CN107576091A - 一种冷水和/或热水的制水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家用电器，具体地说涉及一种冷水和/或热水的制水系统，其包括压缩机、设置在室外的室外换热器，和设置在室内且分别放置在所述热水箱和冷水箱内的热水箱换热器和冷水箱换热器，还设置有第一膨胀阀和第二膨胀阀；沿冷媒流动方向，形成单制热水回路和/或单制冷水回路；和/或同时制取冷热水回路；具有两个回路以上时，通过控制器以及与所述控制器连通并设置在各回路上的控制阀控制各回路之间的切换。本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的制水机只能同时制冷水和制热水、制水耗能高，效率低，进而提供一种耗能低，效率高的冷水和/或热水的制水系统。

Description

一种冷水和/或热水的制水系统

技术领域

本发明涉及一种家用电器，具体地说涉及一种冷水和/或热水的制水系统。

背景技术

现如今社会不断发展，科技发展十分迅速，各种各样的家用电器层出不穷，其中，饮水机作为一种新型家用电器走进了人们的视野，并且因为其方便性、快捷性和安全性得到了广大消费者的认可。

但是，现如今很多饮水机还沿用之前的设计，仍然存在着很多问题，比如普通饮水机制取热水仍然采用电加热的方式，这种方式提供的热水不能长时间保温，而且，电加热的方式耗能高，效率低。

为了节省能源，中国专利文献CN105091149A公开了一种带饮水机的空调机，虽然其利用空调的制冷和制热的同时进行冷水和热水的制造，能耗相对降低，但因该饮水机串联在蒸发器和冷凝器的回路上，蒸发器和冷凝器分别设置在室外和室内，冷媒从压缩机出来后先经过第一换热室或第二换热室与水箱进行换热后再与冷凝器或蒸发器换热，也就是说，第一换热室和冷凝器同时存在且功能相同(散热)，多级散热每经过一级换热效率都会下降，导致的后果是设置在冷媒下流的换热器换热不充分进而导致空调的制热或制冷效果不佳或饮水系统水温不足，此外，还存在的一个问题是，即使第一换热室的温度已经足够不需要再换热也必须先经过第一换热室对其进行换热后才能到达第二换热室，反之也亦然，因此，该系统会有更多的能量是浪费掉的。

此外，上述专利文献中，空调制冷时，第一换热室出的是热水，第二换热室出的是冷水；而空调制热时，第一换热室出的是冷水，第二换热室出的是热水，也就是说，因制冷制热模式不同，第一换热室和第二换热室出的水温相反，容易使用户在使用时搞错，使用不方便。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的制水机只能同时制冷水和制热水、制水耗能高，效率低，进而提供一种耗能低，效率高的冷水和/或热水的制水系统。

为解决上述技术问题，本发明的一种冷水和/或热水的制水系统，其包括

压缩机，

设置在室外的室外换热器，

设置在室内且分别放置在所述热水箱和冷水箱内的热水箱换热器和冷水箱换热器，

还设置有第一膨胀阀和第二膨胀阀；沿冷媒流动方向，所述压缩机、热水箱换热器、所述第一膨胀阀和所述室外换热器依次连通形成单制热水回路；和/或所述压缩机、所述室外换热器、所述第一膨胀阀和冷水箱换热器依次连通形成单制冷水回路；和/或所述压缩机、所述热水箱换热器、所述第二膨胀阀和冷水箱换热器依次连通形成同时制取冷热水回路；具有两个回路以上时，通过控制器以及与所述控制器连通并设置在各回路上的控制阀控制各回路之间的切换。

所述热水箱换热器和所述冷水箱换热器并联构成室内侧部分，设置在第一膨胀阀和所述压缩机之间。

还包括一四通换向阀，所述四通换向阀的四个端口分别与所述压缩机的冷媒流出口、所述室外换热器靠近所述压缩机的一端、所述压缩机的冷媒流入口和所述室内侧部分靠近所述压缩机一端。

所述冷水箱换热器所在的冷水支路靠近所述第一膨胀阀的一端设置有第一控制阀和靠近所述压缩机的一端设置有第二控制阀，在单制冷水回路启用时接通。

所述热水箱换热器所在的热水支路两端至少一端设置有第三控制阀，所述热水支路靠近所述压缩机一端具有与所述压缩机的冷媒流出口连通的连通支路，所述连通支路上设置有第四控制阀；所述第一控制阀的两端并联设置有第二膨胀阀，所述控制器控制所述第一控制阀在启用同时制取冷热水回路时断开接入所述第二膨胀阀冷媒经所述连通支路回到所述压缩机。

