空氣源採暖空調熱水機的製作方法

2023-09-12 09:32:00 2

專利名稱：空氣源採暖空調熱水機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣源採暖空調熱水機。
背景技術：
所獲權的中國發明專利「採暖/空調+熱水機」(獲權專利號ZL200410038964.1)，由3臺換熱器與2隻電磁閥構成的熱泵迴路，實現採暖空調熱水三功能綜合利用；運行20年初投資+運行費比現有技術降低20 45%。然而該系統在實際運行中存在下列嚴重問題熱泵的3臺換熱器中，2臺並聯連接的空氣側換熱器和熱水換熱器僅由2隻冷媒液路電磁閥來實現功能切換，而其冷媒的氣路則完全相通，從而在多功能切換運行過程和熱泵停機時，均無法控制冷媒在2臺並聯換熱器之間的串流和累積，使得運行的熱泵迴路時而缺冷媒時而又冷媒過量，造成其不穩定運行甚至保護。例如空氣側換熱器由於其冷媒的容腔較大，因此如果功能切換後當其冷媒的液路被電磁閥封閉，則與另一臺熱水換熱器作為冷凝器並聯運行時，則壓縮機排氣就會不斷向其充灌，而當環境溫度又較低時，就會導致其中不斷有冷凝液累積，從而必然使運行中的熱泵循環逐漸缺氟，無法實現其穩定運行，甚至出現系統保護。而現有空氣源三用機的專利技術一般需要6至8隻冷媒電磁閥才能解決被切換換熱器不斷積存冷媒液所導致熱泵循環逐漸缺氟的隱患。

發明內容本發明的目的是要綜合採暖/空調+熱水機的優點，改進其不足之處，提供一種從根本上避免冷媒在被切換換熱器與熱泵循環之間流通，能實現長期自穩定運行的空氣源米暖空調熱水機。本發明採用的技術方案，即空氣源採暖空調熱水機如附圖1所示，其中1_壓縮機；2_高壓開關；3-四通換向閥；4. 2-冷媒雙向電磁閥；4. 3-冷媒三通電磁閥；5_冷媒單向閥；6_空氣側蒸發/冷凝器；7_高壓儲液器；8_乾燥過濾器；9_膨脹閥；10_使用側蒸發/冷凝器；11-氣液分離器；12-低壓開關；13-熱水冷凝器；14-排氣閥；15-功能三通；16_三通閥組；17_循環泵；18_逆止閥；19_採暖/空調末端；20_過濾器；21_進口三通；22_熱水循環泵；23-出口三通；24-熱水箱；25-補水三通；26-排水安全閥；27_風機；28-水路電磁閥。按照附圖1所示的空氣源採暖空調熱水機其由壓縮機1、高壓開關2、四通換向閥
3、冷媒三通電磁閥4.3、空氣側蒸發/冷凝器6冷媒側、冷媒雙向電磁閥4. 2、三通、4隻橋式布置的冷媒單向閥5及其中間串聯連接的高壓儲液器7、乾燥過濾器8、膨脹閥9、使用側蒸發/冷凝器10冷媒側、四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，組成氣-水熱慄迴路；熱水冷凝器13冷媒側液管接口串聯一隻冷媒單向閥5，然後通過冷媒三通電磁閥
4.3和一隻三通與空氣側蒸發/冷凝器6的冷媒側相併聯，以形成水-水熱泵支路；[0008]使用側蒸發/冷凝器10載冷劑側出口通過管道串聯連接排氣閥14、功能三通15，其進口通過管道串聯連接三通閥組16、循環泵17、逆止閥18，以形成供冷/供熱切換支路；功能三通15通過管道連接採暖/空調末端19、過濾器20、三通閥組16，形成採暖/空調末端19支路；進口三通21通過管道連接熱水循環泵22、逆止閥18、熱水冷凝器13熱水側、排氣閥14、出口三通23，形成熱水支路；功能三通15通過管道連接出口三通23、熱水箱24、補水三通25、過濾器20、進口三通21、三通閥組16，形成熱水箱24熱水支路；上水管通過過濾器20、低壓開關12、逆止閥18、排水安全閥26，形成補水、定壓支路；空氣側蒸發/冷凝器6附設其驅動風機27 ；熱水箱24的熱水引出管設置水路電磁閥28，並由補水、定壓支路上設置的低壓開關12控制。