空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种空调系统，包括：换热回路，换热回路包括串联的压缩机、第一换热器和第二换热器；水侧换热支路，水侧换热支路与换热回路并联，且水侧换热支路具有水侧换热器；以及切换单元，切换单元与换热回路和水侧换热支路分别连接，以选择性地使水侧换热支路与换热回路连接，以在水侧换热支路与换热回路连接时，使水侧换热器制热。根据本实用新型的空调系统可以实现单独制冷、单独制热、单独制热水、制冷制热水、制热制热水多种模式，实现冷凝废热的回收和室外空气低品位能源的利用，实现可全年运行制冷、制热并提供生活热水，降低成本，提高空调器的使用率和运行效率。
【专利说明】空调系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷设备【技术领域】，具体而言，涉及一种空调系统。
【背景技术】
[0002]目前，大多数家庭或商业使用的空调器，在夏季时实现制冷，冬季供热，但在过渡季节，大部分机器被闲置。而且在夏季使用时冷凝器中的热量直接排入大气，能量没有被利用，而日常生活中需要使用大量的生活热水，这些生活热水通常使用电加热或燃气热水器加热供给，消耗大量高品位能源，造成资源浪费。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004]有鉴于此，本发明需要提供一种空调系统，所述空调系统可以在多种模式下运行，可以有效利用空调系统冷凝换热产生的热量，为生活热水供热，降低成本，提高空调器的使用率和运行效率。
[0005]根据本发明的实施例，提供了一种空调系统，包括:换热回路，所述换热回路包括串联的压缩机、第一换热器和第二换热器；水侧换热支路，所述水侧换热支路与所述换热回路并联，且所述水侧换热支路具有水侧换热器；以及切换单元，所述切换单元与所述换热回路和所述水侧换热支路分别连接，以选择性地使所述水侧换热支路与所述换热回路连接，以在所述水侧换热支路与所述换热回路连接时，使所述水侧换热器制热。
[0006]根据本发明的实施例的空调系统，通过切换单元可以选择性地使水侧换热支路与换热回路连接，可以使空调系统具有多种工作模式，除换热回路可以正常的进行制冷制热以外，在需要水侧换热器制热以向用户提供热水时，可以将水侧换热支路连接到换热回路中，使水侧换热器作为冷凝器使用，向外散热，且在水侧换热器向外散热的同时，并不影响换热回路的正常工作。由此，该空调系统可以实现单独制冷、单独制热、单独制热水、制冷制热水、制热制热水多种模式，实现冷凝废热的回收和室外空气低品位能源的利用，实现可全年运行制冷、制热并提供生活热水，降低成本，提高空调器的使用率和运行效率。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述切换单元包括四通阀、第一阀体、第二阀体以及第三阀体，所述压缩机的出口及所述水侧换热器的第一端与所述四通阀的D端口连接，所述压缩机的入口与所述四通阀的S端口连接，所述四通阀的C端口与所述第一换热器的第一端连接，所述四通阀的E端口与所述第二换热器的第一端连接，所述水侧换热器的第二端串接有第一阀体，所述第一换热器的第二端串接有第二阀体，所述第二换热器的第二端串接有第三阀体，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体相互连接。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述压缩机的入口与所述四通阀的S端口之间连接有气液分离器。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述四通阀断电状态下，所述D端口与所述C端口相连，所述S端口与所述E端口相连；所述四通阀上电状态，所述D端口与所述E端口相连，所述S端口与所述C端口相连。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述四通阀处于断电状态，所述第一阀体处于关闭状态，以切断所述水侧换热支路与换热回路的连接，所述第二阀体和所述第三阀体处于打开状态，所述第二阀体和所述第三阀体节流降压，以使所述第一换热器冷凝放热，所述第二换热器蒸发吸热。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述四通阀处于上电状态，所述第一阀体处于关闭状态，以切断所述水侧换热支路与所述换热回路的连接，所述第二阀体和所述第三阀体处于打开状态，所述第二阀体和所述第三阀体节流降压，以使所述第二换热器冷凝放热，所述第一换热器蒸发吸热。