專利名稱：空調熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調熱水器及其控制方法，特別是指一種具有制冷(單獨對 空氣制冷)、制熱(單獨對空氣制熱)、制熱水(單獨制熱水)、制冷制熱水(對空氣制冷同 時制熱水)、制熱制熱水(對室內空氣制熱同時制取熱水)五種功能模式的空調熱水器。
背景技術：
現有技術中，將空調功能與熱水器功能結合的空調熱水器已有較多應用，例如圖 1所示的現有技術的一種空調熱水器的結構示意圖。如圖1所示，空調熱水器具有壓縮機 com(可以是多臺并聯)、四通閥4wv、電磁閥sv6、室內換熱器i/d exc (可以是多臺并聯)、 電子膨脹閥LEVI、室外換熱器o/u exc、水換熱器water-exc、電磁閥sv5。在不同的功能模 式下，空調熱水器的冷媒的流程是不同的，具體如下制冷模式壓縮機com —四通閥4wv —室外換熱器o/u-exc —電子膨脹閥Ievl —室內換熱 器i/d exc —電磁閥sv6 —壓縮機com制熱模式壓縮機com —四通閥4wv —電磁閥sv6—室內換熱器i/d exc—電子膨脹閥 Ievl —室外換熱器o/u-exc —壓縮機com制熱水模式壓縮機com —電磁閥sv5 —水換熱器water exc —電子膨脹閥 Ievl —室外換熱器o/u exc —壓縮機com制冷制熱水模式
壓縮機com卞四通閥4wv—室外換熱器o/uexc—電子膨脹閥Iev 1丨
—室內換熱器i/d exc—電磁閥sv6—壓縮機com制熱制熱水模式
壓縮機com …、文'"‘51 J “-^^ ^氣熱器i/d exc
—電子膨I長閥lev 1 —室外換熱器o/u exc—壓縮機com然而上述現有技術的空調熱水器存在如下缺點在制冷制熱水模式下，一部分冷 媒經室外換熱器冷凝后進入室內，另一部分經水換熱器冷凝后進入室內，冷媒分兩條路徑 分別執行不同的功能，沒有將室內吸收的熱量有效利用，空調熱水器的整體效率較低。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種空調熱水器，以有效利用室內吸
■U電磁閥Sν5—7K換熱器water exc
3收的熱量來用于加熱水，提高空調熱水器的整體效率。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案技術方案1 技術方案1的空調熱水器包括壓縮機、水換熱器、室內換熱器、室外 換熱器、第1四通閥、第2四通閥、室外電子膨脹閥、電子膨脹閥、室內電子膨脹閥。第1四 通閥與第2四通閥分別具有第1端口、第2端口、第3端口、第4端口，并且所述第1四通閥 與第2四通閥可分別在第1狀態與第2狀態間切換，該第1狀態是指第1端口與第3端口 連通且第2端口與第4端口連通的狀態，該第2狀態是指第1端口與第2端口連通且第3 端口與第4端口連通的狀態。壓縮機的冷媒出口與第2四通閥的第1端口連接。該第2四通閥的第2端口與水 換熱器的一端連接。該水換熱器的另一端依次通過電子膨脹閥與室內電子膨脹閥連接在室 內換熱器的一端。該室內換熱器的另一端與第1四通閥的第2端口連接。該第1四通閥的 第4端口與壓縮機的冷媒入口連接。室外換熱器的一端通過室外電子膨脹閥連接在電子膨 脹閥與室內電子膨脹閥之間，另一端與第1四通閥的第3端口連接。第1四通閥的第1端 口連接在壓縮機與第2四通閥的第1端口之間，第2四通閥的第3端口封閉。