CN117043529A - 空调、热泵和热水*** - Google Patents

Abstract

空调、热泵和热水***，包括包括压缩机、切换阀、室外热换器、制冷剂储存箱、室内热换器和热水器。空调、热泵和热水***构设成选择在空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式之间操作。在第一热水模式中，利用由室内空间吸收的热能来加热热水器中循环的水，使得当空调、热泵和热水***在第一热水模式操作时，没有热能排放到周围环境。在第二热水模式中，热能由周围环境吸收，并加热热水器中循环的水。

Description

空调、热泵和热水***

技术领域

本发明涉及一种空调、热泵和热水***，更具体来说，是涉及一种空调、热泵和热水***，与传统空调、热泵和热水***相比，能够节省大量的能源。

背景技术

一种传统的产生热水的方法是燃烧化石燃料。这类技术产生了大量污染且能源效率低。近年来，如图1所示，热水可以通过制冷***利用电能和制冷剂作为热交换媒体而产生。，电能和制冷剂作为热交换介质的制冷***来产生热水。这种类型的热水***包括室外热换器100P、压缩机101P和热水器102P。预定量的制冷剂可以在室外热换器100P、压缩机101P和热水器102P之间循环。制冷剂可以从室外热换器100P吸收热能并将吸收的热能传递至流过热水器的水中。

上述的制冷剂式热水器存在一些缺点。首先，尽管制冷剂式热水器大大减少了与化石燃料燃烧相关的污染，但能源效率仍然很低。其次，上述的制冷剂式热水器不能也一拼提供空调。因此，在夏季时，一个住宅可能需要同时配备制冷剂式热水器和空调***，以分别提供热水和冷空气。从技术角度来看，制冷剂式热水器从环境空气中吸收热能，从而使环境空气变得凉爽。另一方面，空调***将热能释放到环境空气中，从而使环境空气变得更温暖。这造成了大量的能源浪费。

因此，需要开发一种具有相对较高能量效率的空调、热泵和热水***。

发明内容

本发明的某些变型提供了一种空调、热泵和热水***，和传统空调、热泵和热水***相比，其配置可节省大量能源。

本发明的某些变型提供了一种空调、热泵和热水***，能够通过一个单一的***选择性地产生冷气、暖气和热水。

本发明的某些变型提供了一种空调、热泵和热水***，它利用室内空间的热能来加热水，以最大限度地减少生产热水时的能源浪费。

在本发明的一个方面，提供了一种空调、热泵和热水***，它包括：

多条连接管；

至少一压缩机，压缩机具有一压缩机出口和一压缩机进口；

一切换阀，通过至少一条连接管连接压缩机的压缩机进口；

一室外热换器，位于室外空间，并通过至少一条连接管连接到切换阀；

一制冷剂储存箱，通过至少一条连接管连接到室外热换器；

一室内热换***，通过至少一连接管连接至室外热换器和制冷剂储存箱；和

一热水器，它包括：

一水箱，具有进水口和出水口；和

一第一水热换器，通过至少一条连接管连接到压缩机的压缩机出口，预定量的水通过进水口流入水箱并通过出水口流出水箱；

空调、热泵和热水***设置在空调模式和热泵模式之间选择性操作，其中在空调模式中，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机并导流进入热水器的第一水热换器并向流经热水器的水释放热能，制冷剂离开热水器后导流经切换阀到达室外热换器，向环境空气释放热能，制冷剂离开室外热换器引导流过制冷剂储存箱并进入室内热换***，从室内热换***中循环的换热媒体中吸收热能，制冷剂离开室内热换***后导流回到压缩机，即完成一个空调循环，

其中在热泵模式下，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机并导流进入热水器的第一水热换器并向流经热水器的水释放热能，制冷剂离开热水器后导流经切换阀到达室内热换***并向室内热换***中循环的热换媒体释放热能，制冷剂离开室内热换***后引导流过制冷剂储存箱并进入室外热换器，从环境空气中吸收热能，制冷剂离开室外热换器后导流回到压缩机，即完成一个热泵循环。

本概述的说明是为了介绍下面在优选实施例的详细描述中要详细阐述的各种主题。本概述并非旨在识别所要求保护的发明的关键或基本方面。本概述并非旨在帮助确定权利要求的范围。

附图说明

图1是传统热水***。

图2是根据本发明第一优选实施例的空调、热泵和热水***的示意图。

图3是根据本发明第一优选实施例的第一替代方式的空调、热泵和热水***的示意图。

图4是根据本发明第二优选实施例的空调、热泵和热水***的示意图。

图5是根据本发明第二优选实施例的第一替代方式的空调、热泵和热水***的示意图。

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。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。

应当理解的是，以下描述中的术语“安装”、“连接”、“耦合”和“固设”是指附图中的连接关系，以便于理解本发明。例如，连接可以指永久连接或可拆卸连接。另外，“连接”还可以是直接连接或间接连接，或者通过其他辅助部件连接。此外，两个部件的“接连”或“连接”可以通过至少一根连接管来实现。因此，上述术语不应构成对本发明元件的实际连接限制。

应当理解的是，以下描述中的术语“长度”、“宽度”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“外部”和“内部”是指附图中的方位或定位关系，以便于理解本发明，而不限制本发明的实际位置或方位。因此，上述术语不应构成对本发明元件的实际位置限制。

应当理解的是，以下描述中的术语“第一”、“第二”、“一个”、“一”和“一”在实施例中均指“至少一个”或“一个或多个”。具体来说，术语“一”在一个实施例中可以指“一个”，而在另一实施例中可以指“多于一个”。因此，上述术语不应是对本发明的元件的实际数值限制。

如图2所示，是根据本发明的第一优选实施例的一种空调、热泵和热水***。大体来说，空调、热泵和热水***可包括多条连接管1、至少一个具有一压缩机进口101和一压缩机出口102的压缩机100、一切换阀600、一室外热换器300、一室内热换***200、一制冷剂储存箱180、和一热水器400。预定量的制冷剂可通过本说明书中描述的各种部件循环流动。制冷剂可以通过多条连接管1循环于各部件。

切换阀600可通过至少一条连接管1连接压缩机100的压缩机进口101。

室外热换器300可位于室外空间，并通过至少一条连接管1连接到切换阀600。

制冷剂储存箱180可通过至少一条连接管1连接到室外热换器300。

室内热换***200可通过至少一连接管1连接至室外热换器300和制冷剂储存箱180。室内热换***200可设置和循环通过室内装置的热交换媒体进行热交换。

热水器400可包括一水箱401、一第一水热换器310和一第二水热换器320，水箱401具有一进水口105和一出水口106，进水口105连接到外部供水，出水口106连接到诸如水龙头的用水设备。

第一水热换器310可，通过至少一条连接管1连接到压缩机100的压缩机出口102。预定量的水通过进水口105流入水箱401并通过出水口106流出水箱401。

空调、热泵和热水***设置在至少一空调模式和一热泵模式之间选择性操作，其中在空调模式中，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机100并导流进入热水器400的第一水热换器310并向流经热水器400的水释放热能，制冷剂离开热水器后导流经切换阀600到达室外热换器300，向环境空气释放热能。制冷剂离开室外热换器引导流过制冷剂储存箱180并进入室内热换***200，从室内热换***200中循环的热交换媒体中吸收热能。制冷剂离开室内热换***200后导流回到压缩机100，即完成一个空调循环。

当空调、热泵和热水***在热泵模式时，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机100后导流进入热水器400的第一水热换器310并向流经热水器400的水释放热能。制冷剂离开热水器400后导流经切换阀600到达室内热换***200并向室内热换***200中循环的热换媒体释放热能。制冷剂离开室内热换***200后引导流过制冷剂储存箱180并进入室外热换器300，从环境空气中吸收热能，制冷剂离开室外热换器300后导流回到压缩机100，即完成一个热泵循环。

