CN210485986U - 空调器及其新风热泵循环管路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调器及其新风热泵循环管路，该新风热泵循环管路包括：新风循环组件，包括第一新风通路、第二新风通路、排风通路和切换开关，所述切换开关处于第一工作状态时，所述第一新风通路贯通，所述第二新风通路截止；所述切换开关处于第二工作状态时，所述第一新风通路截止，所述第二新风通路贯通；热泵循环组件，包括设置于所述排风通路内的第一蒸发器、储水箱和设置于所述储水箱内的冷凝器，所述第一蒸发器的冷媒管接入所述储水箱、并与所述储水箱内的冷凝器相连接。这样，具有该新风热泵循环管路的空调器既避免了热量浪费，又可以为用户同时提供生活热水，且提高了排风的热回收效率。

Description

空调器及其新风热泵循环管路

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种空调器及其新风热泵循环管路。

背景技术

在空调的工作过程中，其室外机冷凝器会产生大量的热量，而传统的家用空调中，室外机冷凝器的热量一般直接排走，缺少对这部分热量的回收利用装置，造成能源浪费。尤其是在设置了新风系统的空调器中，无论室外温度如何，新风系统的排风都会稳定在22-26℃之间，这部分温度较高的排风直接排至室外，造成了更为严重的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种空调器及其新风热泵循环管路，以至少部分解决上述至少一个技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种新风热泵循环管路，用于空调器，包括：

新风循环组件，所述新风循环组件包括第一新风通路、第二新风通路、排风通路和切换开关，所述切换开关处于第一工作状态时，所述第一新风通路贯通，所述第二新风通路截止；所述新切换开关处于第二工作状态时，所述第一新风通路截止，所述第二新风通路贯通；

热泵循环组件，所述热泵循环组件包括设置于所述排风通路内的第一蒸发器、储水箱和设置于所述储水箱内的冷凝器，所述第一蒸发器的冷媒管接入所述储水箱、并与所述储水箱内的冷凝器相连接，所述冷媒管上设置有压缩机，所述储水箱上设置有冷水进口和热水出口。

进一步地，所述新风循环组件包括第一新风口、第一新风阀、热回收装置、新风风机和新风管；所述第一新风口、所述第一新风阀、所述热回收装置、所述新风风机和所述新风管沿新风吹入方向依次设置以形成第一新风通路；

所述切换开关包括设置于所述第一新风通路内的第一新风阀和设置于所述第二新风通路内的第二新风阀；所述第一工作状态为所述第一新风阀处于开启状态、所述第二新风阀处于截止状态，所述第二工作状态为所述第一新风阀处于截止状态、所述第二新风阀处于开启状态。

进一步地，所述新风循环组件还包括第二新风口和第二新风阀，所述第二新风口、所述第二新风阀、所述新风风机和所述新风管沿新风吹入方向依次设置以形成第二新风通路。

进一步地，所述新风循环组件还包括排风管、排风风机、排风阀和排风口，所述排风管、所述排风风机、所述热回收装置、所述排风阀和所述排风口沿排风吹入方向依次设置以形成排风通路。

进一步地，所述热泵循环组件还包括节流装置，所述节流装置设置于所述第一蒸发器与所述冷凝器之间的管路上。

本实用新型还提供一种空调器，包括如上所述的新风热泵循环管路。

本实用新型所提供的空调器及其新风热泵循环管路，设置了新风、热泵循环系统，在工作过程中，室内空气经排风通路进入热泵循环组件的第一蒸发器，经第一蒸发器和压缩机的处理后，排风通路中已经过热回收装置进行初步热回收后的空气，在第一蒸发器处与第一蒸发器内的制冷剂进行热交换，提高了制冷剂的温度，降低了需要排放的空气的温度，高温制冷剂进入储水箱，以加热储水箱中的冷水，以便实现生活热水的制取，被第一蒸发器进一步吸收了热量的空气温度进一步降低，并以低温空气的形式排出室外。这样，具有该新风热泵循环管路的空调器既避免了热量浪费，又可以为用户同时提供生活热水，且提高了排风的热回收效率，当使用热泵热回收后，由于第一蒸发器内制冷剂的蒸发温度低，甚至可以低于室外温度，经过第一蒸发器吸热后的排风温度将会低于室外空气温度，从而实现热回收效率大于100％的效果。

