本發(fā)明涉及空調/熱泵供暖熱水系統(tǒng)技術領域。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，在滿足室內供暖、空調和提供熱水需求同時，也要求盡可能節(jié)能和低碳環(huán)保，多功能熱泵熱水機組是最適合的設備，也是當前最熱門的研究課題，已經有許多的專利，包括本申請人也申請和被授權了許多多功能熱水熱泵的專利，但是由于制冷劑多回路系統(tǒng)，廠家在生產過程還是遇到困難。而目前的冷暖水風機，制冷劑循環(huán)于空氣換熱器和水冷換熱器之間，通過一個四通閥切換制冷劑循環(huán)方向，可以實現(xiàn)制作供暖熱水和空調冷水的兩個功能，結構簡單，制冷劑在單一回路循環(huán)，運行穩(wěn)定，但是，無法實現(xiàn)在夏天制冷空調時制洗浴熱水的功能，不能利用制冷時排放到空環(huán)境氣中的廢熱制熱水。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有多功能供暖空調熱水熱泵發(fā)明專利的制冷劑回路復雜，保留現(xiàn)有冷水空調機結構簡單和制冷劑在單一回路循環(huán)的優(yōu)點，彌補其不能組織制冷空調同時制洗浴熱水的不足，更好地發(fā)揮熱泵的節(jié)能作用，本發(fā)明提出一種三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，通過改進冷暖水風機組，能夠執(zhí)行冬季熱泵循環(huán)制供暖熱水，夏季制空調冷水的同時制洗浴熱水，單獨制空調冷水，一年四季單獨制洗浴熱水的四種運行模態(tài)，從而實現(xiàn)供暖空調制熱水三功能目的。本發(fā)明結構簡單，不增加制冷劑循環(huán)回路，易于實現(xiàn)，運行可靠，節(jié)能效果好。

本發(fā)明的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的技術方案

本發(fā)明的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，包括壓縮機，四通閥，水換熱器，風換熱器，節(jié)流器，氣液分離器，風換熱器配置的主機風機，溫度和壓力探測器，以及電氣控制系統(tǒng)；所述的四通閥有四個接口，四通閥的進氣口單獨置于四通閥體的一側，四通閥體的另一側布置有三個接口：左接口、中接口和右接口；四通閥處在制冷劑做熱泵循環(huán)時，四通閥體的進氣口與左接口連通，中接口與右接口連通，四通閥處在制冷劑做制冷循環(huán)時，四通閥體的進氣口與右接口連通，中接口與左接口連通；在在節(jié)流器兩端靠近風換熱器和水換熱器左端接口的制冷劑管路上布置有第一、二溫度傳感器和壓力傳感器；其特征在于：

所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的制冷劑回路中有三個換熱器，水換熱器，風換熱器和熱水換熱器，并且在所增加有熱水換熱器的制冷劑通路進、出口，增添有由兩個單向閥構成約束熱水換熱器制冷劑定向流動的定向流管路；所述的熱水換熱器是板式換熱器或套管式換熱器，換熱器的一側通制冷劑，另一側通水；所述的節(jié)流器是雙向節(jié)流器或毛細管節(jié)流器；所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的制冷劑回路的結構和連接方式是：壓縮機的排氣口與四通閥的進氣口連接，四通閥的左接口與水換熱器的制冷劑通路的右接口連接，水換熱器的制冷劑通路的左接口與節(jié)流器的第一端口連接，節(jié)流器的第二端口與風換熱器的制冷劑通路的左端接口連接；四通閥的右接口與熱水換熱器的制冷劑通路的右接口連接，還與第二單向閥的出口連接；熱水換熱器的制冷劑通路的左端接口與第一單向閥的進口連接；第一單向閥的出口與風換熱器的制冷劑通路的右端接口和第二單向閥的進口并聯(lián)連接；四通閥的中接口與氣液分離器的進口連接；氣液分離器的出口與壓縮機進口連接；所連成的回路充注制冷劑；

