【技术领域】

[0001 ] 本发明涉及一种既能单独或同时制冷、制暖和 I或制取热水的多功能空调、热水 系统。

【背景技术】

[0002] 现阶段,空调设备、热水供应设备已广泛应用� �各行各业，伹当前的多数设备都只 具备一种或两种功能，即要么是只供应暖气或 冷气，要么是只供应热水的。随着科技水平的 发展和人类环保意识的日益提高，人们对空调 及热水系统的要求越来越高，一机多能，节能 减排、废能利用的系统已成为今后技术发展的 大势所趋，这就要求有一个完善的多功能综 合控制系统。 为此，本申请人幵发出了一种较完善的空调、 热水系统，在一套设备上就可实 现至少六种功能：单独制冷、单独制暖、单独 制取热水、在制冷的同时制取热水、在制暖模 式 时优先制取热水、制冰水带制热水等。

【发明内容】

C0003] 本发明的目的是在于克服现有技术的不足,提� �了一种结构合理、使用方便、使用 寿命高、并能达到节能减排要求的一机多功能 的空调、热水系统。

[0004] 为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下 述技术方案：

[0005] 一种多功能空调、热水系统，其包括有压缩机 、专用三通 W、四通阀、水热换热器、 室外热交换器、室内热交换器、多功能节流通 道转换装置和泄压装置，其中：水热换热器的 进水口、出水口分别与外界供应冷水端和接收 热水端连接；专用三通阀的进口与压缩机的 出气口连接,一出口与水热换热器的换热管道� �口连接，另一出口与四通阀的进口连接，另 有一通道与泄压装置的进口连接；在所述水热 换热器的热水出口端设有与专用三通阀连锁 的出水控制器；四通阀的三个出口分别与室外 热交换器的换热管道、室内热交换器的换热 管道和压缩机的回气口连接；水热换热器的换 热管道出口、室外热交换器的换热管道另一 端和室内热交换器的换热管道另一端分别与多 功能节流通道转换装置的三个端口连接；所 述泄压装置的出口通向压缩机的回气口。

[0006] 在对上述多功能空调、热水系统的改进方案中 ，所述多功能节流通道转换装置包 括有由五个单向 W和节流装置,其中四个单向阀桥式连接成桥式� ��道，在所述桥式通道的 两个对角线点分别与室外热交换器的换热管道 另一端、室内热交换器的换热管道另一端连 接，另外两个点之间连接节流装置；其余一单 向阀连接在热水换热器的换热管道出口与桥 式通道的两相向单向阀之间。

[0007] 在对上述多功能空调、热水系统的改进方案中 ，所述多功能节流通道转换装置还 包括有储液器和过滤器，所述的储液器和过滹 器设置在节流装置的进口与桥式通道的两相 向单向阀之间。

[0008] 在对上述多功能空调、热水系统的改进方案中 ，所述多功能节流通道转换装置还 包括有冰水电磁阀；所述冰水电磁阀设置在桥 式通道在其指向室内热交换器的那个单向阔 通道上。

[0009] 在对上述多功能空调、热水系统的改进方案中 ，在所述水热换热器的进水口设有 由压缩机出气口处的高压气体控制其阔门开度 的冷凝压力调节阀。 - . -

[0010] 现有技术相比，本发明的有益效果是：1)、由� ��它是通过特殊的专门三通阀、四通 阀和多功能节流转换装置来进行热泵系统的循 环，在整个循环过程中与水热换热器、室外 热交换器和室内热交换器中的一个、两个或三 个进行热交换,从而实现单独制冷、单独制 暖、单独制取热水、在制冷的同时制取热水， 在制暖的模式时优先制取热水、制冰水带制热 水等六种过程之一,可以看出，本发明在其系� �连接部分和控制部分比较简单的情况下，即 可实现六种功能,所以本发明能实现一机多用� �满足人们的多项需求,其结构比较合理、并 能达到节能减排要求；2)、由于设置有泄压装� ��,可保证系统转换时压力平衡、转换迅速， 系统转换时所产生的剩余高压可通过泄压装置 迅速泄向低压端，达到系统迅速、灵活转换 的目的,并使整个系统工作稳定、平衡,并具有� ��分的安全保护措施，并可提高系统的寿命； 3)、由于多功能节流通道转换装置是机械式结� ��，在每一端口处连接有两条管道，但这两条 管道一条是机械式（或高压）止通的，一条是 机械式导通的，这样从其中一个端口进来的高 温高压液体只能沿着其中的一条管道流向其余 两个端口的某一端口，并在节流装置中转换 成低温低压液体，这种机械式的功能转换装置 避免了人们常用的用电路控制某一通道导通 而另一通道止通时的复杂电路连接和程序控制 ，而且电路控制的维护比较困难,所以本发 明的结构比较合理、使用方便。

