CN201000245Y - 空调热水复合机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空调热水复合机，该空调热水复合机包括由第一压缩机、第一换热器、第二换热器、第一节流机构组成的空调系统用循环回路，以及由第二压缩机、第三换热器、第四换热器、第二节流机构组成的热水制热用循环回路；第二换热器与第三换热器形成换热连接；第四换热器与热水管路形成水路连接，该热水管路上设有进水口及出水口。本实用新型能有效节约能源、结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调及供热水领域，尤其涉及一种空调热水复合机。
背景技术
目前，在家庭、学校、宾馆等场合，使用的空调和生活热水装置，都是分开的两套装置，购买、使用、维修成本高，而且，空调制冷时，大量冷凝热被释放到大气中，另一方面，通过热水器或锅炉等加热生活热水，又要消耗大量高品位能量，既造成能源浪费，又造成环境热污染。经检索，现有利用空调的冷凝热来加热生活热水技术，主要是在压缩机排气到换热器之间串接一水冷换热器，如专利号为200410023767.2和03269074.6，但此技术存在以下不足：
1、系统管路增加一换热器后，会产生制冷剂阻力损失，影响制冷或制热效率；
2、用一个压缩机制冷系统来实现制冷、制热、制热水，工况变化大，不可能同时兼顾到各种工况下效率，导致综合效率低，而且故障率大；
3、随着热水温度升高，系统冷凝温度升高，为保证制冷效果，所以仍需要启动室外换热器来散热，导致冷凝热只能部分回收利用；
4、这些技术仅回收空调冷凝热来制取热水，不能再充分回收热泵热水机组产生冷量来提高制冷效果；
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、节能效果更好的空调热水复合机。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种空调热水复合机，包括由第一压缩机、第一换热器、第二换热器、第一节流机构组成的空调系统用循环回路，以及由第二压缩机、第三换热器、第四换热器、第二节流机构组成的热水制热用循环回路；第二换热器与第三换热器形成换热连接；第四换热器与热水管路形成水路连接，该热水管路上设有进水口及出水口。
本实用新型中，空调系统用循环回路用来对空气制冷或制热，热水制热用循环回路用来对热水进行加热，当两个系统同时运行时(空调系统用循环回路用来对室内空气制冷、热水制热用循环回路用来对水或液体进行加热)，由于第二换热器与第三换热器之间形成换热连接，空调系统用循环回路用来对空气制冷时释放的冷凝热部分从第二换热器传向第三换热器，热水制热循环经第三换热器吸热，经第四换热器传向被加热的水，节约能源。同时，相对于已有技术而言，本实用新型的结构简单，连接管路也相对简单，制造及维护方便。空调系统用循环回路用来对室内空气制热、热水制热用循环回路用来对热水进行加热，两系统相互独立运行。
所述热水管路上设有蓄热水箱，所述第四换热器以盘管形式沉浸于该蓄热水箱中。通过盘管直接对蓄热水箱中的水加热。
所述第一换热器、第二换热器、第三换热器为空气-制冷剂间壁式换热器，第四换热器为水-制冷剂间壁式换热器。第四换热器用于加热生活或其它用途的水或液体，被加热的水可经过热水泵强制循环流过第四换热器，加热后存储于蓄热水箱中或直接使用。
所述第一换热器为水-制冷剂间壁式换热器。第一换热器与空调循环水热交换，循环水被冷却或加热后被空调循环水泵送到房间末端设备，达到制冷或采暖的目的。
所述第一压缩机的排气口、回气口与所述第一换热器、所述第二换热器之间通过第一四通阀连接，第一四通阀可以改变制冷剂在第二换热器、第一换热器中的流向，第一四通阀换向后，空调系统用循环回路的工作状态由空调制冷变为空调供暖或制热时化霜。
所述第二压缩机的排气口、回气口与所述第三换热器、所述第四换热器之间通过第二四通阀连接，第二四通阀可以改变冷媒在第三换热器、第四换热器中的流向，第二四通阀换向后，第三换热器释放冷凝热，以达到除霜的目的。
所述第二换热器的空调系统用换热管、第三换热器的热水系统用换热管相互交错的穿插于同一套翅片。空调系统、热水制热系统单独使用时换热面积加大，换热效率高。此时空调系统制冷时冷却速度加快，而热水系统吸热效果提升，整机综合效率大大提高。空调系统用循环回路单独用来对空气制冷或制热时，这时第二换热器铝翅片面积相当于加大了1倍，制冷时系统冷凝温度、压力下降，系统效率提高，制热时系统蒸发温度、压力上升，从室外侧吸热能力加强，系统效率提高。当热水制热用循环回路单独制取热水时，这时第三换热器铝翅片面积相当于加大了1倍，系统蒸发温度、压力上升，从室外侧吸热能力加强，系统效率提高。
