CN102705919A - 一种能供热水的小型冷暖中央空调机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能供热水的小型冷暖中央空调机，包括箱体、压缩机、冷凝器、减压阀和蒸发器，箱体下层设置有压缩机、三通管、电磁阀、单向阀、干燥过滤器、毛细管、蒸发器和设置在蒸发器旁的轴流风机；箱体上层为带隔热层的保温箱，该保温箱分隔成高温水桶、低温水桶和冷热量储能桶三个桶体，在高温水桶内设置有热水出口、冷凝器和单向阀，在低温水桶内设置有冷凝器和三通管、单向阀，在冷热量储能桶内设置有冰壶、冷凝器、蒸发器、干燥过滤器、电磁阀、毛细管和设置在桶壁上的防冻液的进出口；在箱体的左边设置有防冻液泵、热交换器、离心风机和风管。该空调机降低了电能消耗，提高了能效比和能源利用率。

Description

一种能供热水的小型冷暖中央空调机

技术领域

本发明涉及空调机相关产品，特别是一种能供热水的小型冷暖中央空调机。

背景技术

目前，在使用制冷系统四大部件（压缩机、冷凝器、减压阀、蒸发器）及氟利昂的冷暖空调现有技术中，对空调机制冷系统的制冷量设计要求比较高，电能消耗也比较大，而空调机在制冷过程中产生的热量，往往通过冷凝器的排风扇被排向外界。这部分与制冷量大体相等的热量未能加以利用，不仅对周围空气环境有影响，从能源利用角度看，就是一个很大的浪费，这也是现有空调机制冷系统能耗大、能效比不高的一大原因，显然与大力提倡节能环保，降低能耗的要求不相适。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种能供热水的小型冷暖中央空调机。该空调机利用现有空调机的工作原理，采用能量储存和释放的方式，并利用制冷系统工作时产生的热量来生产热水，而且可在春、秋两季不使用空调的情况下，作为空气能热水器的单机使用。同时，也降低了对空调制冷系统制冷量的设计要求，大大的降低了电能消耗，提高了能效比和能源利用率，达到了微热排放和无热排放的绿色环保要求。

实现本发明目的的技术方案是：

一种能供热水的小型冷暖中央空调机包括箱体、压缩机、冷凝器、减压阀、蒸发器等，与现有技术不同的是：箱体分为上、下两层；

箱体下层设置有压缩机，第一三通管、第二三通管、第三三通管、第四三通管、第六三通管、第七三通管、第八三通管、第九三通管、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀；第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀；第一干燥过滤器、第二干燥过滤器，第一毛细管、第二毛细管、第三毛细管，第一热交换器和设置在第一热交换器旁的轴流风机及出风口、风管。

箱体上层为带隔热层的保温箱，该保温箱分隔成三个桶体，分别是高温水桶、低温水桶和冷热量储能桶。在高温水桶内设置有热水出口，第一冷凝器和低温进水管口，在低温水桶内设置有自来水进水口、出水管及第三冷凝器、在冷热量储能桶内设置有冰壶，防冻液，第五三通管、第二冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器和设置在桶壁上的防冻液进口、出口。

压缩机与第一三通管连接，第一三通管分为两个流向，第一流向经第一电磁阀与高温水桶内的第一冷凝器连接，第一冷凝器通过第一单向阀，第二三通管及铜管与低温水桶中的第三冷凝器连接，第三冷凝器通过铜管与第三三通管、第四三通管连接，第四三通管再设有两个流向：第一流向经第四三通管与第二电磁阀、第九三通管及第一干燥过滤器连接；第二流向经第四三通管、第五电磁阀、第八三通管及第一热交换器、第七三通管、第六电磁阀、第九三通管与第一干燥过滤器连接；第一干燥过滤器的两个出口分别与第二毛细管、第三毛细管、第一蒸发器、第二蒸发器连接。第一蒸发器，第二蒸发器的出口与第五三通管连接，第五三通管经铜管与第二单向阀、第六三通管及气液分离器连接，气液分离器与压缩机连接；第一三通管的另一流向经第三电磁阀与设置在冷热量储能桶内的第二冷凝器连接，第二冷凝器再通过第三单向阀，第二三通管与第三冷凝器连接，第三冷凝器通过第三三通管、第四电磁阀与第二干燥过滤器连接。第二干燥过滤器通过第一毛细管与第八三通管及第一热交换器连接，第一热交换器通过第七三通管、第七电磁阀，第六三通管及铜管与气液分离器、压缩机连接。防冻液泵与冷热量储能桶的防冻液出口连接，防冻液泵与第二热交换器连接，第二热交换器的出口与冷热量储能桶的防冻液进口连接，在第二热交换器的箱体内设置有离心风机，空调风管与第二热交换器的箱体连接。第一热交换器所在箱体内的轴流风机及出风口与风管连接。

