供水设备 【技术领域】
实施例涉及一种利用制冷循环以提供冷水和 / 或热水的供水设备。背景技术 通常， 供水设备是可以是这样一种设备 ： 加热从外部供水源供应的水， 以产生热 水， 并且将产生的热水供应到水消耗单元， 诸如用于取暖的散热器或锅炉。
近来， 一些供水设备可包括制冷循环组件 ( 所述制冷剂循环组件包括压缩机、 冷 凝器、 膨胀阀、 蒸发器等 )， 从而通过利用制冷循环加热和 / 或冷却水而供应热水或冷水二 者。
发明内容
在一个或多个实施例的一方面中， 提供一种可产生具有第一温度的热水和 / 或具 有高于第一温度的第二温度的热水的供水设备。
根据一个或多个实施例的一方面， 提供一种供水设备， 该供水设备可包括 ： 安装在 室外的室外单元 ； 复叠单元， 用于从室外单元接收制冷剂并且产生第一温度的热水和 / 或 高于第一温度的第二温度的热水。
室外单元可包括用于压缩第一制冷剂的第一压缩机和用于使第一制冷剂与室外 空气进行热交换的第一交换器。复叠单元可包括 ： 第二压缩机， 用于压缩第二制冷剂 ； 第二 热交换器， 用于使从外部供水源供应的水与从室外单元传递来的第一制冷剂进行热交换 ； 第三热交换器， 用于使将被吸入到第二压缩机的第二制冷剂被从室外单元传递来的第一制 冷剂加热 ； 第四热交换器， 用于使从外部供水源供应的水与从第二压缩机排放的第二制冷 剂进行热交换。
所述设备还可包括 ： 4 通阀， 设置在第一压缩机的排放侧 ； 第一制冷剂管， 具有连 接到第一压缩机的一端 ； 第二制冷剂管， 具有连接到第一热交换器的一端 ； 第一连接制冷 剂管， 具有连接到 4 通阀的一端和连接到第一热交换器的另一端 ； 第一分支制冷剂管， 从第 一制冷剂管的另一端分支， 并且连接到第二热交换器 ； 第二分支制冷剂管， 从第一制冷剂管 的另一端分支， 并且连接到第三热交换器 ； 第三分支制冷剂管， 从第二制冷剂管的另一端分 支， 并且连接到第二热交换器 ； 第四分支制冷剂管， 从第二制冷剂管的另一端分支， 并且连 接到第三热交换器 ； 第一 3 通阀， 用于使第一制冷剂管与第一分支制冷剂管和第二分支制 冷剂管中的任意一个连通 ； 第一膨胀阀， 设置在第三分支制冷剂管上 ； 第二膨胀阀， 设置在 第四分支制冷剂管上。
所述设备还可包括 ： 第二排放制冷剂管， 用于将从第二压缩机排放的第二制冷剂 引导到第四热交换器 ； 第二吸入制冷剂管， 用于引导来自第三热交换器的第二制冷剂被吸 入到第二压缩机中 ； 第二连接制冷剂管， 用于将第三热交换器和第四热交换器彼此连接 ； 第三膨胀阀， 设置在第二连接制冷剂管上。
所述设备还可包括 ： 第一水管， 被供应来自外部供水源的水 ； 第二水管， 从第一水管分支， 用于将水引导到第二热交换器 ； 第三水管， 从第一水管分支， 用于将水引导到第四 热交换器 ； 第四水管， 用于连接到水消耗设备 ； 第五水管， 用于将流经第二热交换器的水引 导到第四水管 ； 第六水管， 用于将流经第四热交换器的水引导到第四水管 ； 第二 3 通阀， 设 置在第一水管与第二水管和第三水管之间， 以使来自第一水管的水能够被供应到第二水管 或第三水管中的任何一个。
所述设备还可包括设置在第四水管上的泵， 用于使水从外部供水源吸入和将所述 水排放到水消耗设备。
根据一个或多个实施例的一方面， 提供一种供水设备， 该供水设备可包括 ： 第一压 缩机， 用于压缩第一制冷剂 ； 第一热交换器， 用于使第一制冷剂与室外空气进行热交换 ； 第 二压缩机， 用于压缩第二制冷剂 ； 第二热交换器， 用于使从外部供水源供应的水与第一制冷 剂进行热交换 ； 第三热交换器， 用于使将被吸入到第二压缩机中的第二制冷剂被第一制冷 剂加热 ； 第四热交换器， 用于使从外部供水源供应的水能够与从第二压缩机排放的第二制 冷剂进行热交换。
