CN101644508B - 一种多联式空调冷热水多功能系统 - Google Patents

Abstract

一种多联式空调冷热水多功能系统，包括冷媒系统和水系统，冷媒系统包括压缩机、冷媒用四通阀和冷凝器，冷媒用四通阀的第一接口与压缩机的高压出口相通，冷媒用四通阀的第二接口与冷凝器的一端相通，冷媒用四通阀的第三接口与压缩机的低压入口相通，水系统包括保温承压水箱和一个及以上的室内机，冷媒系统还包括同时连通冷媒系统和水系统的套管换热器，冷媒用四通阀的第四接口与套管换热器的冷媒侧的一端相通，套管换热器的冷媒侧的另一端与冷凝器的另一端相通。水系统还包括水系统四通阀。本发明具有结构简单合理、可以单独空调制冷、单独空调制热、单独制冷水、单独制热水、空调制冷同时制冷水、空调制热同时制热水的特点。

Description

一种多联式空调冷热水多功能系统技术领域[0001] 本发明涉及一种空调，特别是一种多联式空调冷热水多功能系统。 背景技术[0002] 传统型空调一般有制冷、制热型的热泵型空调，或制热水的热水机，或兼有空调制 冷、空调制热、制热水及同时空调制冷制热水等功能的空调热水机，这些系统一定程度上提 供了人们日常生活中恒定的环境温、湿度以及热水等生活用水的需求，比如空调热水机在 很大程度上满足了人们空调及热水的需求。[0003] 中国专利文献号CN1858506A中公开了一种多联机式中央热泵采暖空调热水器， 包括室外机、室内机群、热水箱，其特征在于：室外机结构如下：室外机中的压缩机的进气 管与四通阀的B端接通，压缩机的排气管与四通阀的A端接通；四通阀的C端接管分成两 路，一路接第一个三通控制阀的Z端，另一路接室内机群的一端；四通阀的D端接管分成两 路，一路接第一个三通控制阀的Y端，另一路管道通过两通控制阀连接翅片管换热器的一 端；翅片管换热器的另一端接管分成两路，一路接第二个三通控制阀的F端，另一路通过膨 胀器与第二个三通控制阀的E端接管合并后有一接头，接室内机群的另一端；第二个三通 控制阀的G端通过换热器接第一个三通控制阀的X端。[0004] 这种多联机式中央热泵采暖空调热水器在一定程度上能满足人们的需要，但是， 其满足面比较狭窄；对于用户来说，一般在制热水的同时，一般在冬天，除了浴场等特别场 合，也要求空调制热，因此其并不能完全满足人们的日常生活所需。发明内容[0005] 本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、可以单独空调制冷、单独空调制热、单 独制冷水、单独制热水、空调制冷同时制冷水、空调制热同时制热水的多联式空调冷热水多 功能系统，以克服现有技术中的不足之处。[0006] 按此目的设计的一种多联式空调冷热水多功能系统，包括冷媒系统和水系统，冷 媒系统包括压缩机、冷媒用四通阀和冷凝器，冷媒用四通阀的第一接口与压缩机的高压出 口相通，冷媒用四通阀的第二接口与冷凝器的一端相通，冷媒用四通阀的第三接口与压缩 机的低压入口相通，水系统包括保温承压水箱和一个以上的室内机，其特征是冷媒系统还 包括同时连通冷媒系统和水系统的套管换热器，冷媒用四通阀的第四接口与套管换热器的 冷媒侧的一端相通，套管换热器的冷媒侧的另一端与冷凝器的另一端相通。[0007] 所述水系统还包括水系统四通阀，水系统四通阀的第一接口与套管换热器的水系 统侧的一端相通，水系统四通阀的第二接口与室内机的一端相通，室内机的另一端与套管 换热器的水系统侧的另一端相通，水系统四通阀的第三接口经过水量分配总阀后与保温承 压水箱的一端相通，保温承压水箱的另一端与套管换热器的水系统侧的另一端相通，水系 统四通阀的第四接口接入水量分配总阀和保温承压水箱的一端之间。[0008] 所述水系统四通阀的第一接口与套管换热器的水系统侧的一端之间设置有循环水泵。[0009] 所述保温承压水箱的一端设置有用户用水管，保温承压水箱的另一端设置有带安 全阀的自来水进水管。保温承压水箱的另一端与套管换热器的水系统侧的另一端之间设置 有单向阀和膨胀罐。保温承压水箱上设置有水箱内水温检测感温包。[0010] 所述室内机上设置有室内机盘管感温包，室内机的另一端与套管换热器的水系统 侧的另一端之间的管路上设置有室内机盘管流量调节阀。[0011] 所述冷媒用四通阀的第三接口与压缩机的低压入口之间的管路上设置有冷媒电 辅热装置。