CN202581595U - 热水机室外机和热水机系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热水机室外机，包括压缩机、冷凝器、以及用于连接各部件的连接管，热水机室外机还包括与压缩机连接的主换向阀和辅换向阀，其中，主换向阀分别与室内机、热回收装置、冷凝器及压缩机的回气口连接；辅换向阀分别与压缩机的排气口、主换向阀、热回收装置以及压缩机的回气口连接；冷凝器与室内机连接。本实用新型还提供了一种包括热水机室外机、室内机和热回收装置的热水机系统。本实用新型所提供的一种热水机室外机和热水机系统，使得室外机、热回收装置和室内机的换热器能够根据电控控制形成并联和串联的关系，从而使热回收系统能够在各种工作模式下高效可靠的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及到制冷技术领域，特别涉及到一种热水机室外机和热水机系统。
背景技术
随着国民经济的发展和生活水平的提高，空调已经成为人们营造室内环境的重要技术手段。而家用空调的大量使用，使得大量冷凝热直接排入大气，造成较大的能源浪费；空调室外机所散发的热量使周围环境温度升高，从而造成严重的环境热污染，使城市的“热岛效应”进一步加剧。而且冷凝热的大量排放使冷凝器周围环境温度升高，不利于冷凝器散热，导致冷凝温度升高，空调机组的运行能耗升高。基于以上问题，目前对热回收技术的利用，不仅可以提高能源利用率，而且可以减少空调系统对周围环境的影响。
常用的传统分体式家用空调不仅无法满足用户对制冷、采暖及供热水的需要，而且无法实现对冷凝热的回收利用，使得这些有用热能白白浪费。目前，已经出现的带热回收的分体式家用热泵空调，虽然能实现热回收，可以在内机制冷的同时制取生活热水，但是在传统热回收系统里，还是存在如下问题：
1、采用三个换热器不串联的方案时，当处于制冷+生活热水模式时，当生活热水水温升高至40度以上时，冷凝侧换热效果会变差，而导致制冷侧制冷量大大下降。
2、采用三个换热器串联的方案时，为了解决生活热水水温较低时，大量冷媒会滞留在冷凝侧使得机组冷媒循环量不够甚至无法运行的问题，用户侧的盘管或生活热水侧的盘管只能采用板式换热器或其他内容积较小的换热器，导致其使用大大受限制；
3、制取生活热水完毕后，四通阀切换冷媒流向改变，容易导致冷媒大量滞留在生活热水的换热盘管内，使得机组冷媒循环量不够甚至无法运行。
实用新型内容
本实用新型的主要目的为提供一种热水机室外机和热水机系统，使得室外机、热回收装置和室内机的换热器能够根据电控控制形成并联和串联的关系，从而使热回收系统能够在各种工作模式下高效可靠的运行。
本实用新型提供一种热水机室外机，包括压缩机、冷凝器、以及用于连接各部件的连接管，所述热水机室外机还包括与压缩机连接的主换向阀和辅换向阀，其中，所述主换向阀分别与室内机、热回收装置、冷凝器及压缩机的回气口连接；所述辅换向阀分别与压缩机的排气口、主换向阀、热回收装置以及压缩机的回气口连接；所述冷凝器与室内机连接。
优选地，所述主换向阀与辅换向阀分别包括第一至第四接口，并且所述辅换向阀的第一接口与压缩机的排气口连接，第二接口通过所述压缩机的排气管与所述主换向阀的第一接口连接，第三接口与热回收装置连接，第四接口连接压缩机的回气口；所述主换向阀的第一接口连接热回收装置，第二接口连接室内机，第三接口连接冷凝器，第四接口连接压缩机的回气口。
优选地，热水机室外机还包括设置在所述辅换向阀的第三接口与热回收装置之间的连接管上的进热回收截止阀、设置在所述主换向阀的第一接口与热回收装置之间的连接管上的出热回收截止阀、设置在室内机与所述主换向阀的第二接口之间的连接管上的进室内截止阀，以及设置在室内机与所述主换向阀的第三接口之间的连接管上的出室内截止阀。
优选地，在所述冷凝器与进室内截止阀之间还连接有至少两个膨胀阀；
在所述出热回收截止阀与所述主换向阀的第一接口之间连接有第一单向阀和第一单向电磁阀；
