專利名稱：戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，屬于家用電器制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國居民生活水平的迅速提高，對住宅舒適性要求快步提升，戶式中央空調(diào)系統(tǒng)正在迅速發(fā)展，目前以多聯(lián)機系統(tǒng)多見，但全空氣系統(tǒng)也有較好潛在市場，尤其在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)方面具有優(yōu)勢。目前，利用熱泵技術(shù)，從戶式集中采暖、空調(diào)和熱水供應(yīng)的角度進(jìn)行的設(shè)計極少，偶見的設(shè)計相對復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用熱泵的節(jié)能優(yōu)勢，針對戶式集中采暖、空調(diào)和熱水供應(yīng)的需求，提供一種戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，一機多用，利用率高，占用有效空間少。
一種戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，包括室外機、室內(nèi)機和熱水箱，其特征在于所述室外機由壓縮機、四通閥、翅片管換熱器、風(fēng)機、膨脹器以及幾個控制閥組成。其中，壓縮機的進(jìn)氣管與四通閥的B端接通，排氣管與四通閥的A端接通；四通閥的C端接管分成兩路，一路通過第一個控制閥與室內(nèi)機中的盤管的一端接通，另一路與第二個控制閥的一端接通；四通閥的D端接管分成兩路，一路通過第三個控制閥與翅片管換熱器的一端接通，另一路通過第四個控制閥與第二個控制閥的另一端合成一路與熱水箱中的冷凝/蒸發(fā)器的一端接通；翅片管換熱器的另一端接管分成兩路，一路與膨脹器的一端接通，另一路與第五個控制閥的一端接通；膨脹器的另一端接管分成兩路，一路與盤管的另一端接通，另一路通過第六個控制閥與第五個控制閥的另一端合成一路與熱水箱中冷凝/蒸發(fā)器的另一端接通；室外機還包括實現(xiàn)室外空氣經(jīng)過翅片管換熱器強迫對流的室外風(fēng)機。
本發(fā)明可提供一套完整的中央采暖、空調(diào)和生活熱水供應(yīng)設(shè)備，并利用熱泵先進(jìn)技術(shù)，具有節(jié)能環(huán)保和“中央供應(yīng)”相結(jié)合的優(yōu)勢，設(shè)備集中，一機多用，利用率高，總投資低，占用有效空間少。與現(xiàn)在采用的分散式住宅采暖、空調(diào)和生活熱水系統(tǒng)相比，本發(fā)明在總體上節(jié)能可達(dá)30％。
四

圖1是戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器的示意圖。
圖1中標(biāo)號名稱1.壓縮機，2.四通閥，3A.翅片管換熱器，3B.風(fēng)機，4.膨脹器，5.第一個控制閥，6.第二個控制閥，7.第三個控制閥，8.第四個控制閥，9.第五個控制閥，10.第六個控制閥，11.室外機，12.盤管，13.風(fēng)機，14.室內(nèi)機，15.冷凝/蒸發(fā)器，16.電熱器，17.熱水箱。
五具體實施例方式
根據(jù)圖1所示，本發(fā)明的戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器由室內(nèi)機14、室外機11和熱水箱17組成。
