CN101162114A

CN101162114A - 热泵装置

Info

Publication number: CN101162114A
Application number: CNA2006101422010A
Authority: CN
Inventors: 冯伟章
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-10-09
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2026-10-09
Also published as: CN101162114B

Abstract

一种热泵装置，包括制冷剂流路、热水流路、空调水流路和开关可控通道，其特征在于：在制冷剂流路中包括：压缩机、热水换热器、空调水换热器、室外换热器、四通阀以及减压装置；在热水流路中包括：热水换热器、热水流路循环泵、用于储存热水的水箱以及连接在热水换热器和水箱之间的第一阀门；在空调水流路中包括：空调水换热器、空调水流路循环泵、用于在空调水和室内空气之间传递热量的室内换热器以及连接在空调水换热器和室内换热器之间的第二阀门；开关可控通道连接在热水流路和空调水流路之间。根据本发明的热泵装置，可以同时利用热水换热器和空调水换热器产生空调用水，可以增大系统的性能与成本之比。

Description

热泵装置

技术领域

本发明涉及热泵装置。

背景技术

在现有技术中，公开有一种使用能同时制热/制冷和提供热水的空调机，其包括：一个压缩制冷剂来产生高温气态制冷剂的压缩机，一个通过在水和来自压缩机的高温制冷剂之间传递热量的热交换过程来产生热水的热水产生装置，一个通过在制冷剂和户外空气之间传递热量的热交换过程的户外换热器，以及一个通过在水和来自热水产生装置的制冷剂之间传递热量的热交换过程来产生热水、或者通过在水和来自户外换热器的制冷剂之间传递热量的热交换过程来产生冷水的热/冷水产生装置(空调水换热器)(专利文献CN1475703A)。

但是，在这种空调机中，热水产生装置只能用来产生热水而不能有别的作用，且其大小需要满足供应热水所需的最大负荷，空调水换热器只能用来产生空调水而不能有别的用途，且其大小需要满足空调所需的最大负荷。在只需要用于室内空气的制热或制冷而不需要供应热水的时候，热水产生装置不能被利用，在只需要供应热水而不需要对室内空气进行制冷或制热的时候，空调水换热器不能被利用。这样，该空调机中的各换热器的负荷都需要比较大且其利用效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能制热/制冷和提供热水的热泵装置，除了可以同时进行室内制热/制冷和提供热水以外，还可以同时利用其热水换热器和空调水换热器来产生热水或产生空调水，从而可以减小各换热器的负荷并提高各换热器的利用效率。并且通过同时使用热水换热器和空调水换热器来产生热水或空调水，从而使产生热水或空调水的速度加快，并提高整个系统的能效系数。

本发明的热泵装置，包括制冷剂流路、热水流路、空调水流路和开关可控通道，其特征在于：在所述制冷剂流路中包括：用于压缩制冷剂的压缩机、用于在水和高温制冷剂之间传递热量而产生热水的热水换热器、用于在空调用水和制冷剂之间传递热量而产生空调用热水或空调用冷水的空调水换热器、用于在室外空气和制冷剂之间传递热量的室外换热器、用于控制制冷剂流动方向的四通阀以及用于降低制冷剂压力的减压装置；在所述热水流路中包括：所述热水换热器、热水流路循环泵、用于储存热水的水箱以及连接在所述热水换热器和所述水箱之间的第一阀门；在所述空调水流路中包括：所述空调水换热器、空调水流路循环泵、用于在空调水和室内空气之间传递热量的室内换热器以及连接在所述空调水换热器和所述室内换热器之间的第二阀门；所述开关可控通道至少包括第一开关可控通道和第二开关可控通道，并且连接在所述热水流路和所述空调水流路之间。

根据本发明的热泵装置，除了可以同时进行室内制热/制冷和提供热水以外，还可以同时利用其热水换热器和空调水换热器来产生热水或产生空调水，从而可以减小各换热器的负荷并提高各换热器的利用效率。另一方面，通过同时使用热水换热器和空调水换热器来产生热水或空调水，可以使产生热水或空调水的速度加快，并提高整个系统的能效系数。

