专利名称：多功能热泵热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热泵热水器，特别是一种能够为地板采暖提供热源的多功能热泵 热水器。
背景技术：
目前地板采暖作为一种新兴的采暖方式，越来越为人们所接受，但热源方面却一 直难有突破。而与此同时，热泵热水器的发展也到了一个新的阶段，作为一种安全、低碳、节 能的新一代热水器。利用热泵热水器在制取生活热水的同时，为地板采暖提供热量也成为 一种非常可行的选择。生活热水属于开式水系统，而地板采暖则必须是一个封闭的水系统， 这两个是一个不可调和的矛盾。现有的热泵热水器是利用生活热水进行二次换热为地板采 暖供热，但这种方式使得能效明显降低，并非最优的加热方式。中国专利文献号CN1637352于2005年7月13日公开一种具有热泵系统和地板采 暖系统的复合制冷采暖系统，该结构是利用生活热水进行二次换热为地板采暖供热，由于 地板采暖供热的水源从外部引入，水被加热后容易结垢，影响换热效果。另外，中国专利文献号CN101498498于2009年8月5日公开一种三用热泵热水机 及其控制方法，热泵热水机包括通过管路相互连通的压缩机、热水罐及其热水加热用热交 换器、四通阀、从外界环境吸放热用热交换器、过滤装置、节流装置、制冷采暖用热交换器、 气液分离装置，压缩机和所述各部件及装置接收并按照中央控制器的指令动作，管路的连 通次序是压缩机、热水加热用热交换器、四通阀D 口、四通阀C 口、从外界环境吸放热用热交 换器、过滤装置、节流装置、制冷采暖用热交换器、四通阀E 口、四通阀S 口、气液分离装置并 返回压缩机。该结构在制热水的同时不能对室内环境进行采暖，其结构有待改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、适用范围广、能同时提供热 水和供应地板采暖的多功能热泵热水器，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种多功能热泵热水器，包括至少可制取生活热水的第一热泵系 统，第一热泵系统包括第一压缩机、设置有两个冷媒连接口的静态加热式水箱、第一节流部 件和第一换热器；其结构特征是第一热泵系统还包括第一四通换向阀、第二四通换向阀、第 二节流部件，以及与室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第二换热器。所述第一压缩机的排气口依次通过第一四通换向阀的dl端和el端、第二四通换 向阀的d2端和e2端与静态加热式水箱的冷媒连接口 a连接；第一压缩机的吸气口分设有 两路吸气口一路依次通过第一四通换向阀的si端、Cl端与第一换热器的f端连接；吸气 口另一路依次通过第二四通换向阀的s2端、c2端与第二换热器的jl端连接；第一换热器 的g端分设有两路g端一路通过第一节流部件与静态加热式水箱的冷媒连接口 b连接；g 端另一路通过第二节流部件与第二换热器的kl端连接。所述热泵热水器还包括第二热泵系统，该系统包括第二压缩机、第三四通换向阀、第三换热器、第三节流部件，以及与所述室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第四换热
ο所述第二压缩机的排气口通过第三四通换向阀的d3端、e3端与第四换热器的j2 端连接；第二压缩机的吸气口通过第三四通换向阀的s3端、c3端与第三换热器的h端相 连；第三换热器的i端通过第三节流部件与第四换热器的k2端连接。所述第一换热器和第三换热器分别为两个独立的换热器；或者，第一换热器和第 三换热器为一个总的换热器上的两个部分。所述第二换热器和第四换热器均为设置有换热水路的管式换热器或板式换热器； 第二换热器的换热水路与第四换热器的换热水路并联或串联；室内制冷或采暖循环系统内 充注有液态载冷剂。所述室内制冷或采暖循环系统包括水泵、以及并联的制冷换热器和采暖换热器； 制冷换热器和采暖换热器还分别与第一电动二通阀和第二电动二通阀串联。第一电动二通 阀和第二电动二通阀用来控制制取的冷、热水的流向。所述第二换热器换热水路与第四换热器换热水路并联；制冷换热器和采暖换热器 并联后的一端通过水泵分别与第二换热器换热水路的nl端和第四换热器换热水路的m2端 连接，制冷换热器和采暖换热器并联后的另一端分别与第二换热器换热水路的ml端和第 四换热器换热水路的n2端连接。