一种热水热风机及其控制方法与流程

本发明属于空气源热泵领域，具体地说，涉及一种热水热风机及其控制方法。

背景技术：

目前，空气源热泵按用途来区分，有热泵热水器，热泵采暖(热风机)，两者在用户家里，互相独立运行，造成重复的安装、资源的浪费、占地面积的增加和用户投入的增加，按两者运行时间来说，热水运行时间要远小于采暖(制冷)运行时间，如果能将热泵热水和热泵热风机的两套设备合二为一，不但能实现用户投入的减少，占地面积的缩减，而且能实现能量的综合利用。

为了解决上述问题，现有申请号为201610002097.9，名称为热泵与热水加热组合系统的混和制热流程的中国发明专利，一种热泵与热水组合系统的混和制热流程，属于空气压缩式制冷空调技术领域。本发明的一种热泵与热水加热组合系统中智能控制器会打开凝冰支路第一开关阀门(18)和凝冰支路第二开关阀门(19)、打开空气源支路第一开关阀门(16)和空气源支路第二开关阀门(17)，打开空调换热器开关阀门(18)、关闭热水换热器开关阀门(9)，打开第一膨胀阀(4)、关闭第二膨胀阀(6)，打开空调水泵(11)、关闭热水水泵(12)、打开换热风扇(10)、打开冰水水泵(20)和冰水分离器(21)。但是该发明通过控制空调换热器的开关阀门来控制空调的模式的转换，这样的设计令控制方法复杂，另外，该发明也没有表明该热泵与热水加热组合系统是否为一体整机。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热水热风机及其控制方法。

本发明的一种热水热风机及其控制方法的具体技术方案如下：

一种热水热风机，包括室外主机和通过冷媒循环管路连接的一体内机，一体内机包括用于加热储水箱中水的第一换热器和与其串联的用于制冷或制热的第二换热器，所述第一换热器和第二换热器之间还设有用于控制冷媒流向的第一换向组件，所述第一换向组件至少包括两个通道，所述第一换热器和第一换向组件之间还设有第一节流部件。

进一步地，所述室外主机包括由冷媒循环管路依次连接的压缩机、第三换热器；所述第一换向组件包括a接口、b接口、c接口、d接口，压缩机包括排气口和吸气口，第一换热器、第二换热器和第三换热器都包括第一接口和第二接口；第一换向组件a接口连接第一换热器的第二接口，b接口连接第二换热器的第一接口，c接口连接第三换热器第一接口，d接口与第二换热器的第二接口并联，第一换热器和并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口并联连接，压缩机排气口分别连接第一换热器的第一接口和并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口。

优选地，所述第一换热器为微通道冷凝器，第二换热器为第一蒸发器，第三换热器为第二蒸发器，第一换向组件为第一四通阀，第一节流部件为第一膨胀阀。

所述压缩机排气口与并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口之间还设有控制部件。

优选地，所述控制部件为电磁阀。

所述压缩机和第二蒸发器之间还设有第二换向组件；所述第二换向组件包括e接口、f接口、g接口、h接口，第二换向组件e接口与压缩机排气口连接、f接口与第三换热器第二接口连接、g接口与压缩机吸气口连接、h接口分别连接第一换热器的第一接口和并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口；优选地，所述第三换热器和第一换向组件c接口之间还设有第二节流部件。

所述第二换向组件为第二四通阀，所述第二节流部件为第二膨胀阀。

所述第一蒸发器和第二蒸发器的内部均设有风机组件。

所述新型热水热风机还设有控制器，所述控制器与第一四通阀、电磁阀、第一节膨胀阀、第二四通阀、第二节膨胀阀连接。

本发明还提供一种热水热风机的控制方法，包括：热水热风机通过控制第一四通阀改变通道和第一膨胀阀的开张度大小来控制冷媒在微通道冷凝器放热以加热水和第一蒸发器放热或吸热。

进一步地，热水热风机控制第一四通阀接通a接口和b接口、接通d接口和c接口，第一膨胀阀断开，实现冷媒在微通道冷凝器中放热以加热水和第一蒸发器中吸热；控制第一四通阀接通a接口和d接口、接通b接口和c接口，第一膨胀阀开到最大，来实现冷媒在微通道冷凝器中放热以加热水和第一蒸发器中放热。

进一步地，热水热风机控制第一四通阀接通a接口和b接口、接通d接口和c接口，第一膨胀阀开到最大，实现冷媒在微冷通道中放热和在第一蒸发器中无热交换。

热水热风机还可通过控制电磁阀常开，第一四通阀断电，改变第二四通阀通道和第二膨胀阀断开，实现冷媒在第一蒸发器中放热或吸热。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明通过在第一换热器和第二换热器之间设置用于控制冷媒流向的换向组件和节流部件，通过控制换向组件改变通道和节流部件的开张度大小来控制冷媒在第一换热器放热以加热水和第二换热器中放热或吸热；通过巧妙的设计实现热水+制冷和热水+制热的组合。

