CN211854375U - 一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，包括：包括压缩机、四通阀、主机换热器、空调蒸发器和热水换热器，所述热水换热器包括热水箱套管换热器和外供水套管；所述压缩机通过四通阀的第一阀门通路依次与主机换热器、空调蒸发器连接形成空调制冷回路；所述压缩机通过四通阀的第二阀门通路依次与热水换热器、主机换热器连接形成热水器制热回路；冷水进入水箱经稳流管进入水箱底，经内供水套管上下进水，再经连接管与水箱供热水口相连，供热水口再与外供水套管相连，最终与水流开关相连，然后到用户；本实用新型充分发挥即热式热水器和储水式热水器的优势，把即热式和储水式组合一起取得重大突破，具有极大的经济价值和使用价值。

Description

一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置

技术领域

本实用新型涉及空调制冷与热水器加热技术领域，具体涉及一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置。

背景技术

热水器的发展国内已过50年，从第一代燃气热水器、第二代电热水器、第三代太阳能热水器到第四代空气能热水器，第一代至第四代热水器的市场占有率分别约为41％、39％、7％、3％；可见，四代热水器的市场份额是一代比一代少，这与高速发展的科技与社会经济不相适应。其中，空气能热水器曾因其耗能较高占取了一席位置，但多年来因其成本偏高、受使用人数限制，冬季等待时间长，热水量不足，大储水箱占用空间大、常规储水温度易使细菌繁殖，需人工排污等弊病长期得不到有效解决，导致市场占有率最低。

人们对热水器的要求是：安全卫生、快捷方便、省钱耐用、智能控制、一机多用、热水量多、不限人数、性价比高、体小易装、不受各种安装限制。每一代热水器虽各有优势，但难以做到尽善尽美。

第一代燃气热水器的优点是：卫生、快捷方便、不受使用人数限制、体小易装；缺点是：安全性差、使用成本高、需换煤气使用不便；

第二代电热水器的优点是：相对安全和省钱，减少了换煤气的麻烦、体小易装；缺点是：安全性较差、使用成本较高、热水卫生较差，热水量受使用人数限制，需较长时间等候；

第三代太阳能热水器的优点是：有太阳时可免费提供热水；缺点是：水温高易伤人、管路长耗水多，热水量受使用人数限制，需长时间等候。卫生较差需经常排污，体积大占据空间，易受雷击、冰雹和台风自然灾害的侵袭；

第四代空气能热水器的优点是：安全、能效高、省钱；缺点是：高温加热能效低，热水需排污，细菌严重超标，千重水不可饮用。人头设计无法满足热水供应，等候时间长。高温保温耗电大，使用寿命短。体积大占据空间，需专业人士安装。

热水器分为即热式和储水式。现有的热水器在解决用户对热水的需求上始终存在诸多缺憾。特别是为了满足多人连续使用热水时，传统的热水器不是采用超大功率加热方法(如燃气热水器和即热式电热水器)，就是用较小功率较长时间加热储水的方法(如储水式电热水器和空气能热水器)来对付。而这些方法的共同点是：没有将用户对热水的需求特性和供给系统的内在特性有机地结合统一思考提出解决方案。

在第四代空气能热水器之前还出现过空调热水器，传统的空调热水器采用压缩机、热水换热器、冷凝器和蒸发器三者串联形成，因每年的环境温度变化较大，各种换热器间歇性工作，系统制冷剂时多时少，压力时高时低。现有的三联供靠加大储液罐来平衡制冷剂是有限的，增加高压旁通，减少了能效。而变频的三联供靠调整转速来解决制冷剂的平衡是有限的，都易导致关键部件压缩机的损坏。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足而提供一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，本申请解决了用户对热水需求的特性，比如集热方式、混水方式、加热模式、系统结构及控制等多环节进行改进，发挥热泵能效是变量的优势，采取高能效时用即热式、低能效时用即热储水式，有效利用低温高效的技术解决现在高温低效带来的问题。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为：

本实用新型提供一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，包括压缩机、四通阀、主机换热器、空调蒸发器和热水换热器，所述热水换热器包括热水箱套管换热器和外供水套管；