附图说明

图1和图2为本实用新型所提供的新风热泵循环管路一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的新风热泵循环管路包含了新风内循环回路时的结构示意图；

其中，图1和图2中箭头方向为空气流动方向。

附图标记说明：

1-新风管 2-排风管 3-新风风机 4-排风风机 5-排风阀

6-排风旁通阀 7-热回收装置 8-第一新风阀 9-新风旁通阀

10-排风口 11-第一蒸发器 12-新风过滤器 13-第一新风口

14-节流装置 15-冷凝器 16-压缩机 17-储水箱 18-第二新风阀

19-第二新风口 20-第二压缩机 21-第二蒸发器 22-第二节流装置

23-第二冷凝器 24-四通换向阀 25-第三蒸发器

100-第一参数获取单元 200-第二参数获取单元 300-比较单元

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请参考图1和图2，图1和图2为本实用新型所提供的新风热泵循环管路一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的新风热泵循环管路用于空调器，该空调器可以具体为壁挂式空调或柜式空调等，该新风热泵循环管路包括新风循环组件和热泵循环组件，其中，所述新风循环组件包括第一新风通路、第二新风通路、排风通路、新风旁通阀9和切换开关，所述切换开关处于第一工作状态时，所述第一新风通路贯通，所述第二新风通路截止；所述切换开关处于第二工作状态时，所述第一新风通路截止，所述第二新风通路贯通；所述热泵循环组件包括设置于所述排风通路内的第一蒸发器11、储水箱17和设置于所述储水箱17内的冷凝器15，所述第一蒸发器11的冷媒管接入所述储水箱17、并与所述储水箱内的冷凝器相连接，所述冷媒管上设置有压缩机16，所述储水箱17上设置有冷水进口和热水出口。

该新风热泵循环管路中，通过设置的热泵循环组件形成热泵热回收装置7，从而利用热泵循环组件中的第一蒸发器11内制冷剂的相变吸热，提升热回收的效率，使得排风在经过热泵循环组件后与第一蒸发器11内的制冷剂发生热交换，从而吸收排风中的余热，避免能量散失和浪费。同时，热泵循环组件的第一蒸发器11设置在排风通路内，冷凝器15设置在储水箱17内，从而利用热泵式蒸汽压缩制冷循环原理，实现将排风中的热量进行高效回收利用的目的。

在实际使用过程中，该热泵循环组件的第一蒸发器11可以独立设置，也可以作为热泵式空气源热水器的辅助第一蒸发器11使用。

具体地，所述新风循环组件包括第一新风口13、热回收装置7、新风风机3和新风管1；所述第一新风口13、所述第一新风阀8、所述热回收装置7、所述新风风机3和所述新风管1沿新风吹入方向依次设置以形成第一新风通路。所述切换开关包括设置于所述第一新风通路内的第一新风阀8和设置于所述第二新风通路内的第二新风阀18；所述第一工作状态为所述第一新风阀8处于开启状态、所述第二新风阀18处于截止状态，所述第二工作状态为所述第一新风阀8处于截止状态、所述第二新风阀18处于开启状态。所述新风循环组件还包括第二新风口19和第二新风阀18，所述第二新风口19、所述第二新风阀18、所述新风风机3和所述新风管1沿新风吹入方向依次设置以形成第二新风通路。

在工作过程中，第一新风阀8处于开启状态、所述第二新风阀18处于截止状态时，第一新风通路贯通、第二新风通路截止，室外新风经第一新风口13进入第一新风通路，在第一新风口13的内侧还可设置有新风过滤器12，以便对新风进行过滤，提高新风清洁度，经新风过滤器12过滤后的新风进入热回收装置7后经新风风机3后，通过新风管1进入室内；第一新风阀8处于截止状态、所述第二新风阀18处于开启状态时，所述第一新风通路截止，所述第二新风通路贯通，此时第二新风阀18开启，室外新风经第二新风口19、第二新风阀18进入第二新风通路，并经新风风机3和新风管1进入室内。这样，新风通路为两路，即第一新风通路和第二新风通路，当无需经过热回收装置7时，新风经第二新风通路直接进入室内，当需要经过热回收装置7时，则新风进入后先经热回收装置7，再进入室内，以便在不同的环境工况下，得以选择不同的新风循环模式，从而选择最为适宜的新风流通路径，以保证耗能最低。