2、通过新型系统设计来实现热泵热水机和热泵热风机的一体化设计。

3、热泵热水机和热泵热风机合二为一，提高设备投入，提高系统能效。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明热水热风机的结构示意图；

图中：1、室外主机；2、压缩机吸气口；3、压缩机排气口；4、压缩机；5、第二四通阀；6、第二蒸发器；7、第二风机组件；8、第二膨胀阀；9、第二四通阀e接口；10、第二四通阀f接口；11、第二四通阀发g接口；12、第二四通阀h接口；13、电磁阀；14、第一四通阀；15、第二风机组件；16、第一蒸发器；17、第一四通阀d接口；18、第一四通阀c接口；19、第一四通阀b接口；20、第一四通阀a接口；21、第一膨胀阀；22、微通道冷凝器；23、储水箱；24、一体内机；25、冷媒循环管路。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

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。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。

如图1，本发明一种热水热风机，包括室外主机1和通过冷媒循环管路25连接的一体内机24，一体内机24包括用于加热储水箱23中水的第一换热器和与其串联的用于制冷或制热的第二换热器，所述第一换热器和第二换热器之间还设有用于控制冷媒流向的第一换向组件，所述第一换向组件至少包括两个通道，所述第一换热器和第一换向组件之间还设有第一节流部件；采用第一换向组件和第一节流部件巧妙的使热水机和热风机结合起来，并通过改变第一换向组件的通道和第一节流部件的张开度来实现冷媒在第一换热器中放热以加热水和第二换热器中放热或吸热以达到在室内制冷和制热的目的。

所述室外主机1包括由冷媒循环管路25依次连接的压缩机4、第三换热器；所述第一换向组件包括a接口20、b接口19、c接口18、d接口17，压缩机4包括排气口3和吸气口2，第一换热器、第二换热器和第三换热器都包括第一接口和第二接口；第一换向组件a接口20连接第一换热器的第二接口，b接口19连接第二换热器的第一接口，c接口18连接第三换热器第一接口，d接口17与第二换热器的第二接口并联，第一换热器和并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口17并联连接，压缩机排气口3分别连接第一换热器的第一接口和并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口17。

优选地，所述第一换热器为微通道冷凝器22，第二换热器为第一蒸发器16，第三换热器为第二蒸发器6，第一换向组件为第一四通阀14，第一节流部件为第一膨胀阀21；微通道冷凝器22拥有更高的换热效率。

所述压缩机排气口3与并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口17之间还设有控制部件；通过控制控制部件的开关来控制冷媒是否通过微通道冷凝器22以加热水。

优选地，所述控制部件为电磁阀13；采用电磁阀13具有外漏堵绝、内漏易控、使用安全，系统简单、便接电脑、价格低廉，动作快捷、功率微小、外形轻巧等优点。

所述压缩机4和第二蒸发器6之间还设有第二换向组件；所述第二换向组件包括e接口9、f接口10、g接口11、h接口12，第二换向组件e接口9与压缩机排气口3连接、f接口10与第三换热器第二接口连接、g接口11与压缩机吸气口2连接、h接口12分别连接第一换热器的第一接口和并联连接的第二换热器和第一换向组件d接口17。

进一步地，所述第三换热器和第一换向组件c接口18之间还设有第二节流部件；以实现冷媒进入蒸发器前节流降压的作用。

优选地，所述第二换向组件为第二四通阀5，所述第二节流部件为第二膨胀阀8。

所述第一蒸发器16和第二蒸发器6的内部均设有风机组件，加快第一蒸发器16和第二蒸发器6与外界空气的热交换。

所述新型热水热风机还设有控制器，所述控制器与第一四通阀14、电磁阀13、第一节膨胀阀21、第二四通阀5、第二膨胀阀8连接。

本发明还提供一种热水热风机的控制方法，包括：热水热风机通过控制第一四通阀14改变通道和第一膨胀阀21的开张度大小来控制冷媒在微通道冷凝器放热以加热水和第一蒸发器放热或吸热。

进一步地，热水热风机控制第一四通阀14接通a接口20和b接口19、接通d接口17和c接口18，第一膨胀阀21断开，实现冷媒在微通道冷凝器22中放热以加热水和第一蒸发器16中吸热；控制第一四通阀14接通a接口20和d接口17、接通b接口19和c接口18，第一膨胀阀21开到最大，来实现冷媒在微通道冷凝器22中放热以加热水和第一蒸发器16中放热。

进一步地，热水热风机控制第一四通阀14接通a接口20和b接口19、接通d接口17和c接口18，第一膨胀阀21开到最大，实现冷媒在微冷通道22中放热和在第一蒸发器16中无热交换。

