空调热泵系统与蒸发式冷却系统的制作方法

本发明涉及一种空调热泵系统，更具体地涉及包括多效蒸发式冷凝器的空调热泵系统，其与用于热泵系统的常规冷却技术相比大大改善能源效率和耗水需求。

背景技术：

传统的空调热泵系统已经被广泛使用了一百多年。常见的缺点是传统的热泵系统具有非常低的性能系数(c.o.p)。这说明整个系统的效率相当低。一般来说，中央空调和热泵系统的c.o.p.约为3.2。故有需要开发一种具有大大提高c.o.p.的空调和热泵系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空调热泵系统，其包括多效蒸发式冷凝器，其与传统的热泵系统相比大大改善能效和耗水需求。

本发明的目的是提供一种空调热泵系统，其操作可以在空调模式，热泵模式，热水器模式和除霜模式中选择。

本发明的另一目的是提供一种用于空调热泵系统的多效蒸发式冷凝器，其消除了用于冷却工作流体如制冷剂的冷却塔需求。换句话说，空调系统的整体制造和维护成本可以大大降低。

本发明的另一目的是提供一种空调热泵系统，其包括多效蒸发式冷凝器，其利用多条高效热换管作为提供相对大面积的热交换表面。

本发明的另一目的是提供一种空调热泵系统，其包括多效蒸发式冷凝器，其大大降低循环体积和冷却水的速率，以及水泵所需的能源。因此，与使用水塔的传统空调系统相比，本发明节省大量能源。

本发明的另一目的是提供一种空调热泵系统，其中诸如制冷剂的工作流体可以选择性地通过冷却水或环境空气来冷却。

在本发明的一个方面，它提供了一种使用预定量工作流体的空调热泵系统，它包括：

一多通阀单元；

一压缩机单元与多通阀单元连接；

一蒸发器单元与多通阀单元连接；

一热换器与多通阀单元连接；

一热水器连与压缩机单元和多通阀单元连接；

一个蒸发式冷却系统，其包括至少一个多效蒸发式冷凝器与压缩机单元连接并有效地冷却工作流体，多效蒸发式冷凝器包括：

空气入口侧和与空气入口侧相对的空气出口侧；

泵送装置，其设置作为以预定流量泵送预定量的冷却水；

一第一冷却单元，它包括：

一第一集水盆，用于收集来自泵送装置的冷却水；

多条第一热换管连接到冷凝器并浸在第一集水盆中；以及

设置在第一热换管下方的第一填充材料单元，

其中收集在第一集水盆中的冷却水是设置为顺序流过第一热换管的外表面和第一填充材料单元；

一第二冷却单元，它包括：

位于第一冷却单元下方的第二集水盆，用于收集从第一冷却单元流出的冷却水；

多条第二热换管浸在第二集水盆中的；和

设置在第二热换管下方的第二填充材料单元，其中，收集在第二集水盆中的冷却水是设置为顺序流过第二热换管的外表面和第二填充材料单元；以及

位于第二冷却单元下方的底部集水盆，作为收集从第二冷却单元流出的冷却水；

空调热泵系统选择在空调模式，热泵模式和热水器模式中的一种操作，其中在空调模式中，工作流体由多通阀引导依次循环通过压缩机单元，热水器，其设置为将热能释放到预定量的水，多效蒸发式冷凝器，其设置为由预定量的冷却水冷却，热换器，其设置为从室内空间吸收热能，并返回到压缩机单元；

其中在热泵模式中，工作流体由多通阀引导依次循环通过压缩机单元，热水器，其设置为将热能释放到预定量的水，热换器，其设置为将热能释放到室内空间，蒸发器单元，其设置为从坏境空气吸收热能，并返回到压缩机单元；和

其中在热水器模式中，工作流体由多通阀引导依次循环通过压缩机单元，热水器，其设置为将热能释放到预定量的水，蒸发器单元，其设置为从坏境空气吸收热能，并返回到压缩机单元。

本发明的上述和其他发明目的，特征和优势，会配合以下详细说明具体实施方式、附图和权利要求再进一步详加说明。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的透视图。

图2是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的平面图。

图3是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的剖视图。

图4是空调热泵系统沿图3的b-b平面的截面图，示出了多效蒸发式冷凝器具有五个冷却单元。

图5是空调热泵系统沿图3的a-a平面的截面图，示出了多效蒸发式冷凝器具有五个冷却单元。

图6是根据本发明的优选实施例的多效蒸发式冷凝器的第一冷却单元的示意图。

图7是根据本发明的优选实施例的多效蒸发式冷凝器的第二冷却单元的示意图。

图8是根据本发明的优选实施例的多效蒸发式冷凝器的底部冷却单元的示意图。

图9是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的除霜设置的示意图。

图10是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的除霜设置的热换管的示意图。

图11是根据本发明的优选实施例的第一冷却单元的第一通板的平面图。

图12是多效蒸发式冷凝器的流量控制机构沿图11的c-c平面的截面侧视图，分别示出了第一通孔和第一控制孔基本上是对准和重叠的。

图13是根据本发明的优选实施例的多效蒸发式冷凝器的流量控制机构的另一示意图，示出了第一通孔和第一控制孔开始偏移。

图14是多效蒸发式冷凝器的流量控制机构沿图11的d-d平面的截面侧视图。

图15是根据本发明的优选实施例的流量控制机构的自动控制系统的示意图。

图16是根据本发明的优选实施例的流量控制机构的自动控制系统的另一示意图。

图17是根据本发明的优选实施例的多效蒸发式冷凝器的热换管的截面侧视图。

图18是根据本发明的优选实施例的第一冷却单元的第一热换管的示意图。

图19是沿图18的e-e平面的截面侧视图。

图20是根据本发明的优选实施例中流过多效蒸发式冷凝器的制冷剂的流动路线的示意图。

图21是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的各种部件的系统示意图。

图22是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的第一至第四连接阀的连接图表。

图23是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的第一至第四连接阀的状态图表。

图24是根据本发明的优选实施例的第一替代模式的空调热泵系统的各种部件的系统示意图。

图25是根据本发明的优选实施例的第一替代模式的空调热泵系统的第一至第四连接阀的连接图表。

图26是根据本发明的优选实施例的第一替代模式的空调热泵系统的第一至第四连接阀的状态图表。

图27是根据本发明的优选实施例的第一替代模式的空调热泵系统的冷却器开关电路的示意图。

图28是根据本发明的优选实施例的第二替代模式的空调热泵系统的各种部件的系统示意图。

图29是根据本发明的优选实施例的第二替代模式的多通阀的截面侧视图。

图30是根据本发明的优选实施例的第二替代模式的空调热泵系统的第一至第四连接阀的连接图表。

图31是根据本发明的优选实施例的第二替代模式的空调热泵系统的第一至第四连接阀的状态图表。

具体实施方式

以下对优选实施例的详细描述是实施本发明的优选模式。该描述不应以任何限制意义来理解。其出于说明本发明的一般原理的目的而呈现。

如图1至图10所示是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统。大体来说，空调热泵系统包括至少一个蒸发器单元2，至少一个压缩机单元1，至少一个热换器45，至少一个热水器46，和至少一个蒸发式冷却系统200，每个蒸发式冷却系统200包括两个多效蒸发式冷凝器5。空调热泵系统利用预定量的工作流体，例如预定量的制冷剂，作为在空调热泵系统的各种部件中进行热交换，以使在预定的室内空间中选择性地产生热空气，冷却空气和热水。

空调热泵系统还包括作为容纳蒸发器单元2，压缩机单元1，热换器45，热水器46，多效蒸发式冷凝器5的外壳30。外壳30还包括至少一台冷却风扇27设置在外壳30的顶部上。

如图3所示，外壳30具有用于容纳压缩机单元1的压缩机隔室31。优选地，在压缩机隔室31中容纳有两个压缩机单元1。然而，压缩机单元1的数量可以改变以适应本发明操作的不同情况。外壳30还具有用于容纳热换器45的蒸发器隔室32。优选地，在蒸发器隔室12中容纳有两个热换器45。然而，热换器45的数量可以改变以适应本发明操作的不同情况。压缩机隔室31和蒸发器隔室32可以以并排方式设置在外壳体30的沿横向的一侧，如图3所示。每一压缩机单元1，蒸发器单元2，热换器45，蒸发式冷却系统200，和热水器46以预定的方式布置，以形成制冷剂循环在预定的室内空间中产生热空气，冷却空气和热水。

如图3所示，每一蒸发式冷却系统200是位于外壳30沿纵向的的一侧部，而蒸发器单元2是分别位于蒸发式冷却系统200的两外侧。换句话说，蒸发器单元2是分别位于外壳30沿纵向的两侧部。优选地，蒸发器单元2是容纳在外壳30中的两个最外部元件，而蒸发式冷却系统200分别设置在沿着外壳30的横向方向紧邻蒸发器单元2的位置。

在这优选实施例中，每个蒸发式冷却系统200包括两个多效蒸发器单元5。然而，多效蒸发器单元5的数量可以改变以适应本发明操作的不同情况。多效蒸发式冷凝器5分别设置在外壳30的沿纵向的两侧并与压缩机单元1连接，用于通过空调热泵系统来冷却预定量的循环制冷剂。

每一个多效蒸发式冷凝器5包括一位于外壳30中的泵送装置4，一第一冷却单元6，一第二冷却单元7和一底部集水盆100。每一个多效蒸发式冷凝器5还具有空气入口侧51和与空气入口侧51相对的空气出口侧52。蒸发器单元2分别设于多效蒸发式冷凝器5的两空气入口侧51的相邻位置。空气首先被抽吸流过蒸发器单元2，然后流过多效蒸发式冷凝器5。

泵送装置4是设置作为以预定流量泵送预定量的冷却水。每一个多效蒸发式冷凝器5可以具有其自己的泵送装置4。或者，多个(例如两个)多效蒸发式冷凝器5可以共享单个泵送装置4，用于循环在多效蒸发式冷凝器5中的冷却水，如图5所示。

如图6至图8所示，第一冷却单元6包括一第一集水盆61以收集来自泵送装置4的冷却水，多条第一热换管62连接到对应的压缩机单元1并且浸泡在第一集水盆61中，和第一填充材料单元63设置在第一热换管62的下方，其中收集在第一集水盆61中的冷却水设置为顺序流过第一热换管62的外表面和第一填充材料单元63，以在其中形成薄水膜。

另一方面，如图7所示，第二冷却单元7包括一第二集水盆71设置于第一冷却单元6的下方以收集来自第一冷却单元6的冷却水，多条第二热换管72浸泡在第二集水盆71中，和第二填充材料单元73设置在第二热换管72的下方。收集在第二集水盆71中的冷却水设置为顺序流过第二热换管72的外表面和第二填充材料单元73，以在其中形成薄水膜。

