CN105485813A - 空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法，其特征在于：在制冷剂循环管路上包括依次连接的空气压缩机、安装在避污垢水箱内的第一发热冷凝管、四通阀、含有导热管的空调冷热水箱、节流阀、冷热交换器，所述空调冷热水箱与内、外水箱间隙之间连接有上、下单向循环管路，位于外水箱内的上、下单向循环管路均为环形状，它们均套置在内水箱上，且在它们表面布设有过水孔。本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法结构简单、设计合理，有利于解决水箱内产生污垢的问题。
Description
技术领域:
本发明涉及一种空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法。
背景技术:
目前市场上，在空调的基础上，创出空调和热水器为一体机时，存在一些严重的问题，如天气冷热变化的情况下，系统管路和压缩机非常不稳定，效率低下，达不到正常使用目的，其原因是系统管路和一个固定功率的压缩机匹配不科学不合理，因为又增加一组热水水箱内的发热管长度，在另一个方面的问题是由于工作一段时间后，水箱内的发热管污垢严重，势必影响热效率和系统工作的稳定性，在空调热水器一体机的技术领域里，如果不解决走媒系统管路的长短和污垢问题，将无法解决空调热水器一体机正常高效稳定的使用。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法，该空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法结构简单、设计合理，有利于解决水箱内产生污垢的问题。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，其特征在于：在制冷剂循环管路上包括依次连接的空气压缩机、安装在避污垢水箱内的第一发热冷凝管、四通阀、含有导热管的空调冷热水箱、节流阀、冷热交换器，所述空气压缩机的输出口连接位于避污垢水箱内第一发热冷凝管的第一端，所述第一发热冷凝管的第二端连接四通阀的第一阀口，所述四通阀的第二阀口连接空调冷热水箱内的导热管的第一端，导热管的第二端经过节流阀后连接冷热交换器的第一端，冷热交换器的第二端连接在四通阀的第四阀口，四通阀的第三阀口连接往空气压缩机的回口；所述避污垢水箱包括外水箱和设在外水箱内的内水箱，内、外水箱之间设有空隙，所述内水箱底部与外冷水管连通，所述内水箱上部设有可往内、外水箱之间空隙溢水的溢流口，所述溢流口中设有热水出水管，所述第一发热冷凝管缠绕在内水箱外表面上，所述空调冷热水箱与内、外水箱间隙之间连接有上、下单向循环管路，位于外水箱内的上、下单向循环管路均为环形状，它们均套置在内水箱上，且在它们表面布设有过水孔。
进一步的，上述上、下单向循环管路上均安装有水流电动开关阀。
进一步的，上述上单向循环管路上连接室内空调的进水端，所述上单向循环管路上连接往室内空调的出水端，所述下单向循环管路上连接室内空调的进水端，在该进水端管路上连接有水流电动开关阀，下单向循环管路上连接循环泵。
进一步的，上述空气压缩机的回口管路上和导热管与节流阀之间的管路上设有一对蒸发回气吸热管。
进一步的，上述外水箱和空调冷热水箱外周均包覆有保温层。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，其特征在于：制热水过程，四通阀的第一、二阀口连通，第三、四阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的发热，经过四通阀第一、第二阀口到空调冷热水箱内的导热管的放热、再经过蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过节流阀、冷热交换器的吸热，回到压缩机，在此过程中，上、下单向循环管路进行循环，内、外水箱内的水在空调冷热水箱内进一步加热，该热水可以从内水箱输出提供热水，当该空调冷热水箱的水温达到设定温度后，其停止工作，压缩机也停止工作。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，其特征在于：夏天室内制冷同时产生一定量热水，四通阀的第一、四阀口连通，第二、三阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的少量发热，经过四通阀第一、第四阀口、冷热交换器的放热、节流阀，蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过空调冷热水箱内导热管的吸热，到四通阀第二、第三阀口，回到压缩机，此过程，空调冷热水箱制冰水，通过循环泵输送往室内循环管路供冷。