所述第二换热器换热水路与第四换热器换热水路串联；制冷换热器和采暖换热器 并联后的一端通过水泵与第二换热器换热水路的ml端连接，制冷换热器和采暖换热器并 联后的另一端与第四换热器换热水路的n2端连接；第二换热器换热水路的nl端和第四换 热器换热水路的m2端连接。所述静态加热式水箱为外绕盘管式承压水箱或内置盘管式承压水箱。本发明的热泵热水器由两个热泵系统构成，具有以下特点1)采暖、制冷用水和 生活热水完去分开，互不干扰，既保证了采暖、制冷用水的结垢风险，又保证了生活用水的 水质；2)第一个热泵系统具有两个功能，在需要制取生活热水的时候用来做生活热水，完 成后可以切换进行采暖、制冷用水的制取；3)在采暖、制冷时，两个系统可以根据需要进行 不同的开启组合，具有一定的负荷调节能力；4)双系统设计可以保证采暖、制冷的同时进 行生活热水的制取力)制热水和采暖、制冷用水的能效都显著提高。
图1为本发明一实施例结构示意图。图2为本发明一使用状态结构示意图。图3为本发明另一使用状态结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。参见图1，一种多功能热泵热水器，包括至少可制取生活热水的第一热泵系统，第 一热泵系统包括第一压缩机1、设置有两个冷媒连接口的静态加热式水箱5、第一节流部件 4和第一换热器8 ；其特征是第一热泵系统还包括第一四通换向阀2、第二四通换向阀3、第二节流部件7，以及与室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第二换热器6。第一压缩机1的排气口依次通过第一四通换向阀2的dl端和el端、第二四通换 向阀3的d2端和e2端与静态加热式水箱5的冷媒连接口 a连接；第一压缩机1的吸气口 分设有两路吸气口一路依次通过第一四通换向阀2的si端、cl端与第一换热器8的f端 连接；吸气口另一路依次通过第二四通换向阀3的s2端、c2端与第二换热器6的jl端连 接；第一换热器8的g端分设有两路g端一路通过第一节流部件4与静态加热式水箱5的 冷媒连接口 b连接；g端另一路通过第二节流部件7与第二换热器6的kl端连接。热泵热水器还包括第二热泵系统，该系统包括第二压缩机9、第三四通换向阀10、 第三换热器11、第三节流部件12，以及与所述室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第四 换热器13。第二压缩机9的排气口通过第三四通换向阀10的d3端、e3端与第四换热器13的 j2端连接；第二压缩机9的吸气口通过第三四通换向阀10的s3端、c3端与第三换热器11 的h端相连；第三换热器11的i端通过第三节流部件12与第四换热器13的k2端连接。第二换热器6和第四换热器13均为设置有换热水路的管式换热器或板式换热器。 室内制冷或采暖循环系统包括水泵16、以及并联的制冷换热器17和采暖换热器18 ；制冷换 热器17和采暖换热器18还分别与第一电动二通阀14和第二电动二通阀15串联。室内制 冷或采暖循环系统内充注有液态载冷剂。液态载冷剂为盐水、酒精、乙二醇，或在0 -50°C 环境温度下不会凝固的载冷剂，液态载冷剂以下称为采暖热水或制冷冷水。第二换热器6换热水路与第四换热器13换热水路并联；制冷换热器17和采暖换 热器18并联后的一端通过水泵16分别与第二换热器6换热水路的nl端和第四换热器13 换热水路的m2端连接，制冷换热器17和采暖换热器18并联后的另一端分别与第二换热器 6换热水路的ml端和第四换热器13换热水路的n2端连接。上述第一热泵系统可以用来制取生活热水、采暖热水和制冷冷水。第二热泵系统 可以用来制取采暖热水和制冷冷水。另外，如果需要对室内进行快速采暖或制冷可以考虑 两热泵系统同时进入制取采暖热水或制取制冷冷水的工作状态。上述静态加热式水箱5为外绕盘管式承压水箱或内置盘管式承压水箱。第一换热 器8和第三换热器11分别为两个独立的换热器；或者，第一换热器8和第三换热器11也可 以为一个总的换热器上的两个部分。第二换热器6换热水路与第四换热器13换热水路可 以是串联；制冷换热器17和采暖换热器18并联后的一端通过水泵16与第二换热器6换热 水路的ml端连接，制冷换热器17和采暖换热器18并联后的另一端与第四换热器13换热 水路的n2端连接；第二换热器6换热水路的nl端和第四换热器13换热水路的m2端连接。上述第一四通换向阀、第二四通换向阀、第三四通换向阀的端口的连接方式可以 进行适当的调换，调换之后仍属于本专利的保护范围。