CN218296312U - 一种换热系统及空调热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热系统及空调热水器，属于换热技术领域。该换热系统，包括用于流通冷媒的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、换向阀、第一截止阀和第二截止阀；所述第一换热器、所述第二截止阀、所述第三换热器、所述第一截止阀和所述第二换热器依次串联；所述第一换热器具有第一端口和第二端口，所述第二端口与所述第二截止阀相连；所述第二换热器具有第三端口和第四端口，所述第三端口与所述第一截止阀相连；所述第一端口、所述第四端口和所述压缩机之间设有所述换向阀。本实用新型还提供了一种包括上述换热系统的空调热水器。本实用新型的换热系统及空调热水器能够节约成本。

Description

一种换热系统及空调热水器

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，特别是涉及一种换热系统及空调热水器。

背景技术

随着生活条件的改善，空调、热水器在家庭已经普及，尤其热泵热水器以其高效节能深受喜爱，一般地两个电器单独安装，分别需要各自的换热部件，例如空调需要冷凝器和蒸发器，热水器需要发热部件。

空调在运行时，通常会有热量产生，为了利用这些热量，现有技术中已经出现了一些空调和热水器组合使用的案例。

但是，现有技术中的将空调与热水器组合时通过需要使用较多的部件，一般会增加部件，例如增加压缩机，因此会导致成本增加。

实用新型内容

本实用新型第一方面的一个目的是要提供一种换热系统，能够节约成本。

本实用新型的另一个目的是要丰富和完善系统的功能。

本实用新型第二方面的一个目的是要提供一种包括上述换热系统的空调热水器，能够节约成本。

特别地，本实用新型提供了一种换热系统，包括：用于流通冷媒的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、换向阀、第一截止阀和第二截止阀；

所述第一换热器、所述第二截止阀、所述第三换热器、所述第一截止阀和所述第二换热器依次串联；

所述第一换热器具有第一端口和第二端口，所述第二端口与所述第二截止阀相连；

所述第二换热器具有第三端口和第四端口，所述第三端口与所述第一截止阀相连；

所述第一端口、所述第四端口和所述压缩机之间设有所述换向阀；

所述换向阀用于控制所述压缩机的出口与所述第一端口连通且所述压缩机的入口与所述第四端口连通，或所述压缩机的出口与所述第四端口连通且所述压缩机的入口与所述第一端口连通。

可选地，所述第一换热器为空调器的室外机换热器，所述第二换热器为空调器的室内机换热器。

可选地，所述第三换热器为热水器的加热部件。

可选地，所述第一截止阀和所述第二截止阀在所述压缩机的出口与所述第一端口连通且所述压缩机的入口与所述第四端口连通时分别形成节流状态和全开状态。

可选地，所述第一截止阀和所述第二截止阀在所述压缩机的出口与所述第四端口连通且所述压缩机的入口与所述第一端口连通时分别形成全开状态和节流状态。

可选地，所述第三换热器包括第五端口和第六端口，所述第五端口与所述第一截止阀相连；

所述换热系统还包括第一支路，用于连通所述第一截止阀远离所述第三端口的一端与所述第二截止阀远离所述第五端口的一端，所述第一支路上设有第三截止阀，所述第一截止阀与所述第六端口之间还设有第四截止阀。

可选地，所述第四端口和所述换向阀之间设有第六截止阀；并且

所述换热系统还包括第二支路，其一端与所述第六截止阀和所述换向阀之间的管路连通、另一端与所述第六端口连通，所述第二支路上设有第五截止阀。

可选地，换热系统还包括：

控制器，与所述换向阀、所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、所述第五截止阀和所述第六截止阀均相连。

可选地，所述压缩机包括储液器。

特别地，本实用新型还提供了一种空调热水器，包括上述任一项所述的换热系统，其中，所述换热系统中的第一换热器作为空调器的室外机换热器，所述换热系统中的第二换热器作为空调器的室内机换热器，所述换热系统中的第三换热器作为所述热水器的加热部件。