在所述第一单向阀和第一单向电磁阀之间设置有第一连接点，在所述至少两个膨胀阀之间设置有第二连接点；所述第一连接点与第二连接点通过第二单向电磁阀和第二单向阀进行连接。
优选地，在所述压缩机的回气管与主换向阀的第二接口之间连接有第一毛细管；辅换向阀第四接口与压缩机的回气管通过第二毛细管连接。
本实用新型还提供一种热水机系统，包括热水机室外机、室内机和热回收装置，所述热水机室外机包括压缩机、冷凝器、以及用于连接各部件的连接管，所述热水机室外机还包括与压缩机连接的主换向阀和辅换向阀，其中，所述主换向阀分别与室内机、热回收装置、冷凝器及压缩机的回气口连接；所述辅换向阀分别与压缩机的排气口、主换向阀、热回收装置以及压缩机的回气口连接；所述冷凝器与室内机连接。
优选地，所述室内机为风管机式空调、天花机式空调、柜机式空调，和/或冷、热水控制装置；所述热回收装置为静态加热式热回收装置、循环加热式热回收装置和直接式热回收装置。
本实用新型通过在压缩机和主换向阀之间连接一个辅换向阀，采用主换向阀和辅换向阀，并且在热水机系统处于不同的工作模式下，通过控制主换向阀和辅换向阀的上电及掉电，来实现对热水机室外机中冷媒的流向的切换。采用这种热水机室外机，通过控制热水机室外机、室内机和热回收装置中的三个换热器的串、并联关系，可以使热回收系统在各种工作模式下高效可靠的运行。
附图说明
图1为本实用新型热水机系统的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1，图1为本实用新型热水机的结构示意图。
本实用新型所提供的热水机室外机，其可以提供两个接口，分别通过冷媒所流经的连接管与空调室内机和热回收装置连接，并通过采用换向阀在不同模式下对冷媒的流向进行切换，从而控制冷水机系统完成在不同工作模式下的各种功能。冷水机系统的各种工作模式可以包括如单制冷模式、单制热模式、热回收+制冷模式，以及单制生活用水模式等模式。
在本实施例中，热水机室外机包括压缩机10和冷凝器20，冷凝器20与室内机连接。以及用于连接热水机室外机中各部件的连接管，本实施例中该连接管可以为铜管。本实施例所提供的热水机室外机还包括主换向阀30和辅换向阀31。本实施例中，主换向阀30和辅换向阀31都为四通阀，并且，主换向阀30分别与室内机、热回收装置、冷凝器20及压缩机10的回气口连接；而辅换向阀31分别与压缩机10的排气口、主换向阀10、热回收装置以及压缩机10的回气口连接。
在上述实施例中，辅换向阀31包括四个接口，即第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；而辅换向阀31的第一接口与压缩机10的排气口连接，第二接口通过压缩机10的排气管11与主换向阀30的第一接口连接，第三接口与热回收装置连接，第四接口连接压缩机10的回气口。主换向阀30也包括四个接口，即第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，而主换向阀30的第一接口连接热回收装置，第二接口连接室内机，第三接口连接冷凝器30，第四接口连接压缩机10的回气口。
通过控制主换向阀30和辅换向阀31的关闭和开启，即控制主换向阀30和辅换向阀31的换向，可以对热水机室外机中冷媒的流向进行切换，从而可以控制热水机室外机、室内机和热回收装置中的三个换热器的串、并联关系，使得热水机系统可以高效并可靠地完成其处于不同工作模式时的各种功能，并且避免了热水机系统在不同工作模式下的各种缺陷。
本实用新型实施例，在压缩机10和主换向阀30之间连接一个辅换向阀31，在热水机系统处于不同工作模式下，通过控制主换向阀30和辅换向阀31的上电及掉电，控制主换向阀30和辅换向阀31进行换向，从而来实现对热水机室外机中冷媒的流向进行切换。采用这种热水机室外机，通过控制热水机室外机、室内机和热回收装置中的换热器的串、并联关系，可以使热回收系统在各种工作模式下高效可靠的运行。