上述部件可以连接并形成特定的构造，以允许制冷剂与诸如环境空气的各种媒体进行热交换。图2示出了示例性配置。根据本发明的第一优选实施例，室外热换器300可设置在室外环境中，从而可吸入环境空气以与制冷剂进行热交换。

根据本发明的第一优选实施例，第二水热换器320可以通过至少一条连接管1连接到切换阀600、制冷剂储存箱180、室外热换器300和室内热换***200。

除了上述空调模式和热泵模式之外，空调、热泵和热水***还可以进一步选择性设置在第一热水模式和第二热水模式操作。当空调、热泵和热水***在第一热水模式操作时，预定量的气态制冷剂可设置离开压缩机后导流进入热水器400的第一水热换器310并向流经热水器400的水释放热能。制冷剂离开第一水热换器310后可引导流过第二水热换器320，以进一步向流过热水器400的水释放热能。制冷剂离开第二水热换器320后可引导流过制冷剂储存箱180并进入室内热换***200，并从室内热换***200中循环的热换媒体吸收热能。制冷剂离开室内热换***200后可导流回到压缩机100，即完成一个第一热水循环。在第一热水模式中，室内空间中的热能可用于加热热水器400中流动的水。

当空调、热泵和热水***在第二热水模式操作时，预定量的气态制冷剂可设置离开压缩机100后导流进入热水器400的第一水热换器310并向流经热水器400的水释放热能。制冷剂离开第一水热换器310后可引导流过第二水热换器320，以进一步向流过热水器400的水释放热能。制冷剂离开第二水热换器320后可引导流过制冷剂储存箱180并进入室外热换器300，并从环境空气中吸收热能。制冷剂离开室外热换器300后可导流回到压缩机100，即完成一个第二热水循环。在第二热水模式中，环境空气中的热能可吸收并用于加热热水器400中流动的水。

切换阀600可包括第一四通阀61和第二四通阀62。第一四通阀61可具有第一至第四连接口611、612、613、614。第一四通阀61可以在第一操作模式和第二操作模式之间切换，其中，在第一操作模式下，第一四通阀61的切换使第一连接口611可连接到第二连接口612，使制冷剂可以由第一连接口611流到第二连接口612，而第三连接口613可连接到第四连接口614，使制冷剂可以由第三连接口613流到第四连接口614。

在第二操作模式下，第一四通阀61的切换使第一连接口611可连接到第四连接口614，让制冷剂可以由第一连接口611流到第四连接口614，而第二连接口612可连接到第三连接口613，让制冷剂可以由第二连接口612流到第三连接口613。

另一方面，第二四通阀62可具有第五至第八连接口625、626、627、628。第二四通阀62可以在第三操作模式和第四操作模式之间切换，其中，在第三操作模式下，第二四通阀62的切换使第五连接口625可连接到第六连接口626，使制冷剂可以由第五连接口625流到第六连接口626，而第七连接口627可连接到第八连接口628，使制冷剂可以由第七连接口627流到第八连接口628。

在第四操作模式下，第二四通阀62的切换使第五连接口625可连接到第八连接口628，让制冷剂可以由第五连接口625流到第八连接口628，而第六连接口626可连接到第七连接口627，让制冷剂可以由第六连接口626流到第七连接口627。

室外热换器300可具有一第一连通口10和一第二连通口11，用于让制冷剂流入或流出室外热换器300。如图2所示，第一连通口10可连接到第二四通阀62的第六连接口626。第二连通口11可通过各种其他组件(如下所述)连接到制冷剂储存箱180、室内热换***200和热水器400。流过室外热换器300的制冷剂可布置与环境空气进行热交换。室外热换器300可配置为具有多条热换管和多件热换翅片，以增强室外热换器300的热交换性能。第七连接口627可连接至压缩机100的压缩机进口101。

室内热换***200可用于与在室内热布***中循环的另一种热交换媒体进行热交换。在本发明的第一优选实施例中，室内热换***200可配置为热换器，作为在室内热布***中循环的制冷剂和水之间进行热交换的设置。水可以通过流经室内热换***200的水将热能带走或带到指定的室内空间。

因此，室内热换***200可具有第一通口13和第二通口14，用于允许制冷剂流入或流出室内热换***200。第一通口13可以通过其他辅助部件(如下面描述)连接到室外热换器300的第二连通口11、制冷剂储存箱180和热水器400。第二通口14可连接第二四通阀62的第八连接口628。

室内热换***200还可进一步具有第一热布口201和第二热布口202，用于让另一种热交换媒体进入或流出室内热换***200。

制冷剂储存箱180可具有液体进口15，液体进口15通过多个辅助部件(如下面描述)连接室外热换器300的第二连通口11、室内热换***200的第一通口13和热水器400的第二水热换器320。制冷剂储存箱180可进一步具有液体出口16，液体出口16通过多个辅助部件(如下面描述)连接第二连通口11和室内热换***200的第一通口13。制冷剂储存箱180可用于临时储存预定量的制冷剂。

空调、热泵和热水***还可进一步包括过滤器150和膨胀阀151，过滤器150连接制冷剂储存箱180的液体出口16，膨胀阀151和过滤器150串联连接。这是上面描述的两个辅助部件。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第一单向阀21，第一单向阀21的设置能够限制制冷剂在一个预定方向上的流动。如图2所示，第一单向阀21可连接于室外热换器300的第二连通口11和制冷剂储存箱180的液体进口15之间。第一单向阀21构设成让制冷剂通过如图2所示的路径1仅由室外热换器300的第二连通口11向制冷剂储存箱180的液体进口15的一个方向流动。

另一方面，空调、热泵和热水***还可进一步包括一第二单向阀22，第二单向阀22的设置能够限制制冷剂在一个预定方向上的流动。如图2所示，第二单向阀22可连接于室内热换***200的第一通口13和制冷剂储存箱180的液体进口15之间。第二单向阀22构设成让制冷剂通过如图2所示的路径2仅由室内热换***200的第一通口13向制冷剂储存箱180的液体进口15的一个方向流动。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第三单向阀23，第三单向阀23的设置能够限制制冷剂在一个预定方向上的流动。第三单向阀23可连接于热水器400的第二水热换器320和制冷剂储存箱180的液体进口15之间。第三单向阀23构设成让制冷剂通过如图2所示的路径3仅由热水器400的第二水热换器320向制冷剂储存箱180的液体进口15的一个方向流动。

如图2所示，来自室外热换器300的第二连通口11、室内热换***200的第一通口13和热水器400的第二水热换器320的制冷剂可通过液体进口15并分别使用第一单向阀21、第二单向阀22和第三单向阀23引导流入制冷剂储存箱180(如图2所示的路径1至路径3)。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第一电控二通阀41，第一电控二通阀41通过如图2所示的路径5中的过滤器150和膨胀阀151连接到室外热换器300的第二连通口11和制冷剂储存箱180的液体出口16。第一电控二通阀41和第一单向阀21均可连接至室外热换器300的第二连通口11。第一电控二通阀41和第一单向阀21可以并联连接。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第二电控二通阀42，第二电控二通阀42连接室内热换***200的第一通口13、第一电控二通阀41和膨胀阀151。第二电控二通阀42可如图2所示的路径4的方式连接。制冷剂可由液体出口16流出并选择性地引导流过过滤器150、膨胀阀151、第二电控二通阀42，而最终到达室内热换***200。

第一电控二通阀41和第二电控二通阀42中之一都可以选择性地关闭，以不允许制冷剂通过。第一电控二通阀41和第二电控二通阀42也可以选择性地开启，以允许制冷剂沿预定方向流通。

当空调、热泵和热水***处于空调模式时，第一四通阀61可切换至第一操作模式，而第二四通阀62可切换至第三操作模式。第一电控二通阀41可关闭，而第二电控二通阀42可打开。

