CN217604363U - 一种热泵设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能家电技术领域，具体涉及一种热泵设备。本实用新型旨在解决现有的家电设备功能单一，资源浪费严重的问题。本实用新型的热泵设备包括压缩机、换向阀和室内换热支路，设备还包括并联设置的第一换热支路和第二换热支路，第一换热支路、第二换热支路和室内换热支路分别通过换向阀与压缩机连接。本实用新型中的热本设备具有空调模式、热泵模式和综合模式，能够实现室内制冷、室内制热、单独制热水、室内制冷同时制热水等功能。在夏季时，可以在实现室内制冷的同时不需要消耗额外的能源制取热水，降低了能耗，实现了一机多用的效果。

Description

一种热泵设备

技术领域

本实用新型属于智能家电技术领域，具体涉及一种热泵设备。

背景技术

目前，空调设备、热水器和采暖设备等分开销售和使用，用户需要花费更多钱购买多种仅具有单独功能的设备。

同时，以空调为例，空调在制冷运行过程中，室内蒸发器进行换热后，室内蒸发器中的制冷剂吸收了大量的热量，这些制冷剂会回流到压缩机中，不会被加以利用，这些热量被白白浪费了。

相应地，本领域需要一种新的热泵设备来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有家电设备功能单一，造成资源浪费的问题，本实用新型提供了一种热泵设备。

根据本实用新型实施例的第一方面，本实用新型提供了一种热泵设备，所述设备包括压缩机、换向阀和室内换热支路，所述室内换热支路设置有室内空气换热器，所述压缩机通过所述换向阀与所述室内换热支路连接；

所述设备还包括并联设置的第一换热支路和第二换热支路，所述第一换热支路上设置第一换热器，所述第二换热支路上设置室外空气换热器，所述第一换热支路的第一端和所述第二换热支路的第一端分别通过所述换向阀与所述压缩机连接，所述第一换热支路的第二端和所述第二换热支路的第二端分别与所述室内空气换热器连接，所述第一换热支路和所述第二换热支路连接；

空调模式下，所述压缩机、所述换向阀、所述第二换热支路和所述室内换热连通；

热泵模式下，所述压缩机、所述换向阀、所述第一换热支路和所述第二换热支路连通；

综合模式下，所述压缩机、所述换向阀、所述第一换热支路和所述室内换热支路连通。

其中，所述第二换热支路设置第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀与所述室外空气换热的第一端连接，所述第二控制阀与所述室外空气换热器的第二端连接。

其中，所述室内换热支路设置第三控制阀和第一节流装置，所述第一节流装置位于所述室内空气换热器与所述第三控制阀之间，所述第三控制阀与所述第二控制阀连接。

其中，所述第一换热支路设置第五控制阀和第六控制阀，所述第五控制阀位于所述换向阀与所述第一换热器之间，所述第一换热器通过所述第六控制阀与所述室内换热支路连通。

其中，所述室内换热支路与所述第二换热支路之间设置有控制支路，所述控制支路设置第四控制阀，所述控制支路的第一端位于所述第一控制阀与所述室外空气换热器之间，所述控制支路的第二端与所述室内空气换热器连接。

其中，所述热泵设备还包括节流支路，所述节流支路位于所述第一换热支路与所述第二换热支路之间，所述节流支路设置第二节流装置。

其中，所述室内空气换热器和所述室外空气换热器包括翅片管式换热器；和/或，

所述第一换热器包括水冷换热器和/或风冷换热器。

其中，所述换向阀包括四通阀，所述四通阀的第一口与所述压缩机的入口连接，所述四通阀的第二口分别与所述第一换热支路和所述第二换热支路连接，所述四通阀的第三口与所述压缩机的出口连接，所述四通阀的第四口与所述室内换热支路连接。