[001 1 ] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一 步的详细描述：

【附图说明】

[0012] 图 1是本发明实施例的连接关系图；

[0013] 图 2是本发明实施例在冷气（或冰水）模式下的� �作流向图；

[0014] 图 3是本发明实施例在暖气模式下的工作流向图� �

[0015] 图 4是本发明实施例在制取热水模式下的工作流� �图；

[0016] 图 5是本发明实施例在冷气同时制取热水模式下� �工作流向图。

【具体实施方式】

[0017] 本发明为一种多功能空调、热水系统，如图 1所示,其包括有压縮机 1、专用三通阔 2、四通阀 3、水热换热器 4、室外热交换器 5、室内热交换器 6、多功能节流通道转换装置 7和 泄压装置 8 ,其中：水热换热器 4的进水口、出水口分别与外界供应冷水端和� �收热水端连 接；专用三通阀 2的进口与压缩机 1的出气口 11连接，一出口与水热换热器 4的换热管道 41进口连接，另一出口与四通阀 3的进口连接，另有一通道与泄压装置 8的进口连接；在所 述水热换热器 4的热水出口端设有与专用三通阀 2连锁的出水控制器 110 ;四通阀 3的三个 出口分别与室外热交换器 5的换热管道 51、室内热交换器 6的换热管道 61和压缩机 1的回 气口连接；水热换热器 4的换热管道 41出口、室外热交换器 5的换热管道 51另一端和室内 热交换器 6的换热管道 61另一端分别与多功能节流通道转换装置 7的三个端口连接：所述 泄压装置 8的出口通向压缩机 1的回气口，这样可保证系统转换时压力平衡� �转换迅速，系 统转换时所产生的剩余高压可通过泄压装置迅 速泄向低压端，达到系统迅速、灵活转换的 目的，并使整个系统工作稳定、平衡，具有充 分的安全保护措施，并可提高系统的寿命。多 功 能节流通道转换装置 7的作用是使高温高压的冷媒液体在流经多功� �节流通道转换装置 后变为低温低压的冷媒液体，然后送到相应热 交换器进行蒸发。 由于多功能节流通道转换 装置是机械式结构，在每一端口处连接有两条 管道，但这两条管道一条是机械式（或高压） 止通的，一条是机械式导通的，这样从其中一 个端口进来的高温髙压液体只能沿着其中的 一条管道流向其余两个端口的某一端口，并在 节流装置中转换成低温低压液体,这种机械 式的功能转换装置避免了人们常用的用电路控 制某一通道导通而另一通道止通时的复杂 电路连接和程序控制，而且电路控制的维护比 较困难，所以本发明的结构比较合理、使用方 便。

[0018] 由于本发明是通过特殊的专门三通阀 2、四通阔 3和多功能节流转换装置 7来进行 热泵系统的循环。 在整个循环过程中与水热换热器、室外热交换 器和室内热交换器中的一 个、两个或三个进行热交换,从而实现单独制� �、单独制暖、单独制取热水、在制冷的同时� � 取热水，在制暖的模式时优先制取热水、制冰 水带制热水等六种过程之一，可以看出，本发 明在其系统连接部分和控制部分比较简单的情 况下，即可实现六种功能,所以本发明能实 现一机多用，满足人们的多项需求，其结构比 较合理、并能达到节能减排要求。

[001 9] 在本实施例中，在所述水热换热器 4的进水口设有由压缩机 1出气口处的高压气 体控制其阀门开度的冷凝压力调节阀 60，以保持出水温度的恒定,在工作时根据高压 （冷 凝压力） 的变化来调节进水的大小，控制冷水的流量大 小来达到稳定出水温度。