本发明的热泵装置，优选为，所述制冷剂为二氧化碳。此时，可以减轻对环境的污染。

本发明的热泵装置，优选为，在所述开关可控通道中设置有阀门。

本发明的热泵装置，优选为，在所述水箱中设置有电加热器。这样，可以在必要时补偿系统对水箱热水的供应不足。

本发明的热泵装置，优选为，所述第一开关可控通道连接在连接所述热水换热器与所述第一阀门的管道和连接所述空调水换热器与所述第二阀门的管道之间，所述第二开关可控通道连接在连接所述热水流路循环泵与所述水箱的管道和连接所述第二阀门与所述室内换热器的管道之间。

此时，还可以利用水箱中储存的热水实现对室内空气的制热，从而可以节省运行费用。

本发明的热泵装置，优选为，所述第一开关可控通道连接在连接所述热水换热器与所述第一阀门的管道和连接所述空调水换热器与所述第二阀门的管道之间，所述第二开关可控通道连接在连接所述空调水流路循环泵与所述空调水换热器的管道和连接所述第一阀门与所述水箱的管道之间。

本发明的热泵装置，优选为，所述开关可控通道还包括第三开关可控通道。

本发明的热泵装置，优选为，所述第一开关可控通道连接在连接所述热水换热器与所述第一阀门的管道和连接所述空调水换热器与所述第二阀门的管道之间，所述第二开关可控通道连接在连接所述热水流路循环泵与所述水箱的管道和连接所述第二阀门与所述室内换热器的管道之间，所述第三开关可控通道连接在连接所述空调水流路循环泵与所述空调水换热器的管道和连接所述第一阀门与所述水箱的管道之间。

另外，根据本发明的热泵装置，还可以利用水箱中储存的热水实现对室内空气的制热，从而可以节省运行费用。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的热泵装置的构成示意图。

图2是本发明的第一实施方式的热泵装置的第一运行方式示意图。

图3是本发明的第一实施方式的热泵装置的第二运行方式示意图。

图4是本发明的第一实施方式的热泵装置的第三运行方式示意图。

图5是本发明的第二实施方式的热泵装置的构成示意图。

图6是本发明的第二实施方式的热泵装置的第一运行方式示意图。

图7是本发明的第二实施方式的热泵装置的第二运行方式示意图。

图8是本发明的第三实施方式的热泵装置的构成示意图。

图9是本发明的第三实施方式的热泵装置的第一运行方式示意图。

图10是本发明的第三实施方式的热泵装置的第二运行方式示意图。

图11是本发明的第三实施方式的热泵装置的第三运行方式示意图。

图12是本发明的第三实施方式的热泵装置的第四运行方式示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

第一实施方式

下面参照图1、图2、图3和图4来详细描述作为本发明第一实施方式的热泵装置。

图1为本发明第一实施方式的热泵装置的构成示意图。如图1所示，热泵装置包括制冷剂流路1、热水流路2、空调水流路3、连接在热水流路2和空调水流路3之间的开关可控通道20。在制冷剂流路1中包括：压缩制冷剂来产生高温高压制冷剂的压缩机4、在高温制冷剂和水之间传递热量来产生热水的热水换热器5、四通阀6、在制冷剂和空调用水之间传递热量来产生空调热水或空调冷水的空调水换热器7、减压装置8以及在制冷剂和室外空气之间传递热量的室外换热器9。在上述各装置之间连接有管道，形成封闭回路。它们的连接关系为：压缩机4的出口4B与热水换热器5的制冷剂入口5A相连；热水换热器5的制冷剂出口5B与四通阀6相连，四通阀6还分别与压缩机4的入口4A、空调水换热器7的制冷剂入口7A以及室外换热器9的出口9B连接，并且四通阀6可以被调节为分别连通其中的两个口和另两个口。空调水换热器7的出口7B与减压装置8的一口连接，减压装置8的另一口与室外换热器9的入口9A连接。