所述室外機11結(jié)構(gòu)如下室外機11中的壓縮機1的進(jìn)氣管與四通閥2的B端接通，排氣管與四通閥2的A端接通；四通閥2的C端接管分成兩路，一路通過第一個控制閥5與室內(nèi)機14中的盤管12的一端接通，另一路與第二個控制閥6的一端接通；四通閥2的D端接管分成兩路，一路通過第三個控制閥7與翅片管換熱器3A的一端接通，另一路通過第四個控制閥8與第二個控制閥6的另一端合成一路與熱水箱17中的冷凝/蒸發(fā)器15的一端接通；翅片管換熱器3A的另一端接管分成兩路，一路與膨脹器4的一端接通，另一路與第五個控制閥9的一端接通；膨脹器4的另一端接管分成兩路，一路與盤管12的另一端接通，另一路通過第六個控制閥10與第五個控制閥9的另一端合成一路與熱水箱17中冷凝/蒸發(fā)器15的另一端接通；室外機11還包括實現(xiàn)室外空氣經(jīng)過翅片管換熱器3A強迫對流的室外風(fēng)機3B。第二個控制閥6和第四個控制閥8可以同時呈關(guān)狀態(tài)，但不允許同時呈開狀態(tài)；第五個控制閥9和第六個控制閥10可以同時呈關(guān)狀態(tài)，但不允許同時呈開狀態(tài)。
所述室內(nèi)機14是一個風(fēng)機盤管式空氣處理機，盤管12是一個翅片管換熱器。風(fēng)機13和盤管12置于一個金屬箱體內(nèi)。金屬箱體有一個回風(fēng)口，一個送風(fēng)口。風(fēng)機的壓頭和風(fēng)量能夠?qū)崿F(xiàn)送風(fēng)經(jīng)過空氣分配管路至所需房間，并經(jīng)過回風(fēng)管路回到室內(nèi)機14的循環(huán)。
所述熱水箱17殼體具有保溫層，內(nèi)置冷凝/蒸發(fā)器15和電熱器16；熱水箱17有一個冷水接口用于冷水補給，一個熱水接口用于向用水器(例如水龍頭、淋浴等)供熱水，一個安全泄壓閥接口用于接安全泄壓閥，一個水溫控制器傳感元件接口用于接水溫控制器的傳感元件，一個泄水接口用于在需要時排干熱水箱17中的水；如果前述的冷水接口接近熱水箱17的底部，能起到在需要時排干熱水箱17中水的作用，則前述的泄水接口可以不要。
本發(fā)明可實現(xiàn)供暖、制冷和供熱水功能，可以單獨供暖、制冷或供熱水，也可以在制冷的同時供熱水。以下結(jié)合圖1說明這些功能模式。
1、夏季制冷模式。壓縮機1啟動。四通閥2的A端與D端接通，B端與C端接通。第一個控制閥5和第三個控制閥7打開。第二個控制閥6、第四個控制閥8、第五個控制閥9和第六個控制閥10關(guān)閉。風(fēng)機3B和13打開。高溫高壓氣體制冷劑經(jīng)過壓縮機1的排氣口，進(jìn)入四通閥2的A端，流出四通閥2的D端，再經(jīng)過第三個控制閥7，進(jìn)入翅片管換熱器3A。在翅片管換熱器3A中，該高溫高壓氣體制冷劑通過翅片管換熱器3A釋放熱量給室外空氣，從而凝結(jié)成高溫高壓液體，然后進(jìn)入膨脹器4。風(fēng)機3B驅(qū)動室外空氣流經(jīng)翅片管換熱器3A外表面，加強制冷劑與室外空氣的換熱。在膨脹器4中，該高溫高壓液體絕熱膨脹至低溫低壓液體，繼而流出膨脹器4，進(jìn)入室內(nèi)盤管12。在盤管12中，低溫低壓液體通過盤管12吸收流經(jīng)該盤管外表面空氣的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體。該低溫低壓氣體制冷劑流出盤管12，經(jīng)第一個控制閥5、四通閥2的C端、四通閥2的B端，進(jìn)入壓縮機1的進(jìn)氣口。在壓縮機1中，該低溫低壓氣體制冷劑被壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，完成了一個制冷循環(huán)。該制冷循環(huán)不斷重復(fù)，維持夏季制冷模式。風(fēng)機13驅(qū)動室內(nèi)回風(fēng)流經(jīng)盤管12的外表面而被冷卻，再把被冷卻的空氣通過空氣分配管道送入需要空調(diào)的各房間。
