CN102889708B - 两源热泵多功能机 - Google Patents

Abstract

本发明的风/水两源、余热回收式风/水两源热泵多功能机，主要包括压缩机、四通阀、风换热器、水换热器、储液器、节流器、气液分离器；其特征是，还包括有一个三通阀，热水换热器，以及由第一、二、三、四的四个单向阀组成的整流向机构或第二四通阀；三通阀的进气口、第一、二排气口，分别与压缩机排气口、热水换热器的进气口、四通阀的进气口连接；四通阀的第二、三、四接口，分别与水换热器、风换热器、气液分离器的进气口连接；热水换热器的制冷剂出口与储液器的进口连接；整流向机构或第二四通阀的第一、二、三、四接口分别与节流器出口、风换热器下端口、水换热器下端口、储液器的进口连接；储液器的出口与节流器进口连接；构成制冷剂回路；由四分立循环实现制冷兼制热水，制热水，制冷，制暖四个功能，自动切换；变频泵调节进水量，直热式定温55℃出水。

Description

两源热泵多功能机

技术领域：

本发明涉及热泵热水器技术领域。

背景技术：

热泵热水器是一种通过制冷剂的压缩、凝结放热、节流膨胀、蒸发吸热，使从环境吸收的空气能或水中吸收的热能，提升为温度较高的热能，供生活热水或供暖气，具有明显的节能效果，一般热泵热水器的能效比在3～4。两源热泵是一种可以吸收不同热源的热能供热的设备，具有适用面广的优点，广泛应用在澡堂、游泳池、宾馆等场合；多功能热泵具有供热，制冷，制热水功能，节能效果更好。本申请人已申请有多项相关的专利。例如，简单高效可靠冷暖空调热水机(201010215579.5，201020245130.9)，一种制冷回路极简单的双热源热泵热水装置(200910181300.3)，空气源热泵热水器的互助除霜方法和五循环双热源热泵热水器(201010211846.1)，互助除霜的空气源热泵热水器和五循环双热源热泵热水器(201020240385.6)，并联式互助除霜空气源热泵热水器(201010272024.4，201020516806.3)，自建自然循环流换热的紧凑型冷暖空调热水三用机(201010568937.0，201020637139.9)，一种四季节能冷暖空调热水三用机(02116049.X，02220342.7)等，由于所申请的专利技术针对的问题点不同，或解决同一问题有不完全相同的方案，所以又不断申请新的专利。作者已有申请的“简单高效可靠冷暖空调热水机”和“一种制冷回路极简单的双热源热泵热水装置”等专利技术，目的在于改造家用冷暖空调机为提供热水和冷暖气的三用机，其专利技术已试制成功家用的冷暖空调热水三用机；但是，这些专利技术，不能直接用于改造大型的现有空气源冷热水机组为多功能机。商业用空气源冷热水机组，在夏天制冷循环制取空调用5℃冷水，并通过风源换热器向环境空气排放热量，在冬天制冷剂反向循环，从环境空气吸热，制取供暖用约45℃的热水，它不能提供55℃的生活用热水，夏天没有制冷水同时制取生活用热水的功能。因为商业用的冷热水机组，功率都比较大，其风源换热器汇气管是竖立放置，如果采用“简单高效可靠冷暖空调热水机”和“一种制冷回路极简单的双热源热泵热水装置”等专利技术，其竖立放置的汇气管结构，会影响机组制冷水的同时制取热水的循环的制冷剂分配。

发明内容：

为了改进现有商业用空气源冷热水机组的制空调用的冷水和热水的简单功能，使之具备夏天能制空调冷水同时制热水，春秋季用空气能制取生活热水，冬季仍然能提供生活用和空调用的热水的多功能冷暖热水机，本案提出的两源热泵多功能机，可以补充现有两源热泵专利的不足，实现上述多功能，并且其改进型能回收废热水的热能，有更高的效率，特别在冬季自来水温度和环境温度低时，这种方案仍然可以使机组的能效比保持在4以上。

本发明的两源热泵多功能机技术方案I

一种风/水两源热泵多功能机，包括有制冷剂回路系统，热水换热系统，空调水换热系统，信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统包括，压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器、储液器、节流器、气液分离器，或还包括过滤器和视液镜；约定，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧一排布置的三个接口，根据面向三个接口左、中、右位置分别记为四通阀的第二、四、三接口；所述的第一换热器为水/制冷剂换热器，为空调换热系统的换热器；所述的第一换热器为水/制冷剂换热器或风/制冷剂换热器，简记为水换热器或第一个风换热器，为空调换热系统的换热器；所述的第二换热器为风/制冷剂换热器，简记为第二个风换热器；风换热器配有风扇，水换热器配有水源水泵；