或者：所述第二换热器、第三换热器独立设置；该两个换热器中，均至少有一根所述第二换热器的空调系统用换热管或第三换热器的热水系统用换热管穿过另一个换热器的翅片。
所述空调系统用循环回路或热水制热用循环回路为至少两个而组成复合机组；该复合机组中，所述第二换热器的空调系统用换热管、第三换热器的热水系统用换热管均穿过同一翅片而形成一个二合一换热机构。多个空调系统用循环回路、多个热水制热用循环回路组成机组方式，可用于多个空调房间及多个热水用水点场所，同时，第二换热器、第三换热器共用同一组翅片，使换热效率高。
综上，本实用新型的优点是：
1、空调系统用循环回路进行制冷时所产生的冷凝热被热水制热系统回收用做加热生活热水，提高节能效果；
2、第二换热器与第三换热器之间的共用翅片结构，使换热效率更高；
3、空调系统单独制冷运行，热水系统未开。这时第二换热器铝翅片面积相当于加大了1倍，系统冷凝温度、压力下降。系统效率提高；
4、空调系统单独制热运行，热水系统未开。这时第二换热器铝翅片面积相当于加大了1倍，系统蒸发温度、压力上升，从室外侧吸热能力加强。系统效率提高；
5、热水系统单独制热运行，空调系统未开。这时第三换热器铝翅片面积相当于加大了1倍，系统蒸发温度、压力上升，从室外侧吸热能力加强。系统效率提高；
6、空调系统制冷运行，热水系统制热运行。这时第二换热器散热可通过铝翅片传向第三换热器，空调系统冷却速度加快，而热水系统吸热效果提升。系统效率大大提高；
7、空调系统、热水系统均制热运行。这时两系统相互独立运行；
8、本实用新型结构简单，相对于已有技术而言，连接管路也较少，制造及维护方便：
9、多个空调系统用循环回路、多个热水制热用循环回路而组成复合机组，可用于多个空调房间及多个热水用水点场所；
10、多个不同组合结构可减少室外机体积，方便安装及维护。
附图说明
图1是本实用新型的实施例一的结构图；
图2是图1中，第二换热器、第三换热器之间组成二合一换热机构的侧视图；
图3是图2的正视图；
图4是图3中A处的放大剖视图；
图5是本实用新型实施例二的结构图；
图6是本实用新型实施例三的结构图；
图7是本实用新型实施例四的结构图；
图8是本实用新型实施例五的结构图；
图9是本实用新型实施例六的结构图；
图10是本实用新型实施例七的结构图；
图11是本实用新型实施例八的结构图；
图12是本实用新型实施例九的结构图；
附图标记说明：
1、第一压缩机，2、第一换热器，3、第二换热器，4、第一节流元件，5、第二压缩机，6、第三换热器，7、第四换热器，8、第二节流机构，9、蓄热水箱，10、第一四通阀，11、空调系统用换热管，12、翅片，13、热水泵，14、进水管，15、出水管，16、风机，17、室内盘管，18、空调循环水泵，19、连接管，20、第二四通阀，21、热水系统用换热管。
具体实施方式
实施例一：
请参见图1至图4，一种空调热水复合机，该空调热水复合机包括由第一压缩机1、第一换热器2、第二换热器3、第一节流机构4组成的空调系统用循环回路，以及由第二压缩机5、第三换热器6、第四换热器7、第二节流机构8组成的热水制热用循环回路；第二换热器3与第三换热器6形成换热连接；第四换热器7与热水管路形成水路连接，该热水管路上设有进水口及出水口；该进水口及出水口同时连接蓄热水箱9，并在热水管路上设有热水泵13，在蓄热水箱9上设有进水管14及出水管15。
其中，第一换热器2、第二换热器3、第三换热器6为空气制冷剂间壁式换热器，第四换热器7为水-制冷剂间壁式换热器；在空调系统用循环回路中，所述第一压缩机1的排气口、回气口与所述第一换热器2、所述第二换热器3之间通过第一四通阀10连接；所述第二压缩机5的排气口、回气口与所述第三换热器6、第四换热器7之间通过第二四通阀20连接；所述第二换热器3的空调系统用换热管11、第三换热器6的热水系统用换热管20相互交错的穿插于同一套翅片12；在第一换热器2旁侧、第二换热器3、第三换热器6旁侧均设有风机16，用于强制换热。
本实施例的工作原理是：
1、单独制冷
空调系统运行，热水系统关闭。经过第一压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经第一四通阀10进入第二换热器3并在第二换热器3内进行冷凝，第二换热器3与室外空气热交换放出热量，此时第二换热器3作冷凝器用，冷凝后的制冷剂液体通过第一节流机构4节流后进入第一换热器2与室内空气进行热交换吸收热量，使室内温度降低达到制冷效果，此时第一换热器2作蒸发器用，蒸发后的制冷剂经第一四通阀10重新进入第一压缩机1。
