CN103471196A - 空调热水器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调热水器系统，包括压缩机、水热量交换器、室外热量交换器、室内热量交换器、控制系统、水箱和与控制系统连接的控制阀，压缩机和水箱均与水热量交换器连接，第一三通阀、第一节流件、室内热量交换器和四通阀形成冷回收回路；第一三通阀、第一电磁阀、膨胀阀、室外热量交换器和第二三通阀形成热能吸收回路；第一三通阀、四通阀、室内热量交换器、第一单向阀、膨胀阀、室外热量交换器和第二三通阀形成取暖通道；第一三通阀、室外热量交换器、第二三通阀、第二节流组件、室内热量交换器和四通阀形成冷气热回收回路。本发明公开的空调热水器系统具有提高能源的综合利用，减少二次排放，达到环保节能，使用成本低，安装方便的特点。

Description

空调热水器系统

技术领域

本发明属于一种家用电器，尤其是涉及一种空调热水器系统。

背景技术

现今人们居住的环境中，大多采用热水器单独提供热水，空调单独提供暖气/冷气，在使用过程中热水器和空调均需要两套动力系统对其进行功能，增加了成本。同时，在使用过程中，已往传统的空气能热水器对水加热后的热量不能得到充分利用，造成了能源的浪费；且现有的热水器-空调一体机中，利用水流带走多余的热量，糸统旁大，无法小型化给安装带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能，使用成本低，安装方便的空调热水器系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种空调热水器系统，包括压缩机、水热量交换器、室外热量交换器、室内热量交换器、控制系统、水箱和控制阀，控制阀与控制系统相连接，控制系统用于控制控制阀，压缩机和水箱均与水热量交换器相连接，室外热量交换器与压缩机相连接，控制阀包括第一三通阀、第二三通阀、第一节流组件、第一电磁阀、膨胀阀和第二节流组件；第一三通阀的A端与水热量交换器相连接，第一三通阀的C端、第一节流组件和室内热量交换器形成冷回收回路；第一三通阀的C端、第一电磁阀、膨胀阀、室外热量交换器和第二三通阀形成热能吸收回路；第一三通阀的B端、室外热量交换器、第二三通阀、第二节流组件和室内热量交换器形成冷气热回收回路。

本发明的有益效果是：由于设有冷回收回路，从而可以将由水热量交换器流出的高压液化气体，经过第一节流组件进行节流降压，使得气体由液态转换为气态吸热，再流经室内热量交换器，对室内进行降温，实现了转换后的冷气回收，实现节能。设有热能吸收回路，当室内温度较高时，经压缩机压缩的高温高压气态气体流过水热量交换器时，高温气体向水释放热量实现了转换前热回收，再经过室外热量交换器深度冷却，最后气体流回压缩机，这样就使能源二次利用达到节省能源、环保；设有冷气热回收回路，热气经过室外热量交换器和第二节流组件后，降压降温，再流经室内热量交换器，实现热气收回和节能。由此，本发明的空调热水器系统的热量转换为可压缩气体热量的转换，安装方便。

在一些实施方式中，空调热水器系统还包括第一单向阀和四通阀，第一三通阀的C端、四通阀、室内热量交换器、第一单向阀、膨胀阀、室外热量交换器和第二三通阀形成取暖通道。设有取暖通道，当室内温度较低时，由水热量交换器流出的高温气体经过四通阀后直接流入室内热量交换器，为室内提供热量，节省能源，最后气体经过第二三通阀流至压缩机。

在一些实施方式中，第一节流组件包括第二电磁阀和第一节流阀，第二电磁阀位于第一三通阀与第一节流阀之间，第二电磁阀的两端分别与第一三通阀和第一节流阀相连接，第二节流组件包括第二节流阀和第二单向阀，第二单向阀位于第二节流阀与室内热量交换器之间，第二单向阀的两端分别与第二节流阀和室内热量交换器相连接。由此，第二电磁阀连通时，第一节流阀对流经的液化气体进行降压后吸热，实现降温。由此，设有第二节流阀便于将对流经的气体进行降压吸热，设有单向阀能够有效的控制降温后的气体的流动方向，从而实现对室内温度的调节。