在上述实施例中，热水机室外机还包括设置在所述辅换向阀31的第三接口与热回收装置之间的连接管上的进热回收截止阀60和出热回收截止阀61，进热回收截止阀60和出热回收截止阀61分别连接在热回收装置的进出管路上。而在室内机与主换向阀30的第二接口之间的连接管上，还设置有进室内截止阀70和出室内截止阀71，进室内截止阀70和出室内截止阀71分别连接在室内机的进出管路上。
在上述实施例中，在主换向阀30的第二接口连接室内机的出气管路的出口与压缩机10的回气管12之间连接有第一毛细管50；同时，辅换向阀31的第四接口与压缩机10的回气管12是通过第二毛细管51进行连接的。采用第一毛细管50和第二毛细管51，可以用于回收没有处于使用状态的换热器中的冷媒，这样就可以保证热水机系统在运行时冷媒量不会变，从而可以避免由于冷媒堆积在没有处于使用状态的换热器中而使运行系统中所需要的冷媒减少，因回气压力降低而导致的机组性能下降甚至无法运行的问题。
在上述实施例中，所述第一单向阀41和第一单向电磁阀40之间设置有第一连接点，所述膨胀阀90与91之间设置有第二连接点，热水机室外机还包括第二单向电磁阀80和与其连接在同一个管路上的第二单向阀81，第二单向电磁阀80第二单向阀81连接在所述第一连接点与第二连接点之间。第二单向电磁阀80第二单向阀81所组成的管路为第一单向电磁阀40和第一单向阀41的旁通管路。这样，通过对主换向阀30和辅换向阀31的上电和掉电的状态进行控制，并且通过控制第一单向电磁阀40和第二单向电磁阀80的开启和关闭，即控制第一单向电磁阀40和第二单向电磁阀80所在的两个管路之间的迅速切换，就可以实现在不同的工作模式下控制冷凝剂的走向，从而控制热水机室外机、室内机和热回收装置中的三个换热器在不同的模式下形成串、并联的关系。使得热水机系统保持满负荷运行，运行效率高，并且在制冷、制热和热回收温度上都可以满足用户的需求。
在上述实施例中，热水机室外机还包括第一膨胀阀90和第二膨胀阀91，这两个膨胀阀都可以设置为电子膨胀阀，所述第一膨胀阀90和第二膨胀阀91串联于冷凝器20与进室内截止阀70之间，并且第一膨胀阀90和冷凝器20相连接。通过这两个电子膨胀阀，就可以精确地调节并控制热水机系统中冷媒的流量，使得热水机系统运行时的能效比更高。
由于热水机系统的工作模式有单制冷模式、单制热模式、热回收+制冷模式，以及单制生活用水模式。以下为热水机系统处于不同工作模式下的运行原理：
1、当热水机系统处于单制冷模式时
热水机系统处于这个模式时，热回收装置不工作，而室内机只完成制冷的功能。这时，主换向阀30和辅换向阀31掉电，使得制冷剂经由辅换向阀31和主换向阀30直接流向冷凝器20；第一单向电磁阀40和第二单向电磁阀80关闭，室外风机打开，第一膨胀阀90打开；
此模式下制冷剂的流向为：压缩机10的排气口-辅换向阀31-压缩机10的排气管11-主换向阀30-冷凝器20-第一膨胀阀90-第二膨胀阀91-进室内截止阀70-室内机-出室内截止阀71-主换向阀30-压缩机10的回气管12-压缩机10。
2、当热水机系统处于单制热模式时
热水机系统处于这个模式时，热回收装置不工作，而室内机只完成制热的功能。主换向阀30上电，辅换向阀31掉电，控制主换向阀30进行换向，这时冷凝剂经由辅换向阀31流向主换向阀30，而由于改变了主换向阀30的出口方向，冷凝剂经过主换向阀30先流向室内机的出气管路，而进入室内机；第-单向电磁阀40和第二单向电磁阀80关闭，室外风机打开，第二膨胀阀91打开；
此模式下制冷剂的流向为：压缩机10的排气口-辅换向阀31-压缩机10的排气管11-主换向阀30-出室内截止阀71-室内机-进室内截止阀70-第二膨胀阀91-第一膨胀阀90-冷凝器20-主换向阀30-压缩机10的排气管11-辅换向阀31-压缩机10。
3、当热水机系统处于热回收+制冷模式时：
