CN1825017A - 户式中央热泵采暖空调热水器 - Google Patents
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Abstract
一种户式中央热泵采暖空调热水器，属家用电器制造的技术领域。它由室外机、室内机和热水箱组成。其中，室外机由压缩机、四通阀、翅片管换热器、风机、膨胀器以及几个控制阀组成。这种户式中央热泵采暖空调热水器利用热泵的节能优势，针对户式集中采暖、空调和热水供应的需求，具有一机多用，利用率高，占用有效空间少的优点。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种户式中央热泵采暖空调热水器，属于家用电器制造的技术领域。
二、背景技术
随着我国居民生活水平的迅速提高，对住宅舒适性要求快步提升，户式中央空调系统正在迅速发展，目前以多联机系统多见，但全空气系统也有较好潜在市场，尤其在改善室内空气品质方面具有优势。目前，利用热泵技术，从户式集中采暖、空调和热水供应的角度进行的设计极少，偶见的设计相对复杂。
三、发明内容
本发明的目的是利用热泵的节能优势，针对户式集中采暖、空调和热水供应的需求，提供一种户式中央热泵采暖空调热水器，一机多用，利用率高，占用有效空间少。
一种户式中央热泵采暖空调热水器，包括室外机、室内机和热水箱，其特征在于：
所述室外机由压缩机、四通阀、翅片管换热器、风机、膨胀器以及几个控制阀组成。其中，压缩机的进气管与四通阀的B端接通，排气管与四通阀的A端接通；四通阀的C端接管分成两路，一路通过第一个控制阀与室内机中的盘管的一端接通，另一路与第二个控制阀的一端接通；四通阀的D端接管分成两路，一路通过第三个控制阀与翅片管换热器的一端接通，另一路通过第四个控制阀与第二个控制阀的另一端合成一路与热水箱中的冷凝/蒸发器的一端接通；翅片管换热器的另一端接管分成两路，一路与膨胀器的一端接通，另一路与第五个控制阀的一端接通；膨胀器的另一端接管分成两路，一路与盘管的另一端接通，另一路通过第六个控制阀与第五个控制阀的另一端合成一路与热水箱中冷凝/蒸发器的另一端接通；室外机还包括实现室外空气经过翅片管换热器强迫对流的室外风机。
本发明可提供一套完整的中央采暖、空调和生活热水供应设备，并利用热泵先进技术，具有节能环保和“中央供应”相结合的优势，设备集中，一机多用，利用率高，总投资低，占用有效空间少。与现在采用的分散式住宅采暖、空调和生活热水系统相比，本发明在总体上节能可达30％。
四、附图说明
图1是户式中央热泵采暖空调热水器的示意图。
图1中标号名称：1.压缩机，2.四通阀，3A.翅片管换热器，3B.风机，4.膨胀器，5.第一个控制阀，6.第二个控制阀，7.第三个控制阀，8.第四个控制阀，9.第五个控制阀，10.第六个控制阀，11.室外机，12.盘管，13.风机，14.室内机，15.冷凝/蒸发器，16.电热器，17.热水箱。
五、具体实施方式
根据图1所示，本发明的户式中央热泵采暖空调热水器由室内机14、室外机11和热水箱17组成。
所述室外机11结构如下：室外机11中的压缩机1的进气管与四通阀2的B端接通，排气管与四通阀2的A端接通；四通阀2的C端接管分成两路，一路通过第一个控制阀5与室内机14中的盘管12的一端接通，另一路与第二个控制阀6的一端接通；四通阀2的D端接管分成两路，一路通过第三个控制阀7与翅片管换热器3A的一端接通，另一路通过第四个控制阀8与第二个控制阀6的另一端合成一路与热水箱17中的冷凝/蒸发器15的一端接通；翅片管换热器3A的另一端接管分成两路，一路与膨胀器4的一端接通，另一路与第五个控制阀9的一端接通；膨胀器4的另一端接管分成两路，一路与盘管12的另一端接通，另一路通过第六个控制阀10与第五个控制阀9的另一端合成一路与热水箱17中冷凝/蒸发器15的另一端接通；室外机11还包括实现室外空气经过翅片管换热器3A强迫对流的室外风机3B。第二个控制阀6和第四个控制阀8可以同时呈关状态，但不允许同时呈开状态；第五个控制阀9和第六个控制阀10可以同时呈关状态，但不允许同时呈开状态。
