CN204358992U - 空气源热泵热水器复合空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气源热泵热水器复合空调装置，包括压缩机、室外换热器、换热保温储水机构、节流装置、四通阀，换热保温储水机构连接在压缩机排气口与四通阀第一端口之间，室外换热器连接在四通阀第二端口与所述节流装置之间，节流装置连接至四通阀第三端口，四通阀第四端口连接至压缩机进气口，在节流装置与四通阀第三端口之间设置一个第一两通道耦合器，通过该第一两通道耦合器连接第三换热器并对该第三换热器进行开闭或流量控制，以及变水位水箱技术等综合应用。本实用新型充分利用制热水时排放的废弃冷气，解决了传统设计除霜时换热保温储水机构水温下降，还能显著提高换热保温储水机构上限温度，降低储水容量要求，更高效节能、节约空间。

Description

空气源热泵热水器复合空调装置

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵技术领域，具体而言，涉及空气源热泵热水器复合空调功能及多种提高能效比的改进技术综合装置。

背景技术

由现有技术已知一种由换热保温储水机构和室外主机构成的空气源热泵换热保温储水机构。该室外主机具有压缩机、室外换热器、四通阀、节流装置，它们设置在一个共同的壳体中。在该壳体上还设有两个管道阀，分别用于连接室内换热保温储水机构的冷媒气管和液管。该空气源换热保温储水机构能在制热水与室外主机除霜两种模式下运行。在制热水时运行方式为冷媒经压缩机压缩，排出的高温高压气体经四通阀到室内换热保温储水机构，在室内换热保温储水机构中释放热量，将水加热，冷媒冷凝液化，然后经室外主机接口返回室外主机中，经节流装置至室外换热器，液体冷媒吸收热量气化，经四通阀导向气液分离器回到压缩机进气口，完成一个循环。除霜时系统反向运行，冷媒在室内换热保温储水机构中吸收热量，水温下降，在室外主机的换热器中散热融霜。

发明人在研究和实践中发现，现有技术中的这种空气源热泵换热保温储水机构存在下列缺点：1、制热水时，通过室外换热器排放的废弃冷气在尤其是夏季十分浪费；2、除霜时对换热保温储水机构水温有扰动，影响换热保温储水机构制热、使用效果；3、随着换热保温储水机构水温上升，从换热保温储水机构出来的冷媒温度和压力也越高，冷媒散热不充分，导致系统内压力大，压缩机负荷大，不仅加大能源消耗，还会影响系统的正常运行，因此换热保温储水机构热水温度上限受到限制，现有技术中换热保温储水机构设定储水上限温度大多不超过60度，50度以下为高能效比区间，因此水箱的热容量不高，需要加大水箱容量否则影响使用；4、夏季、冬季用水不均衡，定量储水存在能源浪费现象；5，外盘管水箱换热方式中，外盘管与水箱接触面积小，热传递效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气源热泵热水器复合空调装置，它能够有效利用制热水时排放的废弃冷气，在除霜时对换热保温储水机构水温无扰动，不影响换热保温储水机构制热、使用效果，能显著提高换热保温储水机构上限温度和改善热传递效率。

本实用新型提出一种空气源热泵热水器复合空调装置，包括压缩机、室外换热器、换热保温储水机构、节流装置、四通阀，该换热保温储水机构连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间，该室外换热器连接在所述四通阀的第二端口与所述节流装置之间，所述节流装置连接至所述四通阀的第三端口，所述四通阀的第四端口连接至所述压缩机的进气口，在所述节流装置与所述四通阀的第三端口之间设置一个第一两通道耦合器，通过该第一两通道耦合器连接第三换热器，通过该第一两通道耦合器能对该第三换热器进行开闭或冷媒流量控制。

在本实用新型中，两通道耦合器应当理解为具有两个冷媒通道的装置，该两个冷媒通道能够择一地打开和关闭，或通过电子流量控制阀，控制两个通道内的冷媒流量分配，从而能够启用或禁用通过该两通道耦合器连接的第三换热器，或者按要求分配流量方式对该第三换热器分配冷媒流量。