冷媒三通電磁閥4. 3是I只冷媒三通電磁閥4. 3如附圖1所示，或由I只冷媒雙向電磁閥4. 2與I只冷媒單向電磁閥4.1及I只三通相連接組成如附圖2所示。冷媒雙向電磁閥4. 2是I只冷媒雙向電磁閥4. 2如附圖1和附圖2所示，或由I只冷媒單向電磁閥4.1與I只冷媒單向閥5及2隻三通反向並聯連接組成如附圖3所示。膨脹閥9是電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細管、節流孔板中的一種，或其間的相互串聯、並聯結構。三通閥組16是I只三通閥，或由2隻二通閥及I只三通相連接組成。使用側蒸發/冷凝器10和熱水冷凝器13是殼管式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、套管式換熱器、盤管式換熱器中的一種。本發明的工作原理結合附圖3說明如下1、空調功能壓縮機I啟動，以驅動冷媒流經高壓開關2、四通換向閥3、三通、三通、冷媒單向電磁閥4.1、三通、空氣側蒸發/冷凝器6冷媒側、三通、冷媒單向閥5、三通、三通、三通、冷媒單向閥5、三通、高壓儲液器7、乾燥過濾器8、膨脹閥9、三通、冷媒單向閥5、三通、使用側蒸發/冷凝器10冷媒側、四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，構成製冷循環，以把使用側蒸發/冷凝器10中提取的低位室內空氣熱能泵至空氣側蒸發/冷凝器6中，通過其風機27驅動向環境空氣釋放。循環泵17預先啟動，以驅動載冷劑流經逆止閥18、使用側蒸發/冷凝器10載冷劑側、排氣閥14、功能三通15、採暖/空調末端19、過濾器20、三通閥組16、循環泵17，構成空調循環，以把使用側蒸發/冷凝器10內的蒸發冷量輸送給採暖/空調末端19系統。2、採暖功能壓縮機I啟動，以驅動冷媒流經高壓開關2、四通換向閥3、使用側蒸發/冷凝器IO冷媒側、三通、冷媒單向閥5、三通、高壓儲液器7、乾燥過濾器8、膨脹閥9、三通、冷媒單向閥5、三通、三通、三通、冷媒單向電磁閥4.1、三通、空氣側蒸發/冷凝器6冷媒偵U、三通、冷媒單向閥5、三通、三通、四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，構成熱泵循環；以把空氣側蒸發/冷凝器6中採集的低位空氣熱能泵至使用側蒸發/冷凝器10內。循環泵17預先啟動，以驅動載冷劑流經逆止閥18、使用側蒸發/冷凝器10載冷劑偵U、排氣閥14、功能三通15、採暖/空調末端19、過濾器20、三通閥組16、循環泵17，構成採暖循環，以把使用側蒸發/冷凝器10內的高位冷凝放熱輸送給採暖/空調末端19系統。3、熱水功能壓縮機I啟動，以驅動冷媒流經高壓開關2、四通換向閥3、使用側蒸發/冷凝器IO冷媒側、三通、冷媒單向閥5、三通、高壓儲液器7、乾燥過濾器8、膨脹閥9、三通、冷媒單向閥5、三通、三通、三通、冷媒單向電磁閥4.1、三通、空氣側蒸發/冷凝器6冷媒偵U、三通、冷媒單向閥5、三通、三通、四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，構成熱泵循環；以把空氣側蒸發/冷凝器6中採集的低位空氣熱能泵至使用側蒸發/冷凝器10內。循環泵17預先啟動，以驅動載冷劑流經逆止閥18、使用側蒸發/冷凝器10載冷劑偵U、排氣閥14、功能三通15、出口三通23、熱水箱24、補水三通25、過濾器20、進口三通21、三通閥組16、循環泵17，構成熱水循環，以把使用側蒸發/冷凝器10內的高位冷凝放熱輸送給熱水箱24。