CN205245605U - 一体机空调热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一体机空调热水器，其中，包括热交换器、水热交换器；所述热交换器和水热交换器串接并形成冷媒循环回路；还包括一体机内的控制器，分别设置在一体机上的传感单元和阀门单元，以及所述一体机空调热水器内设有串接于冷媒循环回路的工质盘管和围设在工质盘管周围的水盘管，该水盘管的进水端和出水端分别与自来水进水口和热水供给口连通，所述传感单元和阀门单元分别与控制器连接，所述传感单元检测得到的信号传给控制器控制器根据该信号控制阀门单元的工作。相对于现有技术，本实用新型一机两用，节能又环保，结构简单和安装方便。

Description

一体机空调热水器

技术领域

本实用新型涉及电器领域，特别是涉及一体机空调热水器。

背景技术

现有分体式空调器已被广泛使用，空气能热水器也有广泛使用，他们都是根据逆卡诺循环原理，利用工质(冷媒)不断完成热力循环，实现热量转换，达到制冷制热和提供热水的目的，但通常是单独作为空调器或空气能热水器使用，极少有两者合一的产品上市，这不仅增加用户经济负担，而且没有极大限度节能和环保。空气能制热水是反复加热，热利用效率低下，能效比差，压缩机寿命短，浪费冷媒功率高，所以浪费费用很大。现在也有对单一功能的空调器进行改进，用空调器散发的余热对水加温后作为生活用的热水，一定程度上可以解决空调器余热资源浪费的问题，但是，这类改进的空调器需拆卸现有的空调器，添加组装加热元件，改装结构复杂，容易损坏空调本身，而且改装后的空调器夏季制冷量极低，冬季产热水量不足，难以在生活中得到推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一机两用，节能又环保，结构简单和安装方便的一体机空调热水器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一体机空调热水器，其中,包括热交换器、水热交换器；所述热交换器和水热交换器串接并形成冷媒循环回路；还包括一体机内的控制器，分别设置在一体机上的传感单元和阀门单元，以及所述一体机空调热水器内设有串接于冷媒循环回路的工质盘管和围设在工质盘管周围的水盘管，该水盘管的进水端和出水端分别与自来水进水口和热水供给口连通，所述传感单元和阀门单元分别与控制器连接，所述传感单元检测得到的信号传给控制器控制器根据该信号控制阀门单元的工作。由此，提供一种冷水直接制热出水，制热水时免费享受冷气，制热水效率高，全热回收，对制冷效果更好，对出热水量大，减轻压缩机负载，延长压缩机使用寿命。比现有空气能单独制热水节省很大的能耗，比现有空调单独制冷效果更好，又可以烧热水同时又可以制冷，一机两用。本一体机空调热水器又节能又环保，结构简单，安装方便。

在一些实施方式中，阀门单元包括分别与控制器的电连接的四通阀，该四通阀的主接口与压缩机的出气端连通，其接口分别是：1)与热交换器连通；2)与储液器的回气入口连通；3)与工质盘管水热交换器入口连通；

所述的阀门单元还包括单向阀：第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，该单向阀与工质盘管水热交换器的出口连通；该工质盘管的出口通过该单向阀分别与热交换器和水热交换器连通，该第一电子膨胀阀与控制器的电连接并设置在该单向阀与该热交换器连接的支路上，该第二电子膨胀阀与控制器的电连接并设置该单向阀与水热交换器连接的支路上。

在一些实施方式中，传感单元包括分别与控制器的电连接的水热交换器盘管探头和热交换器盘管探头，该水热交换器盘管探头设置在该单向阀所在管路上，该热交换器盘管探头设置在第二电子膨胀阀和水热交换器之间的管路上，该热交换器盘管探头设置在该第一电子膨胀阀和热交换器之间的管路上，该水热交换盘管探头和热交换器盘管探头将检测得到的结果传给所述控制器，所述控制器根据该检测得到的结果控制该第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀及热交换器的工作。

在一些实施方式中，传感单元还包括分别与控制器的电连接的排气温度保护探头高压压力保护开关，回气管温度探头和低压压力保护开关，该排气温度保护探头和该高压压力保护开关依次设置在该压缩机的出气端所在的管路上，该回气温度探头和该低压压力保护开关依次设置在该储液器的回气入口的管路上，该排气温度保护探头、该高压压力保护开关、该回气管温度探头和该低压压力保护开关，将检测得到的安全信号传给所述控制器，所述控制器根据该安全信号控制该压缩机和该储液器的工作，此处设置有利于对压缩机储液器进行保护，出现异常时能及时报警并停止运行，从而保证了压缩机的安全工作。

