專利名稱：制冷循環(huán)設(shè)備、熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)及其室外單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及一種利用在室內(nèi)空氣冷卻操作過程中所產(chǎn)生的廢熱來加熱 水以供應(yīng)熱水的制冷循環(huán)設(shè)備、熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)及其室外單元。
背景技術(shù)：
通常，熱泵式熱水供應(yīng)器(包括壓縮機(jī)、室外空氣熱交換器、膨脹裝置和水-制冷 劑熱交換器)利用熱泵的熱來加熱室內(nèi)地板。此外，熱泵式空調(diào)(包括壓縮機(jī)、室外空氣熱 交換器、膨脹裝置和室內(nèi)空氣熱交換器)利用熱泵的熱來冷卻和加熱室內(nèi)空氣。近來，熱泵式熱水供應(yīng)器和熱泵式空調(diào)被分開使用。因此，如果消費(fèi)者想要同時操 作這兩種系統(tǒng)，則消費(fèi)者需要購買相應(yīng)的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種加熱水以利用加熱的水來冷卻和加熱室內(nèi)空 氣并同時加熱室內(nèi)地板的制冷循環(huán)設(shè)備、熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)及其室外單元。本發(fā)明的另一方面在于提供一種利用在室內(nèi)空氣冷卻操作過程中所產(chǎn)生的廢熱 來加熱水以供應(yīng)熱水的制冷循環(huán)設(shè)備、熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)及其室外單元。本發(fā)明的其他方面將在下面的描述中進(jìn)行部分闡述，部分將通過描述而明白，或 可通過本發(fā)明的實踐而了解。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種制冷循環(huán)設(shè)備包括制冷劑管單元，壓縮機(jī)、第一三通 閥、第二三通閥、室外空氣熱交換器、第三三通閥、電子膨脹閥、第四三通閥、水-制冷劑熱 交換器、第五三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器被依次連接到制冷劑管單元；第一旁路管，將第 一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的制冷劑管單元；第二旁路管， 連接第二三通閥和第三三通閥；第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器；第四 旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管。當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy至第五三通閥截止時，制冷劑可通過制冷劑管單元，而不通過第一 旁路管至第四旁路管中的任何一個。當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第三三通閥和第五三通閥導(dǎo)通且第二三通閥和第四三通閥截止 時，制冷劑可通過制冷劑管單元以及第一旁路管至第四旁路管。當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第二三通閥和第三三通閥截止且第四三通閥和第五三通閥導(dǎo)通 時，制冷劑可通過第三旁路管流向室內(nèi)空氣熱交換器。當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第三三通閥和第五三通閥導(dǎo)通且第二三通閥和第四三通閥截止 時，制冷劑可通過第一旁路管流向水-制冷劑熱交換器，然后依次通過第四三通閥、電子膨 脹閥、第三三通閥、第二旁路管、第四旁路管和第三旁路管流向室內(nèi)空氣熱交換器。當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第二三通閥和第五三通閥導(dǎo)通且第三三通閥和第四三通閥截止 時，制冷劑可通過第一旁路管流向水-制冷劑熱交換器，然后依次通過第四三通閥、電子膨 脹閥、第三三通閥、室外空氣熱交換器、第二三通閥、第二旁路管、第四旁路管和第三旁路管流向室內(nèi)空氣熱交換器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種包括室外單元、室內(nèi)單元和熱水供應(yīng)單元的熱泵式 熱水供應(yīng)空調(diào)，其中，室外單元包括第一制冷劑管單元，壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥、 室外空氣熱交換器、第三三通閥、電子膨脹閥、第四三通閥、水-制冷劑熱交換器和第五三 通閥被依次連接到第一制冷劑管單元；第一旁路管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱 交換器和第五三通閥之間的第一制冷劑管單元；第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通 閥；第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器；第四旁路管，連接第二旁路管和第 三旁路管；第一水循環(huán)管單元，與水-制冷劑熱交換器中的制冷劑進(jìn)行熱交換，室內(nèi)單元包 括室內(nèi)空氣熱交換器和第二制冷劑管單元，第二制冷劑管單元將室內(nèi)空氣熱交換器連接到 第五三通閥和第三旁路管，熱水供應(yīng)單元包括第二水循環(huán)管單元和儲罐，第二水循環(huán)管單 元連接到第一水循環(huán)管單元，儲罐連接到第二水循環(huán)管單元。