專利名稱：帶除垢功能的熱回收空調熱水器的制作方法
技術領域：
帶除垢功能的熱回收空調熱水器技術領域[0001]本實用新型涉及一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器裝置，尤其是涉及一種帶除 垢功能和熱交換水箱防擾動功能的冷、熱回收熱泵熱水器。
背景技術：
[0002]目前廣泛使用的空調器在制冷模式運行時，向室外排出大量的熱量；空氣能熱泵 熱水器，運行時向室外排出大量的冷量，這些能量未經(jīng)利用，造成極大的能源浪費。[0003]傳統(tǒng)的空氣能熱泵熱水器基本上都是直接加熱自來水，這種最直接最理想的加熱 方式，雖然熱損失小，加熱效率高但也都存在加熱管結垢不易清除的頑癥。而且水箱未作防 擾動處理，當使用熱水時，冷水從底部注入水箱，由于自來水壓力的沖擊，出現(xiàn)冷熱水擾動 現(xiàn)象，造成使用熱水時出現(xiàn)時冷時熱的現(xiàn)象。發(fā)明內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器。 即該裝置在制冷模式運行時，回收制冷時產生的廢熱，可免費產生55°C以上的熱水。在單純 制熱水模式運行時，回收在制熱水時排出的冷量，可免費提供空調制冷。在這兩種工況下運 行，能效比(C0P值)可達7以上。而且還具有獨特的換熱器除垢功能，能及時清除換熱器表 面的垢層，極大的提高了換熱器的換熱效率。水箱底部的注水緩流器和防擾動隔板的防擾 動設計可防止出現(xiàn)冷熱水擾動，避免了用熱水時出現(xiàn)時冷時熱的現(xiàn)象。水箱頂部加裝了自 動排氣閥，當自來水停水時，熱水器可作為備用水箱，從底部排出儲存的水供用戶使用，當 再次來水時，水箱可自動上水無須人工排氣操作。[0005]本實用新型解決其技術問題采用以下的技術方案:[0006]本實用新型提供的帶除垢功能的熱回收空調熱水器，由熱泵熱水器和冷暖空調組 成，其中:室外機部分與熱交換水箱組成熱泵熱水器，室外機部分又與室內機部分組成冷暖 空調。所述熱交換水箱，其內部自上而下設有噴水頭、雙螺旋管和注水緩流器，其下部設有 裝在排污管道的排水電動閥、安裝在進水管的進水閥，噴水頭通過管道經(jīng)除垢電動閥與進 水管相連。所述室內機部分主要由室內熱交換器，室內風機，安裝在室內風機的出風口上的 溫度傳感器，以及裝在室內熱交換器的外殼下部的顯示面板組成。所述室外機部分包括壓 縮機、室外熱交換器、室外風機、中央控制器及安裝在制冷劑管道上的四通閥、多個三通閥、 單向閥和節(jié)流元件,這些閥及節(jié)流元件均由中央控制器控制。[0007]所述四通閥，其6A端與壓縮機的排氣管相連，其6B端通過管道與所設置的第三三 通閥的9A端相連，其6C端通過管道與壓縮機的吸氣管相連，其6D端通過管道與第一三 通閥的7A端相連；第一三通閥的7B端通過管道與室內熱交換器的出口相連；所設置的第 三三通閥，其9B端通過管道與室外熱交換器的進口相連，其9C端通過管道與雙螺旋管的進 口相連；所設置的第二三通閥，其8A端與雙螺旋管的出口相連，其8B端與室外熱交換器的 進口相連；室外熱交換器的出口通過管道上的第一單向閥、第二節(jié)流元件與室內熱交換器的進口相連；由此形成一個完整的熱回收空調熱水器循環(huán)系統(tǒng)。[0008]所述第一三通閥，其7C端通過管道與雙螺旋管的進氣口相連；第二三通閥，其8A 端通過管道與雙螺旋管的出口相連，其8C端通過管道與第二單向閥和第一節(jié)流元件相連; 第一節(jié)流元件通過管道與室外熱交換器的出口相連，室外熱交換器的進口與第三三通閥的 9B端相連；由此形成一個完整的熱水和除垢循環(huán)系統(tǒng)。[0009]所述的熱交換水箱，其進水口處設有注水緩流器，其下部設有防擾動隔板，其出水 管上安裝有循環(huán)水泵，循環(huán)水泵的出水口通過管道與保溫儲水箱相連，保溫儲水箱的下部 通過管道與熱交換水箱的下部相連，通過循環(huán)水泵不停的運轉，形成一個熱水循環(huán)回路；將 熱交換水箱產生的熱水源源不斷的輸送到保溫儲水箱里。[0010]所述注水緩流器，是一個側面有進水口、頂部密封和底部開有很多出水孔的金屬 盒子，其底部所開的出水孔的截面積大于進水口的截面積> 2倍。[0011]所述防擾動隔板是一張開有很多小孔的板材，安裝在雙螺旋管的上部。[0012]所述雙螺旋管采用可自由伸縮的雙螺旋管，其兩個開口端位于熱交換水箱的箱體 外，其另一個“U”型端位于熱交換水箱的箱體內，不固定。[0013]所述顯示面板為液晶顯示面板，它既是用于顯示包括水溫、室內溫度、室外溫度的 顯示器，又是遙控器的接收器，將遙控器發(fā)送指令傳至中央控制器，中央控制器根據(jù)指令要 求控制整個所述熱回收空調熱水器的運行。