本实用新型的空气源热泵热水器复合空调装置，将换热保温储水机构置于压缩机排气口和四通阀之间，使其在系统运行时，一直保持加热状态，解决化霜对换热保温储水机构水温的扰动问题。由于将换热保温储水机构移位，在四通阀及节流装置这两个器件之间的蒸发器与冷凝器出现一个部件缺位，这一缺位单以管路连接可能会有蒸发或冷凝不充分导致整机性能下降，本实用新型在此添加一个第三换热器，该第三换热器优选以空调室内机的形式使能源消耗同时满足制热水和室内温度调节制冷制热两方面需要，最为有效地利用了能源和室内外安装空间。

此外，通过两通道耦合器的两个并联通路的选择性开闭或流量调节，使得本装置能在不同工作模式下工作，满足不同条件下的不同需求，使用灵活，节能环保。

本实用新型的空气源热泵热水器复合空调装置，随着换热保温储水机构水温的不断上升，影响冷凝效果，此时使用室外换热器或所述第三换热器作为补充冷凝，系统将不仅可以保持高能效比的平衡运行，还可以显著提高换热保温储水机构水温上限，提高换热保温储水机构热容量，在等量热水需求下可减小换热保温储水机构水箱容积，利于减小设备安装对环境要求。

本实用新型进一步提出，设有一个第二两通道耦合器，所述换热保温储水机构通过该第二两通道耦合器连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间。

通过用第二两通道耦合器连接换热保温储水机构，使得本实用新型的空气源热泵热水器复合空调装置能够通过该两通道耦合器来禁用或启用换热保温储水机构，以更多的工作模式运行，满足更多样化的需求。

本实用新型进一步提出，在所述四通阀与所述节流装置之间，与所述室外换热器并联地设置管路，在该管路中设置管道阀，通过该管道阀能启用或禁用所述室外换热器或者调节流过该室外换热器的冷媒流量。该管道阀可以是开关阀、流量控制阀等，其控制方式可以是机械的、电子的等，通过它能够实现所述室外换热器的启用、禁用以及冷媒流量控制。

该空气源热泵热水器复合空调装置还能够实现室内无用空气热能的回收和储存。例如在冬季经常有这样情况，晚上回家有热水需要，同时还可能有取暖需要，白天上班或外出，对室温无要求，通过打开该管道阀，使得室外换热器短路，减少散热，这样可以更有效将室内无用的空气热能回收，该回收的空气热能以换热保温储水机构中被加热的水的形式被保温存储，以备需要时使用。因空气源换热保温储水机构的能效对环境温度敏感，高度正相关，这样不仅实现室内无用热量的回收，还对节约能耗非常有利。

本实用新型提出，所述第一两通道耦合器由第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀构成，其中，第一二通阀设在所述节流装置与所述第三换热器之间，第二二通阀设在所述第三换热器与所述四通阀之间，第三二通阀与所述第一二通阀、第三换热器和第二二通阀并联地设在所述节流装置与所述四通阀之间，使得第一二通阀、第三换热器、第二二通阀构成从所述节流装置至所述四通阀的第一冷媒通道，第三二通阀构成从所述节流装置至所述四通阀的第二冷媒通道。

所述第一两通道耦合器还可以由第一三通阀与第七二通阀构成，该第七二通阀连接在所述第三换热器与所述四通阀之间，该第一三通阀的第一端口连接至所述节流装置、该第一三通阀的第二端口连接至所述第三换热器，该第一三通阀的第三端口连接至所述四通阀。

该第一两通道耦合器的具体构成及其连接关系同样适用于第二两通道耦合器。

上述根据本实用新型的两通道耦合器的具体实施方式仅仅是示范性列举，根据本实用新型的两通道耦合器还可以是本领域技术人员认为有意义的各种阀的不同组合，例如可以使用电磁阀、机械控制阀、气动阀或液动阀。