本发明的优点是：设置的低温热能储存水桶，利用制冷剂气体剩余热量，将桶内自来水进行预先低温加热，并储存在桶内。在高温水桶内制热水时，向高温水桶内输送被预先加热的温水，使之能快速制取热水，并降低能耗。

本发明的另一优点在于：在使用时通过电磁阀切换和单向阀的作用，改变制冷系统内高温高压气体的流向，达到完成制冷、制热和制热水的功能。并且在作空调机制冷时，由于采用储能桶，冰壶（储能器）及防冻液（冷热载体）等储藏技术制冷及设置的热水桶，能将制冷时产生的热量，吸收进热水器系统的水箱制出热水，达到了微热排放或无热排放以及提高能源利用率和能效比的绿色环保节能要求。

附图说明

附图为本发明的能供热水的小型冷暖中央空调机的管道连接及结构示意图。

图中：1压缩机、2气液分离器、3高温水桶、4低温水桶、5冷热量储能桶、6防冻液泵、7空调风管、8第二热交换器、9离心风机、10轴流风机、11第一冷凝器、12第二冷凝器、13第三冷凝器、14第一三通管、15第二三通管、16第三三通管、17第四三通管、18第五三通管、19第六三通管、20第七三通管、21第八三通管、22第一单向阀、23第二单向阀、24第三单向阀、25第一热交换器、26第一蒸发器、27第二蒸发器、28第一毛细管、29第二毛细管、30第三毛细管、31第一电磁阀、32第二电磁阀、33第三电磁阀、34第四电磁阀、35第五电磁阀、36第六电磁阀、37第七电磁阀、38第一干燥过滤器；39第二干燥过滤器、40防冻液出口、41防冻液进口、42自来水进口、43低温水桶与高温水桶的连接水管、44第二热交换器箱体、45风管、46带隔热层的保温箱体、47热水出口、48冰壶、49防冻液、50第九三通管。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。

参照附图：一种能供热水的小型冷暖中央空调机包括箱体、压缩机、冷凝器、减压阀、蒸发器等，箱体分为上下两层。

箱体下层设置有压缩机1、气液分离器2、第一三通管14、第二三通管15、第三三通管16、第四三通管17、第六三通管19、第七三通管20、第八三通管21、第九三通管50、第一单向阀22、第二单向阀23、第三单向阀24、第一热交换器25、第一毛细管28、第二毛细管29、第三毛细管30、第一电磁阀31、第二电磁阀32、第三电磁阀33、第四电磁阀34、第五电磁阀35、第六电磁阀36、第七电磁阀37、第一干燥过滤器38、第二干燥过滤器39、轴流风机10、风管45。

箱体上层为带隔热层的保温箱46，该保温箱分成三个桶体，分别是高温水桶3低温水桶4和冷热量储能桶5，,在高温水桶4内设置有热水出口47、第一冷凝器11和低温进水管口43；在低温水桶4内设置有自来水进水口42、与高温水桶相连接的水管43及第三冷凝器13；在冷热量储能桶5内设置有冰壶48、第二冷凝器12、第一蒸发器26、第二蒸发器27、防冻液49，第五三通管18和设置在桶壁上的防冻液进口41及防冻液出口40。

在箱体的左边设置有防冻液泵6，第二热交换器8，离心风机9和空调风管7，第二热交换器箱体44。

一种能供热水的小型冷暖中央空调机的制作时：压缩机1与第一三通管14连接，第一三通管14分为两个流向，第一流向经第一电磁阀31与高温水桶3内的第一冷凝器11连接，第一冷凝器11通过第一单向阀22、第二三通管15与低温水桶4中的第三冷凝器13连接，第三冷凝器13通过第三三通管16与第四三通管17连接，第四三通管17有两个流向：第一流向是第四三通管17与第二电磁阀32、第九三通管50及第一干燥过滤器38连接；第二流向是第四三通管17经第五电磁阀35、第八三通管21与第一热交换器25、第七三通管20、第六电磁阀36、第九三通管50及第一干燥过滤器38连接；第一干燥过滤器38的两个出口与第二毛细管29，第三毛细管30及设置在冷热量储能桶5内的第一蒸发器26第二蒸发器27连接，第一蒸发器26、第二蒸发器27通过第五三通管18、第二单向阀23、第六三通管19与气液分离器2连接，气液分离器2与压缩机1连接；第一三通管14的另一流向经第三电磁阀33与设置在冷热量储能桶5内的第二冷凝器12连接，第二冷凝器再通过第三单向阀24与第三冷凝器13连接，第三冷凝器13通过第三三通管16，第四电磁阀34与第二干燥过滤器39连接，第二干燥过滤器39通过第一毛细管28与第一热交换器25连接，第一热交换器25通过第七三通管20、第七电磁阀37的、第六三通管19及铜管与气液分离器2及压缩机1连接；第一热交换器25旁设置有轴流风机10及与箱体连接的风管45；防冻液泵6与冷热量储能桶5的防冻液出口40连接，防冻液泵6与第二热交换器8连接，第二热交换器8与防冻液进口41连接，在第二热交换器8旁设置有离心风机9，第二热交换器8的箱体44与空调风管7连接。