[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下的主要優(yōu)點:[0015](I)、制冷空調模式運行熱回收獲得免費熱水，能效比高，節(jié)能環(huán)保:[0016]本裝置公開了一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器，制冷空調模式運行可熱回收 免費獲得熱水，當環(huán)境溫度15度時，通過試驗測得一臺輸入功率1.2KW的該裝置制冷空調 模式運行時獲得了 4.6KW的冷量，將排出的熱量回收制熱水又獲得了 3.8KW的熱量，因此該 模式運行時能效比可達7以上；當環(huán)境溫度15度時通過試驗測得一臺輸入功率1.2KW的該 裝置單純之熱水模式運行時獲得了 4.9KW的熱量，能效比達4以上，比傳統(tǒng)的電熱水器節(jié)能 75%以上。[0017](2)、熱交換水箱自動除垢功能:[0018]本裝置公開了一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器，當該裝置運行一定周期后可 以采用簡單的熱脹冷縮原理，用物理方法對熱交換水箱內雙螺旋管進行徹底除垢，通過實 驗測得雙螺旋管的外徑22度時為8.10毫米，管體長度2950毫米，啟動除垢模式運行后當 雙螺旋管內部壓力升至2.95Mpa時，管溫達到112度，雙螺旋管的外徑為9.56毫米，管體長 度為3380毫米。壓縮機關閉噴冷水50秒后測得雙螺旋管的外徑為8.19毫米，管體長度 3010毫米。由于水垢的膨脹系數(shù)比銅管的要低的多且又為“脆性”，所以當銅管受熱膨脹時 會“脹破”垢層。因此該裝置的自動除垢功能，避免了各種傳統(tǒng)的熱泵熱水器結垢后，采用 傳統(tǒng)化學方法除垢，化學殘留對人體造成的危害。[0019](3)、熱交換水箱的防擾動功能:[0020]本裝置公開了一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器，在熱交換水箱的進水口設有 注水緩流器，在熱交換水箱的下部設有防擾動隔板，當冷水進入水箱通過注水緩流器后始 終均勻的分布在水箱的下部，熱水在水箱的上部，供出的熱水不會出現(xiàn)時冷時熱的現(xiàn)象。[0021](4)熱交換水箱作為儲水箱的功能:[0022]當自來水停水時，由于單向閥的防倒流作用，熱交換水箱內存的水不會回流至自 來水管網(wǎng)，自動排氣閥既可以起到補水時排氣作用又可以起到排水時的進氣作用，所以打 開排水電動閥即可使用水箱內儲存的水，所以熱交換水箱還可以充當儲水箱使用。再次來 水時利用自動排氣閥的自動排氣功能，自來水可輕松補滿熱交換水箱。


[0023]圖1是本實用新型的結構示意圖。[0024]圖2是本實用新型單純制熱水和除垢模式制冷劑的流向示意圖。[0025]圖3是本實用新型制冷空調模式運行熱回收制熱水冷劑的流向示意圖。[0026]圖4是本實用新型制熱空調模式制冷劑流向示意圖。[0027]圖5是本實用新型空調室內機、水箱一體式室內機示意圖。[0028]圖6是本實用新型注水緩流器的外觀示意圖。[0029]圖7是本實用新型中央控制器與各部件連接圖。[0030]圖中:1.壓縮機；2.熱交換水箱；3.雙螺旋管；4.室外熱交換器；5.室內 熱交換器；6.四通閥；7.第一三通閥；8.第二三通閥；9.第三三通閥；10.第一單向 閥；11.第二單向閥；12.第一節(jié)流元件；13.第二節(jié)流元件；14.室外風機；15.室內風 機；16.第一溫度傳感器；17.第二溫度傳感器；18.第三溫度傳感器；19.第一壓力開關； 20.第二壓力開關；21.防攪動隔板；22.注水緩流器；23.進水電動閥；24.進水單向閥； 25.除垢電動閥；26.出水閥；27.自動排氣閥；28.噴水頭；29.循環(huán)回水閥；30.排水電動 閥；31.中央控制器；32顯示面板；33.熱水閥；34.保溫儲水箱；35.循環(huán)水泵；36.進風口 ； 37.出風口。
具體實施方式