在热水流路2中，包括热水换热器5、热水流路循环泵10、储存热水的水箱11和开关阀门15(第一阀门)。它们的连接关系为：热水换热器5的水出口5D与热水流路循环泵10连接，热水流路循环泵10再与水箱11的热水入口11A连接，水箱11的水出口11B通过阀门15与热水换热器5的水入口5C连接。水箱11的另外两口11D和11C还分别连接有向用户供应热水的管道以及向水箱中通入冷水的管道。

在空调水流路3中包括空调水换热器7、空调水流路循环泵13、用于在空调水和室内空气之间传递热量的室内换热器12(可以为一个或多个)和阀门14(第二阀门)。它们的连接关系为：空调水换热器7的空调水出口7D通过阀门14与室内换热器12的入口12A连接，室内换热器12的出口12B通过空调水流路循环泵13与空调水换热器7的空调水入口7C连接。

开关可控通道20包括第一开关可控通道16和第二开关可控通道17。第一开关可控通道16连接在连接热水换热器5与阀门15的管道和连接空调水换热器7与阀门14的管道之间。第二开关可控通道17连接在连接循环泵10与水箱11的管道和连接阀门14与室内换热器12的管道之间。在第一开关可控通道16中设置有阀门21，在第二开关可控通道17中设置有阀门22。

本实施方式中的热泵装置使用二氧化碳(CO₂)作为制冷剂流路的制冷剂以减轻环境污染。

水箱11中可以设置电加热器19，用于在必要时补偿集成系统对水箱热水的供应不足。

如图2～图4所示，本实施方式的热泵装置可以有如下的运行方式，但并不仅限于这些运行方式。

图2是表示本发明的第一实施方式的热泵装置的第一运行方式的示意图。如图2箭头方向所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与空调水换热器7的制冷剂入口7A，以及压缩机4的入口4A与室外换热器9的出口9B。热水流路循环泵10和空调水流路循环泵13保持运转状态，阀门14、15保持关闭状态，并且通过调节阀门21、22使开关可控通道16、17保持开通状态。

运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入空调水换热器7并将热量传递给水，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入室外换热器9，并从室外空气中吸收热量，再回到压缩机4。

同时，从空调水流路3的室内换热器12中出来的已经将热量传递给室内空气的温度较低的空调水通过空调水循环泵13进入空调水换热器7，在空调水换热器7中吸收制冷剂传递过来的热量而升高温度，接着通过开关可控通道16进入热水换热器5，在热水换热器5中再吸收制冷剂传递过来的热量而进一步升高温度，然后再通过热水流路循环泵10和开关可控通道17回到室内换热器12中，再与室内空气进行热量传递。

在这种运行方式下，热水换热器5和空调水换热器7可同时被用来产生空调热水，产生空调热水的效率高。此时，热泵装置可高效率地满足用户只需要室内供暖而无需向水箱提供热水的需求。

图3是表示本发明的第一实施方式的热泵装置的第二运行方式的示意图。如图3所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与室外换热器9的出口9B，以及压缩机4的入口4A与空调水换热器7的制冷剂入口7A。热水流路循环泵10和空调水流路循环泵13保持运转状态，阀门14、15保持打开状态，并且通过调节阀门21、22使开关可控通道16、17保持关闭状态。

如图3箭头方向所示，运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入室外换热器9并将热量传递给室外空气，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入空调水换热器7，并从来自空调水流路3的高温空调水中吸收热量，再回到压缩机4。

在热水流路2中，由于热水流路循环泵10的驱动，水箱11中的冷水进入热水换热器5，在热水换热器5中吸收制冷剂流路1中的制冷剂传递过来的热量而成为高温的热水，然后回到水箱11中储存。

而在空调水流路中，从室内换热器12中出来的已经从室内空气中吸收热量的温度较高的空调水进入空调水换热器7，在空调水换热器7中将热量传递给来自制冷剂流路1的制冷剂而温度降低，然后回到室内换热器12中再吸收室内空气的热量。

