專利名稱：空調熱水機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及蒸汽壓縮型空調機組領域，具體是一種空調熱水機組。
技術背景現在市場中空調作為常用的制冷制熱產品廣為使用。冷暖空調機組，供冷 時，冷凝熱廢棄排放到室外，供暖時，將冷氣排到室外。尤其在夏季大量的交 換熱量直接排出，造成熱污染，同時浪費了大量熱能，形成無形的資源浪費。 市場上利用空調余熱的產品很少，并且大多都存在缺陷。申請人對空調熱水機 組進行過多年試驗研究，各種技術方案均有優點，但是，經過使用發現也存在 不足，例如效能比低、內部泄漏率高、電耗過高，實施性差或者只能在夏季用。 發明內容本實用新型的目的是提供一種空調熱水機組，.它可以解決現有技術存在的 問題。根據蒸汽型壓縮熱泵原理，在原熱泵空調機組上增加水冷凝器以及相關 連接件，利用切換熱力回路或改變冷凝器傳熱系數構成一種集冷空調、熱空調 和供生活熱水于一體的空調熱水機組。用熱水時，水冷凝器代替風冷凝，既加 熱了水又冷凝了冷劑蒸汽，不用熱水時繼續風冷冷凝。夏季采用制冷空調時， 利用空調余熱加熱水，可以隨時供熱水；其他季節可以單獨供熱水；冬季供曖 和供熱水可以同時進行也可以分開單獨進行。具有節約能源、保護環境、效能 比高、內部泄漏低等、安全可靠、使用方便、成本低等特點。本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現空調熱水機組，包 括壓縮機，壓縮機高壓排氣管和低壓進氣管分別與換向閥的兩個端口連通，換 向閥的另外兩個端口分別與室內換熱器和室外換熱器連通，室內換熱器和室外 換熱器上分別安裝室內風機和室外風機，室內換熱器和室外換熱器分別與集液 器連通，壓縮機的高壓排氣管與電磁閥連通，電磁閥與水冷凝器的冷劑進氣管 連通，集液器底部出液口分別與第一節流器和第二節流器的高壓端連通，室內 換熱器分別與第一節流器的低壓端和第一單向閥止端連通，室外換熱器分別與 第二節流器的低壓端和第二單向閥止端連通，第一單向閥的通端、第二單向閥 的通端和水冷凝器冷劑出液管分別與集液器上部進液口連通，水冷凝器進水管 和出水管分別與冷水源和儲水箱連通，水冷凝器和冷水源間管路上設置水壓開 關和水量控制器，水壓開關和水量控制器通過導線分別與控制器連接。第一節 流器是制冷節流器，第二節流器是制熱節流器制冷節流器高壓端和制熱節流器 高壓端分別與集液器底部出液口與連通，制冷節流器的低壓端分別與室內換熱 器和第一單向閥止端連通，制熱節流器低壓端分別與室外換熱器和第二單向閥 止端連通。電磁閥是第一常閉電磁閥，第一常閉電磁闊的一端和換向閥的高壓 進氣管分別與壓縮機的高壓排氣管連接，常閉電磁閥的另一端與水冷凝器的冷 劑進氣管連通，常閉電磁閥通過導線與控制器連接。電磁閥是第一二位三通電 磁閥，第一二位三通電磁閥進氣端與壓縮機的高壓排氣管連通，第一二位三通 電磁閥常閉端與水冷凝器冷劑進氣管與連通，第一二位三通電磁閥常通端與換 向閥與連通，第二二位三通電磁閥常通端與制冷節流器高壓端連通，第二二位三通電磁閥常閉端與制熱節流器髙壓端連通，第二二位三通電磁閥進液端與集 液器底部出液口連通，第一二位三通電磁閥和第二二位三通電磁閥通過導線分 別與控制器連接，第二二位三通電磁閥與換向閥同步。