根据本实用新型的一个实施例，通过在系统中设置换向阀、第一截止阀和第二截止阀，可以切换系统中第一换热器、第二换热器和第三换热器的工作状态，使得第二换热器处于制冷或制热状态时，均能通过管路将热量传递至第三换热器，以使得第三换热器能够得到热量，以便利用。本系统中采用一个压缩机和多个阀门即可实现上述换热，因此成本较低。

进一步地，当将第一换热器用作空调器的室外机的换热部件、第二换热器用作空调器的室内机的换热部件，第三换热器用作热水器的加热部件时，就可以在空调处于制冷或制热模式时将空调系统中的热量带给热水器使用，提高了热量的利用率。

根据本实用新型的一个实施例，第三换热器包括第五端口和第六端口，第五端口与第一截止阀相连。换热系统还包括第一支路，用于连通第一截止阀远离第三端口的一端与第二截止阀远离第五端口的一端，第一支路上设有第三截止阀，第一截止阀与第六端口之间还设有第四截止阀。通过打开第一截止阀和第三截止阀，关闭第二截止阀和第四截止阀，就可以使得冷媒不流过第三换热器，使得第一换热器和第二换热器形成的系统单独运行。通过打开第二截止阀和第四截止阀，关闭第三截止阀，仍然能够使得三个换热器一起工作，即形成空调和热水器都运行的状态。

根据本实用新型的一个实施例，换热系统可以形成空调单独运行、热水器单独运行、空调和热水器均运行(包括空调制冷和空调制热的状态)，功能更丰富和完善。

根据本实用新型的一个实施例，还提供了一种设置有总控制器、第一支路、第二支路、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀和第六截止阀的空调热水器，总控制器可以与空调器和热水器各自的控制器相连，以获取空调器和热水器的运行状态，通过总控制器控制换向阀的连通状态，空调热水器可以形成空调单独运行、热水器单独运行、空调和热水器均运行(包括空调制冷和空调制热的状态)，功能更丰富和完善。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的换热系统的连接示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的换热系统处于制冷工况时的流向示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的换热系统处于制热工况时的流向示意图；

图4是根据本实用新型另一个实施例的换热系统的连接示意图；

图5是根据本实用新型一个实施例的换热系统处于第一状态时的流向示意图；

图6是根据本实用新型一个实施例的换热系统处于第二状态时的流向示意图；

图7是根据本实用新型一个实施例的换热系统处于第三状态时的流向示意图；

图8是根据本实用新型一个实施例的换热系统处于第四状态时的流向示意图。

具体实施方式

在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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发明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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有限定，本实施例的描述中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。

图1是根据本实用新型一个实施例的换热系统100的连接示意图。图2是根据本实用新型一个实施例的换热系统100处于制冷工况时的流向示意图。图3是根据本实用新型一个实施例的换热系统100处于制热工况时的流向示意图。如图1所示，一个实施例中，换热系统100包括用于流通冷媒的压缩机10(包括储液器)、第一换热器31、第二换热器32、第三换热器33、换向阀20、第一截止阀41和第二截止阀42。第一换热器31、第二截止阀42、第三换热器33、第一截止阀41和第二换热器32依次串联。第一换热器31具有第一端口311和第二端口312，第二端口312与第二截止阀42相连，第二换热器32具有第三端口321和第四端口322，第三端口321与第一截止阀41相连，第一端口311、第四端口322和压缩机10之间设有换向阀20。该换向阀20至少可以控制压缩机10的出口与第一端口311连通且压缩机10的入口与第四端口322连通，或压缩机10的出口与第四端口322连通且压缩机10的入口与第一端口311连通。根据截止阀的特点，第一截止阀41和第二截止阀42可以作为开关阀使用，也可以作为节流装置使用，第一换热器31和第二换热器32在不同的运行条件下可以作为蒸发器或冷凝器。