[0031]下面結合實施例1對本實用新型作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。[0032]實施例1[0033]本實施例提供的帶除垢功能的熱回收空調熱水器，可實現(xiàn)制熱水、制冷空調模式 時熱量回收制熱水和制熱空調等多種運行模式，且能產生50°C以上的熱水。其結構如圖1 至圖6所示，由熱泵熱水器和冷暖空調組成，其中:室外機部分與熱交換水箱2組成熱泵熱 水器，室外機部分又與室內機部分組成冷暖空調。[0034]所述熱交換水箱2，在其內部自上而下設有噴水頭28、可自由伸縮的雙螺旋管3和 注水緩流器22 ;在其下部設有安裝在排污管道上的排水電動閥30、安裝在進水管上的進水 電動閥23，噴水頭28通過管道經(jīng)除垢電動閥25與進水管相連。雙螺旋管3的兩個開口端 在箱外，雙螺旋管3的另一 “U”型端在熱交換水箱內不固定。[0035]所述室內機部分主要由室內熱交換器5、室內風機15、安裝在室內風機15的出風 口上的第二溫度傳感器17和安裝在室內及外殼上的顯示面板32組成。[0036]所述室外機部分由壓縮機1、室外熱交換器4、室外風機14、中央控制器31，以及安 裝在制冷劑管道上的四通閥6、第一三通閥7、第二三通閥8、第三三通閥9、第一單向閥10、 第二單向閥11、第一節(jié)流元件12、第二節(jié)流元件13組成。[0037]所設置的四通閥6，其6A端與壓縮機I的排氣管相連，其6B端通過管道與所設置的第三三通閥9的9A端相連，其6C端通過管道與壓縮機I的吸氣管相連，其6D端通過管 道與第一三通閥7的7A端相連；第一三通閥7的7B端通過管道與室內熱交換器5的出口 相連；所設置的第三三通閥9，其9B端通過管道與室外熱交換器4的進口相連，其9C端通 過管道與雙螺旋管3的進口相連；所設置的第二三通閥8，其8A端與雙螺旋管3的出口相 連，其SB端與室外熱交換器4的進口相連；室外熱交換器4的出口通過管道上的第一單向 閥10、第二節(jié)流元件13與室內熱交換器5的進口相連；由此形成一個完整的熱回收空調熱 水器循環(huán)系統(tǒng)。第一三通閥7的7C端通過管道與熱交換水箱2內的雙螺旋管3的進口相 連；第二三通閥8，其8A端通過管道與雙螺旋管3的出口相連，其SC端通過管道與第二單向 閥11和第一節(jié)流元件12相連；第一節(jié)流元件12通過管道與室外熱交換器4的出口相連， 室外熱交換器4的進口與第三三通閥9的9B端相連。由此形成一個完整的制熱水和除垢 循環(huán)系統(tǒng)。[0038]所設置的注水緩流器22的結構如圖6所示:其是一個側面有進水孔、頂部密封和 底部開有很多出水孔的盒子，其底部所開的出水孔的截面積>進水孔截面積的2倍(一般 為4倍)。[0039]所設置的防攪動隔板21是一張開有很多小孔的板材，它安裝在雙螺旋管3的上 部，當注水緩流器22的出水上翻時，防攪動隔板21可以阻擋上翻水流竄至熱交換水箱2的 上部，而是通過其很多小孔均勻的讓水流入熱交換水箱2的上部。還可以防止雙螺旋管3 加熱時出現(xiàn)的對流擾動現(xiàn)象。[0040]所述中央控制器31為該裝置的控制系統(tǒng)，控制上述的三通閥、四通閥、變換制冷 劑的流向達到空調制冷、制熱、制熱水的目的。參見圖7，該中央控制器31通過導線與四通 閥6、第一三通閥7、第二三通閥8、第三三通閥9、第一單向閥10、第二單向閥11、第一節(jié)流 元件12、第二節(jié)流元件13、室外風機14、室內風機15、第一溫度傳感器16、第二溫度傳感器 17、第三溫度傳感器18、第一壓力開關19、第二壓力開關20、進水電動閥23、除垢電動閥25、 排水電動閥30、顯示面板32相連。[0041]所述顯示面板32，安裝在室內熱交換器5的外殼上，它既是該裝置的顯示器，可顯 示水溫、室內溫度、室外溫度等參數(shù)外，還是遙控器的接收器，將遙控器發(fā)送指令傳至中央 控制器31，中央控制器31根據(jù)指令要求控制整個系統(tǒng)的運行。[0042]下面結合實施例2對本實用新型作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。[0043]實施例2[0044]所述熱交換水箱2還可以通過出水閥26、循環(huán)水泵35、保溫儲水箱34、循環(huán)回水 閥29組成一個可以儲存更多熱水的熱水循環(huán)系統(tǒng)。熱交換水箱2的上部出水管與保溫儲 水箱34的上部相連，該管道上裝有循環(huán)水泵35。保溫儲水箱34其下部通過管道與熱交換 水箱2的循環(huán)回水閥29相連，形成一個熱水循環(huán)回路，可以將保溫儲水箱34內的水加熱。[0045]所述熱交換水箱2可以配有輔助水箱，家用的可以不配輔助水箱，商用時才配輔 助水箱。該輔助水箱是保溫儲水箱34，兩水箱上部通過循環(huán)水泵35相連，兩水箱下部通過 水管相連，形成一個熱水循環(huán)回路。[0046]下面結合實施例3對本實用新型作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。