CN114251870A - 一种多合一空调机组 - Google Patents

Abstract

一种多合一空调机组，包括对制冷剂进行分离和压缩的压缩分离模块、对制冷剂进行热交换的热交换模块、与压缩分离模块相连的换向模块和对制冷剂进行储存的储液模块，所述热交换模块共有三组并且每组热交换模块均并联连接于换向模块和储液模块之间，换向模块通过换向对三组热交换模块进行工作和断开的控制，储液模块用于储存整个热交换系统内过多的制冷剂，具有能够对不同季节和地区进行制冷和或制热的技术效果。

Description

一种多合一空调机组

技术领域

本发明涉及空调机组，具体涉及一种多合一空调机组。

背景技术

在空调系统的冷热源设备中，有一大类产品是以水作为能量传输的介质，实现冷量、热量从冷热源设备到空调使用侧之间的能量传输，最终再通过空调使用侧的末端设备实现水和室内空气之间的热量交换，完成冷量或热量传递到室内空气的目的，实现室内空气的温度、湿度调节。此类冷热源设备一般称为“冷(热)水机组”，简称“水机”，即此类机组能够生产“冷水”或“热水”供空调系统使用。

只能生产符合空调制冷需求的“冷水”，即只能实现制冷目的的机组，称为“冷水机组”；

能够分时间段生产符合空调制冷需求的“冷水”、制热需求的“热水”，即能分别实现制冷、制热目的机组，称为“热泵机组”；

能够同时生产符合空调制冷需求的“冷水”、制热需求的“热水”，即能同时实现制冷、制热目的机组，称为“四管制机组”。

根据能量守恒原理，在制取“冷水”的时候，制冷系统中循环的制冷剂从冷水中吸收热量、从而给到冷水以“冷量”，必然需要向另一介质释放热量，

若这另一介质为流动的空气，则此类机组称为“风冷式冷水机组”；

若这另一介质为流动的水，且水流向冷却塔等散热设备，最终通过散热设备将热量散给大气环境，则此类机组称为“水冷式冷水机组”；

若这另一介质为流动的水，但水流来自于地表水、地下水、地埋管内循环水等，即该侧水流将热量最终散给了地表或地下水源或土壤，则此类机组工作状态为“水源或地源热泵机组的制冷状态”。

根据能量守恒原理，在制取“热水”的时候，制冷系统中循环的制冷剂释放热量给热水、从而给到热水以“热量”，必然需要从另一介质中吸收热量，

若这另一介质为流动的空气，则此类机组称为“空气源热泵机组”；

若这另一介质为流动的水，那么该水流必然来自地表水、地下水、地埋管内循环水等，则此类机组工作状态为“水源或地源热泵机组的制热状态”。

一般情况下，水冷式冷水机组，制冷效率明显高于风冷式冷水机组；

一般情况下，水源或地源热泵机组需要特殊的地理优势，要具备地表水、地下水、地热能等资源，否则无法使用“水源或地源热泵机组”；

一般情况下，空气源热泵机组，在其允许的环境温度范围内，在任何地域都可以实现冬季制热；

一般情况下风冷式冷水机组和空气源热泵机组可以集成在一起实现“一机两用”，夏季向大气环境中散热，冬季从大气环境中吸热，均通过其内部的空气侧换热器来实现。

目前中央空调行业冷热源设备选型现状：

若只有“制冷”需求，且当地水资源不紧张，一般会选择“水冷式冷水机组”；

若夏季有“制冷”需求，冬季有“制热”需求，且当地无地表水、地下水、地热能等资源：

低成本且常见的做法是，选择“空气源热泵机组”，夏季以“风冷式冷水机组”状态运行，制冷效率偏低；冬季以“空气源热泵机组”状态运行，实现制热；整体效率不高，但能够实现“一机两用”；

效率高但成本更高的做法是，选择两套空调机组，“水冷式冷水机组”+“空气源热泵机组”，夏季使用“水冷式冷水机组”进行制冷，效率提升，冬季使用“空气源热泵机组”进行制热。

若夏季有“制冷”需求，冬季有“制热”需求，当地有地表水、地下水、地热能等资源：

一般地，选择“水源或地源热泵机组”，夏季水源或地源形式的制冷，冬季水源或地源形式的制热，能够实现“一机两用”，且夏季、冬季效率都还不错；

因为对地热资源以及其他环境的破坏，地源热泵机组越来越受到诟病和法律法规的限制。

因此：

1、水源或地源热泵，并非任何区域都能够适用，应该说大部分需要空调的区域都没有水源或地源；

2、从环保角度出发，水源或地源热泵机组都不如空气源热泵机组，因此在有资源的区域也可能被法律法规限制使用；

3、空气源热泵机组的缺点是：效率不高；

4、水冷式冷水机组的缺点是：冬季无法实现制热功能；

5、水源热泵、地源热泵、空气源热泵(含风冷式冷水机组)、水冷式冷水机组，均无法实现“四管制空调机组”的功能。

根据不同的地域和季节需求，如果去更换不同类型的空调机组，会浪费大量的财产和资源，普通家庭难以负担，因此如何去设计一种能够对不同地域和季节仍然能够满足制冷制热需求的空调机组是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高的多合一空调机组。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多合一空调机组，包括对制冷剂进行分离和压缩的压缩分离模块、制冷剂和其他流体进行热交换的热交换模块、调节制冷剂流动方向的换向模块和储存制冷剂的储液模块，

所述热交换模块有三组并且每组热交换模块均并联连接于换向模块和储液模块之间，压缩分离模块的出口与换向模块连接，所述三组热交换模块分别为第一热交换模块、第二热交换模块和第三热交换模块；

所述第一热交换模块包括第一换热器和第一开关阀组，第一换热器，第一换热器与换向模块连接，第一开关阀组连接于第一换热器和储液模块之间；

所述第二热交换模块包括第二换热器和第二开关阀组，第二换热器，第二换热器与换向模块连接，第二开关阀组连接于第二换热器和储液模块之间，第二换热器与换向模块之间还与压缩分离模块连接；

所述第三热交换模块包括空气侧换热器和第三开关阀组，空气侧换热器与换向模块连接，第三开关阀组连接于空气侧换热器与储液模块之间。

优选地，所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与第一换热器连通，同时将第二换热器和空气侧换热器与压缩分离模块的入口连通；此时将第一开关阀组和第二开关阀组导通，第三开关阀组关闭，第一换热器和第二换热器运行，空气侧换热器不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过第一换热器进行制热，经过储液模块流入到第二换热器进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，完成一次循环，所述第一换热器的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制热；或者，第二换热器的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制冷；或者第一换热器和第二换热器的进出水口均与空调使用侧设备相连接同时实现了“制热+制冷”。

优选地，所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与第一换热器连通，同时将第二换热器和空气侧换热器与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第三开关阀组导通，第二开关阀组关闭，第一换热器和空气侧换热器运行，第二换热器不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过第一换热器进行制热，经过储液模块流入到空气侧换热器进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，完成一次循环，所述第一换热器的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制热。

优选地，所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与空气侧换热器连通，同时将第一换热器和第二换热器与压缩分离模块的入口连通，此时将第三开关阀组和第二开关阀组导通，第一开关阀组关闭，空气侧换热器和第二换热器运行，第一换热器不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过空气侧换热器进行制热，经过储液模块流入到第二换热器进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，第二换热器的进出水与空调使用侧设备相连接用于制冷。

