CN201322468Y - 新型多功能热泵空调机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用空调冷凝热的新型多功能热泵空调机，解决了现有技术中回收空调冷凝热需要的设备较多，不适用于家庭使用的缺点，包括单独制冷模式、制冷加制热水模式、单独制热水模式、单独制热模式和制热加制热水模式，压缩机的出口与四通换向阀的入口A之间的管路上连接有一组换热器，通过换热器并联有一套冷凝热回收使用设备，所述的回收使用设备包括供水泵和储水箱。通过板式换热器将制冷、制热和热水供应三种功能集于一体，使空调和热水供应的功用能更趋于合理化，合理利用产生的热量，节省了能源，符合家庭使用要求。

Description

新型多功能热泵空调机

技术领域

本实用新型涉及一种空调机，尤其是一种利用空调冷凝热的新型多功能热泵空调机。

背景技术

现在家居公寓及办公场所，一般都配备了较齐全的制冷和制热设备，这些设备在制冷和制热过程中需要吸热和放热，目前这些设备都是直接与外界进行热交换，产生的热量很多都直接散发到外界中，造成较大的能量浪费，而且也造成外界的环境偏离正常的状态，因此很多专家都提出对空调产生的热量进行回收利用。比如有人提出一种夏季能够通过回收空调冷凝热来加热生活用水的热泵系统。该系统在夏季运行时，从压缩机出来的高温、高压的蒸汽先通过预热器，然后再经过再热器进行冷却，通过两级加热器来加热进口冷水。被加热的热水进入蓄热水箱后，再供用户使用。若水冷不足以冷却，那么制冷剂通过预热器后，再通过风冷冷凝器，而后再经过再加热器后进行循环，系统冷凝热始终由水冷冷凝器和风冷冷凝器共同承担。在冬季运行时，系统必须牺牲一部分热量来提供热水供应，故该系统在冬季运行是不合适的。由于该系统中增加了一个预热器、一个再热器、热水泵和一个容积式水箱，增加的设备较多且系统比较复杂，对一般家庭消费来说很难接收这种产品。

2006年3月1日公开了一份公开号为CN1740696A的专利，该专利名称为组合式中央空调冷凝热回收利用系统和方法，该回收系统由预热板式换热器，储热水箱，水-水热泵机组以及若干个管道泵和控制阀经管道连接组成，并与原有的生活水箱、供热板式换热器、冷水机组冷凝器等管道连接。该系统可将从冷水机组冷凝器流出的约为37℃的冷却水抽出，部分送入预热板式换热器，加热自来水，经预热的水一路送入储热水箱，另一路去锅炉房做锅炉补给水，储热水箱中水送入水-水热泵机组的热泵冷凝器进一步循环加热到50℃左右，用于供应生活热水。该系统同样存在较多的设备，不适合家庭使用。

发明内容

本实用新型解决了现有技术中回收空调冷凝热需要的设备较多，不适用于家庭使用的缺点，提供一种设备简单，与原有家庭空调系统有机结合适用家庭使用的新型多功能热泵空调机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型多功能热泵空调机，包括用管路连接的压缩机、室内机风机、室外机风机和四通换向阀，其特征在于压缩机的出口与四通换向阀的入口A之间的管路上连接有一组换热器，通过换热器并联有一套冷凝热回收使用设备，所述的回收使用设备包括供水泵和储水箱。这种空调机是在家庭原有空调的基础上增加了简单的换热器和一套冷凝热回收使用设备，这套冷凝热回收使用设备装在家庭需要用热水的位置，与原有的水管路相结合，供水泵产生持续的循环的水源，储水箱能储存过多的水量，冷凝热回收使用设备通过管路可以设置在厨房或者卫生间或者浴室等需要使用热水的地方。

机组水系统的定压方式，采用自来水补水定压，定压点取在循环水泵吸入口处，或循环水泵吸入口与热水罐的吸入管段上

为了保证空调机多种运行方式的实现，室外机风机为变风速风机，供水泵采用循环水泵，所述的换热器采用板式换热器。以期通过二者的流速变换组合，控制调节系统的冷凝压力，使系统得以稳定运行，特别是在制热加制热水模式下，由于室外机风机与换热器串联，不同性质的冷凝器相互影响，容易造成制冷剂的不稳定，此时，这种调节作用就显得更为重要。

在以冬季制热加制热水模式下的标准工况(室外温度7℃，室内温度21℃)为机组假想工作条件，设计了新型空调机以实现制热水，这样的设计，却会使得机组在单独制热模式下，出现板式换热器片数偏少，换热能力不足，压缩机与板式换热器严重不匹配的矛盾，为解决这个矛盾，空调机还并联有热气旁通分系统，一端与压缩机出口相连接，另一端连接在室内机风机与室外机风机之间的管路上，所述的热气旁通分系统包括电磁阀和热力膨胀阀。将压缩机排气的一部分旁通至蒸发器入口，这样可以使制冷剂在正常运行温度下返回压缩机，不会有发热问题；而且可以缓解单独制热水模式下压缩机与板式换热器严重不匹配的矛盾，控制热气旁通分系统只在单独制热水模式下运行，在其他模式下关闭，以避免影响机组的工作状态。

