CN2859340Y

CN2859340Y - 双功能空调电热水器

Info

Publication number: CN2859340Y
Application number: CN 200520065686
Authority: CN
Inventors: 侯延博; 邱飞
Original assignee: ZHUHAI ZHONGDE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHUHAI ZHONGDE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2015-10-12

Abstract

本实用新型公开了一种结构简单、安装、维护方便、能量转换和运行效率高、节约能源、充分利用空调和电能制取热水的双功能空调电热水器。本实用新型包括水箱，水箱内设有电热管、冷水进口、排污口、热水出口、温度传感器，还包括由工质管路依次连接并组成循环回路的压缩机、四通阀的进口、四通阀的I进出口、I电磁阀、I热交换器、干燥器、节流装置、I截止阀、II热交换器、II截止阀、四通阀的II进出口、四通阀的出口、储液器，以及水冷凝器、控制器，水冷凝器的进口通过管路连接III截止阀并接入连接压缩机与四通阀的进口之间的管路、出口通过管路依次连接IV截止阀、II电磁阀并接入连接I热交换器与干燥器之间的管路。本实用新型可应用于日用生活领域。

Description

双功能空调电热水器

技术领域

本实用新型涉及一种双功能空调电热水器。

背景技术

目前，家庭中普遍使用分体式单冷式空调或热泵型空调对室内进行制冷或采暖，使用电热水器来制取生活及卫生热水。采用电热水器制取热水虽然方便，但是电热转换效率低，耗电量大；而分体式空调尤其是单冷式空调在制冷时，有大量热量排放到室外，不仅浪费能源，而且还对室外空气造成热污染，不利于环保，既不经济又污染环境，人们已深刻认识到节能降耗的必要性和紧迫性。

中国专利公告号CN 2419518Y，公告日是2001年2月14日，发明创造的名称是“空调—热水器一体机”公开了一种将空调和热水器结合为一体的装置，该空调—热水器一体机包括室内机、室外机、压缩机和保温贮水箱，其中室内机、室外机为具有蒸发、冷凝双重功能的设备，保温贮水箱内设有冷凝热交换器，室内机和室外机内的冷凝/蒸发器出口分别通过各自的控制阀1、4与压缩机的入口相连，压缩机的出口一路通过控制阀10与保温贮水箱内的冷凝热交换器的入口相连，另一路通过3个控制阀8、7、2与室内机的冷凝/蒸发器的入口相连，还有一路通过2个控制阀8、5与室外机内的冷凝/蒸发器入口相连，室内机的冷凝/蒸发器的入口通过2个控制阀2、3与室外机的冷凝/蒸发器出口相连，室内机的冷凝/蒸发器出口通过控制阀6与室外机的冷凝/蒸发器入口相连，保温贮水箱内的冷凝热交换器的出口通过控制阀9连接至控制阀2和控制阀3之间。它的不足之处在于：1、缺少实现设计功能的必要部件，例如节流装置等；2、工质管路较复杂、阀门等控制部件较多，安装、维护不方便；3、应用领域较窄：只提供针对热泵型空调对热水器中的水进行加热的方式，没有提供针对单冷式空调对热水器中的水进行加热的方式。

中国专利公告号CN 2473495Y，公告日是2002年1月23日，发明创造的名称是“一种双效四季节能冷暖空调热水三用机”公开了一种家用冷暖空调器与热水器联用的装置，该装置包括冷暖空调器的室外机、室内机、热水器和运行控制保护系统四大部分。它的不足之处在于：1、结构复杂，对现有的空调器进行改造非常不方便；2、应用领域较窄：只可应用于冷暖型空调器，未提供对单冷式空调的支持；3、热水器功能不完善：当不使用空调时，就不具备独立电热水器的功能，如果用户不用空调，就无法得到要求温度的热水，给用户带来不方便，用户仍需要再另外购买燃气热水器或电热水器，既增加开支又占用另外的空间；4、热交换效能低、制热温度有限：只是利用空调的余热制热水，用于加热制热水的热量有限，冬季只能通过空调器制取20～30℃的温水，无法达到洗浴用热水对水温的要求；5、控制程序较复杂：当加热水温不足时需设计复杂的交替程序来控制电能加热来制取热水。