所述的水換熱器水側的左、右端接口連接的管接頭都有兩個支路，第一、二支路，各支路都安裝了電磁閥；左、右端接口連接的管接頭第一支路的兩個接口，分別留與供暖空調循環(huán)水回路的總回水管、總出水管連接，在供暖空調循環(huán)水回路的總出水管上安裝有主循環(huán)水泵；水換熱器水側的左、右端接口連接的管接頭第二支路，與熱水換熱器水側兩端接口安裝有電磁閥的連接管的并聯(lián)，其并聯(lián)接口留與洗浴熱水循環(huán)回路的的總回水管、總出水管連接；所述的熱水換熱器豎立安裝，或熱水換熱器的水側接口朝下安裝，在熱水換熱器水側的低接口連接管路最低處接一根放水管，放水管上安裝有放水電磁閥或手動放水閥門；在洗浴熱水循環(huán)回路的總出水管上安裝有洗浴熱水循環(huán)泵。

所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，其特征在于：所述的制冷劑回路，只通過一個四通閥的切換獲得的制冷劑兩種循環(huán)方式：熱泵循環(huán)和制冷循環(huán)，并配合供暖空調循環(huán)水回路電磁閥開、閉和和主循環(huán)水泵開動、停止，以及洗浴熱水循環(huán)回路的電磁閥開、閉和洗浴熱水循環(huán)泵的開動、停止，就可組織四模態(tài)運行：單獨制熱水供暖；單獨制洗浴熱水；單獨制空調冷水；制空調冷水的同時制洗浴熱水；

所述的制冷劑回路做熱泵循環(huán)時的制冷劑流程是：壓縮機→四通閥的進氣口到左接口→水換熱器→節(jié)流器→風換熱器→第二單向閥→四通閥的右接口到中接口→氣液分離器→壓縮機；其控制方式是：壓縮機開啟，主機風機開啟，四通閥處在制熱水供暖模態(tài)；制冷劑通過風換熱器時吸熱，通過水換熱器時放熱；

所述的制冷劑回路做制冷循環(huán)時的制冷劑流程是：壓縮機→四通閥的進氣口到右接口→熱水換熱器→第一單向閥→風換熱器→節(jié)流器→水換熱器→四通閥的左接口到中接口→氣液分離器→壓縮機；其控制方式是：壓縮機開啟，四通閥處在制空調冷水模態(tài)，主機風機開啟；制冷劑通過水換熱器時吸熱，通過風換熱器或熱水換熱器時放熱；

所述的單獨制熱水供暖和所述的單獨制洗浴熱水兩個模態(tài)，制冷劑都做熱泵循環(huán)，熱水換熱器連接管上電磁閥關閉，放水管上的放水電磁閥或手動放水閥門開啟，熱水換熱器無水；在單獨制熱水供暖模態(tài)時，水換熱器所連接的供暖空調循環(huán)水回路工作，水換熱器左、右端口管接頭的第一支路的電磁閥開啟，主循環(huán)水泵開動，供暖空調循環(huán)水回路熱水循環(huán)，向客戶的水-風散熱器和熱水暖氣片提供熱水；在單獨制洗浴熱水模態(tài)時，水換熱器左、右端口管接頭的第二支路的電磁閥開啟，第一支路的電磁閥關閉；

所述的單獨制空調冷水和制空調冷水的同時制洗浴熱水兩個模態(tài)，制冷劑都做制冷循環(huán)，熱水換熱器連接管上電磁閥開啟，放水管上的放水電磁閥或手動放水閥門關閉，熱水換熱器有水，水換熱器所連接的供暖空調循環(huán)水回路工作，水換熱器左、右端口管接頭的第一支路的電磁閥開啟，主循環(huán)水泵開動，供暖空調循環(huán)水回路熱水循環(huán)，向客戶的水-風散熱器提供空調冷水；在單獨制空調冷水模態(tài)，在單獨制空調冷水模態(tài)，主風機開動，洗浴熱水循環(huán)泵停止；在制空調冷水的同時制洗浴熱水模態(tài)時，洗浴熱水循環(huán)泵開動，主風機停止。

所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水機組的除霜方式是：制冷劑做制冷循環(huán)，壓縮機開啟，主機風機停止；除霜時制冷劑由水換熱器通過供暖空調水循環(huán)回路或洗浴熱水循環(huán)系統(tǒng)運行獲取熱量除霜。