所述设备可包括设置在室外的包括所述第一压缩机和第一热交换器的室外单元 以及包括所述第二压缩机和所述第二、 第三和第四热交换器的复叠单元。 室外单元和复叠单元可被形成为单独的单元并且可通过制冷剂管彼此连接。
室外单元可包括所述复叠单元。
在一个或多个实施例的一方面， 提供一种供水设备， 该供水设备可产生第一温度 的热水和 / 或高于第一温度的第二温度的热水， 且因此可更有效地供应期望温度的热水。
附图说明 通过下面结合附图对实施例的描述， 这些和 / 或其他方面将会变得明显和更加易 于理解， 其中 ：
图 1 是示出由根据本实施例的供水设备产生第一温度的热水的情况的示意图 ；
图 2 是示出由根据实施的供水设备产生高于第一温度的第二温度的热水的情况 的示意图 ；
图 3 是示出由根据实施例的供水设备供应冷水的情况下的示意图 ；
图 4 是根据实施例的供水设备的示意图。
具体实施方式
现在将对实施例进行详细描述， 其示例在附图中示出， 其中， 相同的标号始终表示 相同的元件。
下面， 将参照附图详细描述根据实施例的供水设备。
如图 1 所示， 根据本实施的供水设备将从外部供水源 30 传递来的水冷却或加热， 以产生冷水或热水， 并将冷水或热水供应到水消耗设备 40。
供水设备包括 ： 室外单元 10， 安装在室外， 用于与室外空气进行热交换 ； 复叠单元 20， 用于从室外单元 10 接收第一制冷剂并且产生冷水和热水。在实施例中， 复叠单元 20 被 构造为产生冷水、 具有第一温度的热水和 / 或高于第一温度的第二温度的热水。
室外单元 10 包括 ： 第一压缩机 11， 用于压缩第一制冷剂 ； 4 通阀 14， 安装在第一压缩机 11 的排放侧， 以能够选择产生热水或产生冷水 ； 第一热交换器 12， 用于使第一制冷剂 与室外空气进行热交换 ； 吹送风扇 13， 用于使室外空气通过第一热交换器 12 并且与第一制 冷剂交换热量。
复叠单元 20 包括 ： 第二压缩机 21， 用于压缩第二制冷剂 ； 第二热交换器 22， 用于 使从室外单元 10 传递来的第一制冷剂与水进行热交换 ； 第三热交换器 23， 用于使将被吸入 到第二压缩机 21 中的第二制冷剂与从室外单元 10 传递来的第一制冷剂进行热交换， 从而 使将被吸入到第二压缩机 21 的第二制冷剂被从室外单元 10 传递来的第一制冷剂加热。复 叠单元 20 还包括第四热交换器 24， 用于使从外部供水源 30 供应的水与从第二压缩机 21 排 放的第二制冷剂进行热交换。
上面提到的组件可通过多个制冷剂管彼此连接， 以传递第一制冷剂和第二制冷 剂。
用于传递第一制冷剂的制冷剂管可包括 ： 第一制冷剂管 RP1， 具有连接到第一压 缩机 11 的一端 ； 第二制冷剂管 RP2， 具有连接到第一热交换器 12 的一端 ； 第一分支制冷剂 管 RP1-1， 从第一制冷剂管 RP1 的另一端分支， 并且连接到第二热交换器 22 ； 第二分支制冷 剂管 RP1-2， 从第一制冷剂管 RP1 的另一端分支， 并且连接到第三热交换器 23 ； 第三分支制 冷剂管 RP2-1， 从第二制冷剂管 RP2 的另一端分支， 并且连接到第二热交换器 22 ； 第四分支 制冷剂管 RP2-2， 从第二制冷剂管 RP2 的另一端分支， 并且连接到第三热交换器 23 ； 第一排 放制冷剂管 RP3， 用于将从第一压缩机 11 排放的制冷剂引导到 4 通阀 14 ； 第一吸入制冷剂 管 RP4， 用于引导第一制冷剂被吸入到第一压缩机 11 中 ； 第一连接制冷剂管 RP5， 用于将 4 通阀 14 和第一热交换器 12 彼此连接。