所述熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)還可包括用于控制第一三通閥至第五三通閥的導(dǎo)通/ 截止?fàn)顟B(tài)的控制裝置。當(dāng)控制裝置使第一三通閥至第三三通閥截止并使第四三通閥和第五三通閥導(dǎo)通 時，執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻操作或室內(nèi)空氣加熱操作。當(dāng)控制裝置使第一三通閥至第五三通閥截止時，執(zhí)行熱水供應(yīng)操作或冷水供應(yīng)操 作。當(dāng)控制裝置使第一三通閥、第三三通閥和第五三通閥導(dǎo)通并使第二三通閥和第 四三通閥截止時，執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的操作。當(dāng)控制裝置使第一三通閥、第二三通閥和第五三通閥導(dǎo)通并使第三三通閥和第 四三通閥截止時，執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的操作。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)包括室外單元，所述室外單元 包括壓縮機(jī)、室外空氣熱交換器、膨脹裝置以及水-制冷劑熱交換器；室內(nèi)單元，所述室內(nèi) 單元包括與室外空氣熱交換器進(jìn)行熱交換的室內(nèi)空氣熱交換器；熱水供應(yīng)單元，與水-制 冷劑熱交換器進(jìn)行熱交換，其中，所述室外單元還包括第一制冷劑管單元，所述第一制冷 劑管單元包括連接壓縮機(jī)和室外空氣熱交換器的第一制冷劑管、連接室外空氣熱交換器和 膨脹裝置的第三制冷劑管、連接膨脹裝置和水-制冷劑熱交換器的第四制冷劑管以及連接 水-制冷劑熱交換器和壓縮機(jī)的第二制冷劑管；第一三通閥，設(shè)置在第一制冷劑管上；第 二三通閥，設(shè)置在第一三通閥和室外空氣熱交換器之間；第三三通閥，設(shè)置在第三制冷劑管 上；第四三通閥，設(shè)置在第四制冷劑管上；第五三通閥，設(shè)置在第二制冷劑管上；第一旁路 管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的第一制冷劑管單元； 第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通閥；第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交 換器；第四旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管；第一水循環(huán)管單元，通過水-制冷劑熱 交換器，所述室內(nèi)單元還包括第二制冷劑管單元，所述第二制冷劑管單元包括將室內(nèi)空氣 熱交換器連接到第五三通閥的第一制冷劑管以及將室內(nèi)空氣熱交換器連接到第三旁路管 的第二制冷劑管。所述熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)還可包括用于控制第一三通閥至第五三通閥的導(dǎo)通/ 截止?fàn)顟B(tài)的控制裝置。當(dāng)控制裝置使第一三通閥導(dǎo)通時，第一制冷劑管單元的第一制冷劑管可被連接到
5第一旁路管。當(dāng)控制裝置使第二三通閥導(dǎo)通時，第一制冷劑管單元的第一制冷劑管可被連接到
第二旁路管。當(dāng)控制裝置使第三三通閥導(dǎo)通時，第一制冷劑管單元的第三制冷劑管可被連接到
第二旁路管至第四旁路管。當(dāng)控制裝置使第四三通閥導(dǎo)通時，第一制冷劑管單元的第四制冷劑管可被連接到
第三旁路管。當(dāng)控制裝置使第五三通閥導(dǎo)通時，第一制冷劑管單元的第二制冷劑管可被連接到 第二制冷劑管單元的第一制冷劑管。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室外單元包括第一制冷劑 管單元，壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥、室外空氣熱交換器、第三三通閥、電子膨脹閥、第 四三通閥、水-制冷劑熱交換器和第五三通閥被依次連接到第一制冷劑管單元；第一旁路 管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的第一制冷劑管單元； 第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通閥；第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交 換器；第四旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管；水循環(huán)管單元，與水-制冷劑熱交換器 中的制冷劑進(jìn)行熱交換。所述室外單元還可包括制冷劑分管，所述制冷劑分管連接到第五三通閥并暴露于 外部，第三旁路管可設(shè)置在制冷劑分管的上方并暴露于外部。所述水循環(huán)管單元可包括第一水循環(huán)管和第二水循環(huán)管，第一水循環(huán)管和第二水 循環(huán)管設(shè)置在第三旁路管和制冷劑分管的下方并沿豎直方向布置，以通過水-制冷劑熱交 換器并暴露于外部。