本發(fā)明的創(chuàng)新點主要有：

1、所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，制冷劑循環(huán)主機系統(tǒng)除包含一般供暖空調冷水機組所具有的壓縮機、四通閥、水換熱器、風換熱器、節(jié)流器、氣液分離器外，增添有熱水換熱器，所增添的熱水換熱器是安置在風換熱器與四通閥連接管路之間，并且對熱水換熱器設置了由第一、二單向閥組成的定向流動旁路，約束制冷劑流流向，即只允許壓縮機排氣流進熱水換熱器，不允許制冷劑流體通過熱水換熱器流向氣液分離器；這是實現(xiàn)制空調冷水的同時制洗浴熱水模態(tài)關鍵創(chuàng)新點。

2、本發(fā)明設計了三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的水換熱器與供暖空調水循環(huán)回路和洗浴熱水循環(huán)回路的接口和連接方式，以及熱水換熱器與洗浴熱水循環(huán)回路的接口和連接方式；因此，本發(fā)明的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，其制冷劑回路為單一制冷劑回路，僅僅通過一個四通閥的切換，配合外圍的供暖空調水循環(huán)回路和洗浴熱水循環(huán)回路，就可以組織四模態(tài)運行：單獨制熱水供暖；單獨制洗浴熱水；單獨制空調冷水；制空調冷水的同時制洗浴熱水；這四種模態(tài)中制空調冷水兼制洗浴熱水模態(tài)是最突出的創(chuàng)新；因為這模態(tài)節(jié)能效果最好，整機性能系數(shù)cop可提高到6-8；這系統(tǒng)因為只是單一回路，所以制冷劑充注量優(yōu)化容易，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，結構簡單。

3、本發(fā)明機組除霜通過水換熱器連接的洗浴熱水循環(huán)回路，從客戶的儲熱水箱的熱水中取熱除霜，除霜徹底、節(jié)能、時間短、效果好。

綜上所述，本發(fā)明的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，先進性、創(chuàng)新性和實用性明顯，應當被授予發(fā)明專利。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵實施例1的基本結構示意圖和原理說明圖，制冷劑做熱泵循環(huán)狀態(tài)。

圖2是本發(fā)明的實施例1制冷劑做制冷循環(huán)狀態(tài)。

具體實施方式：

下面結合實施例及其附圖，進一步說明本發(fā)明。但本發(fā)明并不僅限于此。

實施例1

本發(fā)明的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的基本結構由圖1說明，所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，包括壓縮機1，四通閥2，熱水換熱器3，水換熱器4，節(jié)流器5，風換熱器6，氣液分離器7，兩個單向閥d1和d2,風換熱器配置主機風機6a；所述的水換熱器和熱水換熱器是板式換熱器或套管式換熱器，換熱器的一側通制冷劑，另一側通水；所述的節(jié)流器5是雙向節(jié)流器或毛細管節(jié)流器或電子膨脹閥；所述的四通閥2有四個接口，四通閥的進氣口單獨置于四通閥體的一側，四通閥體的另一側布置有三個接口：左接口、中接口和右接口；四通閥處在制冷劑做熱泵循環(huán)時，四通閥體的進氣口與左接口連通，中接口與右接口連通，四通閥處在制冷劑做空調循環(huán)時，四通閥體的進氣口與右接口連通，中接口與左接口連通；在靠近風換熱器和水換熱器左端接口的制冷劑管路上布置有第一、二溫度傳感器t1、t2和在四通閥左、右接口連接管路上安裝有第一、二壓力傳感器p1、p2。

所述的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的制冷劑回路連接方式是：壓縮機1的排氣口與四通閥2的進氣口連接，四通閥的左接口與水換熱器的制冷劑通路的右接口連接，水換熱器4的制冷劑通路的左接口與雙向節(jié)流器或毛細管節(jié)流器5的第一端口連接，雙向節(jié)流器或毛細管節(jié)流器的第二端口與風換熱器的制冷劑通路的左端接口連接；四通閥的右接口與熱水換熱器3的制冷劑通路的右接口連接，還與第二單向閥d2的出口連接；熱水換熱器的制冷劑通路的左端接口與第一單向閥d1的進口連接；第一單向閥的出口與風換熱器6的制冷劑通路的右端接口和第二單向閥d2的進口并聯(lián)連接；四通閥的中接口與氣液分離器7的進口連接；氣液分離器的出口與壓縮機進口連接；所連成的回路充注制冷劑r22或r134a。

