多功能空调冷热水装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多功能空调冷热水装置，包括压缩机、第一四通换向阀、循环式热水加热装置、第二四通换向阀、室内换热器、第一节流装置、第二节流装置、室外换热器、气液分离器等，上述各元件之间通过管道连接。循环式热水加热装置能有效利用多功能空调冷热水装置工作时产生的余热制取生活用的热水，防止资源浪费；第一节流装置、第二节流装置自动及时检测和/或调整本实用新型装置内的制冷剂运行压力、温度、流量等变化情况，保护空调冷热水装置运行稳定性和可靠性，提高装置的使用寿命；室内换热器与循环式热水加热装置互不影响使用，即在室内换热器或循环式热水加热装置的任一部件出现问题需要更换的滞待时间段仍不影响其他任何一方使用。
【专利说明】多功能空调冷热水装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种空气和/或水温度调节装置，具体涉及一种多功能家用、商用定频式和变频式空调冷热水装置。
【背景技术】
[0002]现有的普通家庭或商用的空调制冷装置和空气能热泵热水器装置，主要由包括压缩机、四通换向阀、室外换热器、节流器、室内换热器或水路换热器及连接管路和相应的控制器组成，通常普通空调装置与空气能热泵热水器的功能单一；在工作时，通常还会造成资源浪费，如现有的空气能热泵热水器只能单独制取生活用热水，主机排出的冷风白白浪费；普通空调装置在夏天工作时，室外机产生的热量也是白白浪费，造成周围环境成热岛效应。虽然现在市场上出现的改进型的空调带热水装置，由于是在普通空调装置上的改造而来，易受自身结构和外界环境的影响。如当水温、气温工况异常时，出现装置启动困难，甚至出现无法启动现象，还可能会造成机组制冷剂循环量无法与装置运行的参数相匹配，从而导致过负荷、空运转或高温高压故障，直接影响到空调带热水装置机组的运行稳定性、可靠性，导致装置的使用寿命降低。
实用新型内容
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型的目的是为了提供一种结构合理、能回收利用多余热量或冷气、且能自动检测和/或调整装置内制冷剂的运行压力、温度、流量等的变化情况，来提高装置运行稳定性、可靠性以及使用寿命的多功能空调冷热水装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]多功能空调冷热水装置，包括压缩机、第一四通换向阀、循环式热水加热装置、第二四通换向阀、室内换热器、第一节流装置、第二节流装置、室外换热器、气液分离器；
[0006]所述压缩机的排气口与第一四通换向阀的一个端口连通；第一四通换向阀其它三个端口分别与所述室外换热器、第二四通换向阀的一个端口、气液分离器连接；第二四通换向阀的其它三个端口分别与室内换热器、循环式热水加热装置、气液分离器连接；所述第一节流装置与第二节流装置串联在所述室内换热器与室外换热器之间。
[0007]优选地，多功能空调冷热水装置还包括一用于为多功能空调冷热水装置内部器件除霜的除霜电磁阀，该除霜电磁阀的一端通过管道与所述循环式热水加热装置连接，另一端通过管道连接在所述第一节流装置与第二节流装置之间。
[0008]优选地，多功能空调冷热水装置还包括一第一单向阀与一第一过滤器，所述第一单向阀与所述除霜电磁阀并联且与所述第一过滤器连通，所述第一过滤器与所述除霜电磁阀串联。
[0009]优选地，所述第一节流装置与第二节流装置均为电子膨胀阀。
[0010]优选地，所述第一节流装置与室内换热器之间串联有一第二过滤器，所述第二节流装置与室外换热器之间串联有一第三过滤器。[0011]优选地，所述循环式热水加热装置为带换热管的承压式贮水箱。
[0012]优选地，所述循环式热水加热装置包括水路换热器、贮水箱，所述水路换热器连接在所述贮水箱与第二四通阀之间；所述水路换热器的至少一个进水口与所述贮水箱的出水口连通；该水路换热器的至少一个出水口与所述贮水箱的进水口连通。
[0013]优选地，多功能空调冷热水装置还包括一循环水泵和/或恒温调水阀，所述循环水泵和/或恒温调水阀串联在水路换热器与贮水箱之间。