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述四通阀处于上电状态，所述第一阀体和所述第二阀体处于打开状态，以连接所述水侧换热支路与所述换热回路，所述第三阀体处于关闭状态，所述第一阀体和所述第二阀体节流降压，以使所述水侧换热器冷凝放热，所述第一换热器蒸发吸热。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述四通阀处于断电状态，所述第二阀体处于关闭状态，所述第一阀体和所述第三阀体处于打开状态，以使所述水侧换热器冷凝放出热量，所述第一阀体和所述第三阀体节流降压，所述第二换热器蒸发吸热。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述四通阀处于上电状态，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体处于打开状态，以使所述水侧换热支路与所述换热回路连接，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体节流降压，以使所述水侧换热器冷凝放热，所述第一换热器蒸发吸热，所述第二换热器冷凝放热。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体为电子膨胀阀。
[0016]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1是根据本发明的一个实施例的空调系统的结构示意图；
[0019]图2是根据本发明的一个实施例的空调系统处于单独制冷模式下的结构示意图；
[0020]图3是根据本发明的一个实施例的空调系统处于单独制热模式下的结构示意图；
[0021]图4是根据本发明的一个实施例的空调系统处于单独制热水模式下的结构示意图；
[0022]图5是根据本发明的一个实施例的空调系统处于制冷制热水模式下的结构示意图；
[0023]图6是根据本发明的一个实施例的空调系统处于制热制热水模式下的结构示意图；
[0024]其中，图2至图6中的箭头的指向为换热介质的流向。【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]如图1所示，根据本发明的实施例的空调系统，包括:换热回路100、水侧换热支路200以及切换单元。
[0029]具体而言，换热回路100可以包括串联的压缩机10、第一换热器21和第二换热器22。压缩机10与第一换热器21和第二换热器22组成回路时，可以构成一个完整的制冷回路，第一换热器21和第二换热器22之一可以作为空调系统中的室内机，用于对室内进行制冷或制热。例如，在本发明中，第二换热器22可以设在室内，第一换热器21可以设在室外。可以理解的是，作为空调系统，第一换热器21和第二换热器22之间可以具有节流器件。其中，切换单元可以通过切换制冷剂的流向，来使第一换热器21制冷或制热，使第二换热器22相对应的制热或制冷。换言之，切换单元可以通过改变冷凝剂的流向，使第一换热器21作为蒸发器或冷凝器使用，与此对应地，当第一换热器21为蒸发器时，第二换热器22为冷凝器，当第一换热器21为冷凝器时，第二换热器22为蒸发器。水侧换热支路200可以与换热回路100并联，且水侧换热支路200具有水侧换热器30，水侧换热器30可以与用户使用的生活用水进行热交换，以在水侧换热器30向外散热时，可以对生活用水进行加热，以向用户提供适宜温度的热水。切换单元可以与换热回路100和水侧换热支路200分别连接，以选择性地使水侧换热支路200与换热回路100连接，以在水侧换热支路200与换热回路100连接时，使水侧换热器30制热。可以理解的是，切换单元选择性地使水侧换热支路200与换热回路100连接，可以是，水侧换热支路200与换热回路100的一部分组成新的、水侧换热器30只作为冷凝器向外散热的换热回路100，也可以是，水侧换热支路200不与换热回路100连接，切换单元只对原换热回路100的制冷剂的流向进行切换。
[0030]根据本发明的实施例的空调系统，通过切换单元可以选择性地使水侧换热支路200与换热回路100连接，可以使空调系统具有多种工作模式，除换热回路100可以正常的进行制冷制热以外，在需要水侧换热器30制热以向用户提供热水时，可以将水侧换热支路200连接到换热回路100中，使水侧换热器30作为冷凝器使用，向外散热，且在水侧换热器30向外散热的同时，并不影响换热回路的正常工作。由此，该空调系统可以实现单独制冷、单独制热、单独制热水、制冷制热水、制热制热水多种模式，实现冷凝废热的回收和室外空气低品位能源的利用，实现可全年运行制冷、制热并提供生活热水，降低成本，提高空调器的使用率和运行效率。