本实用新型进一步提出，所述换热保温储水机构包括变水位装置，该变水位装置包括空气阀、上出水口、下出水口控制阀、进水阀和水位控制器，当要将所述换热保温储水机构的水箱中的水位上限调节至较低的第一水位上限时，关闭进水阀关闭，打开空气阀和用水端，当水箱中水位下降至低于上出水口时，打开下出水口控制阀，当水箱中水位下降至所述第一水位上限时，通过水位控制器开通进水阀，关闭空气阀，用进水压力压缩水箱中的空气，直到空气和水压力平衡，保持水箱承压，当要将水箱中水位上限调节至较高的第二水位上限时，保持进水阀开通，打开空气阀，通过进水阀进水排出水箱中的空气，当水箱中水位升高至所述第二水位上限时，通过水位控制器关闭空气阀。

本实用新型换热保温储水机构的保温水箱采用可变水位水箱设计，一般设两档水位即可，控制机构简单，设两段液位进水控制装置，对应热水出水位置自动切换，空气阀负压进气，正压关闭，可电动或手动开启，保证水箱承压，夏季沐浴量大热水需求多，可以将所述水箱的水位上限设定在较高的第二水位上限，春秋冬季热水需求相应减少，可以将所述水箱的水位上限设定在较低的第一水位上限，这种变水位设计能削减不必要的消耗，对于节能降耗非常有利。

本实用新型进一步提出，所述换热保温储水机构包括外壳、水箱、换热器盘管和保温层，该保温层设在该水箱与外壳之间，在该水箱的外壁上设有盘管式的凹槽，该换热器盘管嵌合在该凹槽中，该凹槽的横截面为圆弧形，该圆弧的半径等于换热器盘管的管外部半径。所述凹槽的横截面优选为半圆，即凹槽深度等于管外部半径。

外盘管换热保温储水机构因其构造简单，没有腐蚀隐患是热泵换热保温储水机构中应用普遍的一种，但其存在水箱外壁外置盘管占用空间，影响有效保温厚度或需要增大占用空间，盘管与水箱外壁接触面小，换热效率不高，本实用新型在水箱外壁上按照盘管形状压制凹槽，盘管置于该凹槽中，增加接触面积，加快热交换。同体积条件下还能有效地将保温层厚度提高一个等于凹槽深度的厚度，即从加大热交换面积和提高保温层厚度两方面提高外盘管式换热保温储水机构的功效。

本实用新型的换热保温储水机构，应具备三种功能，冷媒与水的热交换功能，储水的功能和保温的功能，相应的功能组件和运行方式为以下三种形式：1)水箱外壁冷媒盘管进行热交换保温储水；2)水箱内部设冷媒盘管进行热交换保温储水；3)冷媒管外设水循环套管进行热交换，加热后水循环至保温水箱储水。

本实用新型进一步提出，所述第三换热器是空调换热器。这尤其适合于普通家庭使用，能够成本上、安装空间需求上、节能环保上非常有利地同时满足室内气温调节和生活热水需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a为本实用新型的第一实施例的空气源热泵热水器复合空调装置的结构示意图；

图1b-d为本实用新型的第一实施例的空气源热泵热水器复合空调装置在三种工作模式下的冷媒循环示意图；

图2为本实用新型的第二实施例的空气源热泵热水器复合空调装置的结构示意图；

图3为本实用新型的第三实施例的空气源热泵热水器复合空调装置的结构示意图；

图4a-d为本实用新型的两通道耦合器的优选实施方式；

图5为本实用新型换热保温储水机构的优选实施例的结构示意图，其中，仅示出换热保温储水机构的水箱，没有示出换热保温储水机构的外壳、保温层和换热器盘管。

附图标记汇总：

压缩机100；排气口101；进气口102；换热保温储水机构200；冷媒入口201；冷媒出口202；室外换热器300；节流装置400；第三换热器500；四通阀600；第一端口601；第二端口602；第三端口603；第四端口604；第一两通道耦合器800；第一二通阀801；第二二通阀802；第三二通阀803；第二两通道耦合器900；第四二通阀901；第五二通阀902；第六二通阀903；管路301；管道阀302；第一三通阀804；第七二通阀805；第八二通阀806；第二三通阀807；第三三通阀808；第四三通阀809；第二四通阀810；水箱210；空气阀211；上出水口212；下出水口控制阀213；进水阀214；水位控制器215；用水端216；凹槽217。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一，参照图1a-1d，图1a为第一实施例的空气源热泵热水器复合空调装置的结构示意图，图1b-d为第一实施例的空气源热泵热水器复合空调装置在三种工作模式下的冷媒循环示意图。

