CN1969153A - 冷热水分配器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种冷热水分配器，包括压缩机(1)、散热器(2)、减压机构(3)和蒸发器(4)，所述压缩机(1)、散热器(2)、减压机构(3)和蒸发器(4)均串连连接以限定制冷循环，在所述制冷循环中，填充有在超临界状态运行的制冷剂。散热器(2)容纳在热水箱(5)内，同时蒸发器(4)容纳在冷水箱(6)内。

Description

冷热水分配器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于供给热水和/或冷水的冷热水分配器，特别涉及一种能够供给高温热水的小型冷热水分配器。本发明还涉及控制这样的冷热水分配器的方法。

背景技术

现在，不仅用于供给饮用的热水或冷水的小型冷热水分配器，而且作为热水分配器和冷水分配器结合的冷热水分配器已得到普及。

在冷热水分配器中，冷水通过使用在制冷循环中的蒸发器制冷自来水等制成，而热水通过使用独立于制冷循环设置的电加热器加热水制成。近来提出了能够产生热水和冷水的冷热水分配器，其中，为了降低电力消耗使用了蒸汽压缩制冷循环(参见，例如，中国实用新型公开ZL01235617.4)。

此传统的冷热水分配器在制冷循环中利用R134a或R600a作为制冷剂，并且设置有容纳冷凝器的热水箱和容纳蒸发器的冷水箱。当冷循环运行时，热水箱内的水用冷凝器加热，而冷水箱内的水用蒸发器制冷。如果需要高温的热水，在热水箱内容纳有辅助加热器。在生产热水中，与仅使用电加热器相比，制冷循环的冷凝放出的热量的利用，提高了热效率并减少了电力的消耗。

然而，为获得高温的热水，在制冷循环中使用R134a或R600a作为制冷剂增加了制冷剂的冷凝压力，由于压缩比的增加使获得高温的热水难以实现。因为此原因，热水首先在不会导致压缩比增加的冷凝压力下生产，随后用辅助加热器加热，这导致电力消耗效果的降低。

而且，因为R134a制冷剂不是天然化学物质，其相对较贵且对环境产生有害的影响。另一方面，R600a制冷剂虽是天然化学物质，但是R600a制冷剂的高易燃性和当泄漏到空气中时可能会***。因此，使用这种制冷剂需要任何可能的安全警告，这导致高的成本。

发明内容

研发出本发明以克服上述缺点。

因此，本发明的一个目的是提出一种通过利用制冷循环能够供给冷水和高温的热水的冷热水分配器，在制冷循环中，使用了相对便宜和安全的、不危害环境的制冷剂。

为了实现上述目的，根据本发明的冷热水分配器包括：压缩机、散热器、减压机构和蒸发器，所述压缩机、散热器、减压机构和蒸发器均串连连接以限定其中填充有在超临界状态运行的制冷剂的制冷循环；热水分配器。所述冷热水分配器还包括热水分配器，用于供给由所述散热器加热的热水；和冷水分配器，所述冷水分配器用于供给由所述蒸发器冷却的冷水。

通过此结构，冷水和高温热水都能够通过运行制冷循环获得，并且可以减少电力消耗。

优选地，二氧化碳用作制冷剂，这可以减少对环境的影响并获得较高温度的热水。

所述热水分配器可以包括热水箱，所述热水箱具有容纳在其中的散热器，而所述冷水分配器包括冷水箱，所述冷水箱具有容纳在其中的蒸发器。在此情况下，因为冷热水分配器可以既用作冷水容器又可以用作热水容器，提高了冷热水分配器的实用性。

