小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，包括壓縮機(jī)(1)、室外換熱器(3)、室內(nèi)換熱器(5)、節(jié)流裝置(4)，該壓縮機(jī)的排氣口連接至四通閥(2)的第一端口，該四通閥用第二端口連接至室外換熱器，該室外換熱器通過節(jié)流裝置、第二管道閥(7)連接至室內(nèi)換熱器，該室內(nèi)換熱器通過第一管道閥(6)連接至該四通閥的第三端口，該四通閥的第四端口連接至壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，由此構(gòu)成冷媒循環(huán)回路，在該壓縮機(jī)的排氣口(101)與該四通閥的第一端口之間設(shè)置兩通道耦合器(13)，通過該兩通道耦合器連接第三換熱器(8)。本發(fā)明解決了目前家用空調(diào)與熱水器獨立安裝導(dǎo)致的余熱浪費、能耗高、設(shè)備重復(fù)投資、成本高的問題。
【專利說明】小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已知一種由室內(nèi)主機(jī)和室外主機(jī)構(gòu)成的空調(diào)裝置，其主要用于家庭室內(nèi)制暖或制冷，也可用于商業(yè)環(huán)境。該室外主機(jī)具有壓縮機(jī)、室外換熱器、四通閥、節(jié)流裝置，它們設(shè)置在一個共同的殼體中。在該殼體上還設(shè)有兩個管道閥，分別用于連接室內(nèi)主機(jī)的冷媒氣管和液管。室內(nèi)主機(jī)安裝在需要制暖或制冷的室內(nèi)空間如臥室、客廳或辦公室等。這種空調(diào)裝置的主要缺點是，在降低室內(nèi)溫度同時會有廢熱排向室外，提高室外大氣溫度，加重城市熱島效應(yīng)，不但影響城市生活環(huán)境，而且進(jìn)一步增加室內(nèi)降溫所需能源消耗。
[0003]由現(xiàn)有技術(shù)還已知一種空氣能熱水器，其與空調(diào)裝置的在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別僅在于室內(nèi)主機(jī)，在空氣能熱水器中室內(nèi)主機(jī)為熱水器，室內(nèi)換熱器設(shè)置在熱水器中，與水進(jìn)行熱交換。室外主機(jī)的結(jié)構(gòu)、室外主機(jī)與室內(nèi)主機(jī)的連接關(guān)系以及運行方式均與空調(diào)裝置相同。該空氣能熱水器能在制熱水與室外主機(jī)除霜兩種模式下運行。但是這種空氣能熱水器初始安裝成本高，對安裝空間有一定要求，尤其是對于已經(jīng)安裝了空調(diào)裝置的用戶，再單獨安裝一套空氣能熱水器，在成本和空間需求上非常不利。
[0004]由現(xiàn)有技術(shù)還已知一種多聯(lián)空調(diào)機(jī)(中央空調(diào))帶熱儲水模塊，這兩種產(chǎn)品均可解決空氣溫度調(diào)節(jié)和生活熱水制備問題，其優(yōu)點是節(jié)能環(huán)保。但是其缺點也非常明顯，設(shè)備投入大、安裝復(fù)雜、安裝條件要求苛刻、運行維護(hù)復(fù)雜、運行成本高，適合空氣溫度調(diào)節(jié)和生活熱水制備需求量大、集中的辦公、公共服務(wù)環(huán)境，而家庭或小型辦公、商業(yè)環(huán)境不適用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置及其運行方法，該小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置尤其適用于民用和小型商用，它能夠改善上述的問題。
[0006]本發(fā)明提出一種小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，包括壓縮機(jī)、室外換熱器、室內(nèi)換熱器、節(jié)流裝置，該壓縮機(jī)的排氣口連接至四通閥的第一端口，該四通閥用第二端口連接至室外換熱器，該室外換熱器通過節(jié)流裝置、第二管道閥連接至室內(nèi)換熱器，該室內(nèi)換熱器通過第一管道閥連接至該四通閥的第三端口，該四通閥的第四端口連接至壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，由此構(gòu)成冷媒循環(huán)回路，根據(jù)本發(fā)明，在所述壓縮機(jī)的排氣口與所述四通閥的第一端口之間設(shè)置兩通道耦合器，通過該兩通道耦合器連接第三換熱器。