上述连接形式的换热系统100，能够在不同的运行模式下将第一换热器31或第二换热器32的热量传送至第三换热器33，以便包括第三换热器33的器件利用热量工作。

如图2所示，当第二换热器32制冷时，控制换向阀20将压缩机10的出口与第一换热器31的第一端口311连通，同时压缩机10的入口与第二换热器32的第四端口322连通，第一截止阀41作为节流装置，第二截止阀42全开，冷媒从压缩机10的出口流出，依次经第一换热器31、第三换热器33和第二换热器32，再流回压缩机10。此过程中，第一换热器31和第三换热器33作为冷凝器，第二换热器32作为蒸发器，从而可以利用第三换热器33放出的热量。例如，当第一换热器31为空调器的室外机换热器，第二换热器32为空调器的室内机换热器，第三换热器33为热水器的加热部件时，上述过程相当于空调的制冷工况，第三换热器33利用空调的换热系统100中的热量用来加热水。

如图3所示，当第二换热器32制热时，换向阀20切换至将压缩机10的出口与第二换热器32的第四端口322连通，同时压缩机10的入口与第一换热器31的第一端口311连通，第一截止阀41全开，第二截止阀42作为节流装置，冷媒从压缩机10的出口流出，依次经第二换热器32、第三换热器33和第一换热器31，再流回压缩机10。此过程中，第一换热器31用作蒸发器，第二换热器32和第三换热器33用作冷凝器，从而可以利用第三换热器33放出的热量。例如，当第一换热器31为空调器的室外机换热器，第二换热器32为空调器的室内机换热器，第三换热器33为热水器的加热部件时，上述过程相当于空调的制热工况，第三换热器33利用空调的换热系统100中的热量用来加热水。

本实施例通过在系统中设置换向阀20、第一截止阀41和第二截止阀42，可以切换系统中第一换热器31、第二换热器32和第三换热器33的工作状态，使得第二换热器32处于制冷或制热状态时，均能通过管路将热量传递至第三换热器33，以使得第三换热器33能够得到热量，以便利用。本系统中采用一个压缩机10和多个阀门即可实现上述换热，因此成本较低。

进一步地，当将第一换热器31用作空调器的室外机的换热部件、第二换热器32用作空调器的室内机的换热部件，第三换热器33用作热水器的加热部件时，就可以在空调处于制冷或制热模式时将空调系统中的热量带给热水器使用，提高了热量的利用率。如图1所示，通过将热水器的进水管路201和出水管路202之间的管路与第三换热器33接触，可以利用第三换热器33的热量，以便热水器加热水。

图4是根据本实用新型另一个实施例的换热系统100的连接示意图。如图4所示，一个实施例中，第三换热器33包括第五端口331和第六端口332，第五端口331与第一截止阀41相连。换热系统100还包括第一支路50，用于连通第一截止阀41远离第三端口321的一端与第二截止阀42远离第五端口331的一端，第一支路50上设有第三截止阀43，第一截止阀41与第六端口332之间还设有第四截止阀44。

通过打开第一截止阀41和第三截止阀43，关闭第二截止阀42和第四截止阀44，就可以使得冷媒不流过第三换热器33，使得第一换热器31和第二换热器32形成的系统单独运行，此时第一截止阀41作为节流装置。

当然，通过打开第二截止阀42和第四截止阀44，关闭第三截止阀43，仍然能够使得三个换热器一起工作，即形成空调和热水器都运行的状态。通过控制换向阀20的状态、第一截止阀41和第二截止阀42的状态，仍然能够形成空调制冷或制热时将热量通过第三换热器33传递至热水器的状态。