热水机系统处于这个模式时，热回收装置和室内机同时工作，而共同完成热回收和制冷的功能。可以采用如下两种方案：
(1)、方案一：辅换向阀31上电，控制辅换向阀31进行换向，主换向阀30掉电，此时制冷剂则会经由辅换向阀31首先流向热回收装置的进气管路，并进入热回收装置；第一单向电磁阀40和第一膨胀阀90关闭，第二单向电磁阀80打开，室外风机关闭；
此时制冷剂的流向为：压缩机10的排气口-辅换向阀31-进热回收截止阀60-热回收装置-出热回收截止阀61-第一单向阀41-第二单向电磁阀80-第二单向阀81-第二膨胀阀91-进室内截止阀70-室内机-出室内截止阀71-主换向阀30-压缩机10的回气管12-压缩机10。
(2)、方案二：辅换向阀31上电，控制辅换向阀31进行换向，主换向阀30掉电，此时制冷剂则会经由辅换向阀31首先流向热回收装置的进气管路，并进入热回收装置；第二单向电磁阀80关闭，第一单向电磁阀40和第一膨胀阀90打开，室外风机打开；
此时制冷剂的流向为：压缩机10的排气口-辅换向阀31-进热回收截止阀60-热回收装置-出热回收截止阀61-第一单向阀41-第一单向电磁阀40-主换向阀30-冷凝器20-第一膨胀阀90-第二膨胀阀91-进室内截止阀70-室内机-出室内截止阀71-主换向阀30-压缩机10的回气管12-压缩机10。
4、当热水机系统处于单制生活用水模式时：
(1)、方案一：辅换向阀31上电，控制辅换向阀31进行换向，主换向阀30掉电，此时制冷剂则会经由辅换向阀31首先流向热回收装置的进气管路，并进入热回收装置；第二单向电磁阀80打开，第一单向电磁阀40和第一膨胀阀90关闭，室外风机打开；
此时制冷剂的流向为：压缩机10-辅换向阀31-进热回收截止阀60-热回收装置-出热回收截止阀61-第一单向阀41-第二单向电磁阀80-第二单向阀81-第一膨胀阀90-冷凝器20-主换向阀30-压缩机10的回气管12-压缩机10。
(2)、方案二：辅换向阀31和主换向阀30上电，控制主换向阀30和辅换向阀31同时进行换向，主换向阀30掉电，此时制冷剂则会经由辅换向阀31首先流向热回收装置的进气管路，并进入热回收装置；第二单向电磁阀80关闭，第一单向电磁阀40和第一膨胀阀90打开，室外风机打开；
此时制冷剂的流向为：压缩机10-辅换向阀31-进热回收截止阀60-热回收装置-出热回收截止阀61-第一单向阀41-第一单向电磁阀40-主换向阀30-出室内截止阀71-室内机-进室内截止阀70-第二膨胀阀91-第一膨胀阀90-冷凝器20-主换向阀30-压缩机10的回气管12-压缩机10。
本实用新型还提供一种热水机系统。
本实用新型所提供的热水机系统包括热水机室外机、室内机和热回收装置。而在本实施例中，热水机室外机包括压缩机10和冷凝器20，冷凝器20与室内机连接。以及用于连接热水机室外机中各部件的连接管，本实施例中该连接管可以为铜管。本实施例所提供的热水机室外机还包括主换向阀30和辅换向阀31。本实施例中，主换向阀30和辅换向阀31都为四通阀，并且，主换向阀30分别与室内机、热回收装置、冷凝器20及压缩机10的回气口连接；所述辅换向阀分别与压缩机10的排气口、主换向阀10、热回收装置以及压缩机10的回气口连接。
辅换向阀31包括四个接口，即第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；而辅换向阀31的第一接口与压缩机10的排气口连接，第二接口通过压缩机10的排气管11与主换向阀30的第一接口连接，第三接口与热回收装置连接，第四接口连接压缩机10的回气口。主换向阀30也包括四个接口，即第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，而主换向阀30的第一接口连接热回收装置，第二接口连接室内机，第三接口连接冷凝器30，第四接口连接压缩机10的回气口。
