CN104596145A - 一种具有多种工作模式的热水空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有多种工作模式的热水空调，包括与室外环境进行热量交换的室外机，室外机的两端分别连接有膨胀阀和四通阀，膨胀阀另一端连接有与室内环境进行热量交换的室内机，室内机另一端与四通阀的第二接口相连接，四通阀的第三接口连接有压缩机，压缩机另一端连接有三通阀Ⅰ，三通阀Ⅰ的另外两个接口分别与四通阀的第四接口、用于对生活用水进行加热的换热器相连接，所述膨胀阀一端与四通阀之间设置有用于控制冷媒流经室内机与否的三通阀Ⅱ和/或所述膨胀阀另一端与四通阀之间设置有用于控制冷媒流经室外机与否的三通阀Ⅲ。采用上述的结构使得本发明的热水空调可以具有多种不同的工作模式，满足用户不同的需要。

Description

一种具有多种工作模式的热水空调
技术领域
本发明涉及空调领域，特别是一种具有多种工作模式的热水空调。
背景技术
随着社会进步，人们对生活质量的要求也越来越高，尤其是空调的出现，更是极大地改变了人们的生活，可以使人们可以在炎热的夏天享受到秋天的清爽，在寒冷的冬天感受到春天的温暖，但是现在市面上的空调一般只具备制冷、制热功能，在人们需要使用生活热水时，只能依靠其他的加热设备对生活用水进行加热，因此给人们的生活带来了一定的不便，而且人们同时购置空调和热水加热设备，增加了人们的生活成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，同时具有多种工作模式，可以实现制冷、制热、制造热水的空调。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种具有多种工作模式的热水空调，包括与室外环境进行热量交换的室外机，室外机的两端分别连接有膨胀阀和四通阀，膨胀阀另一端连接有与室内环境进行热量交换的室内机，室内机另一端与四通阀的第二接口相连接，四通阀的第三接口连接有压缩机，压缩机另一端连接有三通阀Ⅰ，三通阀Ⅰ的另外两个接口分别与四通阀的第四接口、用于对生活用水进行加热的换热器相连接，所述膨胀阀一端与四通阀之间设置有用于控制冷媒流经室内机与否的三通阀Ⅱ和/或所述膨胀阀另一端与四通阀之间设置有用于控制冷媒流经室外机与否的三通阀Ⅲ。本发明通过三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ和三通阀Ⅲ能够分别控制换热器、室内机和室外机单独工作或组合工作，从而使得本发明的热水空调可以具有多种不同的工作模式。
作为上述技术方案的改进，所述压缩机与四通阀的第三接口之间设置有气液分离器。上述的气液分离器能够在冷媒进入压缩机前对其进行气液分离，从而使得压缩机的压缩效率提高，降低压缩机的电耗。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ和三通阀Ⅲ均为二位三通电磁阀。由于三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ和三通阀Ⅲ均为二位三通电磁阀，因此在热水空调控制器的控制下，能够自动控制换热器、室内机和室外机工作，方便人们使用热水空调。
优选地，所述热水空调还包括用于检测生活用水温度和室内环境温度的温度检测控制器。上述的温度检测控制器通过检测生活用水的温度是否到达预设值而控制换热器是否对生活用水进行加热，同时温度检测控制器在检测到室内环境温度达到设定值时，还可以控制热水空调停止工作，节约能源。
在本发明中，所述四通阀为电磁四通换向阀。上述的电磁四通换向阀能够自动改变其内部接通状态，从而实现将室内环境的热量向室外环境传递转移或者将室外环境的热量向室内环境传递转移的自动切换，从而实现热水空调的自动制冷或制热功能。