通過下面結(jié)合附圖對實施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面將會變得 清楚和更加容易理解，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的示意圖；圖2是示出用于圖1的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)中的制冷循環(huán)設(shè)備和水循環(huán)管單元的 視圖；圖3是示出圖2的制冷循環(huán)設(shè)備的控制裝置的視圖；圖4是示出圖1的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室外單元的視圖；圖5是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣冷卻操作過程中制冷劑的流動的視 圖；圖6是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣加熱操作過程中制冷劑的流動的視 圖；圖7是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在熱水供應(yīng)操作過程中制冷劑的流動的視圖；圖8是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在冷水供應(yīng)操作過程中制冷劑的流動的視圖；圖9是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的一個操作 過程中制冷劑的流動的視圖；圖10是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的另一操作過程中制冷劑的流動的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號始終指 示相同的元件。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的示意圖，圖2是示 出用于圖1的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)中的制冷循環(huán)設(shè)備和水循環(huán)管單元的視圖，圖3是示出 圖2的制冷循環(huán)設(shè)備的控制裝置的視圖。如圖1至圖3所示，根據(jù)本實施例的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)1包括制冷循環(huán)設(shè)備2， 制冷循環(huán)設(shè)備2包括室外單元10和室內(nèi)單元20。制冷循環(huán)設(shè)備2對儲存在熱水供應(yīng)單元 3中的水執(zhí)行熱交換，因此使水能夠用于加熱地板或供應(yīng)熱水。制冷循環(huán)設(shè)備2形成制冷循環(huán)以選擇性地執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻操作、室內(nèi)空氣加熱 操作、熱水供應(yīng)操作和冷水供應(yīng)操作。制冷循環(huán)設(shè)備2包括布置在室外的室外單元10以及布置在室內(nèi)的室內(nèi)單元20。室外單元10包括第一制冷劑管單元11，形成為閉合環(huán)路；壓縮機(jī)12 ；室外空氣 熱交換器13 ；膨脹裝置14 ；水-制冷劑熱交換器15 ；三通閥16A-16E，安裝在第一制冷劑管 單元11上；旁路管17A-17D，使第一制冷劑管單元11旁路通過。室內(nèi)單元20包括室內(nèi)空氣 熱交換器21，室內(nèi)空氣熱交換器21通過第二制冷劑管單元22A和22B被連接到三通閥16E 和旁路管17C。壓縮機(jī)12將制冷劑從低溫低壓氣態(tài)壓縮成高溫高壓氣態(tài)。壓縮機(jī)12可包括具有 根據(jù)熱水負(fù)荷Oiot water load)可變的壓縮容量的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)。壓縮機(jī)12可包括具有根據(jù)輸入頻率可變的壓縮容量的變頻壓縮機(jī)，或者壓縮機(jī) 12可包括多個恒速壓縮機(jī)的組合，其中，每個壓縮機(jī)均具有不變的壓縮容量。壓縮機(jī)12通過第一制冷劑管單元11的第一制冷劑管IlA被連接到室外空氣熱交 換器13，并通過第一制冷劑管單元11的第二制冷劑管IlB被連接到水-制冷劑熱交換器 15。室外空氣熱交換器13是在制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器。當(dāng)然， 將空氣吹到室外空氣熱交換器13以在制冷劑和室外空氣之間執(zhí)行熱交換的室外風(fēng)扇(未 示出)可被安裝在室外空氣熱交換器13中。這樣的室外空氣熱交換器13通過第一制冷劑 管單元11的第一制冷劑管IlA被連接到壓縮機(jī)12，并通過第一制冷劑管單元11的第三制 冷劑管IlC被連接到膨脹裝置14，如圖2中所示。膨脹裝置14是一種使通過室外空氣熱交換器13和水-制冷劑熱交換器15之間的 管道的制冷劑膨脹或?qū)⑵浣財嗟目勺兣蛎浹b置，膨脹裝置14包括開度可變的電子膨脹閥， 以調(diào)節(jié)制冷劑的量。