所述室内侧部分与所述第一膨胀阀连通的支路上设置有第五控制阀。

所述热水箱和所述冷水箱内分别设置有与所述控制器连接的水温检测器。

所述热水箱换热器和所述冷水箱换热器上的管温检测器和/或所述室外换热器上设置有与所述控制器连接的温度检测器。

所述压缩机设置在室外，与所述室外换热器及第一膨胀阀构成室外侧部分。

所述室外换热器上还设置有室外风机，用于对所述室外换热器进行加速换热。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

(1)在本发明所述冷水和/或热水的制水系统中，其包括压缩机、设置在室外的室外换热器，和设置在室内且分别放置在所述热水箱和冷水箱内的热水箱换热器和冷水箱换热器，还设置有第一膨胀阀和第二膨胀阀；沿冷媒流动方向，所述压缩机、热水箱换热器、所述第一膨胀阀和所述室外换热器依次连通形成单制热水回路；和/或所述压缩机、所述室外换热器、所述第一膨胀阀和冷水箱换热器依次连通形成单制冷水回路；和/或所述压缩机、所述热水箱换热器、所述第二膨胀阀和冷水箱换热器依次连通形成同时制取冷热水回路；具有两个回路以上时，通过控制器以及与所述控制器连通并设置在各回路上的控制阀控制各回路之间的切换，本发明具有多种模式，可以根据使用情况进行自由选择，制水能耗低，效率高，在同时制取冷热水回路中，所述热水箱的形成换热回路，即冷媒的热量在热水箱换热器和冷水箱换热器之间转换，而不需要像现有技术一样通过中间换热器进行传递，换热效率更高，能量损耗也更少，更加节省能源，此外，本所述热水箱和冷水箱内出的水是恒定的，即热水箱出的是热水，冷水箱出的是冷水，而不会因制冷制热模式的变化而变化，用户使用更加方便。

(2)本发明所述制水系统不同于传统的制水系统，传统的饮水机系统只能通过电加热提供热水，而本系统可以同时给用户提供冷水和热水

(3)本系统的热效率更高，相比较传统的电加热直接加热热水，本系统通过冷媒的相变来进行传热，在相同功率下，制热(冷)量更多，效率更高.

(4)本系统可以长时间保持水箱内的水温恒定，当两个水箱的水温不在预设范围内的时候，压缩机启动，达到预设温度范围内的时候转为低频运行，可以保持水箱内的水温恒定。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本实施例所述制水系统的示意图；

图2是图1中单制热水回路的线路图；

图3是图1中单制冷水回路的线路图；

图4是图1中同时制取冷热水回路的线路图；

图5是控制器的逻辑控制示意图。

图中附图标记表示为：1-室外侧部分，2-室内侧部分，A-热水箱，B-冷水箱，10-冷水支路，20-热水支路，30-连通支路，101-压缩机，102-第四控制阀，103-第六控制阀，104-四通换向阀，105-室外环境温度检测器，106-室外化霜温度检测器，107-室外风机，108-室外换热器，109-第一膨胀阀，201-第五控制阀，202-第三控制阀，203-第一控制阀，204-第二膨胀阀，205-热水箱换热器，206-热水箱管温检测器，207-热水箱水温检测器，208-冷水箱换热器，209-冷水箱管温检测器，210-冷水箱水温检测器，211-第七控制阀，212-第二控制阀。

具体实施方式

图1所示为本实施例所述冷水和/或热水的制水系统，其由室外侧部分和室内侧部分组成，室外侧有压缩机101，四通换向阀104，室外换热器108，外机风机107和第一膨胀阀109组成，室内侧部分主体由热水箱A和冷水箱B构成，每个水箱中均有一个换热器分别是热水箱换热器205和冷水箱换热器208，管温检测器包括设置在热水箱中的热水箱管温检测器206和设置在冷水箱中的冷水箱管温检测器209，水温检测器包括热水箱水温检测器207和冷水箱水温检测器210，所述室外换热器上设置有与所述控制器连接的温度检测器包括室外环境温度检测器105和室外化霜温度检测器106，还设置有第一膨胀阀109和第二膨胀阀204；沿冷媒流动方向，所述压缩机101、热水箱换热器205、所述第一膨胀阀109和所述室外换热器108依次连通形成单制热水回路；和/或所述压缩机101、所述室外换热器108、所述第一膨胀阀109和冷水箱换热器208依次连通形成单制冷水回路；和/或所述压缩机101、所述热水箱换热器205、所述第二膨胀阀204和冷水箱换热器208依次连通形成同时制取冷热水回路；具有两个回路以上时，通过控制器以及与所述控制器连通并设置在各回路上的控制阀控制各回路之间的切换。