如图8所示，底部集水盆300位于第二冷却单元7的下方，用于收集从第二冷却单元7流出的冷却水。收集在底部集水盆300中的冷却水布置成被引导流回到第一冷却单元6的第一集水盆61中。另一方面，来自空调热泵系统的其他部件的制冷剂被布置成流过第一冷却单元6的第一热换管62和第二冷却单元7的第二热换管72，使得制冷剂布置成与冷却水进行高效的热交换过程以降低制冷剂的温度。预定量的空气从空气入口侧51抽入，用于与流过第一填充材料单元63和第二填充材料单元73的冷却水进行热交换，以降低冷却水的温度。空气吸收了来自冷却水的热量后通过空气出口侧52排出第一填充材料单元63和第二填充材料单元73。

根据本发明的优选实施例，每个多效蒸发式冷凝器5包括第一至第五冷却单元6、7、8、9、10。冷却单元的数量取决于空调热泵系统运行的情况。图5示出了多效蒸发式冷凝器5包括五个冷却单元，即第一冷却单元6，第二冷却单元7，第三冷却单元8，第四冷却单元9和第五冷却单元10的情况。

第三冷却单元8包括一第三集水盆81，多条第三热换管82浸泡在第三集水盆81中，和第三填充材料单元83设置在第三集水盆81的下方。类似地，第四冷却单元9包括一第四集水盆91，多条第四热换管92浸泡在第四集水盆91中，和第四填充材料单元93设置在第四集水盆91的下方。第五冷却单元10包括一第五集水盆101，多条第五热换管102浸泡在第五集水盆101中，和第五填充材料单元103设置在第五集水盆101的下方。注意的是，当多效蒸发式冷凝器5具有多于五个冷却单元的情况下，每个附加冷却单元将具有与第一至第五冷却单元5、6、7、8、9、10相同的结构。例如，第六冷却单元可以包括第六集水盆，多个第六热换管和第六填充材料单元等如此类推。

图5示出两个多效蒸发式冷凝器5共用一个共同的泵送装置4。因此，每个多效蒸发式冷凝器5的底部集水盆100是连接到泵送装置4，使得由底部集水盆100收集的冷却水被布置成由泵送装置4泵送到相应的多效蒸发式冷凝器5的第一冷却单元6。

如图4所示，每个多效蒸发式冷凝器5还包括连接泵送装置4和第一冷却单元6的泵管组件18。具体来说，泵管组件18的一端与泵送装置4连接，并沿着相应的多效蒸发式冷凝器5向上延伸，以引导冷却水流入第一冷却单元6的第一集水盆61。泵管组件18具有主管道部分181，其包括主管道1811，和多个分支管道部分182，每个分支管道部分具有至少一条泵送管1821从主管道1811延伸出来，或从支管道部分181下部相应的泵送管1821延伸出来。

泵管组件18具有一个主管道部分181和一个第一分支管道部分182从主管道部分181向上延伸，和一个第二分支管道部分182从第一分支管道部分182向上延伸。第一分支管道部分182具有从主管道1811分叉的两条分支管1821，而第二分支管道部分182具有四条分支管1821，其中两条从第一分支管道部分182的一条分支管1821延伸，而另外两条分支管1821从第一分支管道部分182的另外的分支管1821延伸。

重要的是，分支管道部分182的数量取决于多效蒸发式冷凝器5的高度和长度，并且可以根据不同的情况而变化。泵管组件18的目的是控制冷却水的流量，并使冷却水沿着第一集水盆61的纵向长度均匀和可控地分布。可以理解的是，每条分支管1821是从下部支管道部分182或主管道1811的相应分支管1821延伸，使得当冷却水沿着泵管组件18向上行流时，冷却水的流量逐渐减小。

如图5所示，是两台多效蒸发式冷凝器5。为了清楚起见，在下述的说明中，两台多效蒸发式冷凝器5被称为第一多效蒸发式冷凝器5和第二多效蒸发式冷凝器5。第一多效蒸发式冷凝器5和第二多效蒸发式冷凝器5在结构上是相同的，并且间隔地容纳在外壳30中，其空气出口侧52彼此面对，而同时其空气入口侧51分别面对蒸发器单元2。

冷却水由泵送装置4泵送，通过泵管组件18流入第一冷却单元6的第一集水盆61。冷却水布置成与流过第一热换管62的制冷剂进行热交换，并吸收一定量的热能。然后让冷却水流入第一填充材料单元63，在那里在重力的影响下形成薄水膜。水膜与气流进行热交换，使得热量从冷却水提取到环境空气。然后冷却水引导流入第二冷却单元7的第二集水盆71，与流过第二热换管72和第二填充材料单元73的制冷剂进行另一个热交换循环。冷却水引导顺序流过第一至第五冷却单元6、7、8、9、10，从流过各个热换管的制冷剂吸收热能。吸收的热能随后在各填充材料单元中提取到环境空气。

如图8所示，每一个多效蒸发式冷凝器5还包括设置在第五冷却单元10下方的底部冷却单元300，用于提供额外冷却给制冷剂。底部冷却单元300包括引导件301，和多条底部热换管302浸没在底部集水盆100中。制冷剂通过底部热换管302作为与底部集水盆100中的冷却水进行热交换。

引导件301具有阻挡部分3011，倾斜引导部分3012以及在阻挡部分3011与倾斜引导部分3012之间延伸的水平引导部分3013。阻挡部分3011从水平引导部分3013的一端向上延伸，而倾斜引导部分3012从水平引导部分3013的另一端向下延伸。引导件301位于第五冷却单元10的下方并且位于底部集水盆100的上方。最佳地，水平引导部分3013应当位于高于冷却水位高度约3mm至6mm。当冷却水从第五冷却单元10落下并到达水平引导部分3013时，冷却水被阻止从阻挡部分3011的一端落入底部集水盆100中，因为冷却水是由阻挡部分3011阻挡。因此，冷却水仅能通过水平引导部分3013的另一端从倾斜向下延伸的倾斜引导部分3012落入底部集水盆100中。

在优选实施例中，倾斜引导部分3012设置在多效蒸发式冷凝器5的空气入口侧51，而阻挡部分3011设置在多效蒸发式冷凝器5的空气出口侧52。因此，冷却水被引导落入底部集水盆100中的外侧(即与空气入口侧51相同的一侧)。结果，底部集水盆100中的冷却水的温度不均匀。由于底部热换管302浸在冷却水中而冷却水仅落入底部集水盆100的一侧(即外侧)，相对较冷的冷却水(来自第五冷却单元10)被引导或强制通过底部热换管302并从通过其中的制冷剂吸收热能。冷却水的温度随着从制冷剂吸热而增加。从简单的物理学来看，即可以理解具有较高温度的水倾向于在容纳空间中向上移动。因此，当冷却水从底部热换管302吸收热能时，冷却水趋向于在底部集水盆100中向上移动。

每个多效蒸发式冷凝器5的还包括泵箱19，其与底部集水盆100连通。泵箱19相邻底部集水盆100的内侧(即与多效蒸发式冷凝器5的空气出口侧52相同的一侧)，使得相对较暖的冷却水可流入泵箱19，其也是设置在泵送装置4中。如图8所示，底部集水盆100和泵箱19共享一个共同侧壁191，使在底部集水盆100中的冷却水能通过流过共用侧壁191而流入泵箱19。然后，冷却水流入泵箱19，泵箱19泵送冷却水回到相应多效蒸发式冷凝器5的第一冷却单元6。

如图6所示，第一集水盆61具有连接到泵管组件18的第一稳定隔室611，通过第一水道613与第一稳定隔室611相邻并连通的第一热换隔室612，其中第一热换管62浸泡在第一热换隔室612中。冷却水由泵送装置4泵送引导流入第一稳定隔室611。当第一稳定隔室611填充有预定量的冷却水并达到第一水道613时，冷却水通过第一水道613流入第一热换隔室612。第一稳定隔室611的目的是提供缓冲区来控制冷却水的流量和压力的。这些参数影响冷却水和第一热换管62之间的热交换过程的性能。

值得一提的是，第一水道613的形状应为长形的并且沿着第一集水盆61的纵向方向延伸，使冷却水沿着第一热换管62的纵向方向均匀地流入第一热换隔室612。结果，冷却水沿着第一热换管62的整个长度以均匀的流速进入第一热换室612。这种结构设置还确保第一热换管62完全浸在冷却水中。

第一集水盆61具有第一内侧壁614，第一外侧壁615，第一分隔壁616，第一底板617和第一通板618，第一分隔壁616设置在第一内侧壁614和第一外侧壁615之间，将第一集水盆61分成第一稳定隔室611和第一热换隔室612，其中第一水道613沿着其纵向设置在第一分隔壁上。第一稳定隔室611在第一内侧壁614，第一分隔壁616和第一底板617之间形成。第一热换室612由第一分隔壁616，第一外侧壁615和第一通板618构成。

第一通板618具有多个第一通孔6181，以让在第一热换隔室612中的冷却水落入第一填充材料单元63中。如图11所示，第一通孔6181沿着第一通板618以预定的阵列分布，其中特定行列中的每个第一通孔6181的中心布置成不与下一行列的第一通孔6181的中心对齐。此外，上行列的每两个相邻的第一通孔6181布置成与相邻排的第一通孔6181的对应第一通孔6181形成三角形分布，即如图11所示。所有第一通孔6181具有相同的形状和尺寸。

如图8至图10所示，空调热泵系统进一步包括分别设置在蒸发器单元2下方的两个除霜装置28，设置为当本发明在非常寒冷的天气下操作时，防止冷霜形成。每个辅助除霜装置28包括设置在相应的蒸发器单元2下方的冷霜集水盆281，设置在冷霜集水盆281下方的多条热换管282，和设置在冷霜集水盆281上的排水出口283。当空调热泵系统在非常寒冷的天气(例如-5℃至-20℃)下操作时，除霜循环(如下所述)是可能需要的，而蒸发器单元2上形成的冷霜将被熔化并将所得的水收集在冷霜集水盆281中。

此外，由于空调热泵系统在非常寒冷的天气条件下操作，所以收集在冷霜集水盆281中的水将最终变成冰。这种现象是不理想的，因为冰的形成将阻塞负责在冷霜集水盆中排水的排水出口283。结果，热换管282连接到空调热泵系统(如下所述)的相关部件，使得过热或蒸汽制冷剂被引导流过热换管282。流经热换管282的制冷剂被布置成与冷霜集水盆281进行热交换，以使在冷霜集水盆281的部分保持预定温度，并且防止收集在其中的水变成冰。每个辅助除霜装置28的热换管282在结构上和第一至第五热换管是相同的(如上所述和如下详细描述)。

每个除霜装置28进一步包括分别连接在每两条热换管282的相应端部之间的多条(至少一条)制冷剂导向管284，以使制冷剂以预定流动的方式引导到热换管282。如图10所示，共有三条热换管282。制冷剂首先被引导流过三条热换管282中的第一条，然后进入相应的制冷剂导向管284，其引导制冷剂流入另一条热换管282。流过这第二热换管282的制冷剂然后被引导流入另一条冷剂导向管284，其引导制冷剂流入最后的热换管282。最后，制冷剂被引导离开除霜装置28。