该装置包括压缩机100、换热保温储水机构200、室外换热器300、节流装置400、用于室内空调机的第三换热器500、四通阀600以及第一两通道耦合器800。

该换热保温储水机构200的冷媒入口201连接至压缩机100的排气口101，该换热保温储水机构200的冷媒出口202连接至四通阀600的第一端口601，室外换热器300连接在四通阀600的第二端口602与节流装置400之间。压缩机100的进气口102与四通阀600的第四端口604连接。第一两通道耦合器800连接在节流装置400与四通阀600的第三端口603之间，通过该第一两通道耦合器800连接第三换热器500，通过该第一两通道耦合器800能对第三换热器500进行开闭或冷媒流量控制。

第一两通道耦合器800包括第一二通阀801、第二二通阀802和第三二通阀803。第一二通阀801连接在节流装置400与第三换热器500的一个冷媒接口之间，第二二通阀802连接在第三换热器500的另一冷媒接口与四通阀600的第三端口603之间，通过第一二通阀801、第三换热器500以及第二二通阀802形成第一两通道耦合器800的第一冷媒通道，冷媒能够经该第一冷媒通道在节流装置400与四通阀600之间流动。第三二通阀803与该第一冷媒通道并联地连接在节流装置400与四通阀600的第三端口603之间，通过该第三二通阀803形成从节流装置400至四通阀600的第二冷媒通道。

第一二通阀801、第二二通阀802和第三二通阀803优选为机械或电子控制的开关阀。通过该三个二通阀即第一二通阀801、第二二通阀802、第三二通阀803的耦合控制能择一地打开和关闭第一冷媒通道和第二冷媒通道，即当第一二通阀801、第二二通阀802打开，第三二通阀803关闭时，第一冷媒通道打开，第二冷媒通道关闭，从而启用第三换热器500，在工作中冷媒经第三换热器500进行散热或吸热，当第一二通阀801、第二二通阀802关闭，第三二通阀803打开时，第一冷媒通道关闭，第二冷媒通道打开，从而在工作中冷媒不经第三换热器500进行散热或吸热，而直接经由该第二冷媒通道从节流装置400流到四通阀600，或者从四通阀600流到节流装置400，使得第三换热器500被禁用。

该复合空气能热泵换热保温储水机构装置能够在三种模式下运行。

一，纯热泵换热保温储水机构模式，该模式可用于例如春秋季节无室内空气调节需求的情况。

在纯热泵换热保温储水机构模式中，如图1b所示，首先使第一二通阀801、第二二通阀802关闭，第三二通阀803打开，从而禁用用于室内空调机的第三换热器500。压缩机100开始工作，冷媒经压缩机100压缩后变成高温高压的气体通过排气口101流入换热保温储水机构200，在换热保温储水机构200中冷媒放热冷凝，将换热保温储水机构200中的水加热。该换热保温储水机构200包括外壳、水箱和设在外壳与水箱之间的保温层，在该水箱的外壁上缠绕盘管式冷凝器，高温高压的气体冷媒在经过该盘管式冷凝器的过程中与水箱中的水进行热交换，将水加热。冷凝后的冷媒从换热保温储水机构200出来经四通阀600导向流向第一两通道耦合器800，经第三二通阀803和节流装置400流入室外换热器300，在室外换热器300中冷媒吸热蒸发，成为低温低压气体，然后经四通阀600导向流入压缩机100，开始下一循环。

二，换热保温储水机构制热水同时空调制冷模式/除霜模式。

在该模式中，如图1c所示，首先使第一二通阀801、第二二通阀802打开，第三二通阀803关闭，从而启用用于室内空调机的第三换热器500。压缩机100开始工作，冷媒经压缩机100压缩后变成高温高压的气体通过排气口101流入换热保温储水机构200，在换热保温储水机构200中冷媒与换热保温储水机构200中的水进行热交换，将水加热，然后冷媒从换热保温储水机构200出来经四通阀600导向流入室外换热器300，在室外换热器300中，冷媒进一步补充散热，变成低温液态冷媒，然后经节流装置400和第一二通阀801进入用于空调的第三换热器500，在这里冷媒吸收室内空气热量，室温降低，冷媒蒸发，成为低温低压气体，然后经四通阀600导向流入压缩机100，开始下一循环。

