专利名称：单侧旁通自然平衡式空调热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调机和热水器领域，尤其是涉及一种单侧旁通自然平衡式空调热水器。
背景技术：
蒸汽压缩式空调机具有夏季制冷、冬季采暖的调节空气温湿度功能，在其正常工作的情况下，从压缩机端输入一个单位的电能，可以从蒸发器端得到1-4倍的冷量，同时还可以从冷凝器端得到2-5倍的热量，如果我们采用这样的方式来获得热量，其制热效率是电直接加热方式的2-5倍。用能量守恒定律表示该现象，就是外界输入空调机的电能+空调机的制冷量(蒸发器吸收的热量)=空调冷凝器 的散热量。依据此原理，制造出了效率非常高的热泵式空调机和空气能热水器。空调机在夏天运行时，产生大量的废热排入大气。同样是夏季，空气能热水器依然需要消耗宝贵的能源。家用空调机在春季、秋季和冬季，又长时间闲置不用，或少用。由于空调机和空气能热水器结构类似，功能上可以互补，据此可生产出一种既能做空调机用，又能做空气能热水器使用的新型复合电器，它具备空调机和空气能热水器的全部功能，同时夏天可回收空调机制冷产生的废热用于生产热水。在设计新型复合电器产品时，所需解决的核心技术问题是解决多种运行模式下制冷剂量的平衡问题，即在各种运行模式下，都能有合适的制冷剂量保证系统运行正常。针对解决多种运行模式下制冷剂的平衡问题，本人曾提出过两种设计方案并申请了专利，第一个专利申请的公开号为CN1880877A。但该方案经过多次试验，发现系统不能稳定运行，其主要问题在于I、该方案采用电磁阀作为液态制冷剂的旁通阀，通过控制系统实现液态制冷剂正向旁通，气态制冷剂正向截止，但是，达不到反向完全截止的作用。究其原因，是因为普通的电磁阀反向不能承受压力，即使阀门处于关闭状态，其反向受压后极易自行导通，造成反向受压时制冷剂短路，使得系统不能正常运行。2、现有的空调机换热器，其内部管路走向无序，形成很多上下回弯，特别是室内机换热器，其进出口管路全部都先绕到机器上部再往下走，形式为上进上出；当运行制热水模式时，该换热器虽然不工作，但因为结构上不是上进下出的顺流方式，会逐步积存大量制冷齐U，将使整个系统缺少足够的所需制冷剂，导致系统不能正常工作。针对上述申请的专利所存在的问题，我们做了进一步的改进，就是公开号为CN102305497A的新专利。这个专利的核心是约束蒸发器和冷凝器的内部结构以及制冷系统的配管，使之不存在积存液态制冷剂的回弯管段，同时，给没有反向截止能力的电磁阀串联一个单向阀。通过以上改进，该技术的各个功能和各项指标，确实达到了一个比较完美的高度，但也还存在以下不足1、冷凝器和蒸发器双侧都装旁通电磁阀，导致成本升高；2、由于旁通平衡要求对应的换热器结构必须设计成严格的上进下出方式，并且连接管路不能出现回弯，这对于分体式安装的家用空调机是一个不容易解决的问题。因为各个空调机使用的场合千差万别，很难完全达到以上的要求。为了解决以上问题，使之成为一个性能和适应性都很好的技术方案，我们对涉及到用户安装的部分进行改进，提出了本方案。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种运行稳定，制造成本低，便于安装的单侧旁通自然平衡式空调热水器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是单侧旁通自然平衡式空调热水 器，包括压缩机、热水装置、四通阀、冷凝器、蒸发器和节流装置，所述压缩机的排 气口通过管路与热水装置相连，所述热水装置通过管路与四通阀的D 口相连，所述四通阀的C 口通过管路与冷凝器的制冷剂管路进口相连，所述冷凝器的制冷剂管路出口通过管路与节流装置相连，所述节流装置通过设有截止阀I的管路与蒸发器的制冷剂管路进口相连，所述蒸发器的制冷剂管路出口通过设有截止阀II的管路与四通阀的E 口相连，所述四通阀的S 口通过管路与压缩机的进气口相连，所述冷凝器的制冷剂管路结构形式为上进下出，所述冷凝器上并联有制冷剂旁通装置。