膨脹裝置14通過第一制冷劑管單元11的第三制冷劑管IlC被連接到室外空氣熱 交換器13，并通過第一制冷劑管單元11的第四制冷劑管IlD被連接到水-制冷劑熱交換器 15。水-制冷劑熱交換器15是這樣一種熱交換器，其在被壓縮機(jī)12壓縮的高溫高壓 氣態(tài)制冷劑和水循環(huán)管單元19A、19B、31A和31B中的水之間進(jìn)行熱交換，或者在通過膨脹裝置14而發(fā)生膨脹的低溫低壓氣態(tài)制冷劑和水循環(huán)管單元19A、19B、31A和31B中的水之 間進(jìn)行熱交換。水-制冷劑熱交換器15通過第一制冷劑管單元11的第二制冷劑管IlB被連接到 壓縮機(jī)12，并通過第一制冷劑管單元11的第四制冷劑管IlD被連接到膨脹裝置14。此外，通過水-制冷劑熱交換器15的第一水循環(huán)管單元19A和19B被連接到 水-制冷劑熱交換器15。第一水循環(huán)管單元19A和19B包括布置在上部的第一水循環(huán)管 19A以及布置在下部的第二水循環(huán)管19B，并且第一水循環(huán)管19A和第二水循環(huán)管19B暴露 于室外單元10的外部。第一水循環(huán)管19A和第二水循環(huán)管19B分別被連接到將稍后進(jìn)行 描述的熱水供應(yīng)單元3的第二水循環(huán)管單元31A和31B的第一水循環(huán)管31A和第二水循環(huán) 管31B，以在水和制冷劑之間執(zhí)行熱交換。熱水供應(yīng)單元3包括第二水循環(huán)管單元31A和31B，以與室外單元10的水-制冷 劑熱交換器15以及第一水循環(huán)管單元19A和19B執(zhí)行熱交換。熱水供應(yīng)單元3還包括連 接到第二水循環(huán)管單元31A和31B的儲罐32，以儲存熱交換水。儲存在儲罐32中的水可用 于加熱地板或供應(yīng)熱水。室內(nèi)空氣熱交換器21在室內(nèi)空氣和制冷劑之間執(zhí)行熱交換。當(dāng)然，將空氣吹到室 內(nèi)空氣熱交換器21以在制冷劑和室內(nèi)空氣之間執(zhí)行熱交換的室內(nèi)風(fēng)扇(未示出)可被安 裝在室內(nèi)空氣熱交換器21中。室內(nèi)空氣熱交換器21通過第二制冷劑管單元22A和22B的第一制冷劑管22A被 連接到制冷劑分管18，制冷劑分管18連接到將稍后進(jìn)行描述的第五三通閥16E，室內(nèi)空氣 熱交換器21通過第二制冷劑管單元22k和22B的第二制冷劑管22B被連接到將稍后進(jìn)行 描述的第三旁路管17C。三通閥16A-16E和旁路管17A-17D被設(shè)置在第一制冷劑管單元11上，以調(diào)節(jié)制冷 循環(huán)設(shè)備2中的制冷劑的流動。當(dāng)三通閥16A-16E從截止?fàn)顟B(tài)變成導(dǎo)通狀態(tài)時，三通閥16A-16E中的每個三通閥 均改變其通道，以使制冷劑能夠從第二制冷劑管單元22A和22B以及第一制冷劑管單元11 流向旁路管17A-17D。三通閥16A-16E包括第一三通閥16A，設(shè)置在連接壓縮機(jī)12和室外空氣熱交換 器13的第一制冷劑管IlA上；第二三通閥16B，設(shè)置在第一三通閥16A和室外空氣熱交換 器13之間；第三三通閥16C，設(shè)置在連接室外空氣熱交換器13和膨脹裝置14的第三制冷 劑管IlC上；第四三通閥16D，設(shè)置在連接膨脹裝置14和水-制冷劑熱交換器15的第四制 冷劑管IlD上；第五三通閥16E，設(shè)置在連接水-制冷劑熱交換器15和壓縮機(jī)12的第二制 冷劑管IlB上。旁路管17A-17D包括第一旁路管17A，連接第一三通閥16A和第二制冷劑管IlB ； 第二旁路管17B，連接第二三通閥16B和第三三通閥16C ；第三旁路管17C，連接第四三通閥 16D和室內(nèi)空氣熱交換器21 ；第四旁路管17D，連接第二旁路管17B和第三旁路管17C。根據(jù)本實施例的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)還包括控制裝置4。當(dāng)來自遙控器或傳感器的信號輸入到控制裝置4時，控制裝置4基于輸入的信號 控制壓縮機(jī)12、膨脹裝置14、第一三通閥16A、第二三通閥16B、第三三通閥16C、第四三通閥 16D和第五三通閥16E的操作。通過在控制裝置4的控制下操作相應(yīng)的三通閥16A-16E來執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)1的多種操作。首先，熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)1的制冷循環(huán)設(shè)備2通過使被壓縮機(jī)12壓縮的制冷劑 依次循環(huán)至室外空氣熱交換器13、膨脹裝置14、室內(nèi)空氣熱交換器21和壓縮機(jī)12來執(zhí)行 室內(nèi)空氣冷卻操作，并通過使被壓縮機(jī)12壓縮的制冷劑依次循環(huán)至室內(nèi)空氣熱交換器21、 膨脹裝置14、室外空氣熱交換器13和壓縮機(jī)12來執(zhí)行室內(nèi)空氣加熱操作。此外，熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)1的制冷循環(huán)設(shè)備2通過使被壓縮機(jī)12壓縮的制冷劑 依次循環(huán)至室外空氣熱交換器13、膨脹裝置14、水-制冷劑熱交換器15和壓縮機(jī)12來執(zhí) 行冷水供應(yīng)操作，并通過使被壓縮機(jī)12壓縮的制冷劑依次循環(huán)至水-制冷劑熱交換器15、 膨脹裝置14、室外空氣熱交換器13和壓縮機(jī)12來執(zhí)行熱水供應(yīng)操作。