热泵热水空调机组及其工作方法
专利汇可以提供热泵热水空调机组及其工作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的目的在于提供一种 热 泵 热 水 空调 机组及其工作方法，性能更优化，可 回收利用 空调机组产生的废热，也能够利用高能效的热泵原理制热水，节能环保，并有利于多模式多功能控制的实现。包括有控制系统、空调室外机、空调室内机、 热水器 、以及多条冷媒管道；冷媒在所述冷媒管道内循环流动；热水器包括有水箱、热水发生器、以及连接所述水箱和热水发生器的水管；空调室外机包括有四通 阀 A和 四通阀 B，四通阀A的端口一通 过冷 媒管道一与 压缩机 的高压出口端连接，四通阀B的端口一通过冷媒管道二与压缩机的高压出口端连接；热水发生器设置在压缩机的高压出口端和四通阀B之间，所述冷媒管道二还包括有换 热管 道段，所述换热管道段位于所述热水发生器内部。，下面是热泵热水空调机组及其工作方法专利的具体信息内容。
1、热泵热水空调机组，包括有控制系统、空调室外机(1)、空调室内机(3)、热水器(2)、 以及连接于所述空调室外机(1)、空调室内机(3)、热水器(2)之间的多条冷媒管道 (4)；冷媒在所述冷媒管道(4)内循环流动；所述热水器(2)包括有水箱(22)、 热水发生器(21)、以及连接所述水箱(22)和热水发生器(21)的水管(27)；所述 空调室外机(1)包括有一台或一台以上的压缩机(10)、换热器(17)、节流装置(18)、 以及冷媒管道控制装置，所述压缩机(10)、换热器(17)、节流装置(18)、以及冷 媒管道控制装置均通过冷媒管道(4)连接；所述冷媒管道控制装置包括有四通阀A(15) 和四通阀B(16)，其特征在于：所述四通阀A的端口一(151)通过冷媒管道一(41) 与压缩机(10)的高压出口端连接，所述四通阀B的端口一(161)通过冷媒管道二 (42)与压缩机(10)的高压出口端连接；所述热水发生器(21)设置在压缩机(10) 的高压出口端和四通阀B(16)之间，所述冷媒管道二(42)还包括有换热管道段(421)， 所述换热管道段(421)位于所述热水发生器(21)内部。
2、根据权利要求1所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述四通阀A(15)包括有 四通阀A端口一(151)、四通阀A端口二(152)、四通阀A端口三(153)、和四通阀 A端口四(154)，所述四通阀A端口二(152)通过冷媒管道三(43)与所述空调室内 机(3)的室内机组(31)连接；所述四通阀A端口三(153)、和四通阀A端口四(154) 之间连接有毛细管(155)；所述四通阀B(16)包括有四通阀B端口一(161)、四通 阀B端口二(162)、四通阀B端口三(163)、和四通阀B端口四(164)；所述四通阀 B端口三(163)与四通阀A端口三(153)通过冷媒管道连接，四通阀B端口四(164) 通过冷媒管道连接换热器(17)。
3、根据权利要求2所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述空调室外机(1)包括有 第二节流装置(14)，所述四通阀B端口二(162)通过冷媒管道连接第二节流装置(14)， 所述第二节流装置(14)包括电子膨胀阀C(141)、电磁阀B(142)、以及单向阀B (143)；所述电磁阀B(142)、以及单向阀B(143)串联后再与电子膨胀阀C(141) 并联；所述单向阀B(143)的截止端、电子膨胀阀C(141)的远离四通阀B的一端， 与冷媒管道五(45)连接；所述空调室外机包括有储液罐(19)，冷媒管道五(45) 从储液罐(19)第二接口伸进所述储液罐(19)内腔中；所述储液罐(19)设置有第 一接口、第二接口和第三接口。
4、根据权利要求3所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述换热器(17)可包括一 组或一组以上的换热器部件，不同换热器部件之间采用并联的方式连接；所述换热器 (17)的远离四通阀B的一端，连接节流装置(18)后从储液罐(19)第三接口接入 储液罐(19)内腔。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述压缩机(10) 的高压端连接有油分离器(11)，低压端连接有气分离器(12)；所述与压缩机(10) 的高压端连接的冷媒管道旁，设置有高压传感器(131)，所述与压缩机(10)的低压 端连接的冷媒管道旁，设置有低压传感器(132)。
