專利名稱：分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空調(diào)器系統(tǒng)，特別涉及一種帶熱回收功能，能夠同時實現(xiàn)空調(diào)和熱水器雙重功能的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，家用空調(diào)具有夏天制冷、冬天制熱以調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫的功能。夏天，空調(diào)器在制冷過程中通過壓縮機做功，將室內(nèi)的熱量及壓縮機耗能產(chǎn)生的熱量毫無利用的排放到室外大氣中。另外，一些家庭還需購置熱水設(shè)備以解決生活用熱水問題，這樣就增加了家庭中的生活開支，同時，該空調(diào)冷凝熱卻沒有得到有效的利用，從而降低了該空調(diào)設(shè)備的利用率，并且該熱量排放到大氣中后極容易產(chǎn)生熱污染問題。
如把家用空調(diào)的熱泵系統(tǒng)和熱水設(shè)備的熱泵系統(tǒng)合二為一，只使用一套熱泵系統(tǒng)的主要部件，就可以使初投資費用有很大的降低，且增加了空調(diào)的多功能性。更為可取的是，在空調(diào)制冷工況下，可以與熱水設(shè)備協(xié)調(diào)運行，利用空調(diào)的冷凝熱制取熱水，一方面提高空調(diào)的制冷效率，另一方面可制取大量的免費熱水，還可以減少空調(diào)對周圍環(huán)境的熱污染。在春、秋季節(jié)，利用原本閑置的空調(diào)熱泵系統(tǒng)制取熱水，提高了設(shè)備的全年利用率。
中國專利申請第03259220.5號公開了一種名為“空調(diào)熱水器”的技術(shù)，該空調(diào)熱水器在壓縮機出口和冷凝器之間串聯(lián)一換熱水箱，除實現(xiàn)制冷、制熱功能外，還能同時提供熱水，從而實現(xiàn)了一機多用的功能，進而節(jié)省了家庭開支。但是該空調(diào)熱水器只是加入了換熱水箱，其他部件與原空調(diào)系統(tǒng)一致，在運行空調(diào)模式時，能夠很好的匹配主輔毛細管，而一旦水箱換熱器與冷凝器同時承擔冷凝負荷時，原有的主輔毛細管很難保證熱水與空調(diào)性能。該方案在夏季是可以實現(xiàn)制冷附送熱水，但在春秋與冬季，由于環(huán)境溫度低，冷凝負荷仍有一部分由空調(diào)換熱器承擔，導致冷凝壓力低，水溫上升緩慢。因此，該空調(diào)熱水器簡單的增加換熱水箱，而沒有考慮工況的變化以及不同季節(jié)對熱水的需求程度，是很難滿足用戶需求的。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)制冷、制熱、獨立熱水、熱水冷氣等多種運行模式。
一種分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，包括室內(nèi)機、室外機及熱水單元。該室內(nèi)機主要包括室內(nèi)換熱器；該室外機主要包括室外換熱器及壓縮機；該熱水單元包括帶進出水閥的承壓水箱及排水閥。該承壓水箱內(nèi)部設(shè)置有換熱盤管，該換熱盤管兩端連接有第一截止閥和第二截止閥。熱水毛細管與第二電磁閥并聯(lián)，其并聯(lián)接點一端與室外換熱器的進口相連，另一端與第二截止閥相連，第三電磁閥一端連接在室外換熱器與主毛細管之間的管路上，另一端與壓縮機的吸氣管相接，第一截止閥與壓縮機的排氣管相接。
本實用新型分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)是在不改變原有空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，增加第一電磁閥、第三電磁閥和熱水毛細管等部件。在空調(diào)模式下，該系統(tǒng)循環(huán)同普通空調(diào)系統(tǒng)相同；采用熱水冷氣模式時，溫度低于設(shè)定值時，室外換熱器風機不轉(zhuǎn)，冷凝熱大部分用于熱水，當水溫達到設(shè)定值后，開啟外風機，冷凝熱由室外換熱器承擔，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，且能夠保證較高的性能；當運行獨立熱水模式時，高溫高壓制冷劑在水箱換熱盤管中冷凝放熱后，通過控制電磁閥開關(guān)，制冷劑在室外換熱器中蒸發(fā)，然后直接回到壓縮機完成該循環(huán)。由于系統(tǒng)采用了獨立的熱水循環(huán)，因此多種運行模式均能協(xié)調(diào)穩(wěn)定的運行。
