CN103574968B - 多功能空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能空气调节系统，包括通过冷媒管路顺次连接的压缩机、四通阀、室内换热器、第一膨胀装置、室外换热器所构成的空气调节主回路，其特征在于，多功能空气调节系统还包括蓄热回路和控制四通阀与室内换热器、室外换热器和蓄热回路之间的冷媒管路通断的切换控制阀组，蓄热回路包括蓄热箱，其中，蓄热箱包括壳体和设置于壳体内的蓄热材料，以及包括冷水进口和热水出口。本发明结构简单，可以很好的达到高效制热水的效果，易于在家用领域内应用和推广，减少空间占用。

Description

多功能空气调节系统

技术领域

本发明涉及空气调节领域，更具体地，涉及一种多功能空气调节系统。

背景技术

现有技术中，空气能式热水器相较于普通的电加热热水器，燃气热水器，太阳能热水器，要节能50%到400%左右，受到很多用户的青睐。

但是用户在安装空气能热水器时也会发现，房屋外需要装2台外机，一台为空调外机，一台为空气能热水器外机，非常的不美观，非常的麻烦。并且，从能源角度来看，空调制冷的时候，从室内搬走大量的热散到室外去，这部分热被白白浪费掉，如果这个家庭又装了空气能热水器，又要从室外把这部分热吸回来，这个过程造成了能源浪费。

为了解决以上问题，现有技术中提出了三位一体机的概念，即将空调与空气能热水器结合起来，在一台机器上实现制热，制冷，制热水三种模式的多功能空气调节系统，该系统能够解决能源浪费的问题，同时方便了用户。

但是，现有技术的三位一体机都采用水箱来储存和加热热水，系统和结构复杂，只适合在商用领域内推广的类型，不适于在家用领域内推广，另外，水箱体积较大，占用较多的空间。

发明内容

本发明目的在于提供一种多功能空气调节系统，以解决现有技术中多功能空气调节系统不适于在家用领域内推广的技术问题。进一步地，还能解决水箱占用空间较多的技术问题。

本发明提供了一种多功能空气调节系统，包括通过冷媒管路顺次连接的压缩机、四通阀、室内换热器、第一膨胀装置、室外换热器所构成的空气调节主回路，多功能空气调节系统还包括蓄热回路和控制四通阀与室内换热器、室外换热器和蓄热回路之间的冷媒管路通断的切换控制阀组，蓄热回路包括蓄热箱，其中，蓄热箱包括壳体和设置于壳体内的蓄热材料，以及包括冷水进口和热水出口。

进一步地，蓄热材料为相变蓄热材料。

进一步地，四通阀的第一接口与压缩机的入口端连通，四通阀的第二接口与压缩机的出口端连通，四通阀的第三接口与室内换热器连通，四通阀的第四接口与蓄热回路的第一端通过切换控制阀组可通断地连接，蓄热回路的第二端设置于室内换热器和室外换热器之间的冷媒管路上。

进一步地，切换控制阀组包括三通阀、第一蓄热箱控制阀和第二蓄热箱控制阀，其中，三通阀的第一接口与四通阀的第四接口连通，三通阀的第二接口与室外换热器和第二蓄热箱控制阀的第一端分别连通，三通阀的第三接口与第一蓄热箱控制阀的第一端和蓄热箱分别连通；第一蓄热箱控制阀的第二端与四通阀的第三接口连通；第二蓄热箱控制阀的第二端与三通阀的第三接口连通。

进一步地，第一蓄热箱控制阀为第一逆止阀，第一逆止阀允许冷媒从第一蓄热箱控制阀的第二端流向第一蓄热箱控制阀的第一端；第二蓄热箱控制阀为第二逆止阀，第二逆止阀允许冷媒从第二蓄热箱控制阀的第一端流向第二蓄热箱控制阀的第二端。

