CN216977220U - 换热系统及热水器 - Google Patents

Abstract

本申请属于家用电器技术领域，具体涉及一种换热系统及热水器，该换热系统包括压缩机、四通换向阀、换热器组件、节流阀和控制阀组件，换热器组件包括第一换热器、第二换热器和制热水装置，制热水装置包括第三换热器，四通换向阀的其中两端口与压缩机连接，且四通换向阀的另外两端口分别构成第一换热连接端和第二换热连接端，第一换热连接端和第一换热器连接，第二换热器与第三换热器并联于第二换热连接端，控制阀组件连接于换热器组件，并被配置为控制换热器组件的连通状态，以使第一换热器、第二换热器和第三换热器中的任意两者连接在四通换向阀的两端，从而形成不同的热交换回路。该热水器包括上述换热系统。本申请能够提高换热器的利用率。

Description

换热系统及热水器

技术领域

本申请涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种换热系统及热水器。

背景技术

随之科技的不断发展和人们生活水平的不断提高，空调、热水器等电器逐渐走进越来越多的家庭和办公场所。

相关技术中，热水器通常只具有制热水的功能，用于为家庭或者办公场所提供日常的热水，而制冷、采暖等通常采用其他设备来承担，例如，空调等，以用于夏天的制冷和冬天的采暖，以使室内的空气达到舒适的温度。

然而，相关技术中的热水器存在利用率低，占用空间大的问题。

实用新型内容

本申请提供一种换热系统及热水器，用于实现制冷、采暖、制热水以及除霜等功能，以提高设备的利用率，减小占用空间，提高空间利用率。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种换热系统，包括：压缩机、四通换向阀、换热器组件、节流阀和控制阀组件；所述换热器组件包括第一换热器、第二换热器和制热水装置，所述制热水装置包括第三换热器，所述四通换向阀的其中两端开口与所述压缩机连接，且所述四通换向阀的另外两端开口分别构成第一换热连接端和第二换热连接端，所述第一换热连接端和所述第一换热器连接，所述第二换热器与所述第三换热器并联于所述第二换热连接端，所述控制阀组件连接于所述换热器组件，并被配置为控制所述换热器组件的连通状态，以使所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器中的任意两者连接在所述四通换向阀和所述节流阀的两端，从而形成不同的热交换回路。

所述四通换向阀包括第一开口、第二开口、第三开口和第四开口，所述第一开口与所述压缩机的排气口连接，所述第四开口与所述压缩机的吸气口连接；所述第二开口形成所述第一换热连接端，所述第三开口形成所述第二换热连接端。

所述控制阀组件包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀连接于所述制热水装置和所述第二换热连接端之间；所述第二截止阀连接于所述制热水装置和所述节流阀之间。

所述压缩机、所述四通换向阀、所述第一换热器、所述节流阀和所述第二换热器依次连接，形成第一热交换回路；所述压缩机、所述四通换向阀、所述第三换热器和所述第一换热器依次连接，形成第二热交换回路。

所述控制阀组件还包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀；所述第一控制阀连接于所述第一换热器和所述节流阀之间，所述第二控制阀连接于所述第一截止阀和所述制热水装置之间，所述第三控制阀连接于所述节流阀和所述第二换热器之间；所述第一控制阀和所述第三控制阀打开，所述第二控制阀关闭时，所述第一热交换回路打开；所述第一控制阀和所述第二控制阀打开，所述第三控制阀关闭时，所述第二热交换回路打开；所述第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀均打开时，所述第一热交换回路和所述第二热交换回路同时打开。

所述制热水装置还包括储水箱，所述第三换热器被配置为和所述储水箱内的液体传导换热。

所述第一换热器为翅片式换热器；或，所述第二换热器为水侧换热器；或，所述第三换热器为微通道换热器。

所述换热系统还包括第四控制阀和经济器；所述经济器包括第一通路和第二通路，所述经济器的第一通路连接于所述第一控制阀和所述第二换热器之间；所述第四控制阀和所述第二通路连接并连接于第一控制阀和所述压缩机的补气口之间，以形成向所述压缩机补充气体的补气支路。