在一些实施方式中，控制阀还包括电动三通阀，水热量交换器和水箱均与电动三通阀相连接。由此，方便水在水箱和水热量交换器中进行流动，实现对水加热。

在一些实施方式中，水箱包括高温腔和热回收高温腔，高温腔与热回收高温腔之间设有隔热挡板，隔热挡板设有通孔，用于连通高温腔与热回收高温腔。隔热挡板上设有通孔，能够实现高温腔与热回收高温腔中水的流动；同时，设有隔热挡板，有效的避免了由外界进入热回收高温腔的低温水直接流入高温腔内，保证使用时有稳定温度的热水供应。

在一些实施方式中，空调热水器系统还包括水泵，电动三通阀分别与高温腔和热回收高温腔相连接，水泵位于水箱和水热量交换器之间，水泵分别与水箱和水热量交换器相连接。设有水泵，能够根据电动三通阀的连通情况，调节流经水泵的水的流向。

在一些实施方式中，水热量交换器为可以冷媒-水热量交换器，室外热量交换器为冷媒-空气热量交换器，室内热量交换器为冷媒-空气热量交换器。由此，方便热量的快速交换。

在一些实施方式中，第二三通阀和四通阀均与压缩机相连接。由此，便于由第二三通阀和四通阀流出的气体，流回压缩机，便于气体循环使用，实现节能。

在一些实施方式中，热回收高温腔一侧设有进水孔，高温腔一侧设有出水孔。由此，便于水箱中水的供应，以及使用时，加热后的水的流出。

在一些实施方式中，空调热水器系统还包括化霜回路，化霜回路包括第一三通阀的B端、室外热量交换器和第二三通阀。设有化霜回路，使得在室外温度较低时，由水热量交换器流出的热气，直接流经室外热量交换器，有效地防止了室外热量交换器结霜。

附图说明

图1是本发明的空调热水器系统的一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参照图1。本发明的空调热水器系统，包括压缩机7、水热量交换器2、室外热量交换器3、室内热量交换器4、控制系统、水箱6和控制阀1，控制阀1与控制系统相连接，控制系统用于控制控制阀1，控制系统可以是PLC控制器（Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器）、单片机等程序逻辑、温度控制器组件。压缩机7和水箱6均与水热量交换器2相连接，室外热量交换器3与压缩机7相连接，控制阀1包括第一三通阀11、第二三通阀12、第一节流组件13、第一电磁阀14、膨胀阀15、第二节流组件16、第一单向阀17和四通阀18，四通阀18的G端处于截止状态。第一三通阀11的A端与水热量交换器2相连接，第一三通阀11的C端、第一节流组件13、室内热量交换器4和四通阀18形成冷回收回路；第一三通阀11C端、第一电磁阀14、膨胀阀15、室外热量交换器3和第二三通阀12形成热能吸收回路；第一三通阀11的C端、四通阀18、室内热量交换器4、第一单向阀17、膨胀阀15、室外热量交换器3和第二三通阀12形成取暖通道；第一三通阀11B端、室外热量交换器3、第二三通阀12、第二节流组件16、室内热量交换器4和四通阀18形成冷气热回收回路。

水热量交换器2为冷媒-水热量交换器，室外热量交换器3为冷媒-空气热量交换器，室内热量交换器4为冷媒-空气热量交换器。

第一节流组件13包括第二电磁阀131和第一节流阀132，第二电磁阀131位于第一三通阀11与第一节流阀132之间，第二电磁阀131的两端分别与第一三通阀11和第一节流阀132相连接。

第二节流组件16包括第二节流阀161和第二单向阀162，第二单向阀162位于第二节流阀161与室内热量交换器4之间，第二单向阀162的两端分别与第二节流阀161和室内热量交换器4相连接。

第一三通阀11、第二三通阀12、四通阀18、第二电磁阀131和第一电磁阀14均与控制系统通过导线相连接。

控制阀1还包括电动三通阀19，水热量交换器2和水箱6均与电动三通阀19相连接。

水箱6包括高温腔61和热回收高温腔62，水箱6为保温水箱，使得水加热后减少水的热量散失，高温腔61与热回收高温腔62之间设有隔热挡板8，隔热挡板8设有通孔81，通孔81用于连通高温腔61与热回收高温腔62，热回收高温腔62一侧开设有进水孔621，进水孔621与外界的自来水管相连通，高温腔61一侧开设有出水孔611，出水孔611连接到用户终端，由出水孔611流出的水为经过加热后的热水。

本发明的空调热水器系统还包括水泵9，电动三通阀19分别与高温腔61和热回收高温腔62相连接，水泵9位于水箱6和水热量交换器2之间，水泵9分别与水箱6和水热量交换器2相连接。

