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Title:
HEAT PUMP HOT WATER AIR CONDITIONER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/123979
Kind Code:
A1
Abstract:
A heat pump hot water air conditioner includes a compressor (1), a three-way valve (2), a four-way valve (5), a first heat exchanger (6), a second heat exchanger (9), a hot water heat exchanger (3) and a first check valve (4). The discharge port of the compressor (1) is connected with the inlet (21) of the three-way valve (2), and the first outlet (22) of the three-way valve (2) is connected with the inlet (51) of the four-way valve (5). The input end of the hot water heat exchanger (3) is connected with the second outlet (23) of the three-way valve (2), and the output end thereof is connected with the inlet (51) of the four-way valve (5) via the first check valve (4). The water system of the hot water heat exchanger (3) is connected with a water source. The refrigerant flow direction is controlled by opening or closing the four-way valve (5), the three-way valve (2) and a two-way valve (10) to achieve switching among seven functions of cooling-only, dehumidifying-only, heating-only, cooling-supplying hot water, dehumidifying-supplying hot water, heating-supplying hot water and supplying hot water-only.

Inventors:
CHAN WINGYIM (CN)
MICHAEL SMITH STEVEN (AU)
ZHANG JIANTAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/000449
Publication Date:
October 13, 2011
Filing Date:
April 06, 2010
Export Citation:
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Assignee:
VAST VISION LTD (CN)
CHAN WINGYIM (CN)
MICHAEL SMITH STEVEN (AU)
ZHANG JIANTAO (CN)
International Classes:
F25B30/02; F24F5/00; F25B13/00
Foreign References:
CN200968742Y2007-10-31
CN200972291Y2007-11-07
AU2010100284A42010-04-29
JP2009052869A2009-03-12
JP2002243300A2002-08-28
US6668572B12003-12-30
Attorney, Agent or Firm:
BAND LAWER FIRM (CN)
广东秉德律师事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种热泵热水空调器, 包括: 压缩机( 1 ) 、 四通阀 (5 ) 、 第一换热器 (6)及第二换热器 (9) , 四通阀 (5 ) 的第一转换口 (52) 、 第二转换口 (53) 、 出口 (54)分别连接第一换热器(6)—端、 第二换热器 (9)一端、 压缩机(1 )吸气端, 第一换热器 (6) 的另一端连接第二换热器 (9) 的另一 端; 其特征在于: 还包括三通阀 (2 ) 、 热水换热器 (3 ) 及第一单向阀

(4) ; 压缩机(1 ) 的排气端连接三通阀 (2) 的入口 (21 ) , 三通阀 (2) 的 第一出口 (22)连接四通阀 (5) 的入口 (51 ) ; 热水换热器(3) 的输入端连 接三通阀 (2) 的第二出口 (23 ) , 输出端经第一单向阀 (4) 连接四通阀

(5) 的入口 (51) ; 热水换热器(3) 的水系统连接水源。 2、 根据权利要求 1 所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述第一换热器

(6) 的另一端与第二换热器 (9) 的另一端通过分流器 (7) 、 第二单向阀组 件 (8) 、 二通阀 (10)及第一膨胀装置 (11 ) 连接, 具体连接方式为: 所述 第一换热器 (6) 另一端连接分流器 (7) 的汇流端口 (71 ) , 分流器(7) 的 第一分支口 (72)连接二通阀 (10)和第一膨胀装置 (11 ) 串接形成的支路一 端, 分流器 (7) 的第二分支口 (73)连接第二单向阀组件 (8) 所在的支路一 端, 二通阀 (10)和第一膨胀装置 (11 ) 串接形成的支路的另一端及第二单向 阀组件(8)所在的支路另一端均连接第二换热器(9) 的另一端。

3、 根据权利要求 2所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述第二单向阔组 件 (8) 包括一具有第一端口 (81 ) 、 第二端口 (82) 、 第三端口 (83) 的三 孔单向阀 (80) 、 笫二膨胀装置(84) 、 第三膨胀装置 (85) , 其中, 第二端 口 (82)连接第二膨胀装置 (84)后与分流器第二分支口 (72)相连; 第三端 口 (83 ) 连接第三膨胀装置 (85 ) 后与第一端口 (81 ) 相连, 且第一端口 (81)连入第二换热器(9) 。

4、 根据权利要求 3 所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述三孔单向阀 (80)从第一端口到第二、 三端口方向导通。 5、 根据权利要求 2所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述第- "膨胀装置 ( 11) 为膨胀阀或毛细管。