其特征在于：所述的制冷剂回路系统，还包括有一个三通阀，热水换热器，整流向机构；所述的整流向机构是由第一、二、三、四的四个单向阀组成有四个接口：其第一接口是第一、二单向阀的进口的并联接口，与节流器的出口连接；其第二接口是第二单向阀的出口和第四单向阀的进口的并联接口；其第三接口是第一单向阀的出口与第三单向阀的进口的并联接口；其第四接口是第三、四单向阀的出口的并联接口；由节流器的出口与整流向机构的第一接口连接构成导向节流器；所述的制冷剂回路连接方式是：压缩机的排气口与三通阀的进气口连接，三通阀的第一出气口与热水换热器的制冷剂进口连接；三通阀的第二出气口与四通阀的第一接口连接；四通阀第二、三、四接口，分别与第一换热器的上端接口、第二换热器的上端接口、气液分离器的进气口连接；热水换热器的制冷剂出口，与储液器的进口连接；整流向机构的第四接口，也与储液器的进口连接；储液器的出液口与节流器的进口，即节流器的进口连接，或在其连接管路上添加有过滤器，或还添加有视液镜；整流向机构的第二、三接口，分别与第二、一换热器的下端接口连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路内充装制冷剂；

所述的三通阀是带有电磁导阀的气动三通阀，其电磁导阀的低压出气管直接连到制冷剂回路的压缩机吸气管上；

所述的四通阀是带有电磁导阀的气动四通阀，其电磁导阀的高压进气管直接连到压缩机排气管上；

所述的热水换热系统，由热水换热器及其进水管路上安装的进水变频水泵，或进水流量调节阀组成；所述的热水换热器，是由高一段式，或是两段式，或是三段式的效罐式换热器，或板式换热器，或螺旋管筒式换热器组成的热水换热器；两段式的热水换热器的上段为过热制冷剂换热段，下段为制冷剂凝结换热段；三段式的换热器的上、中、下三段分别是过热制冷剂、制冷剂凝结、制冷剂液体过冷换热器，过冷换热器可与储液器合二为一；

所述的热水换热的过热制冷剂换热段和制冷剂凝结换热段，或是由多个高效罐式换热器或多个板式换热器的并联的组件换热器；在热水换热器的顶部接近出水口处布置有出水温度测头；

所述的热水换热系统是直热出水式，或凝结换热段水内循环总体直热出水式；所述的直热出水式热水换热系统，是进水经过热水换热器的一次加热，出水即到达设定的出水温度，其采取的措施是，自动控制系统根据检测的出水温度与设定出水温度的对比值或差值，自动调节变频水泵的转速，或调节进水流量调节阀的开度，调节进水流量，使进水经过热水换热器的加热后到达并保持在设定的出水温度附近；所述的凝结换热段水内循环总体直热出水式热水换热系统，在制冷剂凝结换热段的出水口和进水口之间添加装有循环水泵和调节水阀的循环回水管，循环水泵出水口与制冷剂凝结换热段的进水口连接，工作时，循环水泵和调节水阀配合，调节循环水量，使热水换热器内水流速提高，并控制制冷剂高压在较高出力位；而自动控制系统通过安装在进水管路上的变频水泵或调节进水流量调节阀，调节进水流量，保持出水在设定的出水温度附近；

所述的制冷剂回路系统能组织四种模式循环：第一种制热水循环，包含热水换热器与第一换热器，同时制空调冷水；第二种制热水循环，包含热水换热器与第二换热器；空调制冷循环，包含第一换热器与第二换热器；采暖制热循环，包含第二换热器与第一换热器；其四种模式的制冷剂流程在制冷剂回路的包含有过滤器和视液镜时分别是：

(1)第一种制热水循环：压缩机→三通阀的第①、②接口通路→热水换热器→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、③通路(节流器J→第一单向阀D1)→第一换热器(水换热器)→四通阀的第②、④接口通路→气液分离器→压缩机；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈无电，四通阀线圈有电，水源水泵开，变频水泵开，风换热器的风扇关；