用于传递第二制冷剂的制冷剂管可包括 ： 第二排放制冷剂管 RP6， 用于将从第二 压缩机 21 排放的第二制冷剂引导到第四热交换器 24 ； 第二吸入制冷剂管 RP7， 用于引导第 二制冷剂从第三热交换器 23 被吸入到第二压缩机 21 ； 第二连接制冷剂管 RP8， 用于将第三 热交换器 23 和第四热交换器 24 彼此连接。
在这种构造中， 第一 3 通阀 V1 设置在第一制冷剂管 RP1 的另一端与第一分支制冷 剂管 RP1-1 和第二分支制冷剂管 RP1-2 之间， 以使第一制冷剂管 RP1 与第一分支制冷剂管 RP1-1 和第二分支制冷剂管 RP1-2 中选择的一个连通。
复叠单元 20 还包括多个膨胀阀， 用于以减压方式使制冷剂膨胀。这些膨胀阀包 括： 第一膨胀阀 25， 设置在第三分支制冷剂管 RP2-1 上 ； 第二膨胀阀 26， 设置在第四分支制 冷剂管 RP2-2 上 ； 第三膨胀阀 27， 设置在第二连接制冷剂管 RP8 上。
复叠单元 20 还包括被构造为允许从外部供水源 30 供应的水在通过复叠单元 20 的同时被加热或冷却的多个水管。 这些水管包括 ： 第一水管 WP1， 被供应来自外部供水源 30 的水 ； 第二水管 WP2， 从第一水管 WP1 分支， 以将水引导到第二热交换器 22 ； 第三水管 WP3， 从第一水管 WP1 分支， 以将水引导到第四热交换器 24 ； 第四水管 WP4， 连接到水消耗设备 40 ； 第五水管 WP5， 将通过第二热交换器 22 的水引导到第四水管 WP4 ； 第六水管 WP6， 将通过 第四热交换器 24 的水引导到第四水管 WP4。
在这种构造中， 第二 3 通阀 V2 被设置在第一水管 WP1 与第二水管 WP2 和第三水管 WP3 之间， 以使来自第一水管 WP1 的水被供应到第二水管 WP2 和第三水管 WP3 中选择的一 个。在第四水管 WP4 上， 设置有泵 28， 以使从外部供水源 30 供应而后通过第二热交换器 22和第四热交换器 24 中任意一个的水被排放到水消耗设备 40。
下面， 将参照图 1 描述利用根据实施例的供水设备产生第一温度的热水的情况。
从第一压缩机 11 排放的高温第一制冷剂按照第一排放制冷剂管 RP3、 4 通阀 14、 第一制冷剂管 RP1、 第一 3 通阀 V1 和第一分支制冷剂管 RP1-1 的顺序通过， 并且被传递第 二热交换器 22。同时， 从外部供水源 30 供应的水利用泵 28 按照第一水管 WP1、 第二 3 通阀 V2 和第二水管 WP2 的顺序通过， 并且被传递到第二交换器 22。因此， 从外部供水源 30 供应 的水和从室外单元 10 传递的高温第一制冷剂可以彼此进行热交换。在此时， 因为由第一压 缩机 11 压缩而与来自外部供水源 30 的水的温度相比具有相当高的温度的第一制冷剂可以 被传递到第二热交换器 22， 所以水可以被第一制冷剂加热， 以在第一制冷剂可以被水冷却 并且被冷凝的同时而变成第一温度的热水。
从第二热交换器 22 产生的第一温度的热水按照第五水管 WP5、 泵 28 和第四水管 WP4 的顺序流过， 并且被传递到水消耗设备 40。 通过此过程获得的水的温度至多可达 55℃。
通过被水冷却和冷凝的第一制冷剂在通过设置在第三分支制冷剂管 RP2-1 上的 第一膨胀阀 25 以减压方式被膨胀的同时通过第三分支制冷剂管 RP2-1。而后， 膨胀后的第 一制冷剂通过第二制冷剂管 RP2 被传递到第一热交换器 12， 在第一热交换器 12 中， 第一制 冷剂被蒸发以从外部空气吸收热量。从第一热交换器 12 蒸发的第一制冷剂按照第一连接 制冷剂管 RP5、 4 通阀 14 和第一吸入制冷剂管 RP4 的顺序通过， 并且而后被再次传递到第一 压缩机 11。