[0014]优选地，多功能空调冷热水装置还包括两个压力开关，该两个压力开关分别串联在所述压缩机与第一四通阀之间、所述气液分离器与第二四通阀之间。
[0015]优选地，所述贮水箱、室内换热器、室外换热器及水路换热器上均设置有温度传感器。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017]本实用新型具有的水路换热器能有效利用多功能空调冷热水装置，包括压缩机、第一四通换向阀、循环式热水加热装置、第二四通换向阀、室内换热器、第一节流装置、第二节流装置、室外换热器、气液分离器；工作时，通过所述循环式热水加热装置结合室内换热器、室外换热器，可将产生的多余能量制取生活用的热水，防止资源浪费，同时达到对空气进行调节与制取热水的多重效果。另外，所述第一节流装置、第二节流装置自动及时检测和/或调整本实用新型装置内的制冷剂运行压力、温度、流量等变化情况，保护空调冷热水装置运行稳定性和可靠性，从而提高装置的使用寿命。所述室内换热器与循环式热水加热装置互不影响使用，即在室内换热器或循环式热水加热装置的任一部件出现问题需要更换的滞待时间段仍不影响任何一方使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的具体实施例1结构示意图；
[0019]图2为本实用新型的具体实施例2结构示意图；
[0020]图3为本实用新型的具体实施例3结构示意图；
[0021]图4为本实用新型的具体实施例4结构示意图；
[0022]图5为本实用新型的具体实施例5结构示意图；
[0023]图6为本实用新型的具体实施例6结构示意图；
[0024]图7为本实用新型的具体实施例7结构示意图；
[0025]图8为本实用新型的具体实施例8结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0027]具体实施例1:
[0028]参照图1，本实施例所述的多功能空调冷热水装置包括压缩机1、第一四通换向阀
4、第二四通换向阀5、除霜电磁阀13、室内换热器17、第一节流装置20、第二节流装置21、室外换热器26、气液分离器28以及循环式热水加热装置，上述各元件之间均可通过相应的管道连接。
[0029]所述压缩机I的排气口与第一四通换向阀4的一个端口连通；第一四通换向阀4其它三个端口分别通过管道与所述室外换热器26、第二四通换向阀5、气液分离器28连接；第二四通换向阀5其它三个端口分别通过管道与室内换热器17、循环式热水加热装置、气液分离器28连接。所述第一节流装置20与第二节流装置21串联在所述室内换热器17与室外换热器26之间的管道上。所述除霜电磁阀13串联在所述循环式热水加热装置与所述第一节流装置20与第二节流装置21之间的管道上，且所述除霜电磁阀13与循环加热装置之间串联有一第一过滤器12。所述第一单向阀14并联在所述除霜电磁阀13上，并与所述过滤器12连接。所述除霜电磁阀13可以保证低温工况下制暖效果与普通空调相比不受影响，且制热水效果与普通空气能热泵热水器相比不受影响。该除霜电磁阀13与第一单向阀14并联后串联在所述循环加热装置与节流装置之间。除霜电磁阀13用于为多功能空调冷热水装置内部器件在低温环境下结霜后进行除霜。
[0030]所述第一节流装置20与室内换热器17之间串联有一第二过滤器18，所述第二节流装置21与室外换热器26之间串联有一第三过滤器22，使得所述室内换热器17与室外换热器26相互连通。所述气液分离器28的出口与所述压缩机I的进口连接。
[0031]所述第一节流装置20、第二节流装置21分别并联有第二单向阀19、第三单向阀23，所述第二单向阀19与第三单向阀23的进口端分别与第二过滤器18、第三过滤器22连通。所述的第一过滤器12、第二过滤器18和第三过滤器22，能有效防止制冷剂的杂质进入整个换热系统，堵塞第一节流装置20和第二节流装置21，对装置的其他工作元件造成危害。
[0032]所述压缩机I的进气和排气口分别设置有两个压力开关，该两个压力开关分别为低压开关27、高压开关2，且压缩机I的排气口处还设置有排气温度传感器3，能有效保护压缩机I和整个系统在运行过程中制冷剂额定量过少的干运转、高温高压过载运转等的可靠性与稳定性。