所述热水箱换热器205和所述冷水箱换热器208并联构成室内侧部分2，设置在第一膨胀阀109和所述压缩机101之间。所述室内侧部分2与所述第一膨胀阀109连通的支路上设置有第五控制阀201。还包括一四通换向阀104，所述四通换向阀104的四个端口分别与所述压缩机101的冷媒流出口、所述室外换热器108靠近所述压缩机101的一端、所述压缩机101的冷媒流入口和所述室内侧部分2靠近所述压缩机101一端，将合回路重合的部分通过四通换向阀104进行转换，便结构更加简单，使各回路之间的切换更加方便。所述冷水箱换热器208所在的冷水支路10靠近所述第一膨胀阀109的一端设置有第一控制阀203和靠近所述压缩机101的一端设置有第二控制阀212，在单制冷水回路启用时接通。所述压缩机101设置在室外，与所述室外换热器108及第一膨胀阀109构成室外侧部分1。所述室外换热器108上还设置有室外风机107，用于对所述室外换热器108进行加速换热。

当冷水箱水温检测器210感应到冷水箱水温满足用户需求而热水箱水温不满足用户需求时，此时需要单独制取热水而不改变冷水箱的水温，此时系统运行单制热水回路，如图2所示，四通换向阀104和压缩机101冷媒流出口之间设置有第六控制阀103，所述热水箱换热器所在的热水支路20两端分别设置有第三控制阀和第七控制阀211，所述热水支路20靠近所述压缩机101一端具有与所述压缩机101的冷媒流出口连通的连通支路30，所述连通支路30上设置有第四控制阀102；使用时，第六控制阀103、第五控制阀201、第三控制阀202、第七控制阀211均打开，其余控制阀均关闭，压缩机101排出的冷媒先经过热水箱换热器205，此时冷媒的热量传递到热水箱，将热水箱里的水加热，冷媒经过热水箱换热器205后经过第一膨胀阀109节流，然后进入到室外换热器108进行蒸发过程，最后回到压缩机101，此时如果热水箱水温检测器207感应到水温达到预设温度，则通过控制器使压缩机101停转，进入保温过程。

当热水箱水温检测器207感应到热水箱水温满足用户需求而冷水箱水温不满足用户需求时，此时需要单独制取冷水而不改变热水箱的水温，此时系统运行单制冷水回路，如图3所示，在整个制水系统原理图，第六控制阀103、第五控制阀201、第一控制阀203、第二控制阀212均打开，其余控制阀均关闭。在图3的原理图中，第一控制阀203打开，目的是使第二膨胀阀204“短路”，避免二次节流。压缩机101排出的冷媒先经过室外换热器108,，进行与空气的热交换，然后经过第一膨胀阀109节流，经过节流的冷媒进入到冷水箱换热器208，将冷水箱中的水温冷却下来，流出冷水箱换热器208的冷媒经过蒸发过程然后进入压缩机101。此时，如果冷水箱水温检测器210感应到冷水箱水温达到预设温度，则通过控制器使压缩机101停转，进入保温过程。

所述第一控制阀203的两端并联设置有第二膨胀阀204，所述控制器控制所述第一控制阀203在启用同时制取冷热水回路时断开接入所述第二膨胀阀204冷媒经所述连通支路30回到所述压缩机101，当热水箱水温检测器207感应到热水箱水温不满足用户需求并且冷水箱水温检测器210也感应到冷水箱水温不满足用户需求，此时冷水和热水需要同时制取，此时系统运行同时制取冷热水回路，如图4所示，它将冷水箱B的热量“转移”到热水箱A，不会经过室外换热器108，也不会使室外风机107开启，实现了节能的目的，图4中，第四控制阀102、第三控制阀202、第二控制阀212均打开，其余控制阀均关闭，重点是第一控制阀203要关闭，目的是为了保证流出热水箱换热器205的冷媒经过节流进入到冷水箱换热器208。压缩机101排出的冷媒先经过热水箱换热器205，然后经过第二膨胀阀204进行节流，之后进入到冷水箱换热器208，经过蒸发过程之后进入压缩机101。当热水箱A的水温和冷水箱B的水温均满足要求后，则控制器使压缩机停转进行保温。