所述压缩机通过四通阀的第一阀门通路依次与主机换热器、空调蒸发器连接形成空调制冷回路；

所述压缩机通过四通阀的第二阀门通路依次与热水换热器、主机换热器连接形成热水器制热回路；

冷水进入水箱经稳流管进入水箱底，经内供水套管上下进水，再经连接管与水箱供热水口相连，供热水口再与外供水套管相连，最终与水流开关相连，然后到用户。

进一步地，所述四通阀四个接口包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

所述第一阀门通路为：

所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第三接口相通，第三接口连接主机换热器制冷剂入口，主机换热器制冷剂出口与空调蒸发器制冷剂入口相连，空调蒸发器制冷剂出口与所述第二接口连接，所述第二接口连通第四接口，第四接口连接压缩机的制冷剂入口；空调蒸发器与主机换热器之间连接有第一节流阀与第一截止阀；空调蒸发器的制冷剂出口与四通阀的第二接口之间连接有第一止回阀和第二截止阀；

进一步地，所述第二阀门通路为：

所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第二接口相通，所述第二接口连接热水制热换热器的制冷剂入口，热水换热器的制冷剂出口连接主机换热器的制冷剂入口，主机换热器的制冷剂出口连接所述第三接口，所述第三接口连通第四接口，所述第四接口连接压缩机的制冷剂入口；第二接口与热水换热器的制冷剂入口之间连接有第三截止阀和外供水套管；热水换热器的制冷剂出口与主机换热器的制冷剂入口之间连接有第二止回阀、第二节流阀和第四截止阀。

进一步地，进冷水时，所述水箱的冷水输入囗连接有负压三通，所述负压三通的一端连接带有泄压功能的止回阀，所述负压三通的另一端连接有旁通三通，所述旁通三通的一端接旁路电磁阀，另一端接有回水三通，所述回水三通一端接有回水止回阀，所述回水三通的另一端接有冷水进水口。

进一步地，供热水时，冷水进入水箱，热水经所述内供水套管的上下进水口，再经连接管与水箱供热水出水口相连，热水出水口经连接管与外供水套管输入端相连，外供水套管热水输出端连接水泵，水泵另一端连接有即热电加热装置，即热电加热装置另一端接有水流三通，水流三通的一端连接旁路电磁阀，水流三通的另一端连接水流开关，水流开关连接用户用水，需回水接回水止回阀。

进一步地，还包括控制器，所述控制器用于控制所述压缩机的启停、所述四通阀的通路切换水泵、即热电加热和所述电磁阀的开闭，所述控制器还连接有环境温度探头、水流开关与水箱温度探头，控制流程包括：

(1)即热储水式启动

即热储水式在加热热水时，水箱内水温比设定温度低于设定阈值时，所述控制器控制压缩机工作，用户用热水时，所述水流开关接通，所述控制器控制压缩机工作，完成即时加热；

(2)制热压力平衡

平衡过程：所述压缩机开机启动前或关闭后，所述控制器控制所述四通阀工作，制冷剂经过所述四通阀的相通的第一接口和第三接口，第一接口内压力较高的制冷剂与压力较低的主机换热器降压，所述四通阀的相通的第二接口和第四接口，制冷剂压力较高的水箱套管换热器向所述压缩机储气罐泄压，完成平衡过程，压力平衡后，所述控制器控制所述四通阀断开，所述压缩机开机，电子膨胀阀的开度始终保持在最佳状态，快速升温，达到即热目的；

(3)温度控制：

所述即热储水式供水方式是水箱温度加即热换热器或电加热升温供热水，水箱可装冷水、温水或热水，调节的范围宽，为便于控制和节能，减少调节的繁琐，水箱的热水温度受设定温度和环境温度控制，设定温度随环境温度的变化进行自动调整；

(4)回水控制：

即热储水式空气能热水器通过水流开关、经控制器控制回水泵需回水时，安装好回水泵，根据回水管的长度设置水泵加压回水时间，完成回水；当用户需要用水时，水流开关接通，控制器控制回水水泵工作，回水完成后，水泵停止工作，第二次回水在水流开关不接通期间，可设置回水间断时间是以热水在回水管里变成温水的时间为准，再次启动回水；