其中，所述热泵设备还包括热水器和/或采暖设备，所述热水器和/或所述采暖设备与所述第一换热器连接。

其中，所述热泵设备还包括太阳能换热板，所述太阳能换热板与所述热水器和/或所述采暖设备连接。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的热泵设备包括压缩机、换向阀、第一换热支路、第二换热支路和室内换热支路，在不同的模式下，压缩机通过换向阀与不同的换热支路连通，实现室内空气制热、制冷的同时，还能够利用换热过程中的余热制热水，降低能耗，避免资源浪费，实现一机多用的效果。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的热泵设备的优选实施方式。附图为：

图1是本实用新型的热泵设备的应用场景图；

图2是本实用新型的热泵设备的制冷系统的示意图。

附图中：10、压缩机；20、换向阀；30、室内换热支路；31、室内空气换热器；32、第一节流装置；33、第三控制阀；40、第一换热支路；41、第一换热器；42、第五控制阀；43、第六控制阀；50、第二换热支路；51、室外空气换热器；52、第一控制阀；53、第二控制阀；60、节流支路；61、第二节流装置；70、控制支路；71、第四控制阀。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，虽然本实用新型的热泵设备是结合如附图中所示的热泵空调来描述的，但是这并不是限定的，其他具有利用空调设备换热过程中余热进行加热需求的设备均可配置本实用新型的热泵设备，如空调-采暖一体设备、空调-热水器一体设备等。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先对本实用新型所涉及的名词进行解释：

1)智能家电设备，是指将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有智能控制、智能感知及智能应用的特征，智能家电设备的运作过程往往依赖于物联网、互联网以及电子芯片等现代技术的应用和处理，例如智能家电设备可以通过连接电子设备，实现用户对智能家电设备的远程控制和管理。

2)“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

3)“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。

下面对本实用新型实施例的应用场景进行解释：

图1为本实用新型实施例提供的热泵设备的一种应用场景图，如图1所示，热泵设备设置于室内，一方面，热泵设备通过热水管路与储水设备(图中未示出)或者用水设备连接，通过冷凝作用为用水设备提供热水，其中用水设备例如图1中所示的花洒，另一方面，热泵设备通过蒸发作用，向室内吹出冷风，实现对室内温度的调节，启动热泵空调的作用。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案以及本实用新型的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本实用新型的实施例进行描述。

图2为本实用新型一个实施例提供的热泵设备示意图，如图2所示，热泵系统包括压缩机10、室内换热支路30、第一换热支路40、第二换热支路50和换向阀20，压缩机10通过换向阀20分别与室内换热支路30、第一换热支路40和第二换热支路50连接，以形成换热回路，进而达到对空气或液体进行加热或制冷的目的。

其中，压缩机10用于对低温低压的液态制冷剂进行加热，变为高温高压的汽态制冷剂。室内换热支路30安装在室内，流经室内换热支路30的制冷剂与进入室内的空气进行换热，对进入室内的空气进行加热或冷却，以达到对室内进行制冷或制热的效果。第二换热支路50安装在室外，流经第二换热支路50的制冷剂与室外空气进行换热。压缩机10、换向阀20、第二换热支路50和室内换热支路30均为空调设备的制冷系统中的一部分。

第一换热支路40根据热泵设备的使用需求，可以用于实现制冷剂与液体换热，或者，用于实现制冷剂与其他换热，根据不同的使用需求可以在第一换热支路40上设置不同形式的换热器。在一个示例中，当第一换热支路40用于实现制冷剂与液体换热时，比如，对地暖用水进行加热，或者，对生活用水进行加热。此时，第一换热支路40上可以设置水冷换热器。在另一个示例中，当第一换热支路40用于对气体加热时，第一换热支路40上可以设置管式换热器。

本实施例中，第一换热支路40上设置第一换热器41，第二换热支路50上设置室外空气换热器51，第一换热支路40的第一端和第二换热支路50的第一端分别通过换向阀20与压缩机10连接，第一换热支路40的第二端和第二换热支路50的第二端分别与室内空气换热器31连接，第一换热支路40和第二换热支路50连接。通过换向阀20从第一换热支路40、第二换热支路50和室内换热支路30中选择需要连通的支路，从而实现不同模式下的换热循环回路，达到不同的换热效果。

