專利名稱：一種雙效四季節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種家用冷暖空調(diào)器與熱水器聯(lián)用系統(tǒng)和節(jié)能技術(shù)。
家用冷暖空調(diào)器夏天制冷時向室外環(huán)境排放熱量，冬季向室內(nèi)供暖氣，春、秋季一般被閑置?？照{(diào)器的實際的制冷系數(shù)或供熱系數(shù)(COP)約2.8～3.0，一般1.25匹馬力(0.92KW)電功率的空調(diào)器夏天或冬天都可獲得其電功率2.8～3.0倍的冷量或熱量。家用電熱水器一年四季都要用，三口之家以日用熱水120公斤從20℃加熱到50℃來計算，日耗電約4.2度，年耗電約1500度，可見電熱水器是一種耗電很大的家用電器。節(jié)約電熱水器的電能耗是節(jié)能的大課題。經(jīng)檢索，已有基于利用空調(diào)器制冷時冷凝器排放到大氣中未利用的熱量來加熱熱水以節(jié)約能源這一原理的實用新型有包括專利號為85202970、90201632、90217674、93206750.6、94216590、94237059、95222060、95237765、95228722在內(nèi)的實用新型15項，上列這幾個實用新型專利并未與冷暖型空調(diào)器結(jié)合；發(fā)明專利有二項90109269.X“用于調(diào)節(jié)空氣和供給熱/冷水的方法”把制冷機的冷凝器和蒸發(fā)器都先與第一、第二液體交換，而后再與水交換，成為熱水和冷水用；92110270.4、“制冷熱泵熱水機”是專門用于加熱水的。以上專利所采用的方式大致可歸結(jié)為兩類一類把風(fēng)冷冷凝器改為水冷冷凝器；另一類在風(fēng)冷冷凝器入口前壓縮機排氣口后增加水冷冷凝器。前一類方案適合做熱泵熱水器，但因夏天用冷氣量很大，水冷冷凝器需消耗的水量也很大，僅靠生活用水量無法平衡，將造成大量水的浪費，在缺水的城市不可??；后一類方案可在夏季兼顧室內(nèi)空氣降溫及供應(yīng)生活用水，但冬季在取熱水時不能不影響供暖氣。上述這些方案或不能一年四季供熱水，或不能再供暖氣，其節(jié)能只限于夏季利用冷凝熱加熱生活用水，沒有反向利用冷水中所含的有效能來增加制冷量，仍然不能提高設(shè)備的利用率。
專利號為97227264.X的“節(jié)能型冷暖空調(diào)拖熱水器”提出在冷暖空調(diào)機回路中增設(shè)一個具有五個氣室的二位四通閥和二個二位三通閥，使裝置分別單獨執(zhí)行制冷氣、熱氣、熱水的功能。該裝置雖然一年四季可獲熱水，但不能在制冷氣時同時獲熱水；專利號為95246577.9的“可提供熱水的冷暖房間空調(diào)器”，在帶有雙室內(nèi)機空調(diào)器的制冷回路中增添了一段毛細(xì)管、二段帶電磁閥的旁路、一個帶電加熱器和換熱器的水箱；其電磁閥(23)的連接位置限定是“所述的毛細(xì)管(22)、(12)、(13)之間和所述的電磁換向閥(9)與貯液器(7)之間還跨接有一電磁閥(23)”；因為其貯液器是接于壓縮機進口，所以電磁閥(23)的一端與貯液器接，則電磁閥(23)與換向閥(9)相接的接口也應(yīng)當(dāng)是與貯液器等壓的低壓口，而該專利說明書中提到“當(dāng)設(shè)定為熱水方式，空調(diào)器運轉(zhuǎn)，壓縮機(8)將高溫高壓制冷劑經(jīng)…水箱(25)內(nèi)的熱交換器(26)，…電磁換向閥(9)、電磁閥(23)、毛細(xì)管(22)、(12)、過濾器(11)、節(jié)流降壓后進入室外機組的熱交換器(10)中，最后低壓制冷氣體通過電磁閥(9)、貯液器(10)回到壓縮機(8)，電磁閥(24)是處于關(guān)閉狀態(tài)?！钡鶕?jù)其權(quán)利要求的電磁閥(23)的連接法是無法實現(xiàn)這一循環(huán)的，一是因為電磁閥(23)一端處于低口，即使硬把電磁閥(23)低壓端改接在電磁換向閥(9)的高壓出口，制冷劑也不可能流經(jīng)毛細(xì)管(22)、(12)，而只能流經(jīng)毛細(xì)管(12)。該專利不能有效地實現(xiàn)單獨制熱水的循環(huán)，也未解決冬季制熱水對供暖氣的影響，更不能利用冷水中所含的可用能。
專利號為961212217的一種采用逆流式過冷器的空調(diào)用制冷/熱蓄冷/熱系統(tǒng)，提供了一種通過蓄冷水使制冷循環(huán)中從冷凝器流出的制冷劑過冷并提高制冷量的方法。但該專利并未涉及與熱水器聯(lián)用的問題。
本實用新型的目的是解決現(xiàn)有冷暖空調(diào)器和電熱水器的不足，克服上述發(fā)明和實用新型的不完善，提出一種具有不僅在夏季能100％節(jié)省電熱水器的電能，又能利用冷卻水的冷能增加制冷量的雙效節(jié)能特點的、而且在冬季既不降低空調(diào)機暖氣供應(yīng)能力，又可不另外耗電地獲得溫水，春秋季能作單獨熱泵型熱水器之用，可一年四季都能發(fā)揮空調(diào)器的節(jié)能作用的四季節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機。
附


圖1是本實用新型雙效四季節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機的主要部件、連接關(guān)系示意圖。
這種雙效四季節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機，包括冷暖空調(diào)器的室外機(O)、室內(nèi)機(I)、熱水器和運行控制保護系統(tǒng)四大部分；所述室內(nèi)機(I)包括室內(nèi)風(fēng)冷換熱器(V)，室內(nèi)機風(fēng)扇(F2)，室內(nèi)溫度傳感器(K1)，其連接管件的兩端留有與室外機的接口(V1)、(V2)；所述室外機(O)包括壓縮機(C)、四通二位換向電磁閥(T)、室外機換熱器、室外機風(fēng)扇(F1)、化霜控制器(R)、干燥器(G)、節(jié)流器(J)、貯液器(Q)，其連接管件的兩端留有與室內(nèi)機的接口(O1)、(O2)；室內(nèi)機(I)和室外機(O)由連接管路(L5)、(L6)連接組成冷暖空調(diào)器制冷/熱循環(huán)回路，回路內(nèi)裝有制冷劑；所述熱水器包括貯水箱(H)、加熱器、溫度顯示控制傳感器(K)，貯水箱有自來水進口和熱水出口，冷水進入箱內(nèi)底層，熱水取自箱內(nèi)頂部熱水，貯水箱內(nèi)裝滿水，貯水箱外部包有保溫層；所述運行控制保護系統(tǒng)包括單片電腦控制器、電器運轉(zhuǎn)部件的電路開關(guān)執(zhí)行元件；室外機中的壓縮機(C)的入口(C1)與貯液罐(Q)的出口相連接，四通電磁閥(T)低壓氣出口(T3)與貯液罐(Q)的入口相連接，四通電磁閥(T)除高壓氣進口(T1)外所剩的另外二個接口一個接口(T2)與室外換熱器的風(fēng)冷換熱器(S)的高壓入氣口(S1)相連接，另一個接口(T4)接至室外機的接口(O2)，再經(jīng)連接管(L6)與室內(nèi)機風(fēng)冷冷凝器接口(V2)相接；其特征在于所述室外機(O)的室外換熱器由室外風(fēng)冷換熱器(S)、冷噯空調(diào)器與熱水器共用的水冷換熱器(B)、換熱器的制冷劑通路控制用的單通電磁閥(D1)組成；所述節(jié)流器(J)為由雙節(jié)流元件和雙單向閥(P1)和(P2)組成的