如果设置有用于将水供给到热水箱和冷水箱的给水箱，也可使用自来水以外的水。

本发明可以提出一种通过利用制冷循环能够供给冷水和高温热水的冷热水分配器，在制冷循环中，使用了相对便宜和安全的、不危害环境的制冷剂。

附图说明

结合附图，通过下面的对本发明的优选实施例的描述，本发明的上面的与其他目的和特征，将变得更加明显；相同的标号在说明中表示相同的部件，其中：

图1是根据本发明的第一个实施例的冷热水分配器的制冷循环；

图2是示意性显示图1的冷热水分配器的制冷循环的操作的莫里尔(Mollier)图；

图3是根据本发明的第二个实施例的冷热水分配器的制冷循环；

图4是图3的冷热水分配器的控制方法的流程图；

图5是图3的冷热水分配器的变型的制冷循环；

图6是图5的冷热水分配器的控制方法的流程图；

图7是根据本发明的第三个实施例的冷热水分配器的制冷循环；

图8A是图7的冷热水分配器的热水控制方法的流程图；

图8B是图7的冷热水分配器的冷水控制方法的流程图；

图9是图7的冷热水分配器的变型的制冷循环；

图10A是图9的冷热水分配器的热水控制方法的流程图；

图10B是图9的冷热水分配器的冷水控制方法的流程图；

图11是图7的冷热水分配器的另一种变型的制冷循环；以及

图12是图11的冷热水分配器的控制方法的流程图。

具体实施方式

实施例1：

图1描绘了根据本发明的第一个实施例的冷热水分配器的制冷循环。如其中所示，制冷循环由压缩机1、散热器2、减压机构3和蒸发器4构成，压缩机1、散热器2、减压机构3和蒸发器4均由管路串连连接。制冷循环中填充了了作为制冷剂的二氧化碳(CO₂)。优选地，膨胀阀或者毛细管路用作减压机构3。散热器2容纳在热水箱5中，而蒸发器4容纳在冷水箱6中。

热水箱5具有与其相连的供水管路7，相似地，冷水箱6具有与其相连的供水管路8。供水管路7和8都连接到给水管路9并且具有与它们各自相连的阀12和13。热水箱5也具有通过其供给热水的热水龙头10，相似地，冷水箱6具有通过其供给冷水的冷水龙头11。

图2描绘了示意性显示了根据本发明的第一个实施例的冷热水分配器的制冷循环的操作的莫里尔(Mollier)图(压力-焓图)。因为在此实施例中二氧化碳用作制冷剂，蒸发器4在饱和液体线20和饱和气体线21下方的湿蒸汽区域运行而散热器2在临界点22上方的超临界状态运行。

下面将参照图1和2讨论上述结构的冷热水分配器的运行。

由压缩机1压缩的气态高温制冷剂引入容纳在热水箱5中的散热器2内以加热热水箱5中的水。然后，制冷剂通过减压机构3减压以变成湿蒸汽，并且随后，在回到压缩机1之前，引入容纳在冷水箱6中的蒸发器4内以冷却冷水箱6中的水。

作为制冷剂的二氧化碳的使用可以使蒸发器4中的压力约为3-4MPa且散热器2中的压力约为10-12MPa。因此，压缩比不是太高，这可以在不损害压缩机1的可靠性的情况下运行压缩机1。又，因为散热器2在超临界状态运行，在散热器2的进口的制冷剂的温度大约为100摄氏度高。因此，热水箱5中的热水的温度易于增长到约80-90摄氏度，这使供给高温水成为可能。

如图1所示，热水龙头10、冷水龙头11和阀12与13中的每一个由电磁阀组成，并且热水箱5和冷水箱6中的每一个容纳已知的诸如用于检测水箱5和6中的水位并输出检测到的水位的浮控开关的水位检测器(没有示出)。电磁阀、水位检测器以及压缩机1和减压机构3均电连接到控制器14，控制器14输出电信号以控制它们。

均安装在冷热水分配器的主体上的热水供给按钮和冷水供给按钮也分别连接到控制器14以选择性地打开和关闭热水龙头10和冷水龙头11。而且，阀12和13可以根据热水箱5中的水位和冷水箱6中的水位分别操作，从而自来水从给水管路9可以自动地供给到热水箱5和冷水箱6中。此外，制冷循环的运行与阀12和13的动作互锁，用于冷热水分配器的自动加热或冷却操作。

尽管路图1描述了其中水自给水管路9供给到热水箱5和冷水箱6中的情况，但是，单独的水箱可以用于供给水到热水箱5和冷水箱6中。在这种情况下，除了自来水，商业上可得的水也可使用，这使供给可饮用的、非常适于健康的热水和冷水成为可能。