[0031]如图1所示，根据本发明的一个实施例的空调系统，切换单元包括四通阀40、第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70，压缩机10的出口 11及水侧换热器30的一端与四通阀40的D端口连接，压缩机10的入口 12与四通阀40的S端口连接，四通阀40的C端口与第一换热器21的一端连接，四通阀40的E端口与第二换热器22的一端连接，水侧换热器30的另一端与第一阀体50串接,第一换热器21的另一端与第二阀体60串接，第二换热器22的另一端与第三阀体70串接，第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70相互连接。由此，可以通过控制四通阀40、第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70实现对制冷剂流向的控制及换热回路100与水侧换热支路200的连通和断开。根据本发明的一个实施例的空调系统，压缩机10的入口 12与四通阀40的S端口之间连接有气液分离器80。
[0032]如图1所示，根据本发明的一个实施例的空调系统，四通阀40处于断电状态时，D端口与C端口相连，S端口与E端口相连；四通阀40处于上电状态时，D端口与E端口相连，S端口与C端口相连。由此，可以通过改变四通阀40的工作状态，实现对制冷剂的流向的控制。
[0033]如图2所示，根据本发明的一个实施例，空调系统处于单独制冷模式，四通阀40处于断电状态，D端口与C端口连通，S端口与E端口连通，第一阀体50处于关闭状态，以切断水侧换热支路200与换热回路100的连接，第二阀体60和第三阀体70处于打开状态，第二阀体60和第三阀体70节流降压，以使第一换热器21冷凝放热，第二换热器22蒸发吸热。第一换热器21设在室外机内，第一换热器21设在室内机内,第二换热器22蒸发吸热可以实现对室内的制冷。
[0034]如图3所示，根据本发明的一个实施例，空调系统处于单独制热模式，四通阀40处于上电状态，D端口与E端口连通，所述S端口与C端口连通，第一阀体50处于关闭状态，以切断所述水侧换热支路200与换热回路100的连接，第二阀体60和第三阀体70处于打开状态，第二阀体60和第三阀体70节流降压，以使第二换热器22冷凝放热，第一换热器21蒸发吸热。第一换热器21设在室外机内，第一换热器21设在室内机内，第二换热器22蒸发吸热可以实现对室内的制冷。
[0035]如图4所示，根据本发明的一个实施例，空调系统处于单独制热水模式，四通阀40处于上电状态，D端口与E端口连通，所述S端口与C端口连通，第一阀体50和第二阀体60处于打开状态，以连接所述水侧换热支路200与换热回路100，第三阀体70处于关闭状态，第一阀体50和第二阀体60节流降压，以使水侧换热器30冷凝放热，第一换热器21蒸发吸热。由此，设置在室内的第二换热器22并没有连接在制冷回路中，室内温度不受空调系统的影响，整个空调系统通过将第一换热器21作为蒸发器，水侧换热器30作为冷凝器实现整个空调系统的通路。
[0036]如图5所示，根据本发明的一个实施例，空调系统处于的制冷制热水模式，四通阀40处于断电状态，D端口与C端口连通，S端口与E端口连通，第二阀体60处于关闭状态，第一阀体50和第三阀体70处于打开状态，以使水侧换热器30冷凝放出热量，第一阀体50和第三阀体70节流降压，第二换热器22蒸发吸热。由此，设置在室内的第二换热器在对室内进行制冷的同时，可以通过水侧换热器30对生活热水进行制热，由此，可以避免资源的
浪费，提高空调系统的工作效率。
[0037]如图6所示，根据本发明的一个实施例，空调系统处于制热制热水模式，四通阀40处于上电状态，D端口与E端口连通，所述S端口与C端口连通，第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70处于打开状态，以使水侧换热支路200与换热回路100连接，第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70节流降压，以使水侧换热器30冷凝放热，第一换热器21蒸发吸热，第二换热器22冷凝放热。由此，设置在室内的第二换热器可以对室内进行制制热，同时水侧换热器30可以同时制热水，提高了空调系统的工作效率。
[0038]根据本发明的一个实施例的空调系统，第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70为电子膨胀阀。可以通过控制，第一阀体50、第二阀体60以及第三阀体70的打开、关闭及开度大小控制制冷剂的流通及截止。
[0039]根据本发明的一个实施例的空调系统，可以包括与水侧器对应的水箱，(未示出)，水侧换热器30可以缠绕在水箱(未示出)的外壁上或设在水箱(未示出)内，以对水箱内的水进行加热。