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)；該雙節(jié)流元件由制冷節(jié)流元件(J1)和制熱節(jié)流元件(J2)組成；所述室外換熱器組件的連接方式是壓縮機(C)的排氣口(C1)出口的連接管路分二路一路與四通二位換向電磁閥(T)的高壓氣入口(T1)相連接，另一路與電磁閥(D1)的入口相連接；水冷換熱器(B)的制冷劑通道的入口(B1)與電磁閥(D1)、兩個單向閥(P1)、(P2)三者的出口共連接，其出口(B2)之后，也分二路分別與兩節(jié)流元件(J1)和(J2)的入口相連接；干燥器(G)最好接在出口(B2)與兩節(jié)流元件(J1)和(J2)的入口之間；水冷換熱器(B)為逆流式換熱器，水路流向由下而上，制冷劑流向由上而下，其下部留有入水口(b1)，上方留有出水口(b2)；所述節(jié)流器(J)的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)的兩個單向閥(P1)、(P2)的入口分別與兩個節(jié)流元件(J2)、(J1)的出口，及分別與室外機風(fēng)冷換熱器(S)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(S2)、室外機所留的接口(O1)相連接，該接口(O1)經(jīng)連接管路(L5)與室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(V1)相連接；所述熱水器的加熱器為組合加熱器，它由水冷換熱器(B)輔以電加熱器(U)組成；所述電加熱器(U)可安裝在貯水箱(H)的水層中、或水冷換熱器(B)中或它們之間的連接管路中，最好置于貯水箱(H)的循環(huán)熱水入口(h3)的上方水層中、或安裝在水冷換熱器(B)的制冷劑盤管的上方水層中；所述熱水器的貯水箱(H)設(shè)有循環(huán)水的進、出口，循環(huán)水的進口的實際水位高于循環(huán)水的出口水位和水冷換熱器(B)出水口(b2)的水位；所述水冷換熱器(B)的循環(huán)水進口(b1)、循環(huán)水出口(b2)，用連接管(L1)和(L2)分別與貯水箱(H)的循環(huán)水出口(h1)和循環(huán)熱水入口(h3)相連，組成熱水加熱循環(huán)回路；所述室外換熱器也可由室外風(fēng)冷換熱器(S)、冷噯空調(diào)器與熱水器共用的水冷換熱器(B)、換熱器的制冷劑通路控制用的單通電磁閥(D1)和在壓縮機排氣口之后增添的水冷換熱器(A)以及(A)與(B)連接管路上的水路電磁閥(D2)組成；其連接方式是壓縮機(C)的排氣口(C1)與水冷換熱器(A)的制冷劑通路的進口連接，水冷換熱器(A)的制冷劑通路的出口分二路一路與四通二位換向電磁閥(T)的高壓氣入口(T1)相連接，另一路與電磁閥(D1)的入口相連接；水冷換熱器(A)的水通路的進口(a1)與水冷換熱器(B)的出口(b2)連接，水路電磁閥(D2)裝在(a1)與(b2)的連接管路(L3)上；水冷換熱器(B)的水出口(b2)還經(jīng)水冷換熱器(A)的旁通管路(L4)與水冷換熱器(A)的水出口(a2)相匯合后經(jīng)連接管(L2)與貯水箱(H)的循環(huán)入水口(h3)相連，再由貯水箱(H)的循環(huán)出水口(h1)與水冷換熱器(B)的水入口(b1)間的連接管(L1)構(gòu)成完整的水加熱循環(huán)回路；所述節(jié)流器(J)的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)也可用由制冷節(jié)流元件(J1)、制熱輔助毛細(xì)管(J3)和四個單向閥(P1)、(P2)、(P3)和(P4)組成的結(jié)構(gòu)代替，所保留的制冷節(jié)流元件(J1)的出口與所述新增加的二個單向閥(P3)和(P4)的入口相連接，新增加的二個單向閥(P3)和(P4)的出口分別與原兩個單向閥(P2)和(P1)的入口相連接，也即同時分別與室內(nèi)、外機兩風(fēng)冷換熱器(V)、(S)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(V1)、(S2)相接通，制熱輔助毛細(xì)管(J3)的二端與單向閥(P4)的進出口相連接；
當(dāng)所述熱水器的貯水箱(H)的箱底和循環(huán)冷水出口的空間位置不高于水冷換熱器(B)的入水口(b1)位置，或水箱的循環(huán)水入口的位置不高于水冷換熱器(B)的出水口(b2)的位置，或貯水箱(H)安裝于室內(nèi)時，在貯水箱(H)與水冷換熱器(B)之間的連接管路(L1)或連接管路(L2)上也可安裝微型管道水泵(X)和循環(huán)水流量調(diào)節(jié)閥(W2)。
所述貯水箱(H)的循環(huán)冷水出口與自來水進口也可先在箱外的進水閥(W1)至貯水箱入水口的自來水進水管管道上匯合后以一個管接口與貯水箱(H)連接。
通常，對于小型家用空調(diào)器，所述節(jié)流元件(J)為毛細(xì)管；對于柜式空調(diào)器，節(jié)流元件(J)可為熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細(xì)管中的一種；所述節(jié)流元件(J)為毛細(xì)管時，制熱節(jié)流毛細(xì)管(J2)長于制冷節(jié)流毛細(xì)管(J1)。
所述三用機由運行控制保護系統(tǒng)按下述八種設(shè)置對壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)、制冷劑回路的電磁閥(D1)、水路電磁閥(D2)、電加熱器(U)的開/停進行自動或手動控制，除吹風(fēng)模態(tài)外，可得到七種功能效果優(yōu)于冷暖空調(diào)器和電熱水器單獨運行的節(jié)能運行模態(tài)，該七種節(jié)能運行模態(tài)的控制設(shè)置及功能特點如下(1)冷氣[M1]—空調(diào)器作正常制冷循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)；正?？刂莆粔嚎s機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)開，電磁閥(D1)和電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制冷狀態(tài)，即接口(T1)與(T2)連通，接口(T3)與(T4)連通；運行中空調(diào)器的壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)的開/停還受控于室內(nèi)溫傳感器(K1)和室內(nèi)溫度設(shè)定值；各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)放熱(正常態(tài))，水冷換熱器(B)參與換熱(特征態(tài))，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)吸熱(正常態(tài))，熱水器的電加熱器(U)不工作(正常態(tài))；三用機供冷氣(正常功能)兼供熱水而不增電耗，又利用冷水之冷增加制冷量，雙效節(jié)能(附加功能)。