优选地，所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与空气侧换热器连通，同时将第一换热器和第二换热器与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第三开关阀组导通，第二开关阀组关闭，空气侧换热器和第一换热器运行，第二换热器不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过空气侧换热器进行制热，经过储液模块流入到第一换热器进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，制冷剂在空气侧换热器内释放热量，融化空气侧换热器表面的霜。

优选地，所述换向模块包括换向阀，换向阀有d、e、s、c四个接口，换向阀的d接口与压缩分离模块的出口相连，c接口与第一换热器相连，s接口与第二换热器以及压缩分离模块的入口相连，e接口与空气侧换热器相连。

优选地，所述换向阀有两种换向模式：第一种模式为d接口与c接口连通、e接口与s接口连通，此时压缩分离模块的出口与第一热交换模块连通，第二热交换模块通过换向模块与第三热交换模块连通，第二热交换模块还与压缩分离模块的入口连通；第二种模式为d接口与e接口连通，s接口与c接口连通，此时压缩分离模块的出口通过换向模块与第三热交换模块连通，第一热交换模块通过换向模块与第二热交换模块连通，第一热交换模块还与压缩分离模块的入口连通。

优选地，所述第一换热器有f、g、q、r四个接口，f接口与换向阀的c接口相连，g接口与储液模块相连，q、r接口为换热介质进出口；当制冷剂通过f接口或g接口流入到第一热交换器内后，制冷剂与换热介质进行热交换；

所述第二换热器有p、o、t、u四个接口，p接口分别与换向阀的s接口和压缩分离模块的入口相连，o接口与储液模块相连，t、u接口为换热介质进出口，当制冷剂通过p接口或o接口流入到第二热交换器内后，制冷剂与换热介质进行热交换；

所述空气侧换热器与风机配套使用，风机使空气流经空气侧换热器以与空气侧换热器内的制冷剂进行热交换，空气侧换热器有l、k两个接口，空气侧换热器的l接口与换向阀的e接口相连，k接口与储液模块相连。

优选地，所述压缩分离模块包括压缩机和气液分离器，压缩机用于对制冷剂进行压缩，气液分离器用于对制冷剂进行气液分离；压缩机包括b接口和a接口，气液分离器包括n接口和m接口，压缩机的b接口与换向阀的d接口相互连通，a接口与气液分离器的n接口相互连通，气液分离器的m接口与换向阀的s接口相互连通。

优选地，所述储液模块包括储液器，储液器用于储存整个制冷剂系统内过多的制冷剂，所述储液器有h、i、j三个接口，h接口与第一换热器的g接口相连，i接口与第二换热器的o接口相连，j接口与空气侧换热器的k接口相连。

优选地，所述第一开关阀组包括第一单向阀、第二单向阀和第一节流部件，第二单向阀和第一节流部件串联形成第一支路，第一单向阀与第一支路并联，第一单向阀朝向储液模块导通，第二单向阀朝向第一换热器导通。

优选地，所述第二开关阀组包括第二节流部件和第一电磁阀，第二节流部件和第一电磁阀串联设置，所述第二节流部件的进口与所述储液器的i接口连通，所述第二节流部件的出口与所述第一电磁阀的进口连通，所述第一电磁阀的出口与所述第二换热器的o接口连通。

优选地，所述第三开关阀组包括第三单向阀、第四单向阀和第二电磁阀，所述第二节流部件的出口与所述第二电磁阀的进口连通，所述第二电磁阀的出口与所述第四单向阀的进口连通，所述第四单向阀的出口分别与所述第三单向阀的进口和所述空气侧换热器的k接口连通，所述第三单向阀的进口与所述空气侧换热器的k接口连通，所述第三单向阀的出口与所述储液器的的j接口连通，所述第三单向阀朝向储液模块导通，所述第四单向阀朝向空气侧换热器导通。

优选地，所述第二开关阀组可为第一可完全关闭节流部件，所述第三开关阀组可为包括第二可完全关闭节流部件和第三单向阀，所述第一可完全关闭节流部件连接于储液模块和第二换热器接口o之间，所述第二可完全关闭节流部件连接于储液模块和空气侧换热器接口k之间，所述第三单向阀连接于储液模块和空气侧换热器接口k之间并与第二可完全关闭节流部件并联设置，所述第三单向阀朝向储液模块导通。

优选地，所述压缩机为可接经济器的压缩机，所述压缩机在进口和出口之间增设有v接口，在储液器的i接口与第二节流部件之间设置经济器，所述经济器分为冷却侧和蒸发侧，冷却侧进口和储液器的i接口相连通，冷却侧出口和第二节流部件相连，蒸发侧出口与压缩机的v接口相连，蒸发侧进口设有经济器节流部件，经济器节流部件的的另一端连接于经济器冷却侧进口。

优选地，所述压缩机为可接经济器的压缩机，所述压缩机在进口和出口之间增设有v接口，在储液器的i接口与第二节流部件之间设置经济器，所述经济器分为冷却侧和蒸发侧，冷却侧进口和储液器的i接口相连通，冷却侧出口和第二节流部件相连，蒸发侧出口与压缩机的v接口相连，蒸发侧进口设有经济器节流部件，经济器节流部件的另一端连接于经济器冷却侧出口。

优选地，所述压缩分离模块串联设置的压缩机和气液分离器，所述气液分离器有w、x、y三个接口，w接口与压缩机的入口连通，x接口连接换向模块，y接口连接第二换热器。

优选地，所述换向模块包括换向阀，所述换向阀有d、e、s、c四个接口，换向阀的d接口与压缩机的出口相连，c接口与第一换热器相连，s接口与气液分离器的x接口相连，e接口与空气侧换热器相连。

优选地，所述气液分离器包括筒体、安装座、设有x接口的第一制冷剂进口管、设有y接口的第二制冷剂进口管和设有w接口的制冷剂出口接管wz，第一制冷剂进口管的底端进口和第二制冷剂进口管的底端进口位于三口气液分离器内部，制冷剂出口接管wz为U型弯形式，另一端的z口位于三口气液分离器内部，在靠近w接口位置但位于三口气液分离器内部的位置设有均压孔、在制冷剂出口接管wz的U型弯底部位置设有底部回油孔、在靠近z口的竖直管上设有多个高位回油孔。

优选地，所述制冷剂出口接管wz的z口在高度方向上高于第一制冷剂进口管、第二制冷剂进口管位于三口气液分离器内部的底端进口，在水平方向上与第一制冷剂进口管、第二制冷剂进口管的底端进口保持一定的间距，形成错位关系。

本发明的多合一空调机组，包括第一换热器、第二换热器、空气侧换热器，通过换向模块和第一开关阀组、第二开关阀组和第三开关阀组的控制，能够实现在“制冷+制热”模式(四管制空调机组)、“制冷”模式(水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组)、“制冷”模式(风冷式冷水机组)、“制热”模式(水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(空气源热泵机组)等多种模式下运行，实现“一机多能”，能够满足不同地域、季节的制冷制热需求，且大幅度的降低投资成本。

附图说明

图1是本发明多合一空调机组处于“制冷+制热”模式(四管制空调机组)、“制冷”模式(水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(水源热泵机组、地源热泵机组)运行时的示意图；