(2)第二种制热水循环：压缩机→三通阀的第①、②接口通路→热水换热器→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、②通路(节流器J→第二单向阀D2)→第二换热器(风换热器)→四通阀的第③、④接口通路→气液分离器→压缩机；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈无电，四通阀线圈无电，水源水泵关，变频水泵开，风换热器的风扇开；

(3)空调制冷循环：压缩机→三通阀的第①、③接口通路→四通阀的第①、③接口通路→第二换热器(风换热器)→整流向机构的②、④通路(第4单向阀D4)→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、③通路(节流器J→第1单向阀D1)→第一换热器(水换热器)→四通阀的第②、④接口通路→气液分离器→压缩机；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈有电，水源水泵开，变频水泵关，风换热器的风扇开；

(4)采暖制热循环：压缩机→三通阀的第①、③接口→四通阀的第①、②接口通路→第一换热器(水换热器)→整流向机构的③、④通路(第3单向阀D3)→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、②通路(节流器J→第2单向阀D2)→第二换热器(风换热器)→四通阀的第③、④接口通路→气液分离器→压缩机；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈无电，水源水泵开，变频水泵关，风换热器的风扇开。

本发明的技术方案I的替换方案

本发明的技术方案I的替换方案的两源热泵多功能机，称为第二型风/水两源热泵多功能机，是采用第二四通阀替换技术方案I所述的两源热泵多功能机的整流向机构，把第二四通阀的第一、二、三、四接口分别替换整流向机构的第一、二、三、四接口；所述的第二四通阀是带有电磁导阀的气动四通阀，其电磁导阀的高压进气管直接连到压缩机排气管上，电磁导阀的低压排气管直接连到压缩机吸气管上；其余部件、连接方式和功能都不变的又一种风/水两源热泵多功能机。

本发明的两源热泵多功能机技术方案II

本发明技术方案II的两源热泵多功能机与技术方案I的区别是，在所述的热水换热系统，还包含有余热回收换热器，称为一种余热回收式风/水两源热泵多功能机；＝

所述的热水换热系统，由热水换热器和进水变频水泵，或和进水流量调节阀组成；

所述的热水换热系统，包括进水变频水泵或进水流量调节阀，余热回收换热器，以及热水换热器；余热回收换热器是净水/废水换热器；热水换热器是净水/制冷剂换热器；热水换热系统在进水管上安装有进水变频水泵或进水流量调节阀，进水管与余热回收换热器的净水进口连接，余热回收换热器的净水出口与热水换热器的水通路进口连接，热水换热器的水通路出口留与用户水箱连接；

所述的废水放热换热系统，包括水源水泵，余热回收换热器和第一换热器的水换热器，其废水通路是由水源水泵、余热回收换热器的废水通路和热泵的水换热器的水通路依序连接的通路；废水由水源水泵抽送，进入余热回收换热器和热泵的水换热器，放出热量后排到地沟。

本发明的技术方案II的一种余热回收式风/水两源热泵多功能机，能组织制冷水同时制热水、单独制热水、单独制冷、单独制暖的四种功能循环模式，其四种模式的制冷剂流程及其控制方式，与技术方案I所述的一种风/水两源热泵多功能机的相同。

本发明的技术方案II的替换方案

第二型余热回收式风/水两源热泵多功能机，是采用第二四通阀替换技术方案II所述的一种余热回收式风/水两源热泵多功能机的整流向机构，其他结构不变。

本发明的技术方案III的两源热泵多功能机，是一种风/风两源热泵多功能机，与本发明的技术方案I的两源热泵多功能机的区别仅仅是，所述的第一换热器为风/制冷剂换热器或称为第一风换热器，系统的其余结构不变。

本发明的技术方案III的替换方案

本发明的技术方案III的替换方案的两源热泵多功能机，称为第二型风/风两源热泵多功能机，与本发明的技术方案I替换方案的两源热泵多功能机的区别仅仅是，所述的第一换热器为风/制冷剂换热器或称为第一风换热器，系统的其余结构不变；

本发明的创新点主要有：

(1)特殊的制冷剂回路系统，包括有三个换热器：第一换热器、第二换热器和热水换热器；三个控制制冷剂流向的元件：一个三通阀，一个四通阀和一个导向节流器；共用一台压缩机，能够组织四种分立循环，每个分立循环都只包含两个换热器；实现四个功能：第一种制热水循环，包含热水换热器与第一换热器，夏天制取生活热水，同时能制取空调冷水；第二种制热水循环：包含热水换热器与第二换热器，从室外空气吸热，单独制取生活热水；空调制冷循环：包含第一换热器与第二换热器，单独制取空调冷水，向室外空气放热；采暖制热循环：包含第二换热器与第一换热器，利用第二换热器从室外空气吸热，由第一换热器释放热量供暖；