所述换热系统还包括过滤器，所述过滤器连接在所述第一控制阀和所述第一换热器之间，所述过滤器用于过滤热交换介质中的杂质。

本申请实施例提供的换热系统，包括压缩机、四通换向阀、换热器组件、节流阀和控制阀组件，换热器组件包括第一换热器、第二换热器和制热水装置，制热水装置包括第三换热器，四通换向阀的其中两端口与压缩机连接，且四通换向阀的另外两端开口分别构成第一换热连接端和第二换热连接端，第一换热连接端和第一换热器连接，第二换热器与第三换热器并联于第二换热连接端，控制阀组件连接于换热器组件，并被配置为控制换热器组件的连通状态，以使第一换热器、第二换热器和第三换热器中的任意两者连接在四通换向阀和节流阀的两端，从而形成不同的热交换回路，以实现制冷、采暖、制热水和除霜等功能，从而提高设备的利用率，另外，能够减小设备占用的空间，提高空间利用率。

第二方面，本申请实施例还提供一种热水器，包括：本体和安装于本体上的如第一方面提供的换热系统，所述换热系统用于为所述热水器提供不同的热交换回路，以使所述热水器可在制冷、采暖、制热水和除霜等模式之间任意切换。

本申请实施例提供的热水器的有益效果与上述换热系统的有益效果相同，在此不再一一赘述。

除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的换热系统及热水器所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中做出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的热水器中的换热系统的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的热水器中的换热系统的另一种结构示意图。

附图标记：

100-换热系统；

110-压缩机；

120-四通换向阀；

130-换热器组件；

131-第一换热器；

132-第二换热器；

140-制热水装置；

150-控制阀组件；

151-第一截止阀；

152-第二截止阀；

153-第一控制阀；

154-第二控制阀；

155-第三控制阀；

156-第四控制阀；

160-经济器；

170-过滤器。

具体实施方式

相关技术中，热水器只具有制热水的功能，用于为家庭或办公场所提供日常的热水，采暖、制冷等通常通过其他设备提供，例如，空调，以通过空调调节室内空气的温度，然而，空调通常是在炎热的夏天和寒冷的冬天使用，而春季和秋季基本处于闲置状态，且热水器也存在不工作的时间，因此，热水器存在功能单一，利用率低，且占用空间大的技术问题。

针对上述技术问题，本申请实施例提供一种换热系统及热水器，该换热系统能够形成不同的热交换回路，以使换热系统能够在制冷、采暖、制热水、除霜等模式之间切换，从而实现功能多样化，这样，可以提高热水器的利用率，减小占用的空间，提高空间利用率。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的热水器中的换热系统的结构示意图。参见图1所示，本申请实施例提供的换热系统100包括压缩机110、四通换向阀120、换热器组件130、节流阀和控制阀组件150。其中，压缩机110具有排气口和吸气口。

换热器组件130包括第一换热器131、第二换热器132和制热水装置140，制热水装置140包括第三换热器，四通换向阀120的其中两端开口分别与压缩机110的排气口和吸气口连接，四通换向阀120的另外两端开口分别构成第一换热连接端和第二换热连接端，第一换热连接端和第一换热器131连接，第二换热器132与第三换热器并联于第二换热连接端，控制阀组件150连接于换热器组件130，并被配置为控制换热器组件130的连通状态，以使第一换热器131、第二换热器132和第三换热器中的任意两者连接在四通换向阀120和节流阀的两端，从而形成不同的热交换回路。

示例性的，压缩机110、四通换向阀120、第一换热器131、节流阀和第二换热器132依次连接可以形成第一热交换回路，以实现制冷、采暖或者除霜等功能；而压缩机110、四通换向阀120、第三换热器和第一换热器131依次连接，可以形成第二热交换回路，以实现制热水或除霜功能。

由此可见，通过连通不同的热交换回路，以使换热系统100可以在制冷、采暖、制热水、采暖+制热水、除霜等模式之间进行切换，实现换热系统100的功能多样化，从而提高其利用率，且可以解决多个设备占用空间大的问题，能够提高空间利用率。