此外，熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)1的制冷循環(huán)設(shè)備2通過使被壓縮機(jī)12壓縮的制冷劑 依次循環(huán)至水-制冷劑熱交換器15、膨脹裝置14、室內(nèi)空氣熱交換器21和壓縮機(jī)12來執(zhí) 行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的第一操作，并通過使被壓縮機(jī)12壓縮的制冷劑依次 循環(huán)至水-制冷劑熱交換器15、膨脹裝置14、室外空氣熱交換器13、室內(nèi)空氣熱交換器21 和壓縮機(jī)12來執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的第二操作。這里，如果控制裝置4判斷僅室內(nèi)空氣熱交換器21就足以作為供應(yīng)熱水的熱源， 則執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的第一操作，如果控制裝置4判斷僅室內(nèi)空氣熱交 換器21不足以作為供應(yīng)熱水的熱源，則執(zhí)行進(jìn)一步使用室外空氣熱交換器13的室內(nèi)空氣 冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的第二操作。以下，將參照圖5至圖10對根據(jù)由控制裝置4控制的三通閥16A-16E的導(dǎo)通/截 止?fàn)顟B(tài)的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)1的單獨(dú)操作和結(jié)合操作進(jìn)行描述。首先，將參照圖5對熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣冷卻操作進(jìn)行描述。圖5是 示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣冷卻操作過程中制冷劑的流動的視圖。如圖5中所示，當(dāng)執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣冷卻操作時，控制裝置4使 第一三通閥至第三三通閥16A-16C截止，并使第四三通閥16D和第五三通閥16E導(dǎo)通。因此，如圖5中的箭頭所示，制冷劑依次流向壓縮機(jī)12、第一三通閥16A、第二三通 閥16B、室外空氣熱交換器13、第三三通閥16C、膨脹裝置14、第四三通閥16D、室內(nèi)空氣熱交 換器21、第五三通閥16E和壓縮機(jī)12。具體地講，第四三通閥16D導(dǎo)通，以使制冷劑能夠通過第三旁路管17C和第二制冷 劑管單元22A和22B的第二制冷劑管22B流向室內(nèi)空氣熱交換器21，第五三通閥16E導(dǎo)通， 以使已經(jīng)從第二制冷劑管單元22A和22B的第一制冷劑管22A和制冷劑分管18引入的制 冷劑能夠從第五三通閥16E沿著第一制冷劑管單元11的第二制冷劑管IlB流向壓縮機(jī)12。這里，制冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，被壓縮的制冷劑放熱，并因此在通過室外空 氣熱交換器13時冷凝，冷凝的制冷劑在通過膨脹裝置14時膨脹，膨脹的制冷劑在通過室內(nèi) 空氣熱交換器21時吸熱，從而執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻操作。此時，由于第四三通閥16D和第五三 通閥16E導(dǎo)通，因此制冷劑并未流向水-制冷劑熱交換器15，所以熱水供應(yīng)單元3不運(yùn)行。接著，將參照圖6對熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣加熱操作進(jìn)行描述。圖6是 示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣加熱操作過程中制冷劑的流動的視圖。如圖6中所示，當(dāng)執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣加熱操作時，控制裝置4使 第一三通閥至第三三通閥16A-16C截止，并使第四三通閥16D和第五三通閥16E導(dǎo)通。
因此，如圖6中的箭頭所示，制冷劑依次流向壓縮機(jī)12、第五三通閥16E、室內(nèi)空氣 熱交換器21、第四三通閥16D、膨脹裝置14、第三三通閥16C、室外空氣熱交換器13、第二三 通閥16B、第一三通閥16A和壓縮機(jī)12。具體地講，第五三通閥16E導(dǎo)通，以使已經(jīng)從第一制冷劑管單元11的第二制冷劑 管IlB引入的制冷劑能夠從第五三通閥16E通過制冷劑分管18和第二制冷劑管單元22A和 22B的第一制冷劑管22A流向室內(nèi)空氣熱交換器21，第四三通閥16D導(dǎo)通，以使已經(jīng)從第三 旁路管17C引入的制冷劑能夠沿著第四制冷劑管IlD從第四三通閥16D流向膨脹裝置14。這里，制冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，被壓縮的制冷劑放熱，并因此在通過室內(nèi)空 氣熱交換器21時冷凝，冷凝的制冷劑在通過膨脹裝置14時膨脹，膨脹的制冷劑在通過室外 空氣熱交換器13時吸熱，從而執(zhí)行室內(nèi)空氣加熱操作。