如图12至图16所示，每个多效蒸发式冷凝器5包括流量控制机构17，其包括至少一个控制板171以可移动式设置在第一集水盆61的第一通板618的下方，和至少一件驱动件172连接到第一控制板171以驱动控制板以水平往返运动方式移动。控制板171具有多个控制孔1711间隔分布在其上。控制孔1711的数量，尺寸和形状与第一通孔6181的数量，尺寸和形状相同。此外，第一通孔6181的中心常设为分别与控制孔1711的中心对齐。流量控制机构17还包括多件固定件173安装在第一集水盆61，并且常设为向控制板171施加向上偏置力，使控制板171和第一通板618之间保持预定距离。

在这优选实施例中，驱动件172包括调节螺钉以可调节方式连接在第一集水盆61和控制板171之间，以驱动控制板171以水平往返的方式移动。

如图12所示，当每个第一通孔6181与对应的控制孔1711对准或基本重叠时，第一集水盆61中的冷却水能以最大流量流过第一通板618和控制板171。然而，如图13所示，当控制板171被驱动以水平移动时，控制孔1711和第一通孔6181便不再对准，并且通过控制板171和第一通板618的冷却水的流速将减小。当控制板171移动使得每个控制孔1711堵塞相应的第一通孔6181时，冷却水的流量为最小，其流量为冷却水的最大流量的三分之一左右。

流动控制机构17的设置目的是控制从第一冷却单元6流动到第二冷却单元7，或从上層冷却单元流动到下層冷却单元的冷却水的流量。受控的流速确保了诸如第二热换管72的热换管能够完全浸入冷却水中，从而以最有效和有效率的方式进行热交换过程。

如图14所示，第一集水盆61还具有一对第一固定槽619，分别在第一分隔壁616和第一外侧壁615的下部构成。每个第一固定槽619沿着第一集水盆61的纵向方向延伸，其中固定件173分别安装在第一固定槽619。在这优选实施例中，每个固定件173是弹性元件，通常对控制板171施加向上偏置力的。

值得一提的是，第一集水盆61(或本发明中使用的其他集水盆)能够以一体式制成，以确保最大的结构完整性和最低的制造成本。所使用的材料可以是塑料或不锈钢材料。

如图14至图16所示，流量控制机构17还包括自动控制系统174，其操作式连接到至少一件驱动件172。自动控制系统174包括中央控制单元1741，连接在中央控制单元1741和驱动件172之间的连接件1742，以及设置在第一集水盆61中并电连接到中央控制单元1741的传感器1743。

传感器1743检测第一集水盆61中的水位，并向中央控制单元1741发送信号，中央控制单元预编程为响应传感器的信号。中央控制单元1741然后作为驱动连接件1742水平移动而驱动驱动件172沿相同方向移动，以控制流过第一通板618的冷却水的流量。

回到如图6所示，第一冷却单元6还包括具有多个布水口6101的第一布水板610，其设置在第一集水盆61和第一冷却单元6的第一填充材料单元63之间，使从第一集水盆61流出的冷却水沿其横向方向均匀地分布在第一填充材料单元63中。第一布水板610的目的是确保第一填充材料单元63中的水膜的正确形成以及水膜和环境空气之间的最佳热交换性能。

此外，每个蒸发式冷凝器5还包括至少一件过滤件15，支撑在第一冷却单元6和第二冷却单元7之间，以过滤从第一冷却单元6流向第二冷却单元7的冷却水中的不需要的物质，如图7所示。

如图7所示，第二集水盆71具有第二热换隔室712，其中第二热换管72浸泡在第二热换隔室712中。来自第一冷却单元6的冷却水引导经由过滤件15流入第二热换隔室712。

第二集水盆71具有第二内侧壁714，第二外侧壁715和第二通板718。第二热换室712由第二内侧壁714，第二外侧壁715和第二通板718构成。第二通板718具有多个第二通孔7181，以让在第二热换隔室712中的冷却水落入底部集水盆100中，或附加的冷却单元中，例如，当多效蒸发式冷凝器5具有多于两个冷却单元时的第三冷却单元8。如图11所示，第二通孔7181沿着第二通板718以预定的阵列分布，其中特定行列中的每个第二通孔7181的中心布置成不与下一行列的第二通孔7181的中心对齐。此外，上层行列的每两个相邻的第二通孔7181布置成与相邻排的第二通孔7181的对应第二通孔7181形成三角形分布，即如图12所示。所有第二通孔7181具有相同的形状和尺寸。这些结构与第一通板618和第一通孔6181的结构相同。

在这优选实施例中，流量控制机构17包括多个控制板171设置在第一通板618和第二通板718的下方，和至多件驱动件172分别连接到第一控制板171以驱动控制板171以水平往返运动方式移动，如图12和图13所示。一般来说，流量控制机构17包括与冷却单元6、7、8、9、10相同数量的控制板171。换句话说，当多效蒸发式冷凝器5包括第一至第五冷却单元6、7、8、9、10时，流量控制机构17便包括五件控制板171和五件驱动件172。每一件控制板171和驱动件172中的结构是相同的，并且已经在上述说明。这种结构如图16所示。

如图14所示，第二集水盆71还具有一对第二固定槽719，分别在第二内侧壁714和第二外侧壁715的下部构成。每个第二固定槽719沿着第二集水盆71的纵向方向延伸，其中固定件173分别安装在第二固定槽71。再次重复说明，在这优选实施例中，每个固定件173是弹性元件，通常对控制板171施加向上偏置力的。

如上所述和如图16所示，流动控制机构17的操作能够通过自动控制系统174以操作式连接到所有驱动件172，以电动和自动控制所有驱动件的运动并最终控制控制板171的运动。

回到如图7所示，第二冷却单元7还包括具有多个布水口7101的第二布水板710，其设置在第二集水盆71和第二冷却单元7的第二填充材料单元73之间，使从第二集水盆71流出的冷却水沿其横向方向均匀地分布在第二填充材料单元73中。第二布水板710的目的是确保第二填充材料单元73中的水膜的正确形成以及水膜和环境空气之间的最佳热交换性能。

此外，每个蒸发式冷凝器5还包括多件过滤件15，支撑在每两个冷却单元之间，以过滤从上层冷却单元流向其紧接下层冷却单元的冷却水中的不需要的物质。

如图17所示，每条第一热换管62包括第一管体621和间隔形成在第一管体621中的多件第一保持构件622，以及多件第一热换翅片623沿着第一热换管62的整个长度从管体621的内表面6213延伸出来的。具体来说，第一管体621具有两个弯曲侧部6211和在两个弯曲侧部之间延伸的基本平坦的中间部6212，以形成矩形横截面形状在中间部6212，和两个半圆形横截面在第一热换管62的两弯曲侧部621。

此外，保持构件622沿着相应的管体621的横向方向间隔地分布在平坦的中间部分6212，以形成多个第一管腔624。每个保持构件622具有预定弹性，用于加强相应的第一热换管62的结构完整性。另一方面，每件第一热换翅片623从第一管体621的内表面延伸。第一热换翅片623沿着第一管体621的内表面6213间隔且均匀地分布，以提高流经相应的第一热换管62中的制冷剂和冷却水之间的热交换性能。

另一方面，第二热换管72在结构上与第一热换管62是相同的。因此，亦如图17所示，每条第二热换管72包括第二管体721和间隔形成在第二管体721中的多件第二保持构件722，以及多件第二热换翅片723沿着第二热换管72的整个长度从管体721的内表面7213延伸出来的。具体来说，第二管体721具有两个弯曲侧部7211和在两个弯曲侧部之间延伸的基本平坦的中间部7212，以形成矩形横截面形状在中间部7212，和两个半圆形横截面在第二热换管72的两弯曲侧部721。

此外，保持构件722沿着相应的管体721的横向方向间隔地分布在平坦的中间部分7212，以形成多个第二管腔724。每个保持构件722具有预定弹性，用于加强相应的第二热换管72的结构完整性。另一方面，每件第二热换翅片723从第二管体721的内表面延伸。第二热换翅片723沿着第二管体721的内表面7213间隔且均匀地分布，以提高流经相应的第二热换管72中的制冷剂和冷却水之间的热交换性能。

值得一提的是，当蒸发式冷凝器5包括多个冷却单元时，例如上述第一至第五冷却单元6、7、8、9、10时，第三至第五热换管82、92、102在结构上与上述第一热换管62和第二热换管72是相同的。此外，除霜装置28的每条热换管282也在结构上与第一至第五热换管62、72、82、92、102是相同的。

根据本发明的优选实施例，第一至第五热换管62、72、82、92、102中的每条热换管和除霜装置28的每条热换管是由铝构成，其可以非常方便和经济地再循环和再利用。为了使热换管耐腐蚀和防止不需要的氧化，每条热换管62、72、82、92、102、282具有形成在其外表面和内表面上的薄氧化层，用于防止相关热换管的进一步腐蚀。这种薄氧化层的形成可以通过阳极氧化法构成。

此外，每条热换管62、72、82、92、102、282还可以具有形成在其外表面上的聚四氟乙烯薄层，以防止不需要的物质附着在热换管62、72、82、92、102、282的外表面上。

与由铜构成的传统热换管相比，使用铝构成热换管62、72、82、92、102、282能够将制造成本降低约50％。可能的腐蚀问题通过在每条热换管62(72)(82)(92)(102)(282)的外表面和内表面上引入薄氧化层以及增加在热换管62(72)(82)(92)(102)(282)的外表面上的聚四氟乙烯薄层而有效解决。

如图18至图19所示，第一冷却单元6还包括第一引导系统64，其连接到第一热换管62并将第一热换管62分成几个管组，以引导制冷剂以预定顺序流过各管组。具体来说，第一引导系统64包括第一入口收集管641和第一导管642，其中每条第一热换管62的一端连接到第一入口收集管641，另一端连接到第一导管642。如图18所示，第一入口收集管641具有第一流体入口6411，第一流体出口6412和设置在第一入口收集管641中的分隔件6413，将第一入口收集管641分成入口部分6414和出口部分6415。分隔件6413防止流体从分隔件6413的一侧通过到分隔件6413的另一侧(即防止流体从第一入口部分6414流到第一出口部分6415)。第一流体入口6411在第一入口部分6414上构成，而第一流体出口6412在第一出口部分6415上构成。

根据本发明的优选实施例，总共有四条第一热换管62，而它们被分成两个管组。制冷剂通过第一流体入口6411进入第一入口收集管641。第一管组包括两条第一热换管62，其连接到第一入口部分6414，而第二管组包括另外两条第一热换管62，其连接到第一出口部分6415。因此，制冷剂进入第一入口收集管641后会引导流过第一管组的两条热换管62。然后制冷剂离开两条相应的第一热换管62并进入第一导管642。制冷剂流进第一导管642并设置成进入第二管组的另外两条第一热换管62。随后，制冷剂被引导流过第二管组的两条第一热换管62。然后，制冷剂通过第一流体出口6412离开第一入口收集管641。流过第一热换管62的制冷剂布置成与通过流过第一冷却单元6的冷却水进行热交换。

另外，第一引导系统64还包括多件第一热换翅片623在每两条相邻的第一热换管62之间延伸，以大大增加第一热换管62和冷却水之间热交换的表面积，并且加强第一引导系统64的结构完整性。这些第一热换翅片623能够从第一热换管62的外表面一体延伸，或者是外部附接或焊接在第一热换管62的外表面上。