由于运行模式较多，变化情况复杂，所以将热力膨胀阀设计为可调节的电子膨胀阀，以适应不同运行模式的节流需要，或采用双热力膨胀阀与双单向阀并联的方式。

室内机风机与室外进风机之间设有两个单向阀，两个单向阀的导通方向相反，并在每个单向阀上并联有一个节流阀。

压缩机的入口处与四通换向阀之间设有一个气液分离器。

室内机风机的两端串联有电磁阀，并且还有一个电磁阀与室内机风机和两端的电磁阀并联。串联的电磁阀和并联的电磁阀分别工作，以控制室内机风机的工作情况。

储水箱为热水罐，并在内部设有电加热装置。热水罐中设有辅助电加热，以保证在冬季室外气温过低而机组在单独制热水及制热加制热水模式下运行，难以短时间将热水罐中的热水加热到热水用户所需要的温度，或热水用户需要快速得到热水时，机组仍然能够满足要求。

新型多功能热泵空调机具有多种运行方式，主要包括单独制冷模式、制冷加制热水模式、单独制热水模式、单独制热模式和制热加制热水模式；所述的单独制冷模式中，四通换向阀断电，室内机风机工作，供水泵停止，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过换热器换热，经过四通换向阀进入到室外机风机放热，再经室内机风机吸热回到压缩机进入循环；所述的制冷加制热水模式中，四通换向阀断电，室内机风机工作，供水泵运行，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过换热器换热，经过四通换向阀进入到室外机风机放热，再经室内机风机吸热回到压缩机进入循环，供水泵提供冷水在换热器里与管路内的制冷剂交换热量，产生的热水进入到用水系统；所述的单独制热水模式中，四通换向阀工作，室内机风机停止，室内机风机的并联电磁阀工作，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过换热器换热，经过四通换向阀再经过电磁阀进入到室外机风机放热，最后回到压缩机进入循环，供水泵提供冷水在换热器里与管路内的制冷剂交换热量，产生的热水进入到用水系统；所述的单独制热模式中，四通换向阀工作，室内机风机工作，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过换热器换热，经过四通换向阀再经过室内机风机放热，接着进入到室外机风机吸热，最后回到压缩机进入循环；所述的制热加制热水模式中，四通换向阀工作，室内机风机工作，供水泵运行，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过换热器换热，流经室内机风机放热，再经过室外机风机吸热，最后进入到压缩机进行循环，供水泵提供冷水在换热器内进行热量交换，产生热水进入到用水系统。多种运行方式的实现，保证空调机在全年当中不同时候的适用，各个季度，不同的温度环境都有对应的运行模式匹配，在不需要热水的时候可以实现单独制冷或者单独制热，在不需要空调工作的时候，可以实现单独制热水模式，适用范围广，不影响原有空调的功能，特别适用与家庭使用，与家庭使用的空调能较好地结合起来。

本实用新型的有益效果是：新型空调机具有5种独立的运行模式，在常规热泵空调机系统中的压缩机高压排气管路上串接一组板式换热器，板式换热器起到水冷冷凝器的作用，从而达到将常规热泵空调机原本经由室外机风冷冷凝器排到室外的多余冷凝热(制冷运行)或室内机风冷冷凝器供应室内的过多热量(制热运行)回收的目的；在压缩机排气管与室外风机盘管入口管之间接一热气旁通分系统，以缓解单独制热水模式时，压缩机出力过大与板式换热器换热能力不足的矛盾；通过合理的控制变速循环水泵、室外机变风速机的转速变化，可以较为准确控制串联的水冷冷凝器与风冷冷凝器之间的热量分配关系；从而达到冷凝热回收利用技术、蓄热技术和热泵技术有机结合，将制冷、制热和热水供应三种功能集于一体，使空调和热水供应的功用能更趋于合理化，是一种节能型热泵空调系统，为人们提供节能和环保型的空调产品。

附图说明

图1是本实用新型一种原理图；

图2是本实用新型单独制冷模式的流程示意图；

图3是本实用新型制冷加制热水模式的流程示意图；

图4是本实用新型单独制热水模式的流程示意图；

图5是本实用新型单独制热模式的流程示意图；

图6是本实用新型制热加制热水模式的流程示意图；

图中：1、压缩机，2、四通换向阀，3、室内机风机，4、变风速风机，5、板式换热器，6、循环水泵，7、热水罐，8、电磁阀，9、热气旁通阀，10、热力膨胀阀，11、电热丝，12、气液分离器，13、入口A，14、单向阀，15、节流阀，16、卫生间，→、制冷剂流向，