(5)即热式电加热：

夏季，能效高，水箱装冷水或者温水，即开即热，只需热泵加热就能满足热水淋浴，冬季，能效低，水箱装温水或热水，供热水温度是水箱温度加即热换热器升温，当环境温度或水箱温度低于15℃(可调)时，水流开关接通，控制器先控制压缩机工作，然后再控制即热式电加热工作，即热电加热同样可以与加热电磁阀完成回水，与回水水泵完成高温杀菌和分温加热；

(6)加热模式

空调即热储水式热水器随水箱温度变化能效发生变化，水温越高，能效越低，反之且高，充分利用空调即热储水式热水器低温高效的优势，水温低温处用空调即热储水式加热，较高水温采用热值不变的即热电加热(也可以是电磁能)加热热水；

(7)分温加热

寒冷季节，温差大，热水用量变化大，需调节水箱温度保证热水供应，热水温度低于可调45℃时，由单一空调即热储水式热水器加热，中温可调45-55℃时，由空调即热储水式热水器和即热电加热同时工作完成，高温可调55-75℃时，由单独即热电加热完成；

(8)高温杀菌

因水箱冷水从低端进，热水高端出，造成污水沉积，形成水的营养化，再加上水温较低，正适合细菌繁殖，需定期杀菌，水温低于可调55℃时由空调即热储水式热水器加热，高于或等于可调55℃时，启动水泵，打开旁通电磁阀，启动即热电加热，形成循环加热装置到可调75℃高温杀菌；

(9)优先程序

水箱温度将高于设置温度时，为保护设备和节能，高于设置温度可调5℃(可调)时，制冷或水流开关接通时不转换制热水，当水箱温度低于或等于设置温度可调5℃(可调)时，水流开关接通时制冷转换制热水或启动设备加热热水。

本实用新型所提供的空调制冷与热水器即热储水加热控制装置实现了以下有益效果：

1、本实用新型的即热储水式热水器与传统的空调热水器不同，先是热水换热器和蒸发器并联，然后与压缩机和冷凝器串联，热水换热器和蒸发器可以分开单独工作，不工作时就如同低压储气罐，不存在制冷剂时多时少间歇性工作的情况，彻底解决制冷剂的平衡问题，热水器也将和空调融于一体。

2、本实用新型充分发挥即热式热水器和储水式热水器的优势，从空气能热水器测试室测得行业公认的数据：水箱温度50-55度能效为2.0，40-45度能效为4.0， 30-35度能效为6.0，水温每降低一度，能效将下降10％。本实用新型尽量降低水箱温度，只要够热水淋浴，水箱最好是装冷水或温水，尽量提升即热升温，采用多级(集热盘管，内供水套管，外供水套管，即热电加热)即热叠加，也可以根据用户的需求，采用一级或多级的即热组合，使设备长期在低温高效区域运行。

3、本实用新型把即热式和储水式组合一起取得重大突破：从承压水箱能量守恒定律演算可得出，即热升温一度比储水升温一度，热水量多近5倍。

即热升温一度，热水量多近20％，即热升温十度，热水量多近400％。因此应尽量提升即热升温，可用小水箱代替大水箱，用承压水箱代替非承压水箱。

4、本实用新型把氟循环和水循环组合成氟水循环，充分发挥氟循环简单，稳定耐用的优势和集热盘管圆盘小而密，热量层层叠加，形成即热升温。又发挥了水循环能效高，热量集中升温快的特点，借助自来水的压力完成水循环加热，简单，稳定耐用，减少了易损件水泵和水循环加热的混水。

5、本实用新型采用即热储水式空气能热水器与即热电加热的组合，发挥空气能热水器低温高效的优势，加热热水的低温端，发挥电加热热值不变的特点，加热热水的高温未端，同时即热电加热受环境温度及水箱温度控制，当用水温度偏低及热水量不足时，启动即热电加热。

6、本实用新型的外供水套管，在不用热水时，相当于连接主机和水箱的连接铜管，用热水时，才起套管加热功能。可用于水箱外热水再次升温，也可以用于储水式空气能热水器的热水升温。