6、根据权利要求3所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述空调室内机包括有一套 以上的室内机组(31)，所述室内机组(31)采用并联的方式，通过冷媒管道三(43) 与四通阀A(15)的端口二(152)连接、通过冷媒管道四(44)、从储液罐(19)的 第一接口接入储液罐(19)内腔。
7、根据权利要求1或2或3或4所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述连接水箱 (22)与热水发生器(21)的水管(27)包括有进水管和出水管，分别通过进水阀(28)、 出水阀(25)与热水发生器(21)连通；所述热水发生器(21)的外壳体底部，还设 置有减压阀(23)以及排污阀(24)；所述热水发生器(21)内，还设置有水温感温 包(26)。
8、根据权利要求1或2或3或4所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述空调室外 机包括有多台压缩机(10)，其中至少有一台为变频或变容压缩机，所述多台压缩机(10) 采用并联的方式连接。
9、根据权利要求3所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述节流装置(18)包括有 相互间采用并联的方式连接的电子膨胀阀A(182)、电子膨胀阀B(181)、以及电磁 阀A(183)；所述节流装置(18)还包括有三个单向阀；所述连接电子膨胀阀A(182)、 电子膨胀阀B(181)、以及电磁阀A(183)低压端的冷媒管道六(46)伸进所述储液 罐(19)内腔中。
10、根据权利要求3所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述节流装置(18)包括有 电子膨胀阀B(181)、和电磁阀A(183)；所述电子膨胀阀B(181)、以及电磁阀A(183) 之间设置有单向阀(185)、(186)。
11、根据权利要求3所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述节流装置(18)包括有 相互间采用并联的方式连接的毛细管一(184)、电子膨胀阀B(181)、以及电磁阀A (183)；所述节流装置(18)还包括有一个单向阀；所述连接毛细管一(184)、电子 膨胀阀B(181)、以及电磁阀A(183)低压端的冷媒管道六(46)伸进所述储液罐(19) 内腔中。
12、根据权利要求5所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述压缩机低压吸气端连接 了电磁阀、毛细管后从储液罐(19)第一接口伸入储液罐内腔。
13、根据权利要求5所述的热泵热水空调机组，其特征在于：所述压缩机低压吸入端与高 压出口端还连接有毛细管和电磁阀。
14、如权利要求1所述的热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于：所述方法包括如下 多种运行模式：
第一：制冷模式；
第二：制热模式；
第三：制冷运行同时制热水模式；
第四：制热水模式；
第五：制热运行同时制热水模式。
15、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制冷模式具体运行模式如下：四通阀A(15)断电，四通阀B(16)断电，电磁阀B (142)断电，电磁阀A(183)上电，电子膨胀阀C(141)关闭，高温高压气体过热 水发生器但不进行冷凝，过四通阀B(16)到换热器(17)冷凝，然后经电磁阀A(183)、 储液罐(19)，到室内有制冷需求的室内机组(31)的蒸发器蒸发，之后回压缩机(10) 压缩为高压高温气态冷媒，构成一个循环。
16、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制热模式具体运行模式如下：四通阀A(15)上电，四通阀B(16)上电，电磁阀A(183) 断电，电磁阀B(142)断电，电子膨胀阀C(141)关紧，高温高压冷媒走有需要制 热的室内机组(31)，通过室内侧的电子膨胀阀调节流量后，过储液罐(19)，再到电 子膨胀阀A(182)与电子膨胀阀B(181)节流，到换热器(17)蒸发，换热器(17) 分块控制，根据需要调节使用换热器(17)的单块或两块全部使用，最后回压缩机压 缩为高压高温气态冷媒。
17、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制冷同时制热水模式具体运行模式如下：四通阀A(15)断电，四通阀B(16)断电， 电磁阀A(183)上电，电磁阀B(142)断电，电子膨胀阀C(141)关紧，高温高压 气态冷媒过热水发生器(21)冷凝，再到换热器(17)再次冷凝，过电磁阀A(183)， 到储液罐(19)，去有制冷需求的室内机组(31)的蒸发器蒸发，之后回压缩机压缩， 构成一个循环。