(2)熱風(fēng)1[M2]—空調(diào)器作正常制熱循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)；正?？刂莆粔嚎s機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)開，電磁閥(D1)和電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制熱狀態(tài)，即接口(T1)與(T4)連通，接口(T2)與(T3)連通；運行中，壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)的開/停還受控于室內(nèi)溫傳感器(K1)和溫度設(shè)定值，及室外除霜監(jiān)控器；各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)吸熱，水冷換熱器(B)參與換熱(特征態(tài))，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)放熱，熱水器的電加熱器(U)不工作；三用機制暖氣(正常功能)，不減暖氣兼供溫水(附加功能)。
(3)除濕[M3]—空調(diào)器作正常制冷循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)；壓縮機(C)、室內(nèi)風(fēng)扇(F2)開，電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制冷狀態(tài)，即接口(T1)與(T2)連通，接口(T3)與(T4)連通；特征控制位電磁閥(D1)開、而室外風(fēng)扇(F1)關(guān)；壓縮機(C)、室內(nèi)風(fēng)扇(F2)的開/停還受控于室內(nèi)溫度傳感器(K1)和室內(nèi)溫度設(shè)定值；各換熱器工作情況室內(nèi)外機風(fēng)冷換熱器(S)不換熱(特征態(tài)之一)，水冷換熱器(B)參與換熱(特征態(tài)之二)，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)吸熱，熱水器的電加熱器(U)不工作；回收全部冷凝熱加熱生活用水。三用機除濕(正常功能)，不多耗電并多供熱水(附加功能)。
(4)熱水1[M4]—空調(diào)器作室外吸熱熱泵循環(huán)、電加熱器(U)關(guān)；當(dāng)熱水器溫控器(K)測得的水溫低于設(shè)定限值時，正?？刂莆粔嚎s機(C)、室外風(fēng)扇(F1)開，電加熱器(U)關(guān)；特征控制位電磁閥(D1)開，室內(nèi)風(fēng)扇(F2)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制熱狀態(tài)，即接口(T1)與(T4)連通，接口(T2)與(T3)連通；空調(diào)器運行特殊自動受控制于熱水器溫度傳感器(K)當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定限值時壓縮機(C)和風(fēng)機(F1)自動關(guān)，再當(dāng)水溫低于設(shè)定限值某一差值時，壓縮機(C)和風(fēng)機(F1)重新開；各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)吸熱、水冷換熱器(B)換熱(特征態(tài)之一)、室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)不換熱(特征態(tài)之二)、熱水器的電加熱器(U)不工作；三用機作熱泵熱水器用(特別功能之一)。
(5)熱水2[M5]—空調(diào)器作室內(nèi)吸熱熱泵循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)；當(dāng)溫控器(K)測得的水溫低于設(shè)定限值時，壓縮機(C)、室內(nèi)風(fēng)機(F2)開，電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制冷狀態(tài)，即接口(T1)與(T2)連通，接口(T3)與(T4)連通；特征控制位電磁閥(D1)開，室外風(fēng)機(F1)關(guān)；空調(diào)器運行特殊自動受控制于熱水器溫度傳感器(K)當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定限值時，壓縮機(C)、室內(nèi)風(fēng)扇(F2)停止；當(dāng)水溫低于設(shè)定限值時，壓縮機(C)和風(fēng)機(F2)又重新開啟；換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)不換熱(特征態(tài)之一)，水冷換熱器(B)換熱(特征態(tài)之二)，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)吸熱，熱水器的電加熱器(U)不工作；三用機作用熱泵熱水器用，從室內(nèi)取熱加熱生活用水(特殊功能之一)，兼供室內(nèi)冷氣(附加功能)。
(6)快熱1[M6]—空調(diào)器作室外吸熱熱泵循環(huán)，電加熱器(U)開；當(dāng)溫控器(K)測得的水溫低于設(shè)定限值時，壓縮機(C)、室外風(fēng)扇(F1)開，四通電磁閥(T)處于制熱狀態(tài)，即接口(T1)與(T4)連通，接口(T2)與(T3)連通；特別控制位電磁閥(D1)開，電加熱器(U)開，而室內(nèi)風(fēng)扇(F2)關(guān)；空調(diào)器的壓縮機、室外風(fēng)扇和電加熱器(U)的開和關(guān)受控制于熱水器溫度傳感器(K)；另外電加熱器(U)受漏電控制停。各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)吸熱，水冷換熱器(B)換熱(特征態(tài)之一)，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)不換熱(特征態(tài)之二)，熱水器的電加熱器(U)不工作。三用機作快速熱水器用(特殊功能之二)。
(7)快熱2(M7)—空調(diào)器從室內(nèi)取熱作熱泵循環(huán)，電加熱器(U)工作；當(dāng)溫控器(K)測得的水溫低于設(shè)定限值時，壓縮機(C)、室內(nèi)風(fēng)扇(F2)開，四通電磁閥(T)處于制冷狀態(tài)，即接口(T1)與(T2)連通，接口(T3)與(T4)連通；特征控制位電磁閥(D1)和電加熱器(U)開，室外風(fēng)扇(F1)關(guān)；空調(diào)器的壓縮機、室外風(fēng)扇和電加熱器(U)的開和關(guān)受控制于熱水器溫度傳感器(K)；另外電加熱器(U)受漏電控制停。各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)不換熱(特征態(tài)之一)，水冷換熱器(B)換熱(特征態(tài)之二)，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)吸熱，熱水器的電加熱器(U)不工作。三用機作快速熱水器用(特殊功能之二)，亦供室內(nèi)冷氣(附加功能)。
表1八種節(jié)能運行模態(tài)電器件的開/關(guān)明細(xì)表