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，其特征在于：冬天室内制暖过程，四通阀的第一、二阀口连通，第三、四阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的发热，经过四通阀第一、第二阀口到空调冷热水箱内的导热管的放热、再经过蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过节流阀、冷热交换器的吸热，回到压缩机，在此过程中，上、下单向循环管路不进行循环，空调冷热水箱内的水温较高，该热水可以提供内室内循环管路供热，当该空调冷热水箱的水温达到设定温度后，其停止工作，压缩机也停止工作。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法结构简单、设计合理，创造性的解决了空调热水器一体机所存在的重大问题，如系统工作不稳定等，大大减少了走媒管路所用的电磁阀，解决了世界难题-污垢问题，又减少了系统中的走媒管长度，工作更加稳定。
附图说明：
图1是本发明的构造示意图；
图2是本发明另一种实施例的构造示意图；
图3是本发明实施例的一种工作状态构造示意图；
图4是本发明实施例的另一种工作状态构造示意图；
图5是本发明实施例的另一种工作状态构造示意图；
图6是本发明避污垢水箱的剖面图。
具体实施方式：
下面结合附图和实际实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，在制冷剂循环管路上包括依次连接的空气压缩机1、安装在避污垢水箱2内的第一发热冷凝管3、四通阀4、含有导热管5的空调冷热水箱6、节流阀7、冷热交换器8，所述空气压缩机的输出口连接位于避污垢水箱内第一发热冷凝管2的第一端301，所述第一发热冷凝管的第二端302连接四通阀的第一阀口401，所述四通阀的第二阀口402连接空调冷热水箱内的导热管5的第一端，导热管的第二端经过节流阀7后连接冷热交换器的第一端，冷热交换器的第二端连接在四通阀的第四阀口404，四通阀的第三阀口403连接往空气压缩机1的回口；所述避污垢水箱2包括外水箱201和设在外水箱内的内水箱202，内、外水箱之间设有空隙203，所述内水箱202底部与外冷水管9连通，所述内水箱上部设有可往内、外水箱之间空隙溢水的溢流口204，所述溢流口中设有热水出水管10，所述第一发热冷凝管3缠绕在内水箱202外表面上，所述空调冷热水箱与内、外水箱间隙之间连接有上、下单向循环管路11、12，位于外水箱内的上、下单向循环管路均为环形状，它们均套置在内水箱上，且在它们表面布设有过水孔13。
本发明的避污垢水箱为生活用洗浴水箱，其内部设有一个无承压的内水箱，专门用来避开内外水箱之间间隙的水，在此其中的第一发热冷凝管是围绕内水箱发热的，另外还有导热管发热后，有循环泵的循环工作，把内、外水箱之间间隙的水加热传导给内水箱吸热，这样内水箱有第一发热冷凝管和导热管的热量传导，所以内水箱内的水很快被加热，达到生活用热水目的。在溢流口上可以设有水过滤层，其能平稳水流的稳定性和一定的除尘除垢。第一发热冷凝管和导热管的线性总长度（走媒长度）小于冷热交换器的线性总长度（走媒长度）。
进一步的，上述上、下单向循环管路上11、12均安装有水流电动开关阀。上、下单向循环管路均为环形状，它们均套置在内水箱上，且在它们表面布设有过水孔，这样上、下配合，可以把热量更加均匀发热，使内水箱吸热更好、更高效。
进一步的，上述上单向循环管路11上连接室内空调的进水端，所述上单向循环管路上连接往室内空调的出水端，所述下单向循环管路12上连接室内空调的进水端，在该进水端管路上连接有水流电动开关阀15，下单向循环管路上连接循环泵16。当然也可以是下单向循环管路上连接一个水流电动开关阀和一个循环泵，在水流电动开关阀与循环泵之间连接室内空调的进水端管路，在该管路上连接一个水流电动开关阀。
进一步的，上述空气压缩机的回口管路上和导热管与节流阀之间的管路上设有一对蒸发回气吸热管。在空气压缩机的回口管路上的蒸发回气吸热管为下蒸发回气吸热管17，在导热管与节流阀之间管路上的为上蒸发回气吸热管18，在本发明装置制热水时，上蒸发回气吸热管的作用是发热冷凝管，其对下蒸发回气吸热管放热，可提高制热水效率；而在夏天室内制冷时，上蒸发回气吸热管可以为下蒸发回气吸热管放冷，并可为压缩机降温。
进一步的，上述外水箱和空调冷热水箱外周均包覆有保温层。
本发明除了采用空调冷热水箱、避污垢水箱来产生热量，还通过“胆中胆”避污方式，把热量传递给内水箱加温，达到制热水目的，另外也可以采用水过滤或内水箱中盘管避污方式配合冷热水箱循环工作，同样可以把水加热为生活用水，但是采用该种方式需要时不时更换过滤器和消除发热管的污垢问题。
本发明创新点，可把空调冷热水箱的热量传送给内水箱进行增热，再加上内水箱外表面第一发热冷凝管放热的配合作用，同时工作以提高水温。