图2是本发明多合一空调机组处于“制热”模式(空气源热泵机组)运行时的示意图；

图3是本发明多合一空调机组处于“制热”模式(空气源热泵机组)除霜时的示意图；

图4是本发明多合一空调机组处于“制冷”模式(风冷式冷水机组)运行时的示意图；

图5是本发明多合一空调机组用二个可完全关闭的节流部件取代了(节流部件和电磁阀及单向阀)组合后的系统原理图；

图6是本发明多合一空调机组压缩机改为可接经济器的压缩机之后的系统原理图(经济器蒸发侧从冷却侧进口引流)；

图7是本发明多合一空调机组多合一空调机组压缩机改为可接经济器的压缩机之后的系统原理图(经济器蒸发侧从冷却侧出口引流)；

图8是本发明多合一空调机组采用三口气液分离器的结构示意图；

图9是本发明多合一空调机组三口气液分离器的剖视结构示意图；

图10是本发明多合一空调机组三口气液分离器的制冷剂由x接口进入的运行原理结构示意图；

图11是本发明多合一空调机组三口气液分离器的制冷剂由y接口进入的运行原理结构示意图。

图中：1、筒体；2、安装座；3、均压孔；4、高位回油孔；5、底部回油孔；10、压缩机；20、第一换热器；30、第二换热器；40、空气侧换热器；50、风机；60、换向阀；70、气液分离器；80、储液器；90a、第一单向阀；90b、第二单向阀；90c、第三单向阀；90d、第四单向阀；100a、第一节流部件；100b、第二节流部件；100d、第一可完全关闭节流部件；100c、第二可完全关闭节流部件；120、经济器；100d、经济器节流部件；130、三口气液分离器。

具体实施方式

以下结合附图1至11给出的实施例，进一步说明本发明的多合一空调机组的具体实施方式。本发明的多合一空调机组不限于以下实施例的描述。

实施例一，一种多合一空调机组，共包含四个模块，分别为：对制冷剂进行分离和压缩的压缩分离模块、对制冷剂和其他流体进行热交换的热交换模块、调节制冷剂流动方向的换向模块和储存制冷剂的储液模块。

热交换模块有三组并且每组热交换模块均并联连接于换向模块和储液模块之间，压缩分离模块的出口与换向模块连接，换向模块通过换向对三组热交换模块进行工作和断开的控制，储液模块用于储存整个热交换系统内过多的制冷剂。在不同的季节和地域条件下，使不同的热交换模块处于工作状态，以满足不同季节和地域的制冷制热需求。

需要说明的是，本实施例中的并联连接为两种同类的元器件或模块首首连接、尾尾连接的方式进行连接，包括直接连接和间接连接。

如图1所示，所述三组热交换模块分别为第一热交换模块、第二热交换模块和第三热交换模块，所述第一热交换模块包括第一换热器20和第一开关阀组，第一换热器20用于与水进行热交换，第一换热器20与换向模块连接，第一开关阀组连接于第一换热器20和储液模块之间，用于控制第一热交换模块的开启与闭合；所述第二热交换模块包括第二换热器30和第二开关阀组，第二换热器30用于与水进行热交换，第二换热器30与换向模块连接，第二开关阀组连接于第二换热器30和储液模块之间，用于控制第二热交换模块的开启与闭合，第二换热器30与换向模块之间还与压缩分离模块的入口连接；所述第三热交换模块包括空气侧换热器40和第三开关阀组，空气侧换热器40与换向模块连接，第三开关阀组连接于空气侧换热器40与储液模块之间，用于控制第三热交换模块的开启与闭合。

需要说明的是，第一换热器20和第二换热器30的换热介质为制冷剂和水，当然也可为能够实施本方案的其他换热介质；本实施例中的连接包括直接连接或间接连接。

所述换向模块具有两种模式，第一种模式是将压缩分离模块的出口与第一换热器20连通，同时将第二换热器30和空气侧换热器40与压缩分离模块的入口连通；第二种模式是将压缩分离模块的出口与空气侧换热器40连通，同时将第一换热器20和第二换热器30与压缩分离模块的入口连通；所述换向模块通过换向在两种模式中切换。

空调机组进行工作时，每次有两组热交换模块运行，第三组热交换模块不运行，通过换向模块的换向控制，以及第一开关阀组、第二开关阀组和第三开关阀组的开启与闭合，控制制冷剂的流向，实现两组热交换模块运行，第三组热交换模块不运行。在运行时，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过与压缩分离模块出口相连的第一组热交换模块，该组热交换模块进行制热，功能类似冷凝器，制冷剂由第一组热交换模块流入到储液模块内进行暂存，而后由储液模块内流出，流入到第二组热交换模块内进行制冷，功能类似蒸发器，最后由第二组热交换模块内流出，回流到压缩分离模块内，完成一次循环。

换向模块能够换向到第一种模式，将压缩分离模块的出口与第一换热器20连通，同时将第二换热器30和空气侧换热器40与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第二开关阀组导通，第三开关阀组关闭，此时第一组热交换模块和第二组热交换模块分别为第一热交换模块和第二热交换模块，即第一换热器20和第二换热器30运行，空气侧换热器40不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过第一换热器20进行制热，经过储液模块流入到第二换热器30进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，完成一次循环。所述第一换热器20的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制热，第二换热器30的进出水口能够根据不同环境和地域进行连接；或者，第二换热器30的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制冷，第一换热器20的进出水口能够根据不同环境和地域进行连接；或者第一换热器20和第二换热器30的进出水口均与空调使用侧设备相连接同时实现了“制热+制冷”，机组功能类似于四管制空调机组；即实现了“制热”、“制冷”和“制热+制冷”。

换向模块能够换向到第一种模式，将压缩分离模块的出口与第一换热器20连通，同时将第二换热器30和空气侧换热器40与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第三开关阀组导通，第二开关阀组关闭，此时第一组热交换模块和第二组热交换模块分别为第一热交换模块和第三热交换模块，即第一换热器20和空气侧换热器40运行，第二换热器30不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过第一换热器20进行制热，经过储液模块流入到空气侧换热器40进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，完成一次循环。所述第一换热器20的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制热，此时机组功能类似于空气源热泵机组的制热状态。

换向模块换向到第二种模式，将压缩分离模块的出口与空气侧换热器40连通，同时将第一换热器20和第二换热器30与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第三开关阀组导通，第二开关阀组关闭，此时第一组热交换模块和第二组热交换模块分别为第三热交换模块和第一热交换模块，即空气侧换热器40和第一换热器20运行，第二换热器30不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过空气侧换热器40进行制热，经过储液模块流入到第一换热器20进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，制冷剂在空气侧换热器40内释放热量，融化空气侧换热器40表面的霜，用于除霜。

换向模块换向到第二种模式，将压缩分离模块的出口与空气侧换热器40连通，同时将第一换热器20和第二换热器30与压缩分离模块的入口连通，此时将第三开关阀组和第二开关阀组导通，第一开关阀组关闭，此时第一组热交换模块和第二组热交换模块分别为第三热交换模块和第二热交换模块，即空气侧换热器40和第二换热器30运行，第一换热器20不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过空气侧换热器40进行制热，经过储液模块流入到第二换热器30进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，制冷剂在空气侧换热器40内释放热量，第二换热器30的进出水与空调使用侧设备相连接用于制冷，即为“制冷”模式，机组功能类似于风冷式冷水机组。

实施例一

如图1所示，换向模块包括换向阀60，换向阀60有d、e、s、c四个接口，三组热交换模块分别为第一热交换模块、第二热交换模块和第三热交换模块，换向阀60的d接口与压缩分离模块的出口相连，c接口与第一热交换模块的第一换热器20相连，s接口与第二热交换模块的第二换热器30以及压缩分离模块的入口相连，e接口与第三热交换模块相连。压缩分离模块的出口与d接口相连，入口与s接口相连。