所述室内机14是一个风机盘管式空气处理机，盘管12是一个翅片管换热器。风机13和盘管12置于一个金属箱体内。金属箱体有一个回风口，一个送风口。风机的压头和风量能够实现送风经过空气分配管路至所需房间，并经过回风管路回到室内机14的循环。
所述热水箱17壳体具有保温层，内置冷凝/蒸发器15和电热器16；热水箱17有一个冷水接口用于冷水补给，一个热水接口用于向用水器(例如水龙头、淋浴等)供热水，一个安全泄压阀接口用于接安全泄压阀，一个水温控制器传感元件接口用于接水温控制器的传感元件，一个泄水接口用于在需要时排干热水箱17中的水；如果前述的冷水接口接近热水箱17的底部，能起到在需要时排干热水箱17中水的作用，则前述的泄水接口可以不要。
本发明可实现供暖、制冷和供热水功能，可以单独供暖、制冷或供热水，也可以在制冷的同时供热水。以下结合图1说明这些功能模式。
1、夏季制冷模式。压缩机1启动。四通阀2的A端与D端接通，B端与C端接通。第一个控制阀5和第三个控制阀7打开。第二个控制阀6、第四个控制阀8、第五个控制阀9和第六个控制阀10关闭。风机3B和13打开。高温高压气体制冷剂经过压缩机1的排气口，进入四通阀2的A端，流出四通阀2的D端，再经过第三个控制阀7，进入翅片管换热器3A。在翅片管换热器3A中，该高温高压气体制冷剂通过翅片管换热器3A释放热量给室外空气，从而凝结成高温高压液体，然后进入膨胀器4。风机3B驱动室外空气流经翅片管换热器3A外表面，加强制冷剂与室外空气的换热。在膨胀器4中，该高温高压液体绝热膨胀至低温低压液体，继而流出膨胀器4，进入室内盘管12。在盘管12中，低温低压液体通过盘管12吸收流经该盘管外表面空气的热量而蒸发成低温低压气体。该低温低压气体制冷剂流出盘管12，经第一个控制阀5、四通阀2的C端、四通阀2的B端，进入压缩机1的进气口。在压缩机1中，该低温低压气体制冷剂被压缩成高温高压气体制冷剂，完成了一个制冷循环。该制冷循环不断重复，维持夏季制冷模式。风机13驱动室内回风流经盘管12的外表面而被冷却，再把被冷却的空气通过空气分配管道送入需要空调的各房间。
2、夏季制冷兼供热水模式。压缩机1启动。四通阀2的A端与D端接通，B端与C端接通。第一个控制阀5、第三个控制阀7、第四个控制阀8和第五个控制阀9打开。第二个控制阀6和第六个控制阀10关闭。风机3B和13打开。高温高压气体制冷剂经过压缩机1的排气口，进入四通阀2的A端，流出四通阀2的D端。然后分成两路，一路经过第一个控制阀7进入翅片管换热器3A，一路经过第四个控制阀控制阀8进入冷凝/蒸发器15。在翅片管换热器3A中，该高温高压气体制冷剂通过翅片管换热器3A释放热量给室外空气，继而凝结成高温高压液体流出翅片管换热器3A。在冷凝/蒸发器15中，该高温高压气体制冷剂通过冷凝/蒸发器壁释放热量给热水箱17内的水，继而凝结成高温高压液体流出冷凝/蒸发器15。流出冷凝/蒸发器15的高温高压液体，经第五个控制阀9，与流出翅片管换热器3A的高温高压液体混合，然后进入膨胀器4。风机3B驱动室外空气流经翅片管换热器3A的外表面，加强制冷剂与室外空气的换热。在膨胀器4中，该高温高压液体绝热膨胀至低温低压液体，继而流出膨胀器4，进入室内盘管12。在盘管12中，低温低压液体通过盘管12吸收流经该盘管外表面空气的热量而蒸发成低温低压气体。该低温低压气体制冷剂流出盘管12，经第一个控制阀5、四通阀2的C端、四通阀2的B端，进入压缩机1的进气口。在压缩机1中，该低温低压气体制冷剂被压缩成高温高压气体制冷剂，完成了一个制冷循环。风机13驱动室内回风流经盘管12的外表面而被冷却，再把被冷却的空气通过空气分配管道送入需要空调的各房间。热水箱17内的水吸热后温度升高。该制冷循环不断重复，维持夏季制冷兼供热水模式。