[0047]實施例3[0048]所述熱交換水箱2還可以通過出水閥26、循環(huán)水泵35、熱水閥33、循環(huán)回水閥29組成一個熱水循環(huán)系統(tǒng)。熱交換水箱2的出水管安裝有循環(huán)水泵35，出水管延伸至各個用 水點，然后回到熱交換水箱2的循環(huán)回水閥29，通過循環(huán)水泵不停的運轉，形成一個熱水循 環(huán)回路。其熱水循環(huán)回路的管道上還可以安裝若干個熱水閥33，將熱水送至各個用水點，可 隨時的放出恒溫的熱水。[0049]下面結合實施例4對本實用新型作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。[0050]實施例4[0051]本實施例提供的帶除垢功能的熱回收空調熱水器，還可以將室內熱交換器安裝在 熱交換水箱2的頂部，空調室內機和水箱組成一體式室內機，并將它安裝在室內，其制冷、 制熱空調、制熱水、除垢等運行模式運行時制冷劑的流向不變。既節(jié)省了安裝空間，又降低 了安裝難度。[0052]下面結合圖2、圖3、圖4、圖5、圖6簡述本實用新型的工作過程。[0053](I)單純制熱水和除垢模式制冷劑的流向過程:[0054]如圖2所示:壓縮機I排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑，通過管道進入四通閥6的6A 端，經(jīng)6D端通過管道進入第一三通閥7的7A端，經(jīng)7C端通過管道進入雙螺旋管3的進口進 入雙螺旋管3，與熱交換水箱2內的水進行熱交換后形成高溫高壓的液態(tài)制冷劑，通過管道 進入第二三通閥8的8A端，經(jīng)SC端通過管道進入第二單相閥11，通過管道進入第一節(jié)流元 件12節(jié)流后，再經(jīng)管道進入室外熱交換器4內，然后通過室外風機14的作用與室外空氣進 行熱交換，蒸發(fā)后形成低溫低壓的氣態(tài)制劑，該氣態(tài)制劑通過管道進入第三三通閥9的9B 端，經(jīng)9A端通過管道進入四通閥6的6B端，經(jīng)6C端通過管道進入壓縮機I的吸氣口，由此 形成一個完整的單純制熱水循環(huán)。[0055]當啟動除垢功能模式時，制冷劑流向與單純制熱水模式制冷劑的流向相同，只是 啟動除垢功能模式的第一步是中央控制器31將熱交換水箱2內的水排空，再啟動壓縮機1， 并斷開壓力開關19 (第一壓力開關20處于閉合狀態(tài))，室外風機14停止運轉，排氣壓力持 續(xù)上升，(即排氣溫度也會持續(xù)上升)，由于高壓力和高溫的雙重作用，雙螺旋管3的管徑會 變粗，另一未固定的“U”型端在熱交換水箱內管體會拉長，當壓力升至3.0Mpa以上時，第二 壓力開關20斷開，壓縮機停止運行，同時打開除垢電動閥25，冷水通過噴水頭28直接噴在 雙螺旋管3上，受熱膨脹的雙螺旋管3遇冷水后快速收縮，管徑變細，管體縮短，附著在表面 的垢層自動脫落，自排水電動閥30排出箱外。[0056](2)制冷空調模式運行熱回收制熱水時制冷劑的流向過程:[0057]如圖3所示，當本裝置處于制冷空調模式運行時，壓縮機I排出的高溫高壓氣態(tài)制 冷劑，通過管道進入四通閥6的6A端，經(jīng)四通閥6的6B端通過管道進入第三三通閥9的9A 端，經(jīng)9C端通過管道再進入雙螺旋管3的進口，與熱交換水箱2內的水進行熱交換后冷凝 形成高溫高壓的液態(tài)制冷劑，該液態(tài)制冷劑通過管道進入第二三通閥8的8A端，經(jīng)SB端通 過管道進入室外熱交換器4的進口進入室外熱交換器4，進行進一步冷凝后，通過管道進入 第一單向閥10，然后通過管道進入第二節(jié)流元件13節(jié)流，形成低溫低壓的液態(tài)制冷劑，爾 后通過管道進入室內熱交換器5，再通過室內風機15的作用與室內空氣進行熱交換，使液 態(tài)制冷劑蒸發(fā)形成低溫低壓的氣態(tài)制劑，該氣態(tài)制劑經(jīng)第一三通閥7的7B端，經(jīng)7A端通過 管道進入四通閥6的6D端，經(jīng)6C端通過管道回到壓縮機吸氣口，由此形成一個完整的制冷 空調熱回收制熱水循環(huán)。