换向阀60有两种换向模式：第一种模式为d接口与c接口连通、e接口与s接口连通，此时压缩分离模块的出口与第一热交换模块直接连通，第二热交换模块与第三热交换模块的一端相互连通，且第二热交换模块还与压缩分离模块的入口连通；第二种模式为d接口与e接口连通，s接口与c接口连通，此时压缩分离模块的出口与第三热交换模块直接连通，第一热交换模块与第二热交换模块直接连通，且第一热交换模块还与压缩分离模块的入口连通。

在需要同时进行制冷和制热时，第一组热交换模块和第二组热交换模块分别为第一热交换模块和第二热交换模块，两个热交换模块内进行热交换产生的热量或者冷量进入到与空调机组相连的使用设备内进行利用以实现制冷或者制热；在需要单独制冷或者单独制热时，其中一组热交换模块在制冷或者制热时，其产生的热量或冷量返回到换热介质中，不进行利用。

第一热交换模块包括第一换热器20和第一开关阀组，第一换热器20用于与水进行热交换，第一换热器20与换向模块的换向阀60连接，第一开关阀组连接于第一换热器20和储液模块之间以用于控制第一热交换模块的开启与闭合，第一换热器20有f、g、q、r四个接口，f接口与换向阀60的c接口相连，g接口与储液模块相连，q、r接口为换热介质进出口，所述换热介质可为水。当制冷剂通过f接口或g接口流入到第一热交换器内后，制冷剂与q、r接口处进出的水流进行热交换。

第二热交换模块包括第二换热器30和第二开关阀组，第二换热器30用于与水进行热交换，第二换热器30与换向模块的换向阀60连接，第二换热器30与换向模块之间还与压缩分离模块的入口连接，第二开关阀组连接于第二换热器30和储液模块之间以用于控制第二热交换模块的开启与闭合，第二换热器30有p、o、t、u四个接口，p接口分别与换向阀60的s接口和压缩分离模块的入口相连，o接口与储液模块相连，t、u接口为换热介质进出口，所述换热介质可为水，当制冷剂通过p接口或o接口流入到第二热交换器内后，制冷剂与t、u接口处进出的水流进行热交换。

第三热交换模块包括空气侧换热器40和第三开关阀组，空气侧换热器40与风机50配套使用，风机50使空气流经空气侧换热器40以与空气侧换热器40内的制冷剂进行热交换，空气侧换热器40与换向模块的换向阀60连接，第三开关阀组连接于空气侧换热器40与储液模块之间以控制第三热交换模块的开启与闭合，空气侧换热器40有l、k两个接口，空气侧换热器40的l接口与换向阀60的e接口相连，k接口与储液模块相连。

第一开关阀组、第二开关阀组和第三开关阀组内设有节流阀以用于对制冷剂进行节流，采用此方案能够实施多种模式，具体如下:

方案一

多合一空调机组处于“制冷+制热”模式(四管制空调机组)、“制冷”模式(水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(水源热泵机组、地源热泵机组)运行时：

第一开关阀组和第二开关阀组开启，第三开关阀组关闭，换向阀60控制d接口与c接口导通，e接口与s接口导通。

来自压缩分离模块内的低温低压的制冷剂经过压缩后从压缩分离模块的出口排出，变为高温高压制冷剂气体，经过d接口和c接口并从f接口进入到第一换热器20内，高温高压制冷剂气体在第一换热器20中与水进行热交换，释放热量，自身被冷却、冷凝成高压中温制冷剂液体后从g接口排出，由于第一开关阀组和第二开关阀组开启，第三开关阀组关闭，制冷剂依次经过第一开关阀组、储液模块和第二开关阀组内节流，温度、压力下降，成为低温低压气液混合制冷剂，而后制冷剂由o接口进入到第二换热器30内，在第二换热器30内与水进行热交换，吸收热量、自身被蒸发成低温低压制冷剂气体，第二换热器30内的低温低压制冷剂气体从p接口流出，回流到压缩分离模块的入口处进行分离压缩，完成制冷循环。

此种状态下，此种状态下，第一换热器20为冷凝器，第二换热器30为蒸发器，空气侧换热器40未参与制冷剂流路循环，没有制冷剂从空气侧换热器40的k接口进入，空气侧换热器40的l接口经换向阀60的e接口、s接口以及气液分离器70与压缩机10吸气口a相联接，在空气侧换热器40内部压力高于第二换热器30p接口处压力的情况下，可以由压缩机10抽回空气侧换热器40内的制冷剂，保证制冷剂循环部分的制冷剂量。

在此种状态下，制冷剂在第一换热器20内释放热量，从而流经第一换热器20进出水口r、q的水流将被制热，获得热量；制冷剂在第二换热器30内吸收热量，从而流经第二换热器30进出水口t、u的水流将被制冷，获得冷量；

当第二换热器30的进出水口t、u与空调使用侧设备相连接时，此时空调系统的目的是为获得冷量，即为“制冷”模式；

如果此时：第一换热器20的进出水口r、q与冷却塔类型的冷却、散热设备的水口相连接，则此时机组运行模式为水冷形式制冷模式，机组功能类似于水冷式冷水机组；

如果此时：第一换热器20的进出水口r、q与水环、地下水、地埋管水系统、地表水等水源相连接时，此时机组运行模式为水源或地源形式制冷模式，机组功能类似于水源或地源热泵机组的制冷状态；

当第一换热器20的进出水口r、q与空调使用侧设备相连接时，此时空调系统的目的是为获得热量，即为“制热”模式；

此时：第二换热器30的进出水口t、u与水环、地下水、地埋管水系统、地表水等水源相连接，机组运行模式为水源或地源形式制热模式，机组功能类似于水源或地源热泵机组的制热状态。

当第二换热器30的进出水口t、u与一部分空调使用侧设备相连接时，第一换热器20的进出水口r、q与另一部分空调使用侧设备相连接时，此时空调系统的目的是既有冷量需求，也有热量需求，此时机组运行模式为“制冷+制热”模式，机组功能类似于四管制空调机组。

方案二

如图2所示，多合一空调机组处于“制热”模式(空气源热泵机组)运行时，第一开关阀组和第三开关阀组开启，第二开关阀组关闭，换向阀60的d接口与c接口连通，e接口和s接口连通。

来自压缩分离模块内的低温低压制冷剂经过压缩后变为高温高压制冷器气体从压缩分离模块的出口排出，经过换向阀60的d接口和c接口并从f接口进入到第一换热器20内，高温高压制冷剂气体在第一换热器20中与水进行热交换，释放热量，自身被冷却、冷凝成高压中温制冷剂液体后从g接口排出，由于第一开关阀组和第三开关阀组开启，第二开关阀组关闭，制冷剂依次经过第一开关阀组、储液模块和第三开关阀组内节流，温度、压力下降，成为低温低压气液混合制冷剂，而后制冷剂由k接口进入到空气侧换热器40内，与空气侧换热器40相连的风机50工作，使制冷剂从流经空气侧换热器40的空气吸收热量，将低温低压气液混合制冷剂蒸发成低温低压的制冷剂气体，而后从i接口流入到换向阀60的e接口，而后经过s接口回流到压缩分离模块内，完成制冷剂循环。

此种状态下，第一换热器20为冷凝器，空气侧换热器40为蒸发器，第二换热器30未参与制冷剂流路循环，没有制冷剂从第二换热器30的液口o进入，第二换热器30的气口p经气液分离器70的进口m、出口n与压缩机10吸气口a相联接，在第二换热器30内部压力高于空气侧换热器40气口l处压力的情况下，可以由压缩机10抽回第二换热器30内的制冷剂，保证制冷剂循环部分的制冷剂量。