[0007]在本發(fā)明中，兩通道耦合器應(yīng)當(dāng)理解為具有兩個冷媒通道的裝置，該兩個冷媒通道能夠擇一地打開和關(guān)閉，或通過電子流量控制閥，控制兩個通道內(nèi)的流量分配，從而能夠啟用或禁用通過該兩通道耦合器連接的第三換熱器，或者按要求分配流量方式對該第三換熱器分配流量。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，在空調(diào)裝置的基礎(chǔ)上附加第三換熱器，例如熱水器，本發(fā)明解決了目前家用空調(diào)與熱水器獨立安裝導(dǎo)致的余熱浪費、能耗高、設(shè)備重復(fù)投資、成本高的問題。其次，該聯(lián)結(jié)方式是實現(xiàn)并聯(lián)兩個通路，可選擇性的使用，應(yīng)用靈活，可以選擇附加第三換熱器，或不附加第三換熱器，并且在附加第三換熱器后，因維修、更新或其它原因而拆除第三換熱器并不影響原有系統(tǒng)例如空調(diào)制冷或制熱的運行，在用戶首次購買安裝時，如果選擇不附加第三換熱器，而是僅選擇空調(diào)裝置，也可以以后通過本發(fā)明的兩通道耦合器隨時附加第三換熱器，附加該第三換熱器后，也不影響本裝置能以獨立空調(diào)的方式運行。再有，以這樣兩通道耦合方式改造空調(diào)室內(nèi)機(jī)接口，使其具備可移除功能，并不影響系統(tǒng)以空氣源熱泵熱水器的方式運行。
[0009]附加第三換熱器，基于其隨著運行水箱溫度不斷上升，影響冷凝效果，保留室外換熱器作為補(bǔ)充冷凝，系統(tǒng)將不僅可以保持高能效比的平衡運行，還可以提高水箱水溫上限，提高水箱熱容量或減小水箱體積，利于減小設(shè)備安裝對環(huán)境要求。
[0010]因此，根據(jù)本發(fā)明的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，不但解決了目前家用空調(diào)與熱水器獨立安裝導(dǎo)致的余熱浪費、能耗高、設(shè)備重復(fù)投資、成本高的問題，而且能夠靈活地滿足用戶的個性化投資使用和多種生活需求。
[0011]并且根據(jù)本發(fā)明的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置還能以簡單的、成本有利的、節(jié)省空間的方式對社會已經(jīng)保有的巨量冷暖空調(diào)進(jìn)行改造。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方案提出，在所述四通閥與所述節(jié)流裝置之間，與所述室內(nèi)換熱器并聯(lián)地設(shè)置第一管路，在該第一管路中設(shè)置第三管道閥，該第三管道閥與所述第一管道閥、第二管道閥一起構(gòu)成用于所述室內(nèi)換熱器的兩通道耦合器。該第三管道閥可以是開關(guān)閥、流量控制閥等。通過該兩通道耦合器能夠?qū)κ覂?nèi)換熱器進(jìn)行啟用、禁用，或控制流過該室內(nèi)換熱器的冷媒流量，從而控制通過該室內(nèi)換熱器的熱交換量。
[0013]在該方案中所述第三管道閥既可以設(shè)在所述第一管道閥與第二管道閥的朝向所述四通閥的內(nèi)側(cè)，也可以設(shè)在所述第一管道閥與第二管道閥的朝向所述室內(nèi)換熱器的外側(cè)。
[0014]根據(jù)該方案的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置能夠以更多的工作模式運行，滿足更多樣化的需求。例如在春秋季環(huán)境溫度適宜，室內(nèi)無溫度調(diào)節(jié)需要時，可以通過該兩通道耦合器來禁用室內(nèi)空調(diào)主機(jī)，使得該裝置工作在獨立的熱泵模式下。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方案提出，在所述四通閥與所述節(jié)流裝置之間，與所述室外換熱器并聯(lián)地設(shè)置第二管路，在該第二管路中設(shè)置第四管道閥。該第四管道閥可以是開關(guān)閥、流量控制閥等，通過它能夠?qū)崿F(xiàn)所述室外換熱器的啟用、禁用以及冷媒流量控制。