本发明的工作原理是：

在夏季制冷及冷量储存和产生热水的方法：压缩机1输入电能后，向制冷系统内的制冷剂作功，产生的高压高温气体经第一三通管14，第一电磁阀31（此时第三电磁阀33关闭）进入高温水桶3内的第一冷凝器11冷却，桶内的水被加热，将大部分热量释放在桶内水中的高压气体，经第一单向阀22及第二三通管15进入低温水桶4内的第三冷凝器13，将剩余热量释放在桶内水中，被二次冷却后形成的高压低温制冷剂液体经第三三通管16与第四三通管17连接，第四三通管17有两个流向：第一流向是经第二电磁阀32（此时第四电磁阀34、第五电磁阀35、第六电磁阀36、第七电磁阀37关闭）及第九三通管50进入第一干燥过滤器38、第二毛细管29、第三毛细管30进行减压，被减压后的低温低压制冷剂液体经第二毛细管29、第三毛细管30进入冷热量储存桶5内的第一蒸发器26和第二蒸发器27内蒸发换热，然后制冷剂气体将吸入桶内的热量经第七三通管20、第七电磁阀37、第六三通管19返回压缩机1进行循环制冷制热。产生的热量留存在高温水桶3和低温水桶4内，产生的冷量留存在冷热量储存桶5内；

设置第四三通管17第二流向的作用是：当高温水桶3和低温水桶4内的水温过高，不能冷却高温制冷剂气体温度时，高温高压制冷剂气体经第四三通管17、第五电磁阀35（此时第二电磁阀32、第四电磁阀34、第七电磁阀37关闭）及第八三通管21进入第一热交换器25换热，（此时第一热交换器25作为冷凝器使用）进入第一热交换器25内的高温高压气体被输入电能的轴流风机10冷却后，再经第七三通管20、第六电磁阀36及第九三通管50进入第一干燥过滤器38、第二毛细管29、第三毛细管30进行减压，被减压后的低温低压制冷剂液体，经第二毛细管29、第三毛细管30进入冷热量储能桶5内的第一蒸发器26和第二蒸发器27内蒸发换热，然后制冷剂气体将吸入桶内的热量经第七三通管20、第七电磁阀37、第六三通管19返回压缩机1进行循环制冷制热。产生的热量被第一热交换器25旁设置的轴流风机10及风管45排向室外，产生的冷量留存在冷热量储存桶5内。当冷热量储存桶5内浸泡在防冻液中的若干个冰壶48里的水全部结成冰及桶内温度降至设定的温度时，设置的温度控制器自动切断压缩机1工作电流，当桶内温度升至设定的温度值时，设置的温度控制器自动接通电源，压缩机恢复工作。

在冬季制热时，压缩机输入电能后，向制冷系统制冷剂作功，产生的高温高压气体经第一三通管14及第三电磁阀33（此时第一电磁阀31关闭）进入冷热量储存桶5内的第二冷凝器12冷却，桶内的防冻液49及冰壶35中的水被加热。将大部分热量释放在桶内防冻液49及冰壶35内的高压气体再经第三单向阀24、第二三通管15进入低温水桶4内的第三冷凝器13被二次冷却，将余下的热量释放在桶内水中，被二次冷却后形成的高压低温液体进入第三三通管16，第四电磁阀34（此时第二电磁阀32、第五电磁阀35、第六电磁阀36关闭）及第二干燥过滤器39、第一毛细管26进行减压，被减压后的低温低压液体经第一毛细管26进入设置在第一层铁架内的第一热交换器25蒸发换热（此时第一热交换器作为蒸发器使用），然后经第七三通管20、第七电磁阀37返回压缩机1及制冷系统进行循环制热，将产生的热量留存在冷热量储存桶5内，换热后的冷气通过设置在第一层箱体上的风管45排向室外。