综上所述，现有的技术存在以下不足：结构复杂，安装、维护不方便，能量转换效率低，运行效率低，浪费能源，不能充分利用空调供热和电能制取热水。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术上的不足，提供一种结构简单、安装、维护方便、能量转换效率高、运行效率高、节约能源、充分利用空调和电能制取热水的双功能空调电热水器。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括封闭承压保温水箱，所述水箱内设有电热管、冷水进口、排污口、热水出口、温度传感器，它还包括由制冷工质管路依次连接并组成循环回路的空调压缩机、四通阀的进口、四通阀的I进出口、I电磁阀、I热交换器、干燥器、节流装置、I截止阀、II热交换器、II截止阀、四通阀的II进出口、四通阀的出口、储液器，以及水冷凝器、控制器，所述水冷凝器设置于所述水箱内，所述水冷凝器的进口通过工质管路连接III截止阀并接入连接所述压缩机与所述四通阀的进口之间的管路，所述水冷凝器的出口通过工质管路依次连接IV截止阀、II电磁阀并接入连接所述I热交换器与所述干燥器之间的管路。

本实用新型还包括III电磁阀，所述III电磁阀的一端通过工质管路接入连接所述IV截止阀与所述II电磁阀之间的管路、另一端通过工质管路接入连接所述节流装置与所述I截止阀之间的管路。

所述水冷凝器包括至少一组螺旋管式热交换器，各组所述螺旋管式热交换器并联。

所述节流装置为毛细管或膨胀阀。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括由制冷工质管路依次连接并组成循环回路的空调压缩机、四通阀的进口、四通阀的I进出口、I电磁阀、I热交换器、干燥器、节流装置、I截止阀、II热交换器、II截止阀、四通阀的II进出口、四通阀的出口、储液器，以及水冷凝器、控制器，所述水冷凝器设置于所述水箱内，所述水冷凝器的进口通过工质管路连接III截止阀并接入连接所述压缩机与所述四通阀的进口之间的管路，所述水冷凝器的出口通过工质管路依次连接IV截止阀、II电磁阀并接入连接所述I热交换器与所述干燥器之间的管路，当且仅当所述I热交换器为冷凝器、所述II热交换器为蒸发器时，本实用新型实质上是利用单冷式空调加所述水冷凝器在制冷的同时对所述水箱内的水进行加热；当所述I热交换器、所述II热交换器为冷凝器/蒸发器两用换热器时，且本实用新型还包括III电磁阀，所述III电磁阀的一端通过工质管路接入连接所述水冷凝器的出口与所述II电磁阀之间的管路、另一端通过工质管路接入连接所述节流装置与所述I截止阀之间的管路，本实用新型实质上是利用热泵型空调加所述水冷凝器在制冷或制热的同时对所述水箱内的水进行加热；两种方式均充分利用了空调压缩机在运行过程中产生的高温制冷工质的热量，空调的能效比大于电加热的能效比，经试验，本实用新型能效比可达3～6，本实用新型可在使用空调时制取70～75℃的热水，满足日常生活对热水的温度要求，故本实用新型能量转换效率高、运行效率高、节约能源、充分利用空调供热和电能制取热水；

由于本实用新型仅需在现有单冷式空调或热泵型空调的基础上增加水冷凝器、2或3个电磁阀、2个截止阀及相应的制冷工质管路，较现有技术减少了零部件和接口，故本实用新型结构简单、安装、维护方便；

由于本实用新型所述水冷凝器包括至少一组螺旋管式热交换器，各组所述螺旋管式热交换器并联，这样的结构布置既减少了工质在单一管路中流动的路径，减少了工质的流动阻力，又增加了换热面积，节省了水箱内的空间，故本实用新型换热效率高，水箱容水量大。

