專利名稱：可方便配裝的空調源熱水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱水器，尤其涉及一種可方便配裝的空調源熱水器。
技術背景近年來，隨著人們生活水平的提高，家用熱水和小型商業(yè)用熱水在社會能源 消耗中的比例一直在大幅提高，住宅和商用建筑物越來越重視熱水供應。目前， 我國熱水器市場上的主流產品有太陽能熱水器、燃氣熱水器和電熱水器三大類。 太陽能熱水器由于受氣候條件和安裝條件影響較大，因而其應用有很大的限制。 燃氣熱水器存在著煤氣中毒、窒息的危險，其應用日益萎縮。電熱水器具有安 全、衛(wèi)生等優(yōu)點，近年來市場份額越來越大。但由于電熱水器預熱時間長，耗 電量大，用高品位的電能來換取同等數量的低品位熱量，能量浪費很大。這與 目前能源緊張，建設節(jié)約型社會的大趨勢不相協(xié)調。壓縮式熱泵熱水器是一種用1個單位的高品位的電能與2 3個單位的環(huán)境 溫度的熱量混合后，再用來加熱熱水，lkW電功率可產生3 4kW的熱量。因 此，與電熱水器相比，運行費用大大降低，具有很高的能量利用效率。熱泵熱 水器由于制造成本較高，目前的市場份額極小。隨著人們生活水平的提高，風冷熱泵型房間空調器現已普及并呈一戶多臺 的發(fā)展趨勢。將熱泵熱水器和房間空調器相結合，不但可以降低制造成本，而 且可以在制冷的同時免費制取熱水，對能量進行更有效的利用。本發(fā)明就是基 于這一背景提出的。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種可方便配裝的空調源熱水器。可方便配裝的空調源熱水器包括壓縮機排氣口與四通換向閥的入口 A通道 相接；四通換向閥的B通道與室外機相接，四通換向閥的C通道室內機相接， 四通換向閥的D通道與汽液分離器入口相接；節(jié)流元件的兩端分別與室外機和 室內機相接；汽液分離器出口與壓縮機的吸氣口相接；在壓縮機排氣口與四通 換向閥的入口 A通道入之間接有熱水器模塊，熱水器模塊的入口分為兩路并接至電磁閥和電磁閥的入口；電磁閥的出口與四通換向閥的入口通道A相接；電磁閥的出口依次與貯水箱中的換熱器、電磁閥相接，最后接入電磁閥出口與四通換向閥入口 A通道的接管上。所述的貯水箱為貯水箱內部裝有換熱器的密閉承壓保溫容器，或者為貯水
箱外部串聯(lián)換熱器的密閉承壓保溫容器。貯水箱換熱器為光管沉浸式換熱器、 套片管沉浸式換熱器或套管式換熱器。貯水箱的進水管串接有磁化器。室外機 換熱器和室內機換熱器均為風冷式換熱器，節(jié)流元件是毛細管、自動閥門或手 動閥門。電磁閥、電磁閥和電磁閥是由電控裝置控制。 本發(fā)明的優(yōu)點是1. 由于熱水箱模塊可方便地接在普通房間空調器的排氣管路上，因此本發(fā)明 不但可應用于制作具備熱水器和空調兩種功能的全新產品，而且也可方便地應 用于改造己投入使用的普通房間空調器，配裝熱水器模塊，使之同時具備制取 熱水的功能。結構非常簡單，成本低，易于推廣。2. 用戶可根據需要，選擇單制冷、單制熱、單制熱水、兼制冷和制熱水、兼 制熱和制熱水、制高溫熱水六種功能。前兩種功能等同于普通房間空調器的功 能，第三種功能是普通熱泵熱水器的功能。后三種功能則可以很好地兼顧房間 空調器和熱水器的功能。3. 在兼制冷制熱水模式下，將本來排放到環(huán)境的熱量用于制取熱水，制取熱 水是免費的，更加有效地提高了能量的利用率。4. 在兼制熱制熱水模式下，加熱同樣溫度和同樣數量的熱水，耗電量只有電 熱水器的1/3 1/4，并可通過電磁閥的切換來選擇制熱優(yōu)先或制熱水優(yōu)先。5. 在兼制冷制熱水模式和兼制熱制熱水模式下，均可以產生80 卯。C的高 溫熱水。