6、 根据权利要求 2所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述第二单向阀组 件(8) 中的第二膨胀装置(84)和第三膨胀装置 (85)为膨胀阀或毛细管。

7、 根据权利要求 1 所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述热水换热器

(3) 的水系统入口与循环水泵(12)连接, 水系统出口与水流开关 (13)连 接。

8、 根据权利要求 1 所述的热泵热水空调器, 其特征在于: 所述第一单向阀

(4)从热水换热器 (3)输出端流向四通阀 (5) 的入口方向导通。

Description:
热泵热水空调器

【技术领域】

本实用新型涉及制冷制热技术领域, 具体涉及热泵热水空调器。 【背景技术】

随着经济发展、 社会的进步和人们生活水平的提高及对环境保 护意识的提 高, 空气调节器有着越来越好的市场前景, 逐渐走进越来越多的家庭和应用场 所。 而当前, 大部分空调器也只是具有夏天制冷、 冬天制热以调节室内空气的 功能。 空调器在制冷过程中所产生的大量的热量都被 毫无利用地排放到室外大 气中, 造成了大气温度上升和能源的极大浪费; 一般空调的制冷剂使用非天然 的环保制冷剂, 破坏了环境, 利用率也不高; 与此同时, 有空调的家庭和办公 场所还需要另外购买热水器以解决生活中日常 用热水问题, 增加了开支, 而且 电热水器、 燃气热水器耗能很大、 能源利用率不高。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是, 提供一种具有单独制冷、 单独除湿、 单独制热、 制冷制热水、 除湿制热水、 制热制热水和单独制热水七种功能, 并 且可以自动转换的热泵热水空调器。

为了解决上述技术问题, 本实用新型采用了如下的技术方案:

一种热泵热水空调器, 包括: 压缩机、 四通阀、 第一换热器及第二换热 器, 四通阀的第一转换口、 第二转换口、 出口分别连接第一换热器一端、 第二 换热器一端、 压缩机吸气端, 第一换热器的另一端连接第二换热器的另一端 ; 其特征在于: 还包括三通阀、 热水换热器及第一单向阀; 压缩机的排气端连接 三通阀的入口, 三通阀的第一出口连接四通岡的入口; 热水换热器的输入端连 接三通阀的第二出口, 输出端经第一单向阀连接四通阀的入口; 热水换热器的 水系统连接水源。

所述第一单向阀从热水换热器输出端流向四通 阀的入口方向导通。 所述第一换热器的另一端与第二换热器的另一 端通过分流器、 第二单向阀 组件、 二通阀及第一膨胀装置连接, 具体连接方式为: 所述第一换热器另一端 连接分流器的汇流端口, 分流器的第一分支口连接二通阀和第一膨胀装 置串接 的支路的一端, 分流器的第二分支口连接第二单向阀组件所在 支路一端, 二通 阀和第一膨胀装置串接的支路的另一端及第二 单向阀组件所在支路的另一端均 连接第二换热器的另一端。

所述第二单向阀组件包括一具有第一端口、 第二端口、 第三端口的三孔单 向阀、 第二膨胀装置、 第三膨胀装置, 其中, 第二端口连接第二膨胀装置后与 分流器第二分支口相连; 第三端口连接第三膨胀装置后与第一端口相连 , 且第 一端口连入第二换热器; 所述三孔单向阀从第一端口到第二、 三端口方向导 通。

所述热水换热器的水系统入口与循环水泵连接 , 水系统出口与水流开关连 接。

本实用新型通过四通阀、 三通阀、 二通阀等将空调机的第一换热器; 第二 换热器及热水换热器有机地组合在一起(热水 换热器在室外机里面) , 并通过 四通阀、 三通阀、 二通阀的开启或关闭控制制冷剂导向, 实现单独制冷(或除 湿) 、 单独制热、 制冷(或除湿) 制热水、 制热制热水和单独制热水七种功能 的转换, 把空调和热水换热器发挥到较佳效果。

