一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，包括：位于空調(diào)器側(cè)的依次連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器以及節(jié)流裝置，它們分別都具有供制冷劑流經(jīng)的入口和出口；位于熱水器側(cè)的相互連接的加熱器和水箱，該加熱器和水箱分別都具有進水口和出水口；以及熱交換器，該熱交換器被布置在所述空調(diào)器和所述熱水器之間，該熱交換器具有相互連通的第一入口和第一出口、以及相互連通的第二入口和第二出口，其中所述第一入口與所述冷凝器的出口連通，所述第一出口與所述節(jié)流裝置的入口連通，以及所述第二入口與所述水箱的出水口或者位于所述熱水器側(cè)的一個供水管連接，所述第二出口與所述加熱器的進水口連接。
【專利說明】一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前的熱水器大致分為太陽能熱水器、燃?xì)鉄崴骱碗姛崴魅N類型。
[0003] 太陽能熱水器由于在陰雨天、陽光照射時間短或者夜間無太陽光照射時，無法獲 得足夠的太陽輻射熱量，而不能提供滿足客戶要求的熱水溫度或熱水量。在這種情況下，通 常需要采用電輔助來加熱循環(huán)水箱內(nèi)的水。
[0004] 燃?xì)鉄崴骱碗姛崴鲃t由于消耗燃?xì)饣螂娔懿粌H導(dǎo)致成本較高，而且也不利于 節(jié)能減排。
[0005] 因此，需要降低熱水器的運行成本和能源消耗。
[0006] 另一方面，當(dāng)空調(diào)器工作在制冷模式時，制冷劑由于狀態(tài)變化或過冷時會向外釋 放大量熱量。這些熱量通常未被有效利用，不僅導(dǎo)致室外溫度不斷升高，而且還會降低空調(diào) 器的制冷效率。 實用新型內(nèi)容
[0007] 本實用新型通過提供一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)來解決上述熱水器 和空調(diào)器的問題之一。
[0008] -種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0009] 位于空調(diào)器側(cè)的依次連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器以及節(jié)流裝置，它們分別都具 有供制冷劑流經(jīng)的入口和出口；
[0010] 位于熱水器側(cè)的相互連接的加熱器和水箱，該加熱器和水箱分別都具有進水口和 出水口；以及
[0011] 熱交換器，該熱交換器被布置在所述空調(diào)器和所述熱水器之間，該熱交換器具有 相互連通的第一入口和第一出口、以及相互連通的第二入口和第二出口，
[0012] 其中所述第一入口與所述冷凝器的出口連通，所述第一出口與所述節(jié)流裝置的入 口連通，以及
[0013] 所述第二入口與所述水箱的出水口或者位于所述熱水器側(cè)的一個供水管連接，所 述第二出口與所述加熱器的進水口連接。
[0014] 本實用新型的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，通過將空調(diào)器的過冷技術(shù)應(yīng)用 于熱水器，不僅能夠使制冷劑過冷從而提高空調(diào)器的制冷效率，而且可將空調(diào)器中的制冷 劑過冷時釋放的熱量提供用于將熱水器中的水初步加熱。這樣，大大降低了空調(diào)器和熱水 器二者的能耗以及運行成本，并且有利于節(jié)能減排。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 下面將結(jié)合附圖描述本實用新型的一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)的示 例性實施方案。在附圖中：
[0016] 圖1示意性示出了本實用新型的第一實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換 系統(tǒng)。
[0017] 圖2示意性示出了本實用新型的第二實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換 系統(tǒng)。
[0018] 圖3示意性示出了本實用新型的第三實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換 系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0019] 在本文中，術(shù)語"第一"和"第二"僅用于區(qū)分不同的元件、方向、或側(cè)面，而不意在 限制它們的順序或重要性。"基本"意在涵蓋所表示的值或程度的" ± 10% "范圍內(nèi)的值或 程度。