[0040]与现有的空气源热泵热水器相比，该空调系统可以实现单独制热水和制热制热水，如果室外风冷换热器21需要运行化霜时，切换到制冷制热水模式，同时打开第二阀体60，从压缩机10压缩后的高温高压气体一部分经过四通阀40进入室外风冷换热器21冷凝放热，对室外风冷换热器21进行化霜，另一部分进入水侧换热器30内冷凝放热，加热水箱(未示出)中的水，达到在不降低水箱(未示出)内水的温度的情况下，完成化霜运行。由此，实现了一机多能，余热利用，为日常生活中提供大量生活和洗浴热水，避免了资源浪费。
[0041]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0042]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种空调系统，其特征在于，包括: 换热回路，所述换热回路包括串联的压缩机、第一换热器和第二换热器； 水侧换热支路，所述水侧换热支路与所述换热回路并联，且所述水侧换热支路具有水侧换热器；以及 切换单元，所述切换单元与所述换热回路和所述水侧换热支路分别连接，以选择性地使所述水侧换热支路与所述换热回路连接，以在所述水侧换热支路与所述换热回路连接时，使所述水侧换热器制热。
2.根据权利要求1所 述的空调系统，其特征在于，所述切换单元包括四通阀、第一阀体、第二阀体以及第三阀体，所述压缩机的出口及所述水侧换热器的第一端与所述四通阀的D端口连接，所述压缩机的入口与所述四通阀的S端口连接，所述四通阀的C端口与所述第一换热器的第一端连接，所述四通阀的E端口与所述第二换热器的第一端连接，所述水侧换热器的第二端串接有第一阀体，所述第一换热器的第二端串接有第二阀体，所述第二换热器的第二端串接有第三阀体，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体相互连接。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机的入口与所述四通阀的S端口之间连接有气液分离器。
4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀断电状态下，所述D端口与所述C端口相连，所述S端口与所述E端口相连；所述四通阀上电状态，所述D端口与所述E端口相连，所述S端口与所述C端口相连。
5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀处于断电状态，所述第一阀体处于关闭状态，以切断所述水侧换热支路与换热回路的连接，所述第二阀体和所述第三阀体处于打开状态，所述第二阀体和所述第三阀体节流降压，以使所述第一换热器冷凝放热，所述第二换热器蒸发吸热。
6.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀处于上电状态，所述第一阀体处于关闭状态，以切断所述水侧换热支路与所述换热回路的连接，所述第二阀体和所述第三阀体处于打开状态，所述第二阀体和所述第三阀体节流降压，以使所述第二换热器冷凝放热，所述第一换热器蒸发吸热。
7.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀处于上电状态，所述第一阀体和所述第二阀体处于打开状态，以连接所述水侧换热支路与所述换热回路，所述第三阀体处于关闭状态，所述第一阀体和所述第二阀体节流降压，以使所述水侧换热器冷凝放热，所述第一换热器蒸发吸热。
8.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀处于断电状态，所述第二阀体处于关闭状态，所述第一阀体和所述第三阀体处于打开状态，以使所述水侧换热器冷凝放出热量，所述第一阀体和所述第三阀体节流降压，所述第二换热器蒸发吸热。
9.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀处于上电状态，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体处于打开状态，以使所述水侧换热支路与所述换热回路连接，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述第三阀体节流降压，以使所述水侧换热器冷凝放热，所述第一换热器蒸发吸热，所述第二换热器冷凝放热。
10.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述第一阀体、所述第二阀体以及所述 第三阀体为电子膨胀阀。
【文档编号】F24F13/30GK203501344SQ201320438661
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】卜其辉 申请人:广东美的暖通设备有限公司