在一些实施方式中，水热交换器内还设有一冷凝压力水流阀，该冷凝阀设置在该水盘管进水端与自来水进口之间的管路上，其压力测量端与所述工质盘管的出口连接，冷凝压力阀的设置有利于实用新型热水器随时根据工质盘管中冷媒的冷凝压力的变化来调节冷水的流量，从而通过直接感应制冷剂循环的压力改变而调节阀门的开启度以保证足够的冷水流过，保证了冷凝压力的稳定，从而也会保证出水温度的恒定。

在一些实施方式中，水热交换器，它结构简单，由内部铜管或其它金属管外套一铝塑管盘绕而成，在使用时，水在复合铝塑管与金属管之间的空隙内流动，热交换工质在金属管内流动，使热交换工质携带的热量传递给水，从而实现把低温水一次性交热为高温水：管径大小根据空调功率所匹配，长度为40米到105米，根据管径及长度设计出出水温45度到80度。

在一些实施方式中，热交换器，它结构简单，由内部金属管外套一金属盘绕而成，在使用时，水在金属管与金属管之间的空隙内流动，热交换工质在金属管内流动，使热交换工质携带的热量传递给水，从而实现把低温水一次性加热为高温水；管径大小根据空调功率所匹配，长度为40米到105米，根据管径及长度设计出出水温45度到80度。

另一目的是提供一体机空调热水器，其中，该空调热水器的独立制热水模式是：当环境温度探头A测得信息，经控制器判断并得出当前环境处于冬天时，或需要单独制热水时，同时风口内机处于关闭状态时，本控制器控制冷媒对水制热，此时新型一体机处于独立制热水模式，本控制器实现以下控制，启动压缩机、储液器和一体机热交换器，四通阀的主接口与压缩机高压口连通和接口一与一体机回气管连通，接口二与储液器进口连接，接口三与水热交换器处冷媒出口相连通，控制器根据压缩机回气盘管探头和一体机盘管探头得到的温度信号，分别控制第二电子膨胀阀关闭和第一电子膨胀阀开启，风口风扇电机不工作及一体机风扇电机21运行吹风换热工作；

冷媒依次经过：压缩机→四通阀主接口→四通阀进入水热交换器盘管→单向阀→第一电子膨胀阀→工质盘管进口→四通阀出口→四通阀出口→储液器→压缩机；

冷水依次经过：自来水进口→进水电磁阀→冷凝压力阀→三通进→水热交换器盘管出口→出水口；

当继续运行该独立制热模式时，控制器处于控制状态，且一直循环上述工作过程。

另一目的是提供一体机空调热水器，其中，该空调热水器的热回收模式是：当环境温度探头A测得的信号经控制器判断并得出当前环境处于夏天，或同时测得需要制热水时，且一体机处于开启状态时，本控制器控制冷媒进行对室内制冷同时实现对冷水制热。该实用新型一体机此时处于热回收模式，这时本控制器实现以下控制：启动压缩机、四通阀主接口与接口3)连通、其接口3)与工质外围盘管再到单向阀、再经过风口进入室内风口机、由室内风口机回到储液器流入压缩机，本控制器根据回气管温度探头测得的温度信号分别控制第二电子膨胀阀开启和第一电子膨胀阀关闭，室内风口机风扇电机运行吹风换热工作，且一体机风扇电机不工作；

冷媒依次经过：压缩机→四通阀→四通阀出口→水热交换器→单向阀→第二电子膨胀阀进入风口→进入室内风口机→储液器；

冷水依次经过：自来水进口→进水电磁阀→冷凝压力阀→三通进水口→一体机外围工质盘管(水热交换器盘管)出口→出水口；

当继续运行于该热回收模式，控制器一直于热回收模式，且一直处于上述循环工作过程。

另一目的是提供一体机空调热水器，其中，该空调热水器的热回收模式是：当环境温度探头A测得的信号经控制器判断并得出当前环境处于夏天时，内机风口处于开启状态时，一体机的控制器控制冷媒进行对室内制冷工作，同时不对冷水制热或是水箱水满时，本实用新型此时处于制冷模式。此时一体机控制器实现以下控制：启动压缩机、四通阀主接口与其1接口连通、其2)与其3)接口连通、其1)接口与一体机盘管连通，由控制器根据回气管温度探头测得的温度信号分别控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀开启、室内机风口电机和一体机风扇电机运行吹风换热工作；