此外，如图18至图19所示，第二冷却单元7还包括第二引导系统74，其连接到第二热换管72并将第二热换管72分成几个管组，以引导制冷剂以预定顺序流过第二热换管72。第二引导系统74的结构与第一引导系统64的结构相同。因此，第二引导系统74包括第二入口收集管741和第二导管742，其中每条第二热换管72的一端连接到第二入口收集管741，另一端连接到第二导管742。如图21所示，第二入口收集管741具有第二流体入口7411，第二流体出口7412和设置在第二入口收集管741中的分隔件7413，将第二入口收集管741分成入口部分7414和出口部分7415。第二分隔件7413防止流体从第二分隔件7413的一侧通过到第二分隔件7413的另一侧(即防止流体从第二入口部分7414流到第二出口部分7415)。第二流体入口7411在第二入口部分7414上构成，而第二流体出口7412在第二出口部分7415上构成。

再次重复的是，总共有四条第二热换管72，而它们被分成两个管组。制冷剂通过第二流体入口7411进入第二入口收集管741。第一管组包括两条第二热换管72，其连接到第二入口部分7414，而另一管组包括余下两条第二热换管72，其连接到第二出口部分7415。因此，制冷剂进入第二入口收集管741后会引导流过连接到第二入口部分7414的两条热换管72(即第一管组)。然后制冷剂离开两条第二热换管72并进入第二导管742。制冷剂流进第二导管742，使其能够进入连接到第二出口部分7415的另外两条第二热换管72(即第二管组)。然后制冷剂被引导流过连接到第二出口部分7415的两条第二热换管72并流进其中。随后，制冷剂通过第二流体出口7412离开第二入口收集管741。流过第二热换管72的制冷剂布置成与通过流过第二冷却单元7的冷却水进行热交换。

另外，第二引导系统74还包括多件第二热换翅片723在每两条相邻的第二热换管72之间延伸，以大大增加第二热换管72和冷却水之间热交换的表面积，并且加强第二引导系统74的结构完整性。这些第二热换翅片723能够从第二热换管72的外表面一体延伸，或者是外部附接或焊接在第二热换管72的外表面上。

在这阶段重要的是，上述第一引导系统64，第二引导系统74，第一热换管62，第二热换管72和管组的数量的配置，仅是说明性的，并且实际上可以根据本发明操作的情况而改变。在这优选实施例中，总共有两个管组。此外，所有冷却单元的流体入口和流体出口汇合形成供蒸发式冷却单元200使用的中央流体入口53和中央流体出口54。制冷剂通过中央流体入口53和中央流体出口54循环到空调热泵系统的其它部件。

图20示出制冷剂的流动路径。每个冷却单元6、7、8、9、10是并联连接的，其中制冷剂被引导同时流入和流出每个冷却单元6、7、8、9、10。因此，来自各压缩机单元1的制冷剂被分成五个分支，分别被引导流入冷却单元6、7、8、9、10。冷却后，来自各个冷却单元6、7、8、9、10的制冷剂将再次合并在一起，并被引导流向本发明的空调热泵系统的其他部件(其中细节将进一步描述如下)。

如图21至图23所示，是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的各部件的详细系统图。如图21所示和如上说明，本发明的空调热泵系统包括两个压缩机单元1，两个蒸发器单元2，两个蒸发式冷凝器5，热水器46，两件热换器45，多件干燥过滤器47，多件膨胀阀48，多件单向阀49以及多件连接阀。空调热泵系统包括两个冷却和加热回路，其中每一回路包括一个压缩机单元1，一个蒸发器单元2，一个蒸发式冷凝器5，热水器46，一件热换器45，预定数量的干燥过滤器47，预定数量的膨胀阀48，预定数量的单向阀49，预定数量的二通阀490，预定数量的手动阀491，以及第一至第四连接阀41、42、43、44。两个冷却和加热回路分享一个共同热水器46。

本发明的空调热泵系统可以选择性地在空调模式(用于在室内空间中输送冷却空气)和热泵模式(用于在室内空间中输送暖风)之间进行操作。除了这两种模式之外，本发明还能够在空调模式或热泵模式不使用时产生热水。换句话说，本发明的用户不需要另外安装热水器系统。用户只需安装一个系统即可选择性地享受冷气和热水，或暖气和热水。

如图21所示，对于每个冷却和加热回路，压缩机单元1具有连接到热水器46的压缩机出口12和压缩机入口11。压缩机入口11通过第二连接阀42，第三连接阀43，第四连接阀44，预定数量的单向阀49和预定数量的二通阀490连接到热换器45，蒸发式冷却系统200和蒸发器单元2。这些部件之间的确实连接如图21所示。

如图22和23所示，每一第一至第四连接阀41、42、43、44可以在常设模式和切换模式之间操作。对于第一连接阀41，其具有第一至第四连接口401、402、403、404。当第一连接阀处于常设模式时，第一连接口401连接到第二连接口402，而第三连接口403连接到第四连接口404。当第一连接阀41处于切换模式时，第一连接口401连接到第四连接口404，而第二连接口402连接到第三连接口403。

对于第二连接阀42，其具有第五至第八连接口405、406、407、408。当第二连接阀42处于常设模式时，第五连接口405选择连接到第六连接口406，而第七连接口407连接到第八连接口408。当第二连接阀42处于切换模式时，第五连接口405连接到第八连接口408，而第六连接口406连接到第七连接口407。

对于第三连接阀43，其具有第九到第十二连接口409、410、411、412。当第三连接阀43处于常设模式时，第九连接口409选择连接到第十连接口410，而第十一连接口411连接到第十二连接口412。当第三连接阀43处于切换模式时，第九连接口409连接到第十二连接口412，而第十连接口410连接到第十一连接口411。

对于第四连接阀44，其具有第十三到第十六连接口413、414、415、416。当第四连接阀44处于常设模式时，第十三连接口413选择连接到第十四连接口414，而第十五连接口415连接到第十六连接口416。当第四连接阀44处于切换模式时，第十三连接口413连接到第十六连接口416，而第十四连接口414连接到第十五连接口415。

热换器45具有第一热换口451和第二热换口452，能够让制冷剂通过并使热换器45与空调热泵系统的其它部件连通。第一热换口451连接到第二连接阀42的第六连接口406、压缩机单元1、热水器45、第四连接阀44的第十三连接口413、和第四连接阀44的第十五连接口415。第二热换口452连接到第四连接阀44的第十四连接口414。

另一方面，蒸发器单元2具有第一蒸发器口21和第二蒸发器口22，能够让制冷剂通过。第一蒸发器口21连接到压缩机单元1的压缩机入口11、第三连接阀43的第十连接口410、第二连接阀42的第五连接口405、辅助除霜装置28、热换器45和蒸发式冷却系统200。第二蒸发器口22连接到辅助除霜装置28，和第四连接阀44的第十六连接口416。

蒸发式冷却系统200具有连接到所有冷却单元6、7、8、9、10的所有流体入口6411(7411)的中央流体入口53，和连接蒸发式冷却系统200的所有冷却单元6、7、8、9、10的所有流体出口6412(7412)的中央流体出口54。中央流体入口53连接到第三连接阀43的第十二连接口412、压缩机单元1的压缩机入口11、和热换器45的第一热换口451。中央流体出口54连接到第四连接阀44的第十三连接口413、第十五连接口415、热水器46和压缩机单元1的压缩机入口12。

热水器46包括热水器壳体461，其具有设置在其下部的进水口4611、以及设置在热水器壳体461的上部的出水口4612、第一热水单元462和第二热水单元463。如上所述，单个热水器46产生热水给冷却和加热回路。

第一热水单元462包括多条热换管4621，其可拆式连接到热水器壳体461中，并且布置成与来自进水口4611的水接触。制冷剂被引导以流过热换管4621，与水进行热交换，使得制冷剂中的热能被提取到水中以增加水的温度。然后，热水引导通过出水口4612流出热水器46。

类似地，第二热水单元463包括多条热换管4631，其可拆式连接到热水器壳体461中，并且布置成与来自进水口4611的水接触。制冷剂被引导以流过热换管4631，与水进行热交换，使得制冷剂中的热能被提取到水中以增加水的温度。然后，热水引导通过出水口4612流出热水器46。

预定量的制冷剂引导流过上述组件以产生冷却空气(空调模式)，暖风(热泵模式)和热水(热水器模式)中之一。当空调热泵系统在空调模式下操作时，过热或蒸气制冷剂首先通过压缩机出口12离开压缩机单元1。过热或蒸汽制冷剂被引导流入热水器46的第一热水器单元462。预定量的热能提取到存储在热水器46中的水中，以产生空调热泵系统中的热水。然后制冷剂离开热水器46并被引导流过第一连接阀41的第三连接口403。在空调模式中，第一连接阀41的构设是使第三连接口403连接到第四连接口404，而第一连接口401连接到第二连接口402(即常设模式)。因此，制冷剂引导通过与第二连接阀42的第七连接口407连接的第四连接口404离开第一连接阀41。

第二连接阀42的构设是使第七连接口407连接到第八连接口408，而第五连接口405连接到第六连接口406(即常设模式)。因此，进入第七连接口407的制冷剂引导流过与第三连接阀43的第十一连接口411连接的第八连接口408。

第三连接阀43的构设是使第十一连接口411连接到第十二连接口412，而第九连接口409连接到第十连接口410(即常设模式)。因此，进入第十一连接口411的制冷剂引导流过与蒸发式冷却单元200的中央流体入口53连接的第十二连接口412。然后制冷剂将由相应多效蒸发式冷凝器5(如以上说明)冷却并冷凝，并通过中央流体出口54离开多效蒸发式冷凝器5。然后制冷剂引导顺序通过单向阀49，第一手动阀491，干燥过滤器47，第二手动阀491，膨胀阀48，和最终到达第四连接阀44的第十三连接口413。

第四连接阀44的构设是使第十三连接口413连接到第十四连接口414，而第十五连接口415连接到第十六连接口416(即常设模式)。因此，进入第十三连接口413的制冷剂引导流过与热换器45的第二热换口452连接的第十四连接口414。进入热换器45的制冷剂被布置成从室内空间吸收热能并再次变成蒸气。然后过热或蒸气制冷剂布置成通过与连接到第二连接阀42的第六连接口406的第一热换口451离开热换器45。然后制冷剂通过与压缩机单元10的压缩机入口11连接的第五连接口405。制冷剂然后返回到压缩机单元10，并且完成一个在室内空间产生冷却空气的制冷剂循环。

值得一提的是，当空调热泵系统处于空调模式时，蒸发器单元2和第二热水单元463是闲置的。残留在蒸发单元2和第二热水单元463中的残留制冷剂必须引返回到主系统(即非闲置组件)，以防止没有足够的制冷剂循环通过空调热泵系统中的非闲置部件。根据本发明的优选实施例，蒸发器单元2中的残留制冷剂将被引导通过第一蒸发器口21离开蒸发器单元2，并且通过二通阀490而与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1的压缩机入口11。