電磁閥是第二常通電磁 閥和第二常閉電磁閥，第二常通電磁閥和第二常閉電磁閥的一端分別與壓縮機 的高壓排氣管連通，第二常通電磁閥另一端與換向閥連通，第二常閉電磁閥與 水冷凝器的冷劑進氣管連通，第一節流器是第一電子膨脹閥，第二節流器是第 二電子膨脹閥，第一電子膨脹閥高壓端和第二電子膨脹閥高壓端分別與集液器 底部出液口連通，第一電子膨脹閥低壓端分別與室內換熱器和第一單向閥止端 連通，第二電子膨脹閥低壓端分別與室外換熱器和第二單向閥止端連通，第二 常通電磁閥和第二常閉電磁閥分別通過導線與控制器連接。儲水箱內設置電加 熱器，儲水箱與外部用水器間連接的管路上設置水電磁閥，水電磁閥通過導線 與電加熱器連接，電加熱器通過導線與控制器連接。儲水箱底部與水冷凝器進 水管連通，儲水箱底部出水口與水冷凝器進水管間的管路上設置水泵和水單向 閥，水泵通過導線與控制器連接。室內換熱器上設置室溫傳感器，室外換熱器 上設置室外溫度傳感器，儲水箱內設置水位傳感器、水溫傳感器和水位計，水 冷凝器出水管道設置水溫傳感器，室溫傳感器、室外溫度傳感器、水位傳感器、 水溫傳感器、水溫傳感器、室內風機、室外風機和換向閥通過導線分別與控制 器連接。控制器上設置溫度設定器、溫度顯示器和供水開關。室外供水管路的 低水位處設置防凍裝置。本實用新型的優點在于利用空調余熱和熱泵加熱生活用水，充分利用資 源，各種技術結構改進從而使得效能比高，是一種可以集冷空調、熱空調和供 生活熱水于一體的多功能空調熱水機組，滿足生活需求。具有節約能源、保護環境、 效能比高、內部泄漏低、電耗低、成本低、占用空間小、安全可靠、使用方便 不受季節限制、實施性好等特點。
附圖1是本實用新型實施例之一的結構示意圖；附圖2是附圖1中實施例的控制電路的結構示意圖；附圖3是本實用新型實施例之二的結構示意圖；附圖4是附圖3中實施例的控制電路的結構示意圖；'附圖5是本實用新型實施例之三的結構示意圖；附圖6是圖5中實施例的控制電路的結構示意圖。
具體實施方式
圖中，壓縮機l、換向閥2、室內換熱器3、室內風機31、室外換熱器4、 室外風機41、第一單向閥5、第二單向閥51、制冷節流器7、制熱節流器71和 集液器6構成冷暖空調熱力回路。壓縮機1高壓排氣管和低壓進氣管分別與換 向閥2的兩個端口連通，換向閥2的另外兩個端口分別與室內換熱器3和室外 換熱器4連通，室內換熱器3和室外換熱器4上分別安裝室內風機31和室外風 機41，室內換熱器3和室外換熱器4分別與集液器6連通，壓縮機l的高壓排 氣管與電磁閥連通，電磁閥與水冷凝器9的冷劑進氣管連通，集液器6底部出 液口分別與制冷節流器7高壓端和制熱節流器71高壓端連通，室內換熱器3分 別與制冷節流器7的低壓端和第一單向閥5止端連通，室外換熱器4分別與制 熱節流器71低壓端和第二單向閥51止端連通，第一單向閥5的通端、第二單向閥51的通端和水冷凝器9冷劑出液管分別與集液器6上部進液口連通，水冷 凝器9進水管和出水管分別與冷水源和儲水箱13連通，儲水箱13與外部用水 器22連通，水冷凝器9和冷水源間管路上設置水壓開關12和水量控制器11， 水壓開關12和水量控制器11通過導線分別與控制器17連接。室內換熱器3上 設置室溫傳感器32、室外換熱器4上設置室外溫度傳感器42，儲水箱13內設 置水位傳感器14、水溫傳感器21和水位計20，水冷凝器9出水管道設置水溫 傳感器15，室溫傳感器32、室外溫度傳感器42、水位傳感器14、水溫傳感器 21、水溫傳感器15、室內風機31、室外風機41和換向閥2分別與控制器17連 接。控制器17上設置溫度設定器18、溫度顯示器23和供水開關16。控制器17 根據溫度設定器18的設定值，通過控制水量控制盔11、室內風機31、室外風 機41和換向閥2來使水溫達到預定溫度。