空调模式下，压缩机10、换向阀20、第二换热支路50和室内换热支路30连通。空调模式包括室内制冷工况和室内制热工况，在室内制冷工况下，压缩机10中的高温高压的制冷剂通过换向阀20换向后流入第二换热支路50，制冷剂流经室外空气换热器51与室外空气进行换热，此时，室外空气换热器51作为冷凝器使用。而后，制冷剂进入到室内换热支路30中，制冷剂流经室内空气换热器31，制冷剂与进入到室内的空气进行换热，吸收室内的空气的热量，对室内进行降温制冷，此时，室内空气换热器31作为蒸发器使用。随后，从室内换热支路30流出的制冷剂再流回到压缩机10中，完成一次室内制冷循环。

在室内制热工况下，压缩机10中的高温高压的制冷剂通过换向阀20换向后流入室内换热支路30，制冷剂流经室内空气换热器31与进入室内的空气进行加热，此时，室内空气换热器31作为冷凝器使用，实现对室内升温制热。而后，制冷剂进入到第二换热支路50中，制冷剂流经室外空气换热器51，制冷剂与室外空气进行换热，吸收室外空气中的热量，此时，室外空气换热器51作为蒸发器使用。随后，从室内换热支路30流出的制冷剂再流回到压缩机10中，完成一次室内制冷循环。

热泵模式下，压缩机10、换向阀20、第一换热支路40和第二换热支路50连通。高温高压的制冷剂从压缩机10中流出，经过换向阀20换向后，进入到第一换热支路40中，此时，第一换热支路40中的第一换热器41作为冷凝器使用，第一换热器41中的制冷剂对流经第一换热器41的液体或气体进行加热。比如，第一换热器41是水冷换热器，则可以对流经第一换热器41的水进行加热，方便用户使用热水。接着，从第一换热器41中流出的制冷剂进入到第二换热支路50中，流经室外空气换热器51的制冷剂与室外空气进行换热，吸收室外空气中的热量，此时，室外空气换热器51作为蒸发器使用。从第二换热支路50中流出的制冷剂经过换向阀20换向后，回流至压缩机10中，完成整个制冷剂循环过程。

综合模式下，压缩机10、换向阀20、第一换热支路40和室内换热支路30连通。综合模式下，热泵设备可以同时实现室内空气调节作用，以及热泵制热效果。从压缩机10中流出的高温高压的制冷剂经过换向阀20换向后，进入到第一换热支路40中流经第一换热支路40的第一换热器41，高温高压的制冷剂与流经第一换热器41的气体或液体进行换热，对气体或者液体进行加热，避免高温高压制冷剂中蕴含的热量被白白的排放至空气中，浪费了热资源，此过程中，第一换热器41作为冷凝器使用。从第一换热支路40中流出的制冷剂进入到室内换热支路30中，流经室内换热支路30的室内换热器，室内换热器作为蒸发器使用，室内换热器中低温的制冷剂吸收进入到室内中的空气中蕴含的热量，降低室内空气温度，实现空调调节效果。从而在实现对室内空调进行制冷调节过程的同时，还利用了制冷剂在进入到室内换热支路30之前的热量进行制热，可以用于对日常生活用水进行制热，减少了热量浪费，节约资源和用户的生活用水制热费用，提升了用户的使用体验。

在一种可能的实施方式中，为了方便对各个支路的通断进行控制，形成多种换热循环回路，本实施例在各个支路上设置了控制阀。第二换热支路50设置第一控制阀52和第二控制阀53，第一控制阀52与室外空气换热的第一端连接，第二控制阀53与室外空气换热器51的第二端连接。室内换热支路30设置第三控制阀33和第一节流装置32，第一节流装置32位于室内空气换热器31与第三控制阀33之间，第三控制阀33与第二控制阀53连接。第一换热支路40设置第五控制阀42和第六控制阀43，第五控制阀42位于换向阀20与第一换热器41之间，第一换热器41通过第六控制阀43与室内换热支路30连通。室内换热支路30与第二换热支路50之间设置有控制支路70，控制支路70设置第四控制阀71，控制支路70的第一端位于第一控制阀52与室外空气换热器51之间，控制支路70的第二端与室内空气换热器31连接。