通过控制主换向阀30和辅换向阀31的关闭和开启，即控制主换向阀30和辅换向阀31的换向，可以对热水机室外机中冷媒的流向进行切换，从而可以控制热水机室外机、室内机和热回收装置中的三个换热器的串、并联关系，使得热水机系统可以高效并可靠地完成其处于不同工作模式时的各种功能，并且避免了热水机系统在不同工作模式下的各种缺陷。
在上述实施例中，热水机系统中的室内机可以为风管机式空调、天花机式空调和柜机式空调等空调设备，也可以为用于多个空调房间的制冷、制热或地板采暖的冷水装置和热水装置，可以包括带保温的套管式换热器和水泵。同时，在本实施例中，热水机系统中的热回收装置可以为如包括铜盘管、水箱内胆、保温材料和水箱外壳的承压水管之类的静态加热式热回收装置；还可以为包括带保温的套管式换热器的循环加热式热回收装置；以及包括带保温的套管式换热器、电子流量控制器和保温水箱之类的直接式热回收装置。
本热水机系统的实施例包括了上述热水机室外机的结构的各实施例的全部技术方案，所达到的技术效果也相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种热水机室外机，包括压缩机、冷凝器、以及用于连接各部件的连接管，其特征在于，所述热水机室外机还包括与压缩机连接的主换向阀和辅换向阀，其中，所述主换向阀分别与室内机、热回收装置、冷凝器及压缩机的回气口连接；所述辅换向阀分别与压缩机的排气口、主换向阀、热回收装置以及压缩机的回气口连接；所述冷凝器与室内机连接。
2.如权利要求1所述的热水机室外机，其特征在于，所述主换向阀与辅换向阀分别包括第一至第四接口，并且所述辅换向阀的第一接口与压缩机的排气口连接，第二接口通过压缩机的排气管与所述主换向阀的第一接口连接，第三接口与热回收装置连接，第四接口连接压缩机的回气口；所述主换向阀的第一接口连接热回收装置，第二接口连接室内机，第三接口连接冷凝器，第四接口连接压缩机的回气口。
3.如权利要求2所述的热水机室外机，其特征在于，还包括设置在所述辅换向阀的第三接口与热回收装置之间的连接管上的进热回收截止阀、设置在所述主换向阀的第一接口与热回收装置之间的连接管上的出热回收截止阀、设置在室内机与所述主换向阀的第二接口之间的连接管上的进室内截止阀，以及设置在室内机与所述主换向阀的第三接口之间的连接管上的出室内截止阀。
4.如权利要求3所述的热水机室外机，其特征在于，
在所述冷凝器与进室内截止阀之间还连接有至少两个膨胀阀；
在所述出热回收截止阀与所述主换向阀的第一接口之间连接有第一单向阀和第一单向电磁阀；
在所述第一单向阀和第一单向电磁阀之间设置有第一连接点，在所述至少两个膨胀阀之间设置有第二连接点；所述第一连接点与第二连接点通过第二单向电磁阀和第二单向阀进行连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的热水机室外机，其特征在于，在所述压缩机的回气管与主换向阀的第二接口之间连接有第一毛细管；辅换向阀第四接口与压缩机的回气管通过第二毛细管连接。
6.一种热水机系统，包括热水机室外机、室内机和热回收装置，所述热水机室外机包括压缩机、冷凝器、以及用于连接各部件的连接管，其特征在于，所述热水机室外机还包括与压缩机连接的主换向阀和辅换向阀，其中，所述主换向阀分别与室内机、热回收装置、冷凝器及压缩机的回气口连接；所述辅换向阀分别与压缩机的排气口、主换向阀、热回收装置以及压缩机的回气口连接；所述冷凝器与室内机连接。
7.如权利要求6所述的热水机系统，其特征在于，所述室内机为风管机式空调、天花机式空调、柜机式空调，和/或冷、热水控制装置；所述热回收装置为静态加热式热回收装置、循环加热式热回收装置和直接式热回收装置。
8.如权利要求6所述的热水机系统，其特征在于，所述热水机室外机为如权利要求2至5中任一项所述的热水机室外机。
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