本发明的有益效果是：本发明通过三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ和三通阀Ⅲ能够分别控制换热器、室内机和室外机单独工作或组合工作，从而使得本发明的热水空调在工作时可以形成多种不同的工作模式，满足人们在不同情况下的需求，不但方便人们生活使用，还可以减少能耗，节约了社会资源。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的热水空调处于同时制冷和制造生活热水的工作模式时的运行原理示意图；
图3是本发明的热水空调处于同时制热和制造生活热水的工作模式时的运行原理示意图；
图4是本发明的热水空调处于单纯制冷的工作模式时的运行原理示意图；
图5是本发明的热水空调处于单纯制热的工作模式时的运行原理示意图；
图6是本发明的热水空调处于单纯制造生活热水的工作模式时的运行原理示意图。
具体实施方式
参照图1，一种具有多种工作模式的热水空调，包括与室外环境进行热量交换的室外机11，室外机11的两端分别连接有膨胀阀2和四通阀3，该室外机11与四通阀3的第一接口31相连接；膨胀阀2另一端连接有与室内环境进行热量交换的室内机12，室内机12另一端与四通阀3的第二接口32相连接，四通阀3的第三接口33连接有压缩机4，压缩机4另一端连接有三通阀Ⅰ51，三通阀Ⅰ51的另外两个接口分别与四通阀3的第四接口34、用于对生活用水进行加热的换热器13相连接，在本发明中，所述膨胀阀2一端与四通阀3的第二接口32之间设置有用于控制冷媒流经室内机12与否的三通阀Ⅱ52，同时所述膨胀阀2另一端与四通阀3的第一接口31之间也设置有用于控制冷媒流经室外机11与否的三通阀Ⅲ53。在里，作为本发明的优选实施例，所述的三通阀Ⅰ51、三通阀Ⅱ52和三通阀Ⅲ53均为二位三通电磁阀以便于实现自动控制各个三通阀切换接通接口，同时上述三通阀Ⅰ51与换热器13之间的接口、三通阀Ⅱ52与室内机12之间的接口和三通阀Ⅲ53与室外机11之间的接口均优先设置成常接通状态。即三通阀Ⅰ51、三通阀Ⅱ52和三通阀Ⅲ53在均不通电的情况下，若热水空调通电工作，冷媒会流经室外机11、室内机12以及换热器13。本发明通过三通阀Ⅰ51、三通阀Ⅱ52和三通阀Ⅲ53能够分别控制换热器13、室内机12和室外机11单独工作或组合工作，从而使得本发明的热水空调在工作时可以形成多种不同的工作模式，满足人们在不同情况的需求，不但方便人们生活使用，还可以减少能耗，节约了社会资源。
进一步，所述压缩机4与四通阀3的第三接口33之间设置有气液分离器6，上述的气液分离器6优先设置在压缩机4的进气口处，上述的气液分离器6能够在冷媒进入压缩机4前对其进行气液分离，从而使得压缩机4的压缩效率提高，降低压缩机4的电耗。
进一步，所述热水空调还包括用于检测生活用水温度和室内环境温度的温度检测控制器。在这里，作为本发明的优选实施方式，在所述换热器13处安装上一个温度检测控制器，通过温度检测控制器检测生活用水的温度是否到达人们预设的设定值，若生活用水的温度未达到设定值，则换热器13继续对生活用水进行加热，若生活用水到达设定值，温度检测控制器则控制三通阀Ⅰ51运作切换，将换热器13与三通阀Ⅰ51之间处于常接通状态的接口关闭，同时将三通阀Ⅰ51与四通阀3的第四接口34相连接的接口接通，从而停止换热器13对生活用水的加热；同时还可以在室内机12上设置一温度检测控制器，通过该温度检测控制器检测室内的温度是否达到设定值，若室内温度达到设定值，可以控制三通阀Ⅱ52断开其与室内机12之间接口或者直接控制热水空调停止工作。
进一步，所述四通阀3为电磁四通换向阀。上述的电磁四通换向阀优先设置在其没有通电时，第一接口31与第四接口34接通，第二接口32与第三接口33接通，当电磁四通换向阀通电换向时，第一接口31与第三接口33接通，第二接口32与第四接口34接通。