附图说明

图1是本实用新型的结构及外部连接正面示意图；

图2是本实用新型的结构及外部连接侧面示意图；

图3是本实用新型实施例一的结构原理示意图；

图4是本实用新型实施例二的结构原理示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1、图2、图3所示，本实用新型包括封闭承压保温水箱1，所述水箱1内设有电热管2、冷水进口3、排污口4、热水出口5、温度传感器20，它还包括由制冷工质管路依次连接并组成循环回路的空调压缩机6、四通阀12的进口A、四通阀12的I进出口C、I电磁阀15、I热交换器8、干燥器11、节流装置10、I截止阀13、II热交换器9、II截止阀14、四通阀12的II进出口B、四通阀12的出口D、储液器7，以及水冷凝器17、控制器19，所述水冷凝器17设置于所述水箱1内，所述水冷凝器17的进口通过工质管路连接III截止阀22并接入连接所述压缩机6与所述四通阀12的进口A之间的管路，所述水冷凝器17的出口通过工质管路依次连接IV截止阀21、II电磁阀16并接入连接所述I热交换器8与所述干燥器11之间的管路，所述水冷凝器17包括两组螺旋管式热交换器，两组所述螺旋管式热交换器并联，所述控制器19用于对各部件进行控制，所述节流装置10为毛细管，当然也可以采用电子膨胀阀等其它节流装置。

本实用新型所述压缩机6、所述储液器7、所述I热交换器8、所述节流装置10、所述干燥器11、所述四通阀12置于室外机壳内，是空调室外机的主要组成部分，所述II热交换器9置于室内机壳内，是空调室内机的主要组成部分。所述I热交换器8为冷凝器，所述II热交换器9为蒸发器，即本实用新型实质上是利用单冷式空调加所述水冷凝器17在制冷的同时对所述水箱1内的水进行加热，其制取热水的过程如下：所述I截止阀13、所述II截止阀14、所述III截止阀22、所述IV截止阀21均打开，所述I电磁阀15关闭，所述II电磁阀16打开，经所述压缩机6压缩后的高温、高压的制冷工质流经所述水冷凝器17，在所述水冷凝器17与所述水箱1内的低温水进行热交换，使所述水箱1内的低温水升温，降温后的制冷工质经所述II电磁阀16，在所述干燥器11内干燥，经所述节流装置10减压降温，通过所述I截止阀13进入所述II热交换器9，在所述II热交换器9内蒸发吸热使室内降温，然后通过所述II截止阀14、所述四通阀12的II进出口B流入所述储液器7并最终返回所述压缩机6完成一次工质循环；经过若干次循环，所述水箱1内的低温水温度逐渐升高，室内的温度逐渐降低；当所述水箱1内的水温达到设定值时，所述I电磁阀15打开，所述II电磁阀16关闭，空调制冷的热量通过所述I热交换器8排出室外；当室内不需要制冷时或需要制取开水时，本实用新型可单独采用所述电热管2进行加热制取热水或开水。

据统计数据表明，在我国华南地区约95％以上的空调都为单冷式空调，根据华南地区平均气温计算，空调使用期约有7～9个月。如果家庭中同时有电热水器和空调，电热水器(80升容量)1天耗电量为3度，费用为2.7元计算，1个月(30天)要花费电费81元，1年(12个月)要花费电费972元；如果采用本实用新型，在空调使用期制取热水不需要采用电热管加热，可节约7～9个月的电热水器费用，1年最多可节省729元，节能最多可达75％。

实施例二：

如图1、图2、图4所示，本实用新型包括封闭承压保温水箱1，所述水箱1内设有电热管2、冷水进口3、排污口4、热水出口5、温度传感器20，它还包括由制冷工质管路依次连接并组成循环回路的空调压缩机6、四通阀12的进口A、四通阀12的I进出口C、I电磁阀15、I热交换器8、干燥器11、节流装置10、I截止阀13、II热交换器9、II截止阀14、四通阀12的II进出口B、四通阀12的出口D、储液器7，以及水冷凝器17、III电磁阀18、控制器19，所述水冷凝器17设置于所述水箱1内，所述水冷凝器17的进口通过工质管路连接III截止阀22并接入连接所述压缩机6与所述四通阀12的进口A之间的管路，所述水冷凝器17的出口通过工质管路依次连接IV截止阀21、II电磁阀16并接入连接所述I热交换器8与所述干燥器11之间的管路，所述水冷凝器17包括四组螺旋管式热交换器，四组所述螺旋管式热交换器并联，所述III电磁阀18的一端通过工质管路接入连接所述IV截止阀21与所述II电磁阀16之间的管路、另一端通过工质管路接入连接所述节流装置10与所述I截止阀13之间的管路，所述控制器19用于对各部件进行控制，所述节流装置10为毛细管，当然也可以采用具有双向节流作用的电子膨胀阀等其它节流装置。