[0020] 本實用新型提供一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，包括：
[0021] 位于空調(diào)器側(cè)的依次連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器以及節(jié)流裝置，它們分別都具 有供制冷劑流經(jīng)的入口和出口；
[0022] 位于熱水器側(cè)的相互連接的加熱器和水箱，該加熱器和水箱分別都具有進水口和 出水口；以及
[0023] 熱交換器，該熱交換器被布置在所述空調(diào)器和所述熱水器之間，該熱交換器具有 相互連通的第一入口和第一出口、以及相互連通的第二入口和第二出口，
[0024] 其中所述第一入口與所述冷凝器的出口連通，所述第一出口與所述節(jié)流裝置的入 口連通，以及
[0025] 所述第二入口與所述水箱的出水口或者位于所述熱水器側(cè)的一個供水管連接，所 述第二出口與所述加熱器的進水口連接。
[0026] 本實用新型的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，可利用空調(diào)器中的制冷劑在過 冷時釋放的熱量來對熱水器中的水進行初步加熱，不僅可實現(xiàn)制冷劑過冷，來提高空調(diào)器 的制冷效果和制冷效率。另外，還可幫助提高進入加熱器的水溫，起到初步加熱的效果，降 低了熱水器的能耗和運行成本。
[0027] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述空調(diào)器進一步包括第一電磁閥，該第一電磁閥被設(shè) 置在所述冷凝器的出口與所述熱交換器的第一入口之間，以控制進入熱交換器的第一入口 的制冷劑的流率。
[0028] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述空調(diào)器進一步包括第二電磁閥，該第二電磁閥的一 端被設(shè)置在所述冷凝器和所述第一電磁閥之間，該第二電磁閥的另一端被設(shè)置在所述熱交 換器的第一出口與所述節(jié)流裝置的入口之間，以使得當(dāng)熱泵機型的空調(diào)器運行在制熱模式 時，可通過接通第二電磁閥來確?？照{(diào)器能夠獨立運行，而不通過熱交換器與所述熱水器 發(fā)生熱交換。
[0029] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述空調(diào)器側(cè)進一步設(shè)置有一個單向閥，該單向閥的一 端與所述熱交換器的第一出口連接，該單向閥的另一端被設(shè)置在所述第二電磁閥與所述節(jié) 流裝置的連接處的上游，以防止制冷劑逆流。
[0030] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述熱水器進一步包括循環(huán)水泵，該循環(huán)水泵被設(shè)置在 所述水箱的出水口與所述熱交換器的第二入口之間。
[0031] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述熱水器進一步包括第三電磁閥，該第三電磁閥的一 端被設(shè)置在所述循環(huán)水泵與所述熱交換器的第二入口之間，該第三電磁閥的另一端被設(shè)置 在所述熱交換器的第二出口與所述加熱器的進水口之間，以使得在空調(diào)系統(tǒng)不運行時，通 過接通第三電磁閥可確保熱水器能夠獨立運行。
[0032] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述空調(diào)器具有第一溫度傳感器和/或第一壓力傳感 器，該第一溫度傳感器和/或第一壓力傳感器被設(shè)置在所述冷凝器的出口附近，以監(jiān)測流 出所述冷凝器的出口的制冷劑的溫度和/或壓力。優(yōu)選地，所述熱水器還具有第二溫度傳 感器和/或第二壓力傳感器，該第二溫度傳感器和/或第二壓力傳感器被設(shè)置在所述水箱 的出水口附近，以監(jiān)測流出所述水箱的出水口的水的溫度和/或壓力。
[0033] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述熱交換器的第一入口和第二出口被布置在所述熱交 換器的相同側(cè)，以及所述熱交換器的第一出口和第二入口被布置在所述熱交換器的相同 偵牝以使得所述空調(diào)器中的制冷劑與所述熱水器中的水之間進行逆向換熱，提高熱交換效 率。
