CN2804716Y - 空调式热泵热水器 - Google Patents

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Abstract

一种空调式热泵热水器，包括依次通过工质管道环形连接的压缩机、冷凝器、减压阀和蒸发器，在冷凝器旁装有冷却风扇，还包括热水箱，该热水箱由箱体和置于其内的加热冷凝器构成，该加热冷凝器的两端串联在所述的压缩机与冷凝器之间，在箱体的两端分别设有冷水入口和热水出口，在所述的箱体内设有电热器。利用空调制冷时冷凝器排放的热量对水箱中的水进行加热以达到日常家用热水无需另加能耗的目的，由于水冷的冷凝效率比风冷效率高，根据热泵原理，其空调的制冷效率也将明显提高。在冷凝水箱中安装传统的电加热装置在我国北方春秋季节不使用空调时，仍可以用传统的电加热方式洗浴。

Description

空调式热泵热水器
技术领域
本发明属热力学技术领域，根据卡诺循环的热泵原理，将空调工作时向大气中排散的热量收集起来合理利用，为用户提供无能耗的洗浴及生活用热水，同时有效提高空调的制冷效率。
背景技术
在当今社会中，人们为了追求高品质的生活而大面积的使用空调设备，在此背景下我国白色家电整体能耗大浮上升，能源工业已成为国民经济发展的瓶颈，所以节能的意义不言而喻。传统空调的结构包括依次通过工质管道环形连接的压缩机、冷凝器、减压阀和蒸发器，在冷凝器旁装有冷却风扇。压缩的工质在蒸发器内蒸发，吸取室内热量后在冷凝器释放热量而冷凝。普通空调在工作时，一方面蒸发器向室内制冷，另一方面冷凝器向室外排出大量的热量，不仅浪费能源，还污染环境。另外人们习惯在夏季经常洗浴，现在市场上的热水器多数采用电能或天然气作为加热能源。人们一方面享受空调带来凉爽，另一方面冷凝器向室外排出大量的热量。同时人们为了洗浴及其他生活用热水需要另加能源给予加热。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种空调式热泵热水器，以解决现有空调存在的浪费能源和污染环境的问题。
本实用新型的技术方案是：包括依次通过工质管道环形连接的压缩机、冷凝器、减压阀和蒸发器，在冷凝器旁装有冷却风扇，其特征在于：还包括热水箱，该热水箱由箱体和置于其内的加热冷凝器构成，该加热冷凝器的两端串联在所述的压缩机与冷凝器之间，在箱体的两端分别设有冷水入口和热水出口，在所述的箱体内设有电热器。
所述的箱体由隔板分为低温水箱和高温水箱，该高温水箱与所述的压缩机相邻，所述的热水出口设在高温水箱，所述的冷水入口设在低温水箱；在所述的低温水箱和高温水箱内分别设有一个所述的加热冷凝器；所述的电热器设在高温水箱内。
在所述的高温水箱内的上部设有水位控制装置，用于控制所述的冷水入口的进水量。
在所述的箱体的两端的工质管道之间连接另一工质管道分路，该分路与所述的压缩机与箱体之间的接点通过三通换向阀连接。
本实用新型的优点是：利用空调制冷时冷凝器排放的热量对水箱中的水进行加热以达到日常家用热水无需另加能耗的目的，由于水冷的冷凝效率比风冷效率高，根据热泵原理，其空调的制冷效率也将明显提高。在冷凝水箱中安装传统的电加热装置在我国北方春秋季节不使用空调时，仍可以用传统的电加热方式洗浴。不仅节约了能源，还降低了对环境的热污染。
附图说明
图1是本实用新型实施例的总体结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括依次通过工质管道16环形连接的压缩机1、热水箱A、冷凝器12、减压阀14和蒸发器15，在冷凝器12旁装有冷却风扇13。所述的热水箱A的箱体由隔板分为低温水箱7和高温水箱6，该高温水箱6与所述的压缩机1相邻，在箱体的两端分别设有冷水入口9和热水出口4，所述的热水出口4设在高温水箱6右端，所述的冷水入口9设在低温水箱7的左端。在所述的低温水箱7和高温水箱6内分别设有一个所述的加热冷凝器18和19；在高温水箱6内设置电热器10。在所述的低温水箱7内设有保温层8。
在所述的高温水箱6内的上部设有水位控制装置5，用于控制所述的冷水入口9的进水量。
在所述的热水箱A的两端的工质管道之间连接另一工质管道分路17，该分路17与所述的压缩机1与高温水箱6之间的接点通过三通换向阀2连接。用换向阀2和温度传感器(安装在高温水箱6内，未图示)及相应的温控电路控制制冷工质的流向。
本实用新型根据热泵的工作原理，空调在向室内制冷时必然通过冷凝器向室外排放热量，当水温较低时利用冷凝器排放的热量对水箱中的水加热，为用户提供无能耗的洗浴热水。当高温水箱6内的水温达到60℃时，温控电路触发制冷工质换向阀2动作，截断制冷工质向水箱的流向3，转向分路17的流向11，并开启冷却风扇13使系统回到传统空调的工作方式。当高温水箱6的水温低于40℃时，温控电路触发制冷工质换向阀2动作，制冷工质流向水箱中的冷凝器并关闭冷凝风机使系统回到对水加热的工作方式。
根据热泵原理，蒸发温度降低制冷循环变差，反之制冷循环变好。冷凝温度降低使制冷循环性能变好，制冷量增大。当空调开启对室内急速降温时室内温度较高，即蒸发温度较低，空调需要耗费较大的电能使室内温度下降。同时冷却风扇向室外排出大量的热量。空调开启时室内温度与环境温度有关，人们基本不能控制。冷凝温度与室外环境温度一致，一般空调在工作时对冷凝温度不加以控制，只是用冷却风扇对冷凝器中的高温高压工质进行冷却。本发明区别于一般空调的重要一点就是对冷凝温度加以控制，本发明的热水器水箱在内部分为两个部分，一个为高温水箱6是主要的加热部分；另一个低温水箱7为冷却部分，加热部分的水位略低于冷却部分的水位，热水箱内部的冷却部分用保温材料隔绝这两个部分之间的热传递，对冷凝器而言实际上是实现了分级冷凝，在加热部分使制冷工质冷却到达60℃，在冷却部分将制冷工质再次冷却，确保制冷工质在压缩机的入口处为35℃以下，以达到降低冷凝温度使制冷循环性能变好，制冷量增大的目的。这种分级冷凝方式可根据用户对水温的具体要求再分为多级，为用户提供更高水温的热水。温度和水位控制早已是成熟技术，这里就不再陈述。
本实用新型对我国能源工业将产生很大影响。人们在享受空调带来凉爽的同时享受免费(无能耗)的洗浴及其他生活用热水，由于采用了分级冷凝的方式使得在同等能耗的情况下制冷量增大。对于那些既需要制冷空调又需要用煤或油以及天然气加工热水的企业(如大型宾馆、度假村等)，可省去加热所需能源的成本，同时消除了向空气中排放的废气，达到节能环保的目的。对于家庭或小型用户(如中、小型餐厅、发廊，桑拿洗浴等企业)，在他们使用空调的同时免费为他们解决了热水的需求。