进一步地，所述新风循环组件还包括排风管2、排风风机4、排风阀5和排风口10，所述排风管2、所述排风风机4、所述热回收装置7、所述排风阀5和所述排风口10沿排风吹入方向依次设置以形成排风通路，在该排风通路上还设置有排风旁通阀6，以便在需要时，开启排风旁通阀6，实现排风不经过热回收装置7而直接排出。这样，在新风通路和排风通路之间设置热回收装置7，该热回收装置7为全热回收，目的为降低排风空气的湿度，防止热泵热回收时第一蒸发器11结冰，影响其换热效率，同时新、排风之间的热回收装置7可以提高新风的温度和湿度，以降低房间的加热负荷。

上述热泵循环组件还包括节流装置14，所述节流装置14设置于所述第一蒸发器11与所述冷凝器之间的管路上，以提高热泵循环性能，保证热泵循环的顺利实现。

是实际使用过程中，可能会出现排风热回收的热量不够给热水器加热的情况出现，因此，为了保证热量供给量，可在热泵循环组件中增设至少一个第三蒸发器25，该第三蒸发器25可以与第一第一蒸发器11串联或并联设置，以便在回收热量不够时，作为第一第一蒸发器11的补充。

在上述具体实施方式中，本实用新型所提供的新风热泵循环管路设置了新风、热泵双循环系统，在工作过程中，室内空气经排风通路进入热泵循环组件的第一蒸发器11，经第一蒸发器11和压缩机16的处理后，排风通路中已经过热回收装置7进行初步热回收后的空气，在第一蒸发器11处与第一蒸发器11内的制冷剂进行热交换，提高了制冷剂的温度，降低了需要排放的空气的温度，高温制冷剂进入储水箱17，以加热储水箱17中的冷水，以便实现生活热水的制取，被第一蒸发器11进一步吸收了热量的空气温度进一步降低，并以低温空气的形式排出室外。这样，具有该新风热泵循环管路的空调器既避免了热量浪费，又可以为用户同时提供生活热水，且提高了排风的热回收效率，当使用热泵热回收后，由于第一蒸发器11内制冷剂的蒸发温度低，甚至可以低于室外温度，经过第一蒸发器11吸热后的排风温度将会低于室外空气温度，从而实现热回收效率大于100％的效果。

除了上述新风热泵循环管路，本实用新型还提供一种包括该新风热泵循环管路的空调器，该空调器的其他各部分结构请参考现有技术，在此不做赘述。

在一个具体实施场景中，如图3所示，为了保证新风循环，作为上述第一能效比的来源，本实用新型提供的空调器包括第二压缩机20、第二蒸发器21、第二节流装置22、第二冷凝器23和四通换向阀24，这些零部件之间的连通关系与现有技术相同，再次不做赘述。本实用新型所提供的控制方法可具体涉及冬季两种热回收模式的切换控制：

具体地，室外空气直接处理到室内状态点(不带热回收)，热泵热水器从排风内吸热进行热回收。此时，涉及到两套系统的能效比(COP)，其中一套制热系统是将室外的新风加热到室内温度值，另外一套热泵热水系统是将排风中的热量回收用以加热生活热水。

即：采集室外的环境参数(包括室外温度、室外湿度)、室内的环境参数(包括室内温度、室内湿度)、所要处理的新风的量，根据预先设置的不同型号压缩机在不同运转频率下，满足所要处理的新风的量的条件下得到所对应的COP值，该COP值作为上述第一能效比，记为COP1，COP1即为上述第一套制热系统的COP值。

采集室内的环境参数，即排风参数(包括室内温度、室内湿度)、热泵热水器蒸发器蒸发温度，以及在热泵热水器使用过程中水箱内水温变化过程中，根据预先设置的不同型号压缩机在不同运转频率下热泵机组的COP值，该COP值作为上述第二能效比，记为COP2，COP2即为第二套制热系统的COP值。