进一步地，蓄热回路还包括与蓄热箱串联的第二膨胀装置。

进一步地，第一膨胀装置和第二膨胀装置分别具有打开状态和关断状态；蓄热回路的第二端设置于第一膨胀装置和室外换热器之间的冷媒管路上。

进一步地，多功能空气调节系统在多种运行模式之间切换，多种运行模式包括单独制冷模式、单独制热模式、制冷加制热水模式、制热加制热水模式和逆循环除霜模式。

进一步地，多功能空气调节系统在多种运行模式之间切换，多种运行模式包括单独制冷模式、单独制热模式、制冷加制热水模式、制热加制热水模式和逆循环除霜模式。

进一步地，在单独制冷模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第四接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第三接口连通；三通阀的第一接口和三通阀第二接口连通；第一膨胀装置处于打开状态；第二膨胀装置处于关断状态。

进一步地，在单独制热模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第三接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第四接口连通；三通阀的第一接口和三通阀第二接口连通；第一膨胀装置的处于打开状态；第二膨胀装置的处于关断状态。

进一步地，制冷加制热水模式包括制冷加制热水第一子模式和制冷加制热水第二子模式，其中，在制冷加制热水第一子模式下，蓄热箱的温度小于一预定温度，冷媒通过蓄热箱单独冷凝；在制冷加制热水第二子模式下，蓄热箱的温度大于或等于预定温度，冷媒通过蓄热箱和室外换热器共同冷凝。

进一步地，在制冷加制热水第一子模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第四接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第三接口连通；三通阀的第一接口和三通阀的第三接口连通；第一膨胀装置处于打开状态；第二膨胀装置处于打开状态。

进一步地，在制冷加制热水第二子模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第四接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第三接口连通；三通阀的第一接口和三通阀的第二接口连通；第一膨胀装置处于打开状态；第二膨胀装置处于打开状态。

进一步地，在制热加制热水模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第三接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第四接口连通；三通阀的第一接口和三通阀的第二接口连通；第一膨胀装置处于打开状态；第二膨胀装置处于打开状态。

进一步地，在单独制热水模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第三接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第四接口连通；三通阀的第一接口和三通阀的第二接口连通；第一膨胀装置处于关断状态；第二膨胀装置处于打开状态。

进一步地，在逆循环除霜模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第四接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第三接口连通；三通阀的第一接口和三通阀的第二接口连通；第一膨胀装置处于打开状态；第二膨胀装置处于关断状态。

进一步地，多功能空气调节系统还包括除霜回路，除霜回路的第一端与四通阀的第二接口连通，除霜回路的第二端设置于室内换热器和室外换热器之间的冷媒管路上，除霜回路包括串联连接的加热器和控制除霜回路通断的除霜控制阀。

进一步地，多功能空气调节系统还包括除霜回路，除霜回路的第一端与四通阀的第二接口连通，除霜回路的第二端设置于室内换热器和室外换热器之间的冷媒管路上，除霜回路包括串联连接的加热器和除霜控制阀。

进一步地，多种运行模式还包括显热除霜模式，在显热除霜模式下，四通阀的第二接口和四通阀的第三接口连通，四通阀的第一接口与四通阀的第四接口连通；三通阀的第一接口和三通阀的第二接口连通；第一膨胀装置处于打开状态；第二膨胀装置处于打开状态或关断状态；除霜控制阀处于打开状态。

进一步地，室内换热器上并联至少一个其它室内换热器，室内换热器和至少一个其它室内换热器中的每一个通过各自所在支路的支路控制阀控制。

进一步地，室内换热器上并联至少一个地暖装置，室内换热器和至少一个地暖装置中的每一个通过各自所在支路的支路控制阀控制。

根据本发明的多功能空气调节系统，与现有技术中采用水箱来储存和加热热水的空气能热水器相比，由于采用了蓄热回路，可以精减水冷剂系统，结构简单，蓄热材料蓄热快、放热快，所以可以很好的达到高效制热水的效果，易于在家用领域内应用和推广。采用蓄热材料来进行蓄热，在用户需要用热水的时候，用蓄热材料蓄积的热对水进行加热，然后供给用户，可以使蓄热箱的尺寸非常小，甚至只有水箱的三分之一大，从而进一步简化结构，减少空间占用。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统的系统示意图；