实施例2：

图3描述了根据本发明的第二个实施例的冷热水分配器的制冷循环图，图4描述了控制图3的冷热水分配器的方法的流程图。

图3所示的结构与图1所示的结构在使用在制冷循环中的制冷剂等方面是相同的，但是在下面几点上与图1所示的结构存在不同。

给水箱30分别连接到构成第一和第二供水管路的给水管路7和8上。热水箱5设置有用于检测热水箱5中的热水温度的容纳在其中的诸如热敏电阻的热水温度检测器33。热水箱5和给水箱30通过构成第三供水管路的热水循环管路31彼此连接，热水循环管路31使热水箱5内的热水返回到给水箱30内。热水循环泵32安装在热水循环管路31上。热水箱5容纳有用于检测水箱5中的水位并输出检测到的水位的诸如浮控开关的已知的水位检测器37。热水循环泵32、热水温度检测器33和水位检测器37均电连接到控制器14。

下面将参照图4的流程图解释图3的冷热水分配器的运行。

如上所述，因为二氧化碳用作制冷剂，高温加热成为可能。因此，热水箱5中的热水可以加热到其沸腾温度(在大气压下为100摄氏度)，并因此有必要防止因热水箱5的膨胀或热水以过高的温度供给而致的热水箱5的损坏。为此目的，热水温度检测器33设置在热水箱5中以根据由热水温度检测器33检测到的热水温度控制冷热水分配器的给水操作。

如图4所示，控制器14在步骤S1确定热水箱5中的热水温度Th是否大于上限温度(例如90摄氏度)，并且如果前者大于后者，阀12在步骤S2打开，从而供给给水箱30中的低温水的第一给水控制得到实施。在步骤S3，做出由热水温度检测器33检测的温度是否小于比上限温度低的设定温度(例如80摄氏度)的确定。如果在步骤S3的确定为“是”，阀12在步骤S4关闭以阻止自给水箱30的水供给，并且程序进行到步骤S5。

而且，如果在步骤S1热水箱5中的热水温度Th小于或等于上限温度，或者如果在步骤S3热水箱5中的热水温度Th大于或等于设定温度，程序也进行到步骤S5。

在步骤S5，做出由水位检测器37检测的热水箱5中的水位Hh是否高于上限水位的确定。如果水位Hh高于上限水位，在步骤S6，热水循环泵32运行，从而将热水箱5中的热水返回到给水箱30中的第二供水操作得到实施，从而防止由于水从给水箱30供给到热水箱5引起的热水箱5溢流。

在步骤S7，做出由水位检测器37检测的热水箱5中的水位Hh是否低于比上限水位低的设定水位的确定，并且如果前者低于后者，在步骤S8，热水循环泵32的运行停止，并且程序回到步骤S1。

而且，如果在步骤S5已经做出了热水箱5中的水位Hh低于或等于上限水位的确定，或如果在步骤S7已经做出了热水箱5中的水位Hh高于或等于设定水位的确定，程序也回到步骤S1。

上述提到的对热水箱5的温度控制在下面的情况下尤其有效：在冷水箱6中生产冷水需要制冷循环的运行，即根据冷水温度控制压缩机1的操作。

图5描述了图3的冷热水分配器的变型，其中，冷水箱6设置有容纳在冷水箱6中用于检测冷水箱6中的冷水温度的诸如热敏电阻的温度检测器34，冷水箱6和给水箱30通过冷水循环管路35彼此连接，冷水循环管路35构成第三给水管路，第三给水管路将冷水箱6中的冷水返回到给水箱30中，并且，冷水循环泵36安装在冷水循环管路35上。冷水箱6容纳有用于检测冷水箱6中的水位并输出检测到的水位的诸如浮控开关的已知的水位检测器38。冷水循环泵36、冷水温度检测器34和水位检测器38均电连接到控制器14。