此時，由于第四三通閥16D和第五三 通閥16E導(dǎo)通，因此制冷劑并未流向水-制冷劑熱交換器15，所以熱水供應(yīng)單元3不運(yùn)行。接著，將參照圖7對熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的熱水供應(yīng)操作進(jìn)行描述。圖7是示出 熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在熱水供應(yīng)操作過程中制冷劑的流動的視圖。如圖7中所示，當(dāng)執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的熱水供應(yīng)操作時，控制裝置4使所有 的第一三通閥至第五三通閥16A-16E截止。因此，如圖7中的箭頭所示，制冷劑依次流向壓縮機(jī)12、第五三通閥16E、水-制 冷劑熱交換器15、第四三通閥16D、膨脹裝置14、第三三通閥16C、室外空氣熱交換器13、第 二三通閥16B、第一三通閥16A和壓縮機(jī)12。具體地講，第五三通閥16E截止，以使制冷劑能夠沿著第一制冷劑管單元11的第 二制冷劑管IlB從壓縮機(jī)12流向水-制冷劑熱交換器15。在這種情況下，制冷劑僅通過第 一制冷劑管單元11，而不通過第二制冷劑管單元22A和22B或旁路管17A-17D。這里，制冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，被壓縮的制冷劑放熱，并因此在通過水-制冷 劑熱交換器15時冷凝，冷凝的制冷劑在通過膨脹裝置14時膨脹，膨脹的制冷劑在通過室外 空氣熱交換器13時吸熱，從而執(zhí)行熱水供應(yīng)操作。接著，將參照圖8對熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的冷水供應(yīng)操作進(jìn)行描述。圖8是示出 熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在冷水供應(yīng)操作過程中制冷劑的流動的視圖。如圖8中所示，當(dāng)執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的冷水供應(yīng)操作時，控制裝置4使所有 的第一三通閥至第五三通閥16A-16E截止。因此，如圖8中的箭頭所示，制冷劑依次流向壓縮機(jī)12、第一三通閥16A、第二三通 閥16B、室外空氣熱交換器13、第三三通閥16C、膨脹裝置14、第四三通閥16D、水-制冷劑熱 交換器15、第五三通閥16E和壓縮機(jī)12。具體地講，第五三通閥16E截止，以使制冷劑能夠沿著第一制冷劑管單元11的第 二制冷劑管IlB從水-制冷劑熱交換器15流向壓縮機(jī)12。在這種情況下，制冷劑僅通過第 一制冷劑管單元11，而不通過第二制冷劑管單元22A和22B或旁路管17A-17D。這里，制冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，被壓縮的制冷劑放熱，并因此在通過室外空 氣熱交換器13時冷凝，冷凝的制冷劑在通過膨脹裝置14時膨脹，膨脹的制冷劑在通過 水-制冷劑熱交換器15時吸熱，從而執(zhí)行冷水供應(yīng)操作。接著，將參照圖9和圖10對熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié) 合的操作進(jìn)行描述。
圖9是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的一個操作 過程中制冷劑的流動的視圖。如圖9中所示，當(dāng)執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的 一個操作時，控制裝置4使第一三通閥16A、第三三通閥16C和第五三通閥16E導(dǎo)通，并使第 二三通閥16B和第四三通閥6D截止。因此，如圖9中的箭頭所示，制冷劑依次流向壓縮機(jī)12、第一三通閥16A、水-制冷 劑熱交換器15、第四三通閥16D、膨脹裝置14、第三三通閥16C、室內(nèi)空氣熱交換器21和壓 縮機(jī)12。具體地講，第一三通閥16A導(dǎo)通，以使制冷劑能夠沿著第一旁路管17A流向水-制 冷劑熱交換器15。此外，第三三通閥16C導(dǎo)通，以使制冷劑能夠流向第二旁路管17B，第二三 通閥16B截止，以使制冷劑能夠沿著第四旁路管17D、第三旁路管17C以及第二制冷劑管單 元22k和22B的第二制冷劑管22B流向室內(nèi)空氣熱交換器21。這里，制冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，被壓縮的制冷劑放熱，并因此在通過水-制冷 劑熱交換器15時冷凝，冷凝的制冷劑在通過膨脹裝置14時膨脹，膨脹的制冷劑在通過室內(nèi) 空氣熱交換器21時吸熱，從而執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的操作。圖10是示出熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)在室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合的另一操作 過程中制冷劑的流動的視圖。