CN2932238Y - 多功能制冷制热一体机 - Google Patents

Abstract

一种多功能制冷制热一体机，属制冷、制热、能源再利用技术领域，为充分利用能源，在冷暖空调的基础上，拓展冷冻冷藏、热水、地热等功能，制冷制热双功效互为利用；压缩机、蒸发器、冷凝器及相关的风机、循环泵、电控阀均安装在一个机柜中；压缩机1的大部、第一冷凝器7的全部浸于冷凝水箱11的水中，一可利用它们对水加热，供给热水器12和地热管20，二可控制压缩机的温升；在双H形通风送风管道中，冷风通风道33中间装有带圆锥形导流斗31的蒸发器组合，暖风通风道34中间装有第二冷凝器8与冷凝散热水箱10，通风渠道由蒸发器、冷凝器进、排风转换档板23、24、27、28控制，冷热交换通过卫生间通风道进行。本实用新型适合家庭及办公场所使用。

Description

多功能制冷制热一体机

技术领域：本实用新型涉及一种多功能制冷制热一体机，属制冷、制热及能源再利用技术领域。

背景技术：一般的分体式空调器，能耗大，室外机既影响建筑物的外观，噪音又大，夏季制冷时向室外散发大量的热，冬季制热的效果还容易受室外环境温度影响，不但在制冷、制热的同时白白地浪费掉大量的热和冷，也不便安装；电热水器也存在能耗大，不利于维护等问题；冰箱、冰柜在制冷时也会向室内散发很多的热。应开发制冷制热双功效互为利用，在冷暖空调的基础上，拓展冷冻、冷藏、热水、地热等功能，以降低能耗，安装使用方便，减少对室外环境的影响。

发明内容：为充分利用能源，克服空调器、热水器、冰箱、冰柜等电器的弱点，提供一种多功能、低能耗、低噪音而设计的多功能制冷制热一体机，由冷风室内输送、暖风室内输送、冷冻冷藏、热水、地热部分、冷暖风通风道和控制电路所组成：第一蒸发器2和蒸发器风机4安装在冷风通风道33的中间位置，通风渠道的变换受控于蒸发器进风转换档板23和蒸发器排风转换档板24，组成冷风室内输送部分；压缩机1安装在冷凝水箱11上，其机体大部分浸于冷凝水箱11的水中，第一冷凝器7全部浸于冷凝水箱11的水中，组成热水、地热的热源生成部分；第二冷凝器8和冷凝散热水箱10叠装在一起，与冷凝器风机9安装在暖风通风道34的中间位置，通风渠道的变换受控于冷凝器进风转换档板27和冷凝器排风转换档板28，组成暖风室内输送部分；三通电控阀6的公共端与压缩机1和第二蒸发器3回气端相连，另外两端分别与第一蒸发器2的回气端和第二蒸发器3的进气端相连，第二蒸发器3安装在冷冻冷藏室35中，组成冷冻冷藏部分；蒸发器室内进、排风口21、22，冷凝器室内进、排风口25、26，蒸发器进排风转换档板23、24，冷凝器进、排风转换档板27、28，卫生间通风道进风口29、卫生间通风道排风口30是为配合冷暖风输送、冷冻冷藏、热水、地热等功能的转换而设置；冷凝散热水箱10的上下水槽通过管路与冷凝水箱11相通，下水槽的管路上装有散热水箱循环泵13，构成第一冷凝器7的散热装置；热水器12通过上、下水管路与冷凝水箱11相通，上水管路上装有上水电控阀14，下水管路上装有下水电控阀15和热水器循环泵16，构成热水装置；地热管20通过上、下水管路与冷凝水箱11相通，上水管路上装有上水电控阀17，下水管路上装有下水电控阀18和地热循环泵19，构成地热装置。冷、暖风通风道33、34、冷凝水箱11的内壁与外壁之间和热水器12的内胆与外壁之间填充有隔热材料。

本实用新型对制冷制热技术进行双效互为利用，集冷、暖风，冷冻冷藏，热水，地热等功能于一体，整体低能耗，一体化，安装使用方便，适宜制做成小型中央空调器，用于家庭及办公场所。