进一步，所述制冷剂旁通装置可由电磁二通阀I和单向阀I构成。进一步，所述制冷剂旁通装置可为电磁二通阀II，所述电磁二通阀II反向截止时能承受彡O. 5MPa的压力。进一步，所述制冷剂旁通装置可为电磁二通阀I，所述电磁二通阀I的入口与热水装置的制冷剂管路出口相连。进一步，所述热水装置包括热水换热器、循环水泵和水箱，所述水箱的出水口通过管路与循环水泵的进口相连，所述循环水泵的出口通过管路与热水换热器的加热管路进口相连，所述热水换热器的加热管路出口通过管路与水箱的进水口相连。进一步，所述热水装置由水箱和制冷剂管路构成，所述制冷剂管路位于水箱内。进一步，所述冷凝器可为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器，所述蒸发器可为风冷式蒸发器或水冷式蒸发器。进一步，所述节流装置可由两根毛细管和单向阀II构成或由双向膨胀阀构成。进一步，所述蒸发器的制冷剂管路结构形式为上进下出。与CN102305497A公开的制冷剂自然平衡式空调与热泵热水器两用机比较，本实用新型只在冷凝器旁并联一个制冷剂旁通装置，使机组在运行制冷+全热回收模式时导通，热水换热器内产生的液态制冷剂能跨越冷凝器，直接进入节流装置，而在其他运行模式时截止，同时保留冷凝器的制冷剂管路结构形式为上进下出，让冷凝器被制冷剂旁通装置短路时，其内部的制冷剂不能积存，且能顺利流出，从而使得运行热回收模式时所需要的制冷剂大大减少，而该运行模式如果不这样处理，需要的制冷剂数量是非常多的。本实用新型可降低需要制冷剂最多的制冷+热回收模式的制冷剂需要量的40%，从而使得该机器能在充注正常制冷剂量的情况下，5种运行模式都能正常运行，使系统达到最高效率或接近最高效率，从而达到良好的节能效果。此外，本实用新型通过放弃蒸发器一侧的制冷剂旁通装置，同时保留蒸发器的制冷剂管路结构形式为上进下出，由于制冷剂只有一路路线运行，因而不再要求蒸发器一定高于主机，室内机和室外机之间的连接管道也可以随意弯曲，从而可大大降低安装难度，特别是机组可以像普通家用分体空调机一样任意安装，应用范围更广。综上所述，本实用新型结构简单，制造成本低，便于安装；兼有制冷、制热、制热水、制冷同时制热水和制热同时制热水5种功能,运行稳定。
图I为本实用新型实施例I的结构原理示意图；图2为本实用新型实施例2的结构原理示意图； 图3为本实用新型实施例3的结构原理示意图；图4为本实用新型实施例4的结构原理示意图；图5为现有技术在运行纯制冷模式时制冷剂需求量的原理说明图；图6为现有技术在运行制冷+全热回收模式时制冷剂需求量的原理说明图；图7为图I所示实施例I在运行纯制冷模式时制冷剂需求量的原理说明图；图8为图I所示实施例I在运行制冷+全热回收模式时制冷剂需求量的原理说明图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。实施例I :单侧旁通自然平衡式家用空调热水器(水循环)参照图1，本实施例包括压缩机I、热水装置、四通阀3、冷凝器4、蒸发器5和节流装置6，所述压缩机I的排气口通过管路与热水装置相连，所述热水装置通过管路与四通阀3的D 口相连，所述四通阀3的C 口通过管路与冷凝器4的制冷剂管路进口相连，所述冷凝器4的制冷剂管路出口通过管路与节流装置6相连，所述节流装置6通过设有截止阀I 13的管路与蒸发器5的制冷剂管路进口相连，所述蒸发器5的制冷剂管路出口通过设有截止阀II 14的管路与四通阀3的E 口相连，所述四通阀3的S 口通过管路与压缩机I的进气口相连；所述冷凝器4的制冷剂管路结构形式为上进下出，所述冷凝器4上并联有制冷剂旁通