图6描述了在根据热水的温度控制压缩机1的运行的情况下控制方法的流程图，并且在后文中，将参考图5和6解释所述控制方法。

如图5所示，冷水温度检测器34设置在冷水箱6内，以根据由冷水温度检测器34检测到的冷水温度控制冷热水分配器的给水操作。

如图6所示，为了避免冷水箱6中的冷水冻结，控制器14在步骤S11确定冷水箱6中的冷水温度Tc是否小于下限温度(例如1摄氏度)，并且如果前者小于后者，阀13在步骤S12打开，从而用于供给给水箱30中的室温水的第一给水控制得到实施以提高冷水箱6中的冷水水温。在步骤S13，做出由冷水温度检测器34检测的温度是否大于比下限温度高的设定温度(例如2摄氏度)的确定。如果在步骤S13的确定为“是”，阀13在步骤S14关闭以阻止自给水箱30的水供给，并且程序进行到步骤S15。

而且，如果在步骤S11冷水箱6中的冷水温度Tc大于或等于下限温度，或者如果在步骤S13由冷水温度检测器34检测的冷水箱6中的热水温度Tc小于或等于设定温度，程序也进行到步骤S15。

在步骤S15，做出由水位检测器38检测的冷水箱6中的水位Hc是否高于上限水位的确定。如果水位Hc高于上限水位，冷水循环泵36在步骤S16运行，从而将冷水箱6中的冷水返回到给水箱30中的第二供水操作得到实施，以防止由于水从给水箱30供给到冷水箱6引起的冷水箱6的溢流。

在步骤S17，做出冷水箱6中的水位Hc是否低于比上限水位低的设定水位的确定，并且如果前者低于后者，冷水循环泵36的运行在步骤S18停止，并且程序回到步骤S11。

而且，如果在步骤S15已经做出了冷水箱6中的水位Hc低于或等于上限水位的确定，或如果在步骤S17已经做出了冷水箱6中的水位Hc高于或等于设定水位的确定，程序也回到步骤S11。

根据上面涉及的本发明的第二实施例，即使根据具有更高负荷，即热水或冷水使用得更多，的水箱控制制冷循环的运行，相对简单的供水控制可以实现能够在实际允许的温度范围内供给热水和冷水的冷热水分配器。

尽管路图3的结构旨在热水控制，而图5的结构旨在冷水控制，冷水控制和热水控制可以同时实施。在这种情况下，仅一台泵可共同用作热水循环泵32和冷水循环泵36，这可以简化管路布置。

实施例3：

图7描绘了根据本发明的第三个实施例的冷热水分配器的制冷循环，且图8A和8B描绘了控制图7的冷热水分配器的方法的流程图。

在使用在制冷循环中的制冷剂等方面，图7所示的结构与图1所示的结构相同，但是在下面几点上与图1所示的结构存在不同。

如图7所示，制冷循环包括第一制冷剂旁通管路41和第二制冷剂旁通管路43，第一制冷剂旁通管路41具有与散热器2并联的辅助散热器40，第二制冷剂旁通管路43具有与蒸发器4并联的辅助蒸发器42。热水箱5和冷水箱6分别通过给水管路7和8与给水箱30连接，并且分别具有容纳在其中的热水温度检测器33和冷水温度检测器34。制冷循环还包括用于在制冷循环中转换制冷剂流动的多个转换阀50、51、52和53(下面简称为阀)。

下面将参照图8A和8B的流程图解释冷热水分配器的控制方法。

图8A描述了热水控制的流程图，特别描述了以下情况：热水箱5中的热水温度维持在第一设定温度(例如60摄氏度)和高于第一设定温度的第二设定温度(如70摄氏度)之间。

在步骤S21，控制器14确定热水温度检测器33检测到的热水温度Th是否小于第一设定温度，并且如果前者小于后者，在步骤S22阀50打开、阀51关闭，从而热水箱5中的热水可由流经散热器2的制冷剂加热。在这样的状态下，制冷循环运行预定时间段，并在步骤S23，做出热水温度Th是否大于第二设定温度的确定。如果热水温度Th大于第二设定温度，在步骤S24，阀50关闭、阀51打开，从而制冷剂可以流经具有辅助散热器40的第一制冷剂旁通管路41，并且，程序回到步骤S21。

如果在步骤S21已经做出了热水温度Th大于或等于第一设定温度的确定，程序继续到步骤S24，而如果在步骤S23已经做出了热水温度Th低于或等于第二设定温度的确定，在步骤S23的确定重复执行。