附圖是可方便配裝的空調源熱水器結構示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，可方便配裝的空調源熱水器包括壓縮機1排氣口與四通換向 閥2的入口A通道相接；四通換向閥2的B通道與室外機3相接，四通換向閥 2的C通道室內機5相接，四通換向閥2的D通道與汽液分離器8入口相接； 節(jié)流元件4的兩端分別與室外機3和室內機5相接；汽液分離器8出口與壓縮 機1的吸氣口相接，其特征在于在壓縮機1排氣口與四通換向閥2的入口 A通 道入之間接有熱水器模塊16，所述的熱水器模塊16的入口分為兩路并接至電磁 閥IO和電磁閥11的入口；電磁閥IO的出口與四通換向閥的入口通道A相接； 電磁閥11的出口依次與貯水箱13中的換熱器14、電磁閥12相接，最后接入電 磁閥10出口與四通換向閥2入口 A通道的接管上。所述的貯水箱13為貯水箱13內部裝有換熱器14的密閉承壓保溫容器，或
者為貯水箱13外部串聯(lián)換熱器14的密閉承壓保溫容器。貯水箱換熱器14為光 管沉浸式換熱器、套片管沉浸式換熱器或套管式換熱器。貯水箱13的進水管串 接有磁化器15，可改善熱水水質和減少水垢在貯水箱換熱器14水側的沉積。室外機換熱器3和室內機換熱器5均為風冷式換熱器，節(jié)流元件4可以是 毛細管、自動閥門或手動閥門。電控裝置9通過電源線和信號線與壓縮機1、四 通換向閥2、風機6、風機7、電磁閥10、電磁閥ll、電磁閥12相連，實現本 發(fā)明具備的功能。電控裝置9可以采用兩種形式。當本發(fā)明用于制造全新的產 品時，采用一個獨立的電控裝置即可。當本發(fā)明用于改造已投入使用的普通房 間空調器時，原有普通房間空調器的控制器可繼續(xù)使用，另外增加一個控制器 來實現本發(fā)明包含的新功能。本發(fā)明可實現以下5種功能模式1. 單制冷模式電磁閥10開啟，電磁閥11、電磁閥12關閉。壓縮機1排出的高溫制冷劑 蒸氣通過電磁閥IO，直接穿出熱水器模塊16，進入四通換向閥2的A通道。四 通換向閥2的A通道與B通道連通，C通道與D通道連通。室外機風機6和室 內機風機7均開啟。制冷劑依次通過室外機換熱器3冷凝放熱、節(jié)流元件4降 壓、室內機換熱器5蒸發(fā)制冷，經汽液分離器8，回到壓縮機l的吸氣口。該模 式下，貯水箱13不工作。2. 單制熱模式電磁閥10開啟，電磁閥11、電磁閥12關閉。壓縮機1排出的高溫制冷劑 蒸氣通過電磁閥IO，直接穿出熱水器模塊16,進入四通換向閥2的A通道。四 通換向閥2的A通道與C通道連通，B通道與D通道連通。室外機風機6和室 內機風機7均開啟。制冷劑依次通過室內機換熱器5冷凝放熱、節(jié)流元件4降 壓、室外機換熱器3蒸發(fā)制冷，經汽液分離器8，回到壓縮機l的吸氣口。該模 式下，貯水箱13不工作。3. 單制熱水模式電磁閥10關閉，電磁閥11、電磁閥12開啟。