在此种状态下，制冷剂在第一换热器20内释放热量，从而流经第一换热器20进出水口r、q的水流将被制热，获得热量；制冷剂在空气侧换热器40内吸收热量，从而流经空气侧换热器40的空气将被制冷，但因空气来自和去往都是大气环境，因此无法获得可利用的冷量。

在此种状态下，第一换热器20的进出水口r、q与空调使用侧设备相连接，此时空调系统的目的是为获得热量，即为“制热”模式；机组功能类似于空气源热泵机组的制热状态。

处于空气源热泵机组“制热”模式运行时，当空气侧换热器40表面温度低于0℃且低于空气的露点温度时，空气侧换热器40表面可能会结霜，且霜层厚度会随运行时间增长而变厚，影响空气侧换热器40的换热效果，因此在结霜达到一定程度时需要对空气侧换热器40进行除霜。

方案三

除霜运行状态如图3所示，本专利多合一空调机组处于“制热”模式(空气源热泵机组)除霜过程时，第一开关阀组和第三开关阀组开启，第二开关阀组关闭，风机50停止工作，c接口与d接口相互连通，e接口与s接口相互连通；

来自压缩分离模块内的低温低压制冷剂经过压缩后变为高温高压制冷器气体从压缩分离模块的出口排出，经过换向阀60的d接口和e接口并从i接口进入到空气侧换热器40内；高温高压制冷剂气体在空气侧换热器40中释放热量、自身被冷却、冷凝成高压中温制冷剂液体，从k接口流出；由于第一开关阀组和第三开关阀组开启，第二开关阀组关闭，制冷剂依次经过第三开关阀组、储液模块和第一开关阀组内节流，温度、压力下降，成为低温低压气液混合制冷剂，制冷剂由接口g进入到第一换热器20内与水进行热交换，自身被蒸发成低温低压的制冷剂气体，而后由接口f流出，经过换向阀60的c接口和s接口进入到压缩分离模块内，完成整个制冷剂流路循环。

此种状态下，第一换热器20为蒸发器，空气侧换热器40为冷凝器，第二换热器30未参与制冷剂流路循环，没有制冷剂从第二换热器30的o接口进入，第二换热器30的p接口经气液分离器70的进口m、出口n与压缩机10吸气口a相联接，在第二换热器30内部压力高于第一换热器20f接口处压力的情况下，可以由压缩分离模块抽回第二换热器30内的制冷剂，保证制冷剂循环部分的制冷剂量。

在此种状态下，制冷剂在空气侧换热器40内释放热量，融化空气侧换热器40表面的霜，达到“除霜”的目的；制冷剂在第一换热器20内吸收热量，从而流经第一换热器20进出水口r、q的水流将被制冷；当空气侧换热器40表面的霜除尽后，恢复“制热”模式(空气源热泵机组)运行。

方案四

如图4所示，多合一空调机组处于“制冷”模式(风冷式冷水机组)运行时，第二开关阀组和第三开关阀组开启，第一开关阀组关闭，风机50工作，d接口与e接口相互连通，c接口与s接口相互连通；

来自压缩分离模块内的低温低压制冷剂经过压缩后变为高温高压制冷器气体从压缩分离模块的出口排出，经过换向阀60的d接口和e接口并从i接口进入到空气侧换热器40内；风机50工作带动空气流动，高温高压制冷剂气体在空气侧换热器40中释放热量、自身被冷却、冷凝成高压中温制冷剂液体，从k接口流出；由于第二开关阀组和第三开关阀组开启，第一开关阀组关闭，制冷剂依次经过第三开关阀组、储液模块和第二开关阀组内节流，温度、压力下降，成为低温低压气液混合制冷剂，制冷剂由接口o进入到第二换热器30内与水进行热交换，吸收热量，自身被蒸发成低温低压的制冷剂气体，而后由接口p流出，进入到压缩分离模块内，完成整个制冷剂流路循环。

此种状态下，第二换热器30为蒸发器，空气侧换热器40为冷凝器，第一换热器20未参与制冷剂流路循环，没有制冷剂从第一换热器20的g接口进入，第一换热器20的f接口经换向阀60的c接口、s接口经气液分离器70的进口m、出口n与压缩机10吸气口a相联接，在第一换热器20内部压力高于第二换热器30气口p处压力的情况下，可以由压缩机10抽回第一换热器20内的制冷剂，保证制冷剂循环部分的制冷剂量。

在此种状态下，制冷剂在空气侧换热器40内释放热量，但因空气来自和去往都是大气环境，因此无法获得可利用的热量；制冷剂在第二换热器30内吸收热量，从而流经第二换热器30进出水口t、u的水流将被制冷，获得冷量；

在此种状态下，第二换热器30的进出水口t、u与空调使用侧设备相连接，此时空调系统的目的是为获得冷量，即为“制冷”模式，机组功能类似于风冷式冷水机组。

优选地，压缩分离模块包括压缩机10和气液分离器70，压缩机10用于对制冷剂进行压缩，气液分离器70用于对制冷剂进行气液分离。压缩机10包括b接口和a接口，气液分离器70包括n接口和m接口，压缩机10的b接口与换向阀60的d接口相互连通，a接口与气液分离器70的n接口相互连通，气液分离器70的m接口与s接口相互连通。压缩机10用于将低温低压制冷剂气体压缩成高温高压制冷剂气体，压缩机10为运转部件，一般地，都需要润滑油来保证压缩机10正常运行，因此需要保证压缩机10的润滑油量。气液分离器70用于将进入气液分离器70的气态+液态混合物中的液态物质进行分离，将液态物质沉降在气液分离器70底部，气态物质充盈在气液分离器70的剩余容积内；通过内部连接n接口的U型管底部的回油孔将液态物质吸入回压缩机10，通过U型管顶部的进气口将气态物质吸入回压缩机10。

制冷剂经过两组热交换模块进行热交换后变为低温低压气态制冷剂，制冷剂先流入到气液分离器70内进行气液分离，分离成气态和液态并分别流入到压缩机10内进行压缩，因此m接口为压缩分离模块的入口，b接口为压缩分离模块的出口。

优选地，储液模块包括储液器80，储液器80用于储存整个制冷剂系统内过多的制冷剂，具有自动调节制冷剂循环流量的功能；储液器80有h、i、j三个接口，h接口与第一换热器20的g接口相连，i接口与第二换热器30的o接口相连，j接口与空气侧换热器40的k接口相连。

优选地，第一开关阀组包括第一单向阀90a、第二单向阀90b和第一节流部件100a，第二单向阀90b和第一节流部件100a串联形成第一支路，第一单向阀90a与第一支路，第一单向阀90a朝向储液模块导通，第二单向阀90b朝向第一换热器20导通。当制冷剂从第一换热器20的f接口流入、g接口流出时，制冷剂通过第一单向阀90a流入到储液器80内；当制冷剂从储液器80进入到第一换热器20内时，经过第一节流部件100a节流后，经过第二单向阀90b进入到第一换热器20的g接口。

优选地，第二开关阀组包括第二节流部件100b和第一电磁阀110b，第二节流部件100b和第一电磁阀110b串联设置。所述第二节流部件100b的进口与所述储液器80的出口i连通，所述第二节流部件100b的出口与所述第一电磁阀110b的进口连通，所述第一电磁阀110b的出口与所述第二换热器30的进口o接口连通。当制冷剂从储液器80的i接口进入到o接口时，制冷剂通过第二节流部件100b节流后经过第一电磁阀110b进入到o接口内；当需要第二换热模块停止换热时，关闭第一电磁阀110b，制冷剂无法流入到第二换热模块内进行换热。