[0034] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述熱交換器具有第一介質(zhì)導(dǎo)管，該第一介質(zhì)導(dǎo)管被布 置以連通所述熱交換器的第一入口和第一出口；和/或所述熱交換器具有第二介質(zhì)導(dǎo)管， 該第二介質(zhì)導(dǎo)管被布置以連通所述熱交換器的第二入口和第二出口。其中優(yōu)選地，所述第 一介質(zhì)導(dǎo)管和所述第二介質(zhì)導(dǎo)管被布置為基本平行間隔開、一個嵌套在另一個內(nèi)、或螺旋 狀交錯排列，以根據(jù)需要提供高效的熱交換。
[0035] 在一個優(yōu)選實施方案中，所述加熱器選自太陽能集熱器、電加熱器、和燃?xì)鉄崴?中的任一個或它們的任意組合。
[0036] 下面將參照附圖詳細(xì)描述本實用新型的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)的實 施方案。附圖不一定按比例繪制，且其中相同或相似的部件將用相同或相似的參考標(biāo)記表 示。應(yīng)理解，下面的實施方案和附圖僅是舉例性的，不應(yīng)視為限制本實用新型的范圍。
[0037] 圖1示意性示出了本實用新型的第一實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換 系統(tǒng)。
[0038] 如圖1中所示，空調(diào)器可包括一個壓縮機1、一個冷凝器2、一個蒸發(fā)器3和一個節(jié) 流裝置4,它們可以按本領(lǐng)域已知的方式相互連接，并且分別都具有供制冷劑流經(jīng)的入口和 出口。熱水器可包括相互連接的一個加熱器和一個水箱9,該加熱器和水箱9可分別都具有 進水口和出水口。該加熱器可以是如所示的太陽能集熱器7,例如平板玻璃集熱器或真空管 玻璃集熱器，或者本領(lǐng)域已知的其他合適的加熱器。
[0039] -個熱交換器8被布置在空調(diào)器和熱水器之間。該熱交換器8具有相互連通的第 一入口（例如，位于如圖1中所示的熱交換器的左上側(cè)）和第一出口（例如，位于如圖1中 所示的熱交換器的左下側(cè)），以提供使空調(diào)器中的制冷劑流經(jīng)的通道。此外，該熱交換器8 還具有相互連通的第二入口（例如，位于如圖1中所示的熱交換器的右下側(cè)）和第二出口 (例如，位于如圖1中所示的熱交換器的右上側(cè)），以提供使熱水器中的低溫水流經(jīng)的通道。
[0040] 所述熱交換器8的第一入口與所述冷凝器2的一個出口連通，所述第一出口與所 述節(jié)流裝置4的一個入口連通。所述熱交換器8的第二入口與所述水箱9的一個出水口或 者位于所述熱水器側(cè)的一個供水管（例如，自來水管，圖中未示出）連接，所述第二出口與 所述加熱器的進水口連接。
[0041] 圖1中所示的熱交換系統(tǒng)適于單冷機機型的空調(diào)器，當(dāng)空調(diào)器工作在單制冷模式 進行制冷時，從冷凝器2出來的高壓高溫的制冷劑流經(jīng)熱交換器8,與水箱9的一個出水口 出來的低溫水或者位于熱水器側(cè)的一個供水管中的水進行熱交換。這樣，不僅可使制冷劑 過冷，將制冷劑過冷過程中釋放的熱量傳遞給低溫水，進一步降低制冷劑的溫度，以提高空 調(diào)器制冷效率；而且也可一定程度上提高供應(yīng)至加熱器7的水的溫度，起到將水初步加熱 的效果。
[0042] 優(yōu)選地，所述空調(diào)器可進一步包括第一電磁閥6,該第一電磁閥6被設(shè)置在所述冷 凝器2的出口與所述熱交換器8的第一入口之間，以控制從冷凝器2的出口進入熱交換器 的制冷劑的流率和壓力，從而更好地控制熱交換器8的熱交換過程。
[0043] 優(yōu)選地，所述熱水器進一步包括循環(huán)水泵10,該循環(huán)水泵10被設(shè)置在所述水箱9 的出水口與所述熱交換器8的第二入口之間，以控制從水箱的出水口進入熱交換器8的水 的流率和壓力。
[0044] 此外，優(yōu)選地，在加熱器中包括一個輔助加熱器12,該輔助加熱器12可以是相對 于主加熱器（例如，太陽能集熱器）而言的電加熱器。當(dāng)空調(diào)器中將制冷劑過冷釋放的熱 量以及太陽能集熱器收集的熱量不能夠?qū)⑺訜岬綕M意溫度時，可打開該電加熱器進行輔 助加熱。例如，可根據(jù)水箱內(nèi)的水溫值是否達到預(yù)期值來控制電加熱器的開啟。
[0045] 圖2示意性示出了本實用新型的第二實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換 系統(tǒng)。
