CN203274347U - 自动变量式多用途空调以及冷热水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动变量式多用途空调以及冷热水装置，包括压缩机、第一四通换向阀、水路换热器、第二四通换向阀、室外换热器、节流装置、室内换热器、气液分离器以及自动变量式调节机构，上述各元件之间通过管道连接。所述水路换热器能有效利用自动变量式多用途空调以及冷热水装置工作时产生的多余热量制取生活用的热水，防止资源浪费。且所述自动变量式调节机构根据本实用新型装置的制冷剂运行压力、温度等变化能保护空调以及冷热水装置运行稳定、可靠的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，从而提高装置的使用寿命。

Description

自动变量式多用途空调以及冷热水装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气和/或水温度调节装置，具体涉及一种自动变量式多用途家用、商用定频式和变频式空调以及冷/热水装置。

背景技术

现有的普通家庭或商用的空调制冷装置和空气能热泵热水器装置，主要由包括压缩机、四通换向阀、室外换热器、节流器、室内换热器或水路换热器及连接管路和相应的控制器组成，通常普通空调装置与空气能热泵热水器的功能单一；在工作时，通常还会造成资源浪费，如现有的空气能热泵热水器只能单独制取生活用热水；普通空调装置在夏天工作时，室外机产生的热量白白浪费，造成周围环境成热岛效应。虽然现在市场上出现的改进型的空调带热水装置，由于是在普通空调装置上的改造而来，易受自身结构和外界环境的影响。如当水温、气温工况异常时，出现装置启动困难，甚至出现无法启动现象，还可能会造成机组制冷剂循环量无法与装置运行的参数相匹配，从而导致过负荷、空运转或高温高压故障，直接影响到空调带热水装置机组的运行稳定性、可靠性，导致装置的使用寿命降低。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是为了提供一种能回收利用空调向外排放的热量或冷气，且能自动检测和/或调整装置内制冷剂的运行压力、温度、流量等的变化情况，来提装置运行稳定性、可靠性以及使用寿命的自动变量式多用途空调以及冷热水装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自动变量式多用途空调以及冷热水装置，包括压缩机、第一四通换向阀、水路换热器、第二四通换向阀、室外换热器、节流装置、室内换热器、气液分离器；

所述压缩机的排气口与第一四通换向阀的一个端口连通；第一四通换向阀另外两个端口分别与所述水路换热器、第二四通换向阀的一个端口连接；第二四通换向阀其它三个端口分别与室外换热器、室内换热器、气液分离器连接，室外换热器与室内换热器之间依次串联有过滤器与节流装置；所述气液分离器的出口与所述压缩机的进口连接；

它还包括一用于检测和/或调节自动变量式多用途空调以及冷热水装置内制冷剂的流量和/或温度和/或运行压力的自动变量式调节机构，该调节机构的一端设置在所述室外换热器与室内换热器之间，另一端与气液分离器进口连接。

实现本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

实现本实用新型的一种实施方式是：所述自动变量式调节机构包括第二单向阀、第三单向阀、机械式自动调压阀、储液变量罐、第一常闭电磁阀、第二常闭电磁阀、第一压力开关、第二压力开关；所述第二单向阀、第三单向阀的一端设置于过滤器与节流装置之间，另一端均与所述机械式自动调压阀连通；所述机械式自动调压阀、储液变量罐、第一常闭电磁阀依次串联后，与所述第二常闭电磁阀并联，然后再与所述第一压力开关、第二压力开关以及气液分离器依次串连连接。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述压缩机与第一四通换向阀之间设置一压力开关；所述自动变量式调节机构包括将所述机械式自动调压阀改为常闭电磁阀。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述自动变量式调节机构包括第二单向阀、第三单向阀、一个常闭电磁阀、一个压力开关以及机械式自动调压阀；所述第二单向阀、第三单向阀的一端设置于过滤器与节流装置之间，另一端均与所述常闭电磁阀连通；所述常闭电磁阀连通、压力开关以及气液分离器依次串连连接；所述机械式自动调压阀与所述节流装置并联。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述压缩机与第一四通换向阀之间设置一压力开关；所述自动变量式调节机构中的机械式自动调压阀改为常闭电磁阀。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述储液变量罐与第一常闭电磁阀之间串联   一单向阀。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述过滤器与节流装置之间串联一变量储液罐。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述水路换热器为带换热管的贮水箱，所述水路换热器上设置有一温度传感器与一压力开关，所述温度传感器与压力开关分别用于检测水路换热器内含水量及水温的情况。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述水路换热器、室外换热器、室内换热器上均分别设置有两个温度传感器或湿度传感器。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述第一四通换向阀为二位三通阀。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述储液变量罐与第一常闭电磁阀之间串联有第四单向阀。