在一个实施例中，四通换向阀120包括第一开口、第二开口、第三开口和第四开口，第一开口与压缩机110的排气口连接，第四开口与压缩机110的吸气口连接，第二开口形成第一换热连接端，第三开口形成第二换热连接端，其中，第一开口、第二开口、第三开口和第四开口中的任意两者可以选择性的连通，这样，可以使压缩机110通过四通换向阀120连接在不同的热交换回路中。

继续参见图1所示，控制阀组件150包括第一截止阀151和第二截止阀152，第一截止阀151连接于制热水装置140和第二换热连接端之间，第二截止阀152连接于制热水装置140和节流阀之间，以通过第一截止阀151和第二截止阀152控制制热水装置140的连通状态。

其中，第一截止阀151和第二截止阀152可以手动的方式打开或关闭，或者也可以通过电控的方式打开或关闭。

控制阀组件150还包括第一控制阀153、第二控制阀154和第三控制阀155，第一控制阀153连接于第一换热器131和节流阀之间，第二控制阀154连接于第二截止阀152和第一控制阀153之间(如图1所示)，或者，第二控制阀154也可以连接在第二截止阀152和制热水装置140之间(如图2所示)，以通过第一控制阀153、第二控制阀154和第三控制阀155的打开或关闭控制各热交换回路的连通状态。

具体的，当第一控制阀153和第三控制阀155打开，第二控制阀154关闭时，第一热交换回路打开，热交换介质经压缩机110压缩形成高温高压的气态，并经排气口、四通换向阀120的第一换热连接端进入第一换热器131，第一换热器131对其进行冷却换热，以向室外释放热量降低热交换介质的温度，热交换介质经第一换热器131冷却换热后经节流阀节流降压，以使热交换介质形成低温低压的气液混合体的热交换介质，并进入第二换热器132进行蒸发换热，在蒸发换热的过程中吸收室内的热量，以使热交换介质进行气化，以达到降低室内温度实现制冷的目的，气化后的热交换介质经四通换向阀120的第四开口和压缩机110的吸气口进入压缩机110内进行再次压缩循环。

而当热交换介质经压缩机110压缩形成高温高压的气态，并经排气口、四通换向阀120的第二换热连接端进入第二换热器132，第二换热器132进行冷却换热，以向室内释放热量降低热交换介质的温度，提高室内温度，达到采暖的目的，热交换介质经第二换热器132冷却换热后经节流阀节流降压，以使热交换介质形成低温低压的气液混合体，并进入第一换热器131进行蒸发换热，在蒸发换热的过程中吸收室外的热量，以使热交换介质进行气化，气化后的热交换介质经四通换向阀120的第四开口和压缩机110的吸气口进入压缩机110内进行再次压缩循环。

当第一控制阀153和第二控制阀154打开，第三控制阀155关闭时，第二热交换回路打开，此时，热交换介质经压缩机110压缩后形成的高温高压的气体经排气口、四通换向阀120的第二换热连接端进入第三换热器，第三换热器冷却热交换介质以释放热量，释放的热量用于加热储水箱内的水等液体，以实现制热水的目的，热交换介质经第三换热器冷却降温后经节流阀进一步节流降压，以使热交换介质形成低温低压的气液混合体，并进入第一换热器131进行蒸发气化，气化后的热交换介质经四通换向阀120的第四开口和压缩机110的吸气口进入压缩机110内，以使压缩机110对热交换介质进行再次压缩并进入下一个循环。

而当第一控制阀153、第二控制阀154和第三控制阀155均打开时，第一热交换回路和第二热交换回路同时打开，此时，压缩机110排出的高温高压的气态热交换介质经第二换热连接端部分进入第二换热器132，以实现采暖，而另一部分高温高压的气态热交换介质经第二换热连接端进入制热水装置140内，以实现制热水的目的，因此，当第一控制阀153、第二控制阀154和第三控制阀155均打开时，可以实现采暖+制热水的功能。

另外，第一换热器131在采暖的过程中，容易结霜，而第一换热器131上的霜层较厚时，会导致整个换热系统100的功耗较大，因此，在本申请实施例中，换热系统100还具有除霜的功能。