3、单独供热水模式。压缩机1启动。四通阀2的A端与C端接通，B端与D端接通。第二个控制阀6、第三个控制阀7和第六个控制阀10打开。第一个控制阀5、第四个控制阀8和第五个控制阀9关闭。风机3B打开。风机13关闭。高温高压气体制冷剂经过压缩机1的排气口，进入四通阀2的A端，流出四通阀2的C端，经过第二个控制阀6进入冷凝/蒸发器15。在冷凝/蒸发器15中，该高温高压气体制冷剂通过冷凝/蒸发器壁释放热量给热水箱17内的水，继而凝结成高温高压液体流出冷凝/蒸发器15。热水箱17内的水吸热后温度升高。流出冷凝/蒸发器15的高温高压液体，经第六个控制阀10，进入膨胀器4。在膨胀器4中，该高温高压液体绝热膨胀至低温低压液体，继而流出膨胀器4，进入翅片管换热器3A。在翅片管换热器3A中，该低温低压液体通过翅片管换热器壁吸收室外空气的热量而蒸发成低温低压气体。该低温低压气体经第三个控制阀7、四通阀2的D端、四通阀2的B端，进入压缩机1的进气口。在压缩机1中，该低温低压气体制冷剂被压缩成高温高压气体制冷剂，完成了一个加热水循环。该加热水循环不断重复，维持单独供热水模式。风机3B驱动室外空气流经翅片管换热器3A，加强制冷剂与室外空气的换热。
4、冬季单独供暖模式。压缩机1启动。四通阀2的A端与C端接通，B端与D端接通。第一个控制阀5和第三个控制阀7打开，第二个控制阀6、第四个控制阀8、第五个控制阀9和第六个控制阀10关闭。风机3B和风机13打开。高温高压气体制冷剂经过压缩机1的排气口，进入四通阀2的A端，流出四通阀2的C端，经过第一个控制阀5进入室内盘管12。在盘管12中，该高温高压气体制冷剂通过盘管壁释放热量给流经该盘管外表面的空气，进而冷凝成高温高压液体。该高温高压液体流出盘管12，进入膨胀器4，在膨胀器4中绝热膨胀至低温低压液体，然后流出膨胀器4，进入翅片管换热器3A。在翅片管换热器3A中，该低温低压液体通过翅片管换热器壁吸收室外空气的热量而蒸发成低温低压气体。该低温低压气体经第三个控制阀7、四通阀2的D端、四通阀2的B端，进入压缩机1的进气口。在压缩机1中，该低温低压气体制冷剂被压缩成高温高压气体制冷剂，完成了一个供热循环。风机13驱动室内回风流经盘管12的外表面而被加热，再把加热后的空气通过空气分配管道送入需要采暖的各房间。该供热循环不断重复，维持冬季单独供热模式。风机3B驱动室外空气流经翅片管换热器3A的外表面，加强制冷剂与室外空气的换热。
5、冬季电辅助供暖模式。当室外气温太低，前述冬季单独供暖模式不能维持所需要的室内温度时，启动该模式。压缩机1启动。四通阀2的A端与C端接通，B端与D端接通。第一个控制阀5、第三个控制阀7、第四个控制阀8和第五个控制阀9打开，第二个控制阀6和第六个控制阀10关闭。风机3B和风机13打开。高温高压气体制冷剂经过压缩机1的排气口，进入四通阀2的A端，流出四通阀2的C端，经过第一个控制阀5进入室内盘管12。在盘管12中，该高温高压气体制冷剂通过盘管壁释放热量给流经该盘管外表面的空气，进而冷凝成高温高压液体。该高温高压液体流出盘管12，进入膨胀器4，在膨胀器4中绝热膨胀至低温低压液体后流出。然后分成两路，一路经进入翅片管换热器3A，一路经过第五个控制阀9进入冷凝/蒸发器15。在翅片管换热器3A中，该低温低压液体通过翅片管换热器壁吸收室外空气的热量而蒸发成低温低压气体，然后流出翅片管换热器3A。在冷凝/蒸发器15中，该低温低压液体通过冷凝/蒸发器壁吸收热水箱17内水的热量而蒸发成低温低压气体，然后流出冷凝/蒸发器15。水温控制器启动电热器16，给热水箱17内的水加热。