[0016]根據(jù)該方案的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置還能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)無用空氣能的回收和儲存。例如在冬季經(jīng)常有這樣情況，晚上回家有熱水需要，同時還可能有取暖需要，白天上班或外出，對室溫?zé)o要求，通過打開該第四管道閥，使得室外換熱器短路，減少散熱，這樣可以更有效將室內(nèi)無用的空氣熱能回收，該回收的空氣熱能以水箱中被加熱的水的形式被保溫存儲，以備需要時使用。因空氣能熱水器的能效對環(huán)境溫度敏感，高度正相關(guān)，這樣不僅實現(xiàn)室內(nèi)無用熱量的回收，還對節(jié)約能耗非常有利。
[0017]本發(fā)明提出，所述兩通道耦合器由由第一二通閥、第二二通閥、第三二通閥構(gòu)成，其中，第三二通閥設(shè)在所述壓縮機(jī)的排氣口與所述第三換熱器的冷媒入口之間的管路中，第二二通閥設(shè)在所述第三換熱器的冷媒出口與所述四通閥之間，第一二通閥設(shè)在所述壓縮機(jī)的排氣口與所述四通閥之間，使得第三二通閥、第三換熱器、第二二通閥構(gòu)成從所述壓縮機(jī)的排氣口至所述四通閥的第一冷媒通道，第一二通閥構(gòu)成從所述壓縮機(jī)的排氣口至所述四通閥的第二冷媒通道。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述兩通道耦合器由一個三通閥與一個二通閥構(gòu)成，或者由兩個三通閥構(gòu)成，或者由一個四通閥構(gòu)成。
[0019]上述根據(jù)本發(fā)明的兩通道耦合器的【具體實施方式】僅僅是示范性列舉，根據(jù)本發(fā)明的兩通道耦合器還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為有意義的各種閥的不同組合，例如可以使用電磁閥、機(jī)械控制閥、氣動閥或液動閥。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述第三換熱器為保溫的熱儲水式換熱裝置。這尤其適合于普通家庭使用，能夠成本上、安裝空間需求上、節(jié)能環(huán)保上非常有利地同時滿足室內(nèi)氣溫調(diào)節(jié)和生活熱水需求，

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1a示出了本發(fā)明的第一實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖lb-d示出了本發(fā)明的第一實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置的三種工作模式；
[0023]圖2示出了本發(fā)明的第二實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3示出了本發(fā)明的第三實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4示出了本發(fā)明的第四實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5a_d示出了本發(fā)明的兩通道耦合器的優(yōu)選實施方式。

【具體實施方式】
[0027]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0028]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明優(yōu)選的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，在下面的實施例中第三換熱器以空氣能熱水器為例，但是本發(fā)明的第三換熱器并不限制在熱水器上，還可以是其它的熱交換裝置。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]圖1a示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置。
