CN104180453A - 一种空调热泵热水器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调热泵热水器系统，包括：压缩机、室外换热器、室外风扇、螺旋盘管换热器、承压保温水箱、干燥过滤器、节流装置、室内风扇、室内换热器、气液分离器、第一至第六三通接头、第一至第八控制控制阀经管道连接而成，该系统管路连接简单，通过自动控制控制阀来改变制冷剂的流向，使之既可以实现夏季制取生活热水同时室内制冷，又可以实现室内制冷和制取热水分别单独工作，满足了人们日常生活中制冷和热水需求。该系统满足了人们日常生活中制冷和热水的需求，经济实惠，而且节能环保，应用前景广泛。

Description

一种空调热泵热水器系统

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种可以满足人们日常生活中制冷和热水需求的空调热泵热水器系统。

背景技术

如今，随着家庭生活水平的提高，人们越来越注重生活质量以及环保、经济、舒适的生活方式。空调和热水器已经走进了千家万户，它们给人们带来舒适生活的同时也存在一些影响。夏季人们使用空调来制冷，消耗电能来转移室内热量，但是同时会释放出大量的冷凝热，这些热量直接排到大气中，造成了一定的浪费，而且也进一步加剧了全球变暖。在制取热水方面不管是用电热水器还是燃气热水器都消耗电能，天然气和煤气这类高品位能源，都存在利用效率低下问题，同时给家庭日常开销带来了一定的负担，再有就是太阳能热水器，虽然经济，但其使用受到气候条件限制，所以目前空气能热水器成为主要发展方向。

目前，空调和空气能热水器技术都较成熟了，但是自成一体，所熟知两者结合的产品有两类，一类是多用途中央空调机，主要由压缩机，四通阀，冷凝器，节流阀和蒸发器串联组成，室外机的冷凝器换成水冷式，在制冷同时，利用冷凝热将水加热，输送到房间内，优点就是很好的回收了空调的冷凝热，缺点是热泵系统不能独立运行，而且更适合应用于大量需要热水的场合，例如宾馆、浴室等，家用不合适。另一类是空调热水器，主要是将热水器水箱串联在原空调的压缩机和冷凝器之间，缺点同样也是热泵热水器系统无法独立运行，还有就是当热水温度过高时，容易造成压缩机排气压力过高，烧毁压缩机。

现有的专利号为200920053715.8，名称为“回收式空调热泵热水器”的实用新型专利，主要是在上述第二类空调热水器的基础上在四通阀的低压进气管上室外热交换热的排气管上并联一个回路，回路上依次连接过冷器、膨胀阀和单向阀，在热水器冷凝器进气排气管路上并联一个旁通回路，回路上接电磁阀。该专利提供的方案虽很好的解决了上述两个主要缺点，但是其存在的第一个缺点是空调系统无法单独运行，必须要水箱内的水达到温度后电磁阀打开才可以单独运行空调系统；第二个缺点是四通阀走制冷剂液体，容易造成四通阀的损坏；第三个缺点是分别使用了热力膨胀阀和毛细管来实现两次的节流过程，使系统变得复杂；第四个缺点是易造成毛细管阻塞。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种能既可以实现夏季制取生活热水同时室内制冷，又可以实现室内制冷和制取热水分别单独工作的空调热泵热水器系统，解决现有回收式空调热泵热水器空调系统无法单独运行的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种空调热泵热水器系统，包括：

压缩机1，其入口经管道与第六三通接头16的b口连接，所述压缩机1排气口经管道与第一三通接头11)的a口连接；

螺旋盘管换热器4，设置在承压保温水箱5内，所述螺旋盘管换热器4的入口经管道和第一控制阀17与所述第一三通接头11的c口连接，所述螺旋盘管换热器4的出口经管道和第三控制阀19与第三三通接头13的c口连接；

室外换热器2，其入口与第二三通接头12的a口连接，该室外换热器2的出口与第四三通接头14的a口连接；

室内换热器8，其入口经第五控制控制阀21与第五三通接头15的b口连接，该室内换热器8的出口经第六控制阀22与所述第六三通接头16的c口连接；

节流装置7，其入口与所述第三三通接头13的a口连接，该节流装置7的出口与所述第五三通接头15的c口连接；

所述第二三通接头12的c口和所述第一三通接头11的b口经管道和设置在该管道上的第二控制阀18连接；

所述第四三通接头14的c口和所述第三三通接头13的b口通过管道和设置在该管道上的第四控制阀20连接；

所述第五三通接头15的a口和所述第四三通接头14的b口通过管道和设置在该管道上的第七控制阀23连接；

所述第二三通接头12的b口和所述第六三通接头16的a口通过管道和设置在该管道上的第八控制阀24连接。

本发明的有益效果为：通过管道、若干控制阀和若干三通将压缩机、室内换热器、室外换热器、螺旋盘管换热器和节流装置有机连接，形成一套方便控制，既可以实现夏季制取生活热水同时室内制冷，又可以实现室内制冷和制取热水分别单独工作的空调热泵热水器系统，可方便的通过控制阀与三通连接的管道配合改变制冷剂的流向，满足了人们日常生活中制冷和热水需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的空调热泵热水器系统示意图；