附图说明：

图1：本实用新型原理图。

图2：本实用新型蒸发器结构示意图。

图3：本实用新型冷凝器及热水、地热产生装置示意图。

图4：本实用新型电控原理图。

图中：1、压缩机，2、第一蒸发器，3、第二蒸发器，4、蒸发器风机，5、节流器，6、三通电控阀，7、第一冷凝器，8、第二冷凝器，9、冷凝器风机，10、冷凝散热水箱，11、冷凝水箱，12、热水器，13、散热水箱循环泵，14、热水器上水电控阀，15、热水器下水电控阀，16、热水器循环泵，17、地热上水电控阀，18、地热下水电控阀，19、地热循环泵，20、地热管，21、蒸发器室内进风口，22、蒸发器室内排风口，23、蒸发器进风转换档板，24、蒸发器排风转换档板，25、冷凝器室内进风口，26、冷凝器室内排风口，27、冷凝器进风转换档板，28、冷凝器排风转换档板，29、卫生间通风道进风口，30、卫生间通风道排风口，31、导流斗，32、散热片，33、冷风通风道，34、暖风通风道，35、冷冻冷藏室，36、控制电路，37、居室恒温控制器，38、热水器恒温控制器，39、冷冻冷藏室恒温控制器。

具体实施方式1：

先结合附图1说明本实用新型的一体化结构的实施方式。在机柜中，其结构分为左右两个部分，左侧为冷风通风道33和暖风通风道34构成的双H型通风送风管道，两通风道下部连通处的中间位置开有卫生间通风道进风口29，上部连通处的中间位置开有卫生间通风道排风口30，两通风道与横向连通处的拐点设置了进、排风转换档板23、24、27、28，用以控制进、排风的渠道变换；第一蒸发器2及蒸发器风机4安装在冷风通风道33的中间位置。第二冷凝器8和冷凝散热水水箱10叠装在一起，与冷凝器风机9安装在暖风通风道34的中间位置；右侧安装有压缩机1和冷凝水箱11及其附属的电控阀、循环泵等：第一冷凝器7全部浸于冷凝水箱11的水中，压缩机1机体的大部分浸于冷凝水箱11的水中。散热水箱循环泵13安装在冷凝散热水箱10和冷凝水箱11的连接管路之间。热水器上、下水电控阀14、15安装在冷凝水箱11的上部，在机柜上部留有热水器12的接口。地热上、下水电控阀17、18安装在冷凝水箱11的底部，在机柜下部留有地热管20的接口。三通电控阀6的公共端与压缩机1的回气管相连，在机柜的左侧留有第二蒸发器3的回气端接口，另外两端一端与第一蒸发器2的回气端相连，另一端在机柜的左侧留有第二蒸发器3的进气端接口，热水器12、地热管20和冷冻冷藏室35为本实用新型配属设备。

本实用新型的冷热温度交换是通过建筑物的卫生间通风道进行的。大批使用本实用新型的建筑物，其卫生间通风道应与地下空间(上下水的地沟、对温度要求不高的仓库、地下停车场等)相通，可充分利用地温对室内温度进行交换。

再结合附图1说明本实用新型处于二种以上功能同时启动时的实施方式。冷风室内输送、暖风室内输送、地热功能分别运转的同时启动热水、冷冻冷藏功能，各部分控制状态如下：

1、冷风室内输送功能状态。蒸发器进、排风转换档板23、24关向卫生间通风道进、排风口29、30方向，冷风通风道33贯通。冷凝器进、排风转换档板27、28关向暖风通风道34的冷凝器室内进、排风口25、26方向，形成自卫生间通风道进风口29，经冷凝散热水箱10、第二冷凝器8，至卫生间通风道排气口30的气流通道。

冷风室内输送与热水功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和压缩机1，蒸发器风机4运转，冷凝器风机9关闭，热水器上、下水电控阀14、15打开，热水器循环泵16运转，散热水箱、地热循环泵13、19关闭，地热上、下水电控阀17、18关闭。

冷风室内输送与冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器、冷凝器风机4、9运转，散热水箱循环泵13运转，热水器、地热循环泵16、19关闭，热水器、地热上、下水电控阀14、15、17、18关闭。

冷风室内输送与热水、冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器风机4运转，冷凝器风机9关闭，热水器循环泵16运转，热水器上、下水电控阀14、15打开，散热水箱、地热循环泵13、19关闭，地热上、下水电控阀17、18关闭。

2、暖风室内输送功能状态。冷凝器进、排风转换档板27、28关向卫生间通风道进、排风口29、30方向，暖风通风道34贯通。蒸发器进、排风转换档板23、24关向冷风通风道33的蒸发器室内进、排风口21、22方向，形成自卫生间通风道进风口29，经第一蒸发器2，至卫生间通风道排风口30的气流通道。