优选地，第三开关阀组包括第二节流部件100b、第三单向阀90c、第四单向阀90d和第二电磁阀110a，所述第二节流部件100b的出口与所述第二电磁阀110a的进口连通，所述第二电磁阀110a的出口与所述第四单向阀90d的进口连通，所述第四单向阀90d的出口分别与所述第三单向阀90c的进口和所述空气侧换热器40的k接口连通，所述第三单向阀90c的进口与所述空气侧换热器40的k接口连通，所述第三单向阀90c的出口与所述储液器的j接口进口连通，第三单向阀90c朝向储液模块导通，第四单向阀90d朝向空气侧换热器40导通。

第二节流部件100b，第三单向阀90c与第四单向阀90d和第二电磁阀110a并联设置，第四单向阀90d和第二电磁阀110a串联设置，第三单向阀90c的方向为流入储液器80，第四单向阀90d的方向为流入空气侧换热器40，并且第四单向阀90d和第二电磁阀110a串联连接于空气侧换热器40和第二节流部件100b之间，即第二开关阀组和第三开关阀组共用同一节流部件。当制冷剂从空气侧换热器40的l接口流入、k接口流出时，制冷剂通过第三单向阀90c流入到储液器80的j接口；当制冷剂从储液器80流入到空气侧换热器40内时，制冷剂从储液器80的i接口流出，依次通过第二节流部件100b、第二电磁阀110a和第四单向阀90d流入到空气侧换热器40的k接口内；当需要第三换热模块停止换热时，关闭第二电磁阀110a，制冷剂无法进入到第三换热模块内进行换热。

第一节流部件100a和第二节流部件100b可以将中温高压制冷剂液体进行节流降压，通过减少制冷剂的流通面积，使其温度和压力降低，变成低温低压的气液混合制冷剂；节流部件种类较多，按照是否可完全截断管路流量分为可完全关闭型和不可完全关闭型；

优选地，第一节流部件100a为电子膨胀阀，或电磁阀和热力膨胀阀的组合，或电磁阀和节流孔板的组合，或电磁阀和毛细管的组合。

优选地，第一节流部件100a为电磁阀和热力膨胀阀或其他形式的具有节流降压作用的元器件，其中电磁阀用于实现通断控制。

优选地，第一电磁阀110b和第二电磁阀110a能够更换为其他具有通断功能的电驱动阀门。

优选地，压缩机10为制冷压缩机10。所述压缩机10为涡旋式压缩机10或螺杆式压缩机10或离心式压缩机10或转子式压缩机10等。

优选地，第一换热器20可以为满液式管壳式换热器或干式管壳式换热器或板式换热器或套管式换热器或其他形式的能够实现水和制冷剂换热的设备；

优选地，第二换热器30可以为干式管壳式换热器或满液式管壳式换热器或板式换热器或套管式换热器或其他形式的能够实现水和制冷剂换热的设备；

优选地，空气侧换热器40可以为换热管穿套翅片形式的换热器或微通道换热器或者其他形式的能够实现空气和制冷剂换热的设备。

实施例二

一种多合一空调机组，其结构与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图5所示，第二节流部件100b和第一电磁阀110b替换为第一可完全关闭节流部件100d，第四单向阀90d和第二电磁阀110a替换为第二可完全关闭节流部件100c。第一可完全关闭节流部件100d、第二可完全关闭节流部件100c均可实现第二节流部件100b的节流降压效果，同时又可实现第一电磁阀110b、第二电磁阀110a及第四单向阀90d的控制管路制冷剂流动通断的功能，同时减少了部件的数量。所述第一可完全关闭节流部件100d连接于储液模块和第二换热器(30)的接口o之间，所述第二可完全关闭节流部件100c连接于储液模块和空气侧换热器(40)接口k之间，所述第三单向阀90c连接于储液模块和空气侧换热器(40)接口k之间并与第二可完全关闭节流部件100c并联设置，所述第三单向阀90c朝向储液模块导通。

优选地，第一可完全关闭节流部件100d和第二可完全关闭节流部件100c为电子膨胀阀或其他形式可调节开度并可完全关闭的电驱动阀门。

根据本发明实施例的多合一空调机组处于“制冷+制热”模式(四管制空调机组)、“制冷”模式(水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(水源热泵机组、地源热泵机组)运行时，第一可完全关闭节流部件100d工作，进行“节流降压”作用，第二可完全关闭节流部件100c关闭，且完全关闭；

根据本发明实施例的多合一空调机组处于“制热”模式(空气源热泵机组)运行时，第二可完全关闭节流部件100c工作，进行“节流降压”作用，第一可完全关闭节流部件100d关闭，且完全关闭；

根据本发明实施例的多合一空调机组处于“制热”模式(空气源热泵机组)除霜时，第一可完全关闭节流部件100d关闭，且完全关闭；第二可完全关闭节流部件100c关闭，且完全关闭；

根据本发明实施例的多合一空调机组处于“制冷”模式(风冷式冷水机组)运行时，第一可完全关闭节流部件100d工作，进行“节流降压”作用，第二可完全关闭节流部件100c关闭，且完全关闭。

实施例三

一种多合一空调机组，其结构与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图6所示，压缩机10替换为可接经济器120的压缩机10，该压缩机10在进口a和出口b之间增设有v接口，在储液器80的i接口与第二节流部件100b之间设置经济器120，增设的经济器120分为冷却侧和蒸发侧，冷却侧进口和储液器80的i接口相连通，冷却侧出口和第二节流部件100b相连，蒸发侧出口与压缩机10的v接口相连，蒸发侧进口设有经济器节流部件100e，经济器节流部件100e的另一端连接于经济器120冷却侧进口。

储液器80内的高压中温制冷剂在进入经济器120前分为两路，一路从经济器120冷却侧经过，另一路经过经济器节流部件100d后温度、压力降低，变成中温(低于冷却侧)、中压的气液混合制冷剂，然后再进入经济器120的蒸发侧；在经济器120内，蒸发侧制冷剂吸收冷却侧制冷剂的热量，蒸发侧制冷剂蒸发后形成中温、中压的气态制冷剂，最终回到压缩机10的v接口；冷却侧制冷剂放出热量，自身被冷却，温度降低。

实施例四

一种多合一空调机组，其结构与实施例三基本相同，其不同之处在于，如图7所示，经济器节流部件100e一端与经济器120的一个端口相连，另一端连接于经济器120与第二节流部件100b之间。所述压缩机10在进口a和出口b之间增设有v接口，在储液器80的i接口与第二节流部件100b之间设置经济器120，所述经济器120分为冷却侧和蒸发侧，冷却侧进口和储液器80的i接口相连通，冷却侧出口和第二节流部件100b相连，蒸发侧出口与压缩机10的v接口相连，蒸发侧进口设有经济器节流部件100e，经济器节流部件100e的另一端连接于经济器120冷却侧出口。储液器80内的高压中温制冷剂液体从经济器120的冷却侧进入，在冷却侧出口分为两路，一路经第二节流部件100b后流向蒸发器；另一路经过经济器节流部件100e后温度压力降低，变成中温(低于冷却侧)、中压的气液混合制冷剂，然后再进入经济器120的蒸发侧；在经济器120内，蒸发侧制冷剂吸收冷却侧制冷剂的热量，蒸发侧制冷剂蒸发后形成中温、中压的气态制冷剂，最终回到压缩机10的v接口；冷却侧制冷剂放出热量，自身被冷却，温度降低。