[0020] 可以看出，本发明的专用三通阀 2为特殊设计的三通阀，除三条通道外还有由� � 压装置 8组成的髙压泄压通道，并且与出水控制器 110连锁,在冷气模式和暖气模式下使用 热水时可以自动转换通道。

[0021 ] 在多功能节流通道转换装置中，各工况冷凝后 的高压髙温冷媒液体通过通道转换 后，均进入同一个节流装置进行节流,节流后� �低压低温冷媒液体通过另一通道转换送到 相应换热器进行蒸发。在本实施例中，如图 1所示，多功能节流通道转换装置 7包括有五个 单向阀 71和节流装置 72，其中四个单向阀 71 (分别是 71-1 ,71-2, 71-3和 71-4)桥式连接 成桥式通道（类似于桥式整流电路），在所述 桥式通道的两个对角线点 C、D (相当于桥式整 流电路的交流输入端）分别与室外热交换器 5的换热管道 51另一端、室内热交换器 6的换 热管道 61另一端连接，另外两个点 A、B (相当于桥式整流电路的输出端）之间连接节� �装 置 72；其余一单向阁 71-5连接在热水换热器 4的换热管道 41出口与桥式通道的两相向单 向阀 71- 4、71-3之间 （即 D点）。 四个单向阀的桥式通道连接，类似于桥式整流 电路的连 接，在连接时，先将四个单向阀的两两同向分 别串联起两组（如图 1所示，单向阀 71-4和 71-1形成一组，单向阀 71-2和 71-3形成另一组），再将这两组单向阀再并联� �来，接着在 这两组的并联端八、 B (相当于桥式整流电路的输出端）之间再并联� �节流装置 72，每组的 两单向阀之间 C、D (相当于桥式整流电路的交流输入端）再分别� �室外、室内热交换器 5、6 的换热管道 51、61另一端连接。通过四个单向闽 71的桥式通道，使到在每一端口处的两条 管道，一条是止通的，一条是导通的；而节流 装置 72的作用是使离温髙压液体转换成低温 低压液体，它可以是电子膨胀阀、毛细管等。 为了在功能转换过程中比较稳定和保护节流装 置，在本实施例中，多功能节流通道转换装置 7还包括有储液器 73和过滤器 74,它们设置在 节流装置 72的进口与桥式通道的两相向单向阀 71-3、71- 4之间。 多功能节流通道转换装 置 7还可以包括有冰水电磁阀 75，其设置在桥式通道在其指向室内热交换器� ��那个单向阀 71通道上。 冰水电磁阀 75仅在制冰水带制热水时安装。

[0022] 泄压装置 8可以是泄压阀，比如是 10KG的泄压阀，当系统转换时，专用三通阙 2内 原高压端的空气压力超过 10KG时，高压气体经泄压阀迅速流回低压端。� �压装置 8也可以 是由压力开关和电磁阔组成，当系统转换时， 压力开关动作，电磁阀打开来泄压。

[0023] 为提高系统的安全保护，在系统的高压端设有 风机调速控制开关 10、高压旁通开 关 20和高压保护开关 30，以起到过压保护作用；在系统的低压端设� ��低压旁通开关 40和 低压保护开关 50，以起到低压保护作用。 在系统中还设有高压旁通和除霜旁通合一的管 路 和高压旁通、除霜电磁阀 L00，其由高压旁通开关 20和低压旁通阀 40控制工作与否。

[0024] 现将本发明的六种功能实现过程分述如下 -

[0025] 本发明在单独制冷气时，如图 2的流体箭头流向所示，由压缩机 1出来的高温高压 冷媒蒸气经过专用三通 W 2和四通阀 3进入室外换热器 5冷凝，冷凝后的高温高压液体进 入多功能节流通道转换装置 7，沿着单向阀 - 4、过滤器 74、储液器 73进入节流装置 72进 行节流,此时单向闽 71-1处于高背压不能导通。 节流后的低压低温液体经过单向阀 71-2 进入室内换热器 6 ,从通过室内换热器 6的空气中吸取热量进行蒸发，并通过换热器� �的风 机将低温空气送入室内，形成制冷工况。 蒸发后的低温低压的冷媒气体通过四通阀 3进入 压缩机 1压缩为高温高压冷媒气体,进行下一次的循环� ��

[0026] 本发明在单独制暖时，如图 3的流体箭头流向所示。 由压缩机 1出来的髙温高压 冷媒蒸气经过专用三通阅 2和四通阀 3进入室内换热器 6冷凝，通过室内换热器的空气吸 收冷凝热后温度升高，加热后的空气由风机送 入窒内，形成制暖工况。冷凝后的高温高压液 体进入多功能节流通道转换装置 7，沿着单向阀 71-3、过滤器 74、储液器 73进入节流装置 72进行节流,此时单向阀 71-2处于高背压不能导通。 节流后的低压低温液体经过单向阀 71-1进入室外换热器 5进行蒸发，蒸发为低温低压的气体通过四通� � 3进入压缩机 1压缩 为高温高压冷媒气体，进行下一次的循环。

[0027] 本发明在单独制取热水时，如图 4的流体箭头流向所示。 由压缩机 1出来的高温 髙压冷媒蒸气经过专用三通阀 2进入水热换热器 4冷凝，冷凝热被进入水热换热器 4的冷 水带走,制成所需要的热水,供应用户。冷凝后� ��高温高压液体进入多功能节流通道转换装 置 7 ,沿着单向阀 71- 5、过滤器 74、储液器 73进入节流装置 72进行节流，此时室内换热器 6 管路无流动，单向阀 71-3处于髙背压不能导通，单向阀 71- 2也处于不导通状态。节流后的 低压低温液体经过单向阀 71- 1进入室外换热器 5进行蒸发，蒸发为低温低压的气体经四通 阀 3进入压缩机 1压缩为高温高压冷媒气体，进行下一次的循� �。

[0028] 本发明在同时制冷和制取热水时，如图 5的流体箭头流向所示。 由压缩机 1出来 的高温高压冷媒气体经过专用三通 I萄 2进入水热换热器 4冷凝，冷凝热被进入水热换热器 4的冷水带走，制成所需要的热水，供应用户� � 冷凝后的高温高压液体进入多功能节流通道 转换装置 7，沿着单向阀 71-5、过滤器 74、储液器 73进入节流装置 72进行节流，此时室外换 热器 5管路无流动，单向阀 71-4处于高背压不能导通，单向阀 71-1也处于不导通状态。 节 流后的低压低温液体经过单向阀 71-2进入室内换热器 6，从通过室内换热器 6的空气中吸 取热量进行蒸发，并通过换热器上的风机将低 温空气送入室内，形成制冷工况。蒸发后的低 温低压的冷媒气体经四通阀 3进入压縮机 1压缩为高温高压冷媒气体，进行下一次的循� �。 [0029] 本发明在制暖模式下优先制取热水时,在水热� �热器 4的热水出口端设有与专用 三通阀 2连锁的出水控制器 110。 这样在制暖气模式下（如图 3所示运行） 时，如果使用 热水，只要把出水控制器 110打开，专用三通阔 2立即进行转换为单独制取热水模式，如图 4所示运行。 当热水使用结柬时，关闭出水控制器 110，专用三通阅 2又立即自动转换为单 独制暖模式，按图 3所示制暖气模式运行。

[0030] 本发明在制冰水时可以热回收制取热水，即在 制冷模式下，如图 5所示运行时，室 内换热器 6制取冰水 ao°c以下），同时水热换热器 4制取热水。当冰水温度到达设定值时， 制冷工况停止。此时如果还需继续制取热水， 四通阀 3立即进行转换为单独制取热水模式， 如图 4所示运行。 冰水温度上升需再制冰水时，四通阀 3立即转换为图 5模式运行。 在制 冰水模式转换为单独制取热水模式时，为了防 止低温低压的冷媒液体通过单向闺 71- 2渗 漏到室内换热器 6,此时在多功能节流通道转换装置 7中加装有冰水电磁阀 75，可以有效防 止节流后的冷媒渗漏到室内换热器 6。 在制冰水模式时冰水电磁阅 75打开，而在单独制取 热水模式时关闭。

[0031 ] 在水热换热器 4的进水口上还装有磁化器 70、电磁阀 80和 Υ型过滤器 90。