18、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制冷同时制热水模式具体运行模式如下：四通阀A(15)断电，四通阀B(16)上电， 电磁阀B(142)上电，电磁阀A(183)断电，高温高压气体过热水发生器(21)冷 凝，过电磁阀B(142)，到储液罐(19)，一路制冷剂去有制冷需求室内机组(31)的 蒸发器蒸发，一路制冷剂经换热器(17)蒸发，之后两路制冷剂汇合后流回压缩机压 缩，构成一个循环。
19、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制冷同时制热水模式具体运行模式如下：四通阀A(15)断电，四通阀B(16)上电， 电磁阀B(142)上电，电磁阀A(183)断电，电子膨胀阀A(182)和电子膨胀阀B (181)关紧，高温高压气体冷媒过热水发生器冷凝，过电磁阀B(142)，到储液罐(19)， 去有制冷需求的室内机组(31)换热之后回压缩机压缩，构成一个循环。
20、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制热水模式具体运行模式如下：四通阀A(15)断电，四通阀B(16)上电，电磁阀B (142)上电，电磁阀A(183)断电，高温高压冷媒气体过热水发生器(21)冷凝， 过四通阀B(16)后再过电磁阀B(142)，到储液罐(19)，到电子膨胀阀A(182)和 电子膨胀阀B(181)节流，根据需求选择使用单块换热器(17)或两块换热器全部使 用，之后回压缩机压缩，构成一个循环。
21、根据权利要求14所述的如权利要求9所述热泵热水空调机组的工作方法，其特征在于： 制热同时制热水模式具体运行模式如下：在有制热同时又有制热水需求时候，四通阀 A(15)上电，四通阀B(16)上电，电磁阀B(142)断电，高温高压气态冷媒走热水 发生器(21)和有需要制热的室内机组(31)同时冷凝，通过各自连接的电子膨胀阀 节流后，汇集到储液罐(19)，经过电子膨胀阀A(182)和电子膨胀阀B(181)到换 热器(17)蒸发，换热器(17)分块控制，根据需要调节使用换热器(17)的单块或 两块全部使用，最后回压缩机压缩为高压高温气态冷媒。
技术领域
本发明属于空调技术的应用领域，具体涉及一种能将热量回收、具有制热水功能的热泵 热水空调机组及其工作方法。
背景技术
发明内容
本发明是通过以下技术方案来实现的：
热泵热水空调机组，包括有控制系统、空调室外机、空调室内机、热水器、以及连接于 所述空调室外机、空调室内机、热水器之间的多条冷媒管道；冷媒在所述冷媒管道内循环流 动；所述热水器包括有水箱、热水发生器、以及连接所述水箱和热水发生器的水管；所述空 调室外机包括有一台或一台以上的压缩机、换热器、节流装置、以及冷媒管道控制装置，所 述压缩机、换热器、节流装置、以及冷媒管道控制装置均通过冷媒管道连接；所述冷媒管道 控制装置包括有四通阀A和四通阀B，其中，所述四通阀A的端口一通过冷媒管道一与压缩 机的高压出口端连接，所述四通阀B的端口一通过冷媒管道二与压缩机的高压出口端连接； 所述热水发生器设置在压缩机的高压出口端和四通阀B之间，所述冷媒管道二还包括有换热 管道段，所述换热管道段位于所述热水发生器内部。
所述空调室外机包括有一台或一台以上的压缩机，其中至少有一台为变频或变容压缩机。
所述空调室内机包括有一套以上的室内机组，所述室内机组采用并联的方式，通过冷媒 管道与空调室外机连接。
热泵热水空调机组的工作方法，其中，所述方法包括如下多种运行模式：
第一：制冷模式；
第二：制热模式；
第三：制冷运行同时制热水模式；
第四：制热水模式；
第五：制热运行同时制热水模式。
综上，本发明的有益效果是：
本发明的热泵热水空调机组，包括有控制系统、空调室外机、空调室内机、热水器，热 水发生器设置在压缩机的高压出口端和四通阀B之间；将变频或变容量调节技术与热泵热水 空调技术有机结合，实现多模式多功能，节能环保，技术效果描述如下，其一：在制冷同时 制热水，为了节能而实现三种优化控制方式；其二：实现制热同时制热水，实现节能、高效 控制而避免传统多联空调热水机频繁使用电加热；其三：能实现高效节能的五种重要模式； 其四：在多种模式下，为了节能优化系统控制可以将换热器17选择作为蒸发器或者作为冷 凝器使用；其五：换热器17在多种模式下可以分块控制调节，使其能分配更加合理完善； 其六：变频或变容技术与热泵热水空调技术有机结合；其七：在变频或变容多联热泵热水机 组中，可以实现完全热回收，节能环保。
附图说明