【附图说明】

图 1是本实用新型实施例一单独制冷(除湿) 时的工作原理图。

图 2是本实用新型实施例一单独制热时的工作原 图。

图 3是本实用新型实施例一制冷(除湿)制热水 的工作原理图。

图 4是本实用新型实施例一制热制热水时的工作 理图。

图 5是本实用新型实施例一单独制热水时的工作 理图。

图 6是本实用新型另一实施例单独制热水时的工 原理图。

【具体实施方式】 下面以图 1为例, 首先说明本实用新型提供的热泵热水空调器的 构造。 该 热泵热水空调器包括: 压缩机 1、 三通阀 2、 热水换热器 3、 第一单向阀 4、 四 通阀 5、 第一换热器 6、 分流器 7、 第二单向阀组件 8、 第二换热器 9、 二通阀 10、 第一膨胀装置 11、 水泵 12及水流开关 13。 压缩机 1的排气端连接三通阀 2的入口 21, 三通阀 2的第一出口 22连接四通阀 5的入口 51 , 四通阀 5的第 一转换口 52、 第二转换口 53、 出口 54分别连接第一换热器 6—端、 第二换热 器 9一端、 压缩机 1吸气端; 第一换热器 6另一端连接分流器 7的汇流端口 71 , 分流器 7的第一分支口 72连接由二通阀 10和第一膨胀装置 11 串接组成 的支路一端, 分流器 7的第二分支口 73连接第二单向阀组件 8所在支路一 端, 二通阀 10和第一膨胀装置 11串接的支路的另一端及第二单向阀组件 8所 在支路的另一端均连接第二换热器 9的另一端; 热水换热器 3的输入端连接三 通阀 2的第二出口 23 , 输出端经第一单向阀 4连接四通阀 5的入口 51, 第一 单向阀 4从热水换热器输出端流向四通阔 5的入口方向导通; 热水换热器 3的水系统(其加热水的循环是通过管路连接 入口与循环水泵 12连接 ·, 水系 统出口与水流开关 13连接。

所述第二单向阀组件 8包括一具有第一端口 81、 第二端口 82、 第三端口 83的三孔单向阀 80、 第二膨胀装置 84、 第三膨胀装置 85 , 其中, 第二端口 82连接第一膨胀装置 84后与分流器第二分支口 73相连; 第三端口 83连接第 三膨胀装置 85后与第一端口 81相连, 且第一端口 81连入第二换热器 9。 三孔 单向阀 80从第一端口到第二、 三端口方向导通。

所述第一膨胀装置 11 包括膨胀阀或毛细管; 上述第二单向阀组件 8中的 第二膨胀装置 84、 第三膨胀装置 85也包括膨胀阀或毛细管。

基于上述结构, 通过控制四通阀 5、 三通阀 2、 二通阀 10的启闭及具体连 通方式, 可以使得上述热泵热水空调器在单独制冷(或 除湿) 、 单独制热、 制 冷(或除湿)制热水、 制热制热水和单独制热水七种模式下工作, 下面分别进 行说明。

如图 1所示, 热泵热水空调器在单独制冷(或除湿)模式运 行时, 三通阀 2的入口 21连通第一出口 22, 四通阀 5的入口 51连通第一转换口 52, 四通阀 5的转换口 53连通出口 54, 二通阀 10此时关闭, 第一换热器 6经分流器 7的 第二分支口 73连通第二单向阀组件 8所在的支路, 进而连通第二换热器 9, 第 二换热器 9再通过四通阀 5的第二转换口 53、 出口 54与压缩机 1吸气口连 通。 其工作原理是: 压缩机 1排出的高温高压制冷剂气体经过三通阀 2和四通 阀 5的第一转换口 52进入第一换热器 6进行冷却,冷却后的制冷剂液体经过第 二单向阀组件 8进入第二换热器 9进行蒸发, 吸收内部环境热量(水蒸汽) , 达到单制冷(除湿)效果, 之后制冷剂经四通阀 5的第二转换口 53、 出口 54 后再次吸入压缩机 1内。

如图 2所示, 当热泵热水空调器在单独制热模式运行时,三 通阀 2的入口 21连通第一出口 22, 四通阀 5的入口 51连通第二转换口 53, 四通阀 5的第一 转换口 52连通出口 54, 四通阀 5的第二转换口 53与第二换热器 9连通, 二通 阀 10此时关闭, 第二换热器 9经过第二单向阀组件 8与第一换热器 6连通, 第一换热器 6进而经过四通阔 5的第一转换口 52、 出口 54与压缩机 1吸气口 连通。 其工作原理是: 压缩机 1排出的高温高压制冷剂气体经过三通阀' '2和四 通阀 5的转换口 53进入第二换热器 9进行散热, 提高内部环境温度, '再经过 第二单向阀组件 8进入第一换热器 6进行蒸发,吸收外部环境热量, 达到单制 热效果, 之后制冷剂经四通阀 5的第一转换口 52、 出口 54后再次吸入压缩机 1内。