[0046] 如圖2中所示，所述空調(diào)器進一步包括第二電磁閥5,該第二電磁閥5的一端被設(shè) 置在所述冷凝器2和所述第一電磁閥6之間，該第二電磁閥5的另一端被設(shè)置在所述熱交 換器的第一出口與所述節(jié)流裝置4的入口之間。
[0047] 優(yōu)選地，為了更好地監(jiān)測空調(diào)器中的制冷劑的溫度和/或壓力，所述空調(diào)器可具 有第一溫度傳感器T1和/或第一壓力傳感器P1 (圖中未示出），該第一溫度傳感器T1和/ 或第一壓力傳感器P1被設(shè)置在所述冷凝器的出口附近。另外，為了更好地監(jiān)測熱水器中的 水的溫度和/或壓力，所述熱水器具有第二溫度傳感器T2和/或第二壓力傳感器P2,該第 二溫度傳感器T2和/或第二壓力傳感器P2被設(shè)置在所述水箱的出水口附近。
[0048] 例如，當(dāng)T1-T2的值小于設(shè)定值時，可關(guān)閉第一電磁閥6同時打開第二電磁閥5,使 制冷劑不再循環(huán)通過熱交換器，從而使得空調(diào)器和熱水器各自獨立運行。另外，也可根據(jù)第 一壓力傳感器監(jiān)測到的制冷劑的壓力以及第二溫度傳感器T2監(jiān)測到的水溫，來控制第一 電磁閥6和第二電磁閥5的通斷。
[0049] 另外，該第二實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)還尤其適合既可工作 在制冷模式、也可工作在制熱模式的空調(diào)器。當(dāng)熱泵機型的空調(diào)器工作在制熱模式時，可關(guān) 閉第一電磁閥6同時打開第二電磁閥5,使制冷劑不再循環(huán)通過熱交換器，從而使得空調(diào)器 和熱水器各自獨立運行。
[0050] 優(yōu)選地，所述空調(diào)器進一步設(shè)置有一個單向閥11，該單向閥的一端與所述熱交換 器的第一出口連接，該單向閥的另一端被設(shè)置在所述第二電磁閥5與所述節(jié)流裝置4的連 接處的上游，以確保流經(jīng)第二電磁閥5的制冷劑流向節(jié)流裝置4而不會逆流至熱交換器的 出口。
[0051] 圖3示意性示出了本實用新型的第三實施方案的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換 系統(tǒng)。
[0052] 優(yōu)選地，如圖3中所示，所述熱交換器3還可包括第三電磁閥13。該第三電磁閥 13的一端被設(shè)置在熱交換器8的第二入口與循環(huán)水泵10之間，該第三電磁閥13的另一端 被設(shè)置在熱交換器8的第二出口與加熱器7'的進水口之間。
[0053] 例如，當(dāng)T1-T2 <設(shè)定值時，可斷開第一電磁閥6及循環(huán)水泵10,同時接通第二電 磁閥5和第三電磁閥13,使得確?？照{(diào)器和熱水器都能夠獨立運行。
[0054] 或者，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)不運行時，也可接通第三電磁閥13,使熱水器中的水不經(jīng)過交換 器而獨立運行，節(jié)省水流動的距離。
[0055] 另外，也可根據(jù)冷凝器出口處的制冷劑的壓力以及T2溫度值信號來控制第一電 磁閥6和第二電磁閥5、以及循環(huán)水泵10和第三電磁閥13的通斷。
[0056] 此外，優(yōu)選地，所述熱交換器8的第一入口和所述第二出口可被布置在所述熱交 換器的同一側(cè)，以及所述第一出口和所述第二入口可被布置在所述熱交換器的同一側(cè)。這 樣，經(jīng)過所述熱交換器8的制冷劑和水會以相反方向流動，從而形成逆向換熱，以提高熱交 換效率。
[0057] 優(yōu)選地，所述熱交換器8可具有第一介質(zhì)導(dǎo)管，該第一介質(zhì)導(dǎo)管被布置以連通所 述熱交換器的第一入口和第一出口。所述熱交換器8也可具有第二介質(zhì)導(dǎo)管，該第二介質(zhì) 導(dǎo)管被布置以連通所述熱交換器的第二入口和第二出口。根據(jù)實際情況，所述第一介質(zhì)導(dǎo) 管和所述第二介質(zhì)導(dǎo)管可被布置為基本平行間隔開、一個嵌套在另一個內(nèi)、或者螺旋狀交 錯排列，以提高熱交換效果。
[0058] 此外，盡管在上述實施方案中示例了本實用新型，但是，應(yīng)理解，上述示例并不意 在限制本實用新型的范圍。例如，根據(jù)情況而定，本實用新型的加熱器可以選自太陽能集熱 器、電加熱器、和燃?xì)鉄崴髦械娜我粋€或它們的任意組合。