图2是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在单独制冷模式下的流程图；

图3是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在单独制热模式下的流程图；

图4是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在制冷加制热水第一子模式下的流程图；

图5是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统的蓄热箱内温度变化趋势曲线图；

图6是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在制冷加制热水第二子模式下的流程图；

图7是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在制热加制热水模式下的流程图；

图8是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在单独制热水模式下的流程图；

图9是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在逆循环除霜模式下的流程图；

图10是根据本发明第二实施例的多功能空气调节系统在显热除霜模式下的流程图；

图11是根据本发明第三实施例的多功能空气调节系统在制冷模式下的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的多功能空气调节系统包括通过冷媒管路顺次连接的压缩机、四通阀、室内换热器、第一膨胀装置、室外换热器所构成的空气调节主回路。多功能空气调节系统还包括蓄热回路和控制四通阀与室内换热器、室外换热器和蓄热回路之间的冷媒管路通断的切换控制阀组，蓄热回路包括蓄热箱，蓄热箱包括壳体和设置于壳体内的蓄热材料，以及包括冷水进口和热水出口。与现有技术中采用水箱来储存和加热热水的空气能热水器相比，本发明精减了水冷剂系统，结构简单，蓄热材料蓄热快、放热快，所以可以很好的达到高效制热水的效果，从而易于在家用领域内应用和推广。

第一实施例

图1至图4、图6至图9示出了本发明第一实施例的多功能空气调节系统的系统示意图及在各功能模式下的流程图。

图1是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统的系统示意图。该空气调节系统包括压缩机1、四通阀2、室内换热器3、室外换热器4、第一电子膨胀阀5、三通阀6、第二电子膨胀阀7、蓄热箱8、第一过滤器9、第二过滤器10、第一逆止阀11和第二逆止阀12。以上各部件均通过冷媒管路连接。图中，进入蓄热箱8的箭头代表冷水进入冷水进口，离开蓄热箱8的箭头代表热水流出热水出口。

在本实施例中，切换控制阀组包括三通阀6、第一逆止阀11和第二逆止阀12。蓄热箱8、第二电子膨胀阀7和相应的连接冷媒管路构成蓄热回路。

其中，四通阀2的第一接口21和第二接口22分别与压缩机1的入口端和出口端连通。四通阀2的第三接口23与室内换热器3连通，四通阀2的第四接口24与三通阀6的第一接口61连通。

室内换热器3、第二过滤器10、第一电子膨胀阀5、第一过滤器9、室外换热器4依次连接。室外换热器4与三通阀6的第二接口62连通。

第一逆止阀11的第一端与三通阀6的第三接口63连通，第二端与四通阀2的第三接口23与室内换热器3之间的冷媒管路连通。第一逆止阀11允许冷媒从第一逆止阀11的第二端流入第一逆止阀11的第一端。

蓄热箱8的第一端与三通阀6和第一逆止阀11之间的冷媒管路连通，第二端与第二电子膨胀阀7的第一端连通。第二电子膨胀阀7的第二端与第一电子膨胀阀5和第一过滤器9之间的冷媒管路连通。

第二逆止阀12的第一端与三通阀6和室外换热器4之间的冷媒管路连通，第二逆止阀12的第二端与蓄热箱8的第一端连通。第二逆止阀12允许冷媒从第二逆止阀12的第一端流向第二逆止阀12的第二端。

当然，该第一实施例中蓄热箱8的位置可以和第二电子膨胀阀7的位置对调。

第一实施例中，第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀7的在开度开至最小的时候，其流量几乎为0。即第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀7开度开至最小的时候处于关断状态，其它开度时处于打开状态。