采用技術方案1所述的本實用新型的空調熱水器，可在實現制冷、制熱、制熱水、 制冷制熱水、制熱制熱水著五種功能模式的基礎上，有效利用室內吸收的熱量來用于加熱 水，提高空調熱水器的整體效率。技術方案2 技術方案2是在技術方案1的基礎上實現的，技術方案2的空調熱水 器，其第2四通閥的第4端口連接在壓縮機與第1四通閥的第4端口之間。通過采用技術方案2所述的本實用新型的空調熱水器，當需要除去室外機側的結 霜時，通過該第2四通閥的第4端口可形成一個完整的除霜通路，利用壓縮機輸出的高溫冷 媒除去室外機一側的結霜。技術方案3 技術方案3是在技術方案1的基礎上實現的，技術方案3的空調熱水 器還設置有冷凝器、第2電磁閥、毛細管，該冷凝器連接在上述電子膨脹閥與室內電子膨脹 閥之間，并與第2電磁閥的一端連接，該第2電磁閥的另一端通過第2毛細管與上述壓縮機 的冷媒入口連接。通過采用具有技術方案3所述的電磁閥的結構，當室外機處在較為惡劣高溫的環 境下時，該第2電磁閥接通，以向壓縮機輸送經過冷凝器冷凝的、溫度相對較低冷媒，有效 冷卻壓縮機繞組，防止壓縮機出現異常吸排氣溫度過高，使壓縮機處在較為理想的情況下工作。技術方案4 本實用新型優選，空調熱水器還設置有兩端分別與上述壓縮機的冷 媒出口與冷媒入口連接的第1電磁閥。若采用技術方案4所述的結構，當機器在較為惡劣低溫下啟動時，壓縮機的壓縮 比偏大，容易超出壓縮機的運行范圍，且壓縮機吸入的可能是液態的，導致壓縮機損壞。在 機器啟動時打開此第1電磁閥，可以將排氣側的一部分高壓的溫度較高的氣態冷媒輸送到 吸氣側，可以有效蒸發冷媒入口的液態冷媒，提高吸氣側的壓力，保護壓縮機。

圖1為現有技術的空調熱水器的結構示意圖；[0025]圖2為本發明具體實施方式
的空調熱水器的結構示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的空調熱水器的結構進行說明。圖2所示為本實用新 型的空調熱水器結構的示意圖。為方便起見，在下面的說明中，各部件的通過管道的連接只 敘述為“連接”，即在下面的說明中的“連接”是指通過管道連接。如圖2所示，本實施方式的空調熱水器包括壓縮機com、水換熱器warter exc、 室內換熱器i/d exc、室外換熱器o/u exc、第1四通閥4wvl、第2四通閥4wv2、室外電子膨 脹閥EEV、電子膨脹閥EEV1、室內電子膨脹閥PMV、第1電磁閥svl、第2電磁閥sv2、毛細管 ct、7令凝器con ο第1四通閥4wvl與第2四通閥4wv2分別具有第1端口 d、第2端口 e、第3端口 C、第4端口 s，并且第1四通閥4wvl與第2四通閥4wv2可分別在第1狀態與第2狀態間切 換，該第1狀態是指第1端口 d與第3端口 c連通且第2端口 e與第4端口 s連通的狀態， 該第2狀態是指第1端口 d與第2端口 e連通且第3端口 c與第4端口 s連通的狀態。壓縮機的冷媒出口與第2四通閥4wv2的第1端口 d連接，該第2四通閥4wv2的 第3端口 c與水換熱器的一端連接。該水換熱器的另一端依次通過電子膨脹閥與室內電子 膨脹閥連接在室內換熱器i/dexc的一端。該室內換熱器的另一端與第1四通閥4wvl的第 2端口 e連接。該第1四通閥4wvl的第4端口 s與壓縮機的冷媒入口連接。室外換熱器 的一端通過室外電子膨脹閥連接在電子膨脹閥與室內電子膨脹閥之間，另一端與第1四通 閥的第3端口 c連接。第1四通閥4wvl的第1端口 d連接在壓縮機與第2四通閥4wv2的 第1端口 d之間。第2四通閥4wv2的第2端口 e封閉，第4端口 s通過直接連接在壓縮機 com的冷媒入口上。