☆ 表中吹風(fēng)[M8]模態(tài)因不能從風(fēng)扇的運行中獲得加熱水的熱量、所以不列入節(jié)能運行模態(tài)。表中黑體字所示的均為持征控制位或特殊功能或附加功能，非黑體者三用機與冷暖空調(diào)器相同的控制位和正常功能。
由于本實用新型冷暖空調(diào)熱水三用機采用上述措施改進了現(xiàn)有的冷暖空調(diào)器的結(jié)構(gòu)，在室外機(O)上采用了由原室外風(fēng)冷換熱器(S)與新增的水冷換熱器(B)、電磁閥(D1)組成的室外換熱器組件，和有雙節(jié)流元件、雙單向閥的雙路雙向節(jié)流機構(gòu)，以及采用了包含有水冷換熱器(B)的熱水組合加熱器，因此具備八種可在任何使用狀態(tài)下選擇的節(jié)能運行模式，夏天制冷兼獲熱水，又能用其冷卻水之冷增加空調(diào)制冷量；冬天供噯不減，兼獲溫水；春秋季熱泵制熱水，可節(jié)電70％；還有快速即時供熱水功能；雙效節(jié)能，四季可用，年均熱水器節(jié)電約85％。
八種運行模態(tài)中除了吹風(fēng)模態(tài)外，其余七種冷暖空調(diào)器與電熱水器聯(lián)合節(jié)能運行模態(tài)是①冷氣[M1]運行模態(tài)—空調(diào)器作制冷循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)，水冷換熱器(B)參與換熱。制冷氣，在不增電耗前堤下兼供熱水，可用冷水之冷增加制冷量，雙效節(jié)能，熱水節(jié)電100％，且可增加部分制冷量；②熱風(fēng)1[M2]運行模態(tài)—空調(diào)器作制熱循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)，水冷換熱器(B)參與換熱。制暖氣，在不減少暖氣供應(yīng)前堤下兼供溫水，溫水節(jié)電100％。③除濕[M3]運行模態(tài)—空調(diào)器作制冷循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)，室外風(fēng)扇(F1)停，室外機風(fēng)冷換熱器(S)不換熱；水冷換熱器(B)換熱；回收全部冷凝熱加熱生活用水。室內(nèi)除濕，全部冷凝熱回收供熱水，熱水節(jié)電100％，還可節(jié)省室外風(fēng)扇用電，此狀態(tài)適合于室內(nèi)短時間制冷兼制熱水；④熱水1[M4]運行模態(tài)—空調(diào)器作室外吸熱熱泵循環(huán)、電加熱器(U)關(guān)，室內(nèi)風(fēng)扇(F2)關(guān)，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)不換熱；水冷換熱器(B)換熱。把空調(diào)器作熱泵加熱器用，從室外空氣吸取熱量加熱水，與電加熱器加熱水相比節(jié)能約70％；⑤熱水2[M5]運行模態(tài)—空調(diào)器作室內(nèi)吸熱熱泵循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)，室外風(fēng)扇(F1)關(guān)，室外機風(fēng)冷換熱器(S)不換熱；水冷換熱器(B)換熱。從室內(nèi)取熱制熱水，節(jié)電約70％，兼供室內(nèi)冷氣；⑥快熱1[M6]運行模態(tài)—空調(diào)器作室外吸熱熱泵循環(huán)，電加熱器(U)開，室內(nèi)風(fēng)扇(F2)關(guān)，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)不換熱；水冷換熱器(B)換熱?？焖偌訜崴?，1.25匹馬力(0.92Kw)空調(diào)器與1.5Kw電加熱器聯(lián)合，可獲得約4.5～5.0Kw電加熱器的加熱能力，每小時可獲200公斤熱水(升溫20℃)，可作即時淋浴用，直接節(jié)電50％，且可減少熱水貯存時的熱損失；⑦快熱2[M7]運行模態(tài)—空調(diào)器作從室內(nèi)取熱熱泵循環(huán)，電加熱器(U)工作，室外風(fēng)扇(F1)關(guān)，室外機風(fēng)冷換熱器(S)不換熱；水冷換熱器(B)換熱?？焖偌訜崴?，1.25匹馬力(0.92Kw)空調(diào)器與1.5Kw電加熱器聯(lián)合，可獲得約4.5～5.0Kw電加熱器的加熱能力，每小時可獲200公斤熱水(升溫20℃)，直接節(jié)電50％，尚可減少熱水貯存時熱損失約5～10％，每日還可獲0.5～1小時的制冷量，再節(jié)電約1度，亦供室內(nèi)冷氣。
以下結(jié)合附圖通過實施例進一步說明本實用新型冷暖空調(diào)三用機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運行模態(tài)。
附
圖1是本實用新型實施例1冷暖空調(diào)熱水三用機的主要部件、連接關(guān)系和在夏天作制冷氣兼供熱水循環(huán)時執(zhí)行“冷氣[M1]”模態(tài)運行的系統(tǒng)流程示意圖。
附圖2是本實用新型實施例2的三用機在冬天作制暖氣兼供溫水循環(huán)時執(zhí)行“熱風(fēng)[M2]”模態(tài)運行的系統(tǒng)流程示意圖。
附圖3是本實用新型實施例3的三用機在春秋季作室外吸取熱供熱水循環(huán)時，執(zhí)行“熱水1[M4]”模態(tài)運行的系統(tǒng)流程示意圖。
附圖4是本實用新型實施例4三用機在春季除濕時從室內(nèi)吸熱供熱水循環(huán)時，執(zhí)行“除濕[M3]”模態(tài)運行的系統(tǒng)流程示意圖。
實施例1本實施例雙效四季節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機，包括冷暖空調(diào)器的室外機(O)、室內(nèi)機(I)、熱水器和運行控制保護系統(tǒng)(圖中未畫出，但給出了其控制結(jié)果狀態(tài))四大部分；其室內(nèi)機(I)包括室內(nèi)風(fēng)冷換熱器(V)和風(fēng)扇(F2)及室內(nèi)溫度傳感器(K1)；其室外機(O)包括壓縮機(C)，四通二位換向電磁閥(T)，室外風(fēng)冷換熱器(S)，風(fēng)扇(F1)，化霜控制器(R)，干燥器(G)，制冷用毛細(xì)管節(jié)流元件(J1)、制熱用毛細(xì)管節(jié)流元件(J2)，貯液器(Q)，水冷換熱器(B)，制冷用單向閥(P1)，制熱用單向閥(P2)和制冷劑高壓蒸氣旁路單通電磁閥(D1)及制冷/熱回路中部件間的連接管，留有與室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)的接口(O1)、(O2)，回路內(nèi)裝有制冷劑；所述熱水器包括貯水箱(H)、加熱器以及溫度顯示控制傳感器(K)；貯水箱下部有自來水進口(h2)、上部有熱水出口(h4)，貯水箱內(nèi)裝滿水，貯水箱外部包有保溫層；所述運行控制保護系統(tǒng)包括單片電腦控制器、電器運轉(zhuǎn)部件的電路開關(guān)執(zhí)行元件；室外機中的壓縮機(C)的入口(C1)與貯液罐(Q)的出口相連接，四通電磁閥(T)低壓氣出口(T3)與貯液罐(Q)的入口相連接，四通電磁閥(T)除高壓氣進口(T1)外所剩的另外二個接口一個接口(T2)與室外換熱器的風(fēng)冷換熱器(S)的高壓入氣口(S1)相連接，另一個接口(T4)接至室外機的接口(O2)，再經(jīng)連接管(L6)與室內(nèi)機風(fēng)冷冷凝器