以上蓄热箱8采用蓄热材料来进行蓄热，例如，蓄热材料可以为相变蓄热材料或显热热容蓄热材料等。在第一实施例中优选地，采用相变蓄热材料进行蓄热。其中相变蓄热材料可以为复合相变石蜡材料或有机醇类脂类相变材料等。与现有技术中采用水箱来储存热水的空气能热水器相比，采用蓄热材料来进行蓄热，在用户需要用热水的时候，用蓄热材料蓄积的热来对进水进行加热，然后供给用户，可以使蓄热箱8的尺寸非常小，甚至只有水箱的三分之一大，从而能实现结构的进一步简化，并减少水箱占用的空间。

第一实施例的多功能空气调节系统可以有多种运行模式，以下将对各种运行模式进行说明。

1．单独制冷模式

图2是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在单独制冷模式下的流程图。单独制冷模式下，四通阀2的第二接口22和第四接口24连通，第一接口21与第三接口23连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7的开度关至最小。第二电子膨胀阀7的作用是阻止冷媒从蓄热回路流通，所以第二电子膨胀阀7需选择为开度关小后流量几乎为0的电子膨胀阀。

单独制冷模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：压缩机1→四通阀2→三通阀6→室外换热器4→第一过滤器9→第一电子膨胀阀5→第二过滤器10→室内换热器3→四通阀2→压缩机1。

2．单独制热模式

图3是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在单独制热模式下的流程图。单独制热模式下，四通阀2的第二接口22和第三接口23连通，第一接口21与第四接口24连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7的开度关至最小；第一电子膨胀阀5的开度调节至合适开度。在单独制热模式下冷媒也不会通过蓄热回路。

单独制热模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：压缩机1→四通阀2→室内换热器3→第二过滤器10→第一电子膨胀阀5→第一过滤器9→室外换热器4→三通阀6→四通阀2→压缩机1。

3．制冷加制热水模式

制冷加制热水模式按蓄热箱8的温度不同可在第一子模式和第二子模式下运行。

3．1．制冷加制热水第一子模式

图4是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在制冷加制热水第一子模式下的流程图。在该第一子模式下，蓄热箱8内温度较低，可以完全充当冷媒的冷凝器使用。其中，四通阀2的第二接口22和第四接口24连通，第一接口21与第三接口23连通；三通阀6的第一接口61和第三接口63连通；第二电子膨胀阀7和第一电子膨胀阀5的开度调节至需要的开度，使适量冷媒从蓄热回路中通过。

在制冷加制热水第一子模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：压缩机1→四通阀2→三通阀6→蓄热箱8→第二电子膨胀阀7→第一电子膨胀阀5→第二过滤器10→室内换热器3→四通阀2→压缩机1。

其中，在室内换热器3中吸收了热量的冷媒经压缩机1压缩后温度进一步升高，进入蓄热箱8的冷媒通过将热量释放给蓄热材料以及进入蓄热箱8内的冷水而冷凝，之后重新流入室内换热器3中吸收热量。而进入蓄热箱8内的冷水因吸收冷媒及蓄热材料的热量变成热水流出蓄热箱8，从而在制冷的同时实现制热水。

在制冷加制热水模式下，蓄热箱内温度变化如图5所示。图5为根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统的蓄热箱内温度变化趋势曲线图。图中，横轴t代表时间，纵轴T代表蓄热箱8的温度，T1代表蓄热箱8的初始温度，T2代表蓄热材料的相变温度。其中，由于相变蓄热材料自身特点，在达到蓄热材料的相变温度T2后的一段时间内，虽然蓄热箱8持续吸收热量，但其温度T仍然可以稳定在蓄热材料的相变温度T2。与此同时，冷水进入蓄热箱8吸收蓄热材料的热量后形成热水从蓄热箱8流出。因此，在第一实施例中，在蓄热箱8达到一超过相变温度T2的预定温度之前，都可以作为冷凝器使用。