7、本实用新型的内供水套管，用热水时，除了即热升温热水外，内供水套管在水箱顶端大量供热水时，在套管的另一端水箱底同样进热水，热水从高低端同时输出，使水箱底是流动的热水，无法形成污水，同时也破坏了细菌繁殖的条件-水的营养化，抑制或杀死细菌。热水也是边用边换的活水，无法形成千重水，可满足生活所需。

8、本实用新型的集热盘管管径小、缠绕密度高，垂直竖立在水箱顶部，在水箱中部连接均匀加热盘管，集热盘管圆内盘管的温度高于圆外的温度，而集热盘管又是几十层圆盘管叠加而成，根据热上升，冷下降的原理，形成温度分层，比单纯均匀加热盘管水箱温度高，满足即热升温的需求，同时集热盘管始终都在加热热水，经济而稳定。

9、本实用新型的进水端的安装方法不同，传统水箱都是在进冷水口加装带有载压功能的止回阀，是导致水箱涨破的主要原因，现在进水口加装三通，使水箱压力与自来水同压，其中一端装载压功能的止回阀，单向阀变成负压阀，载压阀仿止有些用户在水表前装有单向阀，起保护作用，同时也减少了水箱加装负压阀装置。

10、本实用新型是即热储水式装置，需要随时启动，而空调系统是个压力容器，启动压缩机前，需高低压压力平衡，因此需在停压缩机后或开压缩机前四通阀接通数秒，使高低压接通，压力平衡。

11、本实用新型采用环境温度控制水箱温度，通常的水箱温度都需要人工调节，调低了热水不足，调高了费电，经常调节，费时费力。而即热储水式调节的范围扩大，为节能，方便采用环境温度控制水温。

12、本实用新型采用快速加热平衡系统，因是即热储水式，需启动时快速加热，通常都是以回气温度为基准，现改为排气温度为基准，快速达到平衡，更适合制热水。

13、本申请控制器具有回水功能，只需加装回水水泵，用户一用水，水流开关工作，主机启动，回水水泵也工作，回水水泵经水流开关到用户端，通过回水管连接止回阀，再进入水箱，完成回水，水泵回水时间受回水管的长度控制可设定1-5分钟，回水水泵再次启动需水流开关关闭5分钟(可调)以上。

14、本实用新型可分温加热，低温端可单独空气能加热，中温端可空气能和即热电加热，高温端可单独即热电加热。电加热过程，先回水水泵和加热电磁阀打开，然后即热电加热工作，从水箱热水出水口出到水箱进冷水进，构成循环电加热系统。

15、本实用新型可启动高温杀菌功能。尽管水箱是无污水抑菌，夏季水箱装冷水可减少细菌的繁殖速度。只要水箱温度超过30度时，可把水箱升温到设定高温杀菌温度以上，尽行高温杀菌。加热过程按电加热方式进行。

16、本实用新型设备启动工作受水箱温度控制，当水箱温度高于设置温度5度时，水流开关接通时，设备不工作，制冷时不转为制热水，只有水箱温度低于或等于设置温度5度时，水流开关接通时，设备才工作，制冷时转为制热水。因此，本申请具有极大的经济价值和使用价值。

附图说明

图1是本实用新型一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型的水箱套管换热器的水箱套管换热器结构示意图；

图3是本实用新型的集热盘管和均匀加热盘管的连接结构示意图；

图4是本实用新型内供水套管的结构示意图；

图5是本实用新型外供水套管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。

如图1-5所示，本实施例提供本实用新型提供一种空调制冷与热水器即热储水加热控制方法，包括：

S1.空调制冷控制步骤：制冷剂通过第一阀门通路经主机换热器冷凝，又经空调蒸发器蒸发，形成空调制冷回路，所述主机换热器为冷凝器；

S2.热水器制热控制步骤：制冷剂通过第二阀门通路经热水换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器制热回路；包括步骤S21与S22，所述主机换热器为蒸发器，所述热水换热器(如图2)包括水箱套管换热器和与所述水箱套管换热器连接的外供水套管(如图5)，所述水箱套管换热器还设置有内供水套管 (如图4)；

S21.热水器储水加热控制步骤：在热水器的水箱内水温比设定温度低于设定阈值时，控制器控制压缩机工作，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器储水加热回路；