本实施例中，当热泵设备运行在空调模式下时，控制第五控制阀42、第六控制阀43和第四控制阀71关闭，控制第一控制阀52、第二控制阀53和第三控制阀33开启，即将第一换热支路40断开，仅让第二换热支路50和室内换热支路30参与到换热循环中。在空调模式下，当室内需要进行制冷时，制冷剂从压缩机10中流出，由于第一控制阀52和第二控制阀53处于开启状态，制冷剂经过换向阀20换向后，进入到第二换热支路50中，再经过第三控制阀33和第一节流装置32进入到室内空气换热器31中，再通过换向阀20回流至压缩机10中。当室内需要进行制热时，制冷剂经过换向阀20换向后，进入到室内换热支路30中，制冷剂经过室内空气换热器31后，再依次经过第一节流装置32、第三控制阀33、第二控制阀53、室外空气换热器51、第一控制阀52、换向阀20回流至压缩机10中。

本实施例中，热泵设备还包括节流支路60，节流支路60位于第一换热支路40与第二换热支路50之间，节流支路60设置第二节流装置61。当热泵设备运行在热泵模式下时，控制第一控制阀52、第六控制阀43和第三控制阀33关闭，控制第五控制阀42、第二控制阀53和第四控制阀71开启，即将室内换热支路30断开，仅让第一换热支路40和室外空气换热器51参与到换热循环中。在热泵模式下，压缩机10中流出的制冷剂依次经过换向阀20、第五控制阀42、第二节流装置61、第二控制阀53、室外空气换热器51、第、四控制阀、换向阀20后流回至压缩机10中。其中，第二节流装置61比如可以是毛细管。

本实施例中，当热泵设备运行在综合模式下时，控制第一控制阀52、第二控制阀53和第四控制阀71关闭，控制第五控制阀42、第六控制阀43和第三控制阀33开启，即将第二换热支路50断开，仅让第一换热支路40和室内换热支路30参与到换热循环中。在综合模式下，压缩机10中流出的制冷剂依次经过换向阀20、第五控制阀42、第一换热器41、第六控制阀43、第三控制阀33、第一节流装置32、室内空气换热器31、换向阀20后流回至压缩机10中。其中，第一节流装置32比如可以是毛细管，或者其他能够达到节流效果的装置。

本实施例中，第一控制阀52、第二控制阀53、第三控制阀33、第四控制阀71、第五控制阀42和第六控制阀43均为电磁阀。换向阀20为四通阀，四通阀包括四个端口，四通阀的第一口与压缩机10的入口连接，四通阀的第二口分别通过管路与第一换热支路40和第二换热支路50连接，四通阀的第三口与压缩机10的出口连接，四通阀的第四口通过管路与室内换热支路30连接。

本实施例中，室内空气换热器31和室外空气换热器51包括翅片管式换热器。在一个示例中，室内空气换热器31可以是空调设备的室内机，室外空气换热器51可以是空调设备的室外机。在另一个示例中，室内空气换热器31可以是具有空调调节功能的新风系统的室内机，室外空气换热器51可以是具有空调调节功能的新风系统的室外机。

本实施例中，第一换热器41包括水冷换热器和/或风冷换热器。当热泵设备的目的是用于对生活用水或者采暖设备(比如暖气)进行加热时，第一换热器41为水冷换热器。当对生活用水进行加热时，单独设置一个水箱，水箱与第一换热器41的换热水管连通，高温的制冷机流经第一换热器41时，与换热水管中的水进行换热，对换热水管中的水进行加热，进而加热水箱中的水，方便用户日常使用热水。当对采暖设备中的水进行加热时，可以将第一换热器41的换热水管与采暖设备连通，不断循环对采暖设备中的水进行加热。即，热泵设备可以包括热水器(图中未示出)和/或采暖设备(图中未示出)，热水器和/或采暖设备与第一换热器41连接，第一换热器41对热水器中的水和/或采暖设备中的水进行加热。当热泵设备的目的是通过第一换热器41对进行空气进行加热时，第一换热器41为风冷换热器，制冷剂与流经第一换热器41的气体进行换热，对气体进行加热。