参照图2，当本发明的热水空调处于同时制冷和制造生活热水的工作模式时，三通阀Ⅲ53通电切换，四通阀3、三通阀Ⅰ51和三通阀Ⅱ52均没有通电，此时冷媒经过膨胀阀2加工变成低湿低压的湿蒸汽，冷媒流经室内机12并在室内机12处吸热，从而将室内环境中的热量带走，使室内温度降低，然后冷媒从第二接口32处进入第三接口33，一直运动到气液分离器6处进行气液分离，完成气液分离的冷媒进入到压缩机4处进行压缩，压缩后的冷媒流动到三通阀Ⅰ51处，穿过处于常接通状态的接口进入到换热器13内，换热器13对生活用水进行加热并使其变成热水，再然后，冷媒经第四接口34处进入第一接口31，由于三通阀Ⅲ53通电切换，因此三通阀Ⅲ53断开了第一接口31与室外机11之间的通路，因此冷媒穿过第一接口31后会沿着三通阀Ⅲ53的另一条通路直接流动至膨胀阀2（此时冷媒不流经室外机11），冷媒在膨胀阀2处经加工变成低湿低压的湿蒸汽后再进行下一周期的热量传递转移，如此循环不断，从而实现空调同时制冷和制造生活热水的功能；这里生活用水的温度没达到设定值时，温度检测控制器控制三通阀Ⅰ51不通电转换，同时温度检测控制器控制也继续三通阀Ⅲ53的电源，因此室外机1不工作；当生活用水温度到达设定值时，温度检测控制器控制三通阀Ⅰ51通电切换，切断三通阀Ⅰ51与换热器13之间的连通和接通三通阀Ⅰ51与四通阀3的第四接口34的连接，使得冷媒可以直接穿过三通阀Ⅰ51而流动至四通阀3的第四接口34处，此时冷媒不再流经换热器13，温度检测控制器同时断开三通阀Ⅲ53的电源并控制室外机11启动工作，此时冷煤从第一接口31处流出后，冷媒会流动至室外机11处进行放热；当室内温度到达设定温度时，温度检测控制器控制热水空调停机，不再工作，节约资源。
参照图3，本发明的热水空调处于同时制热和制造生活热水的工作模式时，四通阀3通电换向，而三通阀Ⅰ51、三通阀Ⅱ52和三通阀Ⅲ53均没有通电，此时冷媒经过膨胀阀2作用后变成低温低压的湿蒸汽，冷媒流经室外机11并在室外机11处吸热，将室外环境的热量带走并从第一接口31处进入第三接口33，一直流动到气流分离器6处进行气液分离后，再进入压缩机4内进行压缩，然后再流动到三通阀Ⅰ51处，通过三通阀Ⅰ51进入到换热器13处对生活用水进行加热并使其变成热水，冷媒再然后从第四接口34处进入第二接口32，一直流动到室内机12处放热，将冷媒中蕴含的热量传递转移到室内环境中去，从而提高室内环境的温度，最后完成热量转移的冷媒进入膨胀阀2中变成低温低压的湿蒸汽后，再流动到室外机11处吸热并进行下一周期的热量传递转移，如此循环不断，从而将室外环境中的热量传递转移到室内环境中去，从而实现热水空调同时制热和制造生活热水的功能，这里生活用水的温度没达到设定值时，温度检测控制器控制三通阀Ⅰ51不转换，当生活用水温度到达设定值时，温度检测控制器控制三通阀Ⅰ51转换，切断三通阀Ⅰ51与换热器13之间的连接，同时接通三通阀Ⅰ51与四通阀3的第四接口34之间的连接；当室内温度到达设定温度时，温度检测控制器控制热水空调停机，不再工作，节约资源。
参照图4，本发明的热水空调处于只是单纯制冷的工作模式时，三通阀Ⅰ51通电切换，而四通阀3、三通阀Ⅱ52和三通阀Ⅲ53均没有通电，此时冷媒经过膨胀阀2加工变成低湿低压的湿蒸汽，冷媒流经室内机12并在室内机12处吸热，从而将室内环境中的热量带走，使室内温度降低，然后冷媒从第二接口32处进入第三接口33，一直运动到气液分离器6处进行气液分离，完成气液分离的冷媒进入到压缩机4处进行压缩，压缩后的冷媒流动到三通阀Ⅰ51处，由于三通阀Ⅰ51通电换向，此时三通阀Ⅰ51与换热器13之间的通路断开，冷媒不流经换热器13而直接流动至第四接口34处（由于冷媒不流经换热器13，因此，热水空调不制造生活热水），再然后，冷媒经第四接口34处进入第一接口31，一直流动到室外机11处放热，最后完成热量转移的冷媒又流动到膨胀阀2处进行下一周期的热量传递转移，如此循环不断，从而将室内环境中的热量传递转移到室外环境中去，从而实现热水空调单纯制冷的功能。当室内温度到达设定温度时，温度检测控制器控制热水空调停机，不再工作制冷，节约资源。