[0058](3)制熱空調運行模式制冷劑的流向過程:[0059]如圖4所示:當本裝置處于制熱空調運行模式時，壓縮機I排出的高溫高壓氣態(tài)制 冷劑通過管道進入四通閥6的6A端，經(jīng)6D端通過管道進入第一三通閥7的7A端，再經(jīng)7B 端通過管道進入室內熱交換器5，然后通過風機15的作用與室內空氣進行熱交換后冷凝形 成高溫高壓的氣、液混合制冷劑，該氣、液混合制冷劑通過管道進入第二單向閥11，由第一 節(jié)流元件12節(jié)流，形成低溫低壓的液態(tài)制冷劑，爾后通過管道進入室外熱交換器4，通過室 外風機14的作用與室外空氣進行熱交換，使液態(tài)制冷劑蒸發(fā)形成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑， 該氣態(tài)制冷劑通過管道進入第三三通閥9的9B端，再經(jīng)第三三通閥9的9A端通過管道進 入四通閥6的6B端，最后經(jīng)四通閥6的6C端通過管道進入壓縮機吸氣口，由此形成一個完 整的制熱空調循環(huán)。[0060](4)空調室內機、水箱一體式室內機工作過程:[0061]如圖5所示:室內熱交換器5安裝在熱交換水箱2的頂部。當本裝置處于制冷空 調模式運行時，壓縮機I排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑，通過管道進入四通閥6的6A端，經(jīng)四 通閥6的6B端通過管道進入第三三通閥9的9A端，經(jīng)9C端通過管道再進入雙螺旋管3的 進口，與熱交換水箱2內的水進行熱交換后冷凝形成高溫高壓的液態(tài)制冷劑，該液態(tài)制冷 劑通過管道進入第二三通閥8的8A端，經(jīng)SB端通過管道進入室外熱交換器4的進口進入 室外熱交換器4，進行進一步冷凝后，通過管道進入第一單向閥10，然后通過管道進入第二 節(jié)流元件13節(jié)流，形成低溫低壓的液態(tài)制冷劑，爾后通過管道進入室內熱交換器5，通過室 內風機15的運轉，室內空氣自進風口 36進入室內機機腔，與室內熱交換器5進行熱交換后 經(jīng)出風口 37吹出，使進入室內熱交換器5內的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)形成低溫低壓的氣態(tài)制劑， 該氣態(tài)制劑經(jīng)第一三通閥7的7B端，經(jīng)7A端通過管道進入四通閥6的6D端，經(jīng)6C端通過 管道回到壓縮機吸氣口，由此形成上部制冷下部制熱水的一體式室內機制冷空調熱回收制 熱水循環(huán)。單純制熱水、除垢、制熱空調運行模式以及制冷劑流向與實施例1相同。[0062](5)注水緩流器22的工作過程:[0063]參見圖6:當壓力較大水流較急的自來水從進水電動閥23注入注水緩流器22后， 會分散從注水緩流器2的底部的很多出水孔流出，其壓力會降至很微弱，幾乎不會攪動水 箱內的水。注水緩流器2的大小、出水孔的多少可根據(jù)用水需求進行適當調整。[0064]下面對本實用新型帶除垢功能的熱回收空調熱水器(以下簡稱本裝置)的日常運 行原理進行簡要說明:[0065]( I)本裝置單純制熱水模式的運行原理是:[0066]當用戶啟動單純制熱水模式運行時，中央控制器31控制四通閥6、第一三通閥7、 第二三通閥8、第三三通閥9的線圈得電，四通閥6的6A、6D端導通，6C、6B端導通；第一三 通閥7的7A、7C端導通；第二三通閥8的8A、8C端導通；第三三通閥9的9A、9B端導通；使 該裝置形成一個完整的單純制熱水循環(huán)系統(tǒng)。壓縮機I排出的高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)四通 閥6的6A、6D端及第一三通閥7的7A、7C端進入雙螺旋管3，與熱交換水箱2內的水進行 熱交換，高溫高壓的制冷劑冷凝為氣、液混合制冷劑，經(jīng)第二三通閥8的8A、8C端、第二單向 閥11、第一節(jié)流元件12進入室外熱交換器4，通過室外風機15的作用吸收空氣中的熱量， 蒸發(fā)為低溫低壓的氣體制冷劑，再經(jīng)第三三通閥9的9B、9A端及四通閥6的6B、6C端進入 壓縮機的吸氣口，從而完成一個單純制熱水循環(huán)過程。[0067]當用戶將該裝置設置為恒溫熱水模式，第三溫度傳感器18檢測到熱交換水箱2的 水溫較低時，中央控制器31啟動單純制熱水運行模式。當熱水加熱到設定值時，自動停止 運行，并進入自動保溫模式，可始終保持熱交換水箱2的水溫處在設定范圍內。[0068](2)本裝置制冷空調熱回收制熱水的運行原理是:[0069]當用戶需要制冷時，啟動該裝置，中央控制器31控制四通閥6、第一三通閥7、第 二三通閥8、第三三通閥9的線圈失電，四通閥6的6A、6B端導通，6C、6D端導通；第一三通 閥7的7A、7B端導通；第二三通閥8的8A、8B端導通；第三三通閥9的9A、9C端導通；使該 裝置形成一個完整的制冷空調熱回收制熱水循環(huán)系統(tǒng)。