每隔一段时间，冷水箱水温检测器210和热水箱水温检测器207会将水温数据反馈，如果在这段时间热水箱A和冷水箱B热量散失都比较快(即两个水箱的水温都不满足用户需求)，则系统按照图5的原理运行，此时压缩机正常启动，当水温达到预设的温度点后进入保温，压缩机此时低频运行，这样可以保持两个水箱内的水温恒定，而且此时整机消耗功率低；如果只是热水箱的水温不满足要求，而冷水箱的水温仍在预设范围内，则按照单制热水回路运行，如图2所示；如果单冷水箱水温不满足用户需求而热水箱的水温仍在预设范围内，则按照单制冷水回路运行，如图3所示。

作为可变换实施方式，本实施例可以在上述实施例的基础上删除其中一个回路或两个回路，即仅制取冷热水回路或单制热水回路或单制冷水回路，在此不再详述。

本实施例中所述冷水和/或热水的制水系统的热水箱A和冷水箱B的出水可以接饮水机也可以用于沐浴或洗碗等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种冷水和/或热水的制水系统，其包括

压缩机(101)、

设置在室外的室外换热器(108)，和

设置在室内且分别放置在所述热水箱(A)和冷水箱(B)内的热水箱换热器(205)和冷水箱换热器(208)，

其特征在于，还设置有第一膨胀阀(109)和第二膨胀阀(204)；沿冷媒流动方向，所述压缩机(101)、热水箱换热器(205)、所述第一膨胀阀(109)和所述室外换热器(108)依次连通形成单制热水回路；和/或所述压缩机(101)、所述室外换热器(108)、所述第一膨胀阀(109)和冷水箱换热器(208)依次连通形成单制冷水回路；和/或所述压缩机(101)、所述热水箱换热器(205)、所述第二膨胀阀(204)和冷水箱换热器(208)依次连通形成同时制取冷热水回路；具有两个回路以上时，通过控制器以及与所述控制器连通并设置在各回路上的控制阀控制各回路之间的切换。

2.根据权利要求1所述的制水系统，其特征在于，所述热水箱换热器(205)和所述冷水箱换热器(208)并联构成室内侧部分(2)，设置在第一膨胀阀(109)和所述压缩机(101)之间。

3.根据权利要求2所述的制水系统，其特征在于，还包括一四通换向阀(104)，所述四通换向阀(104)的四个端口分别与所述压缩机(101)的冷媒流出口、所述室外换热器(108)靠近所述压缩机(101)的一端、所述压缩机(101)的冷媒流入口和所述室内侧部分(2)靠近所述压缩机(101)一端。

4.根据权利要求2或3所述的制水系统，其特征在于，所述冷水箱换热器(208)所在的冷水支路(10)靠近所述第一膨胀阀(109)的一端设置有第一控制阀(203)和靠近所述压缩机(101)的一端设置有第二控制阀(212)，在单制冷水回路启用时接通。

5.根据权利要求4所述的制水系统，其特征在于，所述热水箱换热器(205)所在的热水支路(20)两端至少一端设置有第三控制阀(202)，所述热水支路(20)靠近所述压缩机(101)一端具有与所述压缩机(101)的冷媒流出口连通的连通支路，所述连通支路上设置有第四控制阀(102)；所述第一控制阀(203)的两端并联设置有第二膨胀阀(204)，所述控制器控制所述第一控制阀(203)在启用同时制取冷热水回路时断开接入所述第二膨胀阀(204)冷媒经所述连通支路回到所述压缩机(101)。

6.根据权利要求2所述的制水系统，其特征在于，所述室内侧部分(2)与所述第一膨胀阀(109)连通的支路上设置有第五控制阀(201)。

7.根据权利要求1-3、5-6任一所述的制水系统，其特征在于，所述热水箱(A)和所述冷水箱(B)内分别设置有与所述控制器连接的水温检测器。

8.根据权利要求7所述的制水系统，其特征在于，所述热水箱换热器(205)和所述冷水箱换热器(208)上的管温检测器和/或所述室外换热器(108)上设置有与所述控制器连接的温度检测器。

9.根据权利要求1-3、5-6、8任一所述的制水系统，其特征在于，所述压缩机(101)设置在室外，与所述室外换热器(108)及第一膨胀阀(109)构成室外侧部分(1)。

10.根据权利要求1-3、5-6、8任一所述的制水系统，其特征在于，所述室外换热器(108)上还设置有室外风机(107)，用于对所述室外换热器(108)进行加速换热。