其工作原理是(一)只制取生活热水参见图1，只启动第一压缩机1，第一四通换向阀2的dl端和el端连通，si端和 cl端连通；第二四通换向阀3的d2端和e2端连通，s2端和c2端连通。第一压缩机1排 气口出来的冷媒依次经过箭头A0、A1、A2、A3后进入静态加热式水箱5的冷媒连接口 a，冷 媒与静态加热式水箱5内的水进行热交换；然后，冷媒从静态加热式水箱5的冷媒连接口 b排出，最后，依次经过箭头A4、A5、A6、A7、A8、A9、AlO返回到第一压缩机1的吸入口。( 二)制取生活热水的同时进行制取采暖热水参见图1，在上述“(一)只制取生活热水”的工作状态下，启动第二压缩机9，第 三四通换向阀10的d3端和e3端连通，S3端和c3端连通；同时，将室内制冷或采暖循环 系统中的第二电动二通阀15打开。第二压缩机9排气口出来的冷媒依次经过箭头B0、B1、 B2、B3、B4后经j2端口进入第四换热器13内，冷媒与第四换热器的换热水路进行热交换， 为室内制冷或采暖循环系统制取采暖热水；然后，冷媒从第四换热器13的k2端口排出，最 后，依次经过箭头85、86、87、88、89、810、811返回到第二压缩机9的吸入口。室内制冷或 采暖循环系统中的采暖热水的流向是从第四换热器13换热水路的n2端出来，并依次经过 箭头C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10后经m2端口进入第四换热器13换热水路， 形成一个循环，再次从第四换热器13换热水路的n2端输出。(三)制取生活热水的同时进行制取制冷冷水在上述“(一)只制取生活热水”的工作状态下，启动第二压缩机9，第三四通换向 阀10的d3端和C3端连通，S3端和e3端连通；同时，将室内制冷或采暖循环系统中的第二 电动二通阀15关闭，第一电动二通阀14打开即可。(三)使用第二热泵系统进行制取采暖热水在上述“(二)制取生活热水的同时进行制取采暖热水”的工作状态下，关闭第一 压缩机1即可。(四)使用第二热泵系统进行制取制冷冷水在上述“(三)制取生活热水的同时进行制取制冷冷水”的工作状态下，关闭第一 压缩机1即可。(五)使用第一热泵系统进行制取采暖热水参见图2，只启动第一压缩机1，第一四通换向阀2的dl端和el端连通，si端和 cl端连通；第二四通换向阀3的d2端和c2端连通，s2端和e2端连通。第一压缩机1排气 口出来的冷媒依次经过箭头DO、Dl、D2后经j 1端口进入第二换热器6内，冷媒与第二换热 器的换热水路进行热交换，为室内制冷或采暖循环系统制取采暖热水；然后，冷媒从第二换 热器6的kl端口排出，最后，依次经过箭头D3、D4、D5、D6、D7、D8返回到第一压缩机1的吸 入口。室内制冷或采暖循环系统中的采暖热水的流向是从第二换热器6换热水路的ml端 出来，并依次经过箭头 E0、El、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10、E1UE12 后经 nl 端口进 入第二换热器6换热水路，形成一个循环，再次从第二换热器6换热水路的ml端输出。(六)使用第一热泵系统进行制取制冷冷水参见图3，只启动第一压缩机1，第一四通换向阀2的dl端和c 1端连通，si端和 el端连通；第二四通换向阀3的d2端和e2端连通，s2端和c2端连通。第一压缩机1排气 口出来的冷媒依次经过箭头F0、FU F2、F4后经kl端口进入第二换热器6内，冷媒与第二 换热器的换热水路进行热交换，为室内制冷或采暖循环系统制取制冷冷水；然后，冷媒从第 二换热器6的jl端口排出，最后，依次经过箭头F4、F5、F6、F7返回到第一压缩机1的吸入 口。室内制冷或采暖循环系统中的制冷冷水的流向是从第二换热器6换热水路的ml端出 来，并依次经过箭头 GO、Gl、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10、Gil、G12 后经 nl 端 口进入 第二换热器6换热水路，形成一个循环，再次从第二换热器6换热水路的ml端输出。
权利要求
1.一种多功能热泵热水器，包括至少可制取生活热水的第一热泵系统，第一热泵系统 包括第一压缩机(1)、设置有两个冷媒连接口的静态加热式水箱(5)、第一节流部件(4)和 第一换热器(8)；其特征是第一热泵系统还包括第一四通换向阀O)、第二四通换向阀(3)、 第二节流部件(7)，以及与室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第二换热器(6)。