在这种运行方式下，热水换热器5被用来产生热水，空调水换热器7被用来产生对室内制冷时的空调用水，此时，本发明的热泵装置可以实现同时对室内制冷和向水箱提供热水。

此外，很显然，对此运行方式进行变动，例如使热水流路循环泵10保持停止状态，此时只有空调水换热器7被用来产生空调冷水，该集成系统可以实现单独制冷的功能。

此外，很显然，对此运行方式进行变动，例如使制冷剂流路1按制热模式进行循环，即将四通阀6调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与空调水换热器7的制冷剂入口7A，以及压缩机4的入口4A与室外换热器9的出口9B，则此时制冷剂流路1与上述第一运行方式中的制冷剂流路1一样运行。同时，热水换热器5被用来产生热水，空调水换热器7被用来产生空调热水，热泵装置实现同时制热和提供热水的功能。

此外，很显然，对此运行方式进行变动，例如使制冷剂流路1按制热模式进行循环，并且使空调水流路循环泵13保持停止状态，此时只有热水换热器5被用来产生热水，热泵装置可以实现单独提供热水的功能。

图4是表示本发明的第一实施方式的热泵装置的第三运行方式的示意图。如图4所示，在本运行方式中，制冷剂流路1保持停止状态，同时空调水流路循环泵13保持运转状态而热水流路循环泵10保持停止状态，开关阀门14保持关闭状态而开关阀门15保持开通状态，通过调节阀门21、22使开关可控通道16、17保持开通状态。

这样从室内换热器12中出来的已经将热量传递给室内空气的温度较低的空调热水通过空调水换热器7和开关可控通道16以及阀门15后进入水箱11，而水箱11中储存的高温热水通过开关可控通道17进入室内换热器12并与室内空气进行热量传递。空调水流路循环泵13保持运转状态为上述水循环提供循环动力。在这种运行方式下，热泵装置可以利用储存在水箱11中的热水实现对室内空气进行制热的功能。

如上所述，图1所示的本发明的第一实施方式的热泵装置可以根据选择的运行方式单独进行对室内空气的制热、制冷以及提供热水，或同时进行对室内空气的制热和提供热水，或同时进行对室内空气的制冷和提供热水。并且可以根据选择的运行方式同时利用热水换热器5和空调水换热器7来进行对室内空气的制热，这样，图1所示的热泵装置的空调水换热器7就不一定需要满足最大的空调制热负荷，从而可以使本发明的热泵装置需要的换热器变小并且提高热水换热器5的利用效率。并且同时利用热水换热器5和空调水换热器7制热时，由于可以增大换热面积，热泵装置可以更快地制热，并且减小换热器的传热温差从而提高热泵装置的能效系数。

另外，本实施方式的热泵装置，若选择如图4所示的第三运行方式时，可以利用水箱11中储存的热水实现对室内空气的制热，而水箱11中的热水可以是利用夜间电价较低时用电加热器19烧的热水而储存起来的，从而可以节省运行费用。

第二实施方式

下面参照图5～图7来详细描述作为本发明第二实施方式的热泵装置。

图5为表示本发明第二实施方式的热泵装置的结构示意图。如图5所示，热泵装置包括，制冷剂流路1、热水流路2、空调水流路3、连接在热水流路2和空调水流路3之间的开关可控通道30。其中，除了开关可控通道30以外，其余装置及其连接关系与第一实施方式相同。

开关可控通道30包括第一开关可控通道16和第二开关可控通道18。第一开关可控通道16连接在连接热水换热器5与阀门15的管道和连接空调水换热器7与阀门14的管道之间。第二开关可控通道18连接在连接阀门15与水箱11的管道和连接循环泵13与空调水换热器7的管道之间。在第一开关可控通道16中设置有阀门21，在第二开关可控通道18中设置有阀门23。

如图6～图7所示，本实施方式的热泵装置可以有如下的运行方式，但并不仅限于这些运行方式。

图6是表示本发明的第二实施方式的热泵装置的第一运行方式的示意图。如图6方向所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与空调水换热器7的制冷剂入口7A，以及压缩机4的入口4A与室外换热器9的出口9B。热水流路循环泵10保持运转状态，空调水流路循环泵13保持停止状态，阀门14、15保持关闭状态，并且通过调节阀门21、23使开关可控通道16、18保持开通状态。