(2)所述的节流器是导向节流器，包括节流器和整流向机构，整流向机构是由第一、二、三、四的四个单向阀组成，有四个接口：其第一接口是第一、二两个单向阀进口的并联接口；其第二接口是第二单向阀出口与第四单向阀进口的并联接口；其第三接口是第一单向阀出口与第三单向阀进口的并联接口；其第四接口是第三、四两个单向阀出口的并联接口；由节流器的出口与整流向机构的第一接口连接构成导向节流器；该导向节流器无需另外控制可自动依据循环中两个换热器的压力差而把制冷剂导入低压蒸发器；

(3)所述的整流向机构或是第二四通阀，整流向机构相对简单，但是要按照所组织的循环实现第二四通阀的切换流道，采用的第二四通阀为带有电磁导阀的气动四通阀，而且其电磁导阀的高压气源管直接连到压缩机排气管上，低压排气管直接连到压缩机吸气管上；

(4)为实现系统的四种模式循环的切换，三通阀的电磁导阀的低压出气管直接连到制冷剂回路的压缩机吸气管上，四通阀的电磁导阀的高压进气管直接连到压缩机排气管上的控制方法，这是发明关键点之一，只有如此，才能保证三通阀和四通阀切换自如；

(5)四个分立循环的制冷剂凝结液，都流进储液器，再通过节流器，可通过储液器调节各个分立循环的制冷剂用量，使运行稳定；

(6)分段式热水换热器的结构，可针对制冷剂的不同形态设计不同换热形式的换热器，可提高效率；

(7)增添余热回收换热器的系统，在冬天使装置能效比提高到4以上，年均效率比多功能热泵再提高80％。

总之，本发明的热泵热水装置，最大限度利用了不同热源优势，充分发挥设备的效率，综合了冷热利用，解决了各种影响效率和安全运行问题，结构清晰，运行可靠，具有广阔市场前景。

附图说明

图1是本发明的实施例1，一种风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，制冷剂回路有一个三通阀、一个四通阀和由四个单向阀组成的整流向机构。

图2是本发明的实施例2，第二型风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，为实施例1的替换型，制冷剂回路有两个四通阀和一个三通阀，其热水换热器为两段式。

图3是本发明的实施例3，一种余热回收式风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，与实施例1相比，系统增添有余热回收换热器。

图4是本发明的实施例4，一种风/风两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，实施例1装置的替换为第一个风换热器，放在室内。

图5是本发明的实施例5，一种风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，其热水换热器为三段式，凝结换热段的水路有内循环回路，储液器内放置有水冷盘管。

图6是本发明的实施例6，第二型风/风两源热泵多功能机的系统结构示意和工作原理说明图，配置有储热水箱。

具体实施方式：

下面结合实施例及其附图，进一步说明本发明。但本发明并不仅限于此。

实施例1、图1是本发明实施例1的一种风/水两源热泵多功能机基本结构示意图，装置包括有制冷剂回路系统，热水换热系统，空调水换热系统，信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统包括，压缩机1、三通阀2、四通阀3、第一换热器为水换热器4、第二换热器为风换热器5、热水换热器6、储液器7、过滤器8、视液镜9、节流器J为热力膨胀阀、气液分离器10，由第一、二、三、四的四个单向阀D1、D2、D3、D4组成的整流向机构D；整流向机构D有四个接口：其第一接口①，为第一、二单向阀D1、D2的进口的并联接口；其第二接口②，为与第二单向阀D2的出口和第四单向阀D4的进口连通的接口；其第三接口③，为与第一单向阀D1的出口和第三单向阀D3的进口连通的接口；其第四接口④，为第三、四单向阀的出口的并联接口；由节流器的出口与整流向机构的第一接口连接构成导向节流器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口①，四通阀主阀体的另一侧的三个接口，约定根据面向三个接口左、中、右位置分别记为四通阀的第二、四、三接口，也即，四通阀线圈无电时与第一接口内连通的接口为四通阀第二接口②，在四通阀线圈有电时与第一接口内连通的接口为四通阀第三接口③，居中的接口为四通阀第四接口④；风换热器配有风扇5a，空调水换热系统配有水源水泵4a；所述的热水换热器是由高效罐式换热器；