这种工作模式尤其是可以在夏季使用，一方面换热保温储水机构制热水，一方面空调制冷。

在该工作模式下，本实用新型的复合空气能热泵换热保温储水机构装置是尤其有利的。一方面，换热保温储水机构制热水产生的原本废弃的冷凉被合理利用来室内制冷，能够一机多用，节省电能。另一方面，当换热保温储水机构水温达到现有技术中通常的50°至60°的水温上限时，通过室外换热器补充散热，进一步降低冷媒温度，从而压缩机能够继续在正常的温度和压力范围内工作，继续提高水温。通过这种方式，本实用新型的复合空气能热泵换热保温储水机构装置借助室外换热器的辅助散热，能将换热保温储水机构水温上限提高至例如75°，从而显著提高了热容量，再结合本实用新型改善了保温效果的换热保温储水机构，能大大减小换热保温储水机构体积，还能满足现有空气能换热保温储水机构大体积的换热保温储水机构才能满足的热水需求。

该工作模式还可用于冬季室外换热器除霜，这时，由于冷媒通过第三换热器吸热，经压缩机压缩后的高温冷媒先经过换热保温储水机构，然后再经过室外换热器散热除霜，因此，不会像现有空气能换热保温储水机构那样在除霜时会降低换热保温储水机构水温，影响对热水的使用。

三，换热保温储水机构制热水同时空调制热模式。

在该模式中，如图1d所示，首先使第一二通阀801、第二二通阀802打开，第三二通阀803关闭，从而启用用于室内空调机的第三换热器500。压缩机100开始工作，冷媒经压缩机100压缩后变成高温高压的气体通过排气口101流入换热保温储水机构200，在换热保温储水机构200中冷媒与换热保温储水机构200中的水进行热交换，将水加热，然后从换热保温储水机构200出来温度较高的冷媒经四通阀600导向流向第一两通道耦合器800的第二二通阀802，然后进入用于空调的第三换热器500，在这里冷媒进一步放热，对室内空气制热，冷媒冷凝，然后经第一二通阀801和节流装置400进入室外换热器300，在这里冷媒吸收室外空气热量而蒸发，成为低温低压气体，然后经四通阀600导向进入压缩机100，开始下一循环。

这种工作模式尤其是可以在冬季使用，一方面换热保温储水机构制热水，一方面空调制热。

在该工作模式下，本实用新型的复合空气能热泵换热保温储水机构装置是尤其有利的。既能同时满足制热水和室内空调制热的需求，还能显著提高换热保温储水机构水温。

在现有技术中，空气能换热保温储水机构通常的水温上限为50°至60°，当水温达到该上限时，被压缩的冷媒与换热保温储水机构不能充分热交换，导致从换热保温储水机构出来的冷媒温度高，压缩机负荷大，无法正常工作，只能停机保护，使得换热保温储水机构水温受限，因此需要大体积的换热保温储水机构才能满足日常的生活热水需求。

本实用新型的复合空气能热泵换热保温储水机构装置以简单的低成本的方式有效地解决了上述问题。当换热保温储水机构水温达到现有技术中通常的50°至60°的水温上限时，从换热保温储水机构出来的较高温度的冷媒在室内空调机中继续散热，在实现室内空气制热的同时冷媒温度进一步降低，达到压缩机正常工作的温度范围，从而压缩机能够继续工作，继续提高水温。本实用新型通过空气能热泵换热保温储水机构与室内空调机的结合，既实现了室内空气制热，还同时能将换热保温储水机构水温上限提高至最高75°，一举两得。再结合本实用新型改善了热交换率和保温效果的换热保温储水机构，能大大减小换热保温储水机构体积，还能满足现有空气能换热保温储水机构大体积的换热保温储水机构才能满足的热水需求。