Claims (5)

1.一种空调式热泵热水器，包括依次通过工质管道环形连接的压缩机、冷凝器、减压阀和蒸发器，在冷凝器旁装有冷却风扇，其特征在于：还包括热水箱，该热水箱由箱体和置于其内的加热冷凝器构成，该加热冷凝器的两端串联在所述的压缩机与冷凝器之间，在箱体的两端分别设有冷水入口和热水出口，在所述的箱体内设有电热器。
2.根据权利要求1所述的空调式热泵热水器，其特征在于：所述的箱体由隔板分为低温水箱和高温水箱，该高温水箱与所述的压缩机相邻，所述的热水出口设在高温水箱，所述的冷水入口设在低温水箱；在所述的低温水箱和高温水箱内分别设有一个所述的加热冷凝器；所述的电热器设在高温水箱内。
3.根据权利要求2所述的空调式热泵热水器，其特征在于：在所述的高温水箱内的上部设有水位控制装置，用于控制所述的冷水入口的进水量。
4.根据权利要求1所述的空调式热泵热水器，其特征在于：在所述的箱体设有保温层。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的空调式热泵热水器，其特征在于：在所述的箱体的两端的工质管道之间连接另一工质管道分路，该分路与所述的压缩机与箱体之间的接点通过三通换向阀连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102563865A (zh) * 2012-02-02 2012-07-11 广东美的电器股份有限公司 带除湿功能的热泵热水器
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CN107131644A (zh) * 2017-05-17 2017-09-05 浙江大学 一种基于空气源热泵的热风热水联供装置

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