壓縮機I排出高溫高壓的氣態(tài)制冷 劑，經(jīng)四通閥6的6A、6B端、第三三通閥9的9A、9C端再進入雙螺旋管3，與水箱內的水進行 熱交換后形成高溫高壓的氣、液混合制冷劑，通過第二三通閥8的8A、8B端進入室外熱交換 器4進行進一步冷凝，再通過第一單向閥10、第二節(jié)流元件13節(jié)流形成低溫低壓的液態(tài)制 冷劑進入室內熱交換器5，通過室內風機15的作用與室內空氣進行熱交換，液態(tài)制冷劑蒸 發(fā)形成低溫低壓的氣態(tài)制劑經(jīng)第一三通閥7的7B、7A端、四通閥6的6D、6C端回到壓縮機 吸氣口形成制冷空調熱回收制熱水循環(huán)。[0070]當熱交換水箱2內水溫超過設定溫度，此時任要使用空調制冷運行時，中央控制 器31控制第三三通閥9的線圈得電，第三三通閥9的9A、9B端導通。壓縮機I排出高溫高 壓的氣態(tài)制冷劑，經(jīng)四通閥6的6A、6B端、第三三通閥9的9A、9B端進入室外熱交換器4，通 過室外風機14的作用與室外空氣進行熱交換，冷凝形成高溫高壓的液態(tài)制冷劑，再通過第 一單向閥10、第二節(jié)流元件13節(jié)流形成低溫低壓的液態(tài)制冷劑進入室內熱交換器5,通過 室內風機15的作用與室內空氣進行熱交換，液態(tài)制冷劑蒸發(fā)形成低溫低壓的氣態(tài)制劑經(jīng) 第一三通閥7的7B、7A端、四通閥6的6D、6C端回到壓縮機吸氣口。熱交換水箱2內水溫 低于設定溫度時，中央控制器31控制第三三通閥9的線圈失電，第三三通閥9的9A、9C端 導通，本裝置又按照制冷空調熱回收制熱水模式運行。[0071]當熱交換水箱2內水溫較高時，進入雙螺旋管3的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑的冷凝 速度會比較緩慢，所以進入室外熱交換器4的制冷劑壓力、溫度還比較高，若超過設定壓 力，安裝在室外熱交換器制冷劑管道上的第一壓力開關19閉合，室外風機14自動啟動，加 快制冷劑的冷凝速度。當熱交換水箱2內的水溫較低時，進入雙螺旋管3的高溫高壓的氣態(tài) 制冷劑的冷凝速度會比較快，因此進入室外熱交換器4的制冷劑壓力、溫度也會較底，若低 于設定壓力，則第一壓力開關19斷開，室外風機14自動停止，確保冷凝后的制冷劑有一定 的壓差通過第一單向閥10進入第二節(jié)流元件13節(jié)流變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑，再進入室內熱交換 器5,與室內空氣進行熱交換將冷量輸送給室內，蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑。經(jīng)第一三 通閥7的7B、7A端、四通閥6的6D、6C端回到壓縮機吸氣口，從而完成一個制冷制熱水循環(huán) 過程。該控制方式能確保雙螺旋管3、室外熱交換器4和室內熱交換器5始終處在正常的壓 差范圍內，保證該裝置制冷空調模式熱回收制熱水功能的正常運行。該運行過程由于是利 用空調制冷時壓縮機產生的廢熱免費產生熱水，所以也稱之為熱回收?？晒?jié)約大量的能源， 達到節(jié)能環(huán)保的目的。[0072](3)本裝置空調制熱模式運行原理是:[0073]當用戶啟動空調制熱模式運行時，中央控制器31控制四通6、第二三通閥8、第 三三通閥9的線圈得電，第一三通閥7的線圈失電。四通閥6的6A、6D端導通，6 B、6 C端導通；第二三通閥8的8A、8C端導通；第三三通閥9的9 B、9 A端導通；第一三通閥7的7A、 7B端導通；壓縮機I產生的高溫高壓氣體制冷劑，經(jīng)四通閥6的6A、6D端，第一三通閥7的 7A、7B端進入室內熱交換器5，再通過室內風機15的作用與室內的空氣進行熱交換，冷凝為 氣、液混合制冷劑，然后經(jīng)第二單相閥11、第一節(jié)流元件12進入室外熱交換器4，通過室外 風機14的作用與室外的空氣進行交換，吸收空氣中的熱量后蒸發(fā)為低溫低壓的氣態(tài)制冷 劑，最后經(jīng)第三三通閥9的9 B、9 A端及四通閥6的6B、6C端進入壓縮機的吸氣口，完成一 個制熱循環(huán)過程。[0074]當需要本裝置空調制熱運行時，用戶可以選擇設置空調優(yōu)先運行或熱水優(yōu)先運 行。當設置空調優(yōu)先運行時，啟動空調后，即便熱交換水箱2內的水溫較低，該裝置仍然以 空調制熱優(yōu)先運行，當室內溫度達到設定溫度卸載停機或人為停機后，中央控制器31立即 啟動單純制熱水運行模式運行，將熱交換水箱2內的水溫加熱到設定值并進入自動保溫模 式。