CN103629859B - 三位一体空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三位一体空调器，包括，压缩机、相变蓄热箱、四通阀、室内换热器、和室外换热器，压缩机的第一端连接相变蓄热箱的第一端，相变蓄热箱的第二端连接四通阀的第一阀口，四通阀的第二阀口连接室外换热器的第一端，四通阀的第三阀口连接压缩机的第二端，四通阀的第四阀口连接室内换热器的第一端，室内换热器的第二端与室外换热器的第二端连接。应用本发明的技术方案的三位一体空调器，将利用相变蓄热材料加热热水的相变蓄热箱设置在与压缩机串联的管路中，在管路中可以仅设置一台外机和一台内机，使得结构相对简单，节约了成本。

Description

三位一体空调器

技术领域

本发明涉及家用电器领域，具体而言，涉及一种三位一体空调器。

背景技术

随着能源价格的不断上涨和由于温室效应导致的全球气温的上升，节能减排已成为各个国家各行各业关注的焦点。空气能式热水器相较于普通的电加热热水器，燃气热水器，太阳能热水器，要节能50%到400%左右，受到很多用户的青睐。但是用户在安装空气能热水器时也会发现，房屋外需要装二台外机，一台为空调外机，一台为空气能热水器外机，非常不美观，也非常麻烦。

并且，从能源角度来看，空调制冷的时候，从室内搬走大量的热散到室外去，这部分热被白白浪费掉，如果这个家庭又装了空气能热水器，又要从室外把这部分热吸回来，该过程造成了大量的能源浪费。

为了解决上述问题，现有技术中提出了三位一体机的概念，即将家用空调与空气能热水器结合起来，在一台机器上实现制热，制冷，制热水三种模式。这样不仅能够解决能源浪费的问题，同时也方便用户使用。

现有技术中的三位一体机结构都较为复杂：有的具有复杂的水箱系统，以水作为制冷剂，带来成本的增加和水垢造成的维护问题。有的采用多个三通阀和分歧管，管路复杂。有的具有多台压缩机，多个水氟换热器，结构复杂。有的将水箱设置在排气口处，造成水箱内水温降低，制热水效果不理想。

总之，目前的三位一体空调器结构繁复，成本高，只适合在商用领域内推广，尚无能够在家用领域内推广的简约型三位一体机。

发明内容

本发明旨在提供一种三位一体空调器，以解决现有技术中的三位一体空调器结构复杂，成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种三位一体空调器，包括，压缩机、相变蓄热箱、四通阀、室内换热器、和室外换热器，压缩机的第一端连接相变蓄热箱的第一端，相变蓄热箱的第二端连接四通阀的第一阀口，四通阀的第二阀口连接室外换热器的第一端，四通阀的第三阀口连接压缩机的第二端，四通阀的第四阀口连接室内换热器的第一端，室内换热器的第二端与室外换热器的第二端连接。

进一步地，相变蓄热箱的第二端还连接室外换热器的第二端，在相变蓄热箱的第二端和室外换热器的第二端之间的第一路管路中设置有二通阀。

进一步地，在第一路管路中设置有第一电子膨胀阀。

进一步地，第一电子膨胀阀具有完全关闭的关闭状态。

进一步地，在室内换热器的第二端与室外换热器的第二端之间的连接管路中设置第二电子膨胀阀。

进一步地，在室内换热器的第二端与室外换热器的第二端之间的连接管路中还设置有过滤器。

进一步地，过滤器包括设置在室外换热器的第二端与第二电子膨胀阀之间的管路上的第一过滤器和设置在室内换热器的第二端与第二电子膨胀阀之间的管路上的第二过滤器。

进一步地，第二电子膨胀阀具有完全关闭的关闭状态。

进一步地，相变蓄热箱内存有相变蓄热材料，相变蓄热箱中设置流经相变蓄热材料的热水管路，热水管路将冷水导入相变蓄热箱并将经相变蓄热材料加热后的热水导出。

应用本发明的技术方案的三位一体空调器，将利用相变蓄热材料加热热水的相变蓄热箱设置在与压缩机串联的管路中，在管路中可以仅设置一台外机和一台内机，使得结构相对简单，节约了成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的三位一体空调器的布置图；

