CN201289195Y - 空调冷热水器混合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空调冷热水器混合系统，包括通过冷媒管依次连通成环路的压缩机、冷凝装置以及蒸发装置，管路内供冷媒介质流通，所述冷凝装置按冷媒流通方向依次包括热水产生装置和冷凝器，该热水产生装置包括通过水管串联连通的储水装置和至少一级水箱，所述冷媒管经过水箱内部以进行热交换，所述水箱之一通过水管与水源连通；所述蒸发装置按冷媒流通方向依次包括冷水产生装置和蒸发器，该冷水产生装置包括通过水管串联连通的储水装置和至少一级水箱，所述冷媒管经过水箱内部以进行热交换，所述水箱之一通过水管与水源连通。本实用新型具有如下优点：实现了空调与冷、热水器的混合功能；可使水温低于室温/高于100摄氏度。

Description

空调冷热水器混合系统

技术领域

本实用新型既涉及空调设备，又涉及热水器设备的交叉技术领域，主要涉及其中的热能交换技术领域，尤其是涉及一种空调冷热水器混合系统。

背景技术

在现有技术中，利用热学定律中的“逆卡诺米循环”的原理，对空调产生的热量进行排放的技术较为繁多，在国内外的专利数据库中也较为广见。

空调的热能转换技术中，利用自来水进行热排放既能对空调压缩机产生的热量进行排放，又能使自来水吸热升温，以便作为温水使用。但是，目前该领域的公知技术中缺乏全局考虑，一般仅考虑到空调热排放或者仅仅是产生热水的功能。随着智能化建筑的发展，尤其是在使用中央空调的场合，如何有效地同时兼顾空调和热水器之间的相互配合关系，显得尤为重要。

此外，热泵技术由于在内部换热的结构上由于只有一个内胆即只有一个热交换器，在出高温水的情况下，由于热交换器的水温过高，冷煤介质不能顺利散热降温，必然会导至冷煤介质的温度过热，空调的压缩机会电流超载而死机。因而，尽管某些专利技术中已经述及一个可观的理论数值，但实际使用中热泵技术的水温很难超过65度，同时热泵没有可以适用的冷风，只是单一的用电来加工热水。

再者，公知的相关技术中，一般仅考虑到利用空调热排放技术进行热水的制备，而没有解决制备冷水的技术问题，不能有效地利用能耗，使空调的能耗利用率大大降低。

实用新型内容

基于上述的诸多不足，本实用新型的目的在于提供一种兼顾热排放技术、水处理技术的空调冷热水器混合系统。

为实现该目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型的空调冷热水器混合系统，包括通过冷媒管依次连通成环路的压缩机、冷凝装置以及蒸发装置，管路内供冷媒介质流通，

所述冷凝装置按冷媒流通方向依次包括热水产生装置和冷凝器，该热水产生装置包括通过水管串联连通的储水装置和至少一级水箱，所述冷媒管经过水箱内部以进行热交换，所述水箱之一通过水管与水源连通；

所述蒸发装置按冷媒流通方向依次包括冷水产生装置和蒸发器，该冷水产生装置包括通过水管串联连通的储水装置和至少一级水箱，所述冷媒管经过水箱内部以进行热交换，所述水箱之一通过水管与水源连通。

该系统还包括设于该冷和/或热水产生装置上的温控装置，该温控装置包括设于水源所流经的最后一个水箱的出口处的水温探头和设于水源与其流经的第一个水箱之间水管中的水流量自动调节阀，所述水温探头与水流量自动调节阀电性连接，自动调节阀的阀门调节受该水温探头产生的电信号控制。

该冷凝装置还包括切换装置，该切换装置包括置于该热水产生装置的储水装置内的水位探头，该水位探头与所述冷凝器电性连接，水位探头检测到储水装置水满时，产生一个电信号给冷凝器使之启动。

所述水源所接入的水箱为冷媒介质流经的最后一个水箱，以使水箱间构成的水流方向与空调的冷媒介质流通方向相逆设置。

所述水管在其任意位置串接止回阀以防止水流逆向回流。

用于与水源连通的水箱与水源之间串接有过滤器对水流进行过滤。

用于与水源连通的水箱与水源之间串接有进水电磁阀，该进水电磁阀与所述水位探头电性连接并受其控制。

热水产生装置与冷凝器之间的冷媒管上设置有冷媒感温探头，该冷媒感温探头与冷凝器电性连接，当冷媒感温探头感知冷媒管的温度达到其预设值时，发送电信号使冷凝器启动。

置于所述热水产生装置和/或冷水产生装置的水箱内的冷媒管均设有至少两个毛细管供冷媒介质流通并与流水进行热交换。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：首先本实用新型实现了空调同时制备热水和冷水的功能；其次，通过设置多个水箱利用流水对水箱内的冷媒管进行热交换，由于冷媒介质环行至水箱内时，分路进入多个毛细管，而多条毛细管能很好地与流水进行热传递，实现了制冷/制热的可能；再者，通过使流水方向与冷媒介质循环方向相逆，可使流水水温依次迅速降低/增高，最终当流水从最后一级水箱流出后，可使水温低于室温/高于100摄氏度。