S22.热水器即热储水加热控制步骤：用水时，水流开关接通，控制器控制压缩机工作，通过水箱套管换热器加热，再经供水套管加热升温，再经过即热电加热装置进行加热升温，制冷剂通过第二阀门通路经水箱套管换热器及供水套管冷凝，又经主机换热器蒸发，形成热水器即热加热回路。

本实施例中，在步骤S2中，水箱套管换热器包括水箱，还包括竖立于所述水箱内的用于氟水循环的上下设置位于水箱内胆上方的加热较高温度热水的集热盘管(图3)和位于水箱内胆下方的加热较低温度热水的均匀加热盘管(图3)，所述集热盘管的圆盘管径小于所述均匀加热盘管的圆盘管径；所述集热盘管的上端为制冷剂输入口，与所内供水套管制冷剂的输出口相连，所述集热盘管的下端为制冷剂输出口，与所述均匀加热盘管的制冷剂输入口相连，所述均匀加热盘管底端制冷剂的输出口连接水箱的连接铜管，再连接主机换热器，所述集热盘管的顶端到均匀加热盘管的底端的圆盘内或圆盘外设置所述内供水套管(图4)，所述内供水套管的底端为制冷剂输入口，并连接外供水套管的制冷剂输出口，所述内供水套管的一端在所述水箱内胆的顶端，并用于热水的上进水，所述内供水套管的另一端在所述水箱内胆的底端，并开有下进水口，冷水从水箱底端进入，从水箱顶端流出，制冷剂从水箱的上端的集热盘管的顶端进入，经水箱底端的均匀加热盘管的底端输出，水流方向与制冷剂流动方向为相反方向，以便于形成对流加热，如同水箱套管(图1和图2)，通过热水连接管供热水输出，所述内供水套管底端下进水口的口径不大于内供水套管顶端的上进水口的管径，所述水箱套管换热器外设置用于输送制冷剂并用于供水时加热的外供水套管(图5)，所述外供水套管一端连接所述四通阀，为制冷剂输入端和热水输出口，所述外供水套管(图5)的热水出口还连接有即热电加热装置，所述外供水套管的另一端为制冷剂输出端与所述内供水套管制冷剂输入口相连，所述外供水套管的热水输入口与水箱的热水供水口相连。

本实施例中，热水器制热过程为所述均匀加热盘管可单独对热水进行加热，或所述均匀加热盘管与所述集热盘管、内供水套管、外供水套管、即热电加热装置中的一种或几种同时对热水进行加热。

本实施例中，所述水箱包括内胆、保温层和外壳(图2)，所述保温层设置在所述内胆与所述外壳之间，所述外供水套管设在所述内胆外，所述内供水套管设在所述内胆内部，S21加热过程为静止加热，水箱垂直竖立，制冷剂在水箱顶部的集热盘管顶端的进口温度远高于在水箱底部的均匀加热盘管的制冷剂出口的温度，以水箱中顺应冷下沉热上升的原理，使水箱内胆的水温的的温差加大，S22加热过程为流动加热，冷水从水箱底端的进水口进入，热水从水箱的高端的出水口流出，制冷剂从水箱高温处进入，从水箱低温处流出，形成对流换热。

一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：

包括压缩机、四通阀、主机换热器、空调蒸发器和热水换热器，所述热水换热器包括热水箱套管换热器和外供水套管；

所述压缩机通过四通阀的第一阀门通路依次与主机换热器、空调蒸发器连接形成空调制冷回路；

所述压缩机通过四通阀的第二阀门通路依次与热水换热器、主机换热器连接形成热水器制热回路；

冷水进入水箱经稳流管进入水箱底，经内供水套管上下进水，再经连接管与水箱供热水口相连，供热水口再与外供水套管相连，最终与水流开关相连，然后到用户。

本实施例中，所述四通阀四个接口包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；

所述第一阀门通路为：

所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第三接口相通，第三接口连接主机换热器制冷剂入口，主机换热器制冷剂出口与空调蒸发器制冷剂入口相连，空调蒸发器制冷剂出口与所述第二接口连接，所述第二接口连通第四接口，第四接口连接压缩机的制冷剂入口；空调蒸发器与主机换热器之间连接有第一节流阀与第一截止阀；空调蒸发器的制冷剂出口与四通阀的第二接口之间连接有第一止回阀和第二截止阀；