另外，为了避免极端天气出现，或者冬季无需室内制冷的情况，导致热泵设备无法对热水器或采暖设备中的水进行加热的问题，本实施中的热泵设备还包括太阳能换热板，太阳能换热板与热水器和/或采暖设备连接，以利用太阳能对热水器中的生活用水、采暖设备用水进行加热。

本实施例中的热泵设备，通过设置室内换热支路、第一换热支路、第二换热支路，并通过调整多个控制阀的通断实现不同的换热循环过程，进而可以实现室内制冷、室内制热、单独制热水、室内制冷同时制热水，并可以通过进行热水多联机设置实现制热同时制热水的功能。在夏季时，可以在实现室内制冷的同时不需要消耗额外的能源制取热水，降低了能耗，实现了一机多用的效果。另外，本实施例中的热泵设备的冷媒流路结构简单，可靠性和稳定性较佳。

在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求书来限制。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵设备，其特征在于，所述设备包括压缩机、换向阀和室内换热支路，所述室内换热支路设置有室内空气换热器，所述压缩机通过所述换向阀与所述室内换热支路连接；

所述设备还包括并联设置的第一换热支路和第二换热支路，所述第一换热支路上设置第一换热器，所述第二换热支路上设置室外空气换热器，所述第一换热支路的第一端和所述第二换热支路的第一端分别通过所述换向阀与所述压缩机连接，所述第一换热支路的第二端和所述第二换热支路的第二端分别与所述室内空气换热器连接，所述第一换热支路和所述第二换热支路连接；

空调模式下，所述压缩机、所述换向阀、所述第二换热支路和所述室内换热支路连通；

热泵模式下，所述压缩机、所述换向阀、所述第一换热支路和所述第二换热支路连通；

综合模式下，所述压缩机、所述换向阀、所述第一换热支路和所述室内换热支路连通。

2.根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于，所述第二换热支路设置第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀与所述室外空气换热的第一端连接，所述第二控制阀与所述室外空气换热器的第二端连接。

3.根据权利要求2所述的热泵设备，其特征在于，所述室内换热支路设置第三控制阀和第一节流装置，所述第一节流装置位于所述室内空气换热器与所述第三控制阀之间，所述第三控制阀与所述第二控制阀连接。

4.根据权利要求3所述的热泵设备，其特征在于，所述第一换热支路设置第五控制阀和第六控制阀，所述第五控制阀位于所述换向阀与所述第一换热器之间，所述第一换热器通过所述第六控制阀与所述室内换热支路连通。

5.根据权利要求2所述的热泵设备，其特征在于，所述室内换热支路与所述第二换热支路之间设置有控制支路，所述控制支路设置第四控制阀，所述控制支路的第一端位于所述第一控制阀与所述室外空气换热器之间，所述控制支路的第二端与所述室内空气换热器连接。

6.根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于，所述热泵设备还包括节流支路，所述节流支路位于所述第一换热支路与所述第二换热支路之间，所述节流支路设置第二节流装置。

7.根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于，所述室内空气换热器和所述室外空气换热器包括翅片管式换热器；和/或，

所述第一换热器包括水冷换热器和/或风冷换热器。

8.根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于，所述换向阀包括四通阀，所述四通阀的第一口与所述压缩机的入口连接，所述四通阀的第二口分别与所述第一换热支路和所述第二换热支路连接，所述四通阀的第三口与所述压缩机的出口连接，所述四通阀的第四口与所述室内换热支路连接。

9.根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于，所述热泵设备还包括热水器和/或采暖设备，所述热水器和/或所述采暖设备与所述第一换热器连接。

10.根据权利要求9所述的热泵设备，其特征在于，所述热泵设备还包括太阳能换热板，所述太阳能换热板与所述热水器和/或所述采暖设备连接。

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