实现本实用新型的一种实施方式是：所述室内换热器为水冷式换热器。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型具有的水路换热器能有效利用自动变量式多用途空调以及冷热水装置工作时产生的多余能量制取生活用的热水和/或冷水，防止资源浪费，同时达到对空气进行调节与制取热水的多重效果。另外，所述自动变量式调节机构能自动及时检测和/或调整本实用新型装置内的制冷剂运行压力、温度、流量等变化情况，保护空调以及冷热水装置运行稳定性和可靠性，从而提高装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例1结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施例2结构示意图；

图3为本实用新型的具体实施例3结构示意图；

图4为本实用新型的具体实施例4结构示意图；

图5为本实用新型的具体实施例5结构示意图；

图6为本实用新型的具体实施例6结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

具体实施例1：

参照图1，本实施例所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置包括压缩机1、第一四通换向阀3、水路换热器4、第二四通换向阀10、室外换热器12、节流装置15、室内换热器25、气液分离器29以及自动变量式调节机构，上述各元件之间均可通过管道连接。

所述压缩机1的排气口与第一四通换向阀3的一个端口连通；第一四通换向阀3另外两个端口分别与所述水路换热器4、第二四通换向阀10的一个端口连接；第二四通换向阀10其余三个端口分别与室外换热器12、室内换热器25、气液分离器29连接，室外换热器12与室内换热器25之间依次串联有第一过滤器14、节流装置15连接与第二过滤器16，使得所述室外换热器12与室内换热器25相互连通。所述气液分离器29的出口与所述压缩机1的进口连接。所述自动变量式调节机构的一端连接在所述第一过滤器14与第二过滤器16之间，另一端与气液分离器29的进口连接。

所述节流装置15两端的第一过滤器14和第二过滤器16，能有效防止制冷剂的杂质进入压缩机1和储液变量罐20，堵塞节流装置15，对装置的其他工作元件成危害。其中，所述水路换热器4与第二四通换向阀10之间串联有第一单向阀9。所述压缩机1的排气口处设置排气温度传感器2。

所述自动变量式调节机构包括第二单向阀17、第三单向阀18、机械式自动调压阀19、储液变量罐20、第四单向阀21、第一常闭电磁阀22、第二常闭电磁阀23、第一压力开关27、第二压力开关28。所述第二单向阀17、第三单向阀18的一端通过管道分别设置于第一过滤器14与节流装置15之间、节流装置15连接与第二过滤器16之间，另一端并联连通后与所述机械式自动调压阀19连接。所述机械式自动调压阀19、储液变量罐20、第一常闭电磁阀22依次串联后，与所述第二常闭电磁阀23并联，然后再与所述第一压力开关27、第二压力开关28以及气液分离器29依次串连连接。所述储液变量罐20与第一常闭电磁阀22之间串联有第四单向阀21。

所述水路换热器4、室外换热器12、室内换热器25上均分别设置有两个传感器，分别为第一传感器5、第二传感器8，第三传感器11、第四传感器13，第五传感器24、第六传感器26。当上述三个换热器工作时，各传感器可为换热器进行温度、湿度采样，根据上述传感器采集的数据，对为各换热器进行模糊控制，以便实现为装置除霜功能、防冻结功能、防压缩机异常高温过载功能等智能保护，达到提高装置的使用寿命的效果。