但是随着蓄热材料蓄热的进行，蓄热箱8内温度会升高，超过上述预定温度后，则蓄热箱8的冷凝效果会减弱，势必造成制冷效果不理想。此时，多功能空气调节系统就需要进入制冷加制热水第二子模式运行。

3．2．制冷加制热水第二子模式

图6是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在制冷加制热水第二子模式下的流程图。在制冷加制热水第二子模式下，四通阀2的第二接口22和第四接口24连通，第一接口21与第三接口23连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7和第一电子膨胀阀5的开度调节至需要的开度。三通阀6的换向使得室外换热器4作为主冷凝器，以保证室内的制冷效果，同时可以通过调节第二电子膨胀阀7的开度来控制流过蓄热箱8的高温冷媒流量，在制热水的同时，起到对蓄热箱8保温的作用。

在制冷加制热水第二子模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：冷媒自压缩机1流出后，流经四通阀2和三通阀6后分为两路，第一路经第二逆止阀12经蓄热箱8和第二电子膨胀阀7流入第一电子膨胀阀5，第二路经室外换热器4和第一过滤器9与第一路汇合后流入第一电子膨胀阀5，从第一电子膨胀阀5流出的冷媒依次流经第二过滤器10、室内换热器3、四通阀2后进入压缩机1。

4．制热加制热水模式

图7是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在制热加制热水模式下的流程图。制热加制热水模式下，四通阀2的第二接口22和第三接口23连通，第一接口21与第四接口24连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7的开度调节至适当大小；第一电子膨胀阀5的开度调节至合适开度。此时，蓄热箱8与室内换热器3并联，可以根据用户的实际需求，通过调节第二电子膨胀阀7的开度来选择优先满足室内制热还是热水输出。例如用户选择慢热水模式，那么通过调节第二电子膨胀阀7的开度使得大部分高温冷媒气体通过室内换热器3，以保证室内制热效果，同时慢慢蓄热保证到时用户有热水可用。如果用户选择快热水模式，那么与上面操作相反，使得大部分高温冷媒气体通过蓄热箱8，以优先保证蓄热箱8的蓄热，加快产生热水的速度。

在制热加制热水模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：冷媒自压缩机1流出后，流经四通阀2后分为两路，第一路经第一逆止阀11、蓄热箱8和第二电子膨胀阀7流入第一过滤器9，第二路经室内换热器3、第二过滤器10和第一电子膨胀阀5与第一路汇合后流入第一过滤器9，从第一过滤器9流出的冷媒依次流经室外换热器4、三通阀6和四通阀2后进入压缩机1。

5．单独制热水模式

图8是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在单独制热水模式下的流程图。单独制热水模式下，四通阀2的第二接口22和第三接口23连通，第一接口21与第四接口24连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7的开度调节至适当大小；第一电子膨胀阀5的开度调节至最小，防止冷媒从室内换热器流过，所以第一电子膨胀阀5也要选择为开度最小时流量为0的电子膨胀阀。此时，蓄热箱8与充当了冷凝器使用，蓄热箱8内的蓄热材料吸收高温冷媒中的热量用于产生热水。

单独制热水模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：压缩机1→四通阀2→第一逆止阀11经蓄热箱8→第二电子膨胀阀7→第一过滤器9→室外换热器4→三通阀6→四通阀2→压缩机1。

5．逆循环除霜模式

图9是根据本发明第一实施例的多功能空气调节系统在逆循环除霜模式下的流程图。在逆循环除霜模式下，四通阀2的第二接口22和第四接口24连通，第一接口21与第三接口23连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7的开度关至最小以阻止冷媒从蓄热回路流通，防止冷态冷媒流过蓄热箱8带走热量。

逆循环除霜模式下单独制冷模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：压缩机1→四通阀2→三通阀6→室外换热器4→第一过滤器9→第一电子膨胀阀5→第二过滤器10→室内换热器3→四通阀2→压缩机1。