图2示出了本发明的三位一体空调器在制冷及制热水状态的布置图；

图3示出了本发明的三位一体空调器在制热及制热水状态的布置图；

图4示出了本发明的三位一体空调器在制热水状态的布置图；

图5示出了本发明的三位一体空调器在逆循环除霜状态的布置图；以及

图6示出了本发明的三位一体空调器在显热除霜状态的布置图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1示出了本发明的三位一体空调器的布置图。本发明的三位一体空调器包括压缩机10、相变蓄热箱20、四通阀30、室内换热器40、室外换热器50、二通阀60、第一电子膨胀阀71、第二电子膨胀阀72、第一过滤器81、第二过滤器82。

如图1所示，本发明的一个实施例的具体布置为，压缩机10的第一端连接相变蓄热箱20的第一端，相变蓄热箱20的第二端分为两路，第一路连接四通阀30的第一阀口，四通阀30的第二阀口连接室外换热器50的第一端，四通阀30的第三阀口连接压缩机10的第二端，四通阀30的第四阀口连接室内换热器40的第一端，相变蓄热箱20的第二端的第二路依次经过第一电子膨胀阀71和二通阀60后与室外换热器50的第二端相连，室内换热器40的第二端管路依次经过第二过滤器82、第二电子膨胀阀72、第一过滤器81后也与室外换热器50的第二端相连。其中，相变蓄热箱20中存有相变蓄热材料来进行蓄热，相变蓄热箱20中设置热水管路，在用户需要用热水的时候，用蓄热材料蓄积的热来对进水进行加热，热水管路将冷水导入并将经相变蓄热材料加热后的热水导出。所有的电子膨胀阀设置为当开度开到最小的时候，流量基本为0。

以下具体介绍本发明的三位一体空调器的各种工作状态。

图2示出本发明的三位一体空调器在制冷及制热水状态的布置图。此时，二通阀60关闭，三通阀的第一阀口与第二阀口、第三阀口与第四阀口连通。压缩机10的第一端的冷媒依次经过相变蓄热箱20、四通阀30、室外换热器50、第一过滤器81、第二电子膨胀阀72、第二过滤器82和室内换热器40后经四通阀30返回压缩机10实现冷媒循环。此时相变蓄热箱20相当于第二个室外换热器释放冷凝热。相变材料吸收热量后加热热水。

图3示出本发明的三位一体空调器在制热及制热水状态的布置图。此时，二通阀60关闭，三通阀第一阀口与第四阀口、第二阀口与第三阀口连通。压缩机10的第一端的冷媒依次经过相变蓄热箱20、四通阀30、室内换热器40、第二过滤器82、第二电子膨胀阀72、第一过滤器81、室外换热器50后经四通阀30返回压缩机10的第二端实现冷媒循环。此时相变蓄热箱20相当于第二个室内换热器释放冷凝热。

图4示出了本发明的三位一体空调器在制热水状态的布置图。此时连通室内换热器40的第二电子膨胀阀72关闭，二通阀60打开，三通阀的第二阀口与第三阀口连通。压缩机10的第一端的冷媒依次经过相变蓄热箱20、第一电子膨胀阀71、二通阀60、室外换热器50、四通阀30后回到压缩机10的第二端实现冷媒循环。此时，冷媒从二通阀60的管路通过，不经过室内热交换器。相变蓄热箱20与室外换热器50连接，相当于传统空调器制热循环中的室内机释放冷凝热。

图5示出了本发明的三位一体空调器在逆循环除霜状态的布置图。此时管路的连通状态与制冷状态相同，只是逆循环除霜模式在结霜工况下运行，而单独制冷模式则在需要制冷的工况下运行。由于逆循环除霜模式下从压缩机10流出的高温冷媒流经室外换热器50释放热量，从而可以对室外换热器50进行除霜。

图6示出了本发明的三位一体空调器在显热除霜状态的布置图。此时，二通阀60也打开，三通阀第一阀口与第四阀口、第二阀口与第三阀口连通。压缩机10的第一端的冷媒分为两路，一路依次经过相变蓄热箱20、四通阀30、室内换热器40、第二过滤器82、第二电子膨胀阀72、第一过滤器81、室外换热器50后经四通阀30返回压缩机10的第二端实现冷媒循环。另一路通过相变蓄热箱20、第一电子膨胀阀71、二通阀60后进入室外换热器50与第一路汇合。此时由于增加一个流经相变蓄热箱直接连通室外换热器50的回路，对压缩机10出口的部分冷媒进一步加热后再进入室外换热器50，因此，能比逆循环除霜模式更快地除霜。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