实施例二，参照图2，图2为本实用新型的第二实施例的空气源热泵热水器复合空调装置的结构示意图。下面仅描述该第二实施例与第一实施例的不同之处。

该第二实施例的空气源热泵热水器复合空调装置还包括第二两通道耦合器900，换热保温储水机构200通过第二两通道耦合器900连接在压缩机排气口101与四通阀600之间。

第二两通道耦合器900包括第四二通阀901、第五二通阀902和第六二通阀903。第四二通阀901连接在压缩机100的排气口101与换热保温储水机构200的冷媒入口201之间，第五二通阀902连接在换热保温储水机构200的冷媒出口202与四通阀600之间，通过第四二通阀901、换热保温储水机构200以及第五二通阀902形成第二两通道耦合器900的第一冷媒通道，冷媒能够经该第一冷媒通道从压缩机100流向四通阀600。第六二通阀903与该第一冷媒通道并联地连接在压缩机的排气口101与四通阀600之间，通过该第六二通阀903形成从压缩机100的排气口101至四通阀600的第二冷媒通道。

第二实施例的复合空气能热泵换热保温储水机构装置除了具有第一实施例的三种运行模式之外，还具有第四种运行模式，即纯空调模式。该模式可用于例如白天无生活热水需求但有室内空气制冷或制热需求的情况。在纯空调模式下，空调可制冷或制热。

在前三种运行模式中，第二两通道耦合器900的第六二通阀903关闭，第四二通阀901、第五二通阀902打开，其它阀的开闭控制以及冷媒循环方式与第一实施例相同。

在第四种纯空调模式中，第二两通道耦合器900的第一冷媒通道关闭，第二冷媒通道打开，即关闭第四二通阀901、第五二通阀902，打开第六二通阀903，第一两通道耦合器800的第一冷媒通道打开，第二冷媒通道关闭，即第一二通阀801、第二二通阀802打开，第三二通阀803关闭。

空调制热时冷媒经压缩机100压缩后变成高温高压的气体经第六二通阀903、四通阀600、第二二通阀802进入第三换热器500，在第三换热器500中放热冷凝，将室内空气加热，从第三换热器500出来的冷媒经第一二通阀801以及节流装置400流入室外换热器300，这里冷媒在室外换热器300中吸收热量并蒸发，然后冷媒经四通阀600导向被吸入压缩机100，开始下一循环。

空调制冷时冷媒经压缩机100压缩后变成高温高压的气体经第六二通阀903、四通阀600导向进入室外换热器300，在室外换热器300中放热冷凝，从室外换热器300出来的冷媒经节流装置400以及第一二通阀801流入第三换热器500，冷媒在第三换热器500中吸收热量并蒸发，将室内空气制冷，然后冷媒经第二二通阀802、四通阀600导向被吸入压缩机100，开始下一循环。

实施例三，参照图3，图3为本实用新型的第三实施例的空气源热泵热水器复合空调装置的结构示意图。

在该第三实施例中，在四通阀600与节流装置400之间通过管路301连通，在该管路301中设置管道阀302，该管道阀302为开关阀。当管道阀302打开时，管路301对室外换热器300短路，使得室外换热器300被禁用。当管道阀302关闭时，室外换热器300被启用。

管道阀302也可以用流量控制阀代替开关阀，通过该流量控制阀能控制通过室外换热器300的冷媒流量，从而控制经由室外换热器300进行的热交换量。

第三实施例的复合空气能热泵换热保温储水机构装置除了具备上述四种工作模式，还具有第五种热回收储存工作模式。

该热回收储存工作模式尤其适用于这样的情况：在冬季，很多家庭白天上班或外出，对室温无要求，晚上回家有热水需要，同时还可能有取暖需要。白天，将管道阀302打开，造成室外换热器300短路或减少散热，这样可以有效地将室内无用的空气能回收至换热保温储水机构，并以保温的方式存储，以备需要时使用。因空气能换热保温储水机构的能效对环境温度敏感，高度正相关，这样不仅实现热回收，还对节约运行能耗非常有利。