使用時，當水壓低于水壓開關12設 定壓力時，水壓開關12保持斷路，加熱水系統關閉；當水壓超過水壓開關12 設定時，水壓開關12接通，控制器17電源開啟，當供水開關16發出供水指令， 則加熱水系統處于供熱水狀態，水流經水壓開關12和水流量控制器11進入水 冷凝器9，加熱后進入儲水箱13。在結冰地區，為防止水路結冰，可以在室外 水路的低水位處設置防凍裝置10。為了節約水資源，實現儲水箱13中剩余水的 再利用，可以采用兩種構造實現儲水箱13中剩余水再加熱。第一種構造，在儲 水箱13底部開設管路與水冷凝器9進水管連通，儲水箱13底部與水冷凝器9 進水管間的管路上設置水泵26和水單向閥27，水泵26通過導線與控制器17連 接，當需要重新加熱儲水箱中水時，只需控制器17向水量控制器11發送信號關閉水量控制器11，向水泵26發送信號打開水泵26,將儲水箱13中水重新經 水冷凝器9加熱，加熱到預定溫度關閉水泵26。第二種構造，在儲水箱13內安 裝電加熱器24，使用時只需打開電加熱器24即可以對儲水箱13中剩余水加熱， 為了防止使用'時漏電傷人，儲水箱13與外部用水器管路間設置水電磁閥25，水 電磁閥25通過導線與電加熱器24連接，在儲水箱'13中水加熱時，水電磁閥25 自動關閉用水器22。圖1中，壓縮機1的高壓排氣管分別與常閉電磁閥8的一端和換向閥2的 高壓進氣管連通，常閉電磁閥8的另一端與水冷凝器9的冷劑進氣管連通。常 閉電磁閥8通過導線與控制器17連接。冷空調和供熱水運行時機組處于冷空調工作狀態，需要熱水時，接通水 源，水壓超過水壓開關12的預設壓力時，水壓開關12接通控制器17電源，供 水開關16向控制器17發送供熱水指令，控制器17對有關控制部件進行操縱， 水量控制器ll打開閥孔，調節水量和水溫，室外風機41停止轉動，常閉電磁 閥8由閉變通。壓縮機1排出的高壓冷劑蒸汽分兩路 一路經常閉電磁閥8進 入水冷凝器9，放熱冷凝成液體，進入集液器6，經干燥過濾后進入制冷節流器 7。另一路經換向閥2，進入室外換熱器4，由于室外風機41己經停止運轉，換 熱系數很小，冷劑蒸汽冷凝成的少量液體，經制熱節流器71也進入制冷節流器 7或經第二單向閥51進入集液器6。冷劑液體經制冷節流器7降壓，進入室內換熱器3，吸熱蒸發成變低壓蒸汽，向室內供冷。低壓冷劑蒸汽經換向閥2，重 新回到壓縮機l中。同時，水源冷水經水量控制器11進入水冷凝器9，吸收冷凝熱升溫，進入儲水箱13或供其他用熱水的地方。此循環為熱泵雙向工作，效 能比最大。當儲水箱13中水位達到預定水位，水位傳感器14向控制器17傳送 信號停止供熱水，水量控制器ll關閉水路，常閉電磁閥8恢復關閉，室外風機 41恢復運轉，恢復純冷空調功能。熱空調和供熱水運行時空調熱水機組處于熱空調狀態，供熱水時供水開 關16向控制器17發出供熱水指令，控制器17對相關部件進行操作，水量控制 器ll打開閥孔，控制水量，調節水溫，室內風機3il按要求轉數運轉，電磁閥8 由常閉變開通，室內溫度傳感器32、室外溫度傳感器42發出供熱水信號。壓縮 機1排出的高壓冷凝蒸汽分兩路 一路經常閉電磁閥8按比例進入水冷凝器9， 放熱冷凝成液體，進入集液器6，干燥過濾后進入制熱節流器71。另一路經換 向閥2進入室內換熱器3，由于室內風機3按要求轉數運轉，換熱系數隨之改變， 按比例向室內供熱，比例為冷凝劑量占總量的比例，冷凝蒸汽冷凝成冷劑液體 經制冷節流器7，進入制熱節流器71或經單向閥5進入集液器6。冷劑經制熱 節流器71降壓，進入室外換熱器4，吸熱蒸發成《氏壓冷劑蒸汽，經換向閥2又 回到壓縮機。