如图6箭头方向所示，运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入空调水换热器7并将热量传递给水，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入室外换热器9，并从室外空气中吸收热量，再回到压缩机4。

同时，从水箱11中出来的冷水先通过第二开关可控通道18进入空调水换热器7，在空调水换热器7中吸收制冷剂流路1中的制冷剂传递过来的热量而升高温度，接着通过第一开关可控通道16进入热水换热器5，在热水换热器5中再吸收制冷剂流路1中的制冷剂传递过来的热量而成为高温的热水，然后回到水箱11中储存。热水流路循环泵10保持运转状态为上述水循环提供循环动力。

在这种运行方式下，热水换热器5和空调水换热器7同时被用来对水箱中的水进行加热，从而该热泵装置实现单独向水箱提供热水的功能。

图7是表示本发明的第二实施方式的热泵装置的第二运行方式。如图7箭头方向所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与室外换热器9的出口9B，以及压缩机4的入口4A与空调水换热器7的制冷剂入口7A。热水流路循环泵10和空调水流路循环泵13保持运转状态，阀门14、15保持打开状态，并且通过调节阀门21、23使开关可控通道16、18保持关闭状态。

运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入室外换热器9并将热量传递给室外空气，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入空调水换热器7，并从来自空调水流路3的高温空调水中吸收热量，再回到压缩机4。

此外，与上述类似，在本第二实施方式中，还可以通过调节四通阀6、阀门14、15以及开关可控通道16、18而实现其它多种运行方式，例如，用空调水换热器7单独进行对室内空气的制热等。

如上所述，图7所示的本发明的第二实施方式的热泵装置可以根据选择的运行方式单独制热、制冷、提供热水，或同时制热和提供热水，或同时制冷和提供热水。并且可以根据选择的运行方式利用热水换热器5和空调水换热器7同时产生热水。这样，图1所示的热泵装置的热水换热器5就不一定需要满足最大的热水需求负荷，从而可以使热泵装置需要的换热器变小并且提高空调水换热器7的利用效率。并且同时利用热水换热器5和空调水换热器7产生热水时，由于可以增大换热面积，热泵装置可以更快的产生热水，并且减小换热器的传热温差从而提高热泵装置的能效系数。

第三实施方式

下面参照图8～图12来详细描述本发明第三实施方式的热泵装置。

图8为表示本发明第三实施方式的热泵装置的结构示意图。如图8所示，热泵装置包括，制冷剂流路1、热水流路2、空调水流路3、连接在热水流路2和空调水流路3之间的开关可控通道40。其中，除了开关可控通道40以外，其余与第一实施方式相同。

开关可控通道40包括第一开关可控通道16、第二开关可控通道17和第三开关可控通道18。第一开关可控通道16连接在连接热水换热器5与阀门15的管道和连接空调水换热器7与阀门14的管道之间。第二开关可控通道17连接在连接循环泵10与水箱11的管道和连接阀门14与室内换热器的管道之间。第三开关可控通道18连接在连接阀门15与水箱11的管道和连接循环泵13与空调水换热器7的管道之间。在第一开关可控通道16中设置有阀门21，在第二开关可控通道17中设置有阀门22，在第三开关可控通道18中设置有阀门23。

如图9～图12所示，本实施方式的热泵装置可以有如下的运行方式，但并不仅限于这些运行方式。

图9是表示本发明的第三实施方式的热泵装置的第一种运行方式的示意图。如图9所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与空调水换热器7的制冷剂入口7A，以及压缩机4的入口4A与室外换热器9的出口9B。热水流路循环泵10保持运转状态，空调水流路循环泵13保持停止状态，阀门14、15保持关闭状态，并且通过调节阀门21、23使开关可控通道16、18保持开通状态，通过调节阀门22使开关可控通道17保持关闭状态。

如图9箭头方向所示，运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入空调水换热器7并将热量传递给水，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入室外换热器9，并从室外空气中吸收热量，再回到压缩机4。

同时，从水箱11中出来的冷水先通过第三开关可控通道18进入空调水换热器7，在空调水换热器7中吸收制冷剂流路1中的制冷剂传递过来的热量而升高温度，接着通过第一开关可控通道16进入热水换热器5，在热水换热器5中再吸收制冷剂流路1中的制冷剂传递过来的热量而成为高温的热水，然后回到水箱11中储存。热水流路循环泵10保持运转状态为上述水循环提供循环动力。