参照图5，本发明的热水空调处于单纯制热的工作模式时，四通阀3和三通阀Ⅰ51通电换向，而三通阀Ⅱ52和三通阀Ⅲ53没有通电，此时冷媒经过膨胀阀2作用后，变成低温低压的湿蒸汽，冷媒流经室外机11并在室外机11处吸热，将室外环境的热量带走并从第一接口31处进入第三接口33，一直流动到气流分离器6处进行气液分离后，再进入压缩机4内进行压缩，然后再流动到三通阀Ⅰ51处，由于三通阀Ⅰ51通电换向，此时三通阀Ⅰ51与换热器13之间的通路断开，冷媒不流经换热器13而直接流动至第四接口34处（由于冷媒不流经换热器13，因此，热水空调不制造生活热水），冷媒再然后从第四接口34处进入第二接口32，一直流动到室内机12处放热，将冷媒中蕴含的热量传递转移到室内环境中去，从而提高室内环境的温度，最后完成热量转移的冷媒进入膨胀阀2中变成低温低压的湿蒸汽后，再流动到室外机11处吸热并进行下一周期的热量传递转移，如此循环不断，从而将室外环境中的热量传递转移到室内环境中去，从而实现热水空调单纯制热的功能，当室内温度到达设定温度时，温度检测控制器控制热水空调停机，不再工作制热，节约资源。
参照图6，本发明的热水空调处于单纯制造生活热水的工作模式时，四通阀3和三通阀Ⅱ52通电换向，而三通阀Ⅰ51和三通阀Ⅲ53没有通电换向，此时冷媒经过膨胀阀2作用后变成低温低压的湿蒸汽，冷媒流经室外机11并在室外机11处吸热，将室外环境的热量带走并从第一接口31处进入第三接口33，一直流动到气流分离器6处进行气液分离后，再进入压缩机4内进行压缩，然后再流动到三通阀Ⅰ51处，通过三通阀Ⅰ51进入到换热器13处对生活用水进行加热并使其变成热水，冷媒再然后从第四接口34处进入第二接口32，由于三通阀Ⅱ52通电换向，此时三通阀Ⅱ52堵住了室内机12与第二接口32之间的通路，因此冷媒穿过第二接口32后，冷媒沿着三通阀Ⅱ52的另一条通路直接流动到膨胀阀2处，冷媒进入膨胀阀2中变成低温低压的湿蒸汽后，再流动到室外机11处吸热并进行下一周期的热量传递转移，如此循环不断，从而实现热水空调单纯制造生活热水的功能，此时本发明的热水空调相当于空气能热水器，当热水温度到达设定温度时，温度检测控制器控制热水空调停机，不再工作，节约资源。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有多种工作模式的热水空调，包括与室外环境进行热量交换的室外机（11），室外机（11）的两端分别连接有膨胀阀（2）和四通阀（3），膨胀阀（2）另一端连接有与室内环境进行热量交换的室内机（12），室内机（12）另一端与四通阀（3）的第二接口（32）相连接，四通阀（3）的第三接口（33）连接有压缩机（4），压缩机（4）另一端连接有三通阀Ⅰ（51），三通阀Ⅰ（51）的另外两个接口分别与四通阀（3）的第四接口（34）、用于对生活用水进行加热的换热器（13）相连接，其特征在于：所述膨胀阀（2）一端与四通阀（3）之间设置有用于控制冷媒流经室内机（12）与否的三通阀Ⅱ（52）和/或所述膨胀阀（2）另一端与四通阀（3）之间设置有用于控制冷媒流经室外机（11）与否的三通阀Ⅲ（53）。
2.根据权利要求1所述的一种具有多种工作模式的热水空调，其特征在于：所述压缩机（4）与四通阀（3）的第三接口（33）之间设置有气液分离器（6）。
3.根据权利要求1所述的一种具有多种工作模式的热水空调，其特征在于：所述的三通阀Ⅰ（51）、三通阀Ⅱ（52）和三通阀Ⅲ（53）均为二位三通电磁阀。
4.根据权利要求1所述的一种具有多种工作模式的热水空调，其特征在于：所述热水空调还包括用于检测生活用水温度和室内环境温度的温度检测控制器。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种具有多种工作模式的热水空调，其特征在于：所述四通阀（3）为电磁四通换向阀。
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