2、单独采暖
空调系统运行，热水系统关闭。经过第一压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经第四通阀10进入第一换热器2与室内空气进行热交换放出热量，使室内温度升高达到制热放果，此时第一换热器2作冷凝器用，冷凝后的制冷剂液体通过第一节流机构4节流后进入第二换热器3与室外空气热交换吸收热量，此时第二换热器3作蒸发器用，蒸发后的制冷剂经第一四通阀10重新进入第一压缩机1。
3、单独制热水
热水系统运行，空调系统关闭。经过第二压缩机5排出的高温高压气态制冷剂经第二四通阀20进入第四换热器7，压缩机排出的高温高压气体在第四换热器7中冷凝而释放热量，并对热水管路中的水进行加热，热水泵13驱动被加热的水循环；制冷剂在第四换热器6中冷凝后经第二节流机构8节流后进入第三换热器6蒸发并吸收热量，蒸发后的制冷剂经第二四通阀20重新进入第二压缩机5。
4、制冷+热水
空调系统和热水系统同时运行。
第一压缩机1、第二压缩机5同时工作，经过第一压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经第一四通阀10进入第二换热器3与室外空气热交换放出热量，此时第二换热器3作冷凝器用，冷凝后的制冷剂液体通过第一节流机构4节流后进入第一换热器2与室内空气进行热交换吸收热量，使室内温度降低达到制冷效果，此时第一换热器2作蒸发器用，蒸发后的制冷剂经第一四通阀10重新进入第一压缩机1。
经过第二压缩机5排出的高温高压气态制冷剂经第二四通阀20进入第四换热器7并在第四换热器7冷凝而释放热量，热水泵13驱动水进行循环并被加热，达到制取热水的效果，制冷剂在第四换热器7中冷凝后经第二节流机构8节流后进入第三换热器6蒸发并吸收热量，蒸发后的制冷剂经第二四通阀20重新进入第二压缩机5。
在此过程中，第二换热器3所释放的热量部分被第三换热器6吸收，空调系统冷却速度加快，冷却效果好；同时，热水制热系统吸热效果提升，整个系统效率大大提高。
5、制热+热水
空调系统和热水系统同时运行。
第一压缩机1、第二压缩机5同时工作，经过第一压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经第一四通阀10进入第一换热器2与室内空气进行热交换放出热量，使室内温度升高达到制热效果，此时第一换热器2作冷凝器用，冷凝后的制冷剂液体通过第一节流机构4节流后进入第二换热器3与室外空气热交换吸收换热，此时第二换热器3作蒸发器用，蒸发后的制冷剂经第一四通阀10重新进入第一压缩机1。
经过第二压缩机5排出的高温高压气态制冷剂经第二四通阀20进入第四换热器7并在第四换热器7冷凝而释放热量，热水泵13驱动水进行循环并被加热，达到制取热水的效果，制冷剂在第四换热器7中冷凝后经第二节流机构8节流后进入第三换热器6蒸发并吸收热量，蒸发后的制冷剂经第二四通阀20重新进入第二压缩机5
在此过程中，空调系统和热水系统相互独立运行。
实施例二：
请参见图5，本实施例与实施例一的不同之处在于：第四换热器7为盘管式沉浸于蓄热水箱9中，经过第二压缩机5排出的高温高压气态制冷剂经第二四通阀20进入第四换热器7冷凝并放出热量，通过所放出的冷凝热对蓄热水箱10中的水进行加热，使得蓄热水箱9中贮存的水温逐渐升高，达到制取热水的效果，制冷剂在第四换热器7中冷凝后经第二节流机构8节流后进入第三换热器6蒸发并吸收热量，蒸发后的制冷剂经第二四通阀20重新进入第二压缩机5。
实施例三：
请参见图6，本实施例与实施例一的不同之处在于：第一换热器2为水-制冷剂式，由它来对空调循环水进行冷却或加热。
制冷时，经过第一压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经第一四通阀10进入第二换热器3与室外空气热交换放出热量，此时第二换热器3作冷凝器用，冷凝后的制冷剂液体通过第一节流机构4节流后进入第一换热器2，与第一换热器2中的空调循环水换热，将循环水温度降低，通过空调循环水泵18循环进入室内盘管17，用于给室内制冷，制冷剂在第一换热器2中蒸发后经第一四通阀10重新进入第一压缩机1。
