一种冷气空调热水系统的制作方法

本发明涉及空调制冷制热研究领域中的一种系统，特别是涉及一种集空调机与热水器于一体的冷气空调热水系统。

背景技术：

当前空调机制冷时，室内机产生冷气，提供凉爽的室内环境；但是室外机同时产生大量的热量，该热量均来自于室内的热能。而室外机产生的热量都要浪费掉。除了能源的浪费之外，还使得周围环境温度升高变热，不利于节能环保。

另外，现有技术中一般采用四通阀改变冷媒的流向，管路结构复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种冷气空调热水系统，管路结构简单。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种冷气空调热水系统，包括，

第五阀；

压缩泵，所述压缩泵具有第一口和第二口，压缩泵正转时，冷媒从第一口经压缩泵内部流向第二口，压缩泵反转时，冷媒从第二口经压缩泵内部流向第一口；

第一换热器，所述第一换热器具有第三口和第四口；

第二换热器，所述第二换热器具有第五口和第六口，所述第五口并联有第一阀和第二阀，所述第六口并联有第三阀和第四阀；

第三换热器，所述第三换热器用于对储水器的水加热，第三换热器具有第七口和第八口；所述第一口通过三通管连通第二阀和第四口，所述第二口通过三通管连通第七口和第三阀，所述第三口通过三通管连通第一阀和第五阀，所述第八口通过三通管连通第五阀和第四阀；以及

管路系统，所述管路系统将第一换热器、第二换热器、第三换热器和压缩泵连通，管路系统具有回流管路和输送管路，所述回流管路的通径小于输送管路的通径。

上述冷气空调热水系统至少具有以下有益效果：第一阀、第二阀、第三阀、第四阀关闭，第五阀开启，冷媒从第一口流向第二口，第一换热器、压缩泵和第三换热器组成空气能热水器工作模式；第二阀、第四阀和第五阀关闭，第一阀和第三阀开启，冷媒沿着第二口流向第一口，第一换热器、压缩泵和第二换热器构成空调机工作模式；第一阀、第三阀和第五阀关闭，第四阀和第二阀开启，冷媒从第一口流向第二口，压缩泵、第三换热器和第二换热器构成冷气热水一体机工作模式；在本发明申请中，管路的连接采用三通管连接，冷媒的变向在压缩泵内实现切换，无需四通阀切换冷媒的流向，本发明管路结构简单。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述输送管路包括连接第一口和第四口的第一输送管、连接第四口和第五口的第二输送管、连接第二口和第七口的第三输送管以及连接第七口和第六口的第四输送管；回流管路包括连接第八口和第三管的第一回流管、连接第三口和第五口的第二回流管以及连接第六口和第八口的第三回流管。

在空气能热水器工作模式中，压缩泵的作用下，第一换热器中的冷媒被迅速被抽走而形成压力低，冷媒在第三换热器内聚集，由于第一回流管的通径小于第一输送管和/或第三输送管的通径，冷媒无法迅速回流到第一换热器，滞留在第三换热器被压缩成液态，而在第一换热器被汽化成气态，即在第一换热器时冷媒汽化吸入热量，在第三换热器内液化放出热量，放出的热量便储存在热水。

在空调机工作模式，第一输送管、第三输送管和第四输送管的通径大于第二回流管的通径，压缩泵将第二换热器的冷媒迅速压缩到第一换热器里面，第一阀及第二回流管的通径较小，冷媒无法立即流回第二换热器。故第一换热器的压力增大，第二换热器的压力减小，冷媒在第一换热器中液化放热，在第二换热器中汽化吸热。