當設置熱水優(yōu)先運行時，啟動空調制熱運行，當?shù)谌郎囟葌鞲衅?8檢測到熱交換水箱2 內的水溫低于設定值時，中央控制器31自動啟動單純制熱水模式運行，待水溫升至設定值 后，又自動轉至制熱空調運行模式運行。[0075](4)本裝置熱交換水箱的防擾動功能的運行原理是:[0076]當用戶打開出水閥26使用熱水時，自來水通過進水電動閥23進入注水緩流器22， 當壓力較高水流較急的自來水從注水緩流器22側面的進水口注入注水緩流器22后，會分 散從注水緩流器22底部的很多出水孔流出，其壓力會降至很微弱。安裝在雙螺旋管3的上 部的一張開有很多小孔的防攪動隔板21，它既可以阻止注水緩流器22的出水上翻，竄至熱 交換水箱2的上部，又可以防止雙螺旋管3加熱時出現(xiàn)的對流擾動現(xiàn)象。經(jīng)注水緩流器22 和防擾動隔板21防擾動處理后，冷熱水會出現(xiàn)均勻的分層，上部的熱水可通過出水閥26不 斷的供給用戶。[0077](5)本裝置自動除垢功能的運行原理是:[0078]當本裝置運行一段時間后，熱交換水箱2內雙螺旋管3的表面會集結一層水垢，影 響熱交換，使效率大大降低，能耗增加，因此該裝置增加了自動除垢功能。當用戶啟動自動 除垢模式后，中央控制器31關閉自來水進水電動閥23，打開排水電動閥30排盡熱交換水 箱2內的水，中央控制器31啟動單純制熱水模式運行。雙螺旋管3的內部壓力上升，管體 溫度也會迅速上升，受熱膨脹的作用，管壁增粗，管體拉長。當壓力升至3.0Mpa以上時，第 二壓力開關20斷開，壓縮機I立即停止運行，中央控制器31同時打開除垢電動閥25，冷水 通過噴水頭28直接噴在雙螺旋管3上。受熱膨脹的雙螺旋管3遇冷水后快速收縮，管壁變 細，管體縮短，附著在表面的垢層自動脫落，自排水電動閥30排出箱外，連續(xù)進行2到3次 除垢運行，就能除盡雙螺旋管表面的垢層。除垢功能完畢后，中央控制器關閉出水閥26，打 開進水電動閥23，該裝置自動進入恒溫熱水模式。[0079](6)本裝置的熱交換水箱2作為儲水箱的原理是:[0080]當自來水停水時，由于進水單向閥24的防倒流作用，熱交換水箱2內存的水不會 回流至自來水管網(wǎng)，自動排氣閥27既可以起到補水時排氣作用又可以起到排水時的進氣 作用，所以打開排水電動閥30即可使用水箱內儲存的水，因此熱交換水箱2還可以充當儲 水箱使用。再次來水時，自動排氣閥27立即自動排氣，使自來水可輕松補滿熱交換水箱。[0081](7)本裝置增加儲水量的原理是:[0082]所述熱交換水箱2的出水管上安裝有循環(huán)水泵35，循環(huán)水泵35的出水口通過管道 與保溫儲水箱34相連，保溫儲水箱34的下部通過管道與熱交換水箱2的下部相連，通過循 環(huán)水泵35不停的運轉，形成一個熱水循環(huán)回路。將熱交換水箱2產生的熱水源源不斷的輸 送到保溫儲水箱34里。[0083](8)本裝置多點恒溫工供熱水的原理是:[0084]熱交換水箱2的出水管上安裝有循環(huán)水泵35，出水管可以延長至各用水點，然后 又回到熱交換水箱2的底部，通過循環(huán)水泵35不停的運轉，形成一個熱水循環(huán)回路，安裝在 循環(huán)管路上的若干個熱水閥33，可隨時的放出恒溫的熱水。
權利要求1.一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器，其特征是由熱泵熱水器和冷暖空調組成，其中:室外機部分與熱交換水箱(2)組成熱泵熱水器，室外機部分又與室內機部分組成冷暖空調；所述熱交換水箱(2)，其內部自上而下設有噴水頭(28)、雙螺旋管(3)和注水緩流器(22)，其下部設有裝在排污管道的排水電動閥(30)、安裝在進水管的進水電動閥(23)，噴水頭(28)通過管道經(jīng)除垢電動閥(25)與進水管相連；所述室內機部分主要由室內熱交換器(5)，室內風機(15)，安裝在室內風機(15)的出風口上的溫度傳感器，以及裝在室內熱交換器的外殼下部的顯示面板(32)組成；所述室外機部分包括壓縮機(I)、室外熱交換器(4)、室外風機(14)、中央控制器(31)及安裝在制冷劑管道上的四通閥(6)、多個三通閥、單向閥和節(jié)流元件，這些閥及節(jié)流元件均由中央控制器(31)控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述四通閥(6)，其6A端與壓縮機(I)的排氣管相連，其6B端通過管道與所設置的第三三通閥(9)的9A端相連，其6C端通過管道與壓縮機(I)的吸氣管相連，其6D端通過管道與第一三通閥(7)的7A端相連；第一三通閥(7 )的7B端通過管道與室內熱交換器(5 )的出口相連；所設置的第三三通閥(9 )， 