另一方面，图8B描述了冷水控制的流程图，特别描述了以下情况：冷水箱6中的冷水的温度维持在第三设定温度(例如6摄氏度)和低于第三设定温度的第四设定温度(如4摄氏度)之间。

在步骤S31，控制器14确定冷水温度检测器34检测到的冷水温度Tc是否大于第三设定温度，并且如果前者大于后者，在步骤S32阀52打开、阀53关闭，从而冷水箱6中的冷水可以由流经蒸发器4的制冷剂冷却。在这样的状态下，制冷循环运行预定时间段，并在步骤S33，做出冷水温度Tc是否小于第四设定温度的确定。如果冷水温度Tc小于第四设定温度，在步骤S34阀52关闭、阀53打开，从而制冷剂可以流经具有辅助蒸发器42的第二制冷剂旁通管路43，并且，程序回到步骤S31。

如果在步骤S31已经做出了冷水温度Tc小于或等于第三设定温度的确定，程序继续到步骤S34，而如果在步骤S33已经做出了冷水温度Tc大于或等于第四设定温度的确定，在步骤S33的确定重复执行。

这样，通过控制制冷剂流到辅助散热器40或流到辅助蒸发器42，热水温度和冷水温度可以控制在各自最适宜的范围内。另外，制冷循环中的高压和低压可以最优化。

在此要注意：尽管路在上述的实施例中，热水温度控制和冷水温度控制是分别控制，但是热水温度控制和冷水温度控制可以彼此互锁。

还要注意：尽管路在上述实施例中，制冷剂的流动通过可选择地打开或关闭多个转换阀得以转变，但是更少数量的三通阀等可以用作转换阀。

也要注意：尽管路具有辅助散热器40的第一制冷剂旁通管路41与散热器2并联设置，同时具有辅助蒸发器42的第二制冷剂旁通管路43与蒸发器4并联布置，但是可以设置第一和第二制冷剂旁通管路41和43中的任一个。

图9描绘了根据上述实施例的冷热水分配器的变型的制冷循环图；图10A和10B描绘了控制图9的冷热水分配器的方法的流程图。

图9所示的制冷循环与图7所示的制冷循环不同在于：前者设置有用于冷却辅助散热器40的第一风扇54和用于冷却辅助蒸发器42的第二风扇55。

下面将参照图10A和10B的流程图解释对冷热水分配器的控制方法。

图10A描述了热水控制的流程图，特别描述了以下情况：热水箱5中的热水的温度维持在第一设定温度(例如60摄氏度)和高于第一设定温度的第二设定温度(如70摄氏度)之间。

在步骤S41，控制器14确定热水温度检测器33检测到的热水温度Th是否小于第一设定温度，并且如果前者小于后者，在步骤S42阀50打开、阀51关闭，从而热水箱5中的热水可以由流经散热器2的制冷剂加热。相反，如果由热水温度检测器33检测的热水温度Th大于或等于第一设定温度，在步骤S41的确定重复执行。在这样的状态下，制冷循环运行预定时间段，并在步骤S43，做出热水温度Th是否小于比第一设定温度低的第三设定温度(例如50摄氏度)的确定。如果热水温度Th大于或等于第三设定温度，程序继续到步骤S44，其中在步骤S44做出热水温度Th是否大于第二设定温度的确定。

如果在步骤S44已经做出了热水温度Th大于第二设定温度的确定，在步骤S45阀50关闭、阀51打开，从而制冷剂可以流经具有辅助散热器40的第一制冷剂旁通管路41，并且，程序回到步骤S41。相反，在步骤S44处，如果已经做出了热水温度Th小于或等于第二设定温度的确定，程序回到步骤S43。

而且，如果在步骤S43已经做出了热水温度Th小于第三设定温度的确定，在步骤S46做出了是否阀52关闭且阀53打开，即是否因为热水箱5中的热水必须快速加热冷水箱6没有正被冷却的确定。如果冷水箱6中的冷水正被冷却，程序回到步骤S43，并且如果冷水箱6中的冷水没有正被冷却，程序继续到步骤S47，其中在步骤S47第二风扇55运行。第二风扇55的运行显著地提高了辅助蒸发器42的冷却能力，因此，类似地，显著地提高了散热器2的散热能力，这可以使热水箱5的热水被快速的加热。