同時，水源冷水經水量控制器11進入水冷凝器9，吸收冷凝熱升 溫，進入儲水箱13或供其他熱水的地方。當儲水箱13中水位達到預定水位， 水位傳感器14向控制器17傳送信號停止供熱水，水量控制器11關閉水路，常 閉電磁閥8恢復關閉狀態，室內風機31恢復正常運轉，恢復純熱空調功能。空調不運行只供熱水運行春秋季節不需要空調，可按熱空調狀態供水運 行，供熱水完成后關閉空調機組。冷暖空調運行按空調原有程序運行，控制器17不啟動供熱水程序。空調只供冷水空調不啟動，將溫度設定器18的設定溫度設定為低于水源 溫度，打開供水開關16啟動供水程序。本實施例具有結構簡單成本低的特點，冬季供熱水和供暖可以同時進行。 附圖3中，第一二位三通電磁閥81進氣端與壓縮機1的高壓排氣管連通，第一二位三通電磁閥81常閉端與水冷凝器9冷劑進氣管與連通，第一二位三通 電磁閥81常通端與換向閥2與連通，第二二位三通電磁閥19常通端與制冷節 流器7高壓端連通，第二二位三通電磁閥19常閉端與制熱節流器71高壓端連 通，第二二位三通電磁閥19進液端與集液器6底部出液口連通，第一二位三通 電磁閥81和第二二位三通電磁閥19通過導線分別與控制器17連接。第二二位 三通電磁閥19和換向閥2同步，第二二位三通電磁閥19和換向閥2的線圈并 聯。冷空調和供熱水運行機組處于冷空調工作狀態，第二二位三通電磁閥19處于常態，需要熱水時，供水開關16向控制器17發出供水開關，控制器17對 有關控制部件進行操縱，水量控制器ll打開閥孔，調節水量和水溫，室外風機 41停止運轉，第一二位三通電磁閥81換向，原閉端變通端，原通端變閉端。壓 縮機1排出的高壓冷劑蒸汽不進入換向閥2，只經過第一二位三通電磁閥81進 入水冷凝器9，放熱冷凝成液體，進入集液器6，由于此時第二二位三通電磁閥 19為常態，其通端接制冷節流器7，所以冷劑只進入制冷節流器7。冷劑液體經 制冷節流器7降壓，進入室內換熱器3，吸熱蒸發成低壓蒸汽，向室內供冷。低壓蒸汽經換向閥2回到壓縮機1中。同時，水源冷水經水量控制器11進入水冷 凝器9，吸收冷凝熱升溫，進入儲水箱13或供其他用熱水的地方。此循環為熱 泵雙向工作，效能比最大。當儲水箱13中水位達到預定水位，水位傳感器14 向控制器17傳送信號停止供熱水，水量控制器11關閉水路，第一二位三通電 磁閥81恢復原態，室外風機41恢復運轉，恢復純冷空調功能。熱空調和供熱水運行機組處于熱空調狀態，第二二位三通電磁閥19換向， 原通端變閉端，原閉端變通端，供熱水時供水開關16向控制器17發出供熱水 指令，控制器17對相關部件進行操作，水量控制器11打開閥孔，控制水量， 調節水溫，室內風機31停止運轉，第一二位三通電磁閥81換向，原閉端變通 端，原通端變閉端，室內溫度傳感器32、室外溫度傳感器42發出供熱水信號。 壓縮機1排出的高壓冷凝蒸汽只能經第一二位三通電磁闊81進入水冷凝器9， 放熱冷凝成液體，進入集液器6，干燥過濾后經處于供熱狀態的第二二位三通電 磁閥進入制熱節流器71。冷劑經制熱節流器71降壓，進入室外換熱器4，吸熱 蒸發成低壓冷劑蒸汽，經換向閥2又回到壓縮機。同時，水源冷水經水量控制 器11進入水冷凝器9，吸收冷凝熱升溫，進入儲水箱13或供其他用熱水的地方。 當儲水箱13中水位達到預定水位，水位傳感器14向控制器17傳送信號停止供 熱水，水量控制器11關閉水路，第一二位三通電磁閥81恢復原態，第二二位 三通電磁閥19保持供熱狀態，室內風機31恢復正常運轉，恢復純熱空調功能。