其中，COP1为相对稳定值，而COP2由于冷凝侧水箱内温度变化，其值会逐渐变小，耗电量会逐渐增大。从理论上来讲，COP1稳定是由于室外温度和要处理到的室内温度相对固定，所以COP的值相对稳定，COP2是由于放热侧也就是水箱内的水温在逐渐升高，导致冷凝器的放热效果变差，所以COP值会逐渐变小。

室外空气经过一步热回收，(带热回收)处理到新风中间状态点，然后由空调制热到室内状态点；排风与新风进行一步热回收后，温度降到排风中间状态点(但仍高于室外温度)后，热泵热水器再从排风内吸热进行热回收。

采集新风中间状态点的参数，包括温度和湿度、所要处理的新风的量，根据预先设置的不同型号压缩机在不同运转频率下，满足所要处理的新风的量的条件下得到所对应的COP的值，该COP值作为上述第三能效比，记为COP3；

采集排风中间状态点，包括温度和湿度，热泵热水器蒸发器蒸发温度，以及在热泵热水器使用过程中水箱内水温的变化中，根据预先设置的不同型号压缩机在不同运转频率下热泵机组的COP值，该COP值作为上述第四能效比，记为COP4。

在分析比较过程中，比较COP1对应的耗电量和COP2最大COP对应的耗电量之和W1，COP3对应的耗电量和COP4最大COP对应的耗电量之和W2，此时，比较的是带热回收和不带热回收情况下新风和热泵热水器的总耗电量；

当W1大于W2时，采用新经过排风热交换，在进行热泵热回收，当W1小于W2时，旁通掉排风热交换，直接进行热泵热回收。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新风热泵循环管路，用于空调器，其特征在于，包括：

新风循环组件，所述新风循环组件包括第一新风通路、第二新风通路、排风通路和切换开关，所述切换开关处于第一工作状态时，所述第一新风通路贯通，所述第二新风通路截止；所述切换开关处于第二工作状态时，所述第一新风通路截止，所述第二新风通路贯通；

热泵循环组件，所述热泵循环组件包括设置于所述排风通路内的第一蒸发器(11)、储水箱(17)和设置于所述储水箱(17)内的冷凝器(15)，所述第一蒸发器(11)的冷媒管接入所述储水箱(17)、并与所述储水箱内的冷凝器相连接，所述冷媒管上设置有压缩机(16)，所述储水箱(17)上设置有冷水进口和热水出口。

2.根据权利要求1所述的新风热泵循环管路，其特征在于，所述新风循环组件包括第一新风口(13)、热回收装置(7)、新风风机(3)和新风管(1)；所述第一新风口(13)、所述第一新风阀(8)、所述热回收装置(7)、所述新风风机(3)和所述新风管(1)沿新风吹入方向依次设置以形成第一新风通路；

所述切换开关包括设置于所述第一新风通路内的第一新风阀(8)和设置于所述第二新风通路内的第二新风阀(18)；所述第一工作状态为所述第一新风阀(8)处于开启状态、所述第二新风阀(18)处于截止状态，所述第二工作状态为所述第一新风阀(8)处于截止状态、所述第二新风阀(18)处于开启状态。

3.根据权利要求2所述的新风热泵循环管路，其特征在于，所述新风循环组件还包括第二新风口(19)和第二新风阀(18)，所述第二新风口(19)、所述第二新风阀(18)、所述新风风机(3)和所述新风管(1)沿新风吹入方向依次设置以形成第二新风通路。

4.根据权利要求2所述的新风热泵循环管路，其特征在于，所述新风循环组件还包括排风管(2)、排风风机(4)、排风阀(5)和排风口(10)，所述排风管(2)、所述排风风机(4)、所述热回收装置(7)、所述排风阀(5)和所述排风口(10)沿排风吹入方向依次设置以形成排风通路。

5.根据权利要求1－4任一项所述的新风热泵循环管路，其特征在于，所述热泵循环组件还包括节流装置(14)，所述节流装置(14)设置于所述第一蒸发器(11)与所述冷凝器之间的管路上。

6.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1－5任一项所述的新风热泵循环管路。

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