本实用新型所述压缩机6、所述储液器7、所述I热交换器8、所述节流装置10、所述干燥器11、所述四通阀12置于室外机壳内，是空调室外机的主要组成部分，所述II热交换器9置于室内机壳内，是空调室内机的主要组成部分。所述I热交换器8在空调制冷时为冷凝器，在空调制热时为蒸发器，所述II热交换器9在空调制冷时为蒸发器，在空调制热时为冷凝器，即本实用新型实质上是利用热泵型空调加所述水冷凝器17在制冷或制热的同时对所述水箱1内的水进行加热，其在制冷的同时制取热水的过程同实施例一，所述III电磁阀18一直关闭。其在制热的同时制取热水的过程如下：所述I截止阀13、所述II截止阀14、所述III截止阀22、所述IV截止阀21均打开，所述I电磁阀15打开，所述II电磁阀16关闭，所述III电磁阀18打开，经所述压缩机6压缩后的高温、高压的制冷工质一路流经所述水冷凝器17，在所述水冷凝器17与所述水箱1内的低温水进行热交换，使所述水箱1内的低温水升温，降温后的制冷工质经所述III电磁阀18与另一路汇合，经所述压缩机6压缩后的高温、高压的制冷工质另一路流经所述四通阀12的进口A、所述四通阀12的II进出口B、所述II截止阀14、所述II热交换器9，在所述II热交换器9内冷凝放热使室内升温，然后与第一路汇合，汇合后的工质经所述节流装置10减压降温，在所述干燥器11内干燥，然后进入所述I热交换器8，在所述I热交换器8内蒸发吸热变成气体，然后通过所述I电磁阀15、所述四通阀12的I进出口C、所述四通阀12的出口D流入所述储液器7并最终返回所述压缩机6完成一次工质循环；经过若干次循环，所述水箱1内的低温水温度逐渐升高，室内的温度也逐渐升高；当所述水箱1内的水温达到设定值时，所述III电磁阀18关闭；当室内不需要制热时或需要制取开水时，本实用新型可单独采用所述电热管2进行加热制取热水或开水。

本实用新型可在现有的单冷式空调或热泵型空调的基础上改造并增加承压保温水箱等部件制成，也可以整体制造安装，既可以利用空调供热制取热水，也可以独立使用电能制取热水，大大节约了运行费用，可广泛应用于日用生活领域。

在不脱离本实用新型发明思想的情况下，凡应用本实用新型说明书及附图内容及所做的各种等效变化，均理同包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims

1、一种双功能空调电热水器，包括封闭承压保温水箱(1)，所述水箱(1)内设有电热管(2)、冷水进口(3)、排污口(4)、热水出口(5)、温度传感器(20)，其特征在于：它还包括由制冷工质管路依次连接并组成循环回路的空调压缩机(6)、四通阀(12)的进口(A)、四通阀(12)的I进出口(C)、I电磁阀(15)、I热交换器(8)、干燥器(11)、节流装置(10)、I截止阀(13)、II热交换器(9)、II截止阀(14)、四通阀(12)的II进出口(B)、四通阀(12)的出口(D)、储液器(7)，以及水冷凝器(17)、控制器(19)，所述水冷凝器(17)设置于所述水箱(1)内，所述水冷凝器(17)的进口通过工质管路连接III截止阀(22)并接入连接所述压缩机(6)与所述四通阀(12)的进口(A)之间的管路，所述水冷凝器(17)的出口通过工质管路依次连接IV截止阀(21)、II电磁阀(16)并接入连接所述I热交换器(8)与所述干燥器(11)之间的管路。

2、根据权利要求1所述的双功能空调电热水器，其特征在于：它还包括III电磁阀(18)，所述III电磁阀(18)的一端通过工质管路接入连接所述IV截止阀(21)与所述II电磁阀(16)之间的管路、另一端通过工质管路接入连接所述节流装置(10)与所述I截止阀(13)之间的管路。

3、根据权利要求1或2所述的双功能空调电热水器，其特征在于：所述水冷凝器(17)包括至少一组螺旋管式热交换器，各组所述螺旋管式热交换器并联。

4、根据权利要求1或2所述的双功能空调电热水器，其特征在于：所述节流装置(10)为毛细管或膨胀阀。