空調不運行只供熱水運行春秋季節不需要空調，可按熱空調狀態供水運 行，供熱水完成后關閉空調機組。冷暖空調運行按空調原有程序運行，控制器17不啟動供熱水程序。 空調只供冷水空調不啟動，將溫度設定器18的設定溫度設定為低于水源溫度，打開供水開關16啟動供水程序本實施例熱力回路分明，冷凝熱和蒸發熱使用單一，制熱水效率高。本實施例可以采用以下技術方案實現，附圖5中，用第二常通電磁閥82和第 二常閉電磁闊83替代第一二位三通閥81，用第一電子膨脹閥72和第二電子膨 脹閥73替代制冷節流器7、制熱節流器71和第二二位三通電磁閥19。第二常 通電磁閥82和第二常閉電磁閥83的一端分別與壓縮機1的高壓排氣管連通， 第二常通電磁閥82另一端與換向閥2連通，第二常閉電磁閥83與水冷凝器9 的冷劑進氣管連通。第一電子膨脹閥72高壓端和第二電子膨脹閥73高壓端分 別與集液器6底部出液口連通，第一電子膨脹閥72低壓端分別與室內換熱器3 和第一單向閥5止端連通，第二電子膨脹閥73低壓端分別與室外換熱器4和第 二單向閥51止端連通，第二常通電磁閥82和第二常閉電磁閥83分別通過導線 與控制器17連接。本實施例其他部件連接關系及工作狀況和本實用新型實施例 之二相同。本實用新型中的技術方案并不限制于本實用新型所述的實施例的范圍內。本實 用新型未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
權利要求1、空調熱水機組，包括壓縮機(1)，壓縮機(1)高壓排氣管和低壓進氣管分別與換向閥(2)的兩個端口連通，換向閥(2)的另外兩個端口分別與室內換熱器(3)和室外換熱器(4)連通，室內換熱器(3)和室外換熱器(4)上分別安裝室內風機(31)和室外風機(41)，室內換熱器(3)和室外換熱器(4)分別與集液器(6)連通，其特征在于壓縮機(1)的高壓排氣管與電磁閥連通，電磁閥與水冷凝器(9)的冷劑進氣管連通，集液器(6)底部出液口分別與第一節流器高壓端和第二節流器的高壓端連通，室內換熱器(3)分別與第一節流器的低壓端和第一單向閥(5)止端連通，室外換熱器(4)分別與第二節流器的低壓端和第二單向閥(51)止端連通，第一單向閥(5)的通端、第二單向閥(51)的通端和水冷凝器(9)冷劑出液管分別與集液器(6)上部進液口連通，水冷凝器(9)進水管和出水管分別與冷水源和儲水箱(13)連通，水冷凝器(9)和冷水源間管路上設置水壓開關(12)和水量控制器(11)，水壓開關(12)和水量控制器(11)通過導線分別與控制器(17)連接。
2、 根據權利要求1所述的空調熱水機組，其特征在于第一節流器是制冷 節流器(7),第二節流器是制熱節流器(71),制冷節流器(7)高壓端和制熱 節流器(71)高壓端分別與集液器<6)底部出液口與連通，制冷節流器(7) 的低壓端分別與室內換熱器(3)和第一單向閥(5)止端連通，制熱節流器(71) 低壓端分別與室外換熱器(4)和第二單向閥(51)止端連通。
3、 根據權利要求l或2所述的空調熱水機組/其特征在于電磁閥是第一 常閉電磁閥(8)，第一常閉電磁閥(8)的一端和換向閥(2)的高壓進氣管分 別與壓縮機(1)的高壓排氣管連接，常閉電磁閥(8)的另一端與水冷凝器(9) 的冷劑進氣管連通，常閉電磁閥(8)通過導線與控制器(17)連接。
