空调生活热水机

本发明空调生活热水机又称空调(热水)机、空气能生活热水空调等，本发明涉及空调制冷和生活热水设备领域，尤其涉及家用、商用空调和生活热水设备产品。

目前市场空调、生活热水设备广泛为家庭和商业服务等行业使用，特别是夏天空调制冷排放大量热形成热岛效应，造成住宅区、人们工作与生活环境热污染，到了春秋季空调闲置，只能夏冬季使用利用率很低；生活热水的设备一年四季使用，包括电热水器、燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉、燃煤锅炉等供生活热水或集中供热耗费大量电能、油、气、煤等石化资源，不但消耗大量能源，并逐渐带来能源危机，威胁人类的生存，还会对环境排放污染，对大气产生温室效应，人类越来越迫切需要高效节能产品，需要低碳生活，对此有些企业采取应对措施开发相应节能产品，但还存在以下问题：

1.开发生产空气能热水器代替电热水器，虽然比电热水器节电一半以上，但夏季制热水仍有一半的能量制冷量浪费没有利用；

2.部分企业开发生产带热回收空调机组，利用空调制冷排放热回收制热水，因技术不成熟实际运行中问题频繁，用户只能凑合使用并不认可，所以产量不大，形成商品还需要攻克解决技术上的难关；

3.家用空调和热水器是社会庞大的家庭用户产品，因耗电量大，不少企业尝试开发高效节能的生活热水空调，但都因技术不过关，运行性能稳定性、可靠性差而没有成功。

综上所述生活热水空调的不成功，根本原因还是系统设计有问题，关键技术没有研究透，性能匹配不过关，造成产品样机问世已二十年了，仍然徘徊难以形成商品投放市场。

本发明空调生活热水机，是为了解决技术不成熟的问题，通过本技术发展在使用制冷+生活热水功能中，将以常规空调和空气能热水器双倍的能效比和性价比，成为当之无愧的高效节能低碳生活产品，并逐渐走进千家万户。

本发明空调生活热水机，目的在于提供一种技术能使空调运行过程中具有：制冷+制生活热水功能；单独制生活热水功能；制冷功能；制热功能；在满足四种控制模式基本功能中，其性能可靠，运行工况稳定。

本发明的目的，将通过以下技术方案来实现：

一种发明空调生活热水机，结构包括压缩机、四通阀、冷凝器、节流装置、蒸发器，以及各部件之间连接的管路，其特征在于：压缩机排气管3与连接的四通阀(I)9之间设置有四通阀(II)11，四通阀(II)11出口分三路：左侧一路经单向阀排气管7与四通阀(I)9连接，中间一路连接回液管8进入回气管6，右侧一路与制热水换热器19连接；制热水换热器出口管26分两路：一路穿过电磁阀(II)25与节流装置22出口相接，另一路接管17穿过电磁阀(III)15与冷凝器进口管13相接；节流装置22的出口管23，经另一电磁阀(I)24穿过连接管28与蒸发器4相连；制热水换热器19可采用两水一氟换热型，既可供生活热水，又可供冬季水系统循环采暖；本发明结构中的四通阀(II)11，可以用带排液管的三通阀代替。

本发明空调生活热水机其特征在于：按第一特征系统连接管14与冷凝器进口管13的连接，改为与单向阀排气管7连接，该管路的改变系统具有制热+制热水功能。

本发明空调生活热水机其特征在于：按第一特征另增加一单向阀组29和储液器30结构，按图3方位单向阀组由四只单向阀通过管路呈矩形同向布置，电磁阀25出口分两路：一路连通单向阀组29左侧，一路连通进储液器30左下方；节流装置22，左端连通进储液器30右下方，右端与单向阀组29右侧连通；冷凝器出口管21连通单向阀组的上方中侧；连接管23，连通单向阀组的下方中侧；本结构增加单向阀组、储液器装置后适合较大容量产品结构。

本发明空调生活热水机另一特征在于：按第一特征另增加29.单向阀(I)；30.储液器；31.节流装置；32.单向阀(II)；按图4方位节流装置22两端并联单向阀(I)29，电磁阀(I)24左端管串接储液器30，蒸发器进口管28中间设节流装置31和单向阀(II)32并联，本系统中制热水换热器19可采用带储液罐的筒式换热器，本结构适合较大容量产品。