2.根据权利要求1所述的多功能热泵热水器，其特征是所述第一压缩机(1)的排气口 依次通过第一四通换向阀O)的dl端和el端、第二四通换向阀(3)的d2端和e2端与静 态加热式水箱(5)的冷媒连接口 a连接；第一压缩机(1)的吸气口分设有两路吸气口一路依次通过第一四通换向阀O)的si 端、cl端与第一换热器(8)的f端连接；吸气口另一路依次通过第二四通换向阀(3)的s2 端、c2端与第二换热器(6)的jl端连接；第一换热器(8)的g端分设有两路g端一路通过第一节流部件(4)与静态加热式水 箱(5)的冷媒连接口 b连接；g端另一路通过第二节流部件(7)与第二换热器(6)的kl端 连接。
3.根据权利要求1或2所述的多功能热泵热水器，其特征是所述热泵热水器还包括第 二热泵系统，该系统包括第二压缩机(9)、第三四通换向阀(10)、第三换热器(11)、第三节 流部件(12)，以及与所述室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第四换热器(13)。
4.根据权利要求3所述的多功能热泵热水器，其特征是所述第二压缩机(9)的排气口 通过第三四通换向阀(10)的d3端、e3端与第四换热器(1 的j2端连接；第二压缩机(9) 的吸气口通过第三四通换向阀(10)的s3端、c3端与第三换热器(11)的h端相连；第三换 热器(11)的i端通过第三节流部件(1 与第四换热器(1 的k2端连接。
5.根据权利要求4所述的多功能热泵热水器，其特征是所述第一换热器(8)和第三换 热器(11)分别为两个独立的换热器；或者，第一换热器(8)和第三换热器(11)为一个总的 换热器上的两个部分。
6.根据权利要求5所述的多功能热泵热水器，其特征是所述第二换热器(6)和第四换 热器(1 均为设置有换热水路的管式换热器或板式换热器；第二换热器(6)的换热水路与 第四换热器(1 的换热水路并联或串联；室内制冷或采暖循环系统内充注有液态载冷剂。
7.根据权利要求6所述的多功能热泵热水器，其特征是所述室内制冷或采暖循环系统 包括水泵(16)、以及并联的制冷换热器(17)和采暖换热器(18)；制冷换热器(17)和采暖 换热器(18)还分别与第一电动二通阀(14)和第二电动二通阀(1 串联。
8.根据权利要求7所述的多功能热泵热水器，其特征是所述第二换热器(6)换热水路 与第四换热器(1 换热水路并联；制冷换热器(17)和采暖换热器(18)并联后的一端通过 水泵(16)分别与第二换热器(6)换热水路的nl端和第四换热器(1 换热水路的m2端连 接，制冷换热器(17)和采暖换热器(18)并联后的另一端分别与第二换热器(6)换热水路 的ml端和第四换热器(1 换热水路的n2端连接。
9.根据权利要求7所述的多功能热泵热水器，其特征是所述第二换热器(6)换热水路 与第四换热器(1 换热水路串联；制冷换热器(17)和采暖换热器(18)并联后的一端通过 水泵(16)与第二换热器(6)换热水路的ml端连接，制冷换热器(17)和采暖换热器(18) 并联后的另一端与第四换热器(1 换热水路的n2端连接；第二换热器(6)换热水路的nl 端和第四换热器(1 换热水路的m2端连接。
10.根据权利要求1所述的多功能热泵热水器，其特征是所述静态加热式水箱( 为外 绕盘管式承压水箱或内置盘管式承压水箱。
全文摘要
一种多功能热泵热水器，包括至少可制取生活热水的第一热泵系统，第一热泵系统包括第一压缩机、设置有两个冷媒连接口的静态加热式水箱、第一节流部件和第一换热器；其第一热泵系统还包括第一四通换向阀、第二四通换向阀、第二节流部件，以及与室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第二换热器。热泵热水器还包括第二热泵系统，该系统包括第二压缩机、第三四通换向阀、第三换热器、第三节流部件，以及与所述室内制冷或采暖循环系统进行热交换的第四换热器。本发明的第一热泵系统可以用来制取生活热水、采暖热水和制冷冷水；第二热泵系统可以用来制取采暖热水和制冷冷水。其结构简单合理、操作灵活、适用范围广、能同时提供热水和供应地板采暖。
文档编号F24H9/18GK102135328SQ201110081830
公开日2011年7月27日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者丁剑锋, 乔晓光, 洪伟鸿, 邓天军, 陈文强, 饶荣水 申请人:广东美的电器股份有限公司