4、 根據權利要求1或2所述的空調熱水機組，其特征在于電磁閥是第一 二位三通電磁閥(81)，第一二位三通電磁閥(81)進氣端與壓縮機(1)的高 壓排氣管連通，第一二位三通電磁閥(81)常閉端與水冷凝器(9)冷劑進氣管 與連通，第一二位三通電磁閥(81)常通端與換向閥(2)與連通，第二二位三 通電磁閥(19)常通端與制冷節流器(7)高壓端連通，第二二位三通電磁閥(19) 常閉端與制熱節流器(71)高壓端連通，第二二位三通電磁閥(19)進液端與 集液器(6)底部出液口連通，第一二位三通電磁閥(81)和第二二位三通電磁 閥(19)通過導線分別與控制器(17)連接。
5、 根據權利要求1所述的空調熱水機組，其特征在于電磁閥是第二常通 電磁閥(82)和第二常閉電磁閥(83),第二常通電磁閥(82)和第二常閉電磁 閥(83)的一端分別與壓縮機(1)的高壓排氣管連通，第二常通電磁閥(82) 另一端與換向閥(2)連通，第二常閉電磁閥(83)與水冷凝器(9)的冷劑迸 氣管連通，第一節流器是第一電子膨脹閥(72),第二節流器是第二電子膨脹閥(73),第--電子膨脹閥(72)高壓端和第二電子膨脹閥(73)高壓罈分別與集 液器(6)底部出液口連通，第一電子膨脹閥(72)低壓端分別與室內換熱器(3) 和第一單向閥(5)止端連通，第二電子膨脹閥(73)低壓端分別與室外換熱器(4)和第二單向閥(51)止端連通，第二常通電磁閥(82)和第二常閉電磁閥(83)分別通過導線與控制器(17)連接。
6、 根據權利要求1所述的空調熱水機組，其特征在于儲水箱(13)內設 置電加熱器C24),儲水箱(13)與外部用水器(22)間連接的管路上設置水電 磁閥(25)，水電磁閥(25)通過導線與電加熱器'(24)連接，電加熱器(24) 通過導線與控制器(17)連接。
7、 根據權利要求1所述的空調熱水機組，其特征在于儲水箱(13)底 部與水冷凝器(9)進水管連通，儲水箱(13)底部出水口與水冷凝器(9)進 水管間的管路上設置水泵(26)和水單向閥(27),水泵(26)通過導線與控制 器(17)連接。
8、 根據權利要求K 6或7所述的空調熱7jC機組，其特征在于室內換熱 器(3)上設置室溫傳感器(32),室外換熱器(4)上設置室外溫度傳感器(42)， 儲水箱(13)內設置水位傳感器(14)、水溫傳感器(21)和水位計(20),水 冷凝器(9)出水管道設置水溫傳感器(15)，室溫傳感器(32)、室外溫度傳感 器(42)、水位傳感器(14)、水溫傳感器(21)、水溫傳感器(15)、室內風機(31)、室外風機(41)和換向閥(2)通過導線分別與控制器(17)連接。控 制器(17)上設置溫度設定器(18)、溫度顯示器(23)和供水開關(16)。
9、 根據權利要求1、 6或7所述的空調熱水機組，其特征在于室外供水 管路的低水位處設置防凍裝置(10)。
專利摘要本實用新型提供一種空調熱水機組，包括壓縮機，壓縮機高壓排氣管和低壓進氣管分別與換向閥的兩個端口連通，換向閥的另外兩個端口分別與室內換熱器和室外換熱器連通，室內換熱器和室外換熱器上分別安裝室內風機和室外風機，室內換熱器和室外換熱器分別與集液器連通，集液器底部出液口分別與第一節流器和第二節流器的高壓端連通，水冷凝器進水管和出水管分別與冷水源和儲水箱連通。本實用新型利用空調余熱和熱泵加熱生活用水，是一種可以集冷空調、熱空調和供生活熱水于一體的多功能空調熱水機組。具有節約能源、保護環境、效能比高、內部泄漏低、電耗低、成本低、占用空間小、安全可靠、使用方便等特點。
文檔編號F24H4/02GK201093642SQ20072002813
公開日2008年7月30日 申請日期2007年9月25日 優先權日2007年9月25日
發明者軍 邢, 斌 邢, 邢金良 申請人:邢金良