图5是根据本实用新型一个实施例的换热系统100处于第一状态时的流向示意图。图6是根据本实用新型一个实施例的换热系统100处于第二状态时的流向示意图。图7是根据本实用新型一个实施例的换热系统100处于第三状态时的流向示意图。图8是根据本实用新型一个实施例的换热系统100处于第四状态时的流向示意图。如图4所示，进一步的一个实施例中，第四端口322和换向阀20之间设有第六截止阀46。换热系统100还包括第二支路60，其一端与第六截止阀46和换向阀20之间的管路连通、另一端与第六端口332连通，第二支路60上设有第五截止阀45。

以将第一换热器31用作空调器的室外机的换热部件、第二换热器32用作空调器的室内机的换热部件，第三换热器33用作热水器的加热部件为例，如图5所示，当空调和热水器均运行且空调运行制冷时，第一截止阀41作为节流装置，第二截止阀42、第四截止阀44和第六截止阀46均打开，第三截止阀43和第五截止阀45关闭，第一换热器31和第三换热器33作为冷凝器，第二换热器32作为蒸发器，第二换热器32作为内机的换热部件进行制冷，第三换热器33对热水器中的水进行加热。

如图6所示，当空调和热水器均运行且空调运行制热时，第二截止阀42作为节流装置，第一截止阀41、第四截止阀44和第六截止阀46均打开，第三截止阀43和第五截止阀45关闭，第二换热器32和第三换热器33作为冷凝器，第一换热器31作为蒸发器，第二换热器32作为内机的换热部件进行制热，第三换热器33对热水器中的水进行加热。

如图7所示，当空调单独运行时，第一截止阀41作为节流装置，第三截止阀43和第六截止阀46打开，第二截止阀42、第四截止阀44和第五截止阀45关闭。

如图8所示，当热水器单独运行时，第一截止阀41、第三截止阀43、第四截止阀44和第六截止阀46关闭，第五截止阀45打开，第二截止阀42作为节流装置。

本实施例的换热系统100可以形成空调单独运行、热水器单独运行、空调和热水器均运行(包括空调制冷和空调制热的状态)，功能更丰富和完善。

另一个实施例中，换热系统100还包括总控制器，与换向阀20、第一截止阀41、第二截止阀42、第三截止阀43、第四截止阀44、第五截止阀45和第六截止阀46均相连。该总控制器可以自动控制换向阀20、第一截止阀41、第二截止阀42、第三截止阀43、第四截止阀44、第五截止阀45和第六截止阀46的动作，进而形成上述的各个状态。

通过在总控制器可以根据场景对换向阀20、第一截止阀41、第二截止阀42第三截止阀43、第四截止阀44、第五截止阀45和第六截止阀46的有效控制。

当将第一换热器31用作空调器的室外机的换热部件、第二换热器32用作空调器的室内机的换热部件，第三换热器33用作热水器的加热部件时，总控制器可以与空调器和热水器各自的控制器相连，以获取空调器和热水器的运行状态，例如获取空调器和热水器是否工作，空调器处于何种工作模式，制冷模式还是制热模式。

本实用新型还提供了一种空调热水器，包括上述任一实施例或实施例组合中的换热系统100，其中，换热系统100中的第一换热器31作为空调器的室外机换热器，换热系统100中的第二换热器32作为空调器的室内机换热器，换热系统100中的第三换热器33作为热水器的加热部件。

本实施例的空调热水器设置了换向阀20、第一截止阀41和第二截止阀42，可以切换系统中第一换热器31、第二换热器32和第三换热器33的工作状态，使得第二换热器32处于制冷或制热状态时，均能通过管路将热量传递至第三换热器33，以使得第三换热器33能够得到热量，以便利用。本系统中采用一个压缩机10和多个阀门即可实现上述换热，因此成本较低。

对于设置有总控制器、第一支路50、第二支路60、第三截止阀43、第四截止阀44、第五截止阀45和第六截止阀46的实施例中的空调热水器，总控制器可以与空调器和热水器各自的控制器相连，以获取空调器和热水器的运行状态，例如获取空调器和热水器是否工作，空调器处于何种工作模式，制冷模式还是制热模式。因此，至少可以通过总控制器控制换向阀20的连通状态，使得空调热水器形成以下的工作状态，以满足空调器和热水器单独地或同时使用。