根据以上描述可知，逆循环除霜模式与单独制冷模式冷媒的循环方式相同，只是逆循环除霜模式在结霜工况下运行，而单独制冷模式则在需要制冷的工况下运行。由于逆循环除霜模式下从压缩机1流出的高温冷媒流经室外换热器4释放热量，从而可以对室外换热器4进行除霜。

第二实施例

如图10所示，第二实施例与第一实施例的差别在于，增加了包括冷媒加热器13和除霜控制阀14在内的除霜回路。具体地，冷媒加热器13的第一端与压缩机出口连通，第二端和控制阀14的第一端连通，除霜控制阀14的第二端与室外换热器4和第一过滤器9之间的冷媒管路连通。在除霜控制阀14关闭的情况下，第二实施例的多功能空气调节系统可以实现第一实施例的所有运行模式，在各运行模式中，四通阀2、第一电子膨胀阀5、三通阀6、第二电子膨胀阀7的操作以及冷媒的流动方向均与第一实施例相同，在此不重复描述。

由于增加了除霜回路，多功能空气调节系统在结霜工况下，还可以采用显热除霜模式运行。以下将结合图10对显热除霜模式进行具体说明。

图10是根据本发明第二实施例的多功能空气调节系统在显热除霜模式下的流程图。四通阀2的第二接口22和第三接口23连通，第一接口21与第四接口24连通；三通阀6的第一接口61和第二接口62连通；第二电子膨胀阀7的开度可以调节至最小，也可以根据实际情况选择开度的大小，力求达到能在除霜过程中保温的目的；除霜控制阀14打开；第一电子膨胀阀5开度调节至适当大小。显热除霜模式下，冷媒可选择地通过或不通过蓄热回路。

逆循环除霜模式下，冷媒按以下流动方向循环流动：冷媒自压缩机1流出后分为两路，第一路进入除霜回路，流经冷媒加热器13和除霜控制阀14后进入室外换热器4；第二路进入四通阀2，依次流经室内换热器3、第二过滤器10、第一电子膨胀阀5、第一过滤器9与第一路汇合后进入室外换热器4；从室外换热器4流出的冷媒流经三通阀6和四通阀2后进入压缩机1。

由于除霜回路对压缩机出口的部分冷媒进一步加热后进入室外换热器4，因此，能比逆循环除霜模式更快地除霜。

第三实施例

在第一实施例的基础上，还可以设置与室内换热器3并联的一个或两个以上其它室内换热器，实现多联机的组合和/或可以设置与室内换热器3并联的地暖装置。此时，室内换热器3和其它各室内换热器以及地暖装置均可使用设置于各自所在支路上的支路控制阀（例如二通阀）单独控制。

如图11所示，第三实施例中在室内换热器3的基础上即并联了一个第二室内换热器15又并联了一个地暖装置17，并且，分别通过设置于相应支路上的第一二通阀19、第二二通阀16和第三二通阀18对室内换热器3、第二室内换热器15和一个地暖装置17单独进行控制。

第三实施例同样可以实现第一实施例的各种运行模式，只不过可以选择室内换热器3、第二室内换热器15和一个地暖装置17中的一个或多个参与运行。在各运行模式中，四通阀2、第一电子膨胀阀5、三通阀6、第二电子膨胀阀7的操作以及冷媒的流动方向均与第一实施例相同，在此亦不重复描述。其中，图11是根据本发明第三实施例的多功能空气调节系统在制冷模式下的流程图。

在一个未图示的实施例中，可以在第三实施例的基础上增加第二实施例中的除霜回路。

以上各实施例中，除了空调系统中常见的四通阀2和第一电子膨胀阀5外，通过对切换控制阀组中的三通阀6和第二电子膨胀阀7进行控制并辅以第一逆止阀11和第二逆止阀12对流向的自动控制作用，来实现各种运行模式切换，这样的设置阀的数量较少，且仅需控制三通阀6和第二电子膨胀阀7，但是，以上切换控制阀组中三通阀6、第一逆止阀11和第二逆止阀12中的一个或多个可以通过其它控制阀（如电磁阀）或控制阀的组合代替。