>j-U ρ α装直。所述制冷剂旁通装置由电磁二通阀I 7-1和单向阀I 8构成。所述热水装置包括热水换热器2、循环水泵11和水箱12，所述水箱12的出水口通过管路与循环水泵11的进口相连，所述循环水泵11的出口通过管路与热水换热器2的加热管路进口相连，所述热水换热器2的加热管路出口通过管路与水箱12的进水口相连。所述冷凝器4为风冷式冷凝器，所述蒸发器5为风冷式蒸发器。当然，所述冷凝器4和蒸发器5也可采用水冷式。所述节流装置6由两根毛细管和单向阀II构成。当然，也可采用具有相同功能的其它装置，如双向膨胀阀等。所述蒸发器5的制冷剂管路结构形式为上进下出。[0043]下表为本实施例各种运行模式所对应的控制逻辑表
权利要求1.一种单侧旁通自然平衡式空调热水器，包括压缩机、热水装置、四通阀、冷凝器、蒸发器和节流装置，所述压缩机的排气口通过管路与热水装置相连，所述热水装置通过管路与四通阀的D 口相连，所述四通阀的C 口通过管路与冷凝器的制冷剂管路进口相连，所述冷凝器的制冷剂管路出口通过管路与节流装置相连，所述节流装置通过设有截止阀I的管路与蒸发器的制冷剂管路进口相连，所述蒸发器的制冷剂管路出口通过设有截止阀II的管路与四通阀的E 口相连，所述四通阀的S 口通过管路与压缩机的进气口相连，所述冷凝器的制冷剂管路结构形式为上进下出，其特征在于所述冷凝器上并联有制冷剂旁通装置。
2.根据权利要求I所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述制冷剂旁通装置由电磁二通阀I和单向阀I构成。
3.根据权利要求I所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述制冷剂旁通装置为电磁二通阀II，所述电磁二通阀II反向截止时能承受彡0. 5MPa的压力。
4.根据权利要求I所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述制冷剂旁通装置为电磁二通阀I，所述电磁二通阀I的入口与热水装置的制冷剂管路出口相连。
5.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述热水装置包括热水换热器、循环水泵和水箱，所述水箱的出水口通过管路与循环水泵的进口相连，所述循环水泵的出口通过管路与热水换热器的加热管路进口相连，所述热水换热器的加热管路出口通过管路与水箱的进水口相连。
6.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述热水装置由水箱和制冷剂管路构成，所述制冷剂管路位于水箱内。
7.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述冷凝器为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器，所述蒸发器为风冷式蒸发器或水冷式蒸发器。
8.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述节流装置由两根毛细管和单向阀II构成或由双向膨胀阀构成。
9.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的单侧旁通自然平衡式空调热水器，其特征在于所述蒸发器的制冷剂管路结构形式为上进下出。
专利摘要单侧旁通自然平衡式空调热水器，包括压缩机、热水装置、四通阀、冷凝器、蒸发器和节流装置，所述压缩机的排气口通过管路与热水装置相连，热水装置通过管路与四通阀的D口相连，四通阀的C口通过管路与冷凝器的制冷剂管路进口相连，冷凝器的制冷剂管路出口通过管路与节流装置相连，节流装置通过管路与蒸发器的制冷剂管路进口相连，蒸发器的制冷剂管路出口通过管路与四通阀的E口相连，四通阀的S口通过管路与压缩机的进气口相连，冷凝器的制冷剂管路结构形式为上进下出，冷凝器上并联有制冷剂旁通装置。本实用新型结构简单，制造成本低，便于安装；可实现多种功能，且运行稳定。
文档编号F25B41/04GK202581928SQ20122023238
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者彭建华 申请人:彭建华, 陈赛你