[0033]所述循环式热水加热装置包括水路换热器6与贮水箱8。所述水路换热器6的水路接口端的进水口处串联有一循环水泵10，且该循环水泵10还与贮水箱8相连通。水路换热器6的出水端口与贮水箱8的一个进水口相连接。所述贮水箱8上还设置有至少一个冷水进口 81、及至少一个热水出口 82。所述循环式热水加热装置中热水系统中的部分形成循环式加热系统，即:对贮水箱中的热水进行循环再加热，保证水箱中的热水温度稳定在设定值，并利用水箱温度传感器与水位计的恒温补水控制技术随时满足用户的热水使用需求。所述循环水泵10或换成恒温调水阀29可让热水系统部分实现直热式加热系统，即:常温冷水进入水路换热器后即被加热到用户设定的所需温度直接进入贮水箱，并且出水的温度可通过恒温调水阀控制技术自动稳定在用户设定的所需温度；且出水温度可以根据工程需要调整出水温度值(最高温度60°C左右)，一旦调整后，机组出水温度会自动重新稳定在新的出水温度值。
[0034]所述水路换热器6、室内换热器17、室外换热器26上均分别设置有两个传感器，分别为第一传感器7、第三传感器11、第四传感器15、第五传感器16，第六传感器24、第七传感器25。当上述三个换热器工作时，各传感器可为换热器进行温度、湿度采样，根据上述传感器采集的数据，对为各换热器进行模糊控制，以便实现为装置除霜功能、防冻结功能、防压缩机I异常高温过载功能等智能保护，达到提高装置的使用寿命的效果。
[0035]所述贮水箱8还可设置有第二温度传感器9 (即水箱温度传感器)可用于检测贮水箱8内水的温度情况，智能提醒用户设定需求水温与实时水温显示，如果再加上外围的水位计可实现恒温补水(即贮水箱在补水的时候不会出现冷热混水现象，保证用水的质量与舒适性)。
[0036]优选地，所述压缩机I可以是定频式压缩机、交流变频压缩机或直流变频压缩机等；各所述传感器可为温度传感器或湿度传感器。
[0037]所述除霜电磁阀13为在室外换热器26低温结霜后除霜专用的电磁阀，保证低温工况下制暖效果与普通空调相比不受影响。
[0038]结合以下五种循环过程对本实施例中多功能空调冷热水装置的原理进行说明:
[0039]1、制冷循环
[0040]压缩机I排气口排出的高温高压制冷剂经过第一四通换向阀4，进入室外换热器26 ;高温高压制冷剂通过室外换热器26内向外排热，使得制冷剂冷凝放热为中温高压制冷剂后，然后制冷剂依次通过第三过滤器22、第三单向阀23进入第一节流装置20 ;制冷剂在第一节流装置20处进行降温降压后，经过第二过滤器18进入到室内换热器17，制冷剂通过室内换热器17吸收外界热量形成低温低压制冷剂气体后；再经过第二四通换向阀5进入气液分离器28内进行气液分离，然后再进入压缩机I内进行加温加压，形成一个制冷循环。此循环中由于第一单向阀14和除霜电磁阀13的限制，使得制冷剂无法进入水路换热器6，从而有效的防止了水路换热器6中有结霜的现象。
[0041]2、制暖循环
[0042]压缩机I排气口排出的高温高压制冷剂经过第一四通换向阀4与第二四通换向阀5后，先进入室内换热器17，使得制冷剂通过室内换热器17向外排热变为中温高压制冷剂，然后制冷剂依次通过第二过滤器18、第二单向阀19进入第二节流装置21 ;制冷剂在第二节流装置21处进行降温降压后，经过第三过滤器22进入室外换热器26，制冷剂通过室外换热器26吸收外界热量而蒸发变为气态；再经过第一四通换向阀4进入气液分离器28进行气液分离，然后再进入压缩机I内进行加温加压，从而形成一个制暖循环。此循环中由于第一单向阀14和除霜电磁阀13的限制，使得制冷剂无法进入水路换热器6，从而有效的防止了水路换热器6中有结霜的现象。
[0043]3、制热水循环:
[0044]压缩机I排气口排出的高温高压制冷剂通过第一四通换向阀4与第二四通换向阀5后，先进入水路换热器6，为水路换热器6内的水进行加热升温，使得制冷剂变为中温高压制冷剂后，然后制冷剂依次通过第一过滤器12、第一单向阀14进入第二节流装置21 ;制冷剂在第二节流装置21处进行降温降压后，经过第三过滤器22进入室外换热器26，此时制冷剂通过室外换热器26吸收外界热量蒸发为气态，再经过第一四通换向阀4进入气液分离器28进行气液分离，然后再进入压缩机I被加温加压，从而形成为水路换热器6内的水进行加热升温的制热水循环。此循环中由于第二单向阀19和第一节流装置20的限制，使得制冷剂无法进入室内换热器17。