接口(V2)相接；運行控制保護系統(tǒng)包括單片電腦控制器、電器運轉(zhuǎn)部件的電路開關(guān)執(zhí)行元件，根據(jù)模態(tài)運行設(shè)定指令、溫度設(shè)定值和溫度傳感器測出的溫度，通過對壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)、制冷劑回路的電磁閥(D1)、電加熱器(U)的開停的自動或手動控制，使整機系統(tǒng)執(zhí)行制冷、制熱、制熱水等不同功能的循環(huán)；所述室外換熱器由室外風(fēng)冷換熱器(S)、水冷換熱器(B)和換熱器的制冷劑通路控制用的單通電磁閥(D1)組成；所述室外機(O)中的水冷換熱器(B)為盤管式逆流式換熱器，裝在室外機箱內(nèi)，其水路流向由下而上，制冷劑流向由上而下，其下部有入水口(b1)，上方有出水口(b2)；所述室外換熱器組件的連接方式是壓縮機(C)的排氣口(C1)出口的連接管路分二路一路與四通二位換向電磁閥(T)的高壓氣入口(T1)相連接，另一路與電磁閥(D1)的入口相連接；水冷換熱器(B)的制冷劑通道的入口(B1)與電磁閥(D1)、兩個單向閥(P1)、(P2)三者的出口共連接，其出口(B2)接干燥器(G)之后，也分二路分別與兩節(jié)流元件(J1)和(J2)的入口相連接；所述節(jié)流器(J)的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)的兩個單向閥(P1)、(P2)的入口分別與兩個節(jié)流元件(J2)、(J1)的出口，及分別與室外機風(fēng)冷換熱器(S)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(S2)、室外機所留的接口(O1)相連接，該接口(O1)經(jīng)連接管路(L5)與室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(V1)相連接；所述節(jié)流元件(J)為毛細(xì)管，制熱節(jié)流毛細(xì)管(J2)長于制冷節(jié)流毛細(xì)管(J1)；所述熱水器的加熱器為組合加熱器，它除了包括電加熱器(U)外，還包括水冷換熱器(B)；所述電加熱器(U)安裝在貯水箱(H)的循環(huán)熱水入口(h3)上方的水層中；所述熱水器的貯水箱(H)的底部有循環(huán)水出口(h1)，上部有循環(huán)熱水入口(h3)；所述水冷換熱器(B)的循環(huán)水進口(b1)、循環(huán)水出口(b2)，用連接管(L1)和(L2)分別與貯水箱(H)的循環(huán)水出口(h1)和循環(huán)熱水入口(h3)相連，組成用空調(diào)器作熱源的熱水循環(huán)加熱回路；本實施例熱水器的貯水箱箱體(H)采用豎圓筒形，外部包有全封閉式保溫層，隔熱材料用聚氨脂或聚苯乙烯發(fā)泡多孔材料。貯水箱底部至頂部依序設(shè)有循環(huán)冷水出口(h1)、自來水進口(h2)、循環(huán)熱水進口(h3)，熱水出口(h4)的管接口，循環(huán)冷水出口(h1)的位置在箱的最底部，自來水進口(h2)的位置在箱的底部1/5～1/3箱高度間，循環(huán)熱水進口(h3)的位置在箱的上部約2/3～3/4箱高度間，熱水出口(h4)在箱的頂部，熱水出口接管端面高于箱頂。溫度顯示控制傳感器(K)裝在水箱中部水層中。貯水箱(H)安裝于室外，豎立與室外機并排安裝，貯水箱(H)的安裝位置其底部不低于水冷換熱器的入水口(b1)位置，其循環(huán)水入口(h3)的位置高于水冷換熱器(B)的出水口(b2)的位置，熱水出口(h4)的接管端高于水箱的最頂面。本實施例的貯水箱采用室外安裝的優(yōu)點是利于熱水自循環(huán)，且因相接的自來水管帶壓力，使上水管和熱水管在室內(nèi)的布置不受限制，可做到美觀配管，并可省去微型管道泵；其缺點是室外美觀性差，并增加貯水箱的散熱。
附
圖1中示意的三用機系統(tǒng)處于“冷氣[M1]”模態(tài)運行，空調(diào)器作制冷循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)。其模態(tài)控制方案為壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)開，電磁閥(D1)和電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制冷狀態(tài)，即接口(T1)與(T2)連通，接口(T3)與(T4)連通；壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)的開/停還受控于室內(nèi)溫傳感器(K1)和室內(nèi)溫度設(shè)定值。各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)放熱、水冷換熱器(B)換熱、室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)吸熱、熱水器的電加熱器(U)不工作。其功能制冷氣，在不增電耗前堤下兼供熱水，可用冷水之冷增加制冷量，熱水節(jié)電100％，制冷量增加10～20％，雙效節(jié)能。在夏天一般選用這種模態(tài)運行。其制冷劑循環(huán)回路為壓縮機(H)→四通電磁閥(T)的通路(T1→T2)→室外風(fēng)冷換熱器(作冷凝器用)(S)的通道(S1→S2)「放熱」→單向閥(P1)→水冷換熱器(B)的制冷劑通道(B1→B2)「換熱」→干燥器(G)→毛細(xì)管(J1)→接口(O1)→室內(nèi)機箱內(nèi)的風(fēng)冷換熱器(作蒸發(fā)器用)(V)的制冷劑通道(V1→V2)「吸熱」→接口(O2)→室外機箱內(nèi)四通電磁閥(T)的通路(T4→T3)→貯液罐(Q)→壓縮機(C)。雖然，在室外風(fēng)冷換熱器(作冷凝器用)(S)的出口(S2)也有毛細(xì)管(J2)直接與水冷換熱器(B)的出口(B2)相接，但因為毛細(xì)管的流動阻力遠(yuǎn)大于水冷換熱器(B)流道的阻力，因此，毛細(xì)管(J2)自然處于阻斷狀態(tài)。在第二水冷換熱器(B)內(nèi)的水受制冷劑冷凝液的加熱密度變小而上升，由此引起水的自循環(huán)，其循環(huán)回路為貯水箱(H)(h1)→連接管(L1)→水冷換熱器(B)的水流通道(b1→b2)→連接管(L2)→貯水箱(H)(h2→h1)；當(dāng)取用熱水時開啟進水閥(W1)，自來水從水箱下部的冷水入口(h2)進入水箱下部，水箱上部熱水受壓自頂部出口(h4)流出，供生活用。