附图说明

图1为应用了本实用新型冷/热水产生装置的空调冷热水器混合系统的原理示意图。

具体实施方式

请参阅图1对本实用新型进行详细的说明：

图1揭示一种空调冷热水器混合系统，本系统是在传统的空调结构的基础上的改进，包括用冷媒管连通成环路的压缩机1、冷凝装置(2，3)和蒸发装置(41，7，42，5)共三部分，冷媒介质首先在压缩机1中进行压缩，获得较高的温度，可达115摄氏度，流经冷凝装置(2，3)进行散热，散热后的冷媒介质的温度将大幅降低，继而进入蒸发装置(41，7，42，5)进行雾化吸热后，重新进入压缩机1，以此不断循环，在不同的冷媒管段完成对空气制冷和制热的功能。

该冷凝装置(2，3)包括热水产生装置2和空调传统技术中的冷凝器3，两者可择一使用或配合使用。

该热水产生装置2包括若干级水箱21，22，23，24，25和一个储水装置8，如图1中示出5级水箱21，22，23，24，25，各水箱21，22，23，24，25之间使用水管进行串联连通，处于图1最下端的水箱21与水源连通，该水源一般使用自来水源，最上端的水箱25则通过水管与储水装置8连通，储水装置8使用保温水箱，以便使水温尽量保持恒定。水流从图1最下端的水箱21进入，至图1最上端的水箱25输出至该储水装置8。

每个水箱21，22，23，24，25内部均设有四个并行的毛细管9，各毛细管9之间通过冷媒管进行并联连通，处于图1最上端的水箱25内的毛细管9通过冷媒管与压缩机1相连通，毛细管9的输出端则连通至下一级水箱24内部的毛细管9，直至图1最下端水箱21中的毛细管9中输出至所述冷凝器3。由此可见，空调冷媒介质在热水产生装置2中的流向与流水的方向是相逆的，这种相逆的结构，有助于流水从图1最下端的水箱21至最上端的水箱25依次吸热升温，而且，每水箱21，22，23，24，25内多级毛细管9的设置有助于在该水箱中迅速使水流受热，最终在图1最上端的水箱25输出时，形成高达100摄氏度的热水，使流水的温度从量变到质变，扩大热水产生装置继而空调冷热水器混合系统的实用范围。

为了保证流水的水质，在水源输出至图1最下端水箱21的水管中串接一过滤器61，甚至也可在图1最上端水箱25的输出水管中设置同样的过滤器(未图示)。

本系统还设置一温控装置(630，63)，该温控装置包括水温探头630和水流量自动调节阀63，该水温探头630设置于图1最上端的水箱25的输出水管中，用于感知最终输出的流水的温度，并产生一个表征温度数值的电信号。该水流量自动调节阀63则串接入水源与图1最下端水箱21的连接水管中，并与该水温探头630电性连接。由此，空调系统可设定一个使流水保持恒定温度的程序，当水温探头630获得的电信号的数值升高时，则控制水流量自动调节阀63缩小孔径以使水流量减少，反之则控制水流量自动调节阀63扩大孔径以使水流量增大。

正常工作状态下，本实用新型的空调冷热水器混合系统关闭其冷凝器3，仅采用热水产生装置2工作进行散热。为了协调冷凝器3与热水产生装置2之间的工作关系，本系统还设置切换装置(11，80)，该切换装置包括冷媒感温探头11和水位探头80。该冷媒感温探头11设置于图1最下端水箱21与冷凝器3的连接冷媒管中，可预设一温度数值，当其感知冷媒介质的温度达到该数值时，发送一电信号给与之连接的冷凝器3使其启动进行补偿散热工作，这种状态下，冷凝器3与热水产生装置2同时工作，对空调而言属于共同完成相当于冷凝装置(2，3)的功能。而水位探头80则置于所述储水装置8内，用于探测储水装置8内的水位，当水满时，即当水位达到该水位探头80的能感知的位置时，发送一个电信号给所述冷凝器3使其启动进行散热工作，同时发送信号给水源输出至水箱21的连接水管中的进水电磁阀62使其关闭，在这种状态下，对于空调而言，由于热水产生装置2基本上不工作，则回归了传统空调的冷凝装置(2，3)的功能；同理，当水位探头80探测到储水装置8未满时，则会关闭冷凝器3，进入制备热水同时完成冷凝程序的工作状态。