当空调和热水器均运行且空调运行制冷时，第一截止阀41作为节流装置，第二截止阀42、第四截止阀44和第六截止阀46均打开，第三截止阀43和第五截止阀45关闭，第一换热器31和第三换热器33作为冷凝器，第二换热器32作为蒸发器，第二换热器32作为内机的换热部件进行制冷，第三换热器33对热水器中的水进行加热。

当空调和热水器均运行且空调运行制热时，第二截止阀42作为节流装置，第一截止阀41、第四截止阀44和第六截止阀46均打开，第三截止阀43和第五截止阀45关闭，第二换热器32和第三换热器33作为冷凝器，第一换热器31作为蒸发器，第二换热器32作为内机的换热部件进行制热，第三换热器33对热水器中的水进行加热。

当空调单独运行时，第一截止阀41作为节流装置，第三截止阀43和第六截止阀46打开，第二截止阀42、第四截止阀44和第五截止阀45关闭。

当热水器单独运行时，第一截止阀41、第三截止阀43、第四截止阀44和第六截止阀46关闭，第五截止阀45打开，第二截止阀42作为节流装置。

因此，本实施例的空调热水器可以形成空调单独运行、热水器单独运行、空调和热水器均运行(包括空调制冷和空调制热的状态)，功能更丰富和完善。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，包括：用于流通冷媒的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器、换向阀、第一截止阀和第二截止阀；

所述第一换热器、所述第二截止阀、所述第三换热器、所述第一截止阀和所述第二换热器依次串联；

所述第一换热器具有第一端口和第二端口，所述第二端口与所述第二截止阀相连；

所述第二换热器具有第三端口和第四端口，所述第三端口与所述第一截止阀相连；

所述第一端口、所述第四端口和所述压缩机之间设有所述换向阀；

所述换向阀用于控制所述压缩机的出口与所述第一端口连通且所述压缩机的入口与所述第四端口连通，或所述压缩机的出口与所述第四端口连通且所述压缩机的入口与所述第一端口连通。

2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，

所述第一换热器为空调器的室外机换热器，所述第二换热器为空调器的室内机换热器。

3.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，

所述第三换热器为热水器的加热部件。

4.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，

所述第一截止阀和所述第二截止阀在所述压缩机的出口与所述第一端口连通且所述压缩机的入口与所述第四端口连通时分别形成节流状态和全开状态。

5.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，

所述第一截止阀和所述第二截止阀在所述压缩机的出口与所述第四端口连通且所述压缩机的入口与所述第一端口连通时分别形成全开状态和节流状态。

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，

所述第三换热器包括第五端口和第六端口，所述第五端口与所述第一截止阀相连；

所述换热系统还包括第一支路，用于连通所述第一截止阀远离所述第三端口的一端与所述第二截止阀远离所述第五端口的一端，所述第一支路上设有第三截止阀，所述第一截止阀与所述第六端口之间还设有第四截止阀。

7.根据权利要求6所述的换热系统，其特征在于，

所述第四端口和所述换向阀之间设有第六截止阀；并且

所述换热系统还包括第二支路，其一端与所述第六截止阀和所述换向阀之间的管路连通、另一端与所述第六端口连通，所述第二支路上设有第五截止阀。

8.根据权利要求7所述的换热系统，其特征在于，还包括：

控制器，与所述换向阀、所述第一截止阀、所述第二截止阀、所述第三截止阀、所述第四截止阀、所述第五截止阀和所述第六截止阀均相连。

9.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，

所述压缩机包括储液器。

10.一种空调热水器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的换热系统，所述换热系统中的第一换热器作为空调器的室外机换热器，所述换热系统中的第二换热器作为空调器的室内机换热器，所述换热系统中的第三换热器作为热水器的加热部件。

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