在冷气热水一体机工作模式，压缩泵将第二换热器中的冷媒被迅速压缩到第三换热器内，而去由于第四阀和第三回流管的通径远小于第二阀、第三输送管和第二输送管的通径，因此第三换热器的冷媒无法快速回流到第二换热器，第三换热器内的压力增大，第二换热器内的压力减小，冷媒在第三换热器中液化放热，在第二换热器中汽化吸热。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述输送管路和回流管路的管路重叠部分采用输送管路的通径。第一阀和第二阀是并联在第五口上的，第五口采用输送管路的通径，第一阀到第五口之间的管路为回流管路的通径，以便于能在空调机工作模式实现冷媒在第一换热器中液化；第三阀和第四阀并联在第六口，第六口采用输送管路的通径，第四阀到第五口之间采用回流管路的通径，以便于能在冷气热水一体机工作模式实现冷媒在第三换热器中液化。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述储水器的外壳设有保温层，所述储水器设有进水管路和出水管路。保温层能够大大减少热水温度的流失，冷水经进水管路进入储水器加热，出水管路将热水输出。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述压缩泵为双向齿轮泵。双向齿轮泵依靠密封在一个壳体中的两个或两个以上齿轮，在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵，可正反转运转，泵轴在正向、反向旋转时都能在同一个方向等量供油。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述第一换热器的数量为至少两个，第一换热器采用并联或者串联的方式连接。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述第二换热器的数量为至少两个，第二换热器采用并联或者串联的方式连接。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述第三换热器的数量为至少两个，第三换热器采用并联或者串联的方式连接。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，还包括控制器，所述控制器用于控制第一阀、第二阀、第三阀、第四阀、第五阀和压缩泵的工作状态。控制器用于根据预设的水温阈值、室内温度控制相应的阀开启或者关闭，根据需要停止或者启动压缩泵，或者改变压缩泵的转动方向，进而改变冷媒的流向。

根据本发明第一方面实施例所述的冷气空调热水系统，所述回流管路的通径为d1，输送管路的通径为d2，d2＝2d1。输送管路的通径等于2倍回流管路的通径，输送管路中单面积的冷媒流量等于4倍回流管路中单面积的冷媒流量，利用流量差实现冷媒的压缩或/和汽化成气态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中空气能热水器工作模式的结构示意图；

图3是本发明实施例中空调机工作模式的结构示意图；

图4是本发明实施例中冷气热水一体机工作模式的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，一种冷气空调热水系统，包括第五阀5、压缩泵7、第一换热器6、第二换热器9、第三换热器8和管路系统；所述压缩泵7具有第一口41和第二口42，压缩泵7正转时，冷媒从第一口41经压缩泵7内部流向第二口42，压缩泵7反转时，冷媒从第二口42经压缩泵7内部流向第一口41；所述第一换热器6具有第三口43和第四口44；所述第二换热器9具有第五口45和第六口46，所述第五口45并联有第一阀1和第二阀2，所述第六口46并联有第三阀3和第四阀4；所述第三换热器8用于对储水器的水加热，第三换热器8具有第七口47和第八口48；所述第一口41通过三通管连通第二阀2和第四口44，所述第二口42通过三通管连通第七口47和第三阀3，所述第三口43通过三通管连通第一阀1和第五阀5，所述第八口48通过三通管连通第五阀5和第四阀4；所述管路系统将第一换热器6、第二换热器9、第三换热器8和压缩泵7连通，管路系统具有回流管路和输送管路，所述回流管路的通径小于输送管路的通径。图1中粗线条所示管路的通径大于图中细线条所示管路的通径。控制器用于控制第一阀1、第二阀2、第三阀3、第四阀4、第五阀5和压缩泵7的工作状态。控制器用于根据预设的水温阈值、室内温度控制相应的阀开启或者关闭，根据需要停止或者启动压缩泵，或者改变压缩泵的转动方向，进而改变冷媒的流向。使用空调时利用冷媒将室内的热量吸走达降低室内温度完成制冷的目的，同时将吸走的热量释放，加热储水器中的水。

优选地，回流管路的通径为d1，输送管路的通径为d2，d2＝2d1。输送管路的通径等于2倍回流管路的通径，输送管路中单面积的冷媒流量等于4倍回流管路中单面积的冷媒流量，利用流量差实现冷媒的压缩或/和汽化成气态。