2、夏季制冷兼供熱水模式。壓縮機1啟動。四通閥2的A端與D端接通，B端與C端接通。第一個控制閥5、第三個控制閥7、第四個控制閥8和第五個控制閥9打開。第二個控制閥6和第六個控制閥10關(guān)閉。風(fēng)機3B和13打開。高溫高壓氣體制冷劑經(jīng)過壓縮機1的排氣口，進(jìn)入四通閥2的A端，流出四通閥2的D端。然后分成兩路，一路經(jīng)過第一個控制閥7進(jìn)入翅片管換熱器3A，一路經(jīng)過第四個控制閥控制閥8進(jìn)入冷凝/蒸發(fā)器15。在翅片管換熱器3A中，該高溫高壓氣體制冷劑通過翅片管換熱器3A釋放熱量給室外空氣，繼而凝結(jié)成高溫高壓液體流出翅片管換熱器3A。在冷凝/蒸發(fā)器15中，該高溫高壓氣體制冷劑通過冷凝/蒸發(fā)器壁釋放熱量給熱水箱17內(nèi)的水，繼而凝結(jié)成高溫高壓液體流出冷凝/蒸發(fā)器15。流出冷凝/蒸發(fā)器15的高溫高壓液體，經(jīng)第五個控制閥9，與流出翅片管換熱器3A的高溫高壓液體混合，然后進(jìn)入膨脹器4。風(fēng)機3B驅(qū)動室外空氣流經(jīng)翅片管換熱器3A的外表面，加強制冷劑與室外空氣的換熱。在膨脹器4中，該高溫高壓液體絕熱膨脹至低溫低壓液體，繼而流出膨脹器4，進(jìn)入室內(nèi)盤管12。在盤管12中，低溫低壓液體通過盤管12吸收流經(jīng)該盤管外表面空氣的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體。該低溫低壓氣體制冷劑流出盤管12，經(jīng)第一個控制閥5、四通閥2的C端、四通閥2的B端，進(jìn)入壓縮機1的進(jìn)氣口。在壓縮機1中，該低溫低壓氣體制冷劑被壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，完成了一個制冷循環(huán)。風(fēng)機13驅(qū)動室內(nèi)回風(fēng)流經(jīng)盤管12的外表面而被冷卻，再把被冷卻的空氣通過空氣分配管道送入需要空調(diào)的各房間。熱水箱17內(nèi)的水吸熱后溫度升高。該制冷循環(huán)不斷重復(fù)，維持夏季制冷兼供熱水模式。
3、單獨供熱水模式。壓縮機1啟動。四通閥2的A端與C端接通，B端與D端接通。第二個控制閥6、第三個控制閥7和第六個控制閥10打開。第一個控制閥5、第四個控制閥8和第五個控制閥9關(guān)閉。風(fēng)機3B打開。風(fēng)機13關(guān)閉。高溫高壓氣體制冷劑經(jīng)過壓縮機1的排氣口，進(jìn)入四通閥2的A端，流出四通閥2的C端，經(jīng)過第二個控制閥6進(jìn)入冷凝/蒸發(fā)器15。在冷凝/蒸發(fā)器15中，該高溫高壓氣體制冷劑通過冷凝/蒸發(fā)器壁釋放熱量給熱水箱17內(nèi)的水，繼而凝結(jié)成高溫高壓液體流出冷凝/蒸發(fā)器15。熱水箱17內(nèi)的水吸熱后溫度升高。流出冷凝/蒸發(fā)器15的高溫高壓液體，經(jīng)第六個控制閥10，進(jìn)入膨脹器4。在膨脹器4中，該高溫高壓液體絕熱膨脹至低溫低壓液體，繼而流出膨脹器4，進(jìn)入翅片管換熱器3A。在翅片管換熱器3A中，該低溫低壓液體通過翅片管換熱器壁吸收室外空氣的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體。該低溫低壓氣體經(jīng)第三個控制閥7、四通閥2的D端、四通閥2的B端，進(jìn)入壓縮機1的進(jìn)氣口。在壓縮機1中，該低溫低壓氣體制冷劑被壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，完成了一個加熱水循環(huán)。該加熱水循環(huán)不斷重復(fù)，維持單獨供熱水模式。風(fēng)機3B驅(qū)動室外空氣流經(jīng)翅片管換熱器3A，加強制冷劑與室外空氣的換熱。