在一种可选的实施例中，打开第一控制阀153和第三控制阀155，关闭第二控制阀154，以使热交换介质经压缩机110压缩形成高温高压的气态，并经排气口、四通换向阀120的第一换热连接端进入第一换热器131，第一换热器131上的霜层与高温高压的气体进行热交换以溶化霜层，从而达到除霜的目的，降温后的热交换介质经节流阀进入第二换热器132，并经第二换热器132气化后进入压缩机110。

在另一实施例中，打开第一控制阀153和第二控制阀154，关闭第三控制阀155，热交换介质经压缩机110压缩形成高温高压的气态，并经排气口、四通换向阀120的第一换热连接端进入第一换热器131，第一换热器131上的霜层与高温高压的气体进行热交换以溶化霜层，从而达到除霜的目的，降温后的热交换介质经节流阀进入第三换热器，并经第三换热器气化后进入压缩机110。

在又一实施例中，打开第一控制阀153、第二控制阀154和第三控制阀155，热交换介质经压缩机110压缩形成高温高压的气态，并经排气口、四通换向阀120的第一换热连接端进入第一换热器131，第一换热器131上的霜层与高温高压的气态热交换介质进行热交换以溶化霜层，从而达到除霜的目的，降温后的热交换介质经节流阀部分进入第三换热器，并经第三换热器气化后进入压缩机110；而另一部分热交换介质经第二换热器132气化并进入压缩机110，这样，可以提高除霜的效率。

可选的，第一换热器131可以为翅片式换热器，且第一换热器131还包括风扇，以通过风扇提高第一换热器131的热交换效率；第二换热器132可以为水侧换热器，第三换热器可以为微通道换热器或者氟水换热器。

继续参见图1所示，换热系统100还包括第四控制阀156和经济器160，经济器160包括第一通路和第二通路，经济器160的第一通路连接于第一控制阀153和第二换热器132之间，第四控制阀156和第二通路连接并连接于第一控制阀153和压缩机110的补气口之间，以形成向压缩机110补充气体的补气支路，以提高压缩机110的压缩效率。

可以理解的是，第四控制阀156可根据室内温度或者水温选择性的打开或关闭。

可选的，第一控制阀153、第二控制阀154、第三控制阀155可分别与其对应的热交换回路中的节流阀为一体件，这样，第一控制阀153、第二控制阀154、第三控制阀155分别在用于控制各热交换回路的开闭的同时，还具有对各热交换回路中的热交换介质节流降压的作用，以减小换热系统的零部件数量，减小换热系统的整体尺寸，提高空间利用率。

在另一种可选的实施例例中，第一控制阀153、第二控制阀154、第三控制阀155可分别与其对应的热交换回路中的节流阀(图中未示出)分别为单独的结构，这样，在各热交换回路中，节流阀用于对循环的热交换介质的节流降压，而第一控制阀153、第二控制阀154、第三控制阀155分别用于控制各热交换回路的开闭。

换热系统100还包括过滤器170，过滤器170可以设置在第二热交换回路上，且过滤器170可以为一个或者多个，以通过过滤器170过滤热交换回路中的杂质，从而提高换热系统工作的可靠性。

例如，在图1和图2中，过滤器170为两个，其中一个过滤器170连接在第一控制阀153和第一换热器131之间，另一个过滤器170连接在经济器160和第二截止阀152之间(如图2所示)，或者过滤器170连接在经济器160和第二控制阀154之间(如图1所示)。

另外，压缩机110的排气口、第一换热器131、第二换热器132、第三换热器的入口处和出口处均可以设置有温度传感器，通过温度传感器检测各入口处和出口处的温度。

实施例二

本申请实施例还提供一种热水器，包括本体和安装于本体上的如上述实施例中的换热系统，换热系统用于为热水器提供不同的热交换回路，以使热水器能够在制冷、采暖、制热水和除霜等模式之间进行切换，实现了热水器的功能多样化，从而可以提高热水器的利用率，另外，热水器的功能多样化可以减小多个设备占用空间大的问题，从而能够提高空间利用率。