所述的制冷剂回路连接方式是，压缩机1的排气口与三通阀2的进气口①连接，三通阀2的第一出气口②，即三通阀线圈无电时与进气口内连通的接口，与热水换热器6的制冷剂进口连接；三通阀的第二出气口③，即三通阀线圈有电时与进气口内连通的接口，与四通阀3的第一接口①连接；四通阀3的第二、三、四接口②、③、④，分别与水换热器4的上端接口、风换热器5的上端接口、气液分离器10的进气口连接；热水换热器6的制冷剂出口，与储液器7的进口连接；整流向机构D的第四接口④，即第三、四单向阀D3、D4的出口的并联接口，也与储液器7的进口连接；储液器的出液口，与节流器J的进口连接，其连接管路上添加有过滤器8，或还添加有视液镜9，用于观察制冷剂流动状态；节流器的出口，与整流向机构D的第一接口①连接，即与第一、二两个单向阀D1、D2的进口的并联接口连接；整流向机构D的第三接口③，即第一单向阀D1的出口、第三单向阀D3的进口，与水换热器4的下端接口连接三连通；整流向机构D的第二接口②，即第二单向阀的出口、第四单向阀的进口，与风换热器5的下端接口互连接三连通；气液分离器10的出气口与压缩机1的进气口连接；所连成的回路内充装制冷剂；所述的三通阀2是带有电磁导阀2a的气动三通阀，其电磁导阀2a的低压出气管L1直接连到制冷剂回路的压缩机吸气管上；所述的四通阀3是带有电磁导阀3a的气动四通阀，其电磁导阀3a的高压进气管L2直接连到压缩机排气管上；所述的热水换热系统由热水换热器6和变频水泵11组成，热水换热器6的顶部安装有出水温度测头T3；装置在水换热器4和风换热器5的上端接口的管路上分别布置有温度测头T1和T2，在压缩机的排气和进气管上布置有高、低压力表p1和p2；

本发明的一种风/水两源热泵多功能机，能组织四种功能循环模式，具备夏天能制空调冷水同时制热水，或单独制冷，春秋季用空气能制取生活热水，冬季仍然能提供生活用和空调用的热水的四功能；四种功能循环模式和除霜模式分别描述如下：

(1)第一种制热水循环：压缩机1→三通阀2(①→②)→热水换热器6→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第一单向阀D1→水换热器4→四通阀3(②→④)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈无电，四通阀线圈有电，水源水泵4a开，变频水泵开，风扇5a关。制冷剂从水换热器的空调水中吸热制冷，在热水换热器放热制热水。

(2)第二种制热水循环：压缩机1→三通阀2(①→②)→热水换热器6→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第二单向阀D2→风换热器5→四通阀3(③→④)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈无电，四通阀线圈无电，水源水泵4a关，变频水泵11开，风扇5a开。制冷剂在风换热器中的吸吸取环境空气能，在热水换热器放热制热水。

(3)空调制冷循环：压缩机1→三通阀2(①→③)→四通阀3(①→③)→风换热器5→第4单向阀D4→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第1单向阀D1→水换热器4→四通阀3(②→④)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈有电，水源水泵4a开，变频水泵11关，风扇5a开。制冷剂从水换热器的空调水中吸热制冷，在风换热器放热给环境空气。

(4)采暖制热循环：压缩机1→三通阀2(①→③)→四通阀3(①→②)→水换热器4→第3单向阀D3→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第2单向阀D2→风换热器5→四通阀3(③→④)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈无电，水源水泵4a开，变频水泵11关，风扇5a开。制冷剂在风换热器从环境空气吸热，在水换热器中放热制取空调温热水。

(5)除霜模式：压缩机1→三通阀2(①→③)→四通阀3(①→③)→第二换热器(风换热器)5→整流向机构的②、④通路(第4单向阀D4)→储液器7→过滤器8→视液镜9→导向节流器的①、③通路(节流器J→第1单向阀D1)→第一换热器(水换热器)4→四通阀3(②→④)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈有电，水源水泵4a开，变频水泵11关，风扇5a关。制冷剂从水换热器的空调水中吸热，在风换热器放热除霜。

实施例2、图2是本发明的实施例2，第二型风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，它与实施例1的区别点：

