CN106556088A - 空调和热水器一体系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调和热水器一体系统，该系统包括压缩机、内部四通阀、水箱、室外机和室内机；水箱上设置有冷媒入口、冷媒出口、暖气入口、暖气出口、冷水入口和热水出口；压缩机的冷媒出口与内部四通阀的第一接口连接，内部四通阀的第二接口与室内机的冷媒入口连接，室内机的冷媒出口与水箱的冷媒入口连接，水箱的冷媒出口与室外机的冷媒入口连接，室外机的冷媒出口与内部四通阀的第三接口连接，内部四通阀的第四接口与压缩机的冷媒入口连接。本发明采用以上技术方案，夏天空调制冷时利用空调冷凝散发的热量加热冷水，冬天利用集中供暖系统加热冷水；能够大量减少热水器消耗的电能，提高了能量的利用效率。

Description

空调和热水器一体系统

技术领域

本发明属于制冷和制热设备技术领域，具体涉及一种空调和热水器一体系统。

背景技术

空调压缩机的工作回路中分蒸发区(低压区)和冷凝区(高压区)。空调的室内机和室外机分别属于低压或高压区。制冷剂再从高压区流向低压区，通过毛细管喷射到蒸发器中，压力骤降，液态制冷剂立即变成气态，通过散热片吸收空气中大量的热量。这样，空调压缩机不断工作，就不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中，起到调节气温的作用。

目前，大多采用热水器单独提供热水，空调单独提供冷气、暖气，在使用过程中，热水器和空调均需要独立的能量系统以实现其功能，这样增加了成本。同时，在使用过程中，现有的电热水器因其电热转换效率始终小于1，所以耗电量大。现有的空调器、热水器都是各自独立设计和生产，不能实现一机一电多用，互成体系，互补不足，充分节约能源之目的，在制造上也增加许多材料及人工成本。

现有的空调，在夏天制冷时，将室内的热量搬运向室外，排出的冷凝热不能回收利用；然而即使在夏天，多数人洗澡也需要使用热水，热水器将水加热也需要消耗大量电能。同时，几乎所有的北方地区冬天时都会使用集中供暖系统加热室内温度，集中供暖系统带来的热量非常充足，仅仅用于加热室内温度不能做到充分利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节约电能、提高能量利用效率的空调和热水器一体系统。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

空调和热水器一体系统，该系统包括压缩机、内部四通阀、水箱、室外机和室内机；四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀的第一接口，四通阀主阀体另一侧的三个接口中，左侧接口为第二接口，右侧接口为第三接口，居中的接口为四通阀的第四接口；四通阀的线圈无电时，第二接口与第一接口连通；四通阀线圈有电时，第三接口与第一接口连通；

所述水箱所述水箱的暖气入口和暖气出口均与供暖系统的循环管路连接；上设置有冷媒入口、冷媒出口、暖气入口、暖气出口、冷水入口和热水出口；

所述压缩机的冷媒出口与所述内部四通阀的第一接口连接，所述内部四通阀的第二接口与所述水箱的冷媒入口连接，所述水箱的冷媒出口与所述室外机的冷媒入口连接，所述室外机的冷媒出口与所述室内机的冷媒入口连接，所述室内机的冷媒出口与所述内部四通阀的第三接口连接，所述内部四通阀的第四接口与所述压缩机的冷媒入口连接。

该系统还包括外部四通阀，所述内部四通阀的第二接口与所述水箱的冷媒入口之间通过所述外部四通阀进行连接，所述水箱的冷媒出口与所述室外机的冷媒入口之间通过所述外部四通阀进行连接；

所述内部四通阀的第二接口与所述外部四通阀的第一接口连接，所述外部四通阀的第二接口与所述室外机的冷媒入口连接；所述外部四通阀的第三接口与所述水箱的冷媒入口连接，所述水箱的冷媒出口与所述外部四通阀的第四接口连接。

所述水箱的冷水入口连接供水管路，热水出口通入浴室；所述供水管路与所述水箱的冷水入口之间依次设置有设置有第一阀门、截止阀和第二阀门；所述截止阀和第二阀门之间还连接有供给室内用水的管路。