所述的水換熱器水側的左、右端接口連接的管接頭都有兩個支路，第一、二支路，各支路都安裝了電磁閥；右端口管接頭的第一、二支路安裝有電磁閥f3、f4，左端口管接頭的第一、二支路安裝有電磁閥f5、f6；水換熱器水側的左、右端口管接頭的第一支路的兩個接口，留與供暖空調循環(huán)水回路的總回水管、總出水管連接，供暖空調循環(huán)水回路安裝有主循環(huán)水泵9；水換熱器水側的左、右端接口連接的管接頭第二支路，與熱水換熱器3水側兩端接口安裝有電磁閥f2、f1的連接管的并聯(lián)，其并聯(lián)接口留與洗浴熱水循環(huán)回路的總回水管、總出水管連接；所述的熱水換熱器豎立安裝，在熱水換熱器水側的低接口連接管路最低處接一根放水管，放水管上安裝有手動放水閥門f7；在洗浴熱水循環(huán)回路的總出水管上安裝有洗浴熱水循環(huán)泵8。

實施例1的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，制冷劑回路可組織熱泵循環(huán)和制冷循環(huán)；

參見圖1，所述三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的熱泵循環(huán)的制冷劑流程是：壓縮機1→四通閥2的進氣口到左接口→水換熱器4→節(jié)流器5→風換熱器6→第二單向閥d2→四通閥2的右接口到中接口→氣液分離器7→壓縮機1。

參見圖2，所述三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的制冷循環(huán)的制冷劑流程是：壓縮機1→四通閥2的進氣口到右接口→熱水換熱器3→第一單向閥d1→風換熱器6→節(jié)流器5→水換熱器4→四通閥2的左接口到中接口→氣液分離器7→壓縮機1。

實施例1的三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵，可組織四模態(tài)運行：單獨制熱水供暖；單獨制洗浴熱水；單獨制空調冷水；制空調冷水的同時制洗浴熱水。

參見圖1，單獨制熱水供暖和單獨制洗浴熱水時，制冷劑都做熱泵循環(huán)，壓縮機1開啟，主機風機6a開啟；所不同的是單獨制熱水供暖時，水換熱器所連接的供暖空調循環(huán)水回路工作，水換熱器4左、右端口管接頭的第一支路的電磁閥f4、f6開啟，主循環(huán)水泵9開動，供暖空調循環(huán)水回路熱水循環(huán)，向客戶的水-風散熱器和熱水暖氣片提供熱水；水換熱器3左、右端口管接頭的第二支路的電磁閥f3、f5關閉，熱水換熱器連接管上電磁閥f1、f2關閉，放水管上安裝有放水電磁閥或手動放水閥門f7開啟，熱水換熱器3無水；單獨制洗浴熱水時，水換熱器4左、右端口管接頭的第二支路的電磁閥f3、f5開啟，水換熱器左、右端口管接頭的第一支路的電磁閥f4、f6開啟；熱水換熱器連接管上電磁閥f1、f2仍然關閉，放水管上安裝有放水電磁閥或手動放水閥門f7照樣開啟，熱水換熱器無水。

圖2為三功能四模態(tài)供暖空調熱水熱泵的制空調冷水的同時制洗浴熱水模態(tài)的制冷劑、空調冷水和洗浴熱水循環(huán)流程示意圖；單獨制空調冷水和制空調冷水的同時制洗浴熱水時，制冷劑都做制冷循環(huán)循環(huán)，水換熱器4所連接的供暖空調循環(huán)水回路都工作，水換熱器左、右端口管接頭的第一支路的電磁閥f4、f6開啟，主循環(huán)水泵開動，供暖空調循環(huán)水回路的空調冷水循環(huán)，向客戶的水-風散熱器提供空調冷水，制冷空調時，只能通過客戶端的水-風散熱器吹冷風，不能使用熱水暖氣片空調，因為暖氣片沒有凝結水收集和排放系統(tǒng)；水換熱器左、右端口管接頭的第二支路的電磁閥f3、f5關閉；熱水換熱器所連接的洗浴熱水回路的放水電磁閥或手動放水閥門f7關閉，熱水換熱器連接管上電磁閥f1、f2開啟，洗浴熱水回路灌滿水；所不同的是，單獨制空調冷水時，主機風機一直開啟，熱水換熱器所連接的洗浴熱水回路的洗浴熱水循環(huán)泵停止；制空調冷水的同時制洗浴熱水時，熱水換熱器所連接的洗浴熱水回路的洗浴熱水循環(huán)泵停止；主機風機停止。