由上可以看出，該分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)不僅解決了生活用熱水問題，而且增加了該空調(diào)設(shè)備的利用率，并且該室內(nèi)的熱量及壓縮機耗能產(chǎn)生的熱量得到了充分利用，進而防止了空氣熱污染。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型冷暖空調(diào)熱水器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型單冷空調(diào)熱水器結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的元件標號如下1.壓縮機，2.卸荷閥，3.第一電磁閥，4.第一截止閥，5.進水閥門，6.出水閥門，7.承壓水箱，8.換熱盤管，9.第二截止閥，10.排水閥，11.四通閥，12.第一單向閥，13.第二電磁閥，14.熱水毛細管，15.第三電磁閥，16.室外換熱器，17.主毛細管，18.輔助毛細管，19.第二單向閥，20.第三截止閥，21.室內(nèi)換熱器，22.第四截止閥。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術(shù)特征、構(gòu)造特征及其他特征，
以下結(jié)合附圖并對該具體實施方式
進行詳細說明。
請參閱
圖1，本實用新型分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)的第一實施例為冷暖空調(diào)熱水器結(jié)構(gòu)圖。該冷暖空調(diào)熱水器包括室內(nèi)機、室外機和熱水單元。其中該室內(nèi)機主要包括室內(nèi)換熱器21；該室外機主要包括室外換熱器16和壓縮機1；該熱水單元包括帶進出水閥5，6的承壓水箱7、換熱盤管8，以及排水閥10。該換熱盤管8的兩端連接有第一截止閥4及第二截止閥9。
該熱水單元的進水閥5與自來水管(圖中未示)接通，熱水由出水閥6送出。該承壓水箱7內(nèi)部設(shè)置有換熱盤管8。第一截止閥4、第二截止閥9和換熱盤管8串聯(lián)，其串聯(lián)的兩端并聯(lián)有第一電磁閥3。該換熱盤管8的進出水閥5，6、排水閥10和第一截止閥4與承壓水箱7密封連接。熱水毛細管14與第一單向閥12串聯(lián)后再與第二電磁閥13并聯(lián)，其并聯(lián)接點一端與室外換熱器16的進口相連，另一端通過該四通閥11C管和四通閥11D管與第二截止閥9相連。第二截止閥9和第一電磁閥3的連接處與四通閥11D管相連。輔助毛細管18與第二單向閥19并聯(lián)，其并聯(lián)接點一端通過第三截止閥20與室內(nèi)換熱器21相接，然后通過第四截止閥22與四通閥11E管相連，其并聯(lián)接點另一端與主毛細管17相接。第三電磁閥15一端連接在室外換熱器16與主毛細管17之間的管路上，另一端通過該四通閥11E管和11S管連接該壓縮機1的吸氣管，并且第一截止閥4與壓縮機1的排氣管相接。同時，為了保證系統(tǒng)的可靠性，在壓縮機1的吸氣管及排氣管之間的管路上連接一卸荷閥2。
圖1中所述結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)五種工作模式(1)空調(diào)制冷運行；(2)空調(diào)制熱運行；(3)獨立熱水運行；(4)熱水冷氣運行；(5)熱水熱氣運行。
(1)空調(diào)制冷運行。
圖1中，第一電磁閥3和第二電磁閥13打開，第三電磁閥15關(guān)閉，四通閥11D和11C管相通，11E和11S管相通。從壓縮機1排出的高壓氣體通過第一電磁閥3、四通閥11后，由于第二電磁閥13打開，第一單向閥12和熱水毛細管14均被短路，制冷劑通過第二電磁閥13進入室外換熱器16，冷凝換熱后，經(jīng)主毛細管17節(jié)流后，通過第二單向閥19，進入室內(nèi)換熱器21，制冷劑吸收熱量后蒸發(fā)為氣體并經(jīng)過四通閥11E管、11S管后回到壓縮機中，從而完成了制冷循環(huán)的過程。
(2)空調(diào)制熱循環(huán)。