本實施方式中，該第2四通閥4wv2的第2端口 e的封閉是通過焊死的方式實現的。第1電磁閥svl的兩端分別與壓縮機com的冷媒出口與冷媒入口連接的。第2電 磁閥sv2的一端連接在上述電子膨脹閥與室內電子膨脹閥之間，另一端通過毛細管ct與壓 縮機com的冷媒入口連接。下面對本實用新型的空調熱水器的各工作模式進行說明。制冷模式將第1四通閥4wvl斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端口 c連通且第2 端口 e與第4端口 s連通)、第2四通閥4wv2斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端 口 c連通且第2端口 e與第4端口 s連通)、室外電子膨脹閥EEV打開、電子膨脹閥EEVl關 閉、室內電子膨脹閥PMV打開，從而將空調熱水器置于制冷模式。在制冷模式下，由壓縮機com消耗電能輸出高溫高壓的氣態冷媒，該高溫高壓的 氣態冷媒經過第1四通閥4wvl的第1端口 d與第3端口 c進入室外換熱器o/u exc，在室 外換熱器o/u exc中被冷凝成高壓中溫的液態冷媒，之后該高壓中溫的液態冷媒流入室內 電子膨脹閥PMV，通過室內電子膨脹閥PMV被節流成低溫低壓的液態冷媒，之后該低溫低壓 的液態冷媒進入室內換熱器i/d exc，在室內換熱器i/d exc中被蒸發成低溫低壓的氣態冷 媒，最后經過第1四通閥4wvl的第2端口 e與第4端口 s返回到壓縮機com中，從而完成 一個完整的制冷循環過程。其中低溫低壓的液態冷媒在室內換熱器i/dexc中蒸發的過程就是吸收室內熱量即制冷的過程。在室內換熱器i/dexc中吸收的熱量通過室外換熱器o/ u exc排放到室外側。在制冷模式下，本實用新型的空調熱水器的冷媒流程如下 壓縮機com—第1四通閥4wvl (第1端口 d—第3端口 c)—室外換熱器o/u exc-室外電子膨脹閥EEV —室內電子膨脹閥PMV —室內換熱器i/d exc—第1四通閥4wvl (第 2端口 e —第4端口 s)—壓縮機com制熱模式將第1四通閥4wvl通電切換為第2狀態(第1端口 d與第2端口 e連通且第3 端口 c與第4端口 s連通)、第2四通閥4wv2斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端 口 c連通且第2端口 e與第4端口 s連通)、室外電子膨脹閥EEV打開、電子膨脹閥EEVl關 閉、室內電子膨脹閥PMV打開，從而將空調熱水器置于制熱模式。在制熱模式下，由壓縮機com消耗電能輸出高溫高壓的氣態冷媒，該高溫高壓的 氣態冷媒經過第1四通閥4wvl的第1端口 d與第2端口 e進入室內換熱器i/d exc，在室 內換熱器i/d exc中釋放熱量被冷凝成高壓中溫的液態冷媒，之后，經過室外電子膨脹閥 EEV被節流成低溫低壓的液態冷媒，該低溫低壓的液態冷媒進入室外換熱器o/u exc，在室 外換熱器o/u exc中被蒸發成低溫低壓的氣態冷媒，最后經過第1四通閥4wv 1的第3端 口 c與第4端口 s返回到壓縮機com中，完成一個完整的制熱循環過程。其中，高溫高壓的 氣態冷媒在室內換熱器i/d exc中的冷凝過程就是對室內釋放熱量即制熱的過程。