另外，在以上实施例中，要求第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀7在完全关小时的流量基本为零，其目的是使第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀7各自具有关断功能，可以减少控制阀的数量。当然，在第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀7在完全关小时的流量不为零的情况下，也可以通过设置专门的具有关断功能的控制阀辅助进行相应的开关控制。

从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：将热泵热水器与空气调节器的特点结合起来，将空调制冷的时候从室内移出的废热储存起来，供用户需要的时候使用，进一步的节能。采用的蓄热箱，可以很好的蓄积热量，蓄热材料的特点是蓄热快、放热快，所以可以很好的达到高效制热水的效果。利用具有蓄热材料的蓄热箱代替水箱，蓄热箱的尺寸非常小，由此来实现结构的进一步简化，减小空间占用。精减了水冷剂系统，系统流程相对简单，使得在机组壳体尽量小的前提下，能够实现制冷，制热，制热水，制冷加制热水和制热加制热水等多种运行模式，易于在家用领域内应用和推广。将热泵热水器与热泵空调结合起来，使用一台外机即可解决问题，用户不再需要安装两台外机，安装方便。预留了升级空间，可根据不同用户的需要，采用非常简单的操作，即可以得到多联机或空调与地暖装置并联的系统，实现系统的升级。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种多功能空气调节系统，包括通过冷媒管路顺次连接的压缩机(1)、四通阀(2)、室内换热器(3)、第一膨胀装置(5)、室外换热器(4)所构成的空气调节主回路，其特征在于，所述多功能空气调节系统还包括蓄热回路和控制所述四通阀(2)与所述室内换热器(3)、所述室外换热器(4)和所述蓄热回路之间的冷媒管路通断的切换控制阀组，所述蓄热回路包括蓄热箱(8)，其中，所述蓄热箱(8)包括壳体和设置于所述壳体内的蓄热材料，以及包括冷水进口和热水出口；其中，所述四通阀(2)的第一接口(21)与所述压缩机(1)的入口端连通，所述四通阀(2)的第二接口(22)与所述压缩机(1)的出口端连通，所述四通阀(2)的第三接口(23)与所述室内换热器(3)连通，所述四通阀(2)的第四接口(24)与所述蓄热回路的第一端通过所述切换控制阀组可通断地连接，所述蓄热回路的第二端设置于所述室内换热器(3)和所述室外换热器(4)之间的所述冷媒管路上。

2.根据权利要求1所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述蓄热材料为相变蓄热材料。

3.根据权利要求1所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述切换控制阀组包括三通阀(6)、第一蓄热箱控制阀和第二蓄热箱控制阀，其中，

所述三通阀(6)的第一接口(61)与所述四通阀的所述第四接口(24)连通，所述三通阀(6)的第二接口(62)与所述室外换热器(4)和所述第二蓄热箱控制阀的第一端分别连通，所述三通阀(6)的第三接口(63)与所述第一蓄热箱控制阀的第一端和所述蓄热箱(8)分别连通；

所述第一蓄热箱控制阀的第二端与所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通；

所述第二蓄热箱控制阀的第二端与所述三通阀(6)的所述第三接口(63)连通。

4.根据权利要求3所述的多功能空气调节系统，其特征在于，

所述第一蓄热箱控制阀为第一逆止阀(11)，所述第一逆止阀(11)允许冷媒从所述第一蓄热箱控制阀的第二端流向所述第一蓄热箱控制阀的第一端；

所述第二蓄热箱控制阀为第二逆止阀(12)，所述第二逆止阀(12)允许所述冷媒从所述第二蓄热箱控制阀的第一端流向所述第二蓄热箱控制阀的第二端。

5.根据权利要求4所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述蓄热回路还包括与所述蓄热箱(8)串联的第二膨胀装置(7)。