[0030]該裝置包括室外主機(jī)100、用于空氣調(diào)節(jié)的室內(nèi)換熱器5、熱水器8。該室外主機(jī)具有壓縮機(jī)1、室外換熱器3、四通閥2、節(jié)流裝置4，它們設(shè)置在一個共同的殼體100中。如圖1b所示，在壓縮機(jī)I排氣口至四通閥2之間連接熱水器8，其中，該熱水器8的冷媒入口801經(jīng)第三二通閥12、三通管112連接至壓縮機(jī)I排氣口 101，該熱水器8的冷媒出口經(jīng)第二二通閥11、三通管111連接至四通閥2，在三通管111、112之間與熱水器8并聯(lián)地設(shè)置第一二通閥10。當(dāng)?shù)诙c第三二通閥11、12打開，第一二通閥10關(guān)閉時，冷媒能夠從壓縮機(jī)I依次經(jīng)三通管112、第三二通閥12、熱水器8、第二二通閥11、三通管111流向四通閥2，當(dāng)?shù)诙c第三二通閥11、12關(guān)閉，第一二通閥10打開時，冷媒能夠從壓縮機(jī)經(jīng)三通管112、第一二通閥10、三通管111流向四通閥2。通過該三個二通閥即第一二通閥10、第二二通閥11、第三二通閥12的這種布置及開閉關(guān)系的耦合在壓縮機(jī)I排氣口 101與四通閥2之間形成具有兩個并行的冷媒通道的兩通道耦合器13，該兩通道耦合器13的兩個通道能夠擇一地打開或關(guān)閉。
[0031]該小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置能夠在三種模式下運行。
[0032]一，標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)運行，該模式可用于例如白天無生活熱水需求但有室內(nèi)空氣制冷或制熱需求的情況。在標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)運行下，空調(diào)可制冷或制熱。
[0033]在空調(diào)制冷時，如圖1b所示，首先使第一二通閥10打開，第二與第三二通閥11、12關(guān)閉，然后壓縮機(jī)工作，冷媒經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后變成高溫高壓的氣體通過排氣口經(jīng)第一二通閥10，流向四通閥2，經(jīng)四通閥導(dǎo)向流入室外換熱器3進(jìn)行熱交換，在此，冷媒釋放熱量變?yōu)楦邏旱蜏匾后w，再流向節(jié)流裝置4，經(jīng)節(jié)流裝置4調(diào)壓變?yōu)榈蜏氐蛪豪涿剑?jīng)設(shè)在室外主機(jī)殼體上的第二管道閥7再流向室內(nèi)主機(jī)的室內(nèi)換熱器5與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，這里冷媒在室內(nèi)換熱器5中吸收熱量并蒸發(fā)，使室內(nèi)空氣降溫。然后冷媒通過設(shè)在室外主機(jī)殼體上的第一管道閥6流回室外主機(jī)，經(jīng)四通閥2導(dǎo)向被吸入壓縮機(jī)2，開始下一循環(huán)。
[0034]在空調(diào)制熱時，與制冷不同之處在于，被壓縮后的冷媒經(jīng)四通閥及第一管道閥6導(dǎo)向首先流入室內(nèi)換熱器5進(jìn)行熱交換，在此，冷媒釋放熱量將室內(nèi)空氣加熱，同時冷媒變?yōu)楦邏旱蜏匾后w，再經(jīng)第二管道閥7流向節(jié)流裝置4，經(jīng)節(jié)流裝置4調(diào)壓變?yōu)榈蜏氐蛪豪涿?，流入室外換熱器3進(jìn)行熱交換，這里冷媒在室外換熱器3中吸收熱量并蒸發(fā)。然后冷媒經(jīng)四通閥2導(dǎo)向被吸入壓縮機(jī)1，開始下一循環(huán)。
[0035]二，空調(diào)制冷同時熱水器制備生活熱水模式。
[0036]在該模式下，如圖1c所示首先使第一二通閥10關(guān)閉，第二與第三二通閥11、12打開，然后壓縮機(jī)工作，冷媒經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后變成高溫高壓的氣體通過排氣口 101經(jīng)三通管112、第三二通閥12流入熱水器8與熱水器中的水進(jìn)行熱交換，該熱水器8包括外殼和設(shè)在外殼內(nèi)的水箱，在該水箱的外壁上纏繞盤管式冷凝器，高溫高壓的氣體冷媒在經(jīng)過該盤管式冷凝器的過程中與水箱中的水進(jìn)行熱交換，將水加熱。這里該熱水器也可以是循環(huán)加熱式熱水器，或其它形式的熱泵熱水器。