当外界常温水由进水孔621进入热回收高温腔62后，在冷气热回收运行状态下，即控制系统控制电动三通阀19的A2-B2端连通，水由热回收高温腔62进入水热量交换器2；由于压缩机7将可压缩气体即冷媒进行压缩后，得到的大量热量进入水热量交换器2即冷媒-水热量交换器，常温水在水热量交换器2内进行热量交换升温，得到热水；水在进行热量交换的同时，水泵9将水由水热量交换器2抽回水箱6的通孔81处，水在水箱6和水热量交换器2之间进行循环流动，实现对水的加热。

在冷回收或者热能吸收运行状态下，在控制系统的控制作用下，电动三通阀19的C2-B2端连通，通过通孔81进行流动的水在水泵9的作用下抽至水热量交换器2内，根据使用者所需要的水温对水继续进行加热，经过水热量交换器2后的水通过电动三通阀19的C2-B2端流回高温腔61，实现对水的循环加热。当水温达到所需的温度时，关闭水泵9，同时，控制系统控制电动三通阀19断开。

第二三通阀12的C1端和四通阀18的E端均与压缩机7相连通。

本发明的空调热水器系统还包括化霜回路，化霜回路包括第一三通阀11的B端、室外热量交换器3和第二三通阀12。第一三通阀11的B端与室外热量交换器3相连通，室外热量交换器3与第二三通阀12的A1端相连通。当冬天室外温度较低时，为了防止室外热量交换器3结霜，由水热量交换器2流出的冷媒经过第一三通阀11的A-B端，直接进入室外热量交换器3；同时，压缩机7与室外热量交换器3相连接，产生的热气流入室外热量交换器，实现对室外热量交换器3的化霜。化霜后的气体经过第二三通阀12的A1-B1端流入压缩机7。

冷回收回路的工作过程：夏天室内温度高时，压缩机7将空气压缩后，释放热量，热量经水热量交换器2即冷媒-水热量交换器进行热量交换，由电动三通阀19进入水热量交换器2的水进行加热；同时，未交换完全的经水热量交换器2流出的液化冷媒进入第一三通阀11。在PLC控制器的控制下，第一三通阀11的A-C端相连通，第二电磁阀131接通，液态冷媒经第二电磁阀131流经第一节流阀132，液态冷媒在第一节流阀132的作用下，降压和降温，经过降压后的冷媒进入室内热量交换器4即冷媒-空气热量交换器与室内的高温气体进行热量转换，对室内温度进行调节达到降温的目的，实现夏天冷回收。在PLC控制器的控制下，四通阀18的E-F端连通，由室内热量交换器4流出的气体经过四通阀18的E-F端进入压缩机。

热能吸收回路的工作过程：冬天需要热水时，对水的加热过程与冷回收回路对水的加热过程相同。由于室内温度较低，在PLC控制器的控制下，第一三通阀11的A-C端相连通，第一电磁阀14接通，第二电磁阀131断开，冷媒经第一电磁阀14后流经膨胀阀15，在膨胀阀15的作用下，气体进行降压，降压后的气体进入室外热量交换器3进行热量交换，PLC控制器控制第二三通阀12的A1-B1端相连通，气体经第二三通阀12的A1-B1端流出，再进入压缩机7。实现了冬天对水的加热。

取暖通道的工作过程：冬天室内温度较低时，对水的加热过程与冷回收回路对水的加热过程相同。在控制系统的作用下，第一三通阀11的A-C端连通，四通阀18的D-F端相连通，经水热量交换器2流出的高温冷媒经第一三通阀11的A-C端，再经四通阀18的D-F端后流入室内热量交换器4，流入热量交换器4的热量进行热量交换，对室内温度进行调节，室内温度升高；经热量交换后的气体流出，流经第一单向阀17和膨胀阀15后，再流经室外热量交换器3后，经第二三通阀12的A1-B1端流出，再进入压缩机7，达到冬天取暖的目的。