在制熱模式下，本實用新型的空調熱水器的冷媒流程如下壓縮機com—第1四通閥4wvl (第1端口 d—第2端口 e)—室內換熱器i/d exc-室內電子膨脹閥PMV —室外電子膨脹閥EEV —室外換熱器o/u exc—第1四通閥(第3端 口 c —第4端口 s)—壓縮機com制熱水模式將第1四通閥4wvl通電切換為第2狀態(第1端口 d與第2端口 e連通且第3 端口 c與第4端口 s連通)、第2四通閥4wv2斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端 口 c連通且第2端口 e與第4端口 s連通)、室外電子膨脹閥EEV打開、電子膨脹閥EEV 1 打開、室內電子膨脹閥PMV關閉，從而將空調熱水器置于制熱水模式。在制熱水模式下，由壓縮機com消耗電能輸出高溫高壓的氣態冷媒，該高溫高壓 的氣態冷媒經過第2四通閥的第1端口 d與第3端口 c進入水換熱器warter exc，在水換 熱器warter exc中釋放熱量將水加熱后被冷凝成高壓中溫的液態冷媒，之后通過室外電子 膨脹閥EEV被節流成低溫低壓的液態冷媒，之后進入室外換熱器o/u exc，在室外換熱器o/ u exc中被蒸發成低溫低壓的氣態冷媒，最后經過第1四通閥4wvl的第3端口 c與第4端 口 s返回到壓縮機com，完成一個完整的制熱水循環過程。其中高溫高壓的氣態冷媒在水換 熱器warter exc中冷凝的過程就是釋放熱量以加熱水即制熱水的過程。在制熱水模式下，本實用新型的空調熱水器的冷媒流程如下壓縮機com —四通閥4wv2 (第1端口 d —第3端口 c)—水換熱器warter exc — 電子膨脹閥EEVl —室外電子膨脹閥EEV —室外換熱器o/u exc —第1四通閥(第3端口 c —第4端口 s)—壓縮機com制冷制熱水模式[0049]將第1四通閥斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端口 c連通且第2 端口 e與第4端口 s連通)、第2四通閥斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端 口 c連通且第2端口 e與第4端口 s連通)、室外電子膨脹閥EEV關閉、電子膨脹閥EEVl打 開、室內電子膨脹閥PMV打開，從而將空調熱水器置于制冷制熱水模式。在制冷制熱水模式下，由壓縮機com消耗電能輸出高溫高壓的氣態冷媒，該高溫 高壓的氣態冷媒經過第2四通閥的第1端口 d與第3端口 c進入水換熱器warter exc，在 水換熱器warter exc中釋放熱量以加熱水后被冷凝成高壓中溫的液態冷媒，該高壓中溫 的液態冷媒通過室內電子膨脹閥PMV被節流成低溫低壓的液態冷媒后進入室內換熱器i/d exc，在室內換熱器i/d exc中該低溫低壓的液態冷媒蒸發成低溫低壓的氣態冷媒，最后經 過第1四通閥的第2端口 e與第4端口 s返回到壓縮機com中，完成一個完整的制冷制熱 水循環過程。其中，低溫低壓的液態冷媒在室內換熱器i/d exc中蒸發的過程就是吸收室 內熱量即制冷的過程，在室內吸收熱量后，冷媒返回到壓縮機com中，之后被變為高溫高壓 的氣態而加熱水。可見，從室內吸收的熱量被利用以在水換熱器warter exc中加熱水，實 現了熱量的有效利用，降低了整體空調熱水器的能耗，提高了其效率。在制冷制熱水模式下，本實用新型的空調熱水器的冷媒流程如下壓縮機com —四通閥4wv2 (第1端口 d —第3端口 c)—水換熱器warter exc — 電子膨脹閥EEVl —室內電子膨脹閥PMV —室內換熱器i/d exc—第1四通閥(第2端口 e —第4端口 s)—壓縮機com制熱制熱水模式將第1四通閥通電切換為第2狀態(第1端口 d與第2端口 e連通且第3 端口 c與第4端口 s連通)、第2四通閥斷電切換為第1狀態(第1端口 d與第3端 口 c連通且第2端口 e與第4端口 s連通)、室外電子膨脹閥EEV打開、電子膨脹閥EEVl打 開、室內電子膨脹閥PMV打開，從而將空調熱水器置于制熱制熱水模式。