然后從熱水器出來的溫度較高的冷媒經(jīng)第二二通閥11、三通管111流向四通閥2，經(jīng)四通閥2導(dǎo)向流入室外換熱器3進(jìn)行輔助散熱，在此，冷媒進(jìn)一步釋放熱量變?yōu)榈蜏匾后w，再流向節(jié)流裝置4，經(jīng)節(jié)流裝置4調(diào)壓變?yōu)榈蜏氐蛪豪涿?，?jīng)設(shè)在室外主機(jī)殼體上的第二管道閥7再流向室內(nèi)主機(jī)的室內(nèi)換熱器5與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，這里冷媒在室內(nèi)換熱器5中吸收熱量并蒸發(fā)，使室內(nèi)空氣降溫。然后冷媒通過設(shè)在室外主機(jī)殼體上的第一管道閥6流回室外主機(jī)，經(jīng)四通閥2導(dǎo)向被吸入壓縮機(jī)2，開始下一循環(huán)。
[0037]這種工作模式尤其是在夏季使用，一方面空調(diào)制冷，一方面熱水器制熱水。
[0038]在該工作模式下，根據(jù)本發(fā)明的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置是尤其有利的。一方面，空調(diào)制冷產(chǎn)生的廢熱被合理利用來生產(chǎn)生活熱水，能夠節(jié)省通常用于熱水器的燃?xì)?、電能等。另一方面，空調(diào)制冷產(chǎn)生的廢熱被用來熱水器制熱水，從而大大減少了室外廢熱的排放，減輕城市熱島效應(yīng)，從而進(jìn)一步減少了室內(nèi)降溫的能源消耗。
[0039]三，空調(diào)制熱同時熱水器制備生活熱水模式。
[0040]在該模式下，如圖1d所示首先使第一二通閥10關(guān)閉，第二與第三二通閥11、12打開，然后壓縮機(jī)工作，冷媒經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后變成高溫高壓的氣體通過排氣口 101經(jīng)三通管112、第三二通閥12流入熱水器8與熱水器中的水進(jìn)行熱交換，將水加熱，然后從熱水器出來的溫度較高的冷媒經(jīng)第二二通閥11、三通管111流向四通閥2，經(jīng)四通閥導(dǎo)向流入室內(nèi)換熱器5進(jìn)行室內(nèi)空氣制熱，在室內(nèi)換熱器5中冷媒進(jìn)一步放熱并冷凝，然后冷媒經(jīng)第二管道閥7、節(jié)流裝置4流入室外換熱器3進(jìn)行熱交換，這里冷媒在室外換熱器3中吸收熱量并蒸發(fā)。然后冷媒經(jīng)四通閥2導(dǎo)向被吸入壓縮機(jī)2，開始下一循環(huán)。
[0041]以上詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置的構(gòu)造及其運行方式。
[0042]根據(jù)本發(fā)明，可以使空調(diào)具備同時制備熱水的功能，這一功能是模塊化的，能以根據(jù)本發(fā)明的兩通道耦合器為接口選擇性地附加，亦可以不加熱水器，以單體空調(diào)來安裝和使用，但是保留該兩通道耦合器，這樣在需要時可以方便地通過該兩通道耦合器擴(kuò)展熱水器。附加熱水器功能后，比單體空調(diào)與單獨空氣能熱水器，在設(shè)備投入上節(jié)省一個空氣能熱水器主機(jī)的費用，不僅節(jié)省安裝空間要求，還節(jié)約能源消耗。這種組合，一方面適用于新生產(chǎn)空調(diào)增加熱水器，在投入不大的情況下，使顧客有一個增加功能，降低整體投資、節(jié)能減排降耗的選擇，在安裝上有更大的便利；另一方面同樣適用于目前社會已經(jīng)保有的巨量的冷暖空調(diào)改造，僅需在室外主機(jī)的壓縮機(jī)與四通閥之間設(shè)置一個兩通道耦合器，就可以靈活便利地附加一個第三換熱器、尤其是熱水器。
[0043]圖2示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置。下面僅描述該第二實施例與第一實施例的不同之處。
[0044]根據(jù)該第二實施例，在室外主機(jī)的第一管道閥6與第二管道閥7的朝向節(jié)流裝置4的內(nèi)部側(cè)上用第一管路連通，如圖2所示，在該第一管路中設(shè)置第三管道閥15，其優(yōu)選為二通閥，也可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為有意義的其它閥。該第三管道閥15與二第一管道閥