壓縮機1排出的高溫制冷劑 蒸氣通過電磁閥11，進入貯水箱換熱器14冷凝放熱。制冷劑放熱后出換熱器 14，經過與電磁閥12，進入四通換向閥2的A通道。四通換向閥2的A通道與 C通道連通，B通道與D通道連通。室外機風機6開啟，室內機風機7關閉。 制冷劑依次通過節(jié)流元件4降壓、室外機換熱器3蒸發(fā)制冷，經汽液分離器8， 回到壓縮機l的吸氣口。 4. 兼制冷制熱水模式電磁閥10關閉，電磁閥ll、電磁閥12開啟。壓縮機l排出的高溫制冷劑 蒸氣通過電磁閥11，進入貯水箱換熱器14放熱。制冷劑放熱后出換熱器14， 經過與電磁閥12，進入四通換向閥2的A通道。四通換向閥2的A通道與B通 道連通，C通道與D通道連通。室外機風機6和室內機風機7均開啟。制冷劑 依次通過室外機換熱器3冷凝放熱、節(jié)流元件4降壓、室內機換熱器5蒸發(fā)制 冷，經汽液分離器8，回到壓縮機l的吸氣口。該模式下，當貯水箱13內的水 溫低于環(huán)境溫度時，制冷劑在貯水箱換熱器14中全部冷凝并放熱。當水溫升至 一定溫度后，部分制冷劑將在室外機換熱器3中冷凝放熱。水溫越高，在貯水 箱換熱器14中放出的冷凝熱比例將越來越少。當其中的制冷劑溫度高于室外機 3中制冷劑的飽和溫度時，全部冷凝熱在室外機換熱器3中放出。由于壓縮機的 排氣溫度一般在80 10(TC，制冷劑的過熱蒸氣放熱仍可繼續(xù)加熱貯水箱熱水。 所以，經過一定時間后，可制得80 90。C的高溫熱水。5. 兼制熱制熱水模式該模式下可通過電磁閥的切換來實現制熱優(yōu)先或制熱水優(yōu)先兩種選擇。 制熱水優(yōu)先選擇電磁閥10關閉，電磁閥11、電磁閥12開啟。壓縮機1 排出的高溫制冷劑蒸氣通過電磁閥11，進入貯水箱換熱器14放熱。制冷劑放熱 后出換熱器14，經過與電磁閥12，進入四通換向閥2的A通道。四通換向閥2 的A通道與C通道連通，B通道與D通道連通。室外機風機6和室內機風機7 均開啟。制冷劑依次通過室內機換熱器5冷凝放熱、節(jié)流元件4降壓、室外機 換熱器3蒸發(fā)制冷，經汽液分離器8，回到壓縮機l的吸氣口。該模式下，與兼 制冷制熱水模式類似，貯水箱13可制得高溫熱水。制熱優(yōu)先選擇電磁閥10、電磁閥ll、電磁閥12均開啟。由于制冷劑在 電磁閥10通路中的流動阻力遠小于貯水箱換熱器14中的流動阻力，壓縮機1 排出的高溫制冷劑蒸氣的大部分通過電磁閥10，直接穿出熱水器模塊16，進入 四通換向閥2的A通道；少部分高溫制冷劑蒸氣依次通過電磁閥11、貯水箱換 熱器14、電磁閥12，加熱貯水箱13中的冷水，再與通過電磁閥IO的高溫制冷 劑蒸氣進入四通換向閥2的A通道。四通換向閥2的A通道與C通道連通，B 通道與D通道連通。室外機風機6和室內機風機7均開啟。制冷劑依次通過室 內機換熱器5冷凝放熱、節(jié)流元件4降壓、室外機換熱器3蒸發(fā)制冷，經汽液 分離器8，回到壓縮機l的吸氣口。該模式下，與兼制冷制熱水模式類似，貯水 箱13可制得高溫熱水，但制熱水量較少。