如图2所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102离开第一水热换器310。

制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第二连接口612、第二四通阀62的第五连接口625和第六连接口626、进入室外热换器300的第一连通口10。制冷剂在经过室外热换器300时可向环境空气释放热能。然后，制冷剂可被引导通过第二连通口11离开室外热换器300，并且可被引导通过路径1中的第一单向阀21，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径4中的第二电控二通阀42，并通过第一通口13进入室内热换***200。然后，制冷剂可以从在室内热换***200中循环的另一种热交换媒体吸收热能。另一种热交换媒体携带来自指定室内空间的热能。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14离开室内热换***200，并流经第二四通阀62的第八连接口628和第七连接口627，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个空调循环。

当空调、热泵和热水***处于热泵模式时，第一四通阀61可切换至第一操作模式，而第二四通阀62可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41可打开，而第二电控二通阀42可关闭。

如图2所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102离开第一水热换器310。

制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第二连接口612、第二四通阀62的第五连接口625和第八连接口628、进入室内热换***200的第二通口14。制冷剂可向室内热换***200中循环的另一种热交换媒体释放热能。然后，制冷剂可被引导通过第一通口13离开室内热换***200，并且可被引导通过路径2中的第二单向阀22，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径5中的第一电控二通阀41，并通过第二连通口11进入室外热换器300。然后，制冷剂可在经过室外热换器300时可由环境空气中吸收热能。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10离开室外热换器300，并流经第二四通阀62的第六连接口626和第七连接口627，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个热泵循环。

当空调、热泵和热水***处于第一热水模式时，第一四通阀61可切换至第二操作模式，而第二四通阀62可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41可关闭，而第二电控二通阀42可打开。

如图2所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102离开第一水热换器310。制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第四连接口614、通过第二进口3201进入第二水热换器320，进一步向热水器400中流动的水释放一定量的热能。然后制冷剂可设置通过第二出口3202离开第二水热换器320，并可引导流过路径3中的第三单向阀23，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径4中的第二电控二通阀42，并通过第一通口13进入室内热换***200。然后制冷剂可以从另一种热交换媒体吸收热能，而这另一种热交换媒体从室内空间吸收热能。因此，制冷剂可以使用在室内空间中吸收的热能作为热源来加热热水器400中的水。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14离开室内热换***200，并流经第二四通阀62的第八连接口628和第五连接口625、第一四通阀61的第二连接口612和第三连接口613，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个第一热水循环。

值得一提的是，在第一热水循环中，室外热换器300可设为闲置。因此，室外热换器300中的残余制冷剂可被引导通过第二四通阀62的第六连接口626和第七连接口627回流到压缩机100。

当空调、热泵和热水***处于第二热水模式时，第一四通阀61可切换至第一操作模式，而第二四通阀62可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41可打开，而第二电控二通阀42可关闭。

如图2所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102离开第一水热换器310。制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第四连接口614、和通过第二进口3201进入第二水热换器320，进一步向热水器400中流动的水释放一定量的热能。

然后制冷剂可设置通过第二出口3202离开第二水热换器320，并可引导流过路径3中的第三单向阀23，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径5中的第一电控二通阀41，并通过第二连通口11进入室外热换器300。然后制冷剂可以从流经室外热换器300的环境空气吸收热能。因此，制冷剂可以使用来自环境空气的热能作为热源来加热热水器400中的水。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10离开室外热换器300，并流经第二四通阀62的第六连接口626和第七连接口627，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个第二热水循环。

另外，值得一提的是，空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式都可以用来在热水器400中产生热水。然而，在前两种操作模式时，热水的供水量可能比后两种操作模式时少。

如图3所示，示出了根据本发明空调、热泵和热水***的第一优选实施例的替代模式。这替代模式与第一优选实施例中描述的配置相同，除了空调、热泵和热水***还可进一步包括一节能热换器500，连接在热水器400和制冷剂储存箱180之间。

节能热换器500可具有一第一制冷剂端口501，连接到热水器400的第二水热换器320的第二出口3202、一第二制冷剂端口502，通过第三单向阀23连接到制冷剂储存箱180的液体进口15、第一水接口503，连接外部供水、第二水接口504，连接热水器400的进水口105。热水器400的出水口106也可连接至用水装置。

此外，空调、热泵和热水***还可进一步包括一减压装置510，连接在第二水热换器320的第二出口3202和第一制冷剂端口501之间，用于降低通过减压装置510的制冷剂的压力。

节能热换器500的设置目的是利用外部水源(例如公共供水***的水)的温度来降低流经节能热换器500的制冷剂的温度。同时，水在进入热水器400之前可以被制冷剂预热。这是对上述第一优选实施例的改进，因为在如图2所示的第一优选实施例中，热交换的能源可以仅由压缩机100所做的功提供。然而，在这替代模式中，额外的热交换可由于外部水源和制冷剂之间的固有温差而发生。

替代模式中的空调、热泵和热水***还可以在空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式之间操作。当空调、热泵和热水***处于空调模式时，第一四通阀61可切换至第一操作模式，而第二四通阀62可切换至第三操作模式。第一电控二通阀41可关闭，而第二电控二通阀42可打开。

如图3所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过一第一出口3102离开第一水热换器310。

制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第二连接口612、第二四通阀62的第五连接口625和第六连接口626、进入室外热换器300的第一连通口10。制冷剂在经过室外热换器300时可向环境空气释放热能。然后，制冷剂可被引导通过第二连通口11离开室外热换器300，并且可被引导通过路径1中的第一单向阀21，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径4中的第二电控二通阀42，并通过第一通口13进入室内热换***200。然后，制冷剂可以从在室内热换***200中循环的另一种热交换媒体吸收热能。另一种热交换媒体携带来自指定室内空间的热能。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14离开室内热换***200，并流经第二四通阀62的第八连接口628和第七连接口627，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个空调循环。

当空调、热泵和热水***于第一替代模式并设置在热泵模式时，第一四通阀61可切换至第一操作模式，而第二四通阀62可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41可打开，而第二电控二通阀42可关闭。

如图3所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过一第一出口3102离开第一水热换器310。

制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第二连接口612、第二四通阀62的第五连接口625和第八连接口628、进入室内热换***200的第二通口14。制冷剂可向室内热换***200中循环的另一种热交换媒体释放热能。然后，制冷剂可被引导通过第一通口13离开室内热换***200，并且可被引导通过路径2中的第二单向阀22，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径5中的第一电控二通阀41，并通过第二连通口11进入室外热换器300。然后，制冷剂可在经过室外热换器300时可由环境空气中吸收热能。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10离开室外热换器300，并流经第二四通阀62的第六连接口626和第七连接口627，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个热泵循环。

概括来说，当空调、热泵和热水***的第一优选实施例的第一替代模式处于第一热水模式时，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机100，并且可以引导进入热水器400的第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放热能。然后制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第二水热换器320，进一步向热水器400中流动的水释放热能。然后制冷剂离开第二水热换器320后，可引导流过节能热换器500，以将热能释放至流经其中的水。制冷剂离开节能热换器500后可引导流过制冷剂储存箱180并进入室内热换***200，以从在室内热换***200中循环的热交换媒体吸收热能。然后制冷剂离开室内热换***200后，可引导回流到压缩机100，即完成一个第一热水循环。在这第一热水模式中，室内空间中的热能可以用来加热在热水器400中流动的水。

更具体地，在第一热水模式下，第一四通阀61可切换到第二操作模式，而第二四通阀62可切换到第四操作模式。第一电控二通阀41可关闭，而第二电控二通阀42可打开。

如图3所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102离开第一水热换器310。制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第四连接口614、通过第二进口3201进入第二水热换器320，进一步向热水器400中流动的水释放一定量的热能。然后制冷剂可设置通过第二出口3202离开第二水热换器320，并可引导流过降压装置510，并通过第一制冷剂端口501进入节能热换器500。制冷剂可以与在节能热换器500中流动的水进行热交换以向其释放热能。然后制冷剂可通过第二制冷剂端口502离开节能热换器500，经过路径3中的第三单向阀23，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径4中的第二电控二通阀42，并通过第一通口13进入室内热换***200。然后制冷剂可以从另一种热交换媒体吸收热能，而这另一种热交换媒体从室内空间吸收热能。因此，制冷剂可以使用在室内空间中吸收的热能作为热源来加热热水器400中的水。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14离开室内热换***200，并流经第二四通阀62的第八连接口628和第五连接口625、第一四通阀61的第二连接口612和第三连接口613，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个第一热水循环。