暖风室内输送与热水功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和压缩机1，蒸发器、冷凝器风机4、9运转，散热水箱、热水器循环泵13、16运转，热水器上、下水电控阀14、15打开，地热循环泵19关闭，地热上、下水电控阀17、18关闭。

暖风室内输送与冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器风机4关闭，冷凝器风机9运转，散热水箱循环泵13运转，热水器、地热循环泵16、19关闭，热水器、地热上、下水电控阀14、15、17、18关闭。

暖风室内输送与热水、冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器风机4关闭，冷凝器风机9运转，散热水箱、热水器循环泵13、16运转，热水器上、下水电控阀14、15打开，地热循环泵19关闭，地热上、下水电控阀17、18关闭。

3、地热功能状态。冷凝器进、排风转换档板27、28关向卫生间通风道进、排风口29、30方向。蒸发器进、排风转换档板23、24关向冷风通风道33的蒸发器室内进、排风口21、22方向，形成自卫生间通风道进风口29，经第一蒸发器2，至卫生间通风道排风口30的气流通道。

地热与热水功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和压缩机1，蒸发器风机4运转，冷凝器风机9关闭，热水器、地热循环泵16、19运转，热水器、地热上、下水电控阀14、15、17、18打开，散热水箱循环泵13关闭。

地热与冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器、冷凝器风机4、9关闭，地热循环泵19运转，地热上、下水电控阀17、18打开，散热水箱、热水器循环泵13、16关闭，热水器上、下水电控阀14、15关闭。

地热与热水、冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器、冷凝器风机4、9关闭，热水器、地热循环泵16、19运转，热水器、地热上、下水电控阀14、15、17、18打开，散热水箱循环泵13关闭。

4、热水与冷冻冷藏功能同时启动——三通电控阀6接通第一蒸发器2和第二蒸发器3，蒸发器、冷凝器风机4、9关闭，热水器循环泵16运转，热水器上、下水电控阀14、15打开，散热水箱、地热循环泵13、19关闭，地热上、下水电控阀17、18关闭。

具体实施方式2：

结合附图3说明本实用新型第一蒸发器部分的结构和实施方式。它由导流斗31和散热片32构成第一蒸发器2的支架、导流、散热装置，导流斗31为圆锥体，散热片32为多片呈放射状焊装在导流斗31的四周，第一蒸发器2的管路盘绕镶嵌在散热片32的外沿的圆孔内，导流斗31的底沿与冷风通风道33的内壁间形成环状的排风口，其截面积约等于蒸发器风机4的轴向排风的截面积。蒸发器风机4装在导流斗31锥体顶部位置，其运转后所产生的气流被导流斗31分流，吹向散热片32边沿的第一蒸发器2的盘管上，将盘管上生成的冷经导流斗31的底沿和冷风通风道33内壁间的排风口排出。

具体实施方式3：

结合附图4说明本实用新型冷凝器部分的结构和实施方式。第一冷凝器7全部浸于冷凝水箱11的水中，第二冷凝器8和冷凝散热水箱10叠装在一起，与冷凝器风机9安装在暖风通风道34的中间位置。第一冷凝器7的作用是对冷凝水箱11中的水进行加热，以供给热水器12和地热管20。冷凝散热水箱10的作用是在制冷时，将第一冷凝器7交换到冷凝散热水箱10上的热排向卫生间通风道；热风室内输送时，将第一冷凝器7交换到冷凝散热水箱10与第二冷凝器8上的热一道送向室内。第二冷凝器8的设置，是为克服第一冷凝器7因加热冷凝水箱11中的水而产生的高温、高压，对压缩机1造成技术影响。压缩机1机体的大部分浸于冷凝水箱11的水中，一是可以控制其温升(可控制在60℃以下)，二是可以利用其在工作时产生的热，与第一冷凝器7共同对水进行加热。

具体实施方式4：

本实用新型的节能是通过一体化和使用小功率的压缩机而实现的，相对于分体机，一是因大幅度地减少蒸发器的管路(一般可减少10米左右)，而大幅度减少制冷剂的使用量，从而减小制冷工质对压缩机的工作压力。因此，本实用新型对压缩机的要求较低，只需配置较小功率的低噪音的冰箱、冰柜压缩机，便能得到相应的制冷、制热功效(经以本实用新型样机的实验，冰柜用的230W压缩机可取代现行一匹空调器用的750W压缩机)，达到节能的目的。