在步骤S48，如果已经做出了热水温度Th大于第三设定温度或冷水温度Tc大于第四设定温度(例如6摄氏度)(其中冷水箱6正被冷却的状态)的确定，在步骤S49第二风扇55停止运行，且程序回到步骤S43。在步骤S48如果已经做出了热水温度Th小于或等于第三设定温度或冷水温度Tc小于或等于第四设定温度的确定，在步骤S48的确定重复地执行。

另一方面，图10B描述了冷水控制的流程图，特别描述了以下情况：冷水箱6中的冷水的温度维持在第四设定温度(例如6摄氏度)和低于第四设定温度的第五设定温度(如4摄氏度)之间。

在步骤S51，控制器14确定冷水温度检测器34检测到的冷水温度Tc是否大于第四设定温度，并且如果前者大于后者，在步骤S52阀52打开、阀53关闭，从而冷水箱6中的冷水可以由流经蒸发器4的制冷剂进一步冷却。相反，如果冷水温度检测器34检测到的冷水温度Tc小于或等于第四设定温度，在步骤S51的确定重复地执行。在这样的状态下，制冷循环运行预定时间段，并在步骤S53做出冷水温度Tc是否大于比第四设定温度大的第六设定温度(例如10摄氏度)的确定。如果冷水温度Tc小于或等于第六设定温度，程序继续到步骤S54，其中在步骤S54做出了冷水温度Tc是否小于第五设定温度的确定。

如果在步骤S54已经做出了冷水温度Tc小于第五设定温度的确定，在步骤S55阀52关闭、阀53打开，从而制冷剂可以流经具有辅助蒸发器42的第二制冷剂旁通管路43以便不进一步冷却冷水箱6中的冷水，并且程序回到步骤S51。相反，如果在步骤S54已经做出了冷水温度Tc大于或等于第五设定温度的确定，程序回到步骤S53。

而且，如果在步骤S53已经做出了冷水温度Tc大于第六设定温度的确定，在步骤S56做出了是否阀50关闭且阀51打开，即是否因为冷水箱6中的冷水必须快速冷却热水箱5没有正被加热的确定。如果热水箱5中的热水正被加热，程序回到步骤S53，并且如果热水箱5中的热水没有正被加热，程序继续到步骤S57，其中在步骤S57第一风扇54运行。第一风扇54的运行显著地提高了辅助散热器40的散热能力，因此，类似地，显著地提高了蒸发器4的冷却能力，这可以使冷水箱6的冷水被快速的冷却。

在步骤S58，如果已经做出了冷水温度Tc小于第六设定温度或热水温度Th小于第一设定温度(热水箱5被加热的状态)的确定，在步骤S59第一风扇54停止运行，且程序回到步骤S53。在步骤S58，如果已经做出了冷水温度Tc大于或等于第六设定温度或热水温度Th大于或等于第一设定温度的确定，在步骤S58处确定重复地执行。

图11描绘了根据上述实施例的冷热水分配器的另一变型的制冷循环；图12描绘了控制图11的冷热水分配器的方法的流程图。

图11所示的制冷循环与图7所示的制冷循环不同在于：前者没有设置与后者中的蒸发器4并联连接的第二制冷剂旁通管路，但是设置有容纳在热水箱5中的辅助加热器56。

即，图11的制冷循环旨在通过根据冷水温度适当地控制压缩机1以优先控制冷水温度，并且旨在通过选择地运行辅助加热器56和设置在第一制冷剂旁通管路41上的辅助蒸发器40控制热水温度。

更具体地，图12的流程图显示了其中优先控制的冷水箱6中的冷水温度Tc维持在第一设定温度(例如6摄氏度)和低于第一设定温度的第二设定温度(例如4摄氏度)之间，而热水箱5中的热水温度Th维持在第三设定温度(例如60摄氏度)和高于第三设定温度的第四设定温度(例如70摄氏度)之间的情况。