圖1中，第一電磁閥3和第二電磁閥13打開，第三電磁閥15關(guān)閉，四通閥11D和11E管相通，11C和11S管相通。從壓縮機1排出的高壓氣體通過第一電磁閥3、四通閥11進入室內(nèi)換熱器21，冷凝換熱后，經(jīng)輔助毛細管18和主毛細管17節(jié)流，進入室外換熱器16，低溫低壓的兩相制冷劑吸收外界熱量后，變成氣體經(jīng)第二電磁閥13、四通閥11C管、11S管后回到壓縮機中，從而完成了制熱循環(huán)的過程。
(3)獨立熱水運行。
圖1中，第一電磁閥3和第二電磁閥13關(guān)閉，第三電磁閥15開啟，室內(nèi)換熱器21、主毛細管17、輔助毛細管18和第二單向閥19均被短路，制冷劑在四通閥11和室外換熱器16之間經(jīng)過第三電磁閥15流通。四通閥11D與11C管相通，11E和11S管相通，從壓縮機1排出的高溫高壓氣體進入承壓水箱7的換熱盤管8中，冷凝換熱后，使水溫升高，過冷的液態(tài)制冷劑經(jīng)四通閥11、第一單向閥12和熱水毛細管14后，進入室外換熱器16，蒸發(fā)換熱后變成氣體，經(jīng)第三電磁閥15、四通閥11E管、11S管后回到壓縮機中，完成一個循環(huán)。在獨立熱水運行時，室內(nèi)機不運行。由于水溫隨冷凝溫度的升高而逐漸上升，當排氣壓力升高到卸荷允許的壓力值時，排氣開始經(jīng)過卸荷閥2旁通到吸氣端，以保證系統(tǒng)可靠性。當水溫達到設(shè)定值后，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，而當水溫低于設(shè)定值一定偏差后，系統(tǒng)會自動進入獨立熱水模式。
(4)熱水冷氣運行。
圖1中，第一電磁閥3和第三電磁閥15關(guān)閉，第二電磁閥13開啟，四通閥11D與11C管相通，11E和11S管相通。從壓縮機1排出的高溫高壓氣體進入承壓水箱7的換熱盤管8，通過四通閥11、電磁閥13進入室外換熱器16。在水溫低于設(shè)定值時，外風機(圖中未示)不轉(zhuǎn)，冷凝熱大部分由換熱盤管8散入水中，使水溫升高，過冷的液態(tài)制冷劑經(jīng)主毛細管17、第二單向閥19進入室內(nèi)換熱器21，蒸發(fā)換熱后變成氣體，然后經(jīng)四通閥11E管、11S管后回到壓縮機1中，從而完成該循環(huán)。當水溫達到設(shè)定值后，室內(nèi)機控制電路打開第一電磁閥3，運行室外風機(圖中未示)，進入制冷運行模式。
(5)熱水熱氣運行。
圖1中，第一電磁閥3和第三電磁閥15關(guān)閉，第二電磁閥13開啟，四通閥11D與11E管相通，11C和11S管相通。從壓縮機1排出的高溫高壓氣體進入承壓水箱7的換熱盤管8，通過四通閥11進入室內(nèi)換熱器21，過冷的液態(tài)制冷劑經(jīng)輔助毛細管18和主毛細管17進入室外換熱器16，蒸發(fā)換熱后變成氣體。然后該氣體經(jīng)第二電磁閥13、四通閥11C管、11S管后回到壓縮機1中，從而完成該循環(huán)。該模式理論上可行，具體實施時可增加輔助電加熱器或采用獨立熱水模式加熱熱水再切換制熱模式。
請參閱圖2，本實用新型分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)的第二實施例為單冷空調(diào)熱水器結(jié)構(gòu)圖。該單冷空調(diào)熱水器相對冷暖空調(diào)熱水器缺少四通閥11、第一單向閥12、輔助毛細管18和第二單向閥19。熱水毛細管14與第二電磁閥13的并聯(lián)，其并聯(lián)接點一端與室外換熱器16的進口相連，另一端與第二截止閥9相連，相當于原四通閥11D與11C管連通，11E與11S管接通。第三電磁閥15一端連接在室外換熱器16與主毛細管17之間的管路上，另一端與壓縮機1的吸氣管相接，第一截止閥4與壓縮機1的排氣管相接。
該單冷空調(diào)熱水器可以實現(xiàn)三種工作模式(1)空調(diào)制冷運行；(2)獨立熱水運行；(3)熱水冷氣運行。該三種模式的具體流動方向同冷暖空調(diào)熱水器的工作模式相同，這里不再贅述。
由上可以看出，該分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)不僅解決了生活用熱水問題，而且增加了該空調(diào)設(shè)備的利用率，并且該室內(nèi)的熱量及壓縮機耗能產(chǎn)生的熱量得到了充分利用，進而防止了空氣熱污染。
按照上述具體實施方式
，若把