所述水路换热器4内还可设置第二温度传感器6和第三压力开关7。所述温度传感器6可用于检测水路换热器4内水的温度情况。所述第三压力开关7可用于检测水路换热器4内含水量的情况，当用户由于市政停水等其它原因导致水路换热器4缺水时能智能提醒用户，防止用户盲目把水路换热器4内贮水箱的水当备用。

优选地，所述压缩机1可以是定频式压缩机、交流变频压缩机或直流变频压缩机等；所述第一四通换向阀3为二位三通换向阀；所述传感器可为温度传感器或湿度传感器；所述水路换热器4可为带换热管的贮水箱。

自动变量式调节机构用于检测和调节装置内工作环境的变化，如制冷剂运行压力、温度、循环量等参数等发生异常时，及时对制冷剂的运行压力、温度以及循环量进行调节，从而保证装置能正常工作。其工作原理为：当第一压力开关27检测到装置内制冷剂循环量少于预定量后，如制冷剂的量可能无法满足制冷剂相应的运行压力的信号时，发信号给第一常闭电磁阀22，将第一常闭电磁阀22的阀门开启，使得储液变量罐20里储备好的制冷剂随管道进入到气液分离器29内，从而使装置内制冷剂循环量及时满足相应的运行压力。当第二压力开关28检测到制冷剂运行压力异常或排气温度传感器2检测到温度高于预定值等的信号后，此时，将可能导致装置无法正常运转或启动的信号时，将信号发给第二常闭电磁阀23，使得第二常闭电磁阀23的阀门接通开启，当第二压力开关28检测到的信号运行压力过低时或温度传感器2检测到温度过高时，第二常闭电磁阀23能起到对装置回气增压启动作用或高温卸载作用；当装置内制冷剂运行压力过高的信号时，所述机械式自动调压阀19有高压卸载作用，使装置正常启动或运转。如果机组由于泄漏等原因造成装置制冷剂循环量过低，使得制冷剂无法满足装置运转效率时，第二压力开关28也会做出相应判断，发信号给压缩机1停机，避免压缩机1的干运转。

所述第四单向阀21能防止由于储液变量罐20内制冷剂过少后压力低于回气压力而制冷剂倒流的现象，同时可防止第一常闭电磁阀22产生噪音。

具体实施例2：

参照图2，本实施例的特点是: 所述压缩机1与第一四通换向阀3之间设置第四压力开关30，并用第三常闭电磁阀31替换具体实施例1中的机械式自动调压阀19，所述第四压力开关30与第三常闭电磁阀31结合后的功能与机械式自动调压阀19相同。其他与具体实施例1相同。

具体实施例3：

参照图3，本实施例的特点是:自动变量式调节机构改为由第二单向阀17、第三单向阀18、机械式自动调压阀19、第二常闭电磁阀23、第二压力开关28组成，第二单向阀17、第三单向阀18的一端均与所述第二常闭电磁阀23连通，所述机械式自动调压阀19与节流装置15并联连接。

自动变量式调节机构的工作原理为：若装置内制冷剂循环量或温度发生异常时，当第二压力开关28检测到制冷剂的变化后，发信号给第二常闭电磁阀23，第二常闭电磁阀23接通开启，起到对装置回气增压启动作用或高温卸载作用，使得装置能正常运行。

其他均与具体实施例1相同。

具体实施例4：

参照图4，本实施例的特点是: 在具体实施例3的基础上将所述压缩机1与第一四通换向阀3之间设置第四压力开关30，并用第三常闭电磁阀31替换具体实施例3中的机械式自动调压阀19，所述第四压力开关30与第三常闭电磁阀31结合后的功能与机械式自动调压阀19相同。其他与具体实施例3相同。

具体实施例3与具体实施例4的自动变量式多用途空调以及冷热水装置较适用于家用小型装置。

具体实施例5：

参照图5，本实施例的特点是: 在具体实施例3的基础上，在第一过滤器14与节流装置15之间串联一变量储液罐20，所述变量储液罐20与具体实施例1中变量储液罐20作用相同。其他与具体实施例3相同。