4、冬季單獨供暖模式。壓縮機1啟動。四通閥2的A端與C端接通，B端與D端接通。第一個控制閥5和第三個控制閥7打開，第二個控制閥6、第四個控制閥8、第五個控制閥9和第六個控制閥10關(guān)閉。風(fēng)機3B和風(fēng)機13打開。高溫高壓氣體制冷劑經(jīng)過壓縮機1的排氣口，進(jìn)入四通閥2的A端，流出四通閥2的C端，經(jīng)過第一個控制閥5進(jìn)入室內(nèi)盤管12。在盤管12中，該高溫高壓氣體制冷劑通過盤管壁釋放熱量給流經(jīng)該盤管外表面的空氣，進(jìn)而冷凝成高溫高壓液體。該高溫高壓液體流出盤管12，進(jìn)入膨脹器4，在膨脹器4中絕熱膨脹至低溫低壓液體，然后流出膨脹器4，進(jìn)入翅片管換熱器3A。在翅片管換熱器3A中，該低溫低壓液體通過翅片管換熱器壁吸收室外空氣的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體。該低溫低壓氣體經(jīng)第三個控制閥7、四通閥2的D端、四通閥2的B端，進(jìn)入壓縮機1的進(jìn)氣口。在壓縮機1中，該低溫低壓氣體制冷劑被壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，完成了一個供熱循環(huán)。風(fēng)機13驅(qū)動室內(nèi)回風(fēng)流經(jīng)盤管12的外表面而被加熱，再把加熱后的空氣通過空氣分配管道送入需要采暖的各房間。該供熱循環(huán)不斷重復(fù)，維持冬季單獨供熱模式。風(fēng)機3B驅(qū)動室外空氣流經(jīng)翅片管換熱器3A的外表面，加強制冷劑與室外空氣的換熱。
5、冬季電輔助供暖模式。當(dāng)室外氣溫太低，前述冬季單獨供暖模式不能維持所需要的室內(nèi)溫度時，啟動該模式。壓縮機1啟動。四通閥2的A端與C端接通，B端與D端接通。第一個控制閥5、第三個控制閥7、第四個控制閥8和第五個控制閥9打開，第二個控制閥6和第六個控制閥10關(guān)閉。風(fēng)機3B和風(fēng)機13打開。高溫高壓氣體制冷劑經(jīng)過壓縮機1的排氣口，進(jìn)入四通閥2的A端，流出四通閥2的C端，經(jīng)過第一個控制閥5進(jìn)入室內(nèi)盤管12。在盤管12中，該高溫高壓氣體制冷劑通過盤管壁釋放熱量給流經(jīng)該盤管外表面的空氣，進(jìn)而冷凝成高溫高壓液體。該高溫高壓液體流出盤管12，進(jìn)入膨脹器4，在膨脹器4中絕熱膨脹至低溫低壓液體后流出。然后分成兩路，一路經(jīng)進(jìn)入翅片管換熱器3A，一路經(jīng)過第五個控制閥9進(jìn)入冷凝/蒸發(fā)器15。在翅片管換熱器3A中，該低溫低壓液體通過翅片管換熱器壁吸收室外空氣的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體，然后流出翅片管換熱器3A。在冷凝/蒸發(fā)器15中，該低溫低壓液體通過冷凝/蒸發(fā)器壁吸收熱水箱17內(nèi)水的熱量而蒸發(fā)成低溫低壓氣體，然后流出冷凝/蒸發(fā)器15。水溫控制器啟動電熱器16，給熱水箱17內(nèi)的水加熱。