如圖10中所示，當(dāng)執(zhí)行熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié)合 的另一操作時，控制裝置4使第一三通閥16A、第二三通閥16B和第五三通閥16E導(dǎo)通，并使 第三三通閥16C和第四三通閥16D截止。因此，如圖10中的箭頭所示，制冷劑依次流向壓縮機(jī)12、第一三通閥16A、水-制 冷劑熱交換器15、第四三通閥16D、膨脹裝置14、第三三通閥16C、室外空氣熱交換器13、第 二三通閥16B、室內(nèi)空氣熱交換器21和壓縮機(jī)12。這里，制冷劑在壓縮機(jī)12中被壓縮，被壓縮的制冷劑放熱，并因此在通過水-制冷 劑熱交換器15時冷凝，冷凝的制冷劑在通過膨脹裝置14時膨脹，膨脹的制冷劑在通過室外 空氣熱交換器13和室內(nèi)空氣熱交換器21時吸熱，從而執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱水供應(yīng)相結(jié) 合的操作。通過以上描述清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)選擇性 地執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻操作、室內(nèi)空氣加熱操作、熱水供應(yīng)操作和冷水供應(yīng)操作，并利用由室 內(nèi)空氣冷卻操作所產(chǎn)生的廢熱來執(zhí)行熱水供應(yīng)操作。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的制冷循環(huán)設(shè)備、熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)及其室外 單元可加熱水以利用加熱的水來冷卻和加熱室內(nèi)空氣并同時加熱室內(nèi)地板，并利用在室內(nèi) 空氣冷卻操作過程中所產(chǎn)生的廢熱來加熱水以供應(yīng)熱水。盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解， 在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的精神和原理的情況下，可以對這些 實施例進(jìn)行改變。
1權(quán)利要求
1.一種制冷循環(huán)設(shè)備，包括制冷劑管單元，壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥、室外空氣熱交換器、第三三通閥、電 子膨脹閥、第四三通閥、水-制冷劑熱交換器、第五三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器被依次連接 到制冷劑管單元；第一旁路管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的制冷劑管單元；第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通閥； 第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器； 第四旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy至第五三通閥截止時，制 冷劑通過制冷劑管單元，而不通過第一旁路管至第四旁路管中的任何一個。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第三三通閥和第五三通 閥導(dǎo)通且第二三通閥和第四三通閥截止時，制冷劑通過制冷劑管單元以及第一旁路管至第 四旁路管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第二三通閥和第三三 通閥截止且第四三通閥和第五三通閥導(dǎo)通時，制冷劑通過第三旁路管流向室內(nèi)空氣熱交換ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第三三通閥和第五三通 閥導(dǎo)通且第二三通閥和第四三通閥截止時，制冷劑通過第一旁路管流向水-制冷劑熱交換 器，然后依次通過第四三通閥、電子膨脹閥、第三三通閥、第二旁路管、第四旁路管和第三旁 路管流向室內(nèi)空氣熱交換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)設(shè)備，其中，當(dāng)?shù)谝蝗ㄩy、第二三通閥和第五三通 閥導(dǎo)通且第三三通閥和第四三通閥截止時，制冷劑通過第一旁路管流向水-制冷劑熱交換 器，然后依次通過第四三通閥、電子膨脹閥、第三三通閥、室外空氣熱交換器、第二三通閥、 第二旁路管、第四旁路管和第三旁路管流向室內(nèi)空氣熱交換器。