另一方面，第二热水单元463中的残留制冷剂将被引导离开相应的热换管4631，并且通过二通阀490而与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1的压缩机入口11。

当空调热泵系统在热泵模式下操作时，过热或蒸气制冷剂首先通过压缩机出口12离开压缩机单元1。过热或蒸气制冷剂引导流到热水器46的第一热水单元462。预定量的热能提取到存储在热水器46中的水中，以产生空调热泵系统中的热水。然后制冷剂离开热水器46并被引导流过第一连接阀41的第三连接口403。在热泵模式中，第一连接阀41的构设是使第三连接口403连接到第四连接口404，而第一连接口401连接到第二连接口402(即常设模式)。因此，制冷剂引导通过与第二连接阀42的第七连接口407连接的第四连接口404离开第一连接阀41。

第二连接阀42的构设是使第七连接口407连接到第六连接口406，而第五连接口405连接到第八连接口408(即切换模式)。因此，进入第七连接口407的制冷剂引导流过与热换器45的第一热换口451连接的第六连接口406。然后，制冷剂在热换器45中进行热交换，将热能提取到室内空间中。

另一方面，第四连接阀44的构设是使第十四连接口414连接到第十五连接口415，而第十三连接口413连接到第十六连接口416(即切换模式)。因此，离开热换器45的制冷剂引导流过第十四连接口414和第十五连接口415。然后，制冷剂引导依次通过单向阀49、手动阀491、干燥过滤器47、另一个手动阀491、膨胀阀48、第四连接阀44的第十三连接口413、以及连接到蒸发器单元2的第二蒸发器口22的第十六连接口416。制冷剂进入蒸发器单元2并进行热交换，从环境空气吸收热能。

制冷剂然后通过第一蒸发器口21离开蒸发器单元2，并引导通过第三连接阀43的第十连接口410。第三连接阀43的构设是使第十连接口410连接到第十一连接口411，而第九连接口409连接到第十二连通端口412(即切换模式)。因此，制冷剂流过第二连接阀42的第十一连接口411和第八连接口408。第二连接阀42的构设是使第八连接口408连接到第五连接口405，而第七连接口407连接到第六连接口406。然后制冷剂流过第五连接口405并返回到压缩机单元1的压缩机入口11。这完成了热泵模式的一个制冷剂循环。

值得一提的是，当空调热泵系统处于热泵模式时，蒸发式冷却系统200和第二热水单元463是闲置的。残留在蒸发式冷却系统200和第二热水单元463中的残留制冷剂必须引返回到主系统(即非闲置组件)，以防止没有足够的制冷剂循环通过空调热泵系统中的非闲置部件。根据本发明的优选实施例，蒸发式冷却系统200中的残留制冷剂引导通过对应多效蒸发式冷凝器5的中央流体入口53离开蒸发式冷却系统200，并且通过二通阀490而与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1。

另一方面，第二热水单元463中的残留制冷剂将引导离开相应的热换管4631，并且通过二通阀490而与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1的压缩机入口11。

根据本发明的优选实施例，空调热泵系统也可在热水器模式下操作。在这模式下，空调热泵系统不产生空调或输送温暖气。相反，空调热泵系统只产生热水。在这种特定模式下，制冷剂首先通过压缩机出口12离开压缩机单元1，并引导流到热水器46的第一热水单元462。然后，制冷剂离开第一热水单元462并流过第一连接阀41的第三连接口403。第一连接阀41的构设是使第三连接口403连接到第二连接口402，而第一连接口401连接到第四连接口404(即切换模式)。然后，制冷剂流过第二连接口402，并进入热水器46的第二热水单元463。热水器46中的制冷剂布置成将热能提取到进入的水，以加热热水器46中的水。

然后，制冷剂流过单向阀49、手动阀491、干燥过滤器47、另一个手动阀491、膨胀阀48，并到达第四连接阀44的第十三连接口413。第四连接阀44的构设是使第十三连接口413连接到第十六连接口416，而第十四连接口414连接到第十五连接口415(即切换模式)。制冷剂然后流过第十六连接口416，并通过第二蒸发器口22流到蒸发器单元2。制冷剂与环境空气进行热交换并从其吸收热能。制冷剂然后通过第一蒸发器口21离开蒸发器单元2并到达第三连接阀43的第十连接口410。第三连接阀43的构设是使第十连接口410连接到第十一连接口411，而第九连接口409连接到第十二连接口412(即切换模式)。制冷剂然后通过第十一连接口411并到达第二连接阀42的第八连接口408。第二连接阀42的构设是使第八连接口408连接到第五连接口405，而第七连接口407连接到第六连接口406(即切换模式)。制冷剂然后流过第五连接口405并最终引导返回到压缩机单元1的压缩机出口12。

值得一提的是，当空调热泵系统处于热泵模式时，蒸发式冷却系统200和热换器45是闲置的。被困在蒸发式冷却系统200和热换器45中的残留制冷剂必须引返回到主系统(即非闲置组件)，以防止没有足够的制冷剂循环通过空调热泵系统中的非闲置部件。根据本发明的优选实施例，蒸发式冷却系统200中的残留制冷剂将被引导通过对应多效蒸发式冷凝器5的中央流体入口53离开蒸发式冷却系统200，并且通过二通阀490而与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1。

另一方面，热换器45中的残留制冷剂将引导通过第一热换口451离开热换器45，并且通过二通阀490而与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1的压缩机入口11。

空调热泵系统也可在除霜模式下操作。在这优选实施例中，制冷剂首先通过压缩机出口12离开压缩机单元1，并引导流到热水器46的第一热水单元462。制冷剂加热热水器46中的水，并流过第一连接阀41的第三连接口403。第一连接阀41的构设是使第三连接口403连接到第四连接口404，而第一连接口401连接到第二连接口402(即常设模式)。制冷剂然后引导流过第二连接阀42的第七连接口407。第二连接阀42的构设是使第七连接口407连接到第八连接口408，而第五连接口405连接到第六连接口406(即常设模式)。制冷剂通过第八连接口408并最终到达第三连接阀43的第十一连接口411。第三连接阀43的构设是使第十一连接口411连接到第十连接口410，而第十二连通端口412连接到第九连接口409(即切换模式)。制冷剂流过第十连接口410并通过第一蒸发器口21进入蒸发器单元2和与蒸发器单元2彼此并联连接的辅助除霜装置28。制冷剂将热能提取到蒸发器单元2除霜，并离开蒸发器单元2和除霜装置28。制冷剂然后流过第四连接阀44的第十六连接口416。第四连接阀44的构设是使第十六连接口416连接到第十五连接口415，而第十三连接口413连接到第十四连接口414(即常设模式)。制冷剂流过第十五连接口415，单向阀49，第一手动阀491，干燥过滤器47，另一手动阀491，膨胀阀48，和最终到达第四连接阀44的第十三连接口413。制冷剂继续流过第十四连接口414和通过第二热换口452进入热换器45。

然后，制冷剂在热换器45中进行热交换，并从室内空间吸收热能。此后，制冷剂通过第一热换口451离开热换器45，并流过第六连接口406，第七连接口407，并最后通过压缩机入口11返回到压缩机单元1。

辅助除霜装置28并联连接到蒸发器单元2，使得流入蒸发器单元2的一些制冷剂将通过流量调节器492而被分流至辅助除霜装置28。此外，制冷剂流出除霜装置28之后将通过单向阀49并最终与从蒸发器单元2流出的制冷剂合流并进入如上所述的主系统。

当空除霜装置28是闲置时，被困在热换管282中的制冷剂会引导流出并且通过第二蒸发器口22进入蒸发器单元2。然后，制冷剂引导通过第一蒸发器口21流出蒸发器单元2，并且通过二通阀490最终经过压缩机入口11返回到压缩机单元1。

如图24至26所示，是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的第一替代模式。第一替代模式除了是连接各种部件的方式以及制冷剂被引导循环的方式之外，与上述优选实施例是类同的。根据本替代模式，空调热泵系统包括两个压缩机单元1’，两个蒸发器单元2’，两个蒸发式冷却系统200’，热水器46’，两件热换器45’，多件干燥过滤器47’，多件膨胀阀48’，多件单向阀49’，多件手动阀491’，以及多件连接阀。如上述优选实施例，空调热泵系统包括两个冷却和加热回路，其中每一回路包括一个压缩机单元1’，一个蒸发器单元2’，一个蒸发式冷却系统200’，一个热水器46’，一件热换器45’，预定数量的干燥过滤器47’，预定数量的膨胀阀48’，预定数量的单向阀49’，预定数量的二通阀490’，预定数量的手动阀491’，以及第一至第四连接阀41’、42’、43’、44’。两个冷却和加热回路分享一个共同热水器46’。

本发明的空调热泵系统可以选择性地在空调模式(用于在室内空间中输送冷却空气和热水)和热泵模式(用于在室内空间中输送暖风和热水)之间进行操作。除了这两种模式之外，本发明还能够在空调模式或热泵模式不使用时产生热水。换句话说，本发明的用户不需要另外安装热水器系统。用户只需安装一个单一系统即可选择性地享受冷气和热水，或暖气和热水。

如图24所示，对于每个冷却和加热回路，压缩机单元1’具有连接到热水器46’的压缩机出口12’和压缩机入口11’。压缩机入口11’连接到第一连接阀41’的第一连接口401’，预定数量的单向阀49’和预定数量的二通阀490’。这些部件之间的确实连接如图24所示。

如图25和26所示，第一至第四、42’、43’、44’可以在常设模式和切换模式之间操作。对于第一连接阀41，第一连接口401’连接到第二连接口402’，而第三连接口403’连接到第四连接口404’。当第一连接阀41’处于切换模式时，第一连接口401’连接到第四连接口404’，而第二连接口402’连接到第三连接口403’。

对于第二连接阀42’，其具有第五至第八连接口405’、406’、407’、408’。当第二连接阀42’处于常设模式时，第五连接口405’选择连接到第六连接口406’，而第七连接口407’连接到第八连接口408’。当第二连接阀42’处于切换模式时，第五连接口405’连接到第八连接口408’，而第六连接口406’连接到第七连接口407’。

对于第三连接阀43’，其具有第九到第十二连接口409’、410’、411’、412’。当第三连接阀43’处于常设模式时，第九连接口409’选择连接到第十连接口410’，而第十一连接口411’连接到第十二连接口412’。当第三连接阀43’处于切换模式时，第九连接口409’连接到第十二连接口412’，而第十连接口410’连接到第十一连接口411’。

对于第四连接阀44’，其具有第十三到第十六连接口413’、414’、415’、416’。当第四连接阀44’处于常设模式时，第十三连接口413’选择连接到第十四连接口414’，而第十五连接口415’连接到第十六连接口416’。当第四连接阀44’处于切换模式时，第十三连接口413’连接到第十六连接口416’，而第十四连接口414’连接到第十五连接口415’。

热换器45’具有第一热换口451’和第二热换口452’，能够让制冷剂通过并使热换器45’与空调热泵系统的其它部件连通。第一热换口451’连接到第二连接阀42’的第六连接口406’。第二热换口452’连接到第四连接阀44’的第十四连接口414’。