所述水箱上还设置有减压装置，所述供水管路通过所述减压装置与所述水箱的冷水入口连接；所述减压装置包括第三阀门、第四阀门和水龙头，所述第三阀门和第四阀门依次连接，所述水龙头设置在所述第三阀门和第四阀门之间。

所述水箱中设置有冷凝装置；所述冷凝装置包括两个端口，分别与冷媒入口和冷媒出口连接；所述冷凝装置的两个端口之间通过多根弯曲或者螺旋形的分支管路连接。

所述水箱中设置有散热装置；所述散热装置包括两个端口，分别与暖气入口和暖气出口连接；所述散热装置的两个端口之间通过多根弯曲或者螺旋形的分支管路连接。

所述水箱中设置有加热装置，所述水箱上还设置有控制电路；所述加热装置与所述控制电路电连接。

所述控制电路包括温度传感器、微处理器、数显电路、按键和继电器；所述温度传感器、数显电路和按键均与所述微处理器电连接，所述加热装置、继电器和微处理器依次电连接。

所述加热装置采用水箱加热管。

所述水箱采用无塔供水器。

本发明采用以上技术方案，夏天空调制冷时利用空调冷凝散发的热量加热冷水，冬天利用集中供暖系统加热冷水；能够大量减少热水器消耗的电能，提高了能量的利用效率。本发明使用四通阀控制空调与热水器之间的连接管路，能够随意切断二者之间的连接，使空调可以独立工作。

本发明使家里行动不便的老人也可以轻松使用热水，且成本很低；过春节也有现成的热水，人们不用去大澡堂，很方便。太阳能热水器在使用时需放掉很长一段管道中的冷水，浪费了水资源也浪费时间，本发明比太阳能热水器更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。

图1是本发明第一实施例提供的空调和热水器一体系统结构图；

图2是本发明第一实施例提供的空调和热水器一体系统中水箱与供水管路的连接结构图；

图3是本发明第二实施例提供的空调和热水器一体系统结构图。

图中：1-压缩机；2-内部四通阀；3-水箱；31-冷凝装置；32-散热装置；33-减压装置；4-室外机；5-室内机；6-外部四通阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示，本发明第一实施例提供了一种空调和热水器一体系统，该系统包括压缩机1、内部四通阀2、水箱3、室外机4和室内机5；四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀的第一接口，四通阀主阀体另一侧的三个接口中，左侧接口为第二接口，右侧接口为第三接口，居中的接口为四通阀的第四接口；四通阀的线圈无电时，第二接口与第一接口连通；四通阀线圈有电时，第三接口与第一接口连通；水箱3上设置有冷媒入口、冷媒出口、暖气入口、暖气出口、冷水入口和热水出口；水箱3的暖气入口和暖气出口均与供暖系统的循环管路连接。

压缩机1的冷媒出口与内部四通阀2的第一接口连接，内部四通阀2的第二接口与水箱3的冷媒入口连接，水箱3的冷媒出口与室外机4的冷媒入口连接，室外机4的冷媒出口与室内机5的冷媒入口连接，室内机5的冷媒出口与内部四通阀2的第三接口连接，内部四通阀2的第四接口与压缩机1的冷媒入口连接。

水箱3中设置有冷凝装置31；冷凝装置31包括两个端口，分别与冷媒入口和冷媒出口连接；冷凝装置31的两个端口之间通过多根弯曲或者螺旋形的分支管路连接。水箱3中还设置有散热装置32；散热装置32包括两个端口，分别与暖气入口和暖气出口连接；散热装置32的两个端口之间通过多根弯曲或者螺旋形的分支管路连接。冷凝装置31的所有分支管路的横截面的面积之和，大于冷凝装置31的端口的横截面的面积；如此，冷媒进入冷凝装置31的端口之后，流速会减缓，有利于散热；并且多个分支管路与水箱3内水体的接触面积，也大于单个管路与水箱3内水体的接触面积，这样散热速度更快。散热装置32与冷凝装置31同理。