6、第二管道閥7 —起構(gòu)成一個兩通道耦合器，通過該兩通道耦合器能夠啟用或禁用室內(nèi)換熱器5。當(dāng)該第三管道閥15打開，第一管道閥6、第二管道閥7關(guān)閉時，室內(nèi)換熱器5被禁用，當(dāng)該第三管道閥15關(guān)閉，第一管道閥6、第二管道閥7打開時，室內(nèi)換熱器5被啟用。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置除了具有第一實施例的三種運行模式之外，還具有第四種運行模式，即純空氣能熱泵熱水器模式。
[0046]在前三種運行模式中，第三管道閥15關(guān)閉，第一管道閥6、第二管道閥7打開，其它閥的開閉控制以及冷媒循環(huán)方式與第一實施例相同。
[0047]在第四種運行模式中，首先使第一二通閥10、第一管道閥6、第二管道閥7關(guān)閉，第二與第三二通閥11、12、第三管道閥15打開，然后壓縮機(jī)工作，冷媒經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后變成高溫高壓的氣體通過排氣口 101經(jīng)三通管112、第三二通閥12流入熱水器8與熱水器中的水進(jìn)行熱交換，將水加熱，然后從熱水器出來的冷媒經(jīng)第二二通閥11、三通管111流向四通閥2，經(jīng)四通閥導(dǎo)向流向第三管道閥15，然后經(jīng)節(jié)流裝置4流入室外換熱器3進(jìn)行熱交換，這里冷媒在室外換熱器3中吸收熱量并蒸發(fā)。然后冷媒經(jīng)四通閥2導(dǎo)向被吸入壓縮機(jī)2，開始下一循環(huán)。
[0048]在該第四種運行模式中，室內(nèi)換熱器即空氣調(diào)節(jié)功能被禁用，小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置僅用于熱水器制熱水。這種運行模式尤其適用于春秋季節(jié)環(huán)境溫度適宜，室內(nèi)無空氣溫度調(diào)節(jié)需求的情況。
[0049]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置。下面僅描述該第三實施例與第二實施例的不同之處。
[0050]與第二實施例的不同之處在于，第三管道閥15設(shè)置在第一管道閥6與第二管道閥
7的外部側(cè)上，如圖3所示。該第三管道閥15與第一管道閥6、第二管道閥7 —起構(gòu)成一個兩通道耦合器，通過該兩通道耦合器能夠啟用或禁用室內(nèi)換熱器5。當(dāng)?shù)谌艿篱y15打開時，室內(nèi)換熱器5被短路，從而被禁用，當(dāng)?shù)谌艿篱y15關(guān)閉時，室內(nèi)換熱器5被啟用。第三管道閥15可以是開關(guān)閥或者流量控制閥。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置具有與第二實施例相同的四種運行模式。
[0052]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置。
[0053]在該第四實施例中，在四通閥2與節(jié)流裝置4之間通過第二管路17連通，在該第二管路中中設(shè)置第四管道閥16，該第四管道閥16優(yōu)選為開關(guān)閥。當(dāng)開關(guān)閥16打開時，第二管路17對室外換熱器3短路，使得室外換熱器3被禁用。當(dāng)開關(guān)閥16關(guān)閉時，室外換熱器3被啟用。
[0054]也可以用流量控制閥代替開關(guān)閥16，通過該流量控制閥能控制通過室外換熱器3的冷媒流量，從而控制經(jīng)由室外換熱器3進(jìn)行的散熱量。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置除了具備上述四種工作模式，還具有第五種熱回收儲存工作模式。
[0056]該熱回收儲存工作模式尤其適用于這樣的情況:在冬季，很多家庭白天上班或外出，對室溫?zé)o要求，晚上回家有熱水需要，同時還可能有取暖需要。白天，將開關(guān)閥16或流量控制閥打開，造成室外換熱器3短路或減少散熱，這樣可以有效地將室內(nèi)無用的空氣能回收至熱水器，并以保溫的方式存儲，以備需要時使用。因空氣能熱水器的能效對環(huán)境溫度敏感，高度正相關(guān)，這樣不僅實現(xiàn)熱回收，還對節(jié)約運行能耗非常有利。