6.根据权利要求5所述的多功能空气调节系统，其特征在于，

所述第一膨胀装置(5)和所述第二膨胀装置(7)分别具有打开状态和关断状态；

所述蓄热回路的第二端设置于所述第一膨胀装置(5)和所述室外换热器(4)之间的所述冷媒管路上。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述多功能空气调节系统在多种运行模式之间切换，所述多种运行模式包括单独制冷模式、单独制热模式、制冷加制热水模式、制热加制热水模式和逆循环除霜模式。

8.根据权利要求6所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述多功能空气调节系统在多种运行模式之间切换，所述多种运行模式包括单独制冷模式、单独制热模式、制冷加制热水模式、制热加制热水模式和逆循环除霜模式。

9.根据权利要求8所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述单独制冷模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于关断状态。

10.根据权利要求8所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述单独制热模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于关断状态。

11.根据权利要求8所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述制冷加制热水模式包括制冷加制热水第一子模式和制冷加制热水第二子模式，其中，

在所述制冷加制热水第一子模式下，所述蓄热箱(8)的温度小于一预定温度，所述冷媒通过所述蓄热箱(8)单独冷凝；

在所述制冷加制热水第二子模式下，所述蓄热箱(8)的温度大于或等于所述预定温度，所述冷媒通过所述蓄热箱(8)和所述室外换热器(4)共同冷凝。

12.根据权利要求11所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述制冷加制热水第一子模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)的所述第三接口(63)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于打开状态。

13.根据权利要求11所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述制冷加制热水第二子模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)的所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于打开状态。

14.根据权利要求8所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述制热加制热水模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)的所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于打开状态。

15.根据权利要求8所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述单独制热水模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)的所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于关断状态；

所述第二膨胀装置(7)处于打开状态。

16.根据权利要求8所述的多功能空气调节系统，其特征在于，在所述逆循环除霜模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)的所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于关断状态。

17.根据权利要求1至6中任一项所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述多功能空气调节系统还包括除霜回路，所述除霜回路的第一端与所述四通阀(2)的所述第二接口(22)连通，所述除霜回路的第二端设置于所述室内换热器(3)和所述室外换热器(4)之间的所述冷媒管路上，所述除霜回路包括串联连接的加热器(13)和控制所述除霜回路通断的除霜控制阀(14)。

18.根据权利要求8至16中任一项所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述多功能空气调节系统还包括除霜回路，所述除霜回路的第一端与所述四通阀(2)的所述第二接口(22)连通，所述除霜回路的第二端设置于所述室内换热器(3)和所述室外换热器(4)之间的所述冷媒管路上，所述除霜回路包括串联连接的加热器(13)和除霜控制阀(14)。

19.根据权利要求18所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述多种运行模式还包括显热除霜模式，在所述显热除霜模式下，

所述四通阀(2)的所述第二接口(22)和所述四通阀(2)的所述第三接口(23)连通，所述四通阀(2)的所述第一接口(21)与所述四通阀(2)的所述第四接口(24)连通；

所述三通阀(6)的所述第一接口(61)和所述三通阀(6)的所述第二接口(62)连通；

所述第一膨胀装置(5)处于打开状态；

所述第二膨胀装置(7)处于打开状态或关断状态；

所述除霜控制阀(14)处于打开状态。

20.根据权利要求1至6、8至16中任一项所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述室内换热器(3)上并联至少一个其它室内换热器，所述室内换热器(3)和所述至少一个其它室内换热器中的每一个通过各自所在支路的支路控制阀控制。

21.根据权利要求1至6、8至16中任一项所述的多功能空气调节系统，其特征在于，所述室内换热器(3)上并联至少一个地暖装置，所述室内换热器(3)和所述至少一个地暖装置中的每一个通过各自所在支路的支路控制阀控制。