另一方面，来自外部水源的水可被引导通过第一水接口503进入节能热换器500。水可与流过节能热换器500的制冷剂进行热交换，并从制冷剂中吸收热能。因此，水在进入热水器400之前可以被预热。然后水可以通过第二水接口504离开节能热换器500，并通过进水口105进入热水器400。水可以进一步由第一水热换器310及/或第二水热换器320被加热，通过出水口106离开热水器400供用户饮用。

值得一提的是，在这第一热水循环中，室外热换器300可设为闲置。因此，室外热换器300中的残余制冷剂可被引导通过第二四通阀62的第六连接口626和第七连接口627回流到压缩机100。

当空调、热泵和热水***的第一优选实施例的替代模式处于第二热水模式时，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机100，并且可以引导进入热水器400的第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放热能。然后制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第二水热换器320，进一步向热水器400中流动的水释放热能。然后制冷剂离开第二水热换器320后，可引导流过节能热换器500，以将热能释放至流经其中的水。制冷剂离开节能热换器500后可引导流过制冷剂储存箱180并进入室外热换器300，从环境空气吸收热能。然后制冷剂离开室外热换器300后，可引导回流到压缩机100，即完成一个第二热水循环。在这第二热水模式中，环境空气中的热能可以吸收用来加热在热水器400中流动的水。

具体来说，在第二热水模式下，第一四通阀61可切换至第一操作模式，而第二四通阀62可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41可打开，而第二电控二通阀42可关闭。

如图3所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102离开压缩机100，并且可以引导通过第一进口3101进入第一水热换器310，向热水器400中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102离开第一水热换器310。制冷剂离开第一水热换器310后，可引导流过第一连接口611、第四连接口614、和通过第二进口3201进入第二水热换器320，进一步向热水器400中流动的水释放一定量的热能。

然后制冷剂可设置通过第二出口3202离开第二水热换器320，并可引导流过降压装置510，并通过第一制冷剂端口501进入节能热换器500。制冷剂可以与在节能热换器500中流动的水进行热交换以向其释放热能。然后制冷剂可通过第二制冷剂端口502离开节能热换器500，经过路径3中的第三单向阀23，通过液体进口15进入制冷剂储存箱180。然后制冷剂可通过液体出口16离开制冷剂储存箱180并可引导流经过滤器150、膨胀阀151、路径5中的第一电控二通阀41，并通过第二连通口11进入室外热换器300。然后制冷剂可以从流经室外热换器300的环境空气吸收热能。因此，制冷剂可以使用来自环境空气的热能作为热源来加热热水器400中的水。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10离开室外热换器300，并流经第二四通阀62的第六连接口626和第七连接口627，并最终通过压缩机进口101回流到压缩机100，即完成一个第二热水循环。

来自外部水源的水可被引导通过第一水接口503进入节能热换器500。水可与流过节能热换器500的制冷剂进行热交换，并从制冷剂中吸收热能。因此，水在进入热水器400之前可以被预热。然后水可以通过第二水接口504离开节能热换器500，并通过进水口105进入热水器400。水可以进一步由第一水热换器310及/或第二水热换器320被加热，通过出水口106离开热水器400供用户饮用。

另外，值得一提的是，空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式都可以用来在热水器400中产生热水。然而，在前两种操作模式时，热水的供水量可能比后两种操作模式时少。

如图4所示，是根据本发明第二优选实施例的空调、热泵和热水***。除了室内热换***200’及其与其他部件的连接之外，第二优选实施例类似于上述第一优选实施例。本发明第二优选实施例中，室内热换***200’可包括多个并联连接的风机盘管单元(FCU)201’。室内热换***200’可具有第一通口13’和第二通口14’，用于把制冷剂供应给和排出风机盘管单元201’。

第二优选实施例的一种空调、热泵和热水***可包括多条连接管1’、至少一个具有一压缩机出口101’和一压缩机进口102’的压缩机100’、一切换阀600’、一室外热换器300’、一室内热换***200’、一制冷剂储存箱180’、和一热水器400’。预定量的制冷剂可通过本说明书中描述的各种部件循环流动。制冷剂可以通过多条连接管1’循环于各部件。

切换阀600’可通过至少一条连接管1’连接压缩机100’的压缩机进口101’。

室外热换器300’可位于室外空间，并通过至少一条连接管1’连接到切换阀600’。

制冷剂储存箱180’可通过至少一条连接管1’连接到室外热换器300’。

室内热换***200’可通过至少一连接管1’连接至室外热换器300’和制冷剂储存箱180’。室内热换***200’可设置和循环通过室内装置的热交换媒体进行热交换。

热水器400’可包括一水箱401’、一第一水热换器310’和一第二水热换器320’，水箱401’具有一进水口105’和一出水口106’，进水口105’连接到外部供水，出水口106’连接到诸如水龙头的用水设备。

第一水热换器310’可通过至少一条连接管1’连接到压缩机100’的压缩机出口102’。预定量的水通过进水口105’流入水箱401’并通过出水口106’流出水箱401’。

空调、热泵和热水***设置在至少一空调模式和一热泵模式之间选择性操作，其中在空调模式中，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机100’并导流进入热水器400’的第一水热换器310’并向流经热水器400’的水释放热能，制冷剂离开热水器后导流经切换阀600’到达室外热换器30’，向环境空气释放热能。制冷剂离开室外热换器引导流过制冷剂储存箱180’并进入室内热换***200’，从室内热换***200’中循环的热交换媒体中吸收热能。制冷剂离开室内热换***200’后导流回到压缩机100’，即完成一个空调循环。

当空调、热泵和热水***在热泵模式时，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机100’后导流进入热水器400’的第一水热换器310’并向流经热水器400’的水释放热能。制冷剂离开热水器400’后导流经切换阀600’到达室内热换***200’并向室内热换***200’中循环的热交换媒体释放热能。制冷剂离开室内热换***200’后引导流过制冷剂储存箱180’并进入室外热换器300’，从环境空气中吸收热能，制冷剂离开室外热换器300’后导流回到压缩机100’，即完成一个热泵循环。

上述部件可以连接并形成特定的构造，以允许制冷剂与诸如环境空气的各种媒体进行热交换。图4示出了示例性配置。根据本发明的第二优选实施例，室外热换器300’可设置在室外环境中，从而可吸入环境空气以与制冷剂进行热交换。

第二水热换器320’可以通过至少一条连接管1’连接到切换阀600’、制冷剂储存箱180’、室外热换器300’和室内热换***200’。

除了上述空调模式和热泵模式之外，空调、热泵和热水***还可以进一步选择性设置在第一热水模式和第二热水模式操作。当空调、热泵和热水***在第一热水模式操作时，预定量的气态制冷剂可设置离开压缩机后导流进入热水器400’的第一水热换器310’并向流经热水器400’的水释放热能。制冷剂离开第一水热换器310’后可引导流过第二水热换器320’，以进一步向流过热水器400’的水释放热能。制冷剂离开第二水热换器32’0后可引导流过制冷剂储存箱180’并进入室内热换***200’，并从室内热换***200’中循环的热换媒体吸收热能。制冷剂离开室内热换***200’后可导流回到压缩机100’，即完成一个第一热水循环。在第一热水模式中，室内空间中的热能可用于加热热水器400’中流动的水。