圖1和圖2中與承壓水箱7的換熱盤管8并聯(lián)的第一電磁閥3去掉，排氣管路僅串接承壓水箱7的換熱盤管8或者把第一電磁閥3、第二電磁閥13和第三電磁閥15改為電子式或機械式控制閥，均屬于本實用新型的保護范圍。需要指出的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本實用新型作出的任何不涉及到基本結(jié)構(gòu)及連接方式的形狀改變或部件替換也屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，包括室內(nèi)機、室外機及熱水單元，該室內(nèi)機主要包括室內(nèi)換熱器；該室外機主要包括室外換熱器及壓縮機；該熱水單元包括帶進出水閥的承壓水箱及排水閥，該承壓水箱內(nèi)部設(shè)置有換熱盤管，該換熱盤管的兩端連接有第一截止閥和第二截止閥，其特征在于熱水毛細管與第二電磁閥并聯(lián)，其并聯(lián)接點一端與室外換熱器的進口相連，另一端與第二截止閥相連，第三電磁閥一端連接在室外換熱器與主毛細管之間的管路上，另一端與壓縮機的吸氣管相接，第一截止閥與壓縮機的排氣管相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于第一截止閥、第二截止閥和承壓水箱內(nèi)部的換熱盤管串聯(lián)，其串聯(lián)的兩端并聯(lián)有第一電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于該第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥為機械式控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于還包括一四通閥，所述的熱水毛細管與第二電磁閥并聯(lián)，該并聯(lián)接點的一端通過該四通閥(11)C管和四通閥(11)D管與該第二截止閥相連，該第三電磁閥的一端通過該四通閥(11)E管和(11)S管連接該壓縮機吸氣管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于第一截止閥、第二截止閥和承壓水箱內(nèi)部的換熱盤管串聯(lián)，其串聯(lián)的兩端并聯(lián)有第一電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于該第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥為機械式控制閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機吸氣管與排氣管之間的管路上設(shè)有一卸荷閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機吸氣管與排氣管之間的管路上設(shè)有一卸荷閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，其特征在于第一截止閥、第二截止閥和承壓水箱內(nèi)部的換熱盤管串聯(lián)，其串聯(lián)的兩端并聯(lián)有第一電磁閥，所述壓縮機吸氣管與排氣管之間的管路上設(shè)有一卸荷閥。
專利摘要一種分體式家用空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)，包括室內(nèi)機、室外機及熱水單元。該室內(nèi)機主要包括室內(nèi)換熱器；該室外機主要包括室外換熱器及壓縮機；該熱水單元包括帶進出水閥的承壓水箱及排水閥。該承壓水箱內(nèi)部設(shè)置有換熱盤管，該換熱盤管兩端連接有第一截止閥和第二截止閥。熱水毛細管與第二電磁閥并聯(lián)，其并聯(lián)接點一端與室外換熱器的進口相連，另一端與第二截止閥相連，第三電磁閥一端連接在室外換熱器與主毛細管之間的管路上，另一端與壓縮機的吸氣管相接。第一截止閥與壓縮機的排氣管相接。此種結(jié)構(gòu)的空調(diào)熱水耦合系統(tǒng)在不改變空調(diào)器原有結(jié)構(gòu)和工作原理，通過控制電磁閥，能實現(xiàn)制冷、制熱、獨立熱水、熱水冷氣等多種運行模式。
文檔編號F24F12/00GK2906428SQ20062005897
公開日2007年5月30日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者柳飛, 陳波, 張輝, 張?zhí)? 莊嶸 申請人:珠海格力電器股份有限公司