[0059] 應(yīng)理解的是，在不偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對本公開內(nèi)容 進行多種修改和替換，例如可以對上述技術(shù)特征進行選擇組合，所述多種修改和替換均應(yīng) 理解為落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，包括： 位于空調(diào)器側(cè)的依次連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器以及節(jié)流裝置，它們分別都具有供 制冷劑流經(jīng)的入口和出口； 位于熱水器側(cè)的相互連接的加熱器和水箱，該加熱器和水箱分別都具有進水口和出水 口；以及 熱交換器，該熱交換器被布置在所述空調(diào)器和所述熱水器之間，該熱交換器具有相互 連通的第一入口和第一出口、以及相互連通的第二入口和第二出口， 其中所述第一入口與所述冷凝器的出口連通，所述第一出口與所述節(jié)流裝置的入口連 通，以及 所述第二入口與所述水箱的出水口或者位于所述熱水器側(cè)的一個供水管連接，所述第 二出口與所述加熱器的進水口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào) 器進一步包括第一電磁閥，該第一電磁閥被設(shè)置在所述冷凝器的出口與所述熱交換器的第 一入口之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào) 器進一步包括第二電磁閥，該第二電磁閥的一端被設(shè)置在所述冷凝器和所述第一電磁閥之 間，該第二電磁閥的另一端被設(shè)置在所述熱交換器的第一出口與所述節(jié)流裝置的入口之 間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào) 器進一步設(shè)置有一個單向閥，該單向閥的一端與所述熱交換器的第一出口連接，該單向閥 的另一端被設(shè)置在所述第二電磁閥與所述節(jié)流裝置的連接處的上游。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水 器進一步包括一個循環(huán)水泵，該循環(huán)水泵被設(shè)置在所述水箱的出水口與所述熱交換器的第 二入口之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水 器進一步包括第三電磁閥，該第三電磁閥的一端被設(shè)置在所述循環(huán)水泵與所述熱交換器的 第二入口之間，該第三電磁閥的另一端被設(shè)置在所述熱交換器的第二出口與所述加熱器的 進水口之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述空 調(diào)器具有第一溫度傳感器和/或第一壓力傳感器，該第一溫度傳感器和/或第一壓力傳感 器被設(shè)置在所述冷凝器的出口附近；和/或所述熱水器具有第二溫度傳感器和/或第二壓 力傳感器，該第二溫度傳感器和/或第二壓力傳感器被設(shè)置在所述水箱的出水口附近。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交 換器的第一入口和第二出口被布置在所述熱交換器的相同側(cè)，以及所述熱交換器的第一出 口和第二入口被布置在所述熱交換器的相同側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述熱 交換器具有第一介質(zhì)導(dǎo)管，該第一介質(zhì)導(dǎo)管被布置以連通所述熱交換器的第一入口和第一 出口；和/或所述熱交換器具有第二介質(zhì)導(dǎo)管，該第二介質(zhì)導(dǎo)管被布置以連通所述熱交換 器的第二入口和第二出口， 其中所述第一介質(zhì)導(dǎo)管和所述第二介質(zhì)導(dǎo)管被布置為基本平行間隔開、一個嵌套在另 一個內(nèi)、或螺旋狀交錯排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空調(diào)器和熱水器的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱 器選自太陽能集熱器、電加熱器、和燃?xì)鉄崴髦械娜我粋€或它們的任意組合。
【文檔編號】F24H9/00GK203880864SQ201420323489
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】王立友 申請人:廣東美的暖通設(shè)備有限公司, 美的集團股份有限公司