换能设备及系统技术领域
本发明涉及换能设备技术领域，具体而言，涉及一种换能设备及系统。
背景技术
目前市面上的换能设备如空调、医疗设备的冷敷热敷仪种类很多，但也存在诸多
问题。
市场上采用制冷管路和制热管路分开布置，相对增加了管路的长度。管路越长，压
力损失越大，介质在同样的情况下温度损失也越大。大部分的设备中均包含错综复杂的制
热制冷管路，管路的长度及损耗加剧了制取后的能量损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换能设备，将分开布置的制冷制热装置和控制及检测
装置合理布置为整块组合，减小体积及重量，减小能量损失，提高换热效率。该设备避免了
错综复杂的管道线路，降低了能量损失和漏管爆管的故障率，大大提高换能效率。
本发明的另一目的在于提供一种换能系统，该系统通过流体供应装置、换能设备
的共同作用，实现了高效率的制冷制热换能。
本发明的实施例是这样实现的：
一种换能设备，包括制冷装置、制热装置、控制装置，制冷装置、控制装置分别与制
热装置连接；
控制装置设置汇流入口、汇流出口以及流向调控器；制冷装置与控制装置、制热装
置之间形成分别连通汇流入口、汇流出口的制冷输送通道；制热装置与控制装置之间形成
分别连通汇流入口、汇流出口的制热输送通道；流向调控器可选地导通制冷输送通道或制
热输送通道。
优选地，制热装置与控制装置之间形成与汇流出口连通并由控制装置控制是否导
通的泄压通道。
优选地，控制装置包括控制器本体、连接于控制器本体的测量汇流出口压力的第
一传感器以及连接于控制器本体并根据第一传感器的测量值控制泄压通道是否导通的调
控器。
优选地，控制装置还包括连接于控制器本体并自动控制调控器的第一开关。
优选地，制热装置设置有用于容置待加热介质并与制热输送通道连通的加热槽、
与加热槽匹配连接的盖板，加热槽、盖板连接有受控制装置控制的加热组件，加热组件用于
向容置于加热槽的待加热介质加热。
优选地，控制装置还包括用于测量第一汇流出口的温度的第二传感器。
优选地，控制装置还包括自动控制加热组件的第二开关。
优选地，加热组件为安装在加热槽外表面及盖板外表面的加热片。
优选地，制冷装置为换热器，换热器包括板式换热器。
一种换能系统，包括换能设备、用于向换能设备提供流体的流体供应装置，流体供
应装置与换能设备连接。
本发明实施例的有益效果：
本发明提供一种换能设备，将分开布置的制冷制热装置和控制及检测装置合理布
置为整块组合，减小体积及重量，减小能量损失，提高换热效率。该设备避免了错综复杂的
管道线路，降低了能量损失和漏管爆管的故障率，大大提高换能效率。该换能系统通过流体
供应装置、换能设备的共同作用，实现了高效率的制冷制热换能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的换能设备的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的制热装置的结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的换能设备的结构示意图；
图4为本发明实施例3提供的换能设备的结构示意图；
图5为本发明实施例3提供的换能设备的组装示意图；
图6为本发明实施例4提供的换能系统的原理框图。
图标：100-换能设备；110-制冷装置；111-第二制冷入口；113-制冷出口；115-介质
入口；117-介质出口；120-制热装置；121-第一制冷入口；122-制热入口；123-第二汇流出
口；125-通孔；126-第二螺栓；127-加热槽；128-盖板；129-加热组件；130-控制装置；131-控
制器本体；132-汇流入口；133-第一汇流出口；135-流向调控器；137-第一螺栓；200-换能设
备；220-制热装置；221-第二泄压口；230-控制装置；231-第一泄压口；233-调控器；235-第
一传感器；237-第一开关；300-换能设备；330-控制装置；331-第二传感器；333-第二开关。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该
发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理
解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一
体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上
述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的
实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
请参照图1，本实施例提供一种换能设备100，包括制冷装置110制热装置120和控
制装置130，制冷装置110、控制装置130分别与制热装置120连接。
控制装置130包括控制器本体131、流向调控器135，控制器本体131设有汇流入口
132、第一汇流出口133，流向调控器135与控制器本体131连接，控制器本体131通过第一螺
栓137与制热装置120连接。
在本实施例中，控制器本体131是由金属制作而成的块状物，内部设置有控制流体
流向的流向调控器135。在本实施例中，流向调控器135为三通电磁阀，在本发明的其他实施
例中，流向调控器135可以为手动阀门或气动阀门，本发明对其不做限定。三通电磁阀为本
领域通用设备，本发明对其结构不做限定。
请参照图1和图2，制热装置120呈L型，具有与制冷装置110配合的L型缺口，制热装
置120与块状的控制器本体131贴合接触的表面上设有第一制冷入口121、制热入口122、第
二汇流出口123、分别位于该表面两端的通孔125。两个第二螺栓126分别穿过位于制热装置
120两端的通孔125连接制热装置120与制冷装置110。
第一制冷入口121、制热入口122分别通过设置于控制器本体131内的孔道与汇流