图10是表示本发明的第三实施方式的热泵装置的第二运行方式的示意图。如图10所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与空调水换热器7的制冷剂入口7A，以及压缩机4的入口4A与室外换热器9的出口9B。热水流路循环泵10和空调水流路循环泵13保持运转状态，阀门14、15保持关闭状态，并且通过调节阀门21、22使开关可控通道16、17保持开通状态，通过调节阀门23使开关可控通道18保持关闭状态。

如图10箭头方向所示，运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入空调水换热器7并将热量传递给水，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入室外换热器9，并从室外空气中吸收热量，再回到压缩机4。

同时，从空调水流路3的室内换热器12中出来的已经将热量传递给室内空气的温度较低的空调水通过空调水循环泵13进入空调水换热器7，在空调水换热器7中吸收制冷剂传递过来的热量而升高温度，接着通过第一开关可控通道16进入热水换热器5，在热水换热器5中再吸收制冷剂传递过来的热量而进一步升高温度，然后再通过热水流路循环泵10和第二开关可控通道17回到室内换热器12中，再与室内空气进行热量传递。

图11是表示本发明的第三实施方式的热泵装置的第三运行方式的示意图。如图11所示，在该运行方式中，四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与室外换热器9的出口9B，以及压缩机4的入口4A与空调水换热器7的制冷剂入口7A。热水流路循环泵10和空调水流路循环泵13保持运转状态，阀门14、15保持打开状态，并且通过调节阀门21、22、23使开关可控通道16、17、18保持关闭状态。

如图11箭头方向所示，运行时，在制冷剂流路1中，压缩机4压缩制冷剂产生高温制冷剂，然后制冷剂进入热水换热器5并将热量传递给热水流路2中的水，温度降低的制冷剂通过四通阀6再进入室外换热器9并将热量传递给室外空气，制冷剂温度进一步降低后再通过减压装置8后成为低温制冷剂，然后进入空调水换热器7，并从来自空调水流路3的高温空调水中吸收热量，再回到压缩机4。

而在空调水流路中，由于空调水流路循环泵13的驱动，从室内换热器12中出来的已经从室内空气中吸收热量的温度较高的空调水进入空调水换热器7，在空调水换热器7中将热量传递给来自制冷剂流路1的制冷剂而温度降低，然后回到室内换热器12中再吸收室内空气的热量。

此外，很显然，对此运行方式进行变动，例如使制冷剂流路1按制热模式进行循环，即将四通阀6调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与空调水换热器7的制冷剂入口7A，以及压缩机4的入口4A与室外换热器9的出口9B，则此时制冷剂流路1与上述本实施方式的第二运行方式中的制冷剂流路1一样运行。此时，热水换热器5被用来产生热水，空调水换热器7被用来产生空调热水，热泵装置实现同时制热和提供热水的功能。

图12是表示本发明的第三实施方式的热泵装置的第四运行方式的示意图。如图12所示，在本运行方式中，制冷剂流路1按制冷模式进行循环，即四通阀6被调节为分别连通热水换热器5的制冷剂出口5B与室外换热器9的出口9B，以及压缩机4的入口4A与空调水换热器7的制冷剂入口7A。同时空调水流路循环泵13保持运转状态而热水流路循环泵10保持停止状态，开关阀门14、15保持关闭状态，通过调节阀门22、23使开关可控通道17、18保持开通状态，通过调节阀门21使开关可控通道16保持关闭状态。

此时，制冷剂流路1通过按照制冷模式进行循环而实现化霜功能。

此时，从室内换热器12中出来的已经将热量传递给室内空气的温度较低的空调热水通过第三开关可控通道18进入水箱11，而水箱11中储存的高温热水通过第二开关可控通道17进入室内换热器12并与室内空气进行热量传递。空调水流路循环泵13保持运转状态为上述水循环提供循环动力。在这种运行方式下，热泵装置可以利用储存在水箱11中的热水实现对室内空气进行制热的功能。