图1是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制冷模式循环示意图；
图2是本发明热泵热水空调机组的节流装置实施方式二结构示意图；
图3是本发明热泵热水空调机组的节流装置实施方式三结构示意图；
图4是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制热模式循环示意图；
图5是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制冷同时制热水模式一循环示意图；
图6是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制冷同时制热水模式二循环示意图；
图7是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制冷同时制热水模式三循环示意图；
图8是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制热水模式循环示意图；
图9是本发明热泵热水空调机组的结构示意图及制热同时制热水模式循环示意图。
附图标记说明：
空调室外机1、空调室内机3、热水器2、冷媒管道4、压缩机10、油分离器11、气分 离器12、第二节流装置14、四通阀A15、四通阀B16、换热器17、节流装置18、储液罐19、 热水发生器21、水箱22、减压阀23、排污阀24、出水阀25、水温感温包26、水管27、进 水阀28、室内机组31、冷媒管道一41、冷媒管道二42、冷媒管道三43、冷媒管道四44、 冷媒管道五45、冷媒管道六46、高压传感器131、低压传感器132、电子膨胀阀C141、电磁 阀B142、单向阀B143、四通阀A端口一151、四通阀A端口二152、四通阀A端口三153、 四通阀A端口四154、毛细管155、四通阀B端口一161、四通阀B端口二162、四通阀B端 口三163、四通阀B端口四164、电子膨胀阀A182、电子膨胀阀B181、电磁阀A183、毛细管 一184、单向阀185、单向阀186、换热管道段421。
具体实施方式
所述四通阀A15包括有四通阀A端口一151、四通阀A端口二152、四通阀A端口三153、 和四通阀A端口四154，所述四通阀A端口二152通过冷媒管道三43与所述空调室内机3的 室内机组31连接；所述四通阀A端口三153、和四通阀A端口四154之间连接有毛细管155； 所述四通阀B16包括有四通阀B端口一161、四通阀B端口二162、四通阀B端口三163、和 四通阀B端口四164；所述四通阀B端口三163与四通阀A端口三153通过冷媒管道连接， 四通阀B端口四164通过冷媒管道连接换热器17。
所述空调室外机1包括有第二节流装置14，所述四通阀B端口二162通过冷媒管道连接 第二节流装置14，所述第二节流装置14包括电子膨胀阀C141、电磁阀B142、以及单向阀 B143；所述电磁阀B142、以及单向阀B143串联后再与电子膨胀阀C141并联；所述单向阀 B143的截止端、电子膨胀阀C141的远离四通阀B的一端，与冷媒管道五45连接；所述空调 室外机包括有储液罐19，冷媒管道五45从储液罐19第二接口伸进所述储液罐19内腔中； 所述储液罐19设置有第一接口、第二接口和第三接口。
所述空调室内机包括有一套以上的室内机组31，所述室内机组31采用并联的方式，通 过冷媒管道三43与四通阀A15的端口二152连接、通过冷媒管道四44、从储液罐19的第一 接口接入储液罐19内腔。
所述连接水箱22与热水发生器21的水管27包括有进水管和出水管，分别通过进水阀 28、出水阀25与热水发生器21连通；所述热水发生器21的外壳体底部，还设置有减压阀 23以及排污阀24；所述热水发生器21内，还设置有水温感温包26。
所述空调室外机包括有多台压缩机10，其中至少有一台为变频或变容压缩机，所述多台 压缩机10采用并联的方式连接。
所述压缩机10的高压端连接有油分离器11，低压端连接有气分离器12；所述与压缩机 10的高压端连接的冷媒管道旁，设置有高压传感器131，所述与压缩机10的低压端连接的 冷媒管道旁，设置有低压传感器132。
所述压缩机低压吸气端连接了电磁阀、毛细管后从储液罐19第一接口伸入储液罐内腔。
所述压缩机低压吸入端与高压出口端还连接有毛细管和电磁阀。
所述换热器17可包括一组或一组以上的换热器部件，不同换热器部件之间采用并联的方 式连接；所述换热器17的远离四通阀B的一端，连接节流装置18后从储液罐19第三接口 接入储液罐19内腔。
所述节流装置实施方式一：
如图1所示，所述节流装置18包括有相互间采用并联的方式连接的电子膨胀阀A182、 电子膨胀阀B181、以及电磁阀A183；所述节流装置18还包括有三个单向阀；所述连接电子 膨胀阀A182、电子膨胀阀B181、以及电磁阀A183低压端的冷媒管道六46伸进所述储液罐 19内腔中。