其中，换热系统的结构和工作原理已在上述实施例一中详细阐述，在此不再一一赘述。

可以理解的是，热水器包括但不仅限于空气源热泵热水器。

本申请实施例提供的换热系统及热水器，其中，换热系统包括压缩机、四通换向阀、换热器组件、节流阀和控制阀组件，换热器组件包括第一换热器、第二换热器和制热水装置，制热水装置包括第三换热器，四通换向阀的其中两端口与压缩机连接，且四通换向阀的另外两端开口分别构成第一换热连接端和第二换热连接端，第一换热连接端和第一换热器连接，第二换热器与第三换热器并联于第二换热连接端，控制阀组件连接于换热器组件，并被配置为控制换热器组件的连通状态，以使第一换热器、第二换热器和第三换热器中的任意两者连接在四通换向阀和节流阀的两端，从而形成不同的热交换回路，以实现制冷、采暖、制热水和除霜等功能，从而提高设备的利用率，另外，能够减小设备占用的空间，提高空间利用率。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，包括：压缩机、四通换向阀、换热器组件、节流阀和控制阀组件；

所述换热器组件包括第一换热器、第二换热器和制热水装置，所述制热水装置包括第三换热器，所述四通换向阀的其中两端开口与所述压缩机连接，且所述四通换向阀的另外两端开口分别构成第一换热连接端和第二换热连接端，所述第一换热连接端和所述第一换热器连接，所述第二换热器与所述第三换热器并联于所述第二换热连接端，所述控制阀组件连接于所述换热器组件，并被配置为控制所述换热器组件的连通状态，以使所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器中的任意两者连接在所述四通换向阀和所述节流阀的两端，从而形成不同的热交换回路。

2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述四通换向阀包括第一开口、第二开口、第三开口和第四开口，所述第一开口与所述压缩机的排气口连接，所述第四开口与所述压缩机的吸气口连接；

所述第二开口形成所述第一换热连接端，所述第三开口形成所述第二换热连接端。

3.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述控制阀组件包括第一截止阀和第二截止阀，所述第一截止阀连接于所述制热水装置和所述第二换热连接端之间；所述第二截止阀连接于所述制热水装置和所述节流阀之间。

4.根据权利要求3所述的换热系统，其特征在于，所述压缩机、所述四通换向阀、所述第一换热器、所述节流阀和所述第二换热器依次连接，形成第一热交换回路；

所述压缩机、所述四通换向阀、所述第三换热器和所述第一换热器依次连接，形成第二热交换回路。

5.根据权利要求4所述的换热系统，其特征在于，所述控制阀组件还包括第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀；

所述第一控制阀连接于所述第一换热器和所述节流阀之间，所述第二控制阀连接于所述第一截止阀和所述制热水装置之间，所述第三控制阀连接于所述节流阀和所述第二换热器之间；

所述第一控制阀和所述第三控制阀打开，所述第二控制阀关闭时，所述第一热交换回路打开；

所述第一控制阀和所述第二控制阀打开，所述第三控制阀关闭时，所述第二热交换回路打开；

所述第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀均打开时，所述第一热交换回路和所述第二热交换回路同时打开。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的换热系统，其特征在于，所述制热水装置还包括储水箱，所述第三换热器被配置为和所述储水箱内的液体传导换热。

7.根据权利要求6所述的换热系统，其特征在于，所述第一换热器为翅片式换热器；或，所述第二换热器为水侧换热器；或，所述第三换热器为微通道换热器。

8.根据权利要求5所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括第四控制阀和经济器；

所述经济器包括第一通路和第二通路，所述经济器的第一通路连接于所述第一控制阀和所述第二换热器之间；所述第四控制阀和所述第二通路连接并连接于第一控制阀和所述压缩机的补气口之间，以形成向所述压缩机补充气体的补气支路。

9.根据权利要求8所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括过滤器，所述过滤器连接在所述第一控制阀和所述第一换热器之间，所述过滤器用于过滤热交换介质中的杂质。

10.一种热水器，其特征在于，包括本体和安装于所述本体上的如权利要求1-9中任一项所述的换热系统，所述换热系统用于为所述热水器提供不同的热交换回路，以使所述热水器可在制冷、采暖、制热水和除霜模式之间任意切换。

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