本发明采用胆中胆方式进行循环工作，这样可以做到系统永久性高效冷热交换，基本上可不考虑污垢问题，因为有空调发热的热量传送给内水箱进行冷热交换，做到空调发热水和内水箱的水相互不流通，只是热量传导，避免了污垢流动。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，制热水过程（如图3所示），四通阀的第一、二阀口连通，第三、四阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的发热，经过四通阀第一、第二阀口到空调冷热水箱内的导热管的放热、再经过蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过节流阀、冷热交换器的吸热，回到压缩机，在此过程中，上、下单向循环管路进行循环，内、外水箱内的水在空调冷热水箱内进一步加热，该热水可以从内水箱输出提供热水，当该空调冷热水箱的水温达到设定温度后，其停止工作，压缩机也停止工作。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，夏天室内制冷同时产生一定量热水（如图5所示），四通阀的第一、四阀口连通，第二、三阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的少量发热，经过四通阀第一、第四阀口、冷热交换器的放热、节流阀，蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过空调冷热水箱内导热管的吸热，到四通阀第二、第三阀口，回到压缩机，此过程，空调冷热水箱制冰水，通过循环泵输送往室内循环管路供冷。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，冬天室内制暖过程（如图4所示），四通阀的第一、二阀口连通，第三、四阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的发热，经过四通阀第一、第二阀口到空调冷热水箱内的导热管的放热、再经过蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过节流阀、冷热交换器的吸热，回到压缩机，在此过程中，上、下单向循环管路不进行循环，空调冷热水箱内的水温较高，该热水可以提供内室内循环管路供热，当该空调冷热水箱的水温达到设定温度后，其停止工作，压缩机也停止工作。
本发明空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器及其工作方法结构简单、设计合理，有利于解决水箱内产生污垢的问题。
众所周知，空调技术历史悠久，系统成熟稳定，其是经过多年运行验证的结果，其原因是必须是有一个固定功率的空调压缩机和相应匹配的管路长度，如蒸发器管路系统一组和冷凝器管路系统一组，也就是说蒸发管和冷凝管两个系统管路的走媒容量式长短，要和压缩机科学合理的匹配，长短或容量必须符合这个固定功率的压缩机匹配，不然会造成天气变化时，系统工作不稳定，效率低下问题，本发明通过长期对比试验和分析，如何做到在一个固定功率下的压缩机能够既有冷暖空调使用，又有热水使用，两者合为一体，这是本发明创新和解决的问题之一。
本发明最大创新点在于，在空调热水器一体机中，采用空调水箱发热传递给生活水箱，增加热量，生活水箱85%左右的热量来自空调水箱循环传给的，这样会大大减少原本生活水箱内冷凝发热管的长度，这样一来基本上就可以不考虑生活洗浴水箱内走媒冷凝管长度的问题，解决了这个问题，将为空调热水器一体机打下了一个系统稳定的基础，同时，又减少了系统中用电的电磁阀，在空调走媒系统中，空调热传导避污循环方式，创造性的解决了因空调热水器系统当中管路过长及污垢严重造成工作不稳定、维修率高，寿命短，效率低下等重大问题。
本发明创造性的采用空调热传递给内、外水箱（生活洗浴水箱）的加热方式和采用内、外水箱的胆中胆循环避污加热方式，其创造性的解决了空调热水器一体机存在的三个重大问题，1、解决了原本生活洗浴水箱冷凝发热管的长度，创造了系统管路科学合理的与一个固定功率压缩机的匹配；2、大大减少了原本空调热水器一体机管路中电磁阀数量多的问题，提高了系统运行的可靠性和安全稳定性及降低维修率；3、解决生活水箱内的发热管污垢的问题，创造性的使系统重启高效换热功能，能确保发热管不受水中污垢造成热效率下降的世界难题。
本发明创造出一个长久高效、系统稳定、发热器不结污垢空调热水器一体机，本发明采用内、外箱(胆中胆)中的内水箱为不承压水箱，它专门用来避污，因为自来水都是经过内水箱进出，设有内水箱避开了污垢，水流直接通过热水出水管流向生活洗浴用，内、外水箱间间隙的水基本不流动的，它的作用只是向内水箱起到热传导作用，相互各自循环自己的流向，互不干扰，所有的污垢在内水箱内，由外冷水管往热水出水管出水，对于两水箱间隙之间的水在一次加满后，基本不再另外加水，所以它是在避污的作用下，保护了导热管和空调冷热水箱永不结垢，