流出翅片管換熱器3A的低溫低壓氣體，經(jīng)過第三個控制閥7；流出冷凝/蒸發(fā)器15的低溫低壓氣體，經(jīng)過第四個控制閥8；經(jīng)過第三個控制閥7的低溫低壓氣體，與經(jīng)過第四個控制閥8的低溫低壓氣體混合，然后進(jìn)入四通閥2的D端，經(jīng)四通閥2的B端，進(jìn)入壓縮機1的進(jìn)氣口。在壓縮機1中，該低溫低壓氣體制冷劑被壓縮成高溫高壓氣體制冷劑，完成了一個供熱循環(huán)。風(fēng)機13驅(qū)動室內(nèi)回風(fēng)流經(jīng)盤管12的外表面而被加熱，再把加熱后的空氣通過空氣分配管道送入需要采暖的各房間。該供熱循環(huán)不斷重復(fù)，維持冬季電輔助供熱模式。風(fēng)機3B驅(qū)動室外空氣流經(jīng)翅片管換熱器3A的外表面，加強制冷劑與室外空氣的換熱。
6、冬季電供熱水模式。當(dāng)室外氣溫太低，需要用電加熱水時，啟動該模式。水溫控制器啟動電熱器16，給熱水箱17內(nèi)的水加熱。
權(quán)利要求
1.一種戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，包括室外機(11)、室內(nèi)機(14)和熱水箱(17)，其特征在于所述室外機(11)結(jié)構(gòu)如下室外機(11)中的壓縮機(1)的進(jìn)氣管與四通閥(2)的B端接通，排氣管與四通閥(2)的A端接通；四通閥(2)的C端接管分成兩路，一路通過第一個控制閥(5)與室內(nèi)機(14)中的盤管(12)的一端接通，另一路與第二個控制閥(6)的一端接通；四通閥(2)的D端接管分成兩路，一路通過第三個控制閥(7)與翅片管換熱器(3A)的一端接通，另一路通過第四個控制閥(8)與第二個控制閥(6)的另一端合成一路與熱水箱(17)中的冷凝/蒸發(fā)器(15)的一端接通；翅片管換熱器(3A)的另一端接管分成兩路，一路與膨脹器(4)的一端接通，另一路與第五個控制閥(9)的一端接通；膨脹器(4)的另一端接管分成兩路，一路與盤管(12)的另一端接通，另一路通過第六個控制閥(10)與第五個控制閥(9)的另一端合成一路與熱水箱(17)中冷凝/蒸發(fā)器(15)的另一端接通；室外機(11)還包括實現(xiàn)室外空氣經(jīng)過翅片管換熱器(3A)強迫對流的室外風(fēng)機(3B)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，其特征在于所述的室內(nèi)機(14)由盤管(12)、風(fēng)機(13)組成，且盤管(12)和風(fēng)機(13)置于一個有一個回風(fēng)口，一個送風(fēng)口的金屬箱體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，其特征在于所述的熱水箱(17)內(nèi)有冷凝/蒸發(fā)器(15)和電熱器(16)；并且熱水箱(17)上設(shè)有冷水接口、熱水接口、安全泄壓閥接口、水溫控制器傳感元件接口、泄水接口。
全文摘要
一種戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器，屬家用電器制造的技術(shù)領(lǐng)域。它由室外機、室內(nèi)機和熱水箱組成。其中，室外機由壓縮機、四通閥、翅片管換熱器、風(fēng)機、膨脹器以及幾個控制閥組成。這種戶式中央熱泵采暖空調(diào)熱水器利用熱泵的節(jié)能優(yōu)勢，針對戶式集中采暖、空調(diào)和熱水供應(yīng)的需求，具有一機多用，利用率高，占用有效空間少的優(yōu)點。
文檔編號F25B30/00GK1825017SQ20061003916
公開日2006年8月30日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者方賢德 申請人:南京航空航天大學(xué)