本实施例中，所述第二阀门通路为：

所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第二接口相通，所述第二接口连接热水制热换热器的制冷剂入口，热水换热器的制冷剂出口连接主机换热器的制冷剂入口，主机换热器的制冷剂出口连接所述第三接口，所述第三接口连通第四接口，所述第四接口连接压缩机的制冷剂入口；第二接口与热水换热器的制冷剂入口之间连接有第三截止阀和外供水套管；热水换热器的制冷剂出口与主机换热器的制冷剂入口之间连接有第二止回阀、第二节流阀和第四截止阀。

本实施例中，进冷水时，所述水箱的冷水输入囗连接有负压三通，所述负压三通的一端连接带有泄压功能的止回阀，所述负压三通的另一端连接有旁通三通，所述旁通三通的一端接旁路电磁阀，另一端接有回水三通，所述回水三通一端接有回水止回阀，所述回水三通的另一端接有冷水进水口。

本实施例中，供热水时，冷水进入水箱，热水经所述内供水套管的上下进水口，再经连接管与水箱供热水出水口相连，热水出水口经连接管与外供水套管输入端相连，外供水套管热水输出端连接水泵，水泵另一端连接有即热电加热装置，即热电加热装置另一端接有水流三通，水流三通的一端连接旁路电磁阀，水流三通的另一端连接水流开关，水流开关连接用户用水，需回水接回水止回阀。

本实施例中，还包括控制器，所述控制器用于控制所述压缩机的启停、所述四通阀的通路切换水泵、即热电加热和所述电磁阀的开闭，所述控制器还连接有环境温度探头、水流开关与水箱温度探头，控制流程包括：

(1)即热储水式启动

即热储水式在加热热水时，水箱内水温比设定温度低于设定阈值时，所述控制器控制压缩机工作，用户用热水时，所述水流开关接通，所述控制器控制压缩机工作，完成即时加热；

(2)制热压力平衡

平衡过程：所述压缩机开机启动前或关闭后，所述控制器控制所述四通阀工作，制冷剂经过所述四通阀的相通的第一接口和第三接口，第一接口内压力较高的制冷剂与压力较低的主机换热器降压，所述四通阀的相通的第二接口和第四接口，制冷剂压力较高的水箱套管换热器向所述压缩机储气罐泄压，完成平衡过程，压力平衡后，所述控制器控制所述四通阀断开，所述压缩机开机，电子膨胀阀的开度始终保持在最佳状态，快速升温，达到即热目的。

(3)温度控制：

所述即热储水式供水方式是水箱温度加即热换热器或电加热升温供热水，水箱可装冷水、温水或热水，调节的范围宽，为便于控制和节能，减少调节的繁琐，水箱的热水温度受设定温度和环境温度控制，设定温度随环境温度的变化进行自动调整。

(4)回水控制：

即热储水式空气能热水器通过水流开关、经控制器控制回水泵需回水时，安装好回水泵，根据回水管的长度设置水泵加压回水时间，完成回水；当用户需要用水时，水流开关接通，控制器控制回水水泵工作，回水完成后，水泵停止工作，第二次回水在水流开关不接通期间，可设置回水间断时间是以热水在回水管里变成温水的时间为准，再次启动回水。

(5)即热式电加热：

夏季，能效高，水箱装冷水或者温水，即开即热，只需热泵加热就能满足热水淋浴，冬季，能效低，水箱装温水或热水，供热水温度是水箱温度加即热换热器升温，当环境温度或水箱温度低于15℃(可调)时，水流开关接通，控制器先控制压缩机工作，然后再控制即热式电加热工作，即热电加热同样可以与加热电磁阀完成回水，与回水水泵完成高温杀菌和分温加热。

(6)加热模式

空调即热储水式热水器随水箱温度变化能效发生变化，水温越高，能效越低，反之且高，充分利用空调即热储水式热水器低温高效的优势，水温低温处用空调即热储水式加热，较高水温采用热值不变的即热电加热(也可以是电磁能)加热热水。