、水流流向。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种新型多功能热泵空调机，包括用管路连接的压缩机1、室内机风机3、变风速风机4和四通换向阀2，在压缩机的出口与四通换向阀的入口A13之间串联有板式换热器5，四通换向阀的出口与压缩机的入口之间串联有气液分离器8，四通换向阀的另一出口和入口分别接室内机风机和变风速风机，室内机风机与变风速风机串联并在两者之间的管路上串联有两个单向阀14和两个节流阀15，每一个单向阀并联一个节流阀，两单向阀的导通流向相反，通过板式换热器并联有冷凝热回收使用设备，包括循环水泵6和热水罐7，循环水泵、热水罐和板式换热器形成回路，并设有支路进行定压补水，热水罐设置在卫生间16内，热水罐内设置有加热用的电热丝11，室内机风机的两端设有电磁阀8，两电磁阀和室内机风机共同并联一个电磁阀，压缩机出口的管路上设有热气旁通分系统的入口，热气旁通分系统的另一端连接在室内机风机和变风速风机之间的管路上，热气旁通分系统包括常闭电磁阀和热气旁通阀9，新型多功能热泵空调机的原理图参见附图1。

采用上述空调机能实现多种运行模式，主要包括单独制冷模式、制冷加制热水模式、单独制热水模式、单独制热模式和制热加制热水模式。

所述的单独制冷模式(参见附图2)：四通换向阀2断电，室内机风机3工作，循环水泵停止，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过板式换热器换热，经过四通换向阀进入到变风速风机放热，再经室内机风机吸热回到压缩机进入下一个循环。

所述的制冷加制热水模式(参见附图3)：四通换向阀断电，室内机风机工作，循环水泵运行，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过板式换热器换热，经过四通换向阀进入到变风速风机放热，再经室内机风机吸热回到压缩机进入循环，循环水泵提供冷水在板式换热器里与管路内的制冷剂交换热量，产生的热水进入到卫生间的热水罐里。

所述的单独制热水模式(参见附图4)：四通换向阀工作，循环水泵工作，室内机风机停止，室内机风机的并联电磁阀工作，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过板式换热器换热，经过四通换向阀再经过电磁阀进入到变风速风机放热，最后回到压缩机进入循环，循环水泵提供冷水在板式换热器里与管路内的制冷剂交换热量，产生的热水进入到卫生间的热水罐里。

所述的单独制热模式(参见附图5)：四通换向阀工作，循环水泵停止工作，室内机风机工作，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过板式换热器换热，经过四通换向阀再经过室内机风机放热，接着进入到变风速风机吸热，最后回到压缩机进入循环。

所述的制热加制热水模式(参见附图6)：四通换向阀工作，室内机风机工作，循环水泵工作，管路内的制冷剂从压缩机压缩后出来经过板式换热器换热，流经室内机风机放热，再经过变风速风机吸热，最后进入到压缩机进行循环，循环水泵提供冷水在板式换热器内进行热量交换，产生热水进入到卫生间的热水罐里。

通过与循环水泵相连的支路用自来水进行定压补水。

Claims (7)

1、一种新型多功能热泵空调机，包括用管路连接的压缩机(1)、室内机风机(3)、室外机风机和四通换向阀(2)，其特征在于压缩机的出口与四通换向阀的入口A(13)之间的管路上连接有一组换热器，通过换热器并联有一套冷凝热回收使用设备，所述的回收使用设备包括供水泵和储水箱。

2、根据权利要求1所述的新型多功能热泵空调机，其特征在于所述的室外机风机为变风速风机(4)，供水泵采用循环水泵(6)，所述的换热器采用板式换热器(5)。

3、根据权利要求1或2所述的新型多功能热泵空调机，其特征在于空调机还并联有热气旁通分系统，一端与压缩机出口相连接，另一端连接在室内机风机与室外机风机之间的管路上，所述的热气旁通分系统包括电磁阀(8)和热气旁通阀(9)。

4、根据权利要求1或2所述的新型多功能热泵空调机，其特征在于室内机风机与室外机风机之间设有两个单向阀(14)，两个单向阀的导通方向相反，并在每个单向阀上并联有一个节流阀(15)。

5、根据权利要求1或2所述的新型多功能热泵空调机，其特征在于压缩机的入口处与四通换向阀之间设有一个气液分离器(8)。

6、根据权利要求1或2所述的新型多功能热泵空调机，其特征在于室内机风机的两端串联有电磁阀，并且还有一个电磁阀与室内机风机和两端的电磁阀并联。

7、根据权利要求1或2所述的新型多功能热泵空调机，其特征在于储水箱为热水罐(7)，并在内部设有电加热装置。

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