[0057]在該熱回收儲存工作模式中，首先使第一二通閥10、第三管道閥15關(guān)閉，第一管道閥6、第二管道閥7以及第二與第三二通閥11、12、第四管道閥16打開，即啟用室內(nèi)換熱器5和熱水器8，禁用室外換熱器3，然后壓縮機(jī)工作，冷媒經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后變成高溫高壓的氣體通過排氣口 101經(jīng)三通管112、第三二通閥12流入熱水器8與熱水器中的水進(jìn)行熱交換，將熱量傳遞給水進(jìn)行存儲，然后從熱水器出來的冷媒經(jīng)第二二通閥11、三通管111流向四通閥2，經(jīng)四通閥導(dǎo)向流向第四管道閥16，然后經(jīng)節(jié)流裝置4、第二管道閥7流入室內(nèi)換熱器5進(jìn)行熱交換，這里冷媒在內(nèi)換熱器5中吸收室內(nèi)空氣熱量，然后冷媒經(jīng)四通閥2導(dǎo)向被吸入壓縮機(jī)2，被壓縮后進(jìn)入熱水器8與熱水器中的水進(jìn)行熱交換，將熱量傳遞給水進(jìn)行存儲，從而達(dá)到節(jié)能的效果，對于家用熱水器通常能達(dá)到1:3的高熱交換率。通過冷媒的這種不斷循環(huán)將室內(nèi)不用的熱能回收至熱水器中儲存
[0058]在該熱回收儲存工作過程中，室內(nèi)空調(diào)換熱器起到了空氣能熱泵熱水器的蒸發(fā)器的功能，熱水器起到儲熱器的功能。在該過程中室內(nèi)空調(diào)換熱器吸收室內(nèi)無用的余熱，并傳送至熱水器將熱水器中的水加熱，從而將室內(nèi)無用的余熱以熱水的形式存儲在保溫?zé)崴渲校⒃谛枰獣r例如晚上取出來。通過室內(nèi)無用的余熱的這種儲存達(dá)到節(jié)能的效果。
[0059]圖5a_5d給出根據(jù)本發(fā)明的兩通路耦合器的其它實施方式。
[0060]圖5a、5b中該兩通路耦合器通過一個三通閥和一個二通閥實現(xiàn)，圖5c中該兩通路耦合器通過兩個三通閥實現(xiàn)，圖5d中該兩通路耦合器通過一個四通閥實現(xiàn)。該兩通路耦合器在根據(jù)本發(fā)明的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置中的連接方式和功能參見上述對圖1a至圖4的描述。
[0061]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以對上述實施例中的特征進(jìn)行各種有意義的更改和組合。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，包括壓縮機(jī)(I)、室外換熱器(3)、室內(nèi)換熱器(5)、節(jié)流裝置(4)，該壓縮機(jī)的排氣口連接至四通閥(2)的第一端口，該四通閥的第二端口連接至室外換熱器(3)，該室外換熱器(3)通過節(jié)流裝置(4)連接至室內(nèi)換熱器(5)，該室內(nèi)換熱器連接至該四通閥(2)的第三端口，該四通閥(2)的第四端口連接至壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，由此構(gòu)成冷媒循環(huán)回路，其特征在于，在所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)與所述四通閥(2)的第一端口之間設(shè)置兩通道耦合器(13)，通過該兩通道耦合器附加第三換熱器(8)，通過該兩通道耦合器能開閉該第三換熱器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，在所述四通閥(2)與室內(nèi)換熱器(5)之間設(shè)置第一管道閥￠)，在所述節(jié)流裝置(4)與室內(nèi)換熱器(5)之間設(shè)置第二管道閥(7)，在所述四通閥(2)與所述節(jié)流裝置(4)之間，與所述室內(nèi)換熱器(5)并聯(lián)地設(shè)置第一管路(502),在該第一管路中設(shè)置第三管道閥(15),該第三管道閥(15)與所述第一管道閥￠)、第二管道閥(7) —起構(gòu)成兩通道耦合器，通過該兩通道耦合器能開閉室內(nèi)換熱器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