[0012] 所述套管换热器的冷媒侧的另一端上设置有套管冷媒出口感温包。套管换热器的 水系统侧的一端上设置有套管出水温度感温包。[0013] 本发明主要由两个子系统组成，即冷媒系统和水系统，该二个子系统通过套管换 热器进行衔接。在冷媒系统中，为解决冬天制热、制热水或制热同时制热水出现外机结霜化 霜问题，在冷媒用四通阀的第三接口与压缩机的低压入口之间的管路上，也就是在冷媒系 统回气管上设置有冷媒电辅热装置。冷媒系统中的冷媒用四通阀的主要的作用是一次冷媒 的冷热切换。水系统中的侧用的水系统四通阀的主要的作用是二次冷媒（水）的空调制冷 (制热）与制冷水（制热水）间的切换与分配。在水系统中通过水系统四通阀达到单独制 冷（热）、单独制冷水（制热水）与制冷（制热）同时制冷（制热）水的切换，在制冷（制 热）且制冷（制热）水时，通过水箱内水温检测感温包，室内机盘管感温包反馈的温度进行 水量分配总阀和室内机盘管流量调节阀的开度的调节，来控制套管换热器进行冷（热）水 在水箱和室内机之间的合理分配。通过水箱内水温感温包和室内机盘管感温包来控制压缩 机能力输出。[0014] 本发明具有六种不同运行模式，通过不同的控制切换可以实现单独空调制冷、单 独空调制热、单独制冷水、单独制热水、空调制冷同时制冷水、空调制热同时制热水等功能， 其适用范围相当广泛，可满足用户的不同需求。附图说明[0015] 图1为本发明一实施例的系统示意图。[0016] 图2为单独制冷或制热时的系统示意图。[0017] 图3为单独制冷水或制热水时的系统示意图。[0018] 图4为空调制冷制冷水或空调制热制热水时的系统示意图。[0019] 图中：1为压缩机，2为高压开关，3为温度开关a，4为排气感温包，5为制冷剂用四 通阀，6为套管换热器，7为套管冷媒出口感温包，8为储液管，9为冷媒用电子膨胀阀，10为 冷凝器，11为冷凝器感温包，12为环境温度感温包，13为冷媒电辅热装置，14为温度开关b， 15为低压开关，16为气液分离器，17为套管出水温度感温包，18为循环水泵，19为水系统 四通阀门，20为水量分配总阀，21为保温承压水箱，22为水箱内水温检测感温包，23为安全 阀，M为自来水进水管25为用户用水管沈为室内机，27为室内机盘管感温包，观为室内机 盘管流量调节阀，29为循环水管，30为单向阀，31为膨胀罐。具体实施方式[0020] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。[0021] 参见图1，本多联式空调冷热水多功能系统，包括冷媒系统和水系统，冷媒系统包 括压缩机1、冷媒用四通阀5和冷凝器10，冷媒用四通阀5的第一接口 a与压缩机1的高压 出口相通，冷媒用四通阀5的第二接口 b与冷凝器10的一端相通，冷媒用四通阀5的第三接 口 c与压缩机1的低压入口相通，冷媒系统还包括同时连通冷媒系统和水系统的套管换热 器6，冷媒用四通阀5的第四接口 d与套管换热器6的冷媒侧的一端相通，套管换热器6的 冷媒侧的另一端与冷凝器10的另一端相通。冷媒用四通阀的第三接口 c与压缩机1的低 压入口之间的管路上设置有冷媒电辅热装置13。套管换热器6的冷媒侧的另一端上设置有 套管冷媒出口感温包7。套管换热器6的水系统侧的一端上设置有套管出水温度感温包17。[0022] 水系统包括保温承压水箱21、一个以上的室内机沈和水系统四通阀19，水系统四 通阀19的第一接口 e与套管换热器6的水系统侧的一端相通，水系统四通阀19的第二接口 f与室内机沈的一端相通，室内机沈的另一端与套管换热器6的水系统侧的另一端相通， 水系统四通阀19的第三接口 g经过水量分配总阀20后与保温承压水箱21的一端相通，保 温承压水箱21的另一端与套管换热器6的水系统侧的另一端相通，水系统四通阀19的第 四接口 h接入水量分配总阀20和保温承压水箱21的一端之间。[0023] 水系统四通阀19的第一接口 e与套管换热器6的水系统侧的一端之间设置有循 环水泵18。[0024] 保温承压水箱21的一端设置有用户用水管25，保温承压水箱21的另一端设置有 带安全阀23的自来水进水管24。保温承压水箱21的另一端与套管换热器6的水系统侧的 另一端之间设置有单向阀30和膨胀罐31。保温承压水箱21上设置有水箱内水温检测感温 包22。