当空调、热泵和热水***在第二热水模式操作时，预定量的气态制冷剂可设置离开压缩机100’后导流进入热水器400’的第一水热换器310’并向流经热水器400’的水释放热能。制冷剂离开第一水热换器310’后可引导流过第二水热换器320’，以进一步向流过热水器400’的水释放热能。制冷剂离开第二水热换器320’后可引导流过制冷剂储存箱180’并进入室外热换器300’，并从环境空气中吸收热能。制冷剂离开室外热换器300’后可导流回到压缩机100’，即完成一个第二热水循环。在第二热水模式中，环境空气中的热能可吸收并用于加热热水器400’中流动的水。

切换阀600’可包括第一四通阀61’和第二四通阀62’。第一四通阀61’可具有第一至第四连接口611’、612’、613’、614’。第一四通阀61’可以在第一操作模式和第二操作模式之间切换，其中，在第一操作模式下，第一四通阀61’的切换使第一连接口611’可连接到第二连接口612’，使制冷剂可以由第一连接口611’流到第二连接口612’，而第三连接口613’可连接到第四连接口614’，使制冷剂可以由第三连接口613’流到第四连接口614’。

在第二操作模式下，第一四通阀61’的切换使第一连接口611’可连接到第四连接口614’，让制冷剂可以由第一连接口611’流到第四连接口614’，而第二连接口612’可连接到第三连接口613’，让制冷剂可以由第二连接口612’流到第三连接口613’。

另一方面，第二四通阀62’可具有第五至第八连接口625’、626’、627’、628’。第二四通阀62’可以在第三操作模式和第四操作模式之间切换，其中，在第三操作模式下，第二四通阀62’的切换使第五连接口625’可连接到第六连接口626’，使制冷剂可以由第五连接口625’流到第六连接口626’，而第七连接口627’可连接到第八连接口628’，使制冷剂可以由第七连接口627’流到第八连接口628’。

在第四操作模式下，第二四通阀62’的切换使第五连接口625’可连接到第八连接口628’，让制冷剂可以由第五连接口625’流到第八连接口628’，而第六连接口626’可连接到第七连接口627’，让制冷剂可以由第六连接口626’流到第七连接口627’。

室外热换器300’可具有一第一连通口10’和一第二连通口11’，用于让制冷剂流入或流出室外热换器300’。如图4所示，第一连通口10’可连接到第二四通阀62’的第六连接口626’。第二连通口11’可通过各种其他组件(如下所述)连接到制冷剂储存箱180’、室内热换***200’和热水器400’。流过室外热换器300’的制冷剂可布置与环境空气进行热交换。室外热换器300’可配置为具有多条热换管和多件热换翅片，以增强室外热换器300’的热交换性能。第七连接口627’可连接至压缩机100’的压缩机进口101’。

室内热换***200’可用于与在室内热布***中循环的另一种热交换媒体进行热交换。在本发明的第二优选实施例中，室内热换***200可包括多个并联连接或配置的风机盘管单元201’，每个风机盘管单元201’可具有风机2011’和多条热换管2012’，用于进行热交换。热换管2012’可以允许制冷剂通过。

如图4所示，室内热换***200’可具有第一通口13’和第二通口14’，用于允许制冷剂流入或流出室内热换***200’。第一通口13’可以通过其他辅助部件(如下面描述)连接到室外热换器300’的第二连通口11’、制冷剂储存箱180’和热水器400’。第二通口14’可连接第二四通阀62’的第八连接口628’。每个风机盘管单元201'的热换管2012'可连接至第一通口13'和第二通口14'，使得制冷剂可以通过第一通口13’和第二通口14’流经风机盘管单元201’。每个风机盘管单元201'可以位于指定的室内空间中，并且每个风机盘管单元201'的风机2011'可抽吸空气流进热交换管2012'，以利于制冷剂与室内空间空气的热交换，从而调节相应室内空间的温度。

制冷剂储存箱180’可具有液体进口15’，液体进口15’通过多个辅助部件(如下面描述)连接室外热换器300’的第二连通口11’、室内热换***200’的第一通口13’和热水器400’的第二水热换器320’。制冷剂储存箱180’可进一步具有液体出口16’，液体出口16’通过多个辅助部件(如下面描述)连接第二连通口11’和室内热换***200’的第一通口13’。制冷剂储存箱180’可用于临时储存预定量的制冷剂。

空调、热泵和热水***还可进一步包括过滤器150’和膨胀阀151’，过滤器150’连接制冷剂储存箱180’的液体出口16’，膨胀阀151’连接过滤器150’和第二连通口11’。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一单向阀21’，限制制冷剂在一个预定方向上的流动。如图4所示，单向阀21’可连接于热水器400’的第二水热换器320’和制冷剂储存箱180’的液体进口15’之间。单向阀23’构设成让制冷剂仅通过如图4所示的路径3由热水器400’的第二水热换器320’向制冷剂储存箱180’的液体进口15’的一个方向流动。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第一电控二通阀41’，第一电控二通阀41’通过如图4所示的路径5中的过滤器150’和膨胀阀151’连接到室外热换器300’的第二连通口11’和制冷剂储存箱180’的液体出口16’。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第二电控二通阀42’，第二电控二通阀42’通过过滤器150’连接室内热换***200’的第一通口13’、第一电控二通阀41’、膨胀阀151’和液体出口16’。第二电控二通阀42’可如图4所示的路径4的方式连接。制冷剂可由液体出口16’流出并选择性地引导流过过滤器150’、第二电控二通阀42’，并最终到达第一通口13’。或者，制冷剂可由液体出口16’流出并选择性地引导流过过滤器150’、膨胀阀151、第一电控二通阀41’，并最终到达室外热换器300’的第二连通口11。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第三电控二通阀43’，第三电控二通阀43’连接到室外热换器300’的第二连通口11’和制冷剂储存箱180’的液体进口15’。如图4所示，第三电控二通阀43’和第一电控二通阀41’可以并联连接。

空调、热泵和热水***还可进一步包括一第四电控二通阀44’，第四电控二通阀44’连接室内热换***200’的第一通口13’、第二电控二通阀42’、制冷剂储存箱180’的液体进口15’和热水器400’的第二水热换器320’。第四电控二通阀44’可如图4所示的路径2的方式连接。

第一电控二通阀41'、第二电控二通阀42'、第三电控二通阀43'和第四电控二通阀44'中的每一个可以选择性地关闭，不允许制冷剂通过。它们还可以选择性地开启，允许制冷剂沿预定方向通过。

当空调、热泵和热水***处于空调模式时，第一四通阀61'可切换至第一操作模式，而第二四通阀62'可切换至第三操作模式。第一电控二通阀41'和第四电控二通阀44'可关闭，而第二电控二通阀42'和第三电控二通阀43'可打开。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102'离开压缩机100'，并且可以引导通过第一进口3101'进入第一水热换器310'，向热水器400'中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102'离开第一水热换器310'。

制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第二连接口612’、第二四通阀62’的第五连接口625’和第六连接口626’、进入室外热换器300’的第一连通口10’。制冷剂在经过室外热换器300’时可向环境空气释放热能。然后，制冷剂可被引导通过第二连通口11’离开室外热换器300’，并且可被引导通过路径1中的第三电控二通阀43'，通过液体进口15'进入制冷剂储存箱180'。然后制冷剂可通过液体出口16'离开制冷剂储存箱180'并可引导流经过滤器150'、路径4中的第二电控二通阀42'，并通过第一通口13'进入室内热换***200'。然后，制冷剂可以从流经风机盘管单元201'的空气中吸收热能，从而向指定的室内空间提供冷空气。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14’离开室内热换***200’，并流经第二四通阀62’的第八连接口628’和第七连接口627’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个空调循环。

当空调、热泵和热水***处于热泵模式时，第一四通阀61’可切换至第一操作模式，而第二四通阀62’可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41’和第四电控二通阀44'可打开，而第二电控二通阀42’和第三电控二通阀43'可关闭。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。