入口132连通，并且由流向调控器135控制汇流入口132与第一制冷入口121、制热入口122中
之一连通。其中，制热入口122通过设置于制热装置120内的制热通道与第二汇流出口123连
通形成制热输送通道；第一制冷入口121与设置于制冷装置110的第二制冷入口111、设置于
制热装置120的第二汇流出口123、设置于控制装置130的第一汇流出口133连通形成制冷输
送通道。
制热装置120的加热方式有多种，例如，在本实施例中，制热装置120设置加热槽
127，与加热槽127相匹配的盖板128及加热组件129，在本实施例中，加热组件129为加热片，
在本发明的其他实施例中，加热组件129也可以为电热管或电磁加热器，本发明对其不做限
定。加热片粘贴在加热槽127及盖板128的外表面。在本发明的其他实施例中，加热片可以以
其他形式与加热槽127及盖板128的外表面连接，如螺钉紧固连接，本发明对其不做限定。
请再次参阅图1，制冷装置110靠近制热装置120的表面上设有与第一制冷入口121
对应的第二制冷入口111、与第二汇流出口123对应的制冷出口113、介质入口115及介质出
口117。在本实施例中，制冷装置110为板式换热器，在本发明的其他实施例中，制冷装置110
可以为双管板换热器或夹套式换热器，本发明对其不做限定。
换能设备100进行制冷时，流向调控器135通电，导通制冷输送通道。水从汇流入口
132流入流向调控器135中，通过第一制冷入口121流入第二制冷入口111，再流进制冷装置
110。制冷剂从介质入口115流入制冷装置110。水在制冷装置110里完成放热后，从制冷出口
113流入第二汇流出口123，再通过第一汇流出口133流出换能设备100。制冷剂在制冷装置
110里完成吸热，从介质出口117流出制冷装置110。
换能设备100进行制热时，加热片通电后做功将热量传入加热槽127及盖板128。流
向调控器135断电，导通制热输送通道。水从汇流入口132流入流向调控器135中，通过制热
入口122流进制热装置120，水在加热槽127中完成吸热后，从第二汇流出口123流入第一汇
流出口133流出换能设备100。
实施例2
请参照图1至图3，本实施例提供一种换能设备200。
与换能设备100的不同之处主要在于：
控制器本体131还设有第一泄压口231，制热装置220设有与第一泄压口231对应的
第二泄压口221，第二泄压口221与第一泄压口231连通实现流体流出完成泄压。控制装置
230还包括分别与控制器本体131连接的控制第一泄压口231的调控器233、测量第一汇流出
口133压力的第一传感器235、控制调控器233的第一开关237。在本实施例中，第一传感器
235为压力传感器，在本发明的其他实施例中，第一传感器235还可以为其他电子元件，本发
明对其不做限定。在本实施例中，第一开关237为压力开关，在本发明的其他实施例中，第一
开关237可以为压力控制器，本发明对其不做限定。
换能设备200在工作时，第一传感器235监测第一泄压口231的压力。外界监控设备
接收第一传感器235检测的压力值信号，当监测压力超过预设值时，外界监控装置调控器
233，打开第一泄压口231，使流体经过第二泄压口221与第一泄压口231流出换能设备200进
行泄压，待压力正常后，监控系统自动关闭调控器233，关闭第一泄压口231，实现一级压力
防护。如遇突发状况，无法通过数据连接控制调控器233，则一级压力防护失效。由于第一泄
压口231的压力达到第一开关237的设定值，第一开关237自动打开调控器233，完成泄压，实
现二级压力防护。可以理解的是，外界监控设备也可以是与调控器233集成在一起的控制
器，如电子控制单元。
为简化表示，本实施例中未提及处，请参阅实施例1中相应内容。
实施例3
请参照图1至图5，本实施例提供一种换能设备300。
与换能设备200的不同之处主要在于：
请参照图4，控制装置330包括分别连接于控制器本体131的第二传感器331、第二
开关333，第二传感器331通过设置于控制器本体131内的孔道与第一汇流出口133连接测量
第一汇流出口133水的温度，第二开关333与加热片电源连接，控制加热片。在本实施例中，
第二传感器331为温度传感器，在本发明的其他实施例中，第二传感器331还可以为温度仪，
本发明对其不做限定。在本实施例中，第二开关333为温度开关，在本发明的其他实施例中，
第二开关333可以为温度控制器，本发明对其不做限定。
换能设备300进行制热时，加热片通电后做功将热量传入加热槽127及盖板128。流
向调控器135断电，导通制热输送通道。水从汇流入口132流入流向调控器135中，通过制热
入口122流进制热装置120，水在加热槽127中完成吸热后，从第二汇流出口123流入第一汇
流出口133流出换能设备300。当第二传感器331检测到第一汇流出口133水的温度过高时，
第二传感器331通过数据连接切断加热片的电源实现一级温度防护；如遇突发状况，第二传
感器331无法控制加热片的电源时，一级温度防护失效，第一汇流出口133水的温度过高，达
到第二开关333的设定值，第二开关333自动切断加热片的电源实现温度二级防护。
为简化表示，本实施例中未提及处，请参阅实施例2中相应内容。
实施例4
请参照图1至图6，本实施例提供一种换能系统，包括换能设备300、用于向换能设
备300提供流体的流体供应装置、监控仪器。流体供应装置包括供应装置及制冷机。供应装
置与控制器本体131连接，向换能设备300提供流体介质进行制冷或制热。制冷机与制冷装
置110连接，制冷机将制得的制冷剂通过介质入口115输入制冷装置110中。监控仪器与控制
装置330、加热片连接，具体的，监控仪器与第一传感器235、第二传感器331、调控器233连
接，用于接收第一传感器235、第二传感器331的测量数据，控制加热片、调控器233开关。供
应装置、制冷机、监控仪器为本领域的通用设备，本发明对其不做限定。
为简化表示，本实施例中未提及处，请参阅实施例3中相应内容。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。