在單制熱模式、單制熱水模式和兼制熱制熱水模式下，當環(huán)境溫度下降，室外機3翅片管外側逐漸結霜，由電控裝置9檢測結霜程度。當結霜至一定程 度后，電控裝置9放出信號，該裝置執(zhí)行除霜操作。此時，電磁閥10開啟，電 磁閥ll、電磁閥12關閉。四通換向閥2換向，A通道與B通道連通，C通道與 D通道連通。內機風機6關閉，室外機風機7開啟室。壓縮機1排出的高溫制 冷劑蒸氣通過電磁閥10和四通換向閥2的A通道，進入室外機換熱器放熱化霜， 再依次通過節(jié)流元件4降壓、室內機換熱器5蒸發(fā)制冷，經汽液分離器8，回到 壓縮機l的吸氣口。
權利要求
1、一種可方便配裝的空調源熱水器，包括壓縮機(1)排氣口與四通換向閥(2)的入口A通道相接；四通換向閥(2)的B通道與室外機(3)相接，四通換向閥(2)的C通道室內機(5)相接，四通換向閥(2)的D通道與汽液分離器(8)入口相接；節(jié)流元件(4)的兩端分別與室外機(3)和室內機(5)相接；汽液分離器(8)出口與壓縮機(1)的吸氣口相接；其特征在于在壓縮機(1)排氣口與四通換向閥(2)的入口A通道入之間接有熱水器模塊(16)，所述的熱水器模塊(16)的入口分為兩路并接至電磁閥(10)和電磁閥(11)的入口；電磁閥(10)的出口與四通換向閥的入口通道A相接；電磁閥(11)的出口依次與貯水箱(13)中的換熱器(14)、電磁閥(12)相接，最后接入電磁閥(10)出口與四通換向閥(2)入口A通道的接管上。
2、 根據權利要求1所述的一種可方便配裝的空調源熱水器，其特征在于所 述的貯水箱(13)為貯水箱(13)內部裝有換熱器(14)的密閉承壓保溫容器， 或者為貯水箱(13)外部串聯(lián)換熱器(14)的密閉承壓保溫容器。
3、 根據權利要求2所述的一種可方便配裝的空調源熱水器，其特征在于所 述的貯水箱換熱器(14)為光管沉浸式換熱器、套片管沉浸式換熱器或套管式 換熱器。
4、 根據權利要求1或2所述的一種可方便配裝的空調源熱水器，其特征在 于所述的貯水箱(13)的進水管串接有磁化器(15)。
5、 根據權利要求1所述的一種可方便配裝的空調源熱水器，其特征在于所 述的室外機換熱器(3)和室內機換熱器(5)均為風冷式換熱器，節(jié)流元件(4) 可以是毛細管、自動閥門或手動閥門。
6、 根據權利要求1所述的一種可方便配裝的空調源熱水器，其特征在于所 述的電磁閥(10)、電磁閥(11)和電磁閥(12)是由電控裝置(9)控制的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可方便配裝的空調源熱水器。它是通過在房間空調器制冷系統(tǒng)的壓縮機排氣管路上，加接熱水器模塊，并通過特定的控制方式來實現熱水器和房間空調器的多種功能。在熱水器模塊中，入口管分為兩路并接至兩個電磁閥，第一個電磁閥的出口直接穿出熱水器模塊與四通換向閥入口相接，第二個電磁閥的出口依次與貯水箱換熱器、第三個電磁閥串接，再接至第一個電磁閥與四通換向閥的連接管上。本發(fā)明的目的在于提供一種結構非常簡單、易于推廣、可以提供80～90℃的高溫熱水的可方便配裝的空調源熱水器。該熱水器不但可以全新制作，而且也可以方便地在已投入使用的普通房間空調器的基礎上配裝熱水器模塊制成。
文檔編號F24F5/00GK101158493SQ20071015686
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權日2007年11月15日
發(fā)明者平 吳, 勤 王 申請人:浙江大學;吳 平