图2为本发明实施例提供的空调热泵热水器系统单独制取热水的示意图；

图3为本发明实施例提供的空调热泵热水器系统制冷同时制取热水的示意图；

图4为本发明实施例提供的空调热泵热水器系统单独制冷的示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图和具体实施例对本发明的系统作进一步说明。

如图1所示，本发明系统包括：压缩机1、室外换热器2、螺旋盘管换热器4、承压保温水箱5、节流装置7、室内换热器8、第一至第六三通接头11～16、第一至第八自动控制控制阀17～24，各设备均经管道连接；

其中，压缩机1的入口经管道与第六三通接头16的b口16b连接，压缩机1排气口经管道与第一三通接头11的a口11a连接；

螺旋盘管换热器4设置在承压保温水箱5内，螺旋盘管换热器4的入口经管道和第一控制阀17与第一三通接头11的c口11c连接，螺旋盘管换热器4的出口经管道和第三控制阀19与第三三通接头13的c口13c连接；

室外换热器2，其入口与第二三通接头12的a口12a连接，该室外换热器2的出口与第四三通接头14的a口14a连接；

室内换热器8，其入口经第五控制控制阀21与第五三通接头15的b口15b连接，该室内换热器8的出口经第六控制阀22与第六三通接头16的c口16c连接；

节流装置7，其入口与第三三通接头13的a口13a连接，该节流装置7的出口与第五三通接头15的c口15c连接；

第二三通接头12的c口12c和第一三通接头11的b口11b经管道和设置在该管道上的第二控制阀18连接；

第四三通接头14的c口和第三三通接头13的b口13b通过管道和设置在该管道上的第四控制阀20连接；

第五三通接头15的a口和第四三通接头14的b口14b通过管道和设置在该管道上的第七控制阀23连接；

第二三通接头12的b口和第六三通接头16的a口16a通过管道和设置在该管道上的第八控制阀24连接。

进一步的，上述系统中，还设置气液分离器10，与压缩机1串联，连接在压缩机1与第六三通接头16的b口之间，具体的，气液分离器10的入口与第六三通接头16的b口连接，气液分离器10的出口与所述压缩机1连接。通过设置的气液分离器10，避免液体进入压缩机1影响压缩机工作和寿命。

进一步的，上述系统中，节流装置7可采用毛细管、电磁膨胀阀或电子膨胀阀等中的任一种，一般常用毛细管。该系统还可以设置干燥过滤器6，与节流装置7串联，连接在节流装置7与第三三通接头13的a口之间，具体的，干燥过滤器6的入口与第三三通接头13的a口连接，干燥过滤器6的出口与节流装置7的入口连接，通过干燥过滤器6的设置，避免了节流装置采用毛细管时造成堵塞的问题。

进一步的，上述系统中，在室外换热器2处可以设置室外风扇3，在室内换热器8处室内风扇9。

进一步的，上述系统还可设置油分离器，回热器，过冷器等部件，以实现对系统的优化。

上述系统工作分为以下几种情况(以包括有气液分离器10和干燥过滤器6的系统为例进行说明)：

(1)当单独制取热水循环运行时(如附图2所示)，第一、第三、第七和第八控制阀17、19、23、24打开，其它控制阀关闭，系统循环由压缩机1经过第一三通接头11和第一控制阀17进入到螺旋盘管换热器4，然后经过第三控制阀19、第三三通接头13、干燥过滤器6、节流装置7、第五三通接头15、第七控制阀23、第四三通接头14进入到室外换热器2，再经过第二三通接头12、第八控制阀24、第六三通接头16、气液分离器10回到压缩机1，此时室外换热器2是蒸发器，吸收空气中的热量，螺旋盘管换热器4做冷凝器，放出热量加热冷水，当承压保温水箱5内热水温度达到设定值时，关闭第一、第三、第七和第八控制阀17、19、23、24，系统停止运行，完成单独制取热水的过程。该运行过程中，单独制取热水循环回路工作，制冷剂在承压保温水箱内的螺旋盘管换热器内冷凝，放热给承压保温水箱内的冷水，在室外换热器内蒸发，吸收大气的热量，制冷剂路径：压缩机——螺旋盘管换热器——干燥过滤器——节流装置(如毛细管)——室外换热器——气液分离器——压缩机。