本实用新型电控部分的技术与现行的空调器、热水器、冰箱、冰柜等控制技术基本相同，所不同之处在于，设置了二种以上功能同时启动时的编程控制。

Claims (7)

1、一种多功能制冷制热一体机，由冷风室内输送、暖风室内输送、冷冻冷藏、热水、地热、冷暖风通道及控制电路所组成，其特征是：压缩机、蒸发器、冷凝器及相关的风机、循环泵、电控阀均安装在一个机柜中，其进、排风通过卫生间通风道进行，卫生间通风道与地下场所的空间相通；压缩机(1)机体的大部分浸于冷凝水箱(11)的水中，第一冷凝器(7)全部浸于冷凝水箱(11)的水中，组成热水器、地热的热源部分；第一蒸发器(2)和蒸发器风机(4)安装在冷风通风道(33)的中间位置，构成冷风输送部分；第二冷凝器(8)与冷凝散热水箱(10)叠装在一起，与冷凝器风机(9)安装在冷风通风道(34)的中间位置，构成热风输送部分；三通电控阀(6)的三端分别与压缩机(1)、第一蒸发器(2)、第二蒸发器(3)相接，第二蒸发器(3)安装在冷冻冷藏室(35)中，构成冷冻冷藏部分；热水器(12)通过上、下水管路与冷凝水箱(11)相通，上水管路装有热水器上水电控阀(14)，下水管路装有热水器下水电控阀(15)和热水器循环泵(16)，构成热水部分；地热管(20)通过上、下水管路与冷凝水箱(11)相通，上水管路装有地热上水电控阀(17)，下水管路装有地热下水电控阀(18)和地热循环泵(19)，构成地热部分。

2、根据权利要求1所述的多功能制冷制热一体机，其特征在于：冷、暖风通风道为双H型结构，冷风通风道(33)和暖风通风道(34)之间的下部和上部连通处的中间位置，开有卫生间通风道进风口(29)和卫生间通风道排风口(30)，冷风通风道(33)与卫生间通风道进风口(29)之间的拐点处设有蒸发器进风转换档板(23)，与卫生间通风道排风口(30)之间的拐点处设有蒸发器排风转换档板(24)；暖风通风道(34)与卫生间通风道进风口(29)之间的拐点处设有冷凝器进风转换档板(27)，与卫生间通风道排风口(30)之间的拐点处设有冷凝器排风转换档板(28)。

3、根据权利要求1所述的多功能制冷制热一体机，其特征在于：冷风输送部分安装有圆锥形的导流斗(31)，散热片(32)为多片呈放射状焊装在导流斗(31)的四周，各散热片的边沿位于冷风通风道(33)的内壁处开有带剪口的圆孔，第一蒸发器(2)的盘管镶嵌在圆孔中，导流斗(31)的底沿与冷风通风道(33)的内壁间形成环状的通风口，其截面积约等于蒸发器风机(4)的轴向排风截面积，蒸发器风机(4)安装在导流斗(31)锥体的顶部位置。

4、根据权利要求1所述的多功能制冷制热一体机，其特征在于：第二冷凝器(8)一端与第一冷凝器(7)相连，另一端通过节流器(5)与第一蒸发器(2)相连，冷凝散热水箱(10)与第二冷凝器(8)叠装在一起，冷凝散热水箱(10)的上、下水槽通过管路与冷凝水箱(11)相通，在下水槽与冷凝水箱(11)之间的管路上装有散热水箱循环泵(13)。

5、根据权利要求1所述的多功能制冷制热一体机，其特征在于：三通电控阀(6)、热水器上水电控阀(14)、热水器下水电控阀(15)、地热上水电控阀(17)、地热下水电控阀(18)、热水器循环泵(16)、地热循环泵(19)均安装在本实用新型的机柜中，机柜的上部留有热水器(12)的接口，下部留有地热管(20)的接口，机柜的左侧留有冷冻冷藏室(35)中第二蒸发器(3)的接口。

6、根据权利要求1所述的多功能制冷制热一体机，其特征在于：三通电控阀(6)的公共端与压缩机(1)和第二蒸发器(3)的回气端相连，另外两端分别与第一蒸发器(2)的回气端和第二蒸发器(3)的进气端管路相连。

7、根据权利要求1所述的多功能制冷制热一体机，其特征在于：冷风通风道(33)、暖风通风道(34)、冷凝水箱(11)的内壁与外壁之间和热水器(12)的内胆与外壁之间填充有隔热材料。

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