(1)图1所述的制冷剂回路系统的由四个单向阀组成的整流向机构D，在图2中由一个第二四通阀12替代；第二四通阀在制冷剂回路系统中的连接方式的替代方案是：第二四通阀的第一、二、三、四接口①、②、③、④，分别替换图1的整流向机构D的第一、二、三、四接口①、②、③、④，也即第二四通阀的第一、二、三、四接口分别与制冷剂回路的节流器J出口、风换热器5的下端接口、水换热器4的下端接口、气液分离器10连接；所述的第二四通阀是带有电磁导阀的气动四通阀，其电磁导阀的高压进气管L3直接连到压缩机排气管上，电磁导阀的低压排气管L4直接连到压缩机吸气管上；

(2)实施例2的热水换热器6是由两个高效换热罐6a和6b串联组成的两段式热水换热器，上段的热水换热器6a为制冷剂过热气冷却换热器；使用氟利昂R22制冷剂在出水温度到达55℃，制冷剂高压仍然能控制在23kg/cm²以下。

实施例2，第二型风/水两源热泵多功能机组织的四种运行模式的制冷剂流程及其控制都分别是：

(1)第一种制热水循环：压缩机1→三通阀2(第①、②接口通路)→热水换热器6→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第二四通阀12(第①、③)接口通路→水换热器4→四通阀3(第②、④接口通路)→气液分10离器→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈无电，四通阀线圈有电，第二四通阀的线圈有电，水源水泵开，变频水泵开，风换热器的风扇关。制冷剂从水换热器的空调水中吸热制冷，在热水换热器放热制热水。

(2)第二种制热水循环：压缩机1→三通阀2(第①、②接口通路)→热水换热器6→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第二四通阀12(第①、②接口通路)→风换热器5→四通阀3(第③、④接口通路)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈无电，四通阀线圈无电，第二四通阀的线圈无电，水源水泵关，变频水泵开，风换热器的风扇开。制冷剂在风换热器中的吸吸取环境空气能，在热水换热器放热制热水。

(3)空调制冷循环：压缩机1→三通阀2(第①、③接口通路)→四通阀3(第①、③接口通路)→风换热器5→第二四通阀12(第②、④接口通路)→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第二四通阀12(第①、③接口通)→水换热器4→四通阀3(第②、④接口通路)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈有电，第二四通阀的线圈有电，水源水泵开，变频水泵11关，风换热器的风扇开。制冷剂从水换热器的空调水中吸热制冷，在风换热器放热给环境空气。

(4)采暖制热循环：压缩机1→三通阀2(第①、③接口通路)→四通阀3(第①、②接口通路)→水换热器4→第二四通阀12(③、④接口通路)→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第二四通阀12(第①、②接口通路)→风换热器5→四通阀(第③、④接口通路)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈无电，第二四通阀的线圈无电，水源水泵开，变频水泵关，风换热器的风扇开。制冷剂在风换热器从环境空气吸热，在水换热器中放热制取空调温热水。

(5)除霜模式：压缩机1→三通阀2(第①、③接口通路)→四通阀3(第①、③接口通路)→风换热器5→第二四通阀12(第②、④接口通路)→储液器7→过滤器8→视液镜9→节流器J→第二四通阀12(第①、③接口通)→水换热器4→四通阀3(第②、④接口通路)→气液分离器10→压缩机1；其控制方式：压缩机开，三通阀线圈有电，四通阀线圈有电，第二四通阀的线圈有电，水源水泵4a开，变频水泵关，风扇5a关；制冷剂从水换热器的空调水中吸热，在风换热器放热除霜。

实施例3、图3是本发明实施例3的一种余热回收式风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，与实施例1相比，系统增添有余热回收换热器13。

图3所示的装置，与图1所示的装置相比，制冷剂循环回路系统是相同的，只是在所述的净水加热换热系统，实施例3的装置增加了余热回收换热器13；余热回收换热器是净水/废水换热器；净水加热换热系统的水路连接方式是，在进水管上安装有变频水泵11，进水管与余热回收换热器13的净水进口连接，余热回收换热器的净水出口与热水换热器6的水通路进口连接，热水换热器的水通路出口留与用户水箱连接；图3的点划线方框内热水换热器6是两段式，上段为过热制冷剂换热段6a，下段为制冷剂凝结换热段6b，其顶部安装有出水温度测头T3；自动控制系统根据T3检测的出水温度与设定的出水温度的比值或差值，自动调节变频水泵11的转速，调节进水流量，使出水温度保持在设定的出水温度附近；热水换热器采用高效换热罐式的换热器。