冷氣[M1]模態(tài)運行時制冷氣、兼不耗電制熱水，又增加制冷量的原理或熱交換過程是這樣的制冷劑蒸氣經(jīng)壓縮機增壓后升溫至80～90℃，制冷劑蒸氣流進室外機風(fēng)冷換熱器(S)(作冷凝器用)后，由于風(fēng)扇(F1)吹動室外空氣流過室外機風(fēng)冷換熱器(S)，帶走高溫制冷劑的熱量，制冷劑從氣態(tài)變?yōu)楦邏阂后w，此時制冷劑液體的溫度約高室外環(huán)境溫度10～14℃(約45～50℃)；當(dāng)高壓熱制冷劑液體流進水冷換熱器(B)后，因其溫度高于水冷換熱器(B)中的水溫，便把水冷換熱器(B)中的水加熱，同時制冷劑液體溫度降低，水冷換熱器(B)中的水因受熱密度變小而產(chǎn)生升力，帶動水循環(huán)；被過冷的制冷劑液體經(jīng)毛細(xì)管節(jié)(J1)節(jié)流后由高壓制冷液體變?yōu)榈蛪旱蜏匾簹饣旌衔镞M入室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)(作蒸發(fā)器用)，由于室內(nèi)機風(fēng)扇(F2)轉(zhuǎn)動，使室內(nèi)空氣流過蒸發(fā)器管外，流過的空氣與低溫的制冷劑進行熱交換，空氣降溫成為冷氣，制冷劑液體蒸發(fā)成氣體，經(jīng)貯液罐(Q)又被吸入壓縮機，完成制冷劑的循環(huán)和各循環(huán)環(huán)節(jié)的熱交換。其中，本實用新型提出利用從風(fēng)冷冷凝器流出的制冷劑冷凝液體難以被空氣帶走的熱量來加熱生活用水，并利用生活用水的冷量通過使制冷劑冷凝液體過冷提高制冷量的方法，具有一舉兩得，雙效節(jié)能的效果，這是本實用新型的關(guān)鍵點，而在空調(diào)器的風(fēng)冷冷疑器之后增設(shè)水冷換熱器(B)是實現(xiàn)這實用新型關(guān)鍵點的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。這一實用新型關(guān)鍵點的合理性在于因為生活熱水直接使用時最佳溫度在40～45℃，再高溫度的熱水需摻混冷水使用，而制冷劑冷凝液的溫度高于或等于這溫度，具備加熱自來水的溫差條件；另外從能量平衡上考核制冷液每降低1℃，制冷量將增加約0.8％，若按其從50℃(設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是54℃)降至28℃計算，其可增加17.5％的制冷量，同時有與增加冷量相等的熱量交換到熱水中去，按功率0.9Kw產(chǎn)冷量2.8Kw的空調(diào)器來說，其每運行一小時可提供相當(dāng)于500w電加器產(chǎn)生的熱量，每日運行8小時就可提供150公斤水升溫20℃，已基本滿足三口之家使用。許多發(fā)明和實用新型的方案多是在壓縮機排氣口與室外風(fēng)冷換熱器之間增添水冷換熱器，雖然，這些方案因制冷劑與水溫差大有換熱面積小的優(yōu)點和可得到較高溫度的熱水能力，但夏天利用它，則不能利用冷水的冷量通過使制冷劑過冷來增加制冷量，只是單效節(jié)能方式，冬天利用它又要降低暖氣供應(yīng)，并非理想方案；若把冷凝熱全用于制熱水，日產(chǎn)近1噸的熱水，家庭用不掉，造成水浪費，因此非專用熱水器不可把空調(diào)器中的風(fēng)冷冷凝器取消。
實施例2附圖2所示為實施例2的冷暖空調(diào)熱水三用機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行“熱風(fēng)[M2]”運行模態(tài)循環(huán)圖。實施例2的結(jié)構(gòu)有與實施例1完全等同的功能。其結(jié)構(gòu)與實施例1不同之處在于其貯水箱(H)為橫臥式，安裝于室外機的上方，其電加熱器(U)安裝在水冷換熱器(B)的制冷劑盤管上方水層中，貯水箱的循環(huán)水出口與自來水的補充入口為同一入口(h1)。執(zhí)行“制熱[M2]”時三用機向室內(nèi)供熱的同時還得到溫水。
該系統(tǒng)的空調(diào)器作正常制熱循環(huán)，電加熱器(U)關(guān)；正?？刂莆粔嚎s機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)開，電磁閥(D1)和電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制熱狀態(tài)，即接口(T1)與(T4)連通，接口(T2)與(T3)連通；壓縮機(C)、室外、內(nèi)風(fēng)扇(F1)、(F2)的開/停還受控于室內(nèi)溫傳感器(K1)和溫度設(shè)定值，及室外除霜監(jiān)控器；各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)吸熱，水冷換熱器(B)參與換熱(特征態(tài))，室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)放熱，熱水器的電加熱器(U)不工作；三用機制暖氣(正常功能)，不減暖氣兼供溫水(附加功能)。
其制冷劑執(zhí)行的制熱循環(huán)回路為壓縮機(H)→四通電磁閥(T)的通道(T1→T4)→接口(O2)→室內(nèi)風(fēng)冷換熱器(此時作冷凝器用)(V)的通道(V2→V1)→接口(O1)→室外機箱內(nèi)的單向閥(P2)→水冷換熱器(B)的通道(B1→B2)→干燥器(G)→毛細(xì)管(J2)→室外風(fēng)冷換熱器(此時作蒸發(fā)器用)(S)的通道(S2→S1)→四通電磁閥(T)的通道(T2→T3)→貯液罐(Q)→壓縮機(C)。接口(V1)雖有毛細(xì)管(J1)與水冷換熱器(B)的出口(B2)和毛細(xì)管(J2)的入口相接，也因毛細(xì)管的流動阻力遠(yuǎn)大于水冷換熱器(B)的制冷劑通道(B1)至(B2)間的阻力，所以此時毛細(xì)管(J1)處于自然阻斷狀態(tài)。冬天水溫很低(約10℃左右)，而制冷劑冷凝液的溫度仍在35℃以上，所以在水冷換熱器(B)內(nèi)冷水仍可與制冷劑冷凝液進行熱交換，并由此引起水的自循環(huán)，其循環(huán)回路仍為貯水箱(H)(h1)→連接管路(L1)→室外機水冷換熱器(B)的水通道(b1→b2)→經(jīng)連接管路(L2)→貯水箱(H)。此工作模態(tài)可獲得約25℃溫水。冬天要獲得高于25℃溫水的熱水可讓三用機執(zhí)行“熱水[M3]”或“快熱[M6]”模態(tài)運行。
實施例3附圖3所示為實施例3的冷暖空調(diào)熱水三用機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行“熱水[M4]”運行模態(tài)循環(huán)圖。實施例3的結(jié)構(gòu)有與實施例1、2完全等同的功能。其結(jié)構(gòu)與實施例2不同之處在于其貯水箱(H)為橫臥式，安裝于室內(nèi)，在熱水器循環(huán)水的連接管(L2)上裝有微型管道泵(X)，在連接管(L1)上裝有水量調(diào)節(jié)閥(W2)。
執(zhí)行“熱水[M3]”運行模態(tài)循環(huán)時該系統(tǒng)空調(diào)器作室外吸熱熱泵循環(huán)、電加熱器(U)關(guān)；當(dāng)熱水器溫控器(K)測得的水溫低于設(shè)定限值時，正常控制位壓縮機(C)、室外風(fēng)扇(F1)開，電加熱器(U)關(guān)，四通電磁閥(T)處于制熱狀態(tài)，即接口(T1)與(T4)連通，接口(T2)與(T3)連通；特征控制位電磁閥(D1)開，室內(nèi)風(fēng)扇(F2)關(guān)，微型管道泵(X)開；空調(diào)器運行特殊自動受控制于熱水器溫度傳感器(K)當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定限值時壓縮機(C)和風(fēng)機(F1)自動關(guān)，再當(dāng)水溫低于設(shè)定限值某一差值時，壓縮機(C)和風(fēng)機(F1)重新開；各換熱器工作情況室外機風(fēng)冷換熱器(S)吸熱、水冷換熱器(B)換熱(特征態(tài)之一)、室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)不換熱(特征態(tài)之二)、熱水器的電加熱器(U)不工作；三用機作熱泵熱水器用(特別功能之一)。