(7)分温加热

寒冷季节，温差大，热水用量变化大，需调节水箱温度保证热水供应，热水温度低于可调45℃时，由单一空调即热储水式热水器加热，中温可调45-55℃时，由空调即热储水式热水器和即热电加热同时工作完成，高温可调55-75℃时，由单独即热电加热完成。

(8)高温杀菌

因水箱冷水从低端进，热水高端出，造成污水沉积，形成水的营养化，再加上水温较低，正适合细菌繁殖，需定期杀菌，水温低于可调55℃时由空调即热储水式热水器加热，高于或等于可调55℃时，启动水泵，打开旁通电磁阀，启动即热电加热，形成循环加热装置到可调75℃高温杀菌。

(9)优先程序

水箱温度将高于设置温度时，为保护设备和节能，高于设置温度可调5℃(可调)时，制冷或水流开关接通时不转换制热水，当水箱温度低于或等于设置温度可调5℃(可调)时，水流开关接通时制冷转换制热水或启动设备加热热水。

本实用新型所提供的空调制冷与热水器即热储水加热及控制装置实现了以下有益效果：

1、本实用新型的即热储水式热水器与传统的空调热水器不同，先是热水换热器和蒸发器并联，然后与压缩机和冷凝器串联，热水换热器和蒸发器可以分开单独工作，不工作时就如同低压储气罐，不存在制冷剂时多时少间歇性工作的情况，彻底解决制冷剂的平衡问题，热水器也将和空调融于一体。

2、本实用新型充分发挥即热式热水器和储水式热水器的优势，从空气能热水器测试室测得行业公认的数据：水箱温度50-55度能效为2.0，40-45度能效为4.0， 30-35度能效为6.0，水温每降低一度，能效将下降10％。本实用新型尽量降低水箱温度，只要够热水淋浴，水箱最好是装冷水或温水，尽量提升即热升温，采用多级(集热盘管，内供水套管，外供水套管，即热电加热)即热叠加，也可以根据用户的需求，采用一级或多级的即热组合，使设备长期在低温高效区域运行。

3、本实用新型把即热式和储水式组合一起取得重大突破：从承压水箱能量守恒定律演算可得出，即热升温一度比储水升温一度，热水量多近5倍。

即热升温一度，热水量多近20％，即热升温十度，热水量多近400％。因此应尽量提升即热升温，可用小水箱代替大水箱，用承压水箱代替非承压水箱。

4、本实用新型把氟循环和水循环组合成氟水循环，充分发挥氟循环简单，稳定耐用的优势和集热盘管圆盘小而密，热量层层叠加，形成即热升温。又发挥了水循环能效高，热量集中升温快的特点，借助自来水的压力完成水循环加热，简单，稳定耐用，减少了易损件水泵和水循环加热的混水。

5、本实用新型采用即热储水式空气能热水器与即热电加热的组合，发挥空气能热水器低温高效的优势，加热热水的低温端，发挥电加热热值不变的特点，加热热水的高温未端，同时即热电加热受环境温度及水箱温度控制，当用水温度偏低及热水量不足时，启动即热电加热。

6、本实用新型的外供水套管，在不用热水时，相当于连接主机和水箱的连接铜管，用热水时，才起套管加热功能。可用于水箱外热水再次升温，也可以用于储水式空气能热水器的热水升温。

7、本实用新型的内供水套管，用热水时，除了即热升温热水外，内供水套管在水箱顶端大量供热水时，在套管的另一端水箱底同样进热水，热水从高低端同时输出，使水箱底是流动的热水，无法形成污水，同时也破坏了细菌繁殖的条件-水的营养化，抑制或杀死细菌。热水也是边用边换的活水，无法形成千重水，可满足生活所需。

8、本实用新型的集热盘管管径小、缠绕密度高，垂直竖立在水箱顶部，在水箱中部连接均匀加热盘管，集热盘管圆内盘管的温度高于圆外的温度，而集热盘管又是几十层圆盘管叠加而成，根据热上升，冷下降的原理，形成温度分层，比单纯均匀加热盘管水箱温度高，满足即热升温的需求，同时集热盘管始终都在加热热水，经济而稳定。