废水放热换热系统，包括水源水泵4a，余热回收换热器13和热泵的水换热器4，其废水通路是由水源水泵4a、余热回收换热器13的废水通路和热泵的水换热器4的水通路依序连接的通路，水换热器的出水，排入地沟。

澡堂废水温度一般在32℃附近，冬天自来水温度能低到6～7℃，低温的自来水经过余热回收换热器13，与温度相当高的废水换热，温度可升到25～26℃，再经热泵加热，综合能效比在4以上。

实施例4、图4是本发明的实施例4的一种风/风两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图。实施例4与图1所示的实施例1的区别在于，是把实施例1的水换热器替换为第一个风换热器4，把进水变频泵替换为第一个风换热器的风扇4f，把实施例1的风换热器改名为第二个风换热器4，取消了视液镜，其余配件和连接方式都不变。实施例4，可作为改造家庭用冷暖空调机为冷暖空调热水三用机的方案。

实施例5、图5是本发明实施例5的一种风/水两源热泵多功能机的基本结构示意和工作原理说明图，它与实施例1的区别在于：

(1)热水换热器是三段式，由过热制冷剂段换热器6a、制冷剂凝结段换热器6b、制冷剂液体过冷段换热器6c组成；过热制冷剂段和制冷剂凝结段的换热器，是高效换热罐式换热器，其螺旋管内走水，罐内管外间通过制冷剂；过冷换热段换热器6c与储液器7合二为一，图中标记为6c/7，在储液器罐内放置有水冷盘管，罐内管外间存制冷剂液体；自来水进水首先经过过冷换热段换热器，也即储液器内水冷盘管6c与温度较高的制冷剂液体换热，而后进入制冷剂凝结换热段换热器6b的螺旋管内吸收制冷剂凝结热，再进入过热制冷剂段换热器6a冷却制冷剂过热气体，过热制冷剂的热量可以使出水温度高于制冷剂凝结的饱和温度；制冷剂液体过冷，其释放的热量，既增加热水的产量，又可提高制冷量，一举两得；

(2)在制冷剂凝结段换热器6b的出水口和进水口之间，添加装有调节水阀14和循环水泵15的循环回水管，循环水泵的出水口与制冷剂凝结换热段换热器6b的进水口连接；工作时，循环水泵和调节水阀配合，调节循环水量，使热水换热器内水流速提高，并控制制冷剂高压在较高出力位；而自动控制系统通过变频水泵11或调节进水流量调节阀，调节进水流量，保持出水温度T3在设定的出水温度附近。

实施例6、图6是本发明的实施例6的一种风/风两源热泵多功能机，包括有储热水箱的系统结构示意和工作原理说明图，它与图4的区别在于，图6的装置还配置有储热水箱16，进水变频泵改为循环水泵11a，储热水箱设置循环水进口(进水到水箱中部水位)，循环水出口，冷水进口，热水出口(取水于水箱最高水位)；循环水路为：储热水箱循环水出口→循环水泵11a→热水换热器→储热水箱循环水进口；装有进水阀17和单向阀18的进水管与储热水箱的冷水进口或循环水出口连接；储水箱膨胀安全阀19安装在出水管支路上，出水管接头与用户热水管连接。

Claims (7)

1.两源热泵多功能机，包括有制冷剂回路系统，热水换热系统，空调换热系统，信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统包括，压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器、储液器、节流器、气液分离器，或还包括过滤器和视液镜；约定，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧一排布置的三个接口，根据面向三个接口左、中、右位置分别记为四通阀的第二、四、三接口；所述的第一换热器为水/制冷剂换热器或风/制冷剂换热器，简记为水换热器或第一个风换热器，为空调换热系统的换热器；所述的第二换热器为风/制冷剂换热器，简记为第二个风换热器；风换热器配有风扇，水换热器配有水源水泵；

其特征在于：所述的制冷剂回路系统，还包括有一个三通阀，热水换热器，整流向机构；所述的整流向机构是由第一、二、三、四的四个单向阀组成，有四个接口：其第一接口是第一、二两个单向阀进口的并联接口，与节流器的出口连接；其第二接口是第二单向阀出口与第四单向阀进口的并联接口；其第三接口是第一单向阀出口与第三单向阀进口的并联接口；其第四接口是第三、四两个单向阀出口的并联接口；所述的制冷剂回路连接方式是：压缩机的排气口与三通阀的进气口连接，三通阀的第一出气口与热水换热器的制冷剂进口连接；三通阀的第二出气口与四通阀的第一接口连接；四通阀第二、三、四接口，分别与第一换热器的上端接口、第二换热器的上端接口、气液分离器的进气口连接；热水换热器的制冷剂出口与储液器的进口连接；整流向机构的第四接口也与储液器的进口连接；储液器的出口与节流器的进口连接，或在其连接管路上添加有过滤器，或还添加有视液镜；整流向机构的第二、三接口，分别与第二、第一换热器的下端接口连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路内充装制冷剂。