实施例五

一种多合一空调机组，其结构与实施例一基本相同，其不同之处在于，如图8-图11所示，压缩分离模块包括压缩机10和三口气液分离器130，换向阀60的s端口与第二换热器30的p端口相互不连通，气液分离器70替换为三口气液分离器130，三口气液分离器130有w、x、y三个接口，w接口与压缩机10的入口即a接口连通，x接口连接换向模块,y接口与第二换热器30的p接口连通。

所述换向模块包括换向阀60，所述换向阀60有d、e、s、c四个接口，换向阀60的d接口与压缩机10的出口b相连，c接口与第一换热器20相连，s接口与气液分离器130的x接口相连，e接口与空气侧换热器40相连。

三口气液分离器130包括筒体1、安装座2、设有x接口的第一制冷剂进口管、设有y接口的第二制冷剂进口管和设有w接口的制冷剂出口接管wz，第一制冷剂进口管的底端进口和第二制冷剂进口管的底端进口位于三口气液分离器130内部，其中制冷剂出口接管wz为U型弯形式，其另一端的z口位于三口气液分离器130内部；在靠近w口位置但位于三口气液分离器130内部的位置设有均压孔3、在U型弯底部位置设有底部回油孔5、在靠近z口的竖直管上设有多个高位回油孔4，从而有效提升回油效果。

制冷剂出口接管wz的z口在高度方向上高于第一制冷剂进口管、第二制冷剂进口管位于三口气液分离器130内部的底端进口，在水平方向上与第一制冷剂进口管、第二制冷剂进口管的底端进口保持一定的间距，形成错位关系。采用此种方式设置能够防止制冷剂流体从x接口或y接口进入三口气液分离器130后，直接进入z口、然后通过制冷剂出口接管wz回到压缩机10吸气口a，使三口气液分离器130失去了将气体和液体分离、然后减缓液体流回压缩机10的速度的“防压缩机10液压缩”效果。

进一步，底部回油孔5的表面还可以增加一个过滤网，防止杂质进入阻塞回油孔。如果系统回油效果较好，可以考虑取消高位回油孔4，或者减少其数量或者减小其孔径。均压孔3的高度高于制冷剂出口接管wz的z口位置。回油孔的孔径远小于制冷剂出口接管内径，因此，能够起到限制进入压缩机的液态物质的流量，尤其是限制液态制冷剂的流量，保障压缩机安全。

如图8、10所示，当x接口接制冷剂循环中的蒸发器(第二组热交换模块)，y接口接第三组热交换模块(制冷剂循环流路不经过的换热器)时：

制冷剂流体经过冷凝器(第一组热交换模块)、蒸发器(第二组热交换模块)后，从x接口进入三口气液分离器130，在三口气液分离器130内实现气、液分离，润滑油液态油滴及液态制冷剂沉降到气液分离器130底部，制冷剂气体充盈在气液分离器130的腔体内，通过z口进入制冷剂出口接管wz回到压缩机10a接口，润滑油和液态制冷剂通过高位回油孔4及底部回油孔5进入制冷剂出口接管wz并回到压缩机10a接口，回油孔的孔径远小于制冷剂出口接管内径，回油孔的设计既保障了足量润滑油回到压缩机10，又减少了液态制冷剂回到压缩机10的量。

在此种情形下，第三组热交换模块内部压力可能低于三口气液分离器130内压力，取决于第三组热交换模块制冷剂侧以外介质(水或空气)的温度是否低于此时的蒸发温度。

如果第三组热交换模块内压力低于三口气液分离器130内压力，则会导致三口气液分离器130内部物质通过y接口向第三组热交换模块内迁移。但是，因为三口气液分离器130只会有气态制冷剂通过y接口向第三组热交换模块内迁移，而液态制冷剂和液态润滑油都被留在了三口气液分离器130内部，最终回到压缩机10。保证了压缩机10的润滑油量，保障了压缩机10的运行安全。而制冷剂的缺失，可以通过间隔一定时间后切换机组运行模式，使得第三组热交换模块参与到制冷剂循环中来，从而完成制冷剂的回收工作。即是说，通过三口气液分离器130的作用，能够始终保证压缩机10的润滑油量。

当第二换热器30为第三组热交换模块时，其制冷剂侧以外介质为流经进出水口t、u的水流；当水流中断时，则为第二换热器30制冷剂侧以外、换热器以内静止的水或空气。

机组若处于“制热”模式(空气源热泵机组)的运行状态，那么空气侧换热器40就是蒸发器，其决定了三口气液分离器130内部压力的高低，即由其决定了蒸发温度。

机组若处于“制热”模式(空气源热泵机组)的除霜状态，那么第一换热器20就是蒸发器，其决定了三口气液分离器130内部压力的高低，即由其决定了蒸发温度。

若第二换热器30制冷剂侧以外介质温度低于了蒸发温度，则会导致三口气液分离器130内气态制冷剂通过y接口进入到第二换热器30以内，但由于三口气液分离器130不会导致润滑油进入第二换热器30内，即保障了压缩机10的润滑油量。

如图11所示，当y接口接制冷剂循环中的蒸发器，x接口接第三组热交换模块(制冷剂循环流路不经过的换热器)时，制冷剂流体从制冷剂接口进入三口气液分离器130，在三口气液分离器130内实现气、液分离，润滑油液态油滴及液态制冷剂沉降到气液分离器130底部，制冷剂气体充盈在气液分离器130的腔体内，制冷剂气体通过z口进入制冷剂出口接管wz回到压缩机10吸气口a，润滑油和液态制冷剂通过高位回油孔4及底部回油孔5进入制冷剂出口接管wz并回到压缩机10吸气口a，回油孔的设计既保障了足量润滑油回到压缩机10，又减少了液态制冷剂回到压缩机10的量。

此种情形下，第三组热交换模块内部压力可能低于三口气液分离器130内压力，取决于第三组热交换模块制冷剂侧以外介质(水或空气)的温度是否低于此时的蒸发温度。

如果第三组热交换模块内压力低于三口气液分离器130内压力，则会导致三口气液分离器130内部物质通过x接口向第三组热交换模块内迁移。但是，因为该三口气液分离器130只会有气态制冷剂通过x接口向第三组热交换模块内迁移，而液态制冷剂和液态润滑油都被留在了三口气液分离器130内部，最终回到压缩机10。保证了压缩机10润滑油量，保障了压缩机10的运行安全。而制冷剂的缺失，可以通过间隔一定时间后切换机组运行模式，使得第三组热交换模块参与到制冷剂循环中来，从而完成制冷剂的回收工作。即是说，通过三口气液分离器130的作用，能够始终保证压缩机10的润滑油量。

此种情形下，第二换热器30为制冷循环中的蒸发器，其决定了三口气液分离器130内部压力的高低，即由其决定了蒸发温度。

此时，机组若处于“制冷”模式(风冷式冷水机组)的运行状态，那么第一换热器20就是第三组热交换模块；其制冷剂侧以外介质为流经进出水口r、q的水流，当水流中断时，则为第一换热器20制冷剂侧以外、换热器以内静止的水或空气。

若第一换热器20的制冷剂侧以外介质温度低于蒸发温度，则会导致三口气液分离器130内气态制冷剂通过第一进口x、四通换向阀60的第三阀口s、第四阀口c进入到第一换热器20以内，但由于三口气液分离器130不会导致润滑油进入第一换热器20内，即保障了压缩机10的润滑油量。