下文中， 将参照图 2 描述利用根据本实施例的供水设备产生第二温度的热水的情况。 从第一压缩机 11 排放的高温第一制冷剂按照第一排放制冷剂管 RP3、 4 通阀 14、 第 一制冷剂管 RP1、 第一 3 通阀 V1 和第二分支制冷剂管 RP1-2 的顺序通过， 并且被传递到第 三热交换器 23。在稍后将描述从第二压缩机 21 排放的第二制冷剂在通过第二热交换器 24 的同时被冷却和冷凝， 而后通过第二连接制冷剂管 RP8 和设置在第二连接制冷剂管 RP8 上 的第三膨胀阀 27， 然后被传递到第三热交换器 23。
从外部供水源 30 供应的水利用泵 28 按照第一水管 WP1、 第二 3 通阀 V2 和第三水 管 WP3 的顺序通过， 并且被传递到第四热交换器 24。如上面所提到的， 在第四热交换器 24 中， 水使从第二压缩机 21 排放的第二制冷剂冷却和冷凝。
因此， 在第三热交换器 23 中， 从室外单元 10 传递来的第一制冷剂与利用第三膨胀 阀 27 以减压的方式膨胀的第二制冷剂彼此进行热交换。 在此时， 因为从室外单元 10 传递来 的第一制冷剂由于第一压缩机 11 的压缩而在高温状态下被传递到第三热交换器 23， 同时 第二制冷剂由于第三膨胀阀 27 的操作而在膨胀和减压状态下被传递到第三热交换器 23， 所以第二制冷剂可以被第一制冷剂加热和蒸发， 而第一制冷剂可以被第二制冷剂冷却和冷 凝。
如上面所提到的， 从外部供水源 30 供应的水利用泵 28 按照第一水管 WP1、 第二 3 通阀 V2 和第三水管 WP3 的顺序通过， 并且被传递到第四热交换器 24。在第四热交换器 24 中， 从外部供水源 30 供应的水与从第二压缩机 21 排放的第二制冷剂彼此进行热交换。在 此时， 因为第二制冷剂在与所述水的温度的相比相当高的温度的状态下被传递到第四热交 换器 24， 所以水可以被第二制冷剂加热， 而第二制冷剂可以被所述水冷却和冷凝。
进一步， 在此时， 因为传递到第三热交换器 23 的第二制冷剂被从室外单元 10 传递 来的第一制冷剂加热， 其后被第二压缩机 21 再次压缩， 所以从第二压缩机 21 传递到第四热 交换器 24 的第二制冷剂可将被传递到第四热交换器 24 的水加热到与第一温度相比相当高 的温度。即， 在第四热交换器 24 中， 水可以被第二制冷剂加热变成与第一温度相比相当高 的第二温度的热水。
从第四热交换器 24 产生的具有第二温度的热水按照第四水管 WP6、 泵 28 和第二水 管 WP4 的顺序通过， 并且被传递到水消耗设备 40。通过这个过程获得的热水的第二温度至 多可达 85℃。
在第三热交换器 23 中蒸发的第二制冷剂通过第二吸入制冷剂管 RP7 被再次传递 到第二压缩机 21。
在第三热交换器 23 中冷却和冷凝的第一制冷剂在通过第四分支制冷剂管 RP2-2 的同时， 通过设置在第四分支制冷剂管 RP2-2 上的第二膨胀阀 26 以减压的方式被膨胀。而 后， 膨胀的第一制冷剂通过第二制冷剂管 RP2 被传递到第一热交换器 12， 在第一热交换器 12 中， 第一制冷剂被蒸发以从外部空气吸收热量。 从第一热交换器 12 蒸发的第一制冷剂按 照第一连接制冷剂管 RP5、 4 通阀 14 和第一吸入制冷剂管 RP4 的顺序通过， 而后被再次传递 到第一压缩机 11。 在下文中， 将参照图 3 描述利用根据本实施例的供水设备产生的冷水的情况。
从第一压缩机 11 排放的高温第一制冷剂按照第一排放制冷剂管 RP3、 4 通阀 14、 第 一连接制冷剂管 RP5 的顺序通过， 并且被传递到第一热交换器 12。冷凝的第一制冷剂通过 第二制冷剂管 RP2 和第三分支制冷剂管 RP2-1 的同时， 通过设置在第三分支制冷剂管 RP2-1 上的膨胀阀 25 以减压的方式被膨胀， 而后被传递到第二热交换器 22。从外部供水源 30 供 应的水利用泵 28 按照第一水管 WP1、 第二 3 通阀 V2 和第二水管 WP2 的顺序通过， 而后被传 递到第二热交换器 22。