本发明的小型冷暖中央空调机向室内释放储藏的冷量或者热量的方法是：与设置在冷热量储能桶5的防冻液出口40连接的防冻液泵6，输入电能后，将冷热量储能桶内载有冷量或者热量的防冻液49，泵至第二热交换器8内换热。设置在第二热交换器8旁的离心风机9输入电能后，将热交换器8内的冷量或者热量通过设置在第二热交换器箱体上的空调风管7送至室内。在第二热交换器8内换热后的防冻液49，经防冻液进口41返回冷热量储能桶5循环释放桶内的冷量或者热量到室内。

本发明的小型中央空调机单独作为空气能热水器使用时，其工作原理是：压缩机1输入电能后，向制冷系统内的制冷剂作功，产生的高温高压气体经第一三通管14及第一电磁阀31（此时第三电磁阀33关闭）进入高温水桶3内的第一冷凝器11冷却，桶内的水被加热，将大部分热量释放在桶内水中的高压气体，经第一单向阀22及第二三通管15进入低温水桶4内的第三冷凝器13，将剩余热量释放在桶内水中，被二次冷却后形成的高压低温制冷剂液体经第三三通管16、第四电磁阀34（此时第二电磁阀32、第五电磁阀35、第六电磁阀36关闭）进入第二干燥过滤器39、第一毛细管26进行减压，被减压后的低温低压制冷剂液体经第一毛细管26、第八三通管21进入设置在第一层箱体内的第一热交换器25蒸发换热（此时第一热交换器作为蒸发器使用），然后返回压缩机1及制冷系统进行循环制热，将产生的热量留在高温水桶3和低温水桶4内，换热后的冷气通过设置在第一层箱体上的风管45排向室外。

使用热水的方法是：当打开热水管阀门或者淋浴器阀门后，与自来水连接的自来水进水管42利用自来水的压力，将桶内的低温水及压力通过与高温水桶3连接的供水管43进入高温水桶，受压力的热水从高温水桶设置的出水管及与之连接的阀门、热水管、淋浴器流出。

Claims (1)

1.一种能供热水的小型冷暖中央空调机，包括箱体、压缩机、冷凝器、减压阀、蒸发器，其特征是：箱体分为上、下两层，

箱体下层设置有压缩机，第一三通管、第二三通管、第三三通管、第四三通管、第六三通管、第七三通管、第八三通管、第九三通管、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀；第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀；第一干燥过滤器、第二干燥过滤器，第一毛细管、第二毛细管、第三毛细管，第一热交换器和设置在第一热交换器旁的轴流风机及出风口、风管；

箱体上层为带隔热层的保温箱，该保温箱分隔成三个桶体，分别是高温水桶、低温水桶和冷热量储能桶；在高温水桶内设置有热水出口，第一冷凝器和低温进水管口，在低温水桶内设置有自来水进水口、出水管及第三冷凝器、在冷热量储能桶内设置有冰壶，防冻液，第五三通管、第二冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器和设置在桶壁上的防冻液进口、出口；

压缩机与第一三通管连接，第一三通管分为两个流向，第一流向经第一电磁阀与高温水桶内的第一冷凝器连接，第一冷凝器通过第一单向阀，第二三通管及铜管与低温水桶中的第三冷凝器连接，第三冷凝器通过铜管与第三三通管、第四三通管连接，第四三通管再设有两个流向：第一流向经第四三通管与第二电磁阀、第九三通管及第一干燥过滤器连接；第二流向经第四三通管、第五电磁阀、第八三通管及第一热交换器、第七三通管、第六电磁阀、第九三通管与第一干燥过滤器连接；第一干燥过滤器的两个出口分别与第二毛细管、第三毛细管、第一蒸发器、第二蒸发器连接；第一蒸发器，第二蒸发器的出口与第五三通管连接，第五三通管经铜管与第二单向阀、第六三通管及气液分离器连接，气液分离器与压缩机连接；第一三通管的另一流向经第三电磁阀与设置在冷热量储能桶内的第二冷凝器连接，第二冷凝器再通过第三单向阀，第二三通管与第三冷凝器连接，第三冷凝器通过第三三通管、第四电磁阀与第二干燥过滤器连接；第二干燥过滤器通过第一毛细管与第八三通管及第一热交换器连接，第一热交换器通过第七三通管、第七电磁阀，第六三通管及铜管与气液分离器、压缩机连接；

防冻液泵与冷热量储能桶的防冻液出口连接，防冻液泵与第二热交换器连接，第二热交换器的出口与冷热量储能桶的防冻液进口连接，在第二热交换器的箱体内设置有离心风机，空调风管与第二热交换器的箱体连接；第一热交换器所在箱体内的轴流风机及出风口与风管连接。

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