[0045]4、同时制冷与热水循环:
[0046]压缩机I排气口排出的高温高压制冷剂通过第一四通换向阀4与第二四通换向阀5后，先进入水路换热器6，为水路换热器6内的水进行加热升温，使得制冷剂变为中温高压制冷剂后，然后制冷剂依次通过第一过滤器12、第一单向阀14进入第一节流装置20 ;制冷剂在第一节流装置20处进行降温降压后，经过第二过滤器18进入室内换热器17，此时制冷剂通过室内换热器17吸收外界热量蒸发为气态，再经过第二四通换向阀5进入气液分离器28进行气液分离，然后再进入压缩机I被加温加压，从而实现制冷与热水循环。此循环中由于第三单向阀23和第二节流装置21的限制，使得制冷剂无法进入室外换热器26。
[0047]5、除霜循环:
[0048]在制暖循环模式下的除霜循环:压缩机I排气口排出的高温高压制冷剂经过第一四通换向阀4，进入室外换热器26 ;高温高压制冷剂通过室外换热器26内向外排热化霜，使得制冷剂冷凝放热为中温高压制冷剂后，然后制冷剂依次通过第三过滤器22、第三单向阀23、除霜电磁阀13、第一过滤器12进入到水路换热器6 ;再经过第二四通换向阀5进入气液分离器28内进行气液分离，然后再进入压缩机I内进行加温加压，形成一个除霜循环。此循环中由于第一节流装置20和第二单向阀19的限制，使得制冷剂无法进入室内换热器17。此除霜循环可有效保证低温工况下制暖效果与普通空调相比不受影响。
[0049]在制热水循环模式下的除霜循环类似于利用普通空调原理的制冷循环进行除霜。此除霜循环可有效保证制热水效果与普通空气能热泵热水器相比不受影响。
[0050]具体实施例2:
[0051]参照图2，本实施例的特点是:取消所述除霜电磁阀13，利用普通空调原理的制冷循环进行除霜。其他与具体实施例1相同。
[0052]具体实施例3:
[0053]参照图3，本实施例的特点是:取消所述循环水泵10，并在所述水路换热器6的水路接口端的进水口与恒温调水阀29串联连接，且恒温调水阀29与贮水箱8的冷水进口 81连通。且水路换热器6的一个出水端口与贮水箱8的一个进水口相连接，从而热水系统部分形成直热式加热系统，其他均与具体实施例1相同。
[0054]具体实施例4:
[0055]参照图4，本实施例的特点是:取消所述除霜电磁阀13，利用普通空调原理的制冷循环进行除霜。其他与具体实施例3相同。
[0056]具体实施例5:
[0057]参照图5，本实施例的特点是:所述水路换热器6的水路接口端的进水口与循环水泵10之间设置一恒温调水阀29，且恒温调水阀29与贮水箱8的冷水进口 81相连；水路换热器6的出水端口与贮水箱8进水口相连接，本实施例中通过将使用，实现“双模式”设计，即:该循环水泵10与恒温调水阀29结合后可实现直热、循环两种制热水模式相结合，克服了单模式的局限性，既能保证充足的热水供应量，又能长时间保证水温恒定，低温环境下运行更加平稳高效，提供最优化的热水系统。其他均与具体实施例1相同。
[0058]具体实施例6:
[0059]参照图6，本实施例的特点是:所述除霜电磁阀13取消，利用普通空调原理的制冷循环进行除霜。其他与具体实施例5相同。
[0060]具体实施例7:
[0061]参照图7，本实施例的特点是:将所述循环式热水加热装置由带换热管30的承压式贮水箱8代替，从而热水系统部分形成静态浸泡式加热系统，即:由于换热管30的作用，使得所述贮水箱8中的热水不借助任何外部动力通过换热管进行静态逐渐加热，冷水从底部渐渐加热升温后热水往上走，从而使整个贮水箱8的水加热到用户设定的所需温度。其他与具体实施例1相同。另外，本实施例中还可将所述循环水泵10取消。
[0062]具体实施例8:
[0063]参照图8，本实施例的特点是:所述除霜电磁阀13取消，利用普通空调原理的制冷循环进行除霜。其他与具体实施例7相同。