7.一種熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)，所述熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)包括室外單元、室內(nèi)單元和熱 水供應(yīng)單元，其中室外單元包括第一制冷劑管單元，壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥、室外空氣熱交換器、第三三通 閥、電子膨脹閥、第四三通閥、水-制冷劑熱交換器和第五三通閥被依次連接到第一制冷劑 管單元；第一旁路管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的第一制 冷劑管單元；第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通閥； 第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器； 第四旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管； 第一水循環(huán)管單元，與水-制冷劑熱交換器中的制冷劑進(jìn)行熱交換， 室內(nèi)單元包括室內(nèi)空氣熱交換器和第二制冷劑管單元，第二制冷劑管單元將室內(nèi)空氣 熱交換器連接到第五三通閥和第三旁路管，熱水供應(yīng)單元包括第二水循環(huán)管單元和儲罐，第二水循環(huán)管單元連接到第一水循環(huán)管 單元，儲罐連接到第二水循環(huán)管單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)，所述熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)還包括用于 控制第一三通閥至第五三通閥的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)，其中，當(dāng)控制裝置使第一三通閥至第 三三通閥截止并使第四三通閥和第五三通閥導(dǎo)通時，執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻操作或室內(nèi)空氣加 熱操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)，其中，當(dāng)控制裝置使第一三通閥至第 五三通閥截止時，執(zhí)行熱水供應(yīng)操作或冷水供應(yīng)操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)，其中，當(dāng)控制裝置使第一三通閥、第 三三通閥和第五三通閥導(dǎo)通并使第二三通閥和第四三通閥截止時，執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱 水供應(yīng)相結(jié)合的操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)，其中，當(dāng)控制裝置使第一三通閥、第 二三通閥和第五三通閥導(dǎo)通并使第三三通閥和第四三通閥截止時，執(zhí)行室內(nèi)空氣冷卻和熱 水供應(yīng)相結(jié)合的操作。
13.一種熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)的室外單元，包括第一制冷劑管單元，壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥、室外空氣熱交換器、第三三通 閥、電子膨脹閥、第四三通閥、水-制冷劑熱交換器和第五三通閥被依次連接到第一制冷劑 管單元；第一旁路管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的第一制 冷劑管單元；第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通閥；第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器；第四旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管；水循環(huán)管單元，與水-制冷劑熱交換器中的制冷劑進(jìn)行熱交換。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的室外單元，所述室外單元還包括制冷劑分管，所述制冷劑 分管連接到第五三通閥并暴露于外部，其中，第三旁路管設(shè)置在制冷劑分管的上方并暴露于外部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的室外單元，其中，所述水循環(huán)管單元包括第一水循環(huán)管和 第二水循環(huán)管，第一水循環(huán)管和第二水循環(huán)管設(shè)置在第三旁路管和制冷劑分管的下方并沿 豎直方向布置，以通過水-制冷劑熱交換器并暴露于外部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制冷循環(huán)設(shè)備、熱泵式熱水供應(yīng)空調(diào)及其室外單元，其加熱水以冷卻和加熱室內(nèi)空氣并同時加熱室內(nèi)地板。所述制冷循環(huán)設(shè)備包括制冷劑管單元，壓縮機(jī)、第一三通閥、第二三通閥、室外空氣熱交換器、第三三通閥、電子膨脹閥、第四三通閥、水-制冷劑熱交換器、第五三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器被依次連接到制冷劑管單元；第一旁路管，將第一三通閥連接到在水-制冷劑熱交換器和第五三通閥之間的制冷劑管單元；第二旁路管，連接第二三通閥和第三三通閥；第三旁路管，連接第四三通閥和室內(nèi)空氣熱交換器；第四旁路管，連接第二旁路管和第三旁路管。
文檔編號F25B13/00GK102109246SQ201010565148
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者吳宰爀, 慎世勛, 趙成訓(xùn), 金俊衡 申請人:三星電子株式會社