[0025] 室内机沈相互并联，室内机沈上设置有室内机盘管感温包27，室内机沈的另一 端与套管换热器6的水系统侧的另一端之间的管路上设置有室内机盘管流量调节阀观。[0026] 参见图2，本空调单独制冷、制热时通过冷媒用四通阀5来实现制冷、制热的换向。[0027] 制冷时：从压缩机1来的高温高压蒸气首先经过冷媒用四通阀5，在冷凝器10中 冷凝成中温高压过冷液体，再通过冷媒用电子膨胀阀9节流降压后变成低温低压气液两 相，然后在套管换热器6中蒸发换热，蒸发后的蒸汽再通过冷媒用四通阀5的另一路回到压 缩机1完成制冷剂的循环。而在水系统侧，通过循环水泵18导来的水通过套管换热器6与 其中的冷媒通过热传导进行热交换，出来的冷剂水再通过水系统四通阀19导入室内机26， 同时通过室内机盘管流量调节阀观来控制制冷量，从室内机沈出来的较高温度的冷剂水 通过膨胀罐31 (保证水系统的水压稳定）然后再次回到套管换热器6换热，如此循环。[0028] 制热时：从压缩机1来的高温高压蒸气首先经过冷媒用四通阀5，在套管换热6 中冷凝成中温高压过冷液体，再通过冷媒用电子膨胀阀9节流降压后变成低温低压气液两 相，然后在冷凝器10中蒸发换热，蒸发后的蒸汽再通过冷媒用四通阀5的另一路回到压缩 机1完成制冷剂的循环。而在水系统侧，通过循环水泵18导来的水通过套管换热器套管6 与其中的冷媒通过热传导进行热交换，出来的热水再通过水系统四通阀19导入室内机26， 同时通过室内机盘管流量调节阀观来控制制热量，从室内机沈出来的较低温度的冷却水 通过膨胀罐31，然后再次回到套管换热器6换热，如此循环。[0029] 参见图3，本空调单独制冷水、制热水时通过冷媒用四通阀5来实现制冷水、制热 水的换向。[0030] 制冷水时：从压缩机1来的高温高压蒸气首先经过冷媒用四通阀5，在冷凝器10 中冷凝成中温高压过冷液体，再通过冷媒用电子膨胀阀9节流降压后变成低温低压气液两 相，然后在套管换热器6中蒸发换热，蒸发后的蒸汽再通过冷媒用四通阀5的另一路回到压 缩机1完成制冷剂的循环。而在水系统侧，通过循环水泵18导来的水通过套管换热器6与 其中的冷媒通过热传导进行热交换，出来的冷水通过水系统四通阀19导入保温承压水箱 21，此时，水量分配总阀20关闭。其中，保温承压水箱21上的用户用水管25直接给用户提 供使用冷水，而自来水进水管M通过安全阀23 (此时的安全阀23起单向止回作用）进入 保温承压水箱21内，与保温承压水箱21中原有水混合，再通过循环水管四导回套管换热 器6，如此循环。[0031] 制热水时：从压缩机1来的高温高压蒸气首先经过冷媒用四通阀5，在套管换热器 6中冷凝成中温高压过冷液体，再通过冷媒用电子膨胀阀9节流降压后变成低温低压气液 两相然后在冷凝器10中蒸发换热，蒸发后的蒸汽再通过冷媒用四通阀5的另一路回到压缩 机1完成制冷剂的循环。而在水系统侧，通过循环水泵18导来的水通过套管换热器6与其 中的冷媒通过热传导进行热交换，出来的热水通过水系统四通阀19导入保温承压水箱21， (此时，水量分配总阀20关闭）其中，保温承压水箱21上的用户用水管25直接给用户提供 使用热水，而自来水进水管M通过安全阀23进入保温承压水箱21内，与保温承压水箱21 中原有水混合，再通过循环水管四导回套管换热器6，如此循环。[0032] 参见图4，本空调在同时空调制冷制冷水或同时空调制热制热水时通过冷媒用四 通阀5来实现空调制冷制冷水和空调制热制热水的换向。[0033] 空调制冷制冷水时：从压缩机1来的高温高压蒸气首先经过冷媒用四通阀5，在冷 凝器10中冷凝成中温高压过冷液体，再通过冷媒用电子膨胀阀9节流降压后变成低温低压 气液两相，然后在套管换热器6中蒸发换热，蒸发后的蒸汽再通过冷媒用四通阀5的另一路 回到压缩机1完成制冷剂的循环。而在水系统侧，通过循环水泵18导来的水通过套管换热 器6与其中的冷媒通过热传导进行热交换，出来的冷水通过水系统四通阀19分为两部分， 此时水量分配总阀20根据需要的空调制冷量来进行调节水流量，其中的一部分通过水量 分配总阀20后再次进入水系统四通阀19的另一路后直接进入室内机沈进行空调制冷；其 另一部分则导入保温承压水箱21，其中保温承压水箱21上的用户用水管25直接给用户提 供使用冷水，而自来水进水管M通过安全阀23进入保温承压水箱21内，与保温承压水箱 21中原有水混合，再通过循环水管四与第一部分从室内机沈回来的水混合后再导回套管 换热器6，如此循环。