具体地，此时，机组若处于“制冷+制热”模式(四管制空调机组)、“制冷”模式(水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(水源热泵机组、地源热泵机组)的运行状态，那么空气侧换热器40就是第三组热交换模块，其制冷剂侧以外介质为空气，即环境温度。

若环境温度低于蒸发温度，则会导致三口气液分离器130内气态制冷剂通过第一进口x、四通换向阀60的第三阀口s、第二阀口e进入到空气侧换热器40以内，但由于三口气液分离器130不会导致润滑油进入空气侧换热器40内，即保障了压缩机10的润滑油量。

通过以上可知，本发明多合一空调机组可实现“制冷+制热”模式(四管制空调机组)、“制冷”模式(水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(水源热泵机组、地源热泵机组)、“制热”模式(空气源热泵机组)、“制冷”模式(风冷式冷水机组)等多种功能，可以取代水冷式冷水机组、水源热泵机组、地源热泵机组、风冷式冷水机组、空气源热泵机组、四管制空调机组等类型的机组。

此外还加入了三口气液分离器的设计，规避了润滑油向制冷剂循环回路以外部分迁移，保障了压缩机的润滑油量，保障了压缩机的润滑安全。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多合一空调机组，包括对制冷剂进行分离和压缩的压缩分离模块、制冷剂和其他流体进行热交换的热交换模块、调节制冷剂流动方向的换向模块和储存制冷剂的储液模块，其特征在于：

所述热交换模块有三组并且每组热交换模块均并联连接于换向模块和储液模块之间，压缩分离模块的出口与换向模块连接，所述三组热交换模块分别为第一热交换模块、第二热交换模块和第三热交换模块；

所述第一热交换模块包括第一换热器(20)和第一开关阀组，第一换热器(20)与换向模块连接，第一开关阀组连接于第一换热器(20)和储液模块之间；

所述第二热交换模块包括第二换热器(30)和第二开关阀组，第二换热器(30)与换向模块连接，第二开关阀组连接于第二换热器(30)和储液模块之间，第二换热器(30)与换向模块之间还与压缩分离模块连接；

所述第三热交换模块包括空气侧换热器(40)和第三开关阀组，空气侧换热器(40)与换向模块连接，第三开关阀组连接于空气侧换热器(40)与储液模块之间。

2.根据权利要求1所述的多合一空调机组，其特征在于：所述换向模块能够换向将压缩分离模块的出口与第一换热器(20)连通，同时将第二换热器(30)和空气侧换热器(40)与压缩分离模块的入口连通；此时将第一开关阀组和第二开关阀组导通，第三开关阀组关闭，第一换热器(20)和第二换热器(30)运行，空气侧换热器(40)不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过第一换热器(20)进行制热，经过储液模块流入到第二换热器(30)进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，完成一次循环，所述第一换热器(20)的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制热；或者，第二换热器(30)的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制冷；或者第一换热器(20)和第二换热器(30)的进出水口均与空调使用侧设备相连接同时实现了“制热+制冷”。

3.根据权利要求1所述的多合一空调机组，其特征在于：所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与第一换热器(20)连通，同时将第二换热器(30)和空气侧换热器(40)与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第三开关阀组导通，第二开关阀组关闭，第一换热器(20)和空气侧换热器(40)运行，第二换热器(30)不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过第一换热器(20)进行制热，经过储液模块流入到空气侧换热器(40)进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，完成一次循环，所述第一换热器(20)的进出水口与空调使用侧设备相连接用于制热。

4.根据权利要求1所述的多合一空调机组，其特征在于：所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与空气侧换热器(40)连通，同时将第一换热器(20)和第二换热器(30)与压缩分离模块的入口连通，此时将第三开关阀组和第二开关阀组导通，第一开关阀组关闭，空气侧换热器(40)和第二换热器(30)运行，第一换热器(20)不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过空气侧换热器(40)进行制热，经过储液模块流入到第二换热器(30)进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，第二换热器(30)的进出水与空调使用侧设备相连接用于制冷。

5.根据权利要求1所述的多合一空调机组，其特征在于：所述换向模块能够换向，将压缩分离模块的出口与空气侧换热器(40)连通，同时将第一换热器(20)和第二换热器(30)与压缩分离模块的入口连通，此时将第一开关阀组和第三开关阀组导通，第二开关阀组关闭，空气侧换热器(40)和第一换热器(20)运行，第二换热器(30)不运行，制冷剂的运行路线由压缩分离模块出发，经过空气侧换热器(40)进行制热，经过储液模块流入到第一换热器(20)进行制冷，最后回流到压缩分离模块内，制冷剂在空气侧换热器(40)内释放热量，融化空气侧换热器(40)表面的霜。

6.根据权利要求1所述的多合一空调机组，其特征在于：所述换向模块包括换向阀(60)，换向阀(60)有d、e、s、c四个接口，换向阀(60)的d接口与压缩分离模块的出口相连，c接口与第一换热器(20)相连，s接口与第二换热器(30)以及压缩分离模块的入口相连，e接口与空气侧换热器(40)相连。

7.根据权利要求6所述的多合一空调机组，其特征在于：所述换向阀(60)有两种换向模式：第一种模式为d接口与c接口连通、e接口与s接口连通，此时压缩分离模块的出口与第一热交换模块连通，第二热交换模块通过换向模块与第三热交换模块连通，第二热交换模块还与压缩分离模块的入口连通；第二种模式为d接口与e接口连通，s接口与c接口连通，此时压缩分离模块的出口通过换向模块与第三热交换模块连通，第一热交换模块通过换向模块与第二热交换模块连通，第一热交换模块还与压缩分离模块的入口连通。

8.根据权利要求6或7所述的多合一空调机组，其特征在于：所述第一换热器(20)有f、g、q、r四个接口，f接口与换向阀(60)的c接口相连，g接口与储液模块相连，q、r接口为换热介质进出口；当制冷剂通过f接口或g接口流入到第一热交换器内后，制冷剂与换热介质进行热交换；

所述第二换热器(30)有p、o、t、u四个接口，p接口分别与换向阀(60)的s接口和压缩分离模块的入口相连，o接口与储液模块相连，t、u接口为换热介质进出口，当制冷剂通过p接口或o接口流入到第二热交换器内后，制冷剂与换热介质进行热交换；

所述空气侧换热器(40)与风机(50)配套使用，风机(50)使空气流经空气侧换热器(40)以与空气侧换热器(40)内的制冷剂进行热交换，空气侧换热器(40)有l、k两个接口，空气侧换热器(40)的l接口与换向阀(60)的e接口相连，k接口与储液模块相连。

9.根据权利要求6所述的多合一空调机组，其特征在于：所述压缩分离模块包括压缩机(10)和气液分离器(70)，压缩机(10)用于对制冷剂进行压缩，气液分离器(70)用于对制冷剂进行气液分离；压缩机(10)包括b接口和a接口，气液分离器(70)包括n接口和m接口，压缩机(10)的b接口与换向阀(60)的d接口相互连通，a接口与气液分离器(70)的n接口相互连通，气液分离器(70)的m接口与换向阀(60)的s接口相互连通。

10.根据权利要求8所述的多合一空调机组，其特征在于：所述储液模块包括储液器(80)，储液器(80)用于储存整个制冷剂系统内过多的制冷剂，所述储液器(80)有h、i、j三个接口，h接口与第一换热器(20)的g接口相连，i接口与第二换热器(30)的o接口相连，j接口与空气侧换热器(40)的k接口相连。

Images