述第一管路的第一連接點設(shè)在所述第一管道閥出)的朝向所述四通閥(2)的內(nèi)側(cè)，所述第一管路的第二連接點設(shè)在所述第二管道閥(7)的朝向所述節(jié)流裝置(4)的內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述第一管路的第一連接點設(shè)在所述第一管道閥出)的朝向所述室內(nèi)換熱器(5)的外側(cè)，所述第一管路的第二連接點設(shè)在所述第二管道閥(7)的朝向所述室內(nèi)換熱器(5)的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，在所述四通閥(2)與所述節(jié)流裝置(4)之間，與所述室外換熱器(3)并聯(lián)地設(shè)置第二管路(17)，在該第二管路(17)中設(shè)置第四管道閥(16)，該第四管道閥(16)用于所述室外換熱器(3)的開閉和短路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述兩通道耦合器(13)由第一二通閥(10)、第二二通閥(11)、第三二通閥(12)構(gòu)成，其中，第三二通閥(12)設(shè)在所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)與所述第三換熱器(8)的冷媒入口(801)之間的管路中，第二二通閥(11)設(shè)在所述第三換熱器(8)的冷媒出口(802)與所述四通閥(2)之間，第一二通閥(10)設(shè)在所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)與所述四通閥(2)之間，使得第三二通閥(12)、第三換熱器(8)、第二二通閥(11)構(gòu)成從所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)至所述四通閥(2)的第一冷媒通道，第一二通閥(10)構(gòu)成從所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)至所述四通閥(2)的第二冷媒通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述兩通道耦合器(13)由第一三通閥(21)與第二二通閥(11)構(gòu)成，該第二二通閥(11)設(shè)在所述第三換熱器(8)的冷媒出口(802)與所述四通閥(2)之間，所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)與該第一三通閥(21)的第一端口連接、所述第三換熱器(8)的冷媒入口(801)與該第一三通閥(21)的第二端口連接，該第一三通閥(21)的第三端口與所述四通閥(2)連接；或者所述兩通道耦合器(13)由第一三通閥(21)與第二三通閥(22)構(gòu)成，所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)與該第一三通閥(21)的第一端口連接、所述冷媒入口(801)與該第一三通閥(21)的第二端口連接，所述冷媒出口(802)與該第二三通閥(22)的第一端口連接，該第二三通閥(22)的第二端口與所述四通閥(2)連接，該第二三通閥(22)的第三端口與所述第一三通閥(21)的第三端口連接；或者所述兩通道耦合器(13)由一個四通閥(32)構(gòu)成，該四通閥的四個端口分別與所述壓縮機(jī)(I)的排氣口(101)、所述冷媒入口(801)、冷媒出口 (802)、四通閥(2)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述第三管道閥(15)是開關(guān)閥或流量閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述第四管道閥(16)是開關(guān)閥或流量閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的小型空調(diào)復(fù)合空氣能熱泵裝置，其特征在于，所述第三換熱器(8)是保溫的熱儲水式換熱裝置。
【文檔編號】F24F5/00GK104329761SQ201410669458
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】郎力文 申請人:郎力文