[0064]具体实施例7与具体实施例8的多功能空调冷热水装置较适用于家用小型装置。
[0065]本实用新型的多功能空调冷热水装置在实现上述制冷循环、制暖循环、制热水循环、同时制冷与热水循环这四个循环时，若将室内换热器17换为水冷式换热器，即可同时制取冷水，冷水通过分配可实现冷气、过滤后的冷饮用水、食物冷藏等，实现多用型多向能源利用，节约资源的效果。
[0066]同时，由于本实用新型的多功能空调冷热水装置的特殊性，所述室内换热器17与水路换热器6互不影响使用，即在室内换热器17或水路换热器6两者之一出现问题需要更换时，也不会影响另一方使用。并且所述的水路换热器6、室外换热器26、室内换热器17在系统连接中的位置可随意调换(连带其附属部分一起)，均不影响整个系统的控制走向与稳定性。
[0067]对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.多功能空调冷热水装置，其特征在于:包括压缩机、第一四通换向阀、循环式热水加热装置、第二四通换向阀、室内换热器、第一节流装置、第二节流装置、室外换热器、气液分离器； 所述压缩机的排气口与第一四通换向阀的一个端口连通；第一四通换向阀其它三个端口分别与所述室外换热器、第二四通换向阀的一个端口、气液分离器连接；第二四通换向阀的其它三个端口分别与室内换热器、循环式热水加热装置、气液分离器连接；所述第一节流装置与第二节流装置串联在所述室内换热器与室外换热器之间。
2.根据权利要求1所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:还包括一用于为多功能空调冷热水装置内部器件除霜的除霜电磁阀，该除霜电磁阀的一端通过管道与所述循环式热水加热装置连接，另一端通过管道连接在所述第一节流装置与第二节流装置之间。
3.根据权利要求2所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:还包括一第一单向阀与一第一过滤器，所述第一单向阀与所述除霜电磁阀并联且与所述第一过滤器连通，所述第一过滤器与所述除霜电磁阀串联。
4.根据权利要求1所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:所述第一节流装置与第二节流装置均为电子膨胀阀。
5.根据权利要求1所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:所述第一节流装置与室内换热器之间串联有一第二过滤器，所述第二节流装置与室外换热器之间串联有一第三过滤器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:所述循环式热水加热装置为带换热管的承压式贮水箱。
7.根据权利要求1至5任一项所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:所述循环式热水加热装置包括水路换热器、贮水箱，所述水路换热器连接在所述贮水箱与第二四通阀之间；所述水路换热器的至少一个进水口与所述贮水箱的出水口连通；该水路换热器的至少一个出水口与所述贮水箱的进水口连通。
8.根据权利要求7所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:还包括一循环水泵和/或恒温调水阀，所述循环水泵和/或恒温调水阀串联在水路换热器与贮水箱之间。
9.根据权利要求7所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:所述贮水箱、室内换热器、室外换热器及水路换热器上均设置有温度传感器。
10.根据权利要求1至5任一项所述的多功能空调冷热水装置，其特征在于:还包括两个压力开关，该两个压力开关分别串联在所述压缩机与第一四通阀之间、所述气液分离器与第二四通阀之间。
【文档编号】F25B13/00GK203704444SQ201320736783
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】钟飞, 梁建和 申请人:钟飞, 梁建和