冷媒依次经过：压缩机→四通阀主接口与1)接口相通、再与一体机盘管给第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀与室外机风口连通→储液器→回到压缩机。

通过上述技术方案，本实用新型一体机空调热水器的冷水制热效率高、且其节省能耗、结构一体化、安装方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的水热交换器的结构示意图；

图3是本实用新型的电路结构示意图；

图4是本实用新型独立制热水模式的结构示意图；

图5是本实用新型热回收模式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。

请参阅图1、图2、图3，本实用新型一体机空调热水器装置，其包括：压缩机11、储液器12、四通阀13、热交换器盘管14、水热交换器15、冷媒单向阀16、、冷凝压力阀17、冷媒进室内机风口18、冷媒出室内机风口19、风口室内机20、一体机风机21、单片机控制器31、低压保护开关32、高压保护开关33、第一电子膨胀阀34、第二电子膨胀阀35、一体机的(小)排气温度探头37、热交换器小出口探头38、水热交换器小出口探头39、一体机热交换探头40、出水温度探头41、回水温度探头42、进水电磁阀51、降温电磁阀52、回水电磁阀53、工质外围水盘管54、三通进水55、三通热出水56、进水口57、回水进口58、热水出口59、回气探头60、室内机(风口)盘管61、第二电子膨胀阀到风口的探头62。

本一体机空调热水器分为三种模式：1、独立制热水模式；2、热回收模式；3、制冷模式。

如图4所示，第一种：独立制热水模式：

当环境温度探头A测得信息，经控制器31判断并得出当前环境处于冬天时，或需要单独制热水时，同时风口内机处于关闭状态时，本控制器31控制冷媒对水制热，此时新型一体机处于独立制热水模式，本控制器31实现以下控制，启动压缩机11、储液器12和一体机热交换器15，四通阀13的主接口与压缩机高压口连通和接口一与一体机回气管连通，接口二与储液器进口连接，接口三与水热交换器处冷媒出口相连通，控制器根据压缩机回气盘管探头和一体机盘管探头14得到的温度信号，分别控制第二电子膨胀阀35关闭和第一电子膨胀阀34开启，风口风扇电机不工作及一体机风扇电机21运行吹风换热工作。

冷媒依次经过：压缩机11→四通阀主接口→四通阀3进入水热交换器盘管15→单向阀16→第一电子膨胀阀34→工质盘管14进口→四通阀1出口→四通阀2出口→储液器12→压缩机11。

冷水依次经过：自来水进口57→进水电磁阀51→冷凝压力阀17→三通55进→水热交换器盘管出口56→出水口59。

当本实用新型一体机空调热水装置继续运行该独立制热模式时，控制器处于控制状态，本实用新型一体机一直循环上述工作过程。

如图2所示，第二种：热回收模式

当环境温度探头A测得的信号经控制器31判断并得出当前环境处于夏天，或同时测得需要制热水时，且一体机处于开启状态时，本控制器31控制冷媒进行对室内制冷同时实现对冷水制热。该实用新型一体机此时处于热回收模式，这时本控制器实现以下控制：启动压缩机11、四通阀主接口与接口3连通、其接口3与工质外围盘管54再到单向阀16、再经过风口18进入室内风口机、由室内风口机19回到储液器12流入压缩机11，本控制器根据回气管温度探头32测得的温度信号分别控制第二电子膨胀阀35开启和第一电子膨胀阀34关闭，室内风口机风扇电机20运行吹风换热工作，且一体机风扇电机不工作。

冷媒依次经过：压缩机11→四通阀13→四通阀3出口→水热交换器15→单向阀16→第二电子膨胀阀进入风口18→进入室内风口机19→储液器12。

冷水依次经过：自来水进口57→进水电磁阀51→冷凝压力阀17→三通进水口55→一体机外围工质盘管(水热交换器盘管)出口56→出水口59。

当本实用新型一体机空调热水装置继续运行于该热回收模式，本控制器31一直于上述控制模式，本一体机一直处于上述循环工作过程。

如图5所示，第三种：制冷模式

当环境温度探头A测得的信号经控制器31判断并得出当前环境处于夏天时，内机风口20处于开启状态时，一体机的控制器31控制冷媒进行对室内制冷工作，同时不对冷水制热或是水箱水满时，本实用新型此时处于制冷模式。此时一体机控制器31实现以下控制：启动压缩机11、四通阀13主接口与其1接口连通、其2与其3接口连通、其1接口与一体机盘管连通，由控制器根据回气管温度探头测得的温度信号分别控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀开启、室内机风口电机20和一体机风扇电机21运行吹风换热工作。