在该热回收储存工作模式中，如图3所示，首先启用第三换热器500和换热保温储水机构200，禁用室外换热器300，即关闭第六二通阀903和第三二通阀803，打开第一二通阀801、第二二通阀802、第四二通阀901、第五二通阀902以及管道阀302。然后压缩机工作，冷媒经压缩机100压缩后变成高温高压的气体第四二通阀901进入换热保温储水机构200，在该换热保温储水机构与水进行热交换，将热量传递给水进行存储，然后从换热保温储水机构出来的冷媒依次经第五二通阀902、四通阀600、管道阀302、节流装置400以及第一二通阀801流入第三换热器500进行热交换，这里冷媒在第三换热器500中吸收室内空气热量，然后经第二二通阀802、四通阀600导向被吸入压缩机100，被压缩后进入换热保温储水机构200与换热保温储水机构中的水进行热交换，将热量传递给水进行存储，从而达到节能的效果，对于家用换热保温储水机构通常能达到1:3的高热交换率。通过冷媒的这种不断循环将室内不用的热能回收至换热保温储水机构中储存。

在该热回收储存工作过程中，室内空调机的换热器起到了空气能热泵换热保温储水机构的蒸发器的功能，换热保温储水机构起到储热器的功能。在该过程中室内空调机的换热器吸收室内无用的余热，并传送至换热保温储水机构将换热保温储水机构中的水加热，从而将室内无用的余热以热水的形式存储在保温热水箱中，并在需要时例如晚上取出来。通过室内无用的余热的这种储存达到节能的效果。

图4a-4d给出根据本实用新型的两通道耦合器的其它优选实施方式。

图4a中该第一两通道耦合器通过连接在节流装置400与第三换热器500之间的第一三通阀804和连接在第三换热器500与四通阀600之间的第七二通阀805实现，图4b中该第一两通道耦合器通过连接在节流装置400与第三换热器500之间的第八二通阀806和连接在第三换热器500与四通阀600之间的第二三通阀807实现，图4c中该两通道耦合器通过连接在节流装置400与第三换热器500之间的第三三通阀808和连接在第三换热器500与四通阀600之间的第四三通阀809实现，图4d中该两通道耦合器通过一个第二四通阀810实现。上述第一两通道耦合器具体实施方式也适用于第二两通道耦合器，它们在根据本实用新型的复合空气能热泵换热保温储水机构装置中作用和运行方式参见上述对图1a至图3的描述。

图5给出本实用新型换热保温储水机构的优选实施例的结构示意图，其中，仅示出换热保温储水机构的水箱210，没有示出换热保温储水机构的外壳、保温层和换热器盘管。

如图5所示，换热保温储水机构包括变水位装置，通过该变水位装置能使换热保温储水机构的水箱210中水位上限在水位较低的第一水位上限与水位较高的第二水位上限之间切换。变水位装置包括空气阀211、上出水口212、下出水口控制阀213、进水阀214和水位控制器215，空气阀211设在水箱210的顶部，上出水口212设在水箱210的上端部，进水阀214设在水箱210的下端部，下出水口控制阀213设在水箱210的中上部。

当要将水箱210的水位上限调节至较低的第一水位上限时，进水阀214关闭，空气阀211开通，打开用水端216，水首先从上出水口212流向用水端216，当水位下降至低于上出水口212时，下出水口控制阀213打开，水继续经下出水口控制阀213流出，当水位下降至所述第一水位上限时，通过水位控制器215开通进水阀214，关闭空气阀211，使得用进水压力压缩水箱210中的空气，直到空气和水达到压力平衡，保持水箱承压。

当要将水箱210的水位上限调节至较高的第二水位上限时，保持进水阀214开通，打开空气阀211，通过进水阀214进水将水箱210中的空气经由空气阀211排出，当水箱210的水位升高至所述第二水位上限时，通过水位控制器5关闭空气阀211，水箱210的水位上限便设定在所述第二水位上限上。

本实施例的换热保温储水机构，空气阀211位于水箱顶部，既用于调节水箱水位上限，还用于保持水箱中一定的压力，当水箱中为负压时，通过空气阀211使空气进入水箱，当水箱中为零压及正压时，空气阀211关闭。