其中，第一换热器6安装在室外机中，第二换热器9安装在室内机、第三换热器8安装在储水器。

所述输送管路包括连接第一口41和第四口44的第一输送管11、连接第四口44和第五口45的第二输送管12、连接第二口42和第七口47的第三输送管13以及连接第七口47和第六口46的第四输送管14；回流管路包括连接第八口48和第三管的第一回流管21、连接第三口43和第五口45的第二回流管22以及连接第六口46和第八口48的第三回流管23。即第一输送管11、第二输送管12、第三输送管13和第四输送管14的通径大于第一回流管21、第二回流管22和第三回流管23的通径。第一阀1安装在第二回流管22、第二阀2安装在第二输送管12，第三阀3安装在第四输送管14、第四阀4安装在第三回流管23，第五阀5安装在第一回流管21。

如图2所示，控制器将第一阀1、第二阀2、第三阀3、第四阀4关闭，控制器将第五阀5开启，控制器控制压缩泵7正转，冷媒的流向如图2中箭头所示，图2中粗线条所示管路的通径大于图中细线条所示管路的通径，冷媒从第一口41流向第二口42，在压缩泵7的作用下，第一换热器6中的冷媒被迅速被抽走而形成压力低，冷媒在第三换热器8内聚集，由于第一回流管21的通径小于第一输送管11和/或第三输送管13的通径，冷媒无法迅速回流到第一换热器6，滞留在第三换热器8被压缩成液态，而在第一换热器6被汽化成气态，即在第一换热器6时冷媒汽化吸入热量，在第三换热器8内液化放出热量，放出的热量便储存在热水。

如图3所示，控制器将第二阀2、第四阀4和第五阀5关闭，控制器将第一阀1和第三阀3开启，控制器控制压缩泵7反转，冷媒的流向如图3中箭头所示，图3中粗线条所示管路的通径大于图中细线条所示管路的通径，冷媒沿着第二口42流向第一口41，第一输送管11、第三输送管13和第四输送管14的通径大于第二回流管22的通径，压缩泵7将第二换热器9的冷媒迅速压缩到第一换热器6里面，第一阀1及第二回流管22的通径较小，冷媒无法立即流回第二换热器9。故第一换热器6的压力增大，第二换热器9的压力减小，冷媒在第一换热器6中液化放热，在第二换热器9中汽化吸热。

如图4所示，控制器将第一阀1、第三阀3和第五阀5关闭，控制器将第四阀4和第二阀2开启，控制器将压缩机正转，冷媒的流向如图4中箭头所示，图4中粗线条所示管路的通径大于图中细线条所示管路的通径，冷媒从第一口41流向第二口42，压缩泵7将第二换热器9中的冷媒被迅速压缩到第三换热器8内，而去由于第四阀4和第三回流管23的通径远小于第二阀2、第三输送管13和第二输送管12的通径，因此第三换热器8的冷媒无法快速回流到第二换热器9，第三换热器8内的压力增大，第二换热器9内的压力减小，冷媒在第三换热器8中液化放热，在第二换热器9中汽化吸热。

上述实施例中只提供了一个第一换热器6、一个第二换热器9、一个第三换热器8和一个压缩泵7，但是本领域技术人员可以通过本发明申请中记载的方案，设置多个第一换热器6、多个第二换热器9、多个第三换热器8和多个压缩泵7，多个第一换热器6可通过串联或者并联的方式连接，多个第二换热器9可通过串联或者并联的方式连接，多个第三换热器8可通过串联或者并联的方式连接，多个压缩泵7可通过串联或者并联的方式连接。

优选地，压缩泵7为双向齿轮泵。双向齿轮泵依靠密封在一个壳体中的两个或两个以上齿轮，在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵，可正反转运转，泵轴在正向、反向旋转时都能在同一个方向等量供油。

优选地，所述储水器的外壳设有保温层，所述储水器设有进水管路和出水管路。保温层能够大大减少热水温度的流失，冷水经进水管路进入储水器加热，出水管路将热水输出。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。