在步骤S61，控制器14确定冷水温度检测器34检测到的冷水温度Tc是否大于第一设定温度，并且如果前者大于后者，通过在步骤S62运行压缩机1且停止辅助加热器56，运行制冷循环。在步骤S63，做出热水箱5中的热水温度Th是否小于第三设定温度的确定，并且如果前者小于后者，在步骤S64阀50打开、阀51关闭，从而热水箱5中的热水可以由流经散热器2的制冷剂进一步加热。在这样的状态下，制冷循环运行预定时间段，并在步骤S65做出热水温度Th是否大于第四设定温度的确定。如果热水温度Th大于第四设定温度，在步骤S66阀50关闭、阀51打开，从而制冷剂可以流经具有辅助散热器40的第一制冷剂旁通管路41，并且程序继续到步骤S67。

如果在步骤S63已经做出了热水箱5中的热水温度Th大于或等于第三设定温度的确定，程序继续到步骤S66，同时如果在步骤S65已经做出了热水温度Th小于或等于第四设定温度的确定，程序继续到步骤S67，其中在步骤S67做出了冷水箱6中的冷水温度Tc是否小于第二设定温度的确定。如果冷水箱6中的冷水温度Tc小于第二设定温度，在步骤S68停止压缩机1，而如果不是，则程序回到步骤S63。

而且，如果在步骤S61已经做出了冷水箱6中的冷水温度Tc小于或等于第一设定温度的确定，在步骤S63也停止压缩机1的运行。

在步骤S69，做出了热水箱5中的热水温度Th是否小于第三设定温度的确定，并且，如果前者小于后者，在步骤S70运行辅助加热器56并且程序回到步骤S61。另一方面，如果在步骤S69做出了热水箱5中的热水温度Th大于或等于第三设定温度的确定，程序也回到步骤S61。

如图12中所示，冷水箱6中的冷水温度Tc和热水箱5中的热水温度Th均可以通过压缩机1的起动/停止(ON/OFF)控制、辅助加热器54的起动/停止(ON/OFF)控制和制冷剂的通道转换阀50、51的打开和关闭控制适当地控制。

工业适用性

本发明可以提出一种通过利用制冷循环能够供给冷水和高温的热水的冷热水分配器，在所述制冷循环中，使用了便宜、安全、不危害环境的制冷剂。根据本发明的冷热水分配器在节能特性上也优良，因此作为家庭使用或商业使用的冷热水分配器是有用的。

Claims (23)

1、一种冷热水分配器，包括：

压缩机、散热器、减压机构和蒸发器，所述压缩机、散热器、减压机构和蒸发器均串连连接以限定制冷循环，在所述制冷循环中，填充有在超临界状态运行的制冷剂；

热水分配器，所述热水分配器用于供给由所述散热器加热的热水；

冷水分配器，所述冷水分配器用于供给由所述蒸发器冷却的冷水。

2、根据权利要求1所述的冷热水分配器，其中，所述制冷剂为二氧化碳。

3、根据权利要求1所述的冷热水分配器，其中，所述热水分配器包括所述散热器容纳在其中的热水箱，而所述冷水分配器包括所述蒸发器容纳在其中的冷水箱。

4、根据权利要求3所述的冷热水分配器，进一步包括给水箱，所述给水箱用于将水供给到热水箱和冷水箱。

5、根据权利要求4所述的冷热水分配器，进一步包括第一给水管路、第二给水管路和第三给水管路，所述第一给水管路用于将水从给水箱供给到热水箱，所述第二给水管路用于将水从给水箱供给到冷水箱，所述第三给水管路用于将热水或冷水从热水箱和冷水箱中的一个供给到给水箱。

6、根据权利要求5所述的冷热水分配器，进一步包括温度检测器，所述检测器用于检测热水箱和冷水箱中的一个内的水温，其中到给水箱的水供给控制根据由温度检测器检测到的水温进行。

7、根据权利要求6所述的冷热水分配器，进一步包括用于检测水箱内的水位的水位检测器，所述水位检测器容纳在热水箱和冷水箱中的一个内，其中热水箱和冷水箱中的一个的水位控制根据由水位检测器检测到的水位进行。