其制冷劑執(zhí)行的從室外取熱制熱循環(huán)，其制冷劑循環(huán)回路為壓縮機(H)→電磁閥(D1)→水冷換熱器(B)的通道(B1→B2)→干燥器(G)→毛細(xì)管(J2)→室外機風(fēng)冷換熱器(此時作蒸發(fā)器用)(S)的通道(S2→S1)→四通電磁閥(T)的通道(T2→T3)→貯液罐(Q)→壓縮機(C)。由于高壓制冷劑蒸氣流經(jīng)電磁閥(D1)后直接作用于單向閥(P1)和(P2)的出口，單向閥(P1)和(P2)均不能反向?qū)?，所以高壓制冷劑蒸氣雖然經(jīng)四通電磁閥(T)的通道(T1→T4)作用于室外風(fēng)冷換熱器(V)的(V2)端，但由于室外風(fēng)冷換熱器(V)內(nèi)存在的制冷液封作用，制冷劑無法經(jīng)過室外風(fēng)冷換熱器(V)和單向閥(P2)流到水冷換熱器(B)的入口(B1)；另外接口(V1)雖有毛細(xì)管(J1)與水冷換熱器(B)的出口(B2)和毛細(xì)管(J2)的入口相接，更因氣體流經(jīng)毛細(xì)管的流動阻力更遠(yuǎn)大于水冷換熱器(B)的制冷劑通道(B1)至(B2)間的阻力，所以此時毛細(xì)管(J1)也處于自然阻斷狀態(tài)。在此循環(huán)中，制冷劑從壓縮機排氣口至節(jié)流前的全部熱量，包括過熱蒸氣熱、冷凝熱，過冷液體熱都將在水冷換熱器(B)中用于加熱水，完全起到熱泵熱水器的作用。由于春秋季室外溫度不低，若在午后加熱，室外氣溫較高，熱泵熱水器的COP值遠(yuǎn)高于制標(biāo)稱的2.8～3，加之制冷劑液被過冷等因素、其加熱水的COP值將高過3.5～4.0，這就是說花1度電用熱泵法制熱水可獲相當(dāng)于3.5～4.0度電加熱的熱水量，其節(jié)能效果大于70％。冬天要獲得高于25℃至35℃的熱水時可用此模態(tài)運行。如果要獲得高于38℃的熱水，需開啟電加熱器(U)，或執(zhí)行“快熱1[M6]”運行模態(tài)。
本實施例的貯水箱(H)安裝于室內(nèi)，由于貯水箱(H)與水冷換熱器(B)之間的連接管路(L1)和(L2)較長，或因室內(nèi)裝飾使連接管布置的方式不利于熱水自然對流循環(huán)，則在連接管(L2)上安裝微型管道泵(X)，當(dāng)開動微型管道泵(X)時，水將在貯水箱(H)與水冷換熱器(B)之間循環(huán)，并在水冷換熱器(B)中受到加熱。安裝在接管路(L1)上的調(diào)節(jié)閥是調(diào)節(jié)循環(huán)水量用的，在夏天制冷循環(huán)時，控制循環(huán)水量將提高制冷量的增加率。
實施例4附圖4所示為實施例4的冷暖空調(diào)熱水三用機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行“除濕[M3]”運行模態(tài)循環(huán)圖。實施例4的結(jié)構(gòu)有與實施例1、2、3完全等同的功能。其結(jié)構(gòu)與實施例1、2、3不同之處在于所述室外換熱器由室外風(fēng)冷換熱器(S)、冷噯空調(diào)器與熱水器共用的水冷換熱器(B)、換熱器的制冷劑通路控制用的單通電磁閥(D1)和在壓縮機排氣口之后增添的水冷換熱器(A)以及(A)與(B)連接管路上的水路電磁閥(D2)組成；其連接方式是壓縮機(C)的排氣口(C1)與水冷換熱器(A)的制冷劑通路的進口連接，水冷換熱器(A)的制冷劑通路的出口分二路一路與四通二位換向電磁閥(T)的高壓氣入口(T1)相連接，另一路與電磁閥(D1)的入口相連接；水冷換熱器(A)的水通路的進口(a1)與水冷換熱器(B)的出口(b2)連接，水路電磁閥(D2)裝在(a1)與(b2)的連接管路(L3)上；水冷換熱器(B)的水出口(b2)還經(jīng)水冷換熱器(A)的旁通管路(L4)與水冷換熱器(A)的水出口(a2)相匯合后經(jīng)連接管(L2)與貯水箱(H)的循環(huán)入水口(h3)相連，再由貯水箱(H)的循環(huán)出水口(h1)與水冷換熱器(B)的水入口(b1)間的連接管(L1)構(gòu)成完整的水加熱循環(huán)回路；所述節(jié)流器(J)的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)由制冷節(jié)流元件(J1)、制熱輔助毛細(xì)管(J3)和四個單向閥(P1)、(P2)、(P3)和(P4)組成的結(jié)構(gòu)代替，所保留的制冷節(jié)流元件(J1)的出口與所述新增加的二個單向閥(P3)和(P4)的入口相連接，新增加的二個單向閥(P3)和(P4)的出口分別與原兩個單向閥(P2)和(P1)的入口相連接，也即同時分別與室內(nèi)、外機兩風(fēng)冷換熱器(V)、(S)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(V1)、(S2)相接通，制熱輔助毛細(xì)管(J3)的二端與單向閥(P4)的進出口相連接；執(zhí)行該運行模態(tài)時，三用機從室內(nèi)吸熱，室外風(fēng)機不轉(zhuǎn)，水冷換熱器(B)單獨作冷凝器又作熱水加熱器用，除濕同時獲得熱水。
當(dāng)執(zhí)行“除濕[M3]”模態(tài)運行時，其制冷劑循環(huán)路線為壓縮機(C)→水冷換熱器(A)→單通電磁閥(D1)→水冷換熱器(B)的制冷劑通道(B1→B2)→干燥器(G)→毛細(xì)管節(jié)流元件(J1)→單向閥(P3)→室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)→四通電磁閥(T4→T3)→貯液器(Q)→壓縮機(C)。室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)起制冷除濕作用。室外風(fēng)扇(F1)停。水路系統(tǒng)上水時，進水閥(W1)開，自來水進入貯水箱(H)；當(dāng)貯水箱充滿水后三用機運行時，冷水將在水冷換熱器(B)中被加熱，并引起循環(huán)，水循環(huán)途徑是儲水箱(H)(h2→h1)→連接管路(L1)→水冷換熱器(B1→B2)→水路單通電磁閥(D2)→水冷換熱器(A)→連接管路(L1)→儲水箱(H)；取用熱水時，打開進水閥(W1)，儲水箱頂層的熱水即可從熱水出口(h4)流出。在執(zhí)行“除濕[M4]”模態(tài)運行時，室內(nèi)被除濕了，除濕時空調(diào)器的冷凝熱全被利用于制熱水，不另外用電加熱水。