在本运行方式中，很显然制冷剂流路1也可以保持停止状态，此时本集成系统可以利用储存在水箱11中的热水实现对室内空气制热的功能。

如上所述，图8所示的作为本发明的第三实施方式的热泵装置可以根据选择的运行方式单独进行对室内空气的制热、制冷以及提供热水，或同时进行对室内空气的制热和提供热水，或同时进行对室内空气的制冷和提供热水。并且可以根据选择的运行方式同时利用热水换热器5和空调水换热器7来进行对室内空气的制热或产生热水，这样，图8所示的热泵装置的空调水换热器7就不一定需要满足最大的空调制热负荷，热水换热器5也不一定需要满足最大的热水需求负荷，从而可以使本发明的热泵装置需要的换热器变小并且提高热水换热器5和空调水换热器7的利用效率。并且同时利用热水换热器5和空调水换热器7产生热水或制热时，由于可以增大换热面积，热泵装置可以更快地产生热水或制热，并且减小换热器的传热温差从而提高热泵装置的能效系数。

另外，本实施方式的热泵装置，若选择如图12所示的第四运行方式时，可以在进行化霜的同时进行对室内空气的制热，从而避免了在该系统进行化霜时停止制热而导致的室内空气温度的波动。并且可以利用水箱11中储存的热水实现对室内空气的制热，而水箱11中的热水可以利用夜间电价较低时用电加热器19烧的热水而储存起来，从而可以节省运行费用。

以上，详细说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式和变形例。例如，对于开关可控通道，并不限于其中设置有阀门，只要是能够控制其开关的通道就可以。

Claims

1.一种热泵装置，包括制冷剂流路、热水流路、空调水流路和开关可控通道，其特征在于：

在所述制冷剂流路中包括：用于压缩制冷剂的压缩机、用于在水和高温制冷剂之间传递热量而产生热水的热水换热器、用于在空调用水和制冷剂之间传递热量而产生空调用热水或空调用冷水的空调水换热器、用于在室外空气和制冷剂之间传递热量的室外换热器、用于控制制冷剂流动方向的四通阀以及用于降低制冷剂压力的减压装置；

在所述热水流路中包括：所述热水换热器、热水流路循环泵、用于储存热水的水箱以及连接在所述热水换热器和所述水箱之间的第一阀门；

在所述空调水流路中包括：所述空调水换热器、空调水流路循环泵、用于在空调水和室内空气之间传递热量的室内换热器以及连接在所述空调水换热器和所述室内换热器之间的第二阀门；

所述开关可控通道至少包括第一开关可控通道和第二开关可控通道，并且连接在所述热水流路和所述空调水流路之间。

2.如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于：

所述制冷剂为二氧化碳。

3.如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于：

在所述开关可控通道中设置有阀门。

4.如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于：

在所述水箱中设置有电加热器。

5.如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于：

所述第一开关可控通道连接在连接所述热水换热器与所述第一阀门的管道和连接所述空调水换热器与所述第二阀门的管道之间，所述第二开关可控通道连接在连接所述热水流路循环泵与所述水箱的管道和连接所述第二阀门与所述室内换热器的管道之间。

6.如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于：

所述第一开关可控通道连接在连接所述热水换热器与所述第一阀门的管道和连接所述空调水换热器与所述第二阀门的管道之间，所述第二开关可控通道连接在连接所述空调水流路循环泵与所述空调水换热器的管道和连接所述第一阀门与所述水箱的管道之间。

7.如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于：

所述开关可控通道还包括第三开关可控通道。

8.如权利要求7所述的热泵装置，其特征在于：

所述第一开关可控通道连接在连接所述热水换热器与所述第一阀门的管道和连接所述空调水换热器与所述第二阀门的管道之间，所述第二开关可控通道连接在连接所述热水流路循环泵与所述水箱的管道和连接所述第二阀门与所述室内换热器的管道之间，所述第三开关可控通道连接在连接所述空调水流路循环泵与所述空调水换热器的管道和连接所述第一阀门与所述水箱的管道之间。