制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第二连接口612’、第二四通阀62’的第五连接口625’和第八连接口628’、进入室内热换***200’的第二通口14’。制冷剂可以向从流经风机盘管单元201'的空气释放热能，从而向指定的室内空间提供加热的空气。然后，制冷剂可被引导通过第一通口13’离开室内热换***200’，并且可被引导通过路径2中的第四电控二通阀44'，通过液体进口15’进入制冷剂储存箱180’。然后制冷剂可通过液体出口16’离开制冷剂储存箱180’并可引导流经过滤器150’、膨胀阀151’、路径5中的第一电控二通阀41’，并通过第二连通口11’进入室外热换器300’。然后，制冷剂可在经过室外热换器300’时可由环境空气中吸收热能。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10’离开室外热换器300’，并流经第二四通阀62’的第六连接口626’和第七连接口627’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个热泵循环。

当空调、热泵和热水***处于第一热水模式时，第一四通阀61’可切换至第二操作模式，而第二四通阀62’可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41’、第三电控二通阀43'和第四电控二通阀44'可关闭，而第二电控二通阀42可打开。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第四连接口614’、通过第二进口3201’进入第二水热换器320’，进一步向热水器400’中流动的水释放一定量的热能。然后制冷剂可设置通过第二出口3202’离开第二水热换器320’，并可引导流过路径3中的第一单向阀21’，通过液体进口15’进入制冷剂储存箱180’。然后制冷剂可通过液体出口16’离开制冷剂储存箱180’并可引导流经过滤器150’、路径4中的第二电控二通阀42’，并通过第一通口13’进入室内热换***200’。制冷剂可以从流经风机盘管单元201'的空气吸收热能。因此，制冷剂可以使用在室内空间中吸收的热能作为热源来加热热水器400'中的水。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14’离开室内热换***200’，并流经第二四通阀62’的第八连接口628’和第五连接口625’、第一四通阀61’的第二连接口612’和第三连接口613’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个第一热水循环。

值得一提的是，在第一热水循环中，室外热换器300’可设为闲置。因此，室外热换器300’中的残余制冷剂可被引导通过第二四通阀62’的第六连接口626’和第七连接口627’回流到压缩机100’。

当空调、热泵和热水***处于第二热水模式时，第一四通阀61’可切换至第一操作模式，而第二四通阀62’可切换至第四操作模式。第二电控二通阀42’、第三电控二通阀43'和第四电控二通阀44’可关闭。而第一电控二通阀41’可打开。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第四连接口614’、和通过第二进口3201’进入第二水热换器320’，进一步向热水器400’中流动的水释放一定量的热能。

然后制冷剂可设置通过第二出口3202’离开第二水热换器320’，并可引导流过路径3中的第一单向阀21’，通过液体进口15’进入制冷剂储存箱180’。然后制冷剂可通过液体出口16’离开制冷剂储存箱180’并可引导流经过滤器150’、膨胀阀151’、路径5中的第一电控二通阀41’，并通过第二连通口11’一进入室外热换器300’。然后制冷剂可以从流经室外热换器300’的环境空气吸收热能。因此，制冷剂可以使用来自环境空气的热能作为热源来加热热水器400’中的水。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10’离开室外热换器300’，并流经第二四通阀62’的第六连接口626’和第七连接口627’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个第二热水循环。

另外，值得一提的是，空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式都可以用来在热水器400’中产生热水。然而，在前两种操作模式时，热水的供水量可能比后两种操作模式时少。

如图5所示，，示出了根据本发明第二优选实施例的空调、热泵和热水***的替代模式。这替代模式与如图4所示第二优选实施例中描述的配置相同，除了空调、热泵和热水***还可进一步包括一节能热换器500’，连接在热水器400’和制冷剂储存箱180’之间。

节能热换器500’可具有一第一制冷剂端口501’，连接到热水器400’的第二水热换器320’的第二出口3202’、一第二制冷剂端口502’，通过第一单向阀21’连接到制冷剂储存箱180’的液体进口15’、第一水接口503’，连接外部供水、第二水接口504’，连接热水器400’的进水口105’。热水器400’的出水口106’也可连接至用水装置。

此外，空调、热泵和热水***还可进一步包括一减压装置510’，连接在第二水热换器320’的第二出口3202’和第一制冷剂端口501’之间，用于降低通过减压装置510。的制冷剂的压力

节能热换器500’的设置目的是利用外部水源(例如公共供水***的水)的温度来降低流经节能热换器500’的制冷剂的温度。同时，水在进入热水器400’之前可以被制冷剂预热。这是对上述第二优选实施例的改进，因为在如图4所示的第二优选实施例中，热交换的能源可以仅由压缩机100’所做的功提供。然而，在这替代模式中，额外的热交换可由于外部水源和制冷剂之间的固有温差而发生。

空调、热泵和热水***还可构设成选择性地在空调模式、热泵模式之间操作。这两种操作模式下的制冷剂的流动与上面第二优选实施例中所描述的相同。

概括来说，当空调、热泵和热水***处于第一热水模式时，预定量的气态制冷剂设置离开压缩机，并且可以引导进入热水器400’的第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放热能。然后制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第二水热换器320’，进一步向热水器400’中流动的水释放热能。然后制冷剂离开第二水热换器320’后，可引导流过节能热换器500’、制冷剂储存箱180’、并进入室内热换***200’，以从在室内热换***200’中循环的热交换媒体(例如室内空气)吸收热能。然后制冷剂离开室内热换***200’后，可引导回流到压缩机100’，即完成一个第一热水循环。在这第一热水模式中，室内空间中的热能可以用来加热在热水器400’中流动的水。

当空调、热泵和热水***在第二热水模式操作时，预定量的气态制冷剂可设置离开压缩机100’后导流进入热水器400’的第一水热换器310’并向流经热水器400’的水释放热能。制冷剂离开第一水热换器310’后可引导流过第二水热换器320’，以进一步向流过热水器400’的水释放热能。制冷剂离开第二水热换器320’后可引导流过节能热换器500’、制冷剂储存箱180’、并进入室外热换器300’，并从环境空气中吸收热能。制冷剂离开室外热换器300’后可导流回到压缩机100’，即完成一个第二热水循环。在第二热水模式中，环境空气中的热能可吸收并用于加热热水器400’中流动的水。

切换阀600’可包括第一四通阀61’和第二四通阀62’。第一四通阀61’可具有第一至第四连接口611’、612’、613’、614’。第一四通阀61’可以在第一操作模式和第二操作模式之间切换，其中，在第一操作模式下，第一四通阀61’的切换使第一连接口611’可连接到第二连接口612’，使制冷剂可以由第一连接口611’流到第二连接口612’，而第三连接口613’可连接到第四连接口614’，使制冷剂可以由第三连接口613’流到第四连接口614’。

在第二操作模式下，第一四通阀61’的切换使第一连接口611’可连接到第四连接口614’，让制冷剂可以由第一连接口611’流到第四连接口614’，而第二连接口612’可连接到第三连接口613’，让制冷剂可以由第二连接口612’流到第三连接口613’。

另一方面，第二四通阀62’可具有第五至第八连接口625’、626’、627’、628’。第二四通阀62’可以在第三操作模式和第四操作模式之间切换，其中，在第三操作模式下，第二四通阀62’的切换使第五连接口625’可连接到第六连接口626’，使制冷剂可以由第五连接口625’流到第六连接口626’，而第七连接口627’可连接到第八连接口628’，使制冷剂可以由第七连接口627’流到第八连接口628’。

在第四操作模式下，第二四通阀62’的切换使第五连接口625’可连接到第八连接口628’，让制冷剂可以由第五连接口625’流到第八连接口628’，而第六连接口626’可连接到第七连接口627’，让制冷剂可以由第六连接口626’流到第七连接口627’。

具体来说，如图5所示，当空调、热泵和热水***的第二优选实施例的替代模式处于空调模式时，第一四通阀61’可切换至第一操作模式，而第二四通阀62’可切换至第三操作模式。第一电控二通阀41'和第四电控二通阀44'可关闭，而第二电控二通阀42'和第三电控二通阀43'可打开。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。