所述节流装置实施方式二：
如图2所示，所述节流装置18包括有电子膨胀阀B181、和电磁阀A183；所述电子膨胀 阀B181、以及电磁阀A183之间设置有单向阀185、186。
所述节流装置实施方式三：
如图3所示，所述节流装置18包括有相互间采用并联的方式连接的毛细管一184、电子 膨胀阀B181、以及电磁阀A183；所述节流装置18还包括有一个单向阀；所述连接毛细管一 184、电子膨胀阀B181、以及电磁阀A183低压端的冷媒管道六46伸进所述储液罐19内腔中。
热泵热水空调机组的工作方法，其中，所述方法包括如下多种运行模式：
第一：制冷模式；
第二：制热模式；
第三：制冷运行同时制热水模式；
第四：制热水模式；
第五：制热运行同时制热水模式。
本发明基于变频或变容多联机和空调热水机之上，实现多模式高能效运行，适应于多种 工况条件，具体多种运行模式如下：
第一：制冷模式；
如图1所示，制冷模式具体运行模式如下：四通阀A15断电，四通阀B16断电，电磁 阀B142断电，电磁阀A183上电，电子膨胀阀C141关闭，高温高压气体过热水发生器但不 进行冷凝，过四通阀B16到换热器17冷凝，然后经电磁阀A183、储液罐19，到室内有制冷 需求的室内机组31的蒸发器蒸发，之后回压缩机10压缩为高压高温气态冷媒，构成一个循 环。
第二：制热模式；
如图4所示，制热模式具体运行模式如下：四通阀A15上电，四通阀B16上电，电磁阀 A183断电，电磁阀B142断电，电子膨胀阀C141关紧，高温高压冷媒走有需要制热的室内机 组31，通过室内侧的电子膨胀阀调节流量后，过储液罐19，再到电子膨胀阀A182与电子膨 胀阀B181节流，到换热器17蒸发，换热器17分块控制，根据需要调节使用换热器17的单 块或两块全部使用，最后回压缩机压缩为高压高温气态冷媒。
第三：制冷运行同时制热水模式；
制冷同时制热水模式具体运行模式如下，有三种控制方式：
如图5所示，其一：四通阀A15断电，四通阀B16断电，电磁阀A183上电，电磁阀B142 断电，电子膨胀阀C141关紧，高温高压气态冷媒过热水发生器21冷凝，再到换热器17再 次冷凝，过电磁阀A183，到储液罐19，去有制冷需求的室内机组31的蒸发器蒸发，之后回 压缩机压缩，构成一个循环。
如图6所示，其二，四通阀A15断电，四通阀B16上电，电磁阀B142上电，电磁阀A183 断电，高温高压气体过热水发生器21冷凝，过电磁阀B142，到储液罐19，去有制冷需求室 内机组31的蒸发器和室外换热器17蒸发，之后回压缩机压缩，构成一个循环。
注意此时根据需要调节使用外部单块换热器或两块全部使用，即在制冷同时制热水过程 中，换热器17可以作为蒸发器使用，并且可以分块控制调节，使其能分配更加合理完善。
其三：如图7所示，制冷同时制热水模式具体运行模式如下：四通阀A15断电，四通 阀B16上电，电磁阀B142上电，电磁阀A183断电，高温高压气体过热水发生器21冷凝， 过电磁阀B142，到储液罐19，一路制冷剂去有制冷需求室内机组31的蒸发器蒸发，一路制 冷剂经换热器17蒸发，之后两路制冷剂汇合后流回压缩机压缩，构成一个循环。
在制冷同时制热水，有上述三种方式控制调节，优化性能，达到最优配置，第三种为完 全热回收模式，高效节能。
第四：制热水模式；
如图8所示，制热水模式具体运行模式如下：四通阀A15断电，四通阀B16上电，电磁 阀B142上电，电磁阀A183断电，高温高压冷媒气体过热水发生器21冷凝，过四通阀B16 后再过电磁阀B142，到储液罐19，到电子膨胀阀A182和电子膨胀阀B181节流，根据需求 选择使用单块换热器17或两块换热器全部使用，之后回压缩机压缩，构成一个循环。
第五：制热运行同时制热水模式。
如图9所示，制热同时制热水模式具体运行模式如下：在有制热同时又有制热水需求时 候，四通阀A15上电，四通阀B16上电，电磁阀B142断电，高温高压气态冷媒走热水发生器 21和有需要制热的室内机组31同时冷凝，通过各自连接的电子膨胀阀节流后，汇集到储液 罐19，经过电子膨胀阀A182和电子膨胀阀B181到换热器17蒸发，换热器17分块控制，根 据需要调节使用换热器17的单块或两块全部使用，最后回压缩机压缩为高压高温气态冷媒。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围 内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。
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