本发明空调生活热水机又一特征在于：系统部件冷凝器18采用单排时，可采用图5中冷凝器进口管18-2分别冷媒以单路相邻两路进入向两边分开出入冷凝器出口管18-3，以保证冷媒各进口管和出口管距离最远换热效率最高；冷凝器18采用双排和多排时，同样可采用图6中冷凝器进口管18-2分别冷媒双路相邻四路进入向两边分开出入冷凝器出口管18-3，以保证冷媒各进口管和出口管距离最远换热效率最高；冷凝器出口管可采用直管连通，也可采用分流器管连通；本发明系统中冷凝器进口管18-2和冷凝器出口管18-3可以互换其用途。

本发明特点是从结构上克服了现行开发的空调热回收机技术不熟、运行工况不稳定、性能差、可靠性差等问题，其制冷+生活热水功能运行综合能效比是空调和空气能热水器的两倍，大大提高了空调、生活热水设备产品的能效比、性价比和设备利用率，成为目前空调、生活热水设备中最节能的产品，是人类低碳生活的典型产品，适用于人们生活的一切领域。

图1是本发明实施例结构原理示意图

图2是本发明，图1实施例连接管14与冷凝器进口管13的连接，改为与单向阀排气管7连接的示意图

图3是本发明图1实施例增加一组单向阀和储液器结构原理示意图

图4是本发明图1实施例增加一节流装置结构示意图

图5是本发明实施例中可采用单排冷凝器结构布置示意图

图6是本发明实施例中可采用双排或多排冷凝器结构布置示意图

图1中顺序号表示：1.压缩机；2.气液分离器；3.压缩机排气管；4.蒸发器；5.蒸发器出口管；6.回气管；7.单向阀排气管；8.回液管；9.四通阀(I)；10.四通阀(I)出口接管；11.四通阀(II)；12.制热水换热器进口管；13.冷凝器进口管；14.连接管；15.电磁阀(III)；16.出水管；17.连接管；18.冷凝器；19.制热水换热器；20.进水管；21.冷凝器出口管；22.节流装置；23.连接管；24.电磁阀(I)；25.电磁阀(II)；26.制热水换热器出口管；27.换热水管；28.蒸发器进口管。

图2中表示：按图1结构，连接管14与冷凝器进口管13的连接，改为与单向阀排气管7连接，其余不变。

图3中表示：按图1结构，增加29.单向阀组；30.储液器；其余不变。

图4中表示：按图1结构，增加29.单向阀(I)；30.储液器；31.节流装置；32.单向阀(II)；其余不变。

图5、图6中表示：图1实施例序号18.冷凝器部件的结构布置，18-1三通管；18-2冷凝器进口管；18-3冷凝器出口管；本实施例中冷凝器进口管18-2和冷凝器出口管18-3可以互换。

本发明空调生活热水机有四种功能运行控制模式：

(1)制冷运行模式；(常规基本模式)

(2)制冷+制热水运行模式；

(3)单独制热水运行模式；

(4)制热运行模式；(常规基本模式)

一.以下结合附图1对本发明空调生活热水机实施例作进一步描述：

1、制冷运行工况模式：

压缩机1吸收气液分离器2中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管3进四通阀(II)11，从单向阀排气管7进四通阀(I)9，经四通阀(I)出口接管10，经冷凝器进口管13进入冷凝器18，气态工质冷凝为液态后，经冷凝器出口管21，经节流装置22，节流降压后经电磁阀(I)24，进入蒸发器4蒸发吸热变为气态，经蒸发器出口管5又回到四通阀(I)9，进回气管6，入气液分离器2回压缩机1完成一个周期的制冷循环，此周期循环往复以至无穷实现制冷目的，此模式为常规制冷基本模式。

2、制冷+制热水运行工况模式：

压缩机1吸收气液分离器2中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管3进四通阀(II)11，经制热水换热器19，从连接管17经电磁阀(III)15，入冷凝器18，冷凝液体经节流装置22，经连接管23过电磁阀(I)24，进蒸发器4蒸发吸热变为气态，又回到阀四通阀(I)9，经回气管6，入气液分离器2回压缩机1完成一个周期的制冷+制热水循环，此周期循环往复以至无穷实现制冷同时供生活热水的目的；