另一方面，蒸发器单元2’具有第一蒸发器口21’和第二蒸发器口22’，能够让制冷剂通过。第一蒸发器口21’连接到第三连接阀43’的第十连接口410’，和辅助除霜装置28。第二蒸发器口22’连接到辅助除霜装置28’，和第四连接阀44’的第十六连接口416’。

蒸发式冷却系统200’具有连接到所有冷却单元6’、7’、8’、9’、10’的所有流体入口6411(7411)的中央流体入口53’，和连接蒸发式冷却系统200’的所有冷却单元6’、7’、8’、9’、10’的所有流体出口6412(7412)的中央流体出口54’。中央流体入口53’连接到第三连接阀43’的第十二连接口412’。中央流体出口54’通过单向阀49’连接到第四连接阀44’的第十三连接口413’、第四连接阀44’的第十五连接口415’。

热水器46’包括热水器壳体461’，其具有设置在其下部的进水口4611’、以及设置在热水器壳体461’的上部的出水口4612’、第一热水单元462’和第二热水单元463’。如上所述，单个热水器46’设置为产生热水给冷却和加热回路。

第一热水单元462’包括多条热换管4621’，其可拆式连接到热水器壳体461’中，并且布置成与来自进水口4611’的水接触。制冷剂被引导以流过热换管4621’，与水进行热交换，使得制冷剂中的热能被提取到水中以增加水的温度。然后，热水引导通过出水口4612’流出热水器46’。

类似地，第二热水单元463’包括多条热换管4631’，其可拆式连接到热水器壳体461’中，并且布置成与来自进水口4611’的水接触。制冷剂被引导以流过热换管4631’，与水进行热交换，使得制冷剂中的热能被提取到水中以增加水的温度。然后，热水引导通过出水口4612’流出热水器46’。第一热水单元462’连接到压缩机单元1’的压缩机出口12’，而第二热水单元463’连接到第一连接阀41’的第二连接口402’。

预定量的制冷剂引导流过上述组件以产生冷却空气和热水，暖风和热水，和单独热水中之一。当空调热泵系统在空调模式下操作时，过热或蒸气制冷剂首先通过压缩机出口12’离开压缩机单元1’。过热或蒸汽制冷剂被引导流入热水器46’的第一热水器单元462’。预定量的热能提取到存储在热水器46’中的水中，以产生空调热泵系统中的热水。然后制冷剂离开热水器46’并被引导流过第一连接阀41’的第三连接口403’。在空调模式中，第一连接阀41’的构设是常设模式。因此，制冷剂引导通过第四连接口404’离开第一连接阀41’，第四连接口404’与第二连接阀42’的第七连接口407’连接，其也是在常设模式，如图26所示。因此，进入第七连接口407’的制冷剂引导流过与第三连接阀43’的第十一连接口411’连接的第八连接口408’。

第三连接阀43’的构设是在常设模式，使进入第十一连接口411’的制冷剂引导流过与蒸发式冷却单元200’的中央流体入口53’连接的第十二连接口412。然后制冷剂将由相应多效蒸发式冷凝器5’(如以上说明)冷却并冷凝，并通过中央流体出口54’离开多效蒸发式冷凝器5’。然后制冷剂引导顺序通过单向阀49’，第一手动阀491’，干燥过滤器47’，第二手动阀491’，膨胀阀48’，和最终到达第四连接阀44’的第十三连接口413’。

如图26所示，第四连接阀44’的构设是在常设模式，使进入第十三连接口413’的制冷剂引导流过与热换器45’的第二热换口452’连接的第十四连接口414’。进入热换器45’的制冷剂被布置成从室内空间吸收热能。过热或蒸气制冷剂布置成通过与连接到第二连接阀42’的第六连接口406’的第一热换口451’离开热换器45’。然后制冷剂通过与压缩机单元10’的压缩机入口11’连接的第五连接口405’。制冷剂然后返回到压缩机单元10’，并且完成一个在室内空间产生冷却空气的制冷剂循环。

再次一提的是，当空调热泵系统处于空调模式时，蒸发器单元2’和第二热水单元463’是闲置的。在蒸发单元2’残留的制冷剂将被引导通过第一蒸发器口21’离开蒸发器单元2’，通过第二连接阀42’的第九连接口409’和第十连接口410’并且与流过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’的压缩机入口11’。

另一方面，第二热水单元463’中的残留制冷剂将被引导离开相应的热换管4631’，通过第二连接口402、第一连接口401、与流过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’的压缩机入口11’。

当空调热泵系统在热泵模式下操作时，过热或蒸气制冷剂首先通过压缩机出口12’离开压缩机单元1’。过热或蒸气制冷剂引导流到热水器46’的第一热水单元462’。预定量的热能提取到存储在热水器46’中的水中，以产生空调热泵系统中的热水。然后制冷剂离开热水器46’并被引导流过第一连接阀41’的第三连接口403’。在热泵模式中，第一连接阀41’的构设是在常设模式，使制冷剂可以引导流过与第二连接阀42’的第七连接口407’连接的第四连接口404’。

第二连接阀42’的构设是在切换模式，使制冷剂通过第七连接口407’和第六连接口406’，其连接到热换器45’的第一热换口451’。然后，制冷剂在热换器45’中进行热交换，将热能传递到室内空间中。

另一方面，第四连接阀44’的构设是在切换模式。因此，通过第二热换口452’离开热换器45’的制冷剂引导流过第十四连接口414’和第十五连接口415’。然后，制冷剂引导依次通过单向阀49’、手动阀491’、干燥过滤器47’、另一个手动阀491’、膨胀阀48’、第四连接阀44’的第十三连接口413’、以及连接到蒸发器单元2’的第二蒸发器口22’的第十六连接口416’。制冷剂进入蒸发器单元2’并进行热交换，从环境空气吸收热能。

制冷剂然后通过第一蒸发器口21’离开蒸发器单元2’，并引导通过第三连接阀43’的第十连接口410’，第三连接阀43’的构设也是在切换模式。因此，制冷剂流过与第二连接阀42’的第八连接口408’连接的第十连接口410’和第十一连接口411’。第二连接阀42’的构设是在切换模式。制冷剂然后通过第二连接阀42’的第八连接口408’和第五连接口405’。最后制冷剂引导通过压缩机入口11’返回到压缩机单元1’。

值得一提的是，当空调热泵系统处于热泵模式时，蒸发式冷却系统200’和第二热水单元463’是闲置的。在蒸发式冷却系统200’中的残留制冷剂引导通过对应多效蒸发式冷凝器5’的中央流体入口53’离开蒸发式冷却系统200’，并且引导流过第三连接阀43’的第十二连接口412’和第九连接口409’，最后与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’。

另一方面，第二热水单元463’中的残留制冷剂将引导离开相应的热换管4631’，通过第一连接阀41’的第二连接口402’和第一连接口401’，与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’的压缩机入口11’。

根据本发明的优选实施例，空调热泵系统也可在热水器模式下操作。在这模式下，空调热泵系统只产生热水。制冷剂通过压缩机出口12’离开压缩机单元1’，并引导流到热水器46’的第一热水单元462’。然后，制冷剂离开第一热水单元462’并流过第一连接阀41’的第三连接口403’。第一连接阀41’的构设是在切换模式，使制冷剂流过第二连接口402’，并进入热水器46’的第二热水单元463’。热水器46’中的制冷剂布置成将热能提取到进入的水，以加热热水器46’中的水。

然后，制冷剂流过单向阀49’、手动阀491’、干燥过滤器47’、另一个手动阀491’、膨胀阀48’，并到达第四连接阀44’的第十三连接口413’。第四连接阀44’的构设是在切换模式，使第十三连接口413’连接到第十六连接口416’。制冷剂然后流过第十六连接口416’，并通过第二蒸发器口22’流到蒸发器单元2’。制冷剂与环境空气进行热交换并从其吸收热能。制冷剂然后通过第一蒸发器口21’离开蒸发器单元2’并到达第三连接阀43’的第十连接口410’。第三连接阀43’的构设是在常设模式，使第十连接口410’连接到第九连接口409’。制冷剂然后引导通过压缩机出口12’返回到压缩机单元1’，即完成一个制冷剂循环。

值得一提的是，当空调热泵系统处于热水器模式时，蒸发式冷却系统200’和热换器45’是闲置的。在蒸发式冷却系统200’中的残留制冷剂将被引导通过对应多效蒸发式冷凝器5’的中央流体入口53’离开蒸发式冷却系统200’，然后引导流过也是构设在常设模式中的第三连接阀43’的第十二连接口412’和第十一连接口411’。然后制冷剂引导流过也是构设在常设模式中的第二连接阀42’的第八连接口408’和第七连接口407’。然后制冷剂引导流过构设在切换模式中的第一连接阀41’的第四连接口404’和第一连接口401’。最后与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’。

另一方面，热换器45’中的残留制冷剂将引导通过第一热换口451’离开热换器45’，并且通过第二连接阀42’的第六连接口406’和第五连接口405’与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’的压缩机入口11’。

空调热泵系统也可在除霜模式下操作。在这优选实施例中，制冷剂首先通过压缩机出口12’离开压缩机单元1’，并流进热水器46’的第一热水单元462’。制冷剂加热热水器46’中的水，并引导流过第一连接阀41’的第三连接口403’，其设置在常设模式。制冷剂然后引导流过第四连接口404’和第二连接阀42’的第七连接口407’。第二连接阀42’的构设是在常设模式，使第七连接口407’连接到第八连接口408’。制冷剂流过第八连接口408’并到达第三连接阀43’的第十一连接口411’。第三连接阀43’的构设是切换模式，使第十一连接口411’连接到第十连接口410’。制冷剂流过第十连接口410’并通过第一蒸发器口21’进入蒸发器单元2’。预定量的制冷剂也可流进辅助除霜装置28’。释放到蒸发器单元2’的制冷剂，提供给蒸发器单元2’除霜。制冷剂然后通过第二蒸发器口22’离开蒸发器单元2’。制冷剂然后流过第四连接阀44’的第十六连接口416’。第四连接阀44’的构设是常设模式，使第十六连接口416’连接到第十五连接口415’。制冷剂流过第十五连接口415’，单向阀49’，第一手动阀491’，干燥过滤器47’，另一手动阀491’，膨胀阀48’，和到达第四连接阀44’的第十三连接口413’。制冷剂继续流过第十四连接口414’和通过第二热换口452’进入热换器45’。

然后，制冷剂在热换器45’中进行热交换，并从室内空间吸收热能。此后，制冷剂通过第一热换口451’离开热换器45’，并流过第六连接口406’，第五连接口405’，并最后通过压缩机入口11’返回到压缩机单元1’。

当空调热泵系统处于除霜模式时，蒸发式冷却系统200’和第二热水单元463’是闲置的。残留在蒸发式冷却系统200’中的制冷剂引导通过对应多效蒸发式冷凝器5’的中央流体入口53’离开蒸发式冷却系统200’，然后引导流到第三连接阀43’的第十二连接口412’和第九连接口409’，最后与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’。