进一步地，在水箱210的外壁上设有盘管式的凹槽217，凹槽217的横截面为圆弧形，该圆弧的半径等于换热器盘管的管外部半径，换热器盘管嵌合在凹槽217中并与水箱210的外表面紧密贴合。优选地，凹槽217的横截面为半圆，即凹槽217的深度等于换热器盘管的管外部半径。

本实施例的换热保温储水机构，在水箱外壁上按照盘管形状压制凹槽，盘管置于该凹槽中，增加接触面积，加快热交换。同体积条件下还能有效地将保温层厚度提高一个等于凹槽深度的厚度，即从加大热交换面积和提高保温层厚度两方面提高外盘管式换热保温储水机构的功效。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施例中的特征进行各种有意义的更改和组合。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气源热泵热水器复合空调装置，包括压缩机、室外换热器、换热保温储水机构、节流装置、四通阀，其特征在于，该换热保温储水机构连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间，该室外换热器连接在所述四通阀的第二端口与所述节流装置之间，所述节流装置连接至所述四通阀的第三端口，所述四通阀的第四端口连接至所述压缩机的进气口，在所述节流装置与所述四通阀的第三端口之间设置第一两通道耦合器，通过该第一两通道耦合器连接第三换热器，通过该第一两通道耦合器能对该第三换热器进行开闭或冷媒流量控制。

2.根据权利要求1所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，设有一个第二两通道耦合器，所述换热保温储水机构通过该第二两通道耦合器连接在所述压缩机的排气口与所述四通阀的第一端口之间。

3.根据权利要求2所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，在所述四通阀与所述节流装置之间，与所述室外换热器并联地设置管路，在该管路中设置管道阀，通过该管道阀能启用或禁用所述室外换热器或者调节流过该室外换热器的冷媒流量。

4.根据权利要求1至3之一所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，所述第一两通道耦合器由第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀构成，其中，第一二通阀设在所述节流装置与所述第三换热器之间，第二二通阀设在所述第三换热器与所述四通阀之间，第三二通阀与所述第一二通阀、第三换热器和第二二通阀并联地设在所述节流装置与所述四通阀之间，所述第一二通阀、第三换热器、第二二通阀构成从所述节流装置至所述四通阀的第一冷媒通道，所述第三二通阀构成从所述节流装置至所述四通阀的第二冷媒通道。

5.根据权利要求1至3之一所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，所述第一两通道耦合器由第一三通阀与第七二通阀构成，该第七二通阀连接在所述第三换热器与所述四通阀之间，该第一三通阀的第一端口连接至所述节流装置、该第一三通阀的第二端口连接至所述第三换热器，该第一三通阀的第三端口连接至所述四通阀。

6.根据权利要求3所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，所述管道阀是开关阀或流量阀。

7.根据权利要求1至3之一所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，所述换热保温储水机构包括变水位装置，该变水位装置包括空气阀、上出水口、下出水口控制阀、进水阀和水位控制器，当要将所述换热保温储水机构的水箱水位上限调节至较低的第一水位上限时，关闭进水阀关闭，打开空气阀和用水端，当水箱中水位下降至低于上出水口时，打开下出水口控制阀，当水箱中水位下降至所述第一水位上限时，通过水位控制器开通进水阀，关闭空气阀，用进水压力压缩水箱中的空气，直到空气和水压力平衡，保持水箱承压；

当要将水箱中水位上限调节至较高的第二水位上限时，保持进水阀开通，打开空气阀，通过进水阀的进水排出水箱中的空气，当水箱中水位升高至所述第二水位上限时，通过水位控制器关闭空气阀，进水压力与水箱压力平衡后，进水停止。

8.根据权利要求1至3之一所述的空气源热泵热水器复合空调装置，当采用外盘管保温换热水箱时，其特征在于，所述换热保温储水机构包括外壳、水箱、换热器盘管和保温层，该保温层设在该水箱与外壳之间，在该水箱的外壁上设有盘管式的凹槽，该换热器盘管嵌合在该凹槽中，该凹槽的横截面为圆弧形，该圆弧的半径等于换热器盘管的管外部半径。

9.根据权利要求8所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，所述凹槽的横截面为半圆。

10.根据权利要求1至3之一所述的空气源热泵热水器复合空调装置，其特征在于，所述第三换热器是空调换热器。