在制熱制熱水模式下，由壓縮機com消耗電能輸出高溫高壓的氣態冷媒，該高溫 高壓的氣態冷媒一部分經過第1四通閥^vl的第1端口 d與第2端口 e進入室內換熱器 i/d exc，在室內換熱器i/d exc中被冷凝成高壓中溫的液態冷媒，另一部分經過第2四通 閥的第1端口 d與第3端口 c進入水換熱器warter exc，在水換熱器warter exc中釋放熱 量以加熱水，之后經過電子膨脹閥EEVl與流經室內換熱器i/d exc側的冷媒匯合，匯合后 的冷媒被室外電子膨脹閥EEV節流成低溫低壓的液態冷媒進入室外換熱器o/u exc，在室 外換熱器o/u exc中被蒸發成低溫低壓的氣態冷媒，最后經過第1四通閥的第3端口 c與第4端口 s返回到壓縮機com中，完整一個完整的制熱制熱水循環過程。其中，高溫高 壓的氣態冷媒在室內換熱器i/d exc中被冷凝的過程就是釋放熱量以加熱室內空氣即制熱 的過程，在水換熱器warter exc中釋放熱量的過程就是加熱水即制熱的過程。在制熱制熱水模式下，本實用新型的空調熱水器的冷媒流程如下
壓縮機com·^第2四通閥4 wv—水換熱器—第2電子膨脹閥lev2 -p
—第1四通閥4wvl —室內換熱器i/d exc-----U
—室外電子膨脹閥EEV—室外換熱器o/u exc—第1四通閥—壓縮[0058]在本實施方式中，空調熱水器還具有冷凝器con、第2電磁閥sv2、毛細管ct，該冷 凝器con連接在電子膨脹閥EEVl與室內電子膨脹閥PMV之間，且與第2電磁閥sv2的一端 連接，該第2電磁閥sv2的另一端通過毛細管ct連接在壓縮機com的冷媒入口上。當室外 機處在較為惡劣高溫的環境下時，該第2電磁閥接通，以向壓縮機輸送經過冷凝器con冷凝 的、溫度相對較低冷媒，有效冷卻壓縮機繞組，防止壓縮機出現異常吸排氣溫度過高，使壓 縮機處在較為理想的情況下工作。另外，如上所述空調熱水器還設置有兩端分別與壓縮機com的冷媒出口與冷媒入 口連接的第1電磁閥svl。當機器在較為惡劣低溫下啟動時，壓縮機的壓縮比偏大，容易超出壓縮機的運行 范圍，且壓縮機吸入的可能是液態的，導致壓縮機損壞。在機器啟動時打開此第1電磁閥 svl，可以將排氣側的一部分高壓的溫度較高的氣態冷媒輸送到吸氣側，可以有效蒸發冷媒 入口的液態冷媒，提高吸氣側的壓力，保護壓縮機。在壓縮機com啟動完成之后，該第1電 磁閥svl關閉，從而不會影響空調熱水器的其他功能。雖然上面是以水換熱器warter exc來作的說明，然而在實際情況中，也可以使用 地暖系統，或者同時使用水換熱器warter exc與地暖系統，此時水換熱器warter exc與地 暖系統為并聯的關系。另外，在本實施方式中，第2四通閥的第4端口 s連接在壓縮機的冷媒入口上。例 如在冬季，用戶沒有使用室內空調機時(此時用戶可卸下室內換熱器i/d exc與室內電子 膨脹閥EEW)，只使用地暖或熱水器時，在長時間低溫制熱水的情況下，外機冷凝器會有結 霜現象，當需要除霜時，該回路就形成了一個完整的除霜通路，利用壓縮機輸出的高溫冷媒 除去室外機一側的結霜。也就是說，如果沒有此回路的話，在用戶不安裝室內機的時候，只 能在春夏秋三季使用，冬季將不能使用。