制热时，经过第一压缩机1排出的高温高压气态制冷剂经第一四通阀10进入第一换热器2，与第一换热器2中的空调循环水换热，将循环水温度升高，通过空调循环水泵18进入室内盘管17，用于给室内制热，制冷剂在第一换热器2中冷凝后经第一节流机构4节流后进入第二换热器3与室外空气热交换吸收换热，蒸发后的制冷剂经第一四通阀10重新进入第一压缩机1。
实施例四：
请参见图7，本实施例与实施例三的不同之处在于：第四换热器7为盘管式沉浸于蓄热水箱9中，第四换热器7所产生的冷凝热用来加热热水，达到制取热水的效果。
实施例五：
请参见图8，本实施例与实施例二的不同之处在于：第一压缩机1与第一换热器2组成整体式结构，在使用时，该整体式结构装于室内。
实施例六：
请参见图9，本实施例与实施例四的不同之处在于：本实施例由三大部分组成，第一压缩机1和第一换热器2组成一个整体，第二换热器3和第三换热器6组成一个整体，第二压缩机5与热水箱9、第四换热器7组成一个整体，三大部分之间通过氟路连接管19互相连接。
实施例七：
请参见图10，本实施例与实施例三的不同之处在于：本实施例由三大部分组成，第一压缩机1和第一换热器2组成一个整体，第二换热器3和第三换热器6组成一个整体，第二压缩机5与第四换热器7组成一个整体，三大部分之间通过氟路连接管19互相连接。
实施例八：
请参见图11，本实施例与实施例七的不同之处在于：本实施例由二大部分组成，第一压缩机1和第一换热器2、第二压缩机5、第四换热器7组成一个整体，第二换热器3和第三换热器6组成一个整体，二大部分之间通过氟路连接管19互相连接。
实施例九：
请参见图12，由两套空调系统用循环回路组成空调机组、由两套热水制热用循环回路组成热水机组，所述第二换热器3的空调系统用换热管11、第三换热器6的热水系统用换热管21均穿过同一套翅片12而形成一个二合一换热机构。在本实施例中，空调系统用循环回路、热水系统用循环回路可以采用上述实施例中的任何方式或其类似方式；空调系统用循环回路或热水系统用循环回路至少两个组合而成空调复合机。本实施例可用于多个空调房间及多个热水用水点场所。
Claims (10)
1、一种空调热水复合机，其特征在于：该空调热水复合机包括由第一压缩机(1)、第一换热器(2)、第二换热器(3)、第一节流机构(4)组成的空调系统用循环回路，以及由第二压缩机(5)、第三换热器(6)、第四换热器(7)、第二节流机构(8)组成的热水制热用循环回路；第二换热器(3)与第三换热器(6)形成换热连接；第四换热器(7)与热水管路形成水路连接，该热水管路上设有进水口及出水口。
2、如权利要求1所述空调热水复合机，其特征在于：所述热水管路上设有蓄热水箱(9)，所述第四换热器(7)以盘管形式沉浸于该蓄热水箱(9)中。
3、如权利要求1所述空调热水复合机，其特征在于：第一换热器(2)、第二换热器(3)、第三换热器(6)为空气-制冷剂间壁式换热器，第四换热器(7)为水-制冷剂间壁式换热器。
4、如权利要求1所述空调热水复合机，其特征在于：第一换热器(2)为水-制冷剂间壁式换热器。
5、如权利要求1所述空调热水复合机，其特征在于：所述第一压缩机(1)的排气口、回气口与所述第一换热器(2)、所述第二换热器(3)之间通过第一四通阀(10)连接。
6、如权利要求1所述空调热水复合机，其特征在于：所述第二压缩机(5)的排气口、回气口与所述第三换热器(6)、第四换热器(7)之间通过第二四通阀(20)连接。
7、如权利要求1～6所述空调热水复合机，其特征在于：所述第二换热器(3)、第三换热器(6)独立设置，该两个换热器中，均至少有一根所述第二换热器(3)的空调系统用换热管(11)或第三换热器(6)的热水系统用换热管(21)穿过另一个换热器的翅片(12)。
8、如权利要求1～6中任一项所述空调热水复合机，其特征在于：所述第二换热器(3)的空调系统用换热管(11)、第三换热器(6)的热水系统用换热管(21)穿插于同一套翅片(12)。
9、如权利要求8所述空调热水复合机，其特征在于：所述第二换热器(3)的空调系统用换热管(11)、第三换热器(6)的热水系统用换热管(21)相互交错的穿插于同一套翅片(12)。
10、如权利要求1～6中任一项所述空调热水复合机，其特征在于：所述空调系统用循环回路或热水制热用循环回路为至少两个而组成复合机组；该复合机组中，所述第二换热器(3)的空调系统用换热管(11)、第三换热器(6)的热水系统用换热管(21)均穿过同一套翅片(12)而形成一个二合一换热机构。
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