流出翅片管换热器3A的低温低压气体，经过第三个控制阀7；流出冷凝/蒸发器15的低温低压气体，经过第四个控制阀8；经过第三个控制阀7的低温低压气体，与经过第四个控制阀8的低温低压气体混合，然后进入四通阀2的D端，经四通阀2的B端，进入压缩机1的进气口。在压缩机1中，该低温低压气体制冷剂被压缩成高温高压气体制冷剂，完成了一个供热循环。风机13驱动室内回风流经盘管12的外表面而被加热，再把加热后的空气通过空气分配管道送入需要采暖的各房间。该供热循环不断重复，维持冬季电辅助供热模式。风机3B驱动室外空气流经翅片管换热器3A的外表面，加强制冷剂与室外空气的换热。
6、冬季电供热水模式。当室外气温太低，需要用电加热水时，启动该模式。水温控制器启动电热器16，给热水箱17内的水加热。
Claims (3)
1、一种户式中央热泵采暖空调热水器，包括室外机(11)、室内机(14)和热水箱(17)，其特征在于：
所述室外机(11)结构如下：室外机(11)中的压缩机(1)的进气管与四通阀(2)的B端接通，排气管与四通阀(2)的A端接通；四通阀(2)的C端接管分成两路，一路通过第一个控制阀(5)与室内机(14)中的盘管(12)的一端接通，另一路与第二个控制阀(6)的一端接通；四通阀(2)的D端接管分成两路，一路通过第三个控制阀(7)与翅片管换热器(3A)的一端接通，另一路通过第四个控制阀(8)与第二个控制阀(6)的另一端合成一路与热水箱(17)中的冷凝/蒸发器(15)的一端接通；翅片管换热器(3A)的另一端接管分成两路，一路与膨胀器(4)的一端接通，另一路与第五个控制阀(9)的一端接通；膨胀器(4)的另一端接管分成两路，一路与盘管(12)的另一端接通，另一路通过第六个控制阀(10)与第五个控制阀(9)的另一端合成一路与热水箱(17)中冷凝/蒸发器(15)的另一端接通；室外机(11)还包括实现室外空气经过翅片管换热器(3A)强迫对流的室外风机(3B)。
2、根据权力要求1所述的户式中央热泵采暖空调热水器，其特征在于：所述的室内机(14)由盘管(12)、风机(13)组成，且盘管(12)和风机(13)置于一个有一个回风口，一个送风口的金属箱体内。
3、根据权力要求1所述的户式中央热泵采暖空调热水器，其特征在于：所述的热水箱(17)内有冷凝/蒸发器(15)和电热器(16)；并且热水箱(17)上设有冷水接口、热水接口、安全泄压阀接口、水温控制器传感元件接口、泄水接口。
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Cited By (1)
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| CN102239372A (zh) * | 2008-12-02 | 2011-11-09 | 瓦尔梅帕姆朋公司 | 使用顺序操作的热泵/空调装置 |
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2006
- 2006-03-29 CN CNA2006100391655A patent/CN1825017A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102239372A (zh) * | 2008-12-02 | 2011-11-09 | 瓦尔梅帕姆朋公司 | 使用顺序操作的热泵/空调装置 |
| CN102239372B (zh) * | 2008-12-02 | 2014-03-26 | 瓦尔梅帕姆朋公司 | 用于提供蒸汽压缩循环的系统及控制蒸汽压缩循环的方法 |
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