（1）安装方便

将热泵热水器与热泵空调结合起来，使用一台外机即可解决问题，用户不再需要安装两台外机。

（2）结构简单

相较于别的三位一体机专利，本发明的结构相对简单许多，不相干的结构都省略掉，与用户分别安装热泵空调与空气能热水器相比，三位一体机可以省掉一台压缩机，一个换热器，还有室外的安装空间也得到节省。

（3）利用相变蓄热材料代替水箱

空气能热水器一般都采用水箱来储存热水，而本发明将采用蓄热材料来进行蓄热，然后在用户需要用热水的时候，用蓄热材料蓄积的热来对进水进行加热，然后供给用户，蓄热箱的尺寸非常小，通常只有水箱的三分之一大，由此来实现结构的进一步简化。

（4）功能齐全

本发明采用的物料，和其他三位一体机比起来已经是比较少的了，但是依然可以实现所有实用的功能，如制冷、制热、制热水三种基本模式，然后之间可以互相组合。如果用户有更高的需求，例如是多联机组，仅需要在室内机上并联一个室内机就可以达到这个效果，或者用户希望地板采暖的，也可以并联一个地板采暖装置，总之，本发明预留了许多升级空间，可根据不同用户的需要，采用非常简单的操作，即可以得到其他系统的升级。

（5）高效节能

利用空气能来制取热水已经是非常节能的技术了，本发明则将热泵热水器与空气调节器的特点结合起来，将空调制冷的时候从室内移出的废热储存起来，供用户需要的时候使用，进一步的节能。同时本专利采用的蓄热器，可以很好的蓄积热量，并且蓄热材料的特点是，蓄热快，放热快，所以可以很好的达到高效制热水的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三位一体空调器，其特征在于，包括，压缩机(10)、相变蓄热箱(20)、四通阀(30)、室内换热器(40)、和室外换热器(50)，所述压缩机(10)的第一端连接所述相变蓄热箱(20)的第一端，所述相变蓄热箱(20)的第二端连接所述四通阀(30)的第一阀口，所述四通阀(30)的第二阀口连接所述室外换热器(50)的第一端，所述四通阀(30)的第三阀口连接所述压缩机(10)的第二端，所述四通阀(30)的第四阀口连接所述室内换热器(40)的第一端，所述室内换热器(40)的第二端与所述室外换热器(50)的第二端连接，所述相变蓄热箱(20)的第二端还连接所述室外换热器(50)的第二端，连接在所述相变蓄热箱(20)的第二端和所述室外换热器(50)的第二端之间的第一路管路中设置有二通阀(60)，所述三位一体空调器具有所述压缩机(10)的第一端的冷媒依次经过所述相变蓄热箱(20)、第一电子膨胀阀(71)、所述二通阀(60)、所述室外换热器(50)、所述四通阀(30)后回到所述压缩机(10)的第二端的工作状态。

2.根据权利要求1所述的三位一体空调器，其特征在于，在所述第一路管路中设置有第一电子膨胀阀(71)。

3.根据权利要求2所述的三位一体空调器，其特征在于，所述第一电子膨胀阀(71)具有完全关闭的关闭状态。

4.根据权利要求1所述的三位一体空调器，其特征在于，在所述室内换热器(40)的第二端与所述室外换热器(50)的第二端之间的连接管路中设置第二电子膨胀阀(72)。

5.根据权利要求4所述的三位一体空调器，其特征在于，在所述室内换热器(40)的第二端与所述室外换热器(50)的第二端之间的连接管路中还设置有过滤器。

6.根据权利要求5所述的三位一体空调器，其特征在于，所述过滤器包括设置在所述室外换热器(50)的第二端与所述第二电子膨胀阀(72)之间的管路上的第一过滤器(81)和设置在所述室内换热器(40)的第二端与所述第二电子膨胀阀(72)之间的管路上的第二过滤器(82)。

7.根据权利要求4所述的三位一体空调器，其特征在于，所述第二电子膨胀阀(72)具有完全关闭的关闭状态。

8.根据权利要求1所述的三位一体空调器，其特征在于，所述相变蓄热箱(20)内存有相变蓄热材料，所述相变蓄热箱(20)中设置流经所述相变蓄热材料的热水管路，所述热水管路将冷水导入所述相变蓄热箱(20)并将经所述相变蓄热材料加热后的热水导出。