2.根据权利要求1所述的两源热泵多功能机，其特征在于：所述的制冷剂回路中的三通阀是带有电磁导阀的气动三通阀，其电磁导阀的低压出气管直接连到制冷剂回路的压缩机吸气管上。

3.根据权利要求1所述的两源热泵多功能机，其特征在于：所述的制冷剂回路中的四通阀是带有电磁导阀的气动四通阀，其电磁导阀的高压进气管直接连到压缩机排气管上。

4.根据权利要求1所述的两源热泵多功能机，其特征在于：所述的热水换热系统由热水换热器及其进水管路上安装的进水变频水泵，或进水流量调节阀组成；所述的热水换热器，是一段式或两段式或三段式由高效罐式换热器，或板式换热器，或螺旋管筒式换热器组成的热水换热器；两段式的热水换热器的上段为过热制冷剂换热段，下段为制冷剂凝结换热段；三段式的换热器的上、中、下三段分别是过热制冷剂、制冷剂凝结、制冷剂液体过冷换热器，下段换热器可与储液器合二为一；热水换热器的进水口与进水管连接；所述的空调换热系统的水/制冷剂换热器，为板式或螺旋套管式换热器。

5.根据权利要求1所述的两源热泵多功能机，其特征在于：所述的整流向机构，或是第二四通阀；第二四通阀主阀体一侧的单个接口为整流向机构的第一接口；第二四通阀主阀体的另一侧的一排布置的三个接口，约定，根据面向三个接口的左、右、中接口分别记为整流向机构第二、三、四接口；所述的第二四通阀是带有电磁导阀的气动四通阀，其电磁导阀的高压气源管直接连到压缩机排气管上，低压排气管直接连到压缩机吸气管上。

6.根据权利要求1所述的两源热泵多功能机，其特征在于：所述的制冷剂回路系统能够组织四种模式循环：第一种制热水循环，包含热水换热器与第一换热器，同时制空调冷水；第二种制热水循环，包含热水换热器与第二换热器；空调制冷循环，包含第一换热器与第二换热器；采暖制热循环，包含第二换热器与第一换热器；其四种模式的制冷剂流程在制冷剂回路的包含有过滤器和视液镜时分别是：

(1)第一种制热水循环：压缩机→三通阀的第①、②接口通路→热水换热器→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、③通路→第一换热器→四通阀的第②、④接口通路→气液分离器→压缩机；

(2)第二种制热水循环：压缩机→三通阀的第①、②接口通路→热水换热器→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、②通路→第二换热器→四通阀的第③、④接口通路→气液分离器→压缩机；

(3)空调制冷循环：压缩机→三通阀的第①、③接口通路→四通阀的第①、③接口通路→第二换热器→整流向机构的②、④通路→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、③通路→第一换热器→四通阀的第②、④接口通路→气液分离器→压缩机；

(4)采暖制热循环：压缩机→三通阀的第①、③接口→四通阀的第①、②接口通路→第一换热器→整流向机构的③、④通路→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、②通路→第二换热器→四通阀的第③、④接口通路→气液分离器→压缩机；

除霜模式：压缩机→三通阀(①→③)→四通阀(①→③)→第二换热器→整流向机构的②、④通路→储液器→过滤器→视液镜→整流向机构的①、③通路→第一换热器→四通阀(②→④)→气液分离器→压缩机。

7.根据权利要求1所述的两源热泵多功能机，其特征在于：所述的热水换热系统，或是包括进水变频水泵或进水流量调节阀，余热回收换热器，以及热水换热器；余热回收换热器是净水/废水换热器；热水换热器是净水/制冷剂换热器；热水换热系统在进水管上安装有进水变频水泵或进水流量调节阀，进水管与余热回收换热器的净水进口连接，余热回收换热器的净水出口与热水换热器的水通路进口连接，热水换热器的水通路出口留与用户水箱连接；余热回收换热器的废水通路的进口与水源水泵连接，废水通路的出口与空调换热系统的水/制冷剂换热器的水通路进口连接，或排入下水道。