8、根据权利要求4所述的冷热水分配器，进一步包括制冷剂旁通管路和热水温度检测器，所述制冷剂旁通管路具有与散热器并联的辅助散热器，所述热水温度检测器用于检测热水箱内的热水温度，其中热水温度控制根据由热水温度检测器检测到的热水温度进行。

9、根据权利要求8所述的冷热水分配器，进一步包括容纳在热水箱内的辅助加热器，其中所述辅助加热器根据由热水温度检测器检测到的热水温度被控制。

10、根据权利要求8所述的冷热水分配器，进一步包括用于制冷辅助散热器的风扇。

11、根据权利要求4所述的冷热水分配器，进一步包括制冷剂旁通管路和冷水温度检测器，所述制冷剂旁通管路具有与蒸发器并联的辅助蒸发器，所述冷水温度检测器用于检测冷水箱内的冷水温度，其中冷水温度控制根据由冷水温度检测器检测到的冷水温度进行。

12、根据权利要求11所述的冷热水分配器，进一步包括用于制冷辅助蒸发器的风扇。

13、根据权利要求4所述的冷热水分配器，进一步包括第一制冷剂旁通管路、热水温度检测器、第二制冷剂旁通管路和冷水温度检测器，所述第一制冷剂旁通管路具有与散热器并联的辅助散热器，所述热水温度检测器用于检测热水箱内的热水温度，所述第二制冷剂旁通管路具有与蒸发器并联的辅助蒸发器，所述冷水温度检测器用于检测冷水箱内的冷水温度。

14、根据权利要求13所述的冷热水分配器，进一步包括用于制冷辅助散热器的风扇和用于制冷辅助蒸发器的另一个风扇。

15、一种控制冷热水分配器的方法，所述冷热水分配器包括压缩机、散热器、减压机构和蒸发器，所述压缩机、散热器、减压机构和蒸发器均串连连接以限定制冷循环，在所述制冷循环中填充有作为制冷剂的二氧化碳；热水箱，所述热水箱具有容纳在其内的散热器；冷水箱，所述冷水箱具有容纳在其中的蒸发器；和给水箱，所述给水箱用于将水供给到热水箱和冷水箱中的一个内，所述方法包括步骤：

检测热水箱内的热水温度和冷水箱内的冷水温度中的一个温度；

根据检测到的温度将水从给水箱供给到热水箱和冷水箱中的一个；以及

将热水箱内的热水和冷水箱中的冷水中的一种水供给到给水箱。

16、根据权利要求15所述的方法，其中，如果热水箱内的热水温度大于预定值，给水箱内的水被供给到热水箱。

17、根据权利要求16所述的方法，其中，如果热水箱内的水位大于预定水位，热水箱内的热水被供给到给水箱内。

18、根据权利要求15所述的方法，其中，如果冷水箱内的冷水温度低于预定值，给水箱内的水被供给到冷水箱内。

19、根据权利要求18所述的方法，其中，如果冷水箱内的水位大于预定水位，冷水箱内的冷水被供给到给水箱内。

20、根据权利要求15所述的方法，其中，所述冷热水分配器进一步包括第一制冷剂旁通管路和第二制冷剂旁通管路，所述第一制冷剂旁通管路具有与散热器并联的辅助散热器，所述第二制冷剂旁通管路具有与蒸发器并联的辅助蒸发器，并且所述方法进一步包括根据检测到的温度转换制冷剂的通道到第一制冷剂旁通管路或第二制冷剂旁通管路的步骤。

21、根据权利要求20所述的方法，其中，如果热水箱内的热水温度大于预定值，使制冷剂流经第一制冷剂旁通管路。

22、根据权利要求20所述的方法，其中，如果冷水箱内的冷水温度小于预定值，使制冷剂流经第二制冷剂旁通管路。

23、根据权利要求20所述的方法，其中，辅助散热器和辅助蒸发器分别具有冷却风扇，并且如果制冷剂的通道被转换到第一制冷剂旁通管路或第二制冷剂旁通管路，所述冷却风扇中相关联的一个运行。

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