具体实施例6：

参照图6，本实施例的特点是: 在具体实施例4的基础上，在第一过滤器14与节流装置15之间串联一变量储液罐20，所述变量储液罐20与具体实施例1中变量储液罐20作用相同。其他与具体实施例4相同。

结合以下四种循环过程对本实用新型的原理进行说明：

1、单独制冷循环

压缩机1排气口排出的高温高压制冷剂经过第一四通换向阀3与第二四通换向阀10，进入室外换热器12；高温高压制冷剂通过室外换热器12内向外排热，使得制冷剂冷凝放热为中温高压制冷剂后，通过第一过滤器14进入节流装置15；制冷剂在节流装置15处进行降温降压后，经过第二过滤器16进入到室内换热器25；制冷剂通过室内换热器25吸收外界热量形成低温低压制冷剂后；经过第二四通换向阀10进入气液分离器29内 ，然后再进入压缩机1内进行加温加压，形成一个制冷循环。此循环中将第一四通换向阀3上与水路换热器4连接的端口处的阀门关闭，以及第一单向阀9的限制，使得制冷剂无法进入水路换热器4。

2、单独制热循环

该循环与单独制冷循环大致相同，其不同的是：压缩机1排气口排出的高温高压制冷剂经过第一四通换向阀3与第二四通换向阀10后，先进入室内换热器25，使得制冷剂通过室内换热器25向外排热变为中温高压制冷剂，然后依次通过第二过滤器16、节流装置15、第一过滤器14进入室外换热器12，制冷剂通过室外换热器12吸收外界热量而蒸发变为气态，然后再经过气液分离器29进入压缩机1内进行加温加压，从而形成一个制热循环。

3、单独制热水循环：

将第一四通换向阀3上与第二四通换向阀10相连的端口处的阀门关闭。压缩机1排气口排出的高温高压制冷剂通过第一四通换向阀3 进入水路换热器4，为水路换热器4内的水进行加热升温，使得制冷剂变为中温高压制冷剂后，制冷剂依次经过第一单向阀9、第二四通换向阀10、室内换热器25、第二过滤器16进入节流装置15，制冷剂通过节流装置15降温降压后，进入室外换热器12，此时制冷剂通过室外换热器12吸收外界热量蒸发气态，然后经过气液分离器29进行气液分离，然后制冷剂进入压缩机1被加温加压，从而形成为水路换热器4内的水进行加热升温的制热水循环。此时第一传感器5、第二传感器8分别检测水路换热器4上进出水的温度，以便用户控制调节制取合适温度的热水。

此循环中制冷剂流经室内换热器25时不参与换热。如室内换热器25为空气换热器，制冷剂经过室内换热器25时可为其自动干燥除霉，无需另外开启耗电的暖气。

4、同时制冷/热与热水循环：

将第一四通换向阀3上与第二四通换向阀10连接的端口处的阀门关闭。压缩机1排气口排出的高温高压制冷剂经过第一四通换向阀3 进入水路换热器4，为水路换热器4内的水进行加热升温，此时制冷剂变为中温高压制冷剂，同时根据第三传感器11、第四传感器13、第五传感器24、第六传感器26采集信号的反馈，判断需要进行制冷还是制热过程，若需要进行制冷，则制冷剂经过第二四通换向阀10后进入室外换热器12，其余的过程与单独制冷循环相同，从而实现同时制冷与热水循环；若需要进行制热，则制冷剂经过第二四通换向阀10后进入室内换热器25，其余的过程与单独制热循环相同，从而实现同时制热与热水循环。

本实用新型的自动变量式多用途空调以及冷热水装置在实现上述四个工作循环时，若将室内换热器改为水冷式换热器，即可同时制取冷水，冷水通过分配可实现冷气、过滤后的冷饮用水、食物冷藏等，实现多用型多向能源利用，节约资源的效果。所述自动变量式调节机构能对装置内制冷剂的运行压力、温度以及流量等情况是否异常进行合理的判断，并根据判断的情况对装置内的制冷剂做出相关反应，达到装置在工作时制冷剂能正常合理的运行。