冷媒依次经过：压缩机11→四通阀主接口与1接口相通、再与一体机盘管给第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀与室外机风口连通→储液器12→回到压缩机11。

当本实用新型空调热水装置(一体机)继续运行该制冷模式时，控制器一直处于上述控制状态，一直循环上述工作过程。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一体机空调热水器，其特征在于,包括热交换器、水热交换器；所述热交换器和水热交换器串接并形成冷媒循环回路；还包括一体机内的控制器，分别设置在一体机上的传感单元和阀门单元，以及所述一体机空调热水器内设有串接于冷媒循环回路的工质盘管和围设在工质盘管周围的水盘管，该水盘管的进水端和出水端分别与自来水进水口和热水供给口连通，所述传感单元和阀门单元分别与控制器连接，所述传感单元检测得到的信号传给控制器控制器根据该信号控制阀门单元的工作。

2.根据权利要求1所述的一体机空调热水器，其特征在于，所述的阀门单元包括分别与控制器的电连接的四通阀，该四通阀的主接口与压缩机的出气端连通，其接口分别是：1)与热交换器连通；2)与储液器的回气入口连通；3)与工质盘管水热交换器入口连通；

所述的阀门单元还包括单向阀：第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，该单向阀与工质盘管水热交换器的出口连通；该工质盘管的出口通过该单向阀分别与热交换器和水热交换器连通，该第一电子膨胀阀与控制器的电连接并设置在该单向阀与该热交换器连接的支路上，该第二电子膨胀阀与控制器的电连接并设置该单向阀与水热交换器连接的支路上。

3.根据权利要求2所述的一体机空调热水器，其特征在于，所述的传感单元包括分别与控制器的电连接的水热交换器盘管探头和热交换器盘管探头，该水热交换器盘管探头设置在该单向阀所在管路上，该热交换器盘管探头设置在第二电子膨胀阀和水热交换器之间的管路上，该热交换器盘管探头设置在该第一电子膨胀阀和热交换器之间的管路上，该水热交换盘管探头和热交换器盘管探头将检测得到的结果传给所述控制器，所述控制器根据该检测得到的结果控制该第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀及热交换器的工作。

4.根据权利要求3所述的一体机空调热水器，其特征在于：所述传感单元还包括分别与控制器的电连接的排气温度保护探头高压压力保护开关，回气管温度探头和低压压力保护开关，该排气温度保护探头和该高压压力保护开关依次设置在该压缩机的出气端所在的管路上，该回气温度探头和该低压压力保护开关依次设置在该储液器的回气入口的管路上，该排气温度保护探头、该高压压力保护开关、该回气管温度探头和该低压压力保护开关，将检测得到的安全信号传给所述控制器，所述控制器根据该安全信号控制该压缩机和该储液器的工作，此处设置有利于对压缩机储液器进行保护，出现异常时能及时报警并停止运行，从而保证了压缩机的安全工作。

5.根据权利要求4所述的一体机空调热水器，其特征在于：所述水热交换器内还设有一冷凝压力水流阀，该冷凝阀设置在该水盘管进水端与自来水进口之间的管路上，其压力测量端与所述工质盘管的出口连接，冷凝压力阀的设置有利于实用新型热水器随时根据工质盘管中冷媒的冷凝压力的变化来调节冷水的流量，从而通过直接感应制冷剂循环的压力改变而调节阀门的开启度以保证足够的冷水流过，保证了冷凝压力的稳定，从而也会保证出水温度的恒定。

6.根据权利要求1所述的一体机空调热水器，其特征在于：所述的水热交换器，它结构简单，由内部铜管或其它金属管外套一铝塑管盘绕而成，在使用时，水在复合铝塑管与金属管之间的空隙内流动，热交换工质在金属管内流动，使热交换工质携带的热量传递给水，从而实现把低温水一次性交热为高温水：管径大小根据空调功率所匹配，长度为40米到105米，根据管径及长度设计出出水温45度到80度。

7.根据权利要求1所述的一体机空调热水器，其特征在于：所述的热交换器，它结构简单，由内部金属管外套一金属盘绕而成，在使用时，水在金属管与金属管之间的空隙内流动，热交换工质在金属管内流动，使热交换工质携带的热量传递给水，从而实现把低温水一次性加热为高温水；管径大小根据空调功率所匹配，长度为40米到105米，根据管径及长度设计出出水温45度到80度。