一般情况下，压缩机1都安装在室外机4中。在空调制冷过程中，空调的工作回路主要分为低压区和高压区，室内机5和室外机4就分别属于低压和高压区。冷媒(一般是氟利昂)在循环过程中，从高压区(室外机4)流向低压区(室内机5)，在压力骤降的情况下由液态变为气态，吸收了空气中的热量实现降温。压缩机1将冷媒从低压区抽取出来并进行压缩；压缩后的冷媒先进入水箱3中的冷凝装置31，散热的同时加热水箱3中的水；冷媒流出水箱3后进入高压区进一步地冷却凝结，冷媒在被输送到高压区之后通过散热片将热量散发到空气中，这时它也从原来的气态变为液态，压力也随之升高。

如图2所示，水箱3的冷水入口连接供水管路，热水出口通入浴室；供水管路与水箱的冷水入口之间依次设置有设置有第一阀门F1、截止阀J1和第二阀门F2；截止阀J1和第二阀门F2之间还连接有供给室内用水的管路。第一阀门F1是总进水开关。第二阀门F2是水箱3的开关，因为水箱3内有压力，在维修水箱3或家里其它水路时，需将第二阀门F2关闭。停水时，截止阀J1在自动截止，防止水箱3内的水回流；水箱3内具有一定的水压，可以将水输送给室内用水的管路。

如图2所示，水箱3上还设置有减压装置33，供水管路通过减压装置33与水箱3的冷水入口连接；减压装置33包括第三阀门F3、第四阀门F4和水龙头F5，第三阀门F3和第四阀门F4依次连接，水龙头F5设置在第三阀门F3和第四阀门F4之间。烧水时，水变热膨胀，水压升高；减压时，先将第三阀门F3和第四阀门F4都关闭，水龙头F5打开；然后打开第四阀门F4，看到水流成线时把水龙头F5关闭；最后第三阀门F3全打开即可。因为第四阀门F4是自来水的压力，所以能看到水的大小，加热时压力大了会从这里减掉压力。

炎热的夏天人们容易出汗，特别是老人行动不便，有了本发明空调和热水器一体系统，人们在乘凉的时候把水烧热，人们都是能接受的，特别是老人怕费电，这样也不用担心了。以前空调都是直接把热量释放到空气中浪费掉，本发明利用这些热量加热水，节约了电能；如果本发明能够普及，可以减缓城市温度比乡下高好几度的情况。

冬天需要用热水的量更大，洗菜、洗衣服都要用热水，用电成本太高。本发明的散热装置连接暖气管路，相当于使用加热管24小时不间断加热；由于暖气的热力充足，不会影响正常的供暖。这样就实现了24小时热水，也是不用电的热水器，顺便利用多余的热量加热，非常节能；特别是春节前老人洗澡不方便，有了本发明就不用担心这些问题，可以天天洗澡。

现在的高屋楼房如果出现水路抢修，也就是无计划停水，有时会停水几天，造成用水困难，厕所也无法使用。本发明采用180升的无塔供水器，供水管路上设置有截止阀，停水时水不会回流；同时供水器可以提供正常的家庭用水，180升水能够用几天没问题。

进一步地，水箱3中还设置有加热装置，水箱3上还设置有控制电路；加热装置与控制电路电连接。其中，加热装置采用水箱3加热管，水箱3采用无塔供水器。控制电路包括温度传感器、微处理器、数显电路、按键和继电器；温度传感器、数显电路和按键均与微处理器电连接，加热装置、继电器和微处理器依次电连接。

温度传感器能够检测水箱3中的温度，微处理器接收温度传感器检测的信号并控制数显电路显示水箱3中的温度；继电器作为加热装置与电源之间的开关，微处理器通过控制继电器实现对加热装置的控制。按键能够对微处理器进行控制，手动开、关加热装置；按键还能设置温度、定时等参数，让微处理器自动调控加热装置的工作。

如图3所示，本发明第二实施例提供了一种空调和热水器一体系统，该系统还包括外部四通阀6，其余特征与第一实施例提供的空调和热水器一体系统相同。在本实施例中，内部四通阀2的第二接口与水箱3的冷媒入口之间通过外部四通阀6进行连接，水箱3的冷媒出口与室外机4的冷媒入口之间通过外部四通阀6进行连接。具体地，内部四通阀2的第二接口与外部四通阀6的第一接口连接，外部四通阀6的第二接口与室外机4的冷媒入口连接；外部四通阀6的第三接口与水箱3的冷媒入口连接，水箱3的冷媒出口与外部四通阀6的第四接口连接。