热水热风机还可通过控制电磁阀13常开，第一四通阀14断电，改变第二四通阀5通道和第二膨胀阀8断开，实现冷媒在第一蒸发器16中放热或吸热。

具体来说，采用上述结构的本发明，其工作模式有如下几种：

(1)制冷+热水模式

制冷+热水时，控制电磁阀13和第一膨胀阀21断开，第一四通阀14接通a接口20和b接口19形成ab通道、接通d接口17和c接口18形成cd通道，第二四通阀5连通e接口9和h接口12形成eh通道、接通f接口10和g接口11形成fg通道，高温高压冷媒从压缩机排气口3出来，通过第二四通阀5的eh通道，进入一体内机24，再进入微通道冷凝器22放出热量，加热储水箱23中的生活用水，冷媒变为低温高压的液体，经过一体内机24的第一膨胀阀21节流，进入第一四通阀的ab通道后进入一体内机24的第一蒸发器16蒸发吸热，变为低温低压的气体，然后流经第一四通阀14的cd通道进入室外主机1，经过室外主机的第二蒸发器6，流经第二四通阀5的fg通道回到压缩机吸气口2。

(2)单独制热水模式

单独制热水时，控制电磁阀13和第一膨胀阀21开到最大，第一四通阀14接通a接口20和b接口19形成ab通道、接通d接口17和c接口18形成cd通道，第二四通阀5连通e接口9和h接口12,、接通f接口10和g接口11，高温高压冷媒从压缩机排气口3出来，通过第二四通阀5的eh通道，进入一体内机24，再进入微通道冷凝器22放出热量，加热储水箱23中的生活用水，冷媒变为低温高压的液体，经过膨胀阀21不节流降压，进入第一四通阀14，通过第一四通阀14的ab通道进入第一蒸发器16，冷媒在第一蒸发器16中基本上没有热量交换，通过第一四通阀14的cd通道然后进入室外主机1的第二膨胀阀8节流，再经过第二蒸发器6蒸发吸收热量，变为低温低压的气体，然后流经第二四通阀5的fg通道回到压缩机吸气口2.

(3)制热+热水模式

制热+热水时，控制电磁阀13断开，第一膨胀阀21开到最大状态，第一四通阀14连通a接口20和d接口17形成ad通道、连通b接口19和c接口18形成bc通道，第二四通阀5连通e接口9和h接口12形成eh通道、接通f接口10和g接口11形成fg通道，高温高压冷媒从压缩机出气口3出来，通过第二四通阀5的eh通道，进入一体内机24，再进入微通道冷凝器22放出热量，加热储水箱23中的生活用水，然后经过第一膨胀阀21和第一四通阀14的ad通道，进入室内一体机24的第一蒸发器16继续放热，冷媒变为低温高压的液体，然后从第一蒸发器16流出，通过第一四通阀14的bc通道进入室外主机1，进过第二膨胀阀8节流，再经过第二蒸发器6蒸发吸收热量，变为低温低压气体，然后流经第二四通阀5的fg通道回到压缩机吸气口2。

如果冬天室外温度特别低，同时对室内温度没有什么要求，此时可以把第一膨胀阀21调到自主调节，冷媒的运行状态同制冷加热水时一样，可以利用室内的热量来加热热水，减少室外结霜次数，提升整机运行效率。

(4)单独制冷模式

单独制冷时，控制电磁阀13打开，第一四通阀14断电，此时第一四通阀14仅b接口19和c接口18连通形成bc通道，仅作为循环管路一部分，第二四通阀5的e接口9和f接口10连通形成ef通道、g接口11和h接口12连通形成gh通道，高温高压冷媒从压缩机出气口3出来，通过第二四通阀5的ef通道，进入第二蒸发器6放出热量，冷媒变为低温高压的液体，然后经过第二膨胀阀8节流降压，进入第一蒸发器16蒸发吸热，变为低温低压的气体，然后流经第一四通阀14的bc通道进入室外主机1的第二四通阀5的gh通道回到压缩机吸气口2。

(5)单独制热模式

单独制热时，控制电磁阀13打开，第一四通阀14断电，此时第一四通阀14仅b接口19和c接口18连通形成bc通道，仅作为循环管路一部分，第二四通阀5连通e接口9和h接口12形成eh通道、接通f接口10和g接口11形成fg通道，高温高压冷媒从压缩机出气口3出来，通过第二四通阀5的eh通道，进入一体内机24的第一蒸发器16发出热量，冷媒变为低温高压的液体，然后通过第二四通阀14的bc通道进入室外主机1的第二膨胀阀8节流降压，进入第二蒸发器6蒸发吸热，冷媒变为低温低压的气体，然后流经第二四通阀5的fg通道回到压缩机吸气口2。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明通过在第一换热器和第二换热器之间设置用于控制冷媒流向的换向组件和节流部件，通过控制换向组件改变通道和节流部件的开张度大小来控制冷媒在第一换热器放热以加热水和第二换热器中放热或吸热；通过巧妙的设计实现热水+制冷和热水+制热的组合。

2、通过新型系统设计来实现热泵热水机和热泵热风机的一体化设计。

3、热泵热水机和热泵热风机合二为一，提高设备投入，提高系统能效。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。