[0034] 空调制热制热水时：从压缩机1来的高温高压蒸气首先经过冷媒用四通阀5，在套 管换热器6中冷凝成中温高压过冷液体，再通过冷媒用电子膨胀阀9节流降压后变成低温 低压气液两相，然后在冷凝器10中蒸发换热，蒸发后的蒸汽再通过冷媒用四通阀5的另一 路回到压缩机1完成制冷剂的循环。而在水系统侧，通过循环水泵18导来的水通过套管换 热器6与其中的冷媒通过热传导进行热交换，出来的热水通过水系统四通阀19分两部分， 此时水量分配总阀20根据需要的空调制热量来进行调节水流量，其中的一部分通过水量 分配总阀20后再次进入水系统四通阀19的另一路而直接进入室内机沈进行空调制热；另一部分导入保温承压水箱21，其中保温承压水箱21上的用户用水管25直接给用户提供使 用热水，而自来水进水管M通过安全阀23进入保温承压水箱21内，与保温承压水箱21中 原有水混合，再通过循环水管四与第一部分从室内机回来的水混合后再导回套管换热器6 再次循环。[0035] 本发明不只限于上述实例，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、增加或者 替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1. 一种多联式空调冷热水多功能系统，包括冷媒系统和水系统，冷媒系统包括压缩机 (1)、冷媒用四通阀（5)和冷凝器（10)，冷媒用四通阀的第一接口（a)与压缩机的高压出口 相通，冷媒用四通阀的第二接口（b)与冷凝器的一端相通，冷媒用四通阀的第三接口（c)与 压缩机的低压入口相通，水系统包括保温承压水箱和一个以上的室内机（沈），其特征 是冷媒系统还包括同时连通冷媒系统和水系统的套管换热器（6)，冷媒用四通阀的第四接 口（d)与套管换热器的冷媒侧的一端相通，套管换热器的冷媒侧的另一端与冷凝器的另一 端相通；所述水系统还包括水系统四通阀（19)，水系统四通阀的第一接口（e)与套管换热 器（6)的水系统侧的一端相通，水系统四通阀的第二接口（f)与室内机06)的一端相通， 室内机的另一端与套管换热器的水系统侧的另一端相通，水系统四通阀的第三接口（g)经 过水量分配总阀OO)后与保温承压水箱的一端相通，保温承压水箱的另一端与套管 换热器的水系统侧的另一端相通，水系统四通阀的第四接口（h)接入水量分配总阀和保温 承压水箱的一端之间。

2.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述水系统四通阀 的第一接口（e)与套管换热器（6)的水系统侧的一端之间设置有循环水泵（18)。

3.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述保温承压水箱 (21)的一端设置有用户用水管（25)，保温承压水箱的另一端设置有带安全阀03)的自来 水进水管04)。

4.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述保温承压水箱 (21)的另一端与套管换热器（6)的水系统侧的另一端之间设置有单向阀（30)和膨胀罐 (31)。

5.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述保温承压水箱 (21)上设置有水箱内水温检测感温包02)。

6.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述室内机06)上 设置有室内机盘管感温包（27)，室内机的另一端与套管换热器的水系统侧的另一端之间的 管路上设置有室内机盘管流量调节阀08)。

7.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述冷媒用四通阀 的第三接口（c)与压缩机的低压入口之间的管路上设置有冷媒电辅热装置（13)。

8.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述套管换热器 (6)的冷媒侧的另一端上设置有套管冷媒出口感温包（7)。

9.根据权利要求1所述的多联式空调冷热水多功能系统，其特征是所述套管换热器 (6)的水系统侧的一端上设置有套管出水温度感温包（17)。