因为减压并膨胀的制冷剂容易地吸收热量， 所以在第二热交换器 22 中， 减压并膨 胀后的第一制冷剂可从水中吸收热量， 从而在第一制冷剂被蒸发的同时可将水冷却为冷 水。
从第二热交换器 22 产生的冷水按照第五水管 WP5、 泵 28 和第四水管 WP4 的顺序通 过， 并被供应到水消耗设备 40。通过该过程获得的冷水的温度可以为不高于 5℃。
同时， 通过从水中吸收热量而蒸发的第一制冷剂按照第一分支制冷剂管 RP1-1、 第 一 3 通阀 V1、 第一制冷剂管 RP1、 4 通阀 14 和第一吸入制冷剂管 RP4 的顺序通过， 而且被再 次传递到第一压缩机 11。
在冬季， 在如上面提到的产生具有第一温度或第二温度的热水的过程中， 设置在 室外单元 10 中的第一热交换器 12 上会产生霜。在此时， 第一制冷剂和室外空气之间的热 交换率会降低， 从而使供水设备的性能劣化。
为此， 供水设备被控制为对第一热交换器 12 除霜。更具体地说， 4 通阀 14 被控制 为将从第一压缩机 11 排放的高温第一制冷剂引导到第一热交换器 11。 以此方式， 通过将从 第一压缩机 11 排放的高温第一制冷剂引导到第一热交换器 11， 可利用第一制冷剂的热量 对第一热交换器 12 除霜。
在上面的除霜处理的过程中， 如果从外部供水源 30 供应的水的温度超过预定温
度， 则通过第一热交换器 12 的第一制冷剂可以被传递到第二热交换器 12。以此方式， 第一 制冷剂可从温度超过预定温度的水中吸收热量， 从而向第一热交换器 12 散发更多热量， 实 现对第一热交换器 12 的除霜快速完成。另外， 如前面所述， 因为水的温度超过预定温度， 所 以虽然水的热量被第一制冷剂吸收， 但是水不会结冰。
另一方面， 如果从外部供水源 30 供应的水的温度低于预定温度， 则当第一制冷剂 吸收水的热量时， 水会结冰， 导致水管的损坏。为此， 当从外部供水源 30 供应的水的温度低 于预定温度时， 通过第一热交换器 12 的第一制冷剂被传递到第三热交换器 23， 以与第二制 冷剂进行热交换。 在这种情况下， 因为第二制冷剂的温度可能不是特别地高， 所以第一制冷 剂可以从水中吸收少量的热量。 因此， 与当第一制冷剂从水中吸收热量的情况相比， 上述情 形中用第一制冷剂对第一热交换器 12 除霜将花去相对更长的时间。无论如何， 因为第一制 冷剂不会影响水的温度， 所以可防止水管损坏。
如上所述， 根据实施例的供水设备可选择性地第一温度的热水、 具有与第一温度 相比相当高的第二温度的热水和 / 或冷水。在此时， 是否产生第一温度的热水或第二温度 的热水可基于室外单元 10 的外部温度、 从外部供水源 30 供应的水的温度以及排放到水消 耗单元 40 的水的温度。 在实施例中， 室外单元 10 和复叠单元 20 形成为单独的单元并且通过制冷剂管彼 此连接。然而， 实施例不限于此。可选择地， 如图 4 中所示， 作为实施例， 室外单元 10 可包 括包括在复叠单元 20 中的第二压缩机 21、 第二热交换器 22， 第三热交换器 23、 第四热交换 器 24， 以及第一、 第二和第三膨胀阀 25、 26 和 27。
在实施例中， 4 通阀 14 设置在第一压缩机 11 的排放侧， 以能够选择性地产生热水 或产生冷水。然而， 实施例不限于此。可选择地， 4 通阀 14 可被免除， 从而可省略冷水的产 生。
虽然已经示出并描述了本公开的一些实施例， 但是本领域技术人员应该理解， 在 不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下， 可对这些实施 例进行改变。