联通的第二端和第四端循环至所述压缩机 的所述冷媒入口端;其中,当所述第二分流装置的第一端和第四端联通并将所述来自所述第一分流装置的 第三端的所述第二高温冷媒气体传递到所述第二分流装置的第四端时,所述风冷蒸发器将 所述第二高温冷媒气体转化为从风冷蒸发器的第一端输出的第二冷媒液体,所述第一冷媒 液体和所述第二冷媒液体通过室内风机蒸发吸热以通过和室内空气交换后提供冷气,然后 通过所述第二分流装置的联通的第二端和第三端循环至所述压缩机的所述冷媒入口端。
22.如权利要求21所述的装置,其中所述压缩机将冷媒压缩为80°C至90°C的初始高温 冷媒气体。
23.如权利要求21所述的装置,其中在所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室 内风机的第二端与所述风冷蒸发器的第一端之间还连接有储液装置,所述储液装置的第一 端和第二端分别与所述多通道微管换热器的冷媒出口端和所述室内风机的第二端相连,所 述储液装置的第三端与所述风冷蒸发器的第一端相连。
24.如权利要求21所述的装置,其中在所述风冷蒸发器的第二端与所述压缩机的冷媒 入口端之间还串接有气液分离器,其中所述风冷蒸发器的第二端通过所述第二分流装置的 第四端和第二端被连接到所述气液分离器的入口端,所述气液分离器的出口端与所述压缩 机的入口端相连。
25.如权利要求21所述的装置,其中所述第一分流装置还包括用于冷媒泄压的第四 端,在所述气液分离器的入口端与所述第一分流装置的第四端之间还跨接有瞬间压力平衡器。
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