在使用过程在，可以根据不同的使用需求，可以不采用取暖通道，即本发明的空调热水器系统中可以不含四通阀18和第一单向阀17，室内热量交换器4直接与压缩机7相连接。

冷气热回收回路的工作过程：夏天室内温度较高时，对水的加热过程与冷回收回路对水的加热过程相同。在控制系统的作用下，第一三通阀11的A-B端相连通，第二三通阀12的A1-C1端相连通，四通阀18的F-E端相连通。流经第一三通阀的A-B端的高温冷媒进入室外热量交换器3，热量在室外热量交换器3即冷媒-空气热量交换器内进行热量交换，降低冷媒温度，降温后的冷媒经过第二三通阀12的A1-C1端后，经过第二节流阀161进行降压，然后冷媒通过第二单向阀162进入室内热量交换器4；进入室内热量交换器4的冷媒与室内的高温气体进行热量交换，对室内温度进行降温，实现夏天热气回收；由室内热量交换器4流出的气体经四通阀18的F-E端进入压缩机7。

本发明的空调热水器系统在使用过程中，可以根据使用需要在控制系统中设定，当室内温度低于18℃时，冷回收回路自动处于关闭状态，室内温度不必进行进一步降温，实现节能以及适应人们的使用要求。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.空调热水器系统，其中，包括压缩机（7）、水热量交换器（2）、室外热量交换器（3）、室内热量交换器（4）、控制系统、水箱（6）和控制阀（1），所述控制阀（1）与控制系统相连接，所述控制系统用于控制控制阀（1），所述压缩机（7）和水箱（6）均与水热量交换器（2）相连接，所述室外热量交换器（3）与压缩机（7）相连接，所述控制阀（1）包括第一三通阀（11）、第二三通阀（12）、第一节流组件（13）、第一电磁阀（14）、膨胀阀（15）和第二节流组件（16），所述第一三通阀（11）的A端与水热量交换器（2）相连接，所述第一三通阀（11）的C端、第一节流组件（13）和室内热量交换器（4）形成冷回收回路，所述第一三通阀（11）的C端、第一电磁阀（14）、膨胀阀（15）、室外热量交换器（3）和第二三通阀（12）形成热能吸收回路，所述第一三通阀（11）的B端、室外热量交换器（3）、第二三通阀（12）、第二节流组件（16）和室内热量交换器（4）形成冷气热回收回路。

2.根据权利要求1所述的空调热水器系统，其中，还包括第一单向阀（17）和四通阀（18），所述第一三通阀（11）的C端、四通阀（18）、室内热量交换器（4）、第一单向阀（17）、膨胀阀（15）、室外热量交换器（3）和第二三通阀（12）形成取暖通道。

3.根据权利要求1所述的空调热水器系统，其中，所述第一节流组件（13）包括第二电磁阀（131）和第一节流阀（132），所述第二电磁阀（131）位于第一三通阀（11）与第一节流阀（132）之间，所述第二电磁阀（131）的两端分别与第一三通阀（11）和第一节流阀（132）相连接，所述第二节流组件（16）包括第二节流阀（161）和第二单向阀（162），所述第二单向阀（162）位于第二节流阀（161）与室内热量交换器（4）之间，所述第二单向阀（162）的两端分别与第二节流阀（161）和室内热量交换器（4）相连接。

4.根据权利要求1所述的空调热水器系统，其中，所述控制阀（1）还包括电动三通阀（19），所述水热量交换器（2）和水箱（6）均与电动三通阀（19）相连接。

5.根据权利要求4所述的空调热水器系统，其中，所述水箱（6）包括高温腔（61）和热回收高温腔（62），所述高温腔（61）与热回收高温腔（62）之间设有隔热挡板（8），所述隔热挡板（8）设有通孔（81），所述通孔（81）用于连通高温腔（61）与热回收高温腔（62）。

6.根据权利要求5所述的空调热水器系统，其中，还包括水泵（9），所述电动三通阀（19）分别与高温腔（61）和热回收高温腔（62）相连接，所述水泵（9）位于水箱（6）和水热量交换器（2）之间，所述水泵（9）分别与水箱（6）和水热量交换器（2）相连接。

7.根据权利要求6所述的空调热水器系统，其中，所述水热量交换器（2）为冷媒-水热量交换器，所述室外热量交换器（3）为冷媒-空气热量交换器，所述室内热量交换器（4）为冷媒-空气热量交换器。

8.根据权利要求2所述的空调热水器系统，其中，所述第二三通阀（12）和四通阀（18）均与压缩机（7）相连接。

9.根据权利要求6所述的空调热水器系统，其中，所述热回收高温腔（62）一侧设有进水孔（621），所述高温腔（61）一侧设有出水孔（611）。

10.根据权利要求1～9任一项所述的空调热水器系统，其中，还包括化霜回路，所述化霜回路包括第一三通阀（11）的B端、室外热量交换器（3）和第二三通阀（12）。