本发明制冷+制热水运行控制模式中，制热水低温时室外冷凝风扇电机可设停转或低风运转，热水达到一定温度或设定温度时，如需继续制冷，室外机风扇自动转换高速运转。

3、单独制热水运行工况模式：

压缩机1吸收气液分离器2中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管3进四通阀(II)11，经制热水换热器19，气态工质冷凝为液态通过制热水换热器出口管经电磁阀(II)25入节流装置22节流降压，通过冷凝器18，此时冷凝器18承担蒸发器作用，液态工质蒸发吸热变为气态后，进入四通阀(I)9经回气管6，入气液分离器2回压缩机1完成一个周期的单独制热水循环，此周期循环往复以至无穷可实现专门供生活热水功能目的；本系统结构制热水工况撇开了室内侧蒸发器，减小了系统运行负载和空气能热水器完全相同，具有稳定、可靠、高效制热水特点；

本发明单独制热水控制可实现按设定热水温度恒定运行，也可按设定热水温度自动停机。

4、制热运行工况模式：

压缩机1吸收气液分离器2中的气态工质，压缩成高温高压气体后，经排气管3进四通阀(II)11，从单向阀排气管7进四通阀(I)9，经蒸发器出口管7，进蒸发器4，此时蒸发器4承担冷凝放热作用，再经节流装置22，进入冷凝器18，此时冷凝器18承担蒸发器作用，液态工质蒸发吸热变为气态后，又回到四通阀(I)9，从回气管6入气液分离器2回压缩机1，完成一个周期的制热循环，此周期循环往复以至无穷实现制热目的，此模式为常规制热基本模式；制热运行工况中，当满足化霜条件按常规现有技术循环化霜不再表述。

二.图2～图6实施例描述：

图2中所示：在图1实施例中系统连接管14与冷凝器进口管13的连接，改为与单向阀排气管7连接，其余不变；改变管路后系统具有图1实施例中全部功能，另增加了制热+制热水功能，因制热和制热水都需要制热量，需求能量增大1倍供热速度大大降低，此功能可用制热或专制热水代替，不推荐经常使用。

图3中所示：在图1实施例中增加29.单向阀组；30.储液器；

按图示方位，单向阀组由四只单向阀通过管路呈矩形同向布置，在图1实施例中的电磁阀25出口分两路：一路连通单向阀组29左侧，一路连通进储液器30左下方；在图1实施例中的节流装置22，左端连通进储液器30右下方，右端与单向阀组29右侧连通；在图1实施例中的冷凝器出口管21连通单向阀组的上方中侧；连接管23，连通单向阀组的下方中侧；图3实施例增加单向阀组、储液器装置后适合较大容量产品结构。

图4中所示：在图1实施例中增加29.单向阀(I)；30.储液器；31.节流装置；32.单向阀(II)；按图1实施例中的节流装置22两端并联单向阀(I)29，电磁阀(I)24左端管串接储液器30，蒸发器进口管28中间并联节流装置31和单向阀(II)32，本系统中制热水换热器19可采用带储液罐的筒式换热器，图4实施例适合较大容量产品结构。

图5中所示：系统部件冷凝器18采用单排时，可采用冷凝器进口管18-2分别冷媒以单路相邻两路进入向两边分开出入冷凝器出口管18-3，以保证冷媒各进口管和出口管距离最远换热效率最高；

图6中所示：冷凝器18采用双排时，同样可采用冷凝器进口管18-2分别冷媒双路相邻四路进入向两边分开出入冷凝器出口管18-3，以保证冷媒各进口管和出口管距离最远换热效率最高；冷凝器出口管可采用直管连通，也可采用分流器管连通。

图2～图6实施例中，运行工况和图1实施例基本相同不再表述。

本发明空调生活热水机实用于家用系列产品和商用系列产品，两系列产品系统原理基本相同，本发明系统为单压缩机系统，压缩机可采用定频或变频，如需大容量设计，也可实现双压缩机系统或多压缩机系统组合；有关系统设置中如：节流装置前可设有过滤器，冷凝换热器后可设储液器，还有气液分离器、回热器、回油器等有关性能设置的现有技术，以及制热水换热器可采用多种换热方式包括：直热式、水循环式、工质盘管加热式、两氟一水换热、两水一氟换热、多管路电磁阀控制等多种换热器结构与功能应用，本制热水换热器作为代表总称，就不再详细表述。