此除霜模式是通過這樣的操作實現的，即，將第1四通閥斷電切換為第1狀 態、第2四通閥通電切換為第2狀態、室外電子膨脹閥EEV打開、電子膨脹閥EEVl打 開、室內電子膨脹閥EEV2關閉(卸下室內機時，也可相當于室內電子膨脹閥EEV2)。此時， 冷媒的循環過程如下壓縮機com—第1四通閥第1端口 d—第3端口 c)—室外換熱器o/u exc-室外電子膨脹閥EEV —電子膨脹閥EEVl —水換熱器water exc —第2四通閥(第3 端口 c —第4端口 s)—壓縮機com。另外，如圖2所示，在本實施方式中，并聯有兩臺水換熱器以及與其相對應設置的 電子膨脹閥。在實際使用時，一臺水換熱器通過一個三通閥可以用于制取例如洗澡等的生 活用水，也可以供地暖；另一臺并聯水換熱器也可以實現相同的功能。
權利要求1.一種空調熱水器，其特征在于，包括壓縮機、水換熱器、室內換熱器、室外換熱器、 第1四通閥、第2四通閥、室外電子膨脹閥、電子膨脹閥、室內電子膨脹閥，所述第1四通閥 與第2四通閥分別具有第1端口、第2端口、第3端口、第4端口，并且所述第1四通閥與第 2四通閥可分別在第1狀態與第2狀態間切換，該第1狀態是指第1端口與第3端口連通且 第2端口與第4端口連通的狀態，該第2狀態是指第1端口與第2端口連通且第3端口與 第4端口連通的狀態，壓縮機的冷媒出口與第2四通閥的第1端口連接，該第2四通閥的第2端口與水換熱 器的一端連接，該水換熱器的另一端依次通過電子膨脹閥與室內電子膨脹閥連接在室內換 熱器的一端，該室內換熱器的另一端與第1四通閥的第2端口連接，該第1四通閥的第4端 口與壓縮機的冷媒入口連接，室外換熱器的一端通過室外電子膨脹閥連接在電子膨脹閥與 室內電子膨脹閥之間，另一端與第1四通閥的第3端口連接，第1四通閥的第1端口連接在 壓縮機與第2四通閥的第1端口之間，第2四通閥的第3端口封閉。
2.根據權利要求1所述的空調熱水器，其特征在于，第2四通閥的第4端口連接在壓縮 機與第1四通閥的第4端口之間。
3.根據權利要求1所述的空調熱水器，其特征在于，還包括冷凝器、第2電磁閥、毛細 管，該冷凝器連接在上述電子膨脹閥與室內電子膨脹閥之間，并與第2電磁閥的一端連接， 該第2電磁閥的另一端通過毛細管與上述壓縮機的冷媒入口連接。
4.根據權利要求1 4中任一項所述的空調熱水器，其特征在于，還包括兩端分別與上 述壓縮機的冷媒出口與冷媒入口連接的第1電磁閥。
專利摘要本實用新型的主要目的在于提供一種空調熱水器，以有效利用室內吸收的熱量來用于加熱水，提高空調熱水器的整體效率。在實用新型的空調熱水器上，壓縮機的冷媒出口與第2四通閥的第1端口連接，該第2四通閥的第3端口與水換熱器的一端連接，該水換熱器的另一端依次通過電子膨脹閥與室內電子膨脹閥連接在室內換熱器的一端，該室內換熱器的另一端與第1通閥的第2端口連接，該第1通閥的第4端口與壓縮機的冷媒入口連接，室外換熱器的一端通過室外電子膨脹閥連接在電子膨脹閥與室內電子膨脹閥之間，另一端與第1四通閥的第3端口連接，第1四通閥的第1端口連接在壓縮機與第2四通閥的第1端口之間，第2四通閥的第2端口封閉。
文檔編號F25B41/04GK201852355SQ20102059747
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者盧大海, 國德防, 張廣偉, 毛守博, 陳永杰 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調電子有限公司