使用實施例4在冬天為了在室內(nèi)采暖時獲得高于25℃的溫水，而又不采用輔助電加熱器(U)時，可關(guān)閉電磁閥(D1)，開通電磁閥(D2)，并使四通電磁閥處于制熱狀態(tài)，循環(huán)水因在水冷換熱器(A)中受到過熱制冷劑氣體的加熱，熱水溫度可高于30℃，但暖氣供應(yīng)量將有所減少。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機，包括冷暖空調(diào)器的室外機(O)、室內(nèi)機(I)、熱水器和運行控制保護系統(tǒng)四大部分；所述室內(nèi)機(I)包括室內(nèi)風(fēng)冷換熱器(V)，室內(nèi)機風(fēng)扇(F2)，室內(nèi)溫度傳感器(K1)，其連接管件的兩端留有與室外機的接口(V1)、(V2)；所述室外機(O)包括壓縮機(C)、四通二位換向電磁閥(T)、室外機換熱器、室外機風(fēng)扇(F1)、化霜控制器(R)、干燥器(G)、節(jié)流器(J)、貯液器(Q)，其連接管件的兩端留有與室內(nèi)機的接口(O1)、(O2)；室內(nèi)機(I)和室外機(O)由連接管路(L5)、(L6)連接組成冷暖空調(diào)器制冷/熱循環(huán)回路，回路內(nèi)裝有制冷劑；所述熱水器包括貯水箱(H)、加熱器以及溫度顯示控制傳感器(K)，貯水箱有自來水進口和熱水出口，冷水進入箱內(nèi)底層，熱水取自箱內(nèi)頂部熱水，貯水箱內(nèi)裝滿水，貯水箱外部包有保溫層；所述運行控制保護系統(tǒng)包括單片電腦控制器、電器運轉(zhuǎn)部件的電路開關(guān)執(zhí)行元件；室外機中的壓縮機(C)的入口(C1)與貯液罐(Q)的出口相連接，四通電磁閥(T)低壓氣出口(T3)與貯液罐(Q)的入口相連接，四通電磁閥(T)除高壓氣進口(T1)外所剩的另外二個接口一個接口(T2)與室外換熱器的風(fēng)冷換熱器(S)的高壓入氣口(S1)相連接，另一個接口(T4)接至室外機的接口(O2)，再經(jīng)連接管(L6)與室內(nèi)機風(fēng)冷冷凝器接口(V2)相接；其特征在于所述室外機(O)的室外換熱器由室外風(fēng)冷換熱器(S)、冷噯空調(diào)器與熱水器共用的水冷換熱器(B)、換熱器的制冷劑通路控制用的單通電磁閥(D1)組成；所述節(jié)流器(J)為由雙節(jié)流元件和雙單向閥(P1)和(P2)組成的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)；該雙節(jié)流元件由制冷節(jié)流元件(J1)和制熱節(jié)流元件(J2)組成；所述室外換熱器組件的連接方式是壓縮機(C)的排氣口(C1)的出口連接管分二路一路與四通二位換向電磁閥(T)的高壓氣入口(T1)相連接，另一路與電磁閥(D1)的入口相連接；水冷換熱器(B)的制冷劑通道的入口(B1)與電磁閥(D1)、兩個單向閥(P1)、(P2)三者的出口共連接，其出口(B2)接干燥器(G)之后，也分二路分別與兩節(jié)流元件(J1)和(J2)的入口相連接；水冷換熱器(B)為逆流式換熱器，水路流向由下而上，制冷劑流向由上而下，其下部留有入水口(b1)，上方留有出水口(b2)；所述節(jié)流器(J)的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)的兩個單向閥(P1)、(P2)的入口，分別與兩個節(jié)流元件(J2)、(J1)的出口，及分別與室外機風(fēng)冷換熱器(S)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(S2)、室外機所留的接口(O1)連接，該接口(O1)經(jīng)連接管路(L5)與室內(nèi)機風(fēng)冷換熱器(V)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(V1)相連接；所述熱水器的加熱器為組合加熱器，它由水冷換熱器(B)輔以電加熱器(U)組成；所述電加熱器(U)可安裝在貯水箱(H)的水層中、或水冷換熱器(B)中或它們之間的連接管路中，最好置于貯水箱(H)的循環(huán)熱水入口(h3)的上方水層中、或安裝在水冷換熱器(B)的制冷劑盤管的上方水層中；所述熱水器的貯水箱(H)設(shè)有循環(huán)水的進、出口，循環(huán)水的進口的實際水位高于循環(huán)水的出口水位和水冷換熱器(B)出水口(b2)的水位；所述水冷換熱器(B)的循環(huán)水進口(b1)、循環(huán)水出口(b2)，用連接管(L1)和(L2)分別與貯水箱(H)的循環(huán)水出口(h1)和循環(huán)熱水入口(h3)相連，組成熱水加熱循環(huán)回路；
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機，特征在于所述室外換熱器也可由室外風(fēng)冷換熱器(S)、冷噯空調(diào)器與熱水器共用的水冷換熱器(B)、換熱器的制冷劑通路控制用的單通電磁閥(D1)和在壓縮機排氣口之后增添的水冷換熱器(A)以及(A)與(B)連接管路上的水路電磁閥(D2)組成；其連接方式是壓縮機(C)的排氣口(C1)與水冷換熱器(A)的制冷劑通路的進口連接，水冷換熱器(A)的制冷劑通路的出口分二路一路與四通二位換向電磁閥(T)的高壓氣入口(T1)相連接，另一路與電磁閥(D1)的入口相連接；水冷換熱器(A)的水通路的進口(a1)與水冷換熱器(B)的出口(b2)連接，水路電磁閥(D2)裝在(a1)與(b2)的連接管路(L3)上；水冷換熱器(B)的水出口(b2)還經(jīng)水冷換熱器(A)的旁通管路(L4)與水冷換熱器(A)的水出口(a2)相匯合后經(jīng)連接管(L2)與貯水箱(H)的循環(huán)入水口(h3)相連，再由貯水箱(H)的循環(huán)出水口(h1)與水冷換熱器(B)的水入口(b1)間的連接管(L1)構(gòu)成完整的水加熱循環(huán)回路；
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機，特征在于所述的節(jié)流器(J)的雙回路雙向節(jié)流機構(gòu)也可用由制冷節(jié)流元件(J1)、制熱輔助毛細(xì)管(J3)和四個單向閥(P1)、(P2)、(P3)和(P4)組成的結(jié)構(gòu)代替，所保留的制冷節(jié)流元件(J1)的出口與所述新增加的二個單向閥(P3)和(P4)的入口相連接，新增加的二個單向閥(P3)和(P4)的出口分別與原兩個單向閥(P2)和(P1)的入口相連接，也即同時分別與室內(nèi)、外機兩風(fēng)冷換熱器(V)、(S)的離壓縮機(C)遠(yuǎn)端的端口(V1)、(S2)相接通，制熱輔助毛細(xì)管(J3)的二端與單向閥(P4)的進出口相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機，特征在于當(dāng)所述熱水器的貯水箱(H)的箱底和循環(huán)冷水出口的空間位置不高于水冷換熱器(B)的入水口(b1)位置，或水箱的循環(huán)水入口的位置不高于水冷換熱器(B)的出水口(b2)的位置，或貯水箱(H)安裝于室時，在貯水箱(H)與水冷換熱器(B)之間的連接管路(L1)或連接管路(L2)上也可安裝微型管道水泵(X)和循環(huán)水流量調(diào)節(jié)閥(W2)。
專利摘要本實用新型雙效四季節(jié)能冷暖空調(diào)熱水三用機,特征在于其空調(diào)器室外機的風(fēng)冷換熱器后增加了水冷換熱器作水加熱器用,并采用一個電磁閥、雙毛細(xì)管、雙單向閥組成的多形式循環(huán)回路;因而具有夏天獲熱水不多用電又可增加冷氣量、冬天獲溫水而供噯不減、春秋制熱水節(jié)電70%、且可用小功率加熱快速供熱水、其熱水器年均節(jié)電約85%等優(yōu)點,并使現(xiàn)有只能在冬夏使用的空調(diào)器成為四季皆可用的節(jié)能產(chǎn)品。
文檔編號F24F3/06GK2473495SQ0026445
公開日2002年1月23日 申請日期2000年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
發(fā)明者陳則韶 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)