为了防止热水产生装置中水流逆向倒流的情况，在水管的任意一处可设置止回阀64。

理论上，每个水箱21，22，23，24，25内的毛细管9越多越好，形状为螺纹钢管状时能获得最大的散热面积，但是，考虑到生产成本，一般设置4至10条为佳，具体的数量本领域内普通技术人员在通读本实用新型后可结合压缩机1的功率来设计。

与所述热水产生装置2同理，所述蒸发装置(41，7，42，5)包括冷水产生装置7、膨胀阀41，42以及蒸发器5，蒸发器5的功能与传统的空调相同。冷水产生装置7可采用与热水产生装置2完全相同的结构，对于相同的具体部件，限于图纸篇幅未予以给出，在图1中仅给出冷水产生装置7仅包括一个水箱71时的情况，也示出了其相应的止回阀714和过滤器712，尽管如此，本领域内普通技术人员应可预知将热水产生装置2的结构应用于蒸发装置时可通过相同的热交换方式获得冷水输出的等同替换技术，因而，此处不行赘述。

综上所述，本实用新型的空调冷热水器混合系统既综合了传统的空调的全部功能又能利用空调产生的热量或者利用其吸热过程进行热水或冷水的制备，在消耗相同电能的情况下，功能上得以进一步扩展，无疑减少了空调的热排放，降低了温室效应；此外，改进了具体的散热结构，在冷媒介质在其循环过程中能够迅速地散热吸热，克服现有技术中压缩机容易死机的缺陷；更为重要的，本实用新型所产生的热水的温度较高，可直接饮用，为宾馆、酒店、机场等综合商旅场合提供较为完整的空调、水中央分配系统。

Claims (9)

1、一种空调冷热水器混合系统，包括通过冷媒管依次连通成环路的压缩机、冷凝装置以及蒸发装置，管路内供冷媒介质流通，其特征在于：

所述冷凝装置按冷媒流通方向依次包括热水产生装置和冷凝器，该热水产生装置包括通过水管串联连通的储水装置和至少一级水箱，所述冷媒管经过水箱内部以进行热交换，所述水箱之一通过水管与水源连通；

所述蒸发装置按冷媒流通方向依次包括冷水产生装置和蒸发器，该冷水产生装置包括通过水管串联连通的储水装置和至少一级水箱，所述冷媒管经过水箱内部以进行热交换，所述水箱之一通过水管与水源连通。

2、根据权利要求1所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：该系统还包括设于该冷和/或热水产生装置上的温控装置，该温控装置包括设于水源所流经的最后一个水箱的出口处的水温探头和设于水源与其流经的第一个水箱之间水管中的水流量自动调节阀，所述水温探头与水流量自动调节阀电性连接，自动调节阀的阀门调节受该水温探头产生的电信号控制。

3、根据权利要求1或2所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：该冷凝装置还包括切换装置，该切换装置包括置于该热水产生装置的储水装置内的水位探头，该水位探头与所述冷凝器电性连接，水位探头检测到储水装置水满时，产生一个电信号给冷凝器使之启动。

4、根据权利要求3所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：所述水源所接入的水箱为冷媒介质流经的最后一个水箱，以使水箱间构成的水流方向与空调的冷媒介质流通方向相逆设置。

5、根据权利要求4所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：所述水管在其任意位置串接止回阀以防止水流逆向回流。

6、根据权利要求4所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：用于与水源连通的水箱与水源之间串接有过滤器对水流进行过滤。

7、根据权利要求4所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：用于与水源连通的水箱与水源之间串接有进水电磁阀，该进水电磁阀与所述水位探头电性连接并受其控制。

8、根据权利要求4所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：热水产生装置与冷凝器之间的冷媒管上设置有冷媒感温探头，该冷媒感温探头与冷凝器电性连接，当冷媒感温探头感知冷媒管的温度达到其预设值时，发送电信号使冷凝器启动。

9、根据权利要求4所述的空调冷热水器混合系统，其特征在于：置于所述热水产生装置和/或冷水产生装置的水箱内的冷媒管均设有至少两个毛细管供冷媒介质流通并与流水进行热交换。

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