如图 3所示, 当热泵热水空调器在制冷(或除湿) 制热水模式运行时, 三 通阀 2的入口 21连通第二出口 23, 四通阀 5的入口 51连通第一转换口 52, 四通阀 5的第二转换口 53连通出口 54, 二通阀 10此时关闭, 第一换热器 6经 分流器 7的第二分支口 73连通第二单向阀组件 8所在的支路, 进而连通第二 换热器 9, 第二换热器 9再通过四通阀 5的第二转换口 53、 出口 54与压缩机 1 吸气口连通。 该模式时, 三通阀 2与热水换热器 3相连, 经第一单向阀 4连接 到四通阀 5的入口 51, 其工作原理是: 压缩机 1排出的高温高压制冷剂气体先 经过三通阀 2进入热水换热器 3 (循环水泵 12、 水流开关 13 已启动)冷却, 再经过第一单向阀 4及四通阀 5的入口 51、 第一转换口 52进入第一换热器 6 进行再冷却, 冷却后的制冷剂液体经过第二单向阀组件 8进入第二换热器 9进 行蒸发, 吸收内部环境热量(水蒸汽) , 达到制冷(或除湿)制热水的效果, 之后制冷剂经四通阀 5的第二转换口 53、 出口 54后再次吸入压缩机 1内。 其 中, 当水温达到设定温度时, 三通阀 2 ¾动转换, 回到单制冷(或除湿)模 式。

如图 4所示, 当热泵热水空调器在制热制热水模式运行时, 三通阀 2的入 口 21连通第二出口 23 , 四通阀 5的入口 51连通第二转换口 53, 四通阀 5的 第一转换口 52连通出口 54, 四通阀 5的第二转换口 53与第二换热器 9连通, 二通阀 10此时关闭, 第二换热器 9的经过第二单向阀组件 8与第一换热器 6 连通, 第一换热器 6进而经过四通阀 5的第一转换口 52、 出口 54与压缩机 1 吸气口连通。 该模式时, 三通阀 2与热水换热器 3相连, 经第一单向阀 4连接 到四通阀 5的入口 51, 其工作原理是: 压缩机 1排出的高温高压制冷剂气体先 通过三通阀 2进入热水换热器 3 (循环水泵 12、 水流开关 13已启动)'冷却, 经过第一单向阀 4、 四通阀 5的入口 51、 第二转换口 53进入第二换热器 9内 进行再散热, 提高内部环境温度; 冷却后的制冷剂液体通过第二单向阀组件 8 进入第一换热器 6进行蒸发, 吸收外部环境热量, 达到制热制热水的效果, 之 后制冷剂经四通阀 5的第一转换口 52、 出口 54后再次吸入压缩机 1:内。 其 中, 当水温达到设定温度时, 三通阔 2会自动转换, 回到单制热模式。

如图 5所示, 当热泵热水空调器在单独制热水模式运行时, 三通阀 2的入 口 21连通第二出口 23, 四通阀 5的入口 51连通第二转换口 53, 四通阀 5的 第一转换口 52连通出口 54, 四通阔 5的第二转换口 53与第二换热器 9连通, 二通阀 10此时开启, 第二换热器 9经过第二单向阀组件 8所在的支路以及二 通阀 10和第一膨胀装置 1 1串接的支路与第一换热器 6连通, 第一换热器 6进 而经过四通阀 5 的第一转换口 52、 出口 54与压缩机 1吸气口连通。 该模式 时, 三通阀 2与热水换热器 3相连, 经第一单向阀 4连接到四通阀 5的入口 51。 该模式的工作原理是: 压缩机 1 排出的高温高压制冷剂气体经过三通阀 2 , 进入热水换热器 3完全冷却, 使水温升高, 冷却后的制冷剂液体再通过第 一单向阀 4、 四通阀 5的入口 51、 第二转换口 53进入第二换热器 9 (此时不散 热) , 制冷剂之后同时经过第二单向阀组件 8所在支路以及二通阀 10和第一 膨胀装置 11 串接形成的支路进入第一换热器 6进行蒸发, 吸收外部环境热 量, 达到单制热水效果, 之后制冷剂经四通阀 5的第一转换口 52、 出口 54后 再次吸入压缩机 1内。

本实用新型还有其他变形, 如图 6所示, 在二通阀 10和第一膨胀装 置 11 串接的组成的支路上, 再串接一个第三单向阀 15, 第三单向阀 15 从第二分支口流向第二换热器另一端方向被截 止。