9、本实用新型的进水端的安装方法不同，传统水箱都是在进冷水口加装带有载压功能的止回阀，是导致水箱涨破的主要原因，现在进水口加装三通，使水箱压力与自来水同压，其中一端装载压功能的止回阀，单向阀变成负压阀，载压阀仿止有些用户在水表前装有单向阀，起保护作用，同时也减少了水箱加装负压阀装置。

10、本实用新型是即热储水式装置，需要随时启动，而空调系统是个压力容器，启动压缩机前，需高低压压力平衡，因此需在停压缩机后或开压缩机前四通阀接通数秒，使高低压接通，压力平衡。

11、本实用新型采用环境温度控制水箱温度，通常的水箱温度都需要人工调节，调低了热水不足，调高了费电，经常调节，费时费力。而即热储水式调节的范围扩大，为节能，方便采用环境温度控制水温。

12、本实用新型采用快速加热平衡系统，因是即热储水式，需启动时快速加热，通常都是以回气温度为基准，现改为排气温度为基准，快速达到平衡，更适合制热水。

13、本申请控制器具有回水功能，只需加装回水水泵，用户一用水，水流开关工作，主机启动，回水水泵也工作，回水水泵经水流开关到用户端，通过回水管连接止回阀，再进入水箱，完成回水，水泵回水时间受回水管的长度控制可设定1-5分钟，回水水泵再次启动需水流开关关闭5分钟(可调)以上。

14、本实用新型可分温加热，低温端可单独空气能加热，中温端可空气能和即热电加热，高温端可单独即热电加热。电加热过程，先回水水泵和加热电磁阀打开，然后即热电加热工作，从水箱热水出水口出到水箱进冷水进，构成循环电加热系统。

15、本实用新型可启动高温杀菌功能。尽管水箱是无污水抑菌，夏季水箱装冷水可减少细菌的繁殖速度。只要水箱温度超过30度时，可把水箱升温到设定高温杀菌温度以上，尽行高温杀菌。加热过程按电加热方式进行。

16、本实用新型设备启动工作受水箱温度控制，当水箱温度高于设置温度5度时，水流开关接通时，设备不工作，制冷时不转为制热水，只有水箱温度低于或等于设置温度5度时，水流开关接通时，设备才工作，制冷时转为制热水。因此，本申请具有极大的经济价值和使用价值。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：

包括压缩机、四通阀、主机换热器、空调蒸发器和热水换热器，所述热水换热器包括热水箱套管换热器和外供水套管；

所述压缩机通过四通阀的第一阀门通路依次与主机换热器、空调蒸发器连接形成空调制冷回路；

所述压缩机通过四通阀的第二阀门通路依次与热水换热器、主机换热器连接形成热水器制热回路；

冷水进入水箱经稳流管进入水箱底，经内供水套管上下进水，再经连接管与水箱供热水口相连，供热水口再与外供水套管相连，最终与水流开关相连，然后到用户。

2.根据权利要求1所述的空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：所述四通阀四个接口包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口；所述第一阀门通路为：

所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第三接口相通，第三接口连接主机换热器制冷剂入口，主机换热器制冷剂出口与空调蒸发器制冷剂入口相连，空调蒸发器制冷剂出口与所述第二接口连接，所述第二接口连通第四接口，第四接口连接压缩机的制冷剂入口；空调蒸发器与主机换热器之间连接有第一节流阀与第一截止阀；空调蒸发器的制冷剂出口与四通阀的第二接口之间连接有第一止回阀和第二截止阀。

3.根据权利要求2所述的空调制冷与热水器即热储水加热控制装置，其特征在于：所述第二阀门通路为：

所述第一接口连接压缩机的制冷剂出口，所述第一接口与所述第二接口相通，所述第二接口连接热水制热换热器的制冷剂入口，水箱套管换热器的制冷剂出口连接主机换热器的制冷剂入口，主机换热器的制冷剂出口连接所述第三接口，所述第三接口连通第四接口，所述第四接口连接压缩机的制冷剂入口；第二接口与水箱套管换热器的制冷剂入口之间连接有第三截止阀和外供水套管；水箱套管换热器的制冷剂出口与主机换热器的制冷剂入口之间连接有第二止回阀、第二节流阀和第四截止阀。

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