外部四通阀6不通电时，外部四通阀6的第一接口和第二接口连通，冷媒从压缩机1流出后直接进入室外机4，相当于将水箱3隔离开，系统中的空调和热水器互相不影响。外部四通阀6通电时，外部四通阀6的第一接口和第三接口连通；冷媒从压缩机1流出后经过内部四通阀2的第一接口和第二接口，再经过外部四通阀6的第一接口和第三接口进入水箱3中的冷凝装置31；冷媒散热后流出水箱3，经过外部四通阀6的第四接口和第二接口，进入室外机4进一步地散热。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.空调和热水器一体系统，该系统包括压缩机、内部四通阀、水箱、室外机和室内机；四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀的第一接口，四通阀主阀体另一侧的三个接口中，左侧接口为第二接口，右侧接口为第三接口，居中的接口为四通阀的第四接口；四通阀的线圈无电时，第二接口与第一接口连通；四通阀线圈有电时，第三接口与第一接口连通；

其特征在于：所述水箱上设置有冷媒入口、冷媒出口、暖气入口、暖气出口、冷水入口和热水出口；所述水箱的暖气入口和暖气出口均与供暖系统的循环管路连接；

所述压缩机的冷媒出口与所述内部四通阀的第一接口连接，所述内部四通阀的第二接口与所述水箱的冷媒入口连接，所述水箱的冷媒出口与所述室外机的冷媒入口连接，所述室外机的冷媒出口与所述室内机的冷媒入口连接，所述室内机的冷媒出口与所述内部四通阀的第三接口连接，所述内部四通阀的第四接口与所述压缩机的冷媒入口连接。

2.根据权利要求1所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：该系统还包括外部四通阀，所述内部四通阀的第二接口与所述水箱的冷媒入口之间通过所述外部四通阀进行连接，所述水箱的冷媒出口与所述室外机的冷媒入口之间通过所述外部四通阀进行连接；

所述内部四通阀的第二接口与所述外部四通阀的第一接口连接，所述外部四通阀的第二接口与所述室外机的冷媒入口连接；所述外部四通阀的第三接口与所述水箱的冷媒入口连接，所述水箱的冷媒出口与所述外部四通阀的第四接口连接。

3.根据权利要求1所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述水箱的冷水入口连接供水管路，热水出口通入浴室；所述供水管路与所述水箱的冷水入口之间依次设置有设置有第一阀门、截止阀和第二阀门；所述截止阀和第二阀门之间还连接有供给室内用水的管路。

4.根据权利要求3所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述水箱上还设置有减压装置，所述供水管路通过所述减压装置与所述水箱的冷水入口连接；所述减压装置包括第三阀门、第四阀门和水龙头，所述第三阀门和第四阀门依次连接，所述水龙头设置在所述第三阀门和第四阀门之间。

5.根据权利要求1所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述水箱中设置有冷凝装置；所述冷凝装置包括两个端口，分别与冷媒入口和冷媒出口连接；所述冷凝装置的两个端口之间通过多根弯曲或者螺旋形的分支管路连接。

6.根据权利要求1所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述水箱中设置有散热装置；所述散热装置包括两个端口，分别与暖气入口和暖气出口连接；所述散热装置的两个端口之间通过多根弯曲或者螺旋形的分支管路连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述水箱中设置有加热装置，所述水箱上还设置有控制电路；所述加热装置与所述控制电路电连接。

8.根据权利要求7所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述控制电路包括温度传感器、微处理器、数显电路、按键和继电器；所述温度传感器、数显电路和按键均与所述微处理器电连接，所述加热装置、继电器和微处理器依次电连接。

9.根据权利要求7所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述加热装置采用水箱加热管。

10.根据权利要求7所述的空调和热水器一体系统，其特征在于：所述水箱采用无塔供水器。