制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第二连接口612’、第二四通阀62’的第五连接口625’和第六连接口626’、进入室外热换器300’的第一连通口10’。制冷剂在经过室外热换器300’时可向环境空气释放热能。然后，制冷剂可被引导通过第二连通口11’离开室外热换器300’，并且可被引导通过路径1中的第三电控二通阀43'，通过液体进口15'进入制冷剂储存箱180'。然后制冷剂可通过液体出口16'离开制冷剂储存箱180'并可引导流经过滤器150'、路径4中的第二电控二通阀42'，并通过第一通口13'进入室内热换***200'。然后，制冷剂可以从流经风机盘管单元201'的空气中吸收热能，从而向指定的室内空间提供冷空气。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14’离开室内热换***200’，并流经第二四通阀62’的第八连接口628’和第七连接口627’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个空调循环。

当空调、热泵和热水***的第二优选实施例的替代模式处于热泵模式时，第一四通阀61’可切换至第一操作模式，而第二四通阀62’可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41’和第四电控二通阀44'可打开，而第二电控二通阀42’和第三电控二通阀43'可关闭。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。

制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第二连接口612’、第二四通阀62’的第五连接口625’和第八连接口628’、进入室内热换***200’的第二通口14’。制冷剂可以向从流经风机盘管单元201'的空气释放热能，从而向指定的室内空间提供加热的空气。然后，制冷剂可被引导通过第一通口13’离开室内热换***200’，并且可被引导通过路径2中的第四电控二通阀44'，通过液体进口15’进入制冷剂储存箱180’。然后制冷剂可通过液体出口16’离开制冷剂储存箱180’并可引导流经过滤器150’、膨胀阀151’、路径5中的第一电控二通阀41’，并通过第二连通口11’进入室外热换器300’。然后，制冷剂可在经过室外热换器300’时可由环境空气中吸收热能。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10’离开室外热换器300’，并流经第二四通阀62’的第六连接口626’和第七连接口627’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个热泵循环。

当空调、热泵和热水***的第二优选实施例的替代模式处于第一热水模式时，第一四通阀61’可切换至第二操作模式，而第二四通阀62’可切换至第四操作模式。第一电控二通阀41’、第三电控二通阀43'和第四电控二通阀44'可关闭，而第二电控二通阀42可打开。

如图5所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第四连接口614’、通过第二进口3201’进入第二水热换器320’，进一步向热水器400’中流动的水释放一定量的热能。然后制冷剂可设置通过第二出口3202’离开第二水热换器320’，并可引导通过第一制冷剂端口501’进入节能热换器500’，向节能热换器500’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可通过第二制冷剂端口502’离开节能热换器500’，并可引导流过路径3中的第一单向阀21’，通过液体进口15’进入制冷剂储存箱180’。然后制冷剂可通过液体出口16’离开制冷剂储存箱180’并可引导流经过滤器150’、路径4中的第二电控二通阀42’，并通过第一通口13’进入室内热换***200’。制冷剂可以从流经风机盘管单元201'的空气吸收热能。因此，制冷剂可以使用在室内空间中吸收的热能作为热源来加热热水器400'中的水。

然后制冷剂可设置为通过第二通口14’离开室内热换***200’，并流经第二四通阀62’的第八连接口628’和第五连接口625’、第一四通阀61’的第二连接口612’和第三连接口613’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个第一热水循环。

来自外部水源的水可被引导通过第一水接口503’进入节能热换器500’。水可与流过节能热换器500’的制冷剂进行热交换，并从制冷剂中吸收热能。因此，水在进入热水器400’之前可以被预热。然后水可以通过第二水接口504’离开节能热换器500’，并通过进水口105’进入热水器400’。水可以进一步由第一水热换器310’及/或第二水热换器320’被加热，通过出水口106’离开热水器400’供用户饮用。

在第一热水循环中，室外热换器300可设为闲置。因此，室外热换器300’中的残余制冷剂可被引导通过第二四通阀62’的第六连接口626’和第七连接口627’回流到压缩机100’。

当空调、热泵和热水***的第二优选实施例的替代模式处于第二热水模式时，第一四通阀61’可切换至第一操作模式，而第二四通阀62’可切换至第四操作模式。第二电控二通阀42’、第三电控二通阀43'和第四电控二通阀44’可关闭。而第一电控二通阀41’可打开。

如图4所示，预定量的气态制冷剂设置通过压缩机出口102’离开压缩机100’，并且可以引导通过第一进口3101’进入第一水热换器310’，向热水器400’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可引导通过第一出口3102’离开第一水热换器310’。制冷剂离开第一水热换器310’后，可引导流过第一连接口611’、第四连接口614’、和通过第二进口3201’进入第二水热换器320’，进一步向热水器400’中流动的水释放一定量的热能。

然后制冷剂可设置通过第二出口3202’离开第二水热换器320’，并可引导通过第一制冷剂端口501’进入节能热换器500’，向节能热换器500’中流动的水释放预定量的热能。然后制冷剂可通过第二制冷剂端口502’离开节能热换器500’，并可引导流过路径3中的第一单向阀21’，通过液体进口15’进入制冷剂储存箱180’。然后制冷剂可通过液体出口16’离开制冷剂储存箱180’并可引导流经过滤器150’、膨胀阀151’、路径5中的第一电控二通阀41’，并通过第二连通口11’进入室外热换器300’。然后制冷剂可以从流经室外热换器300’的环境空气吸收热能。因此，制冷剂可以使用来自环境空气的热能作为热源来加热热水器400’中的水。

然后制冷剂可设置为通过第一连通口10’离开室外热换器300’，并流经第二四通阀62’的第六连接口626’和第七连接口627’，并最终通过压缩机进口101’回流到压缩机100’，即完成一个第二热水循环。

再说，来自外部水源的水可被引导通过第一水接口503’进入节能热换器500’。水可与流过节能热换器500’的制冷剂进行热交换，并从制冷剂中吸收热能。因此，水在进入热水器400’之前可以被预热。然后水可以通过第二水接口504’离开节能热换器500’，并通过进水口105’进入热水器400’。水可以进一步由第一水热换器310’及/或第二水热换器320’被加热，通过出水口106’离开热水器400’供用户饮用。

所有空调模式、热泵模式、第一热水模式和第二热水模式都可以用来在热水器400’中产生热水。然而，在前两种操作模式时，热水的供水量可能比后两种操作模式时少。

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。

Claims (32)

1.空调、热泵和热水***，它包括：

多条连接管；

至少一压缩机，该压缩机具有一压缩机出口和一压缩机进口；

一切换阀，通过至少一条该连接管连接该压缩机的压缩机进口；

一室外热换器，位于该室外空间并通过至少一条该连接管连接到该切换阀；

一制冷剂储存箱，通过至少一条该连接管连接到该室外热换器；

一室内热换***，通过至少一条该连接管连接至该室外热换器和该制冷剂储存箱，该室内热换***设置和循环通过一室内装置的热换媒体进行热交换；和

一热水器，它包括；

一水箱，该水箱具有一进水口和一出水口；

一第一水热换器，通过至少一条该连接管连接到该压缩机的压缩机出口，预定量的水通过该进水口流入该水箱并通过该出水口流出该水箱；

该空调、热泵和热水***至少设置在空调模式和热泵模式之间选择性操作，其中在该空调模式中，预定量的气态制冷剂设置离开该压缩机并导流进入该热水器的第一水热换器并向流经该热水器的水释放热能，制冷剂离开该热水器后导流经该切换阀到达该室外热换器，向环境空气释放热能，制冷剂离开该室外热换器后引导流过该制冷剂储存箱并进入该室内热换***，从该室内热换***中循环的热换媒体中吸收热能，制冷剂离开该室内热换***后导流回到该压缩机，即完成一个空调循环，