其9B端通過管道與室外熱交換器(4 )的進口相連，其9C端通過管道與雙螺旋管(3 )的進口相連；所設置的第二三通閥(8)，其8A端與雙螺旋管(3)的出口相連，其8B端與室外熱交換器(4)的進口相連；室外熱交換器(4)的出口通過管道上的第一單向閥(10)、第二節(jié)流元件(13)與室內熱交換器(5)的進口相連；由此形成一個完整的熱回收空調熱水器循環(huán)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱回收空調 熱水器，其特征是所述四通閥(6)，其6A端與壓縮機(I)的排氣管相連，其6B端通過管道與所設置的第三三通閥(9)的9B端相連，其6C端通過管道與壓縮機(I)的吸氣管相連，其6D端通過管道與第一三通閥(7)的7A端相連；第一三通閥(7)的7C端通過管道與雙螺旋管(3)的進氣口相連；第二三通閥(8)，其8A端通過管道與雙螺旋管(3)的出口相連，其SC端通過管道與第二單向閥(10)和第一節(jié)流元件(12)相連；第一節(jié)流元件(12)通過管道與室外熱交換器(4)的出口相連，室外熱交換器(4) 的進口與第三三通閥(9)的9B端相連；由此形成一個完整的制熱水和除垢循環(huán)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述熱交換水箱(2)配有輔助水箱，該輔助水箱是保溫儲水箱(34)，兩水箱上部通過循環(huán)水泵(35)相連，兩水箱下部通過水管相連，形成一個熱水循環(huán)回路。
5.根據(jù)權利要求4所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述的熱水循環(huán)回路，其管道上裝有若干個使熱水送至目的地的熱水閥(33)。
6.根據(jù)權利要求4所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述的熱交換水箱(2)，其進水口處設有注水緩流器(22)，其下部設有防擾動隔板(21)，其出水管上安裝有循環(huán)水泵(35)，循環(huán)水泵(35)的出水口通過管道與保溫儲水箱(34)相連，保溫儲水箱(34)的下部通過管道與熱交換水箱(2)的下部相連，通過循環(huán)水泵(35)不停的運轉，形成一個熱水循環(huán)回路；將熱交換水箱(2)產生的熱水源源不斷的輸送到保溫儲水箱(34)里。
7.根據(jù)權利要求6所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述注水緩流器(22)，是一個側面有進水口、頂部密封和底部開有很多出水孔的盒子，其底部所開的出水孔的截面積大于等于進水口截面積的2倍。
8.根據(jù)權利要求6所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述防擾動隔板(21)是一張開有很多小孔的板材，安裝在雙螺旋管(3)的上方。
9.根據(jù)權利要求1所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述雙螺旋管(3)采用可自由伸縮的雙螺旋管，其兩個開口端位于熱交換水箱(2)的箱體外，其另一個“U”型端位于熱交換水箱(2 )的箱體內，不固定。
10.根據(jù)權利要求1所述的熱回收空調熱水器，其特征是所述顯示面板(32)為液晶顯示面板，它既是用于顯示包括水溫、室內溫度、室外溫度的顯示器，又是遙控器的接收器，將遙控器發(fā)送指令傳至中央控制器(31)，中央控制器(31)根據(jù)指令要求控制整個所述熱回收空調 熱水器的運行。
專利摘要本實用新型涉及一種帶除垢功能的熱回收空調熱水器，由熱泵熱水器和冷暖空調組成，其中室外機部分與熱交換水箱(2)組成熱泵熱水器，室外機部分又與室內機部分組成冷暖空調；在熱交換水箱(2)的內部，自上而下設有噴水頭(28)、雙螺旋管(3)和注水緩流器(22)，雙螺旋管(3)的進、出管頭伸出熱交換水箱的外面，連接在室外機上，另一端在熱交換水箱(2)的內部且不固定。本實用新型可實現(xiàn)制熱水、制冷空調模式時熱量回收制熱水和制熱空調等多種運行模式。能產生50℃以上的熱水。且運行一段時間后可以采用物理方法自動除去雙螺旋管(3)表面的垢層。
文檔編號F24F12/00GK203163337SQ20122073145
公開日2013年8月28日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權日2012年12月27日
發(fā)明者顏懷略, 楊春敏 申請人:湖北耗克節(jié)能科技有限公司