另一方面，第二热水单元463’中的残留制冷剂将引导离开相应的热换管4631’，通过第一连接阀41’的第二连接口402’和第一连接口401’，与通过非闲置组件的循环制冷剂合流，和返回到压缩机单元1’的压缩机入口11’。

辅助除霜装置28’并联连接到蒸发器单元2’，使得流入蒸发器单元2’的一些制冷剂将通过流量调节器492’而被分流至辅助除霜装置28’。此外，制冷剂流出除霜装置28’之后将通过单向阀49’并最终与从蒸发器单元2’流出的制冷剂合流并进入如上所述的主系统。

当空除霜装置28’是闲置时，被困在热换管282’中的制冷剂会引导流出并且通过第二蒸发器口22’进入蒸发器单元2’。然后，制冷剂引导通过第一蒸发器口21’流出蒸发器单元2’，并且流过第三连接阀43’的第十连接口410’和第十一连接口411’，第八连接口408’，第七连接口407’，二通阀490并最终经过压缩机入口11’返回到压缩机单元1’。

如图27所示，空调热泵系统的第一替代模式还包括冷却器开关电路50'，用于选择性地切换空调热泵系统的水冷模式，其中制冷剂主要由蒸发式冷却单元200'冷却，以及风冷模式，其中制冷剂主要由蒸发器单元2'冷却。

冷却器开关装置60'包括选择开关61'，温度开关62'和水位开关63'，其中每个选择开关61'，温度开关62'和水位开关63'被布置成在两个位置之间切换，使在主电源和连接到选择开关61'，温度开关62'和水位开关63'的部件之间选择性地导电。

冷却器开关装置60'还包括设置在每个多效蒸发式冷凝器5'中的水位传感器64'，并且电连接到温度开关62'，温度传感器65'电连接到传感器开关63'，以及多个继电器66'电连接到选择开关61'，温度开关62'和水位开关63'中至少之一，用于控制第二连接阀42'第三连接阀43'和第四连接阀44'的状态。

通过冷却器开关装置60'的操作，并且当本发明的空调热泵系统在空调模式下操作时，制冷剂可以在通过改变制冷剂的流动路径来切换风冷模式和水冷模式的操作。具体地说，当以空调模式操作并且制冷剂是水冷时，选择开关61'，温度开关62'和水位开关63'被切换以在主电源和相关多效蒸发式冷凝器5'的泵送装置4'之间电连接。空调热泵系统可以如上述方式工作。

当由水位传感器64'检测到蒸发式冷却单元200'中的水位太低时，(即低于预定阈值)时，空调热泵系统将被切换，使制冷剂为风冷。在这种情况下，水位开关63'切换以切换对应继电器(r4)66'连接到水位开关63'和第三连接阀43'。结果，第三连接阀43'将在切换模式下操作，如图25和图26所示。制冷剂的流动路线如下：制冷剂通过压缩机出口12'离开压缩机单元1'，流通热水器46'的第一热水单元462'，第一连接阀41'的第三连接口403'和第四连接口404'。然后，制冷剂流通第二连接阀42'的第七连接口407'和第八连接口408'。然后，制冷剂流通第三连接阀43'的第十一连接口411'和第十连接口410'(因在切换模式中)。制冷剂然后引导通过第一蒸发器口21'离开蒸发器单元2'。制冷剂布置成将热量提取到环境空气，并因此由空气冷却。制冷剂然后引导通过第二蒸发器口22'，第四连接阀44'的第十六连接口416'和第十五连接口415'离开蒸发器单元2'，并依次通过单向阀49'，第一手动阀491'，干燥过滤器47'，另一手动阀491'，膨胀阀48'，和最终到达第四连接阀44'的第十三连接口413'。

如图26所示，进入第十三连接口413’的制冷剂引导流过与热换器45’的第二热换口452’连接的第十四连接口414’。进入热换器45’的制冷剂被布置成从室内空间吸收热能。过热或蒸气制冷剂布置成通过与连接到第二连接阀42’的第六连接口406’的第一热换口451’离开热换器45’。然后制冷剂通过与压缩机单元10’的压缩机入口11’连接的第五连接口405’。制冷剂然后返回到压缩机单元10’并且完成一个制冷剂循环。

当蒸发式冷却单元200'中的水位恢复正常时，水位开关63'切换到原来的状态，使得空调热泵系统在空调模式下操作，其中制冷剂被相应的多效蒸发式冷凝器5'中的冷却水冷却(如上述方式)。在这种情况下，第三连接阀43'再次设定为常设模式。

此外，当环境空气的温度低于预定阈值时，温度开关62'被切换，使得第三连接阀43'切换到切换模式。然后，当冷却水的水位低于预定阈值时，制冷剂的流动路径如上述方式改变。制冷剂被蒸发器单元2'而不是蒸发式冷却系统200'冷却。当环境空气的温度高于预定阈值时，水位开关63'切换回其原始状态，使得空调热泵系统在空调模式下操作，其中制冷剂被相应的多效蒸发式冷凝器5'中的冷却水冷却(如上述方式)。注意的是，本发明的用户可以使用选择开关61'来选择空调模式和热泵模式之间的操作。如图27所示，可以在相应的多效蒸发式冷凝器5'上安装报警装置67'，使得当冷却水的水位太低时，报警装置67'可以触发以提醒本发明的用户或技术人员。此外，还可以设置除霜开关68'，以允许用户在热泵模式和除霜模式之间切换。

如图28至31所示，是根据本发明的优选实施例的空调热泵系统的第二替代模式。第二替代模式除了是两个连接阀由一个多通阀29”代替之外，与上述优选实施例是类同的。结果，多通阀29”，第一连接阀41”和第二连接阀42”构成本发明空调热泵系统中的多通阀单元。第一连接阀41”和第二连接阀42”在结构上与上述优选实施例和第一替代模式中描述的第一连接阀41(41')和第二连接阀42(42')是相同的。

空调热泵系统的多通阀单元和各种部件(如上述说明)用于建立本发明空调热泵系统的空调模式，热泵模式，热水器模式和除霜模式。

根据本第二替代模式，多通阀单元包括第一和第二连接阀41”，42”，以及连接第一连接阀41”和第二连接阀42”的多通阀29”。如图29所示，多通阀29”包括长形主体291”，其具有在其上形成的多个连通端口，其中每个连通端口与空调热泵系统的相应部件连接，优选地通过多个连接管连接。在本发明的第二替代模式中，长形主体291”具有第一至第十五连通端口201”，202”，203”，204”，205”，206”，207”，208”，209”，210”，211”，212”，213”，214”，215”。

长形主体291”具有一收容腔293”在其内形成，其中第一至第十五连通端口201”，202”，203”，204”，205”，206”，207”，208”，209”，210”，211”，212”，213”，214”，215”将收容腔293”与长形主体291”的外部连通。本发明在这种特定替代模式中，第一至第五连通端口201”，202”，203”，204”，205”间隔地形成在长形主体291”的一侧，而第六至第十五连通端口206”，207”，208”，209”，210”，211”，212”，213”，214”，215”间隔地形成在长形主体291”的对侧。

多通阀29”还包括第一活塞构件294”，移动式设置在长形主体291”的收容腔293”中的第二活塞构件295”，和在第一活塞构件294”和第二活塞构件295”之间延伸的连接构件296”，使得当第一活塞构件294”和第二活塞构件295”中之一被驱动而移动时，另一活塞构件294”(295”)也通过连接构件296”被驱动而移动。换句话说，当第一活塞构件294”被驱动而移动时，第二活塞构件295”也通过连接构件296”被驱动而移动，或者当第二活塞构件295”被驱动而移动时，第一活塞构件294”也通过连接构件296”被驱动而移动。

此外，多通阀29”还包括多件间隔件297”，间隔移动式安装在收容腔293”中并设定多个通道隔室298”，其中分隔件297”连接到连接构件296”并以选择式移动去阻塞流体通过第一至第十五连通端口201”、202”、203”、204”、205”、206”、207”、208”、209”、210”、211”、212”、213”、214”、215”中的至少之一，以设定空调热泵系统中的制冷剂的流动，使其能够在空调模式，热泵模式、热水器模式和除霜模式中之一种模式中操作。

第一活塞构件294”具有连接到相应的连接构件296”的端部的第一横向部分2941”，和从第一横向部分2941”一体向外延伸的第一纵向部分2942”，以设定一个第一活塞腔2943”在第一横向部分2941”和第一纵向部分2942”之内。类似地，第二活塞构件295”具有连接到相应的连接构件296”的端部的第二横向部分2951”和从第二横向部分2951”一体向外延伸的第二纵向部分2952”，以设定一个第二活塞腔2953”在第二横向部分2951”和第二纵向部分2952”之内。

多通阀29”还具有第一压力口299”和第二压力口290”，分别设置在长形主体291”的两端部，其中第一压力口299”和第二压力口290”分别与第一和第二活塞腔2943”，2953”连通，使得当在第一压力口299”和第二压力口290”之间形成预定的压力差时，第一活塞腔2943”和第二活塞腔2953之间也产生相应的压力差，而这压力差布置成驱动第一活塞构件294”和第二活塞构件295”沿长形主体291”纵向移动。第一压力口299”和第二压力口290”之间的压差可以通过将第一压力口299”和第二压力口290”连接到压力泵装置或压缩机来实现。

多通阀29”可以在常设模式和切换模式之间切换，其中在常设模式中，活塞构件294”，295”被驱动移动，使得第一连通端口201”接通第六连通端口206”，第二连通端口202”接通第八连通端口208”，第三连通端口203”接通第十连通端口210”，第四连通端口204”接通第十二连通端口212”，第五连通端口205”接通第十四连通端口214”，如图28所示。

当多通阀29”在切换模式时，活塞构件294”，295”被驱动移动，使得第一连通端口201”接通第七连通端口207”，第二连通端口202”接通第九连通端口209”，第三连通端口203”接通第十一连通端口211”，第四连通端口204”接通第十三连通端口213”，第五连通端口205”接通第十五连通端口215”。

此外，各第一连接阀41”和第二连接阀42”分别可以在常设模式和切换模式之间操作。在常设模式中，第一连接阀41”被切换，使得第一连接口401”连接到第二连接口402”，而第三连接口403”连接到第四连接口404”。此外，第二连接阀42”被切换，使得第五连接口405”连接到第六连接口406”，而第七连接口407”连接到第八连接口408”。

在切换模式中，第一连接阀41”被切换，使得第一连接口401”连接到第四连接口404”，而第二连接口402”连接到第三连接口403”。此外，第二连接阀42”被切换，使得第五连接口405”连接到第八连接口408”，而第六连接口406”连接到第七连接口407”。这些连接如图28至图31所示。

如图28所示，压缩机单元1”连接热水器45”的第一热水单元462'，其也连接到第一连接阀41”的第三连接口403”。另一方面，第二热水单元463”连接到第一连接阀41”的第二连接口402”，多通阀29”的第二连通端口202”，第三连通端口203”，蒸发器单元2”和第十连通端口210”。