其中在该热泵模式中，预定量的气态制冷剂设置离开该压缩机后导流进入该热水器的第一水热换器并向流经该热水器的水释放热能，制冷剂离开该热水器后导流经该切换阀而到达该室内热换***，并向该室内热换***中循环的热换媒体释放热能，制冷剂离开该室内热换***后引导流过该制冷剂储存箱并进入该室外热换器，从环境空气中吸收热能，制冷剂离开该室外热换器后导流回到该压缩机，即完成一个热泵循环。

2.根据权利要求1的空调、热泵和热水***，其中该热水器包括一第二水热换器设置在水箱内，该第二水热换器通过至少一条该连接管连接到该切换阀、该制冷剂储存箱、该室外热换器和该室内热换***。

3.根据权利要求2的空调、热泵和热水***，进一步选择性设置在一第一热水模式操作，其中在该第一热水模式，预定量的气态制冷剂设置离开该压缩机后导流进入该热水器的第一水热换器，并向流经该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第一水热换器后引导流过该第二水热换器，进一步向流过该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第二水热换器后引导流过该制冷剂储存箱并进入该室内热换***，并从该室内热换***中循环的热换媒体吸收热能，制冷剂离开该室内热换***后导流回到该压缩机，即完成一个第一热水循环。

4.根据权利要求3的空调、热泵和热水***，进一步选择性设置在一第二热水模式操作，其中在该第二热水模式，预定量的气态制冷剂可设置离开该压缩机后导流进入该热水器的第一水热换器，并向流经该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第一水热换器后引导流过该第二水热换器，以进一步向流过该热水器的水释放热能，制冷剂离开该第二水热换器后引导流过该制冷剂储存箱并进入该室外热换器，并从环境空气中吸收热能，制冷剂离开该室外热换器后可导流回到该压缩机，即完成一个第二热水循环。

5.根据权利要求4的空调、热泵和热水***，其中该切换阀包括一第一四通阀，该第一四通阀具有第一至第四连接口，并在一第一操作模式和一第二操作模式之间切换，其中，在该第一操作模式，该第一四通阀的切换使该第一连接口连接到该第二连接口，而该第三连接口连接到该第四连接口，其中，在该第二操作模式，该第一四通阀的切换使该第一连接口连接到该第四连接口，而该第二连接口连接到该第三连接口。

6.根据权利要求5的空调、热泵和热水***，其中该切换阀包括一第二四通阀，该第二四通阀具有第五至第八连接口并在第三操作模式和第四操作模式之间切换，其中，在该第三操作模式，该第二四通阀的切换使该第五连接口连接到该第六连接口，而该第七连接口连接到该第八连接口，其中，在该第四操作模式，该第二四通阀的切换使该第五连接口连接到该第八连接口，而该第六连接口连接到该第七连接口。

7.根据权利要求6的空调、热泵和热水***，其中该室外热换器具有一第一连通口和一第二连通口，该第一连通口连接到该第二四通阀的第六连接口，该第二连通口连接到该制冷剂储存箱、该室内热换***和该热水器。

8.根据权利要求7的空调、热泵和热水***，其中该室内热换***具有一第一通口和一第二通口，该第一通口连接到该室外热换器的第二连通口、该制冷剂储存箱和该热水器，而该第二通口连接该第二四通阀的第八连接口。

9.根据权利要求8的空调、热泵和热水***，其中该制冷剂储存箱具有一液体进口，该液体进口连接该室外热换器的第二连通口、该室内热换***的第一通口和该热水器的第二水热换器，该制冷剂储存箱进一步具有一液体出口，该液体出口连接该室外热换器的第二连通口和该室内热换***的第一通口。

10.根据权利要求9的空调、热泵和热水***，进一步包括一第一单向阀，连接于该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体进口之间，该第一单向阀的构设使制冷剂仅由该室外热换器的第二连通口朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

11.根据权利要求10的空调、热泵和热水***，进一步包括一第二单向阀，连接于该室内热换***的第一通口和该制冷剂储存箱的液体进口之间，该第二单向阀的构设使制冷剂仅由该室内热换***的第一通口朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

12.根据权利要求11的空调、热泵和热水***，进一步包括一第三单向阀，连接于该热水器的第二水热换器和该制冷剂储存箱的液体进口之间,该第三单向阀的构设使制冷剂仅由该热水器的第二水热换器朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

13.根据权利要求12的空调、热泵和热水***，进一步包括一第一电控二通阀，连接到该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体出口；一第二电控二通阀,连接该室内热换***的第一通口和该第一电控二通阀，该第一电控二通阀和该第一单向阀并联连接,该第一电控二通阀和该第二电控二通阀中之一的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可为选择性地开启，以允许制冷剂流通。

14.根据权利要求13的空调、热泵和热水***，其中在该空调模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第三操作模式，该第一电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀打开。

15.根据权利要求14的空调、热泵和热水***，其中在该热泵模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀打开，而该第二电控二通阀关闭。

16.根据权利要求14的空调、热泵和热水***，其中在该第一热水模式时，该第一四通阀切换至该第二操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀打开。

17.根据权利要求14的空调、热泵和热水***，其中在该第二热水模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀打开，而该第二电控二通阀关闭。

18.根据权利要求2的空调、热泵和热水***，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

19.根据权利要求9的空调、热泵和热水***，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

20.根据权利要求17的空调、热泵和热水***，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

21.根据权利要求9的空调、热泵和热水***，其中，该室内热换***包括多个并联连接的风机盘管单元,该风机盘管单元连接该第一通口和该第二通口。

22.根据权利要求21的空调、热泵和热水***，进一步包括一单向阀，连接于该热水器的第二水热换器和该制冷剂储存箱的液体进口之间,该单向阀的构设使制冷剂仅由该热水器的第二水热换器朝向该制冷剂储存箱的液体进口的一个方向流动。

23.根据权利要求22的空调、热泵和热水***，进一步包括一第一电控二通阀，连接到该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体出口，该第一电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

24.根据权利要求23的空调、热泵和热水***，进一步包括一第二电控二通阀，连接该室内热换***的第一通口、该第一电控二通阀和该制冷剂储存箱的液体出口，该第二电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

25.根据权利要求24的空调、热泵和热水***，进一步包括一第三电控二通阀，连接到该室外热换器的第二连通口和该制冷剂储存箱的液体进口，该第三电控二通阀和该第一电控二通阀并联连接，该第三电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

26.根据权利要求25的空调、热泵和热水***，进一步包括一第四电控二通阀，连接该室内热换***的第一通口、该第二电控二通阀、该制冷剂储存箱的液体进口和该热水器的第二水热换器，该第四电控二通阀的设置为选择性地关闭，不允许制冷剂通过，也可选择性地开启，以允许制冷剂流通。

27.根据权利要求26的空调、热泵和热水***，其中在该空调模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第三操作模式，该第一电控二通阀和该第四电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀和该第三电控二通阀打开。

28.根据权利要求27的空调、热泵和热水***，其中在该热泵模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀和该第四电控二通阀打开，而该第二电控二通阀和该第三电控二通阀关闭。

29.根据权利要求28的空调、热泵和热水***，其中在该第一热水模式时，该第一四通阀切换至该第二操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第一电控二通阀、该第三电控二通阀和该第四电控二通阀关闭，而该第二电控二通阀打开。

30.根据权利要求29的空调、热泵和热水***，其中在该第二热水模式时，该第一四通阀切换至该第一操作模式，而该第二四通阀切换至该第四操作模式，该第二电控二通阀、该第三电控二通阀和该第四电控二通阀关闭，而该第一电控二通阀打开。

31.根据权利要求21的空调、热泵和热水***，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口504，连接该热水器的进水口。

32.根据权利要求30的空调、热泵和热水***，进一步包括一节能热换器，连接在该热水器和该制冷剂储存箱之间，该节能热换器具有一第一制冷剂端口，连接到该热水器的第二水热换器、一第二制冷剂端口，连接到该制冷剂储存箱的液体进口、一第一水接口，连接一外部供水、一第二水接口，连接热该水器的进水口。