同时，所述自动变量式调节机构中的第二单向阀17、第三单向阀18的并联后能保证在任何循环模式下有同样状态参数的制冷剂量通过自动变量式调节机构，达到自动控制装置内制冷剂运行情况，防止自动变量式多用途空调以及冷热水装置工作时出现过负荷、高温高压故障、低温启动困难的现象，从而保证装置的运行有较高的稳定性、可靠性，提高装置的使用寿命。

本实用新型的自动变量式多用途空调以及冷热水装置当在长时间阴雨天气的环境或长时间不使用制冷或制热热循环的情况下，制取热水时（如，热水温度在30℃至60℃范围内）高温制冷剂会经过房间室内空气换热器，还可以起到为装置自动干燥除霉的作用，无需另外开启耗电的暖气功能进行该动作，且热水不仅可供应生活用热水、地板采暖、取暖等作用。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：包括压缩机、第一四通换向阀、水路换热器、第二四通换向阀、室外换热器、节流装置、室内换热器、气液分离器；

所述压缩机的排气口与第一四通换向阀的一个端口连通；第一四通换向阀另外两个端口分别与所述水路换热器、第二四通换向阀的一个端口连接；第二四通换向阀其它三个端口分别与室外换热器、室内换热器、气液分离器连接，室外换热器与室内换热器之间串联有过滤器与节流装置；所述气液分离器的出口与所述压缩机的进口连接；

它还包括一用于检测和/或调节自动变量式多用途空调以及冷热水装置内制冷剂的流量和/或温度和/或运行压力的自动变量式调节机构，该调节机构的一端设置在所述室外换热器与室内换热器之间，另一端与气液分离器进口连接。

2.根据权利要求1所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述自动变量式调节机构包括第二单向阀、第三单向阀、机械式自动调压阀、储液变量罐、第一常闭电磁阀、第二常闭电磁阀、第一压力开关、第二压力开关；所述第二单向阀、第三单向阀的一端设置过滤器与节流装置之间，另一端均与所述机械式自动调压阀连通；所述机械式自动调压阀、储液变量罐、第一常闭电磁阀依次串联后，与所述第二常闭电磁阀并联，再与所述第一压力开关、第二压力开关以及气液分离器依次串连连接。

3.根据权利要求2所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述压缩机与第一四通换向阀之间设置一压力开关；将所述机械式自动调压阀改为一常闭电磁阀。

4.根据权利要求1所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述自动变量式调节机构包括第二单向阀、第三单向阀、一个常闭电磁阀、一个压力开关以及一个机械式自动调压阀；所述第二单向阀、第三单向阀的一端均设置于过滤器与节流装置之间，另一端均与所述常闭电磁阀连通；所述常闭电磁阀、压力开关以及气液分离器依次串连连接；所述机械式自动调压阀与所述节流装置并联。

5.根据权利要求4所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述压缩机与第一四通换向阀之间设置一压力开关；将所述机械式自动调压阀改为一常闭电磁阀。

6.根据权利要求2或3所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述储液变量罐与第一常闭电磁阀之间串联一个单向阀。

7.根据权利要求4或5所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述过滤器与节流装置之间串联一变量储液罐。

8.根据权利要求1至5任意项所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述水路换热器为带换热管的贮水箱，所述水路换热器上设置有一温度传感器与一压力开关，所述温度传感器与压力开关分别用于检测水路换热器内含水量及水温的情况。

9.根据权利要求1至5任意项所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述水路换热器、室外换热器、室内换热器上均分别设置有两个温度传感器或湿度传感器。

10.根据权利要求1至5任意项所述的自动变量式多用途空调以及冷热水装置，其特征在于：所述第一四通换向阀为二位三通阀；所述室内换热器为水冷式换热器。

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