热换器45”具有连接到多连通阀29”的第七连通端口207“的第一热换口451”，和连接到第十三连通端口213”和第九连通端口209”的第二热换口452”。

蒸发式冷凝器5”的中央流体入口53”连接到第二连接阀42”的第五连接口405”。中央流体出口54”连接到多通阀29”的第八连通端口208”。

蒸发器单元2”具有第一蒸发器口21”和第二蒸发器口22”。第一蒸发器口21”连接到辅助除霜装置28”和第二连接阀42”的第七连接口407”。第二蒸发器口22”连接到辅助除霜装置28”和多通阀29”的第十连通端口210”。

如图28所示，第一连接阀41”的第一连接口401”连接到压缩机单元1”的压缩机入口11”，多通阀29”的第五连通端口205”和多通阀29”的第四连通端口204”。第一连接阀41”的第四连接口404”连接到多通阀29”的第一连通端口201”。另一方面，第五连接口405”连接到蒸发式冷却系统200”的中央流体入口53”。第六连接口406”连接到多通阀29”的第六连通端口206”和第十三连通端口213”。第七连接口207”连接到蒸发器单元2”的第一蒸发器口21”和辅助除霜装置28”。第八连接口408”连接到多通阀29”的第十二连通端口212”。

对于多通阀29”，第一连通端口201”连接到第一连接阀41”的第四连接口401”。第二连通端口202”连接到热水器46”的第二热水单元463”，第三连通端口203”，蒸发器单元2”和第十一连通端口211”。第三连通端口203”连接到第二连通端口202”(如上述)，蒸发器单元2”和第十一连通端口211”。第四连通端口204”并联连接到第五连通端口205”。第五连通端口205”也连接到压缩机单元1”的压缩机入口11”。

此外，第六连通端口206”连接到第二连接阀42”的第六连接口406”，和多通阀29”的第十三连通端口213”。第七连通端口207”连接到热换器45”的第一热换口451”。第八连通端口208”连接到蒸发式冷却系统200”的中央流体出口54”(即相应的多效蒸发式冷凝器5”)。第九连通端口209”连接到第二热换口452”和第十四连通端口214”。第十连通端口210”连接到第七连通端口207”和热水器45”的第一热换口451”。第十一连通端口211”连接到蒸发器2”的第二蒸发器口22”，辅助除霜装置28”，第二连通端口202”和热水器46”的第二热水单元463”。第十二连通端口212”连接到第二连接阀42”的第八连接口408”。第十三连通端口213”连接到第六连通端口206”和第二连接阀42”的第六连接口406”。第十四连通端口214”连接到热换器45”的第二热换口452”和第九连通端口209”。最后，第十五连通端口215”连接到第十二连通端口212”和第二连接阀42”的第八连接口408”。上述连接如图28所示。

在本发明的第二替代模式中，空调热泵系统可以根据制冷剂流动路线选择性地在空调模式，热泵模式，热水器模式和除霜模式中操作。

在空调模式中，第一连接阀41”，第二连接阀42”和多通阀29”都设于常设模式。过热或蒸气的制冷剂通过压缩机出口12”从压缩机单元1”出来。制冷剂引导进入热水器46”的第一热水单元462”，并提取预定量的热能到存储在热水器46”中的水中。

然后制冷剂离开热水器46”并被引导流过第一连接阀41”的第三连接口403”和第四连接口404”(因第一连接阀41”处于常设模式)。然后制冷剂引导流过和多通阀29”的第一连通端口201”。由于设于常设模式，制冷剂将流过第六连通端口206”并流到第二连接阀42”的第六连接口406”。然后制冷剂流过第五连接口405”并通过中央流体入口53”进入蒸发式冷却系统200”。制冷剂按照上述方式被冷却水冷却，并通过中央流体出口54”离开蒸发式冷却系统200”。然后，制冷剂被引导通过多通阀29”的第八连通端口208”和第二连通端口202”。然后制冷剂通过单向阀49”，手动阀491”，干燥过滤器47”，另一个手动阀491”，膨胀阀48”，然后通过多通阀29”的第三连通端口203”。然后制冷剂通过第十连通端口210”并通过第一热换口451”进入热换器45”。制冷剂被布置成在热换器45”中进行热交换，从室内空间吸收热能。此后，制冷剂通过第二热换口452”离开热换器45”并通过第十四连通端口214“。制冷剂引导通过第五连通端口205”，并通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。这完成了空调模式的一个制冷循环。

当空调热泵系统处于空调模式时，蒸发器单元2”和第二热水单元463”是闲置的。残留在蒸发单元2”中的残留制冷剂引导通过第一蒸发器口21”离开蒸发器单元2”，并且流过第二连接阀42”的第七连接口407”和第八连接口408”，多通阀29”的第十二连通端口212”和第四连通端口204”而与来自第五连通端口205”的制冷剂合流，和最终通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

残留在第二热水单元463”中的残留制冷剂引导离开热水器46”，并且流过第一连接阀41”的第二连接口402”和第一连接口401”，并与来自多通阀29”的制冷剂合流，和通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

在热泵模式中，第一连接阀41”设于常设模式。第二连接阀42”和多通阀29”设于切换模式。过热或蒸气的制冷剂通过压缩机出口12”从压缩机单元1”出来。制冷剂引导进入热水器46”的第一热水单元462”，并提取预定量的热能到存储在热水器46”中的水中。

然后制冷剂离开热水器46”并被引导流过第一连接阀41”的第三连接口403”和第四连接口404”(因第一连接阀41”处于常设模式)。然后制冷剂引导流过和多通阀29”的第一连通端口201”。由于设于切换模式，制冷剂将流过第七连通端口207”并通过第一热换口451”进入热换器45”。制冷剂在热换器45”中进行热交换，释放热能到室内空间。然后，制冷剂通过第二热换口452”离开热换器45”。接着，制冷剂引导通过第九连通端口209”和第二连通端口202”。然后制冷剂继续流过单向阀49”，手动阀491”，干燥过滤器47”，另一个手动阀491”，膨胀阀48”和多通阀29”的第三连通端口203”。然后制冷剂通过第十一连通端口211”并通过第二蒸发器口22”进入蒸发器单元2”。制冷剂在蒸发器单元2”中进行热交换，从坏境空气吸收热能。然后制冷剂通过第一蒸发器口21”离开蒸发器单元2”，并通过第二连接阀42”的第七连接口407”和第六连接口406”。然后制冷剂引导通过多通阀29”的第十三连通端口213”和第四连通端口204”。最后，制冷剂通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

当空调热泵系统处于热泵模式时，蒸发式冷却系统200”和热水器46”的第二热水单元463”是闲置的。残留在蒸发式冷却系统200”中的残留制冷剂引导通过中央流体入口53”离开，并且流过第二连接阀42”的第五连接口405”和第八连接口408”。制冷剂然后引导流过多通阀29”的第十五连通端口215”和第五连通端口205”，并与来自第四连通端口204”的制冷剂合流，和最终通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

另一方面，残留在第二热水单元463”中的残留制冷剂引导离开热水器46”，并且流过第一连接阀41”的第二连接口402”和第一连接口401”，并与来自多通阀29”的制冷剂合流，和通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

在热水器模式中，第一连接阀41”和多通阀29”设于切换模式。第二连接阀42”设于常设模式。过热或蒸气的制冷剂通过压缩机出口12”从压缩机单元1”出来。制冷剂引导进入热水器46”的第一热水单元462”，并提取预定量的热能到存储在热水器46”中的水中。

然后制冷剂离开热水器46”并被引导流过第一连接阀41”的第三连接口403”和第二连接口402”(因第一连接阀41”处于切换模式)。然后制冷剂引导进入制热水器46”的第二热水单元463”，并提取额外的热能到存储在热水器46”中的水中。然后制冷剂离开热水器46”并被引导流过二通阀490”、手动阀491”、干燥过滤器47”、另一个手动阀491”、膨胀阀48”、和多通阀29”的第三连通端口203”。然后制冷剂流过第十一连通端口211”并通过第二蒸发器口22”进入蒸发器单元2”。然后制冷剂与环境空气进行热交换以吸收热能，并通过第一蒸发器口21”离开蒸发器单元2”。然后将制冷剂引导通过第二连接阀42”的第七连接口407”和第八连接口408”(因第二连接阀42”被设置在常设模式)。然后，制冷剂被引导流过多通阀29”的第十五连通端口215”和第五连通端口205”。最后，制冷剂通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

当空调热泵系统处于在热水器模式时，蒸发式冷却系统200”和热换器45”是闲置的。残留在蒸发式冷却系统200”中的残留制冷剂引导通过中央流体入口53”离开，并且流过第二连接阀42”的第五连接口405”和第六连接口406”。制冷剂然后引导流过多通阀29”的第十三连通端口213”和第四连通端口204”，并与来自第五连通端口205”的制冷剂合流，和最终通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

另一方面，残留在热换器45”中的残留制冷剂引导通过第一热换口451”离开热换器45”，并且流过多通阀29”的第七连通端口207”和第一连通端口201”。然后制冷剂通过第一连接阀41”的第四连接口404”和第一连接口401”，并与来自多通阀29”的制冷剂合流，和通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

在除霜模式中，第一连接阀41”和多通阀29”都设于常设模式。第二连接阀42”设于切换模式。过热或蒸气的制冷剂通过压缩机出口12”从压缩机单元1”出来。制冷剂引导进入热水器46”的第一热水单元462”，并提取预定量的热能到存储在热水器46”中的水中。

然后，制冷剂离开热水器46”并被引导流过第一连接阀41”的第三连接口403”和第四连接口404”(因第一连接阀41”处于常设模式)。接着，制冷剂引导流过和多通阀29”的第一连通端口201”和第六连通端口206”。然后，制冷剂流到第二连接阀42”的第六连接口406”和第七连接口407”。然后制冷剂引导通过第一蒸发器口21”流入蒸发器单元2”和辅助除霜装置28”，用于从蒸发器单元2”中除霜。然后，蒸发器单元2”和辅助除霜装置28”中的制冷剂再次合流，并引导流过单向阀49”，手动阀491”，干燥过滤器47”，另一个手动阀491”，膨胀阀48”和多通阀29”的第三连通端口203”。然后制冷剂流过第十连通端口210”并通过第一热换口451”进入热换器45”进行热交换。制冷剂通过第二热换口452”离开热换器45”并引导通过多通阀29”的第十四连通端口214”和第五连通端口205”。制冷剂然后通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

当空调热泵系统处于除霜模式时，蒸发式冷却系统200”和第二热水单元463”是闲置的。残留在蒸发式冷却系统200”中的残留制冷剂引导通过中央流体入口53”离开，并且流过第二连接阀42”的第五连接口405”和第八连接口408”。制冷剂然后引导流过多通阀29”的第十二连通端口212”和第四连通端口204”，并与来自第五连通端口205”的制冷剂合流，和最终通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

另一方面，残留在第二热水单元463”中的残留制冷剂引导离开热水器46”，并且流过第一连接阀41”的第二连接口402”和第一连接口401”，并与来自多通阀29”的制冷剂合流，和通过压缩机入口11”返回到压缩机单元1”。

尽管根据优选实施例和若干替代方案示出和描述了本发明，但本发明不限于本说明书中包含的特定描述。其他的替代或等效部件也可以用于实施本发明。