(2)当制冷同时制取热水循环运行时(如附图3所示)，第一、第三、第五、第六控制阀17、19、21、22打开，其它控制阀关闭，系统循环由压缩机1经过第一三通接头11和第一控制阀17进入到螺旋盘管换热器4，然后经过第三控制阀19、第三三通接头13、干燥过滤器6、节流装置7、第五三通接头15、第五控制阀21进入到室内换热器8，再经过第六控制阀22、第六三通接头16、气液分离器10回到压缩机1，此时室内换热器8是蒸发器，吸收室内的热量，实现制冷，螺旋盘管换热器4做冷凝器，放出热量加热冷水，当水箱内热水温度达到设定值时，关闭第一、第三控制阀17、19，打开第二、第四控制阀18、20，此时系统转为空调单独制冷循环运行，即为单冷分体式空调器如附图4所示。该运行过程中，制冷同时制取热水循环回路工作，制冷剂在承压保温水箱内的螺旋盘管换热器内冷凝，放热给承压保温水箱内的冷水，在室内换热器蒸发，吸收室内的热量，达到制冷同时制取热水的目的，制冷剂路径：压缩机——螺旋盘管换热器——干燥过滤器——节流装置(如毛细管)——室内换热器——气液分离器——压缩机。

(3)当单独制冷循环运行时，第二、第四、第五、第六控制阀18、20、21、22打开，其它控制阀关闭，单独制冷循环回路开始工作，制冷剂在室外换热器冷凝放热，在室内换热器蒸发吸热，达到单独制冷目的，制冷剂路径：压缩机——室外换热器——干燥过滤器——节流装置(如毛细管)——室内换热器——气液分离器——压缩机。

本发明实施例通过的热水器系统，通过若干控制阀与若干三通经管道将压缩机、室内换热器、室外换热器、螺旋盘管换热器和节流装置有机连接，形成在不同控制阀打开或关闭的控制下，可单独制冷，单独制取热水或制冷同时制取热水，具有不仅方便控制，且方便使用的优点。该系统管路连接简单，通过自动控制控制阀来改变制冷剂的流向，使之既可以实现夏季制取生活热水同时室内制冷，又可以实现室内制冷和制取热水分别单独工作，满足了人们日常生活中制冷和热水需求。该系统满足了人们日常生活中制冷和热水的需求，经济实惠，而且节能环保，应用前景广泛。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种空调热泵热水器系统，其特征在于，包括：

压缩机(1)，其入口经管道与第六三通接头(16)的b口连接，所述压缩机(1)排气口经管道与第一三通接头(11)的a口连接；

螺旋盘管换热器(4)，设置在承压保温水箱(5)内，所述螺旋盘管换热器(4)的入口经管道和第一控制阀(17)与所述第一三通接头(11)的c口连接，所述螺旋盘管换热器(4)的出口经管道和第三控制阀(19)与第三三通接头(13)的c口连接；

室外换热器(2)，其入口与第二三通接头(12)的a口连接，该室外换热器(2)的出口与第四三通接头(14)的a口连接；

室内换热器(8)，其入口经第五控制控制阀(21)与第五三通接头(15)的b口连接，该室内换热器(8)的出口经第六控制阀(22)与所述第六三通接头(16)的c口连接；

节流装置(7)，其入口与所述第三三通接头(13)的a口连接，该节流装置(7)的出口与所述第五三通接头(15)的c口连接；

所述第二三通接头(12)的c口和所述第一三通接头(11)的b口经管道和设置在该管道上的第二控制阀(18)连接；

所述第四三通接头(14)的c口和所述第三三通接头(13)的b口通过管道和设置在该管道上的第四控制阀(20)连接；

所述第五三通接头(15)的a口和所述第四三通接头(14)的b口通过管道和设置在该管道上的第七控制阀(23)连接；

所述第二三通接头(12)的b口和所述第六三通接头(16)的a口通过管道和设置在该管道上的第八控制阀(24)连接。

2.按权利要求1所述的一种空调热泵热水器系统，其特征在于，还包括：干燥过滤器(6)，与所述节流装置(7)串联，连接在所述节流装置(7)与所述第三三通接头(13)的a口之间。

3.按权利要求1或2所述的一种空调热泵热水器系统，其特征在于，所述第一至第八控制阀(17～24)均采用自动控制阀。

4.按权利要求1或2所述的一种空调热泵热水器系统，其特征在于，所述室外换热器(2)设有室外换热风扇(3)；所述室内换热器(8)设有室内换热风扇(9)。

5.按权利要求1或2所述的一种空调热泵热水器系统，其特征在于，所述节流装置(7)采用毛细管、电磁膨胀阀或电子膨胀阀。

6.按权利要求1或2所述的一种空调热泵热水器系统，其特征在于，还包括：气液分离器(10)，与所述压缩机(1)串联，连接在所述压缩机(1)与所述第六三通接头(16)的b口之间。