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做到变化与修饰都应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，其特征在于：在制冷剂循环管路上包括依次连接的空气压缩机、安装在避污垢水箱内的第一发热冷凝管、四通阀、含有导热管的空调冷热水箱、节流阀、冷热交换器，所述空气压缩机的输出口连接位于避污垢水箱内第一发热冷凝管的第一端，所述第一发热冷凝管的第二端连接四通阀的第一阀口，所述四通阀的第二阀口连接空调冷热水箱内的导热管的第一端，导热管的第二端经过节流阀后连接冷热交换器的第一端，冷热交换器的第二端连接在四通阀的第四阀口，四通阀的第三阀口连接往空气压缩机的回口；所述避污垢水箱包括外水箱和设在外水箱内的内水箱，内、外水箱之间设有空隙，所述内水箱底部与外冷水管连通，所述内水箱上部设有可往内、外水箱之间空隙溢水的溢流口，所述溢流口中设有热水出水管，所述第一发热冷凝管缠绕在内水箱外表面上，所述空调冷热水箱与内、外水箱间隙之间连接有上、下单向循环管路，位于外水箱内的上、下单向循环管路均为环形状，它们均套置在内水箱上，且在它们表面布设有过水孔。
2.根据权利要求1所述的空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，其特征在于：所述上、下单向循环管路上均安装有水流电动开关阀。
3.根据权利要求1所述的空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，其特征在于：所述上单向循环管路上连接室内空调的进水端，所述上单向循环管路上连接往室内空调的出水端，所述下单向循环管路上连接室内空调的进水端，在该进水端管路上连接有水流电动开关阀，下单向循环管路上连接循环泵。
4.根据权利要求1所述的空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，其特征在于：所述空气压缩机的回口管路上和导热管与节流阀之间的管路上设有一对蒸发回气吸热管。
5.根据权利要求1所述的空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器，其特征在于：所述外水箱和空调冷热水箱外周均包覆有保温层。
6.一种如权利要求1、2、3、4或5空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，其特征在于：制热水过程，四通阀的第一、二阀口连通，第三、四阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的发热，经过四通阀第一、第二阀口到空调冷热水箱内的导热管的放热、再经过蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过节流阀、冷热交换器的吸热，回到压缩机，在此过程中，上、下单向循环管路进行循环，内、外水箱内的水在空调冷热水箱内进一步加热，该热水可以从内水箱输出提供热水，当该空调冷热水箱的水温达到设定温度后，其停止工作，压缩机也停止工作。
7.一种如权利要求1、2、3、4或5空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，其特征在于：夏天室内制冷同时产生一定量热水，四通阀的第一、四阀口连通，第二、三阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的少量发热，经过四通阀第一、第四阀口、冷热交换器的放热、节流阀，蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过空调冷热水箱内导热管的吸热，到四通阀第二、第三阀口，回到压缩机，此过程，空调冷热水箱制冰水，通过循环泵输送往室内循环管路供冷。
8.一种如权利要求1、2、3、4或5空调热传导避污循环式冷暖空调节能热水器的工作方法，其特征在于：冬天室内制暖过程，四通阀的第一、二阀口连通，第三、四阀口连通，依次经过空调压缩机、第一发热冷凝管在内水箱内的发热，经过四通阀第一、第二阀口到空调冷热水箱内的导热管的放热、再经过蒸发回气吸热管之间的换热，然后经过节流阀、冷热交换器的吸热，回到压缩机，在此过程中，上、下单向循环管路不进行循环，空调冷热水箱内的水温较高，该热水可以提供内室内循环管路供热，当该空调冷热水箱的水温达到设定温度后，其停止工作，压缩机也停止工作。
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2016
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