4、空調+熱水功能壓縮機I啟動，以驅動冷媒流經高壓開關2、四通換向閥3、三通、冷媒單向電磁閥4.1、熱水冷凝器13冷媒側、冷媒單向閥5、三通、三通、冷媒單向閥5、三通、高壓儲液器7、乾燥過濾器8、膨脹閥9、三通、冷媒單向閥5、三通、使用側蒸發/冷凝器10冷媒側、四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，構成製冷循環，以把使用側蒸發/冷凝器10中提取的低位室內空氣熱能泵至熱水冷凝器13中，通過熱水循環泵驅動向循環熱水釋放。循環泵17預先啟動，以驅動載冷劑流經逆止閥18、使用側蒸發/冷凝器10載冷劑偵U、排氣閥14、功能三通15、採暖/空調末端19、過濾器20、三通閥組16、循環泵17，構成空調循環，以把使用側蒸發/冷凝器10內的蒸發冷量輸送給採暖/空調末端19系統。熱水循環泵22預先啟動，以驅動熱水流經逆止閥18、熱水冷凝器13熱水側、排氣閥14、出口三通23、熱水箱24、補水三通25、過濾器20、進口三通21、熱水循環泵22，構成熱水循環，以把熱水冷凝器13內的高位冷凝放熱輸送給熱水箱24。5、融霜功能壓縮機I啟動，以驅動冷媒流經高壓開關2、四通換向閥3、三通、三通、冷媒單向電磁閥4.1、三通、空氣側蒸發/冷凝器6冷媒側、三通、冷媒單向閥5、三通、三通、三通、冷媒單向閥5、三通、高壓儲液器7、乾燥過濾器8、膨脹閥9、三通、冷媒單向閥5、三通、使用側蒸發/冷凝器10冷媒側、四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，構成製冷循環，以把使用側蒸發/冷凝器10中提取的低位室內空氣熱能泵至空氣側蒸發/冷凝器6中，並向霜層釋放以融霜。循環泵17預先啟動，以驅動載冷劑流經逆止閥18、使用側蒸發/冷凝器10載冷劑側、排氣閥14、功能三通15、採暖/空調末端19、過濾器20、三通閥組16、循環泵17，構成採熱循環，以把採暖/空調末端19系統的熱量輸送給使用側蒸發/冷凝器10。與現有技術相比，本發明的結構特點如下1、採暖和熱水功能時熱水冷凝器13冷媒側液管的冷媒單向閥5阻止液態冷媒向其流動，同時其冷媒側氣管的冷媒單向電磁閥4.1關閉，以避免壓縮機I對熱水冷凝器13中冷媒的抽吸，因此就可確保熱水冷凝器13與運行中的熱泵循環互不影響，從而確保實現穩定的採暖和熱水功能。2、空調功能時熱水冷凝器13冷媒側液管的冷媒單向閥5阻止液態冷媒向其流動，同時其冷媒側氣管的冷媒單向電磁閥4.1關閉，以避免壓縮機I的排氣向其流動，因此就可確保熱水冷凝器13與運行中的製冷循環互不影響，從而確保實現穩定的空調功能。[0030]3、空調+熱水功能時空氣側蒸發/冷凝器6冷媒側液管中並聯的關閉狀態冷媒單向電磁閥4.1與冷媒單向閥5共同阻止液態冷媒向其流動，同時其冷媒側氣管中並聯的關閉狀態冷媒單向電磁閥4.1與冷媒單向閥5共同阻止壓縮機I的排氣向其流動，因此就可確保空氣側蒸發/冷凝器6與運行中的製冷循環互不影響，從而確保實現穩定的空調+熱水功能。4、融霜功能時熱水冷凝器13冷媒側液管的冷媒單向閥5阻止液態冷媒向其流動，同時其冷媒側氣管的冷媒單向電磁閥4.1關閉，以避免壓縮機I的排氣向其流動，因此就可確保熱水冷凝器13與運行中的製冷循環互不影響，從而確保實現快速融霜功能。因此與現有技術相比，本發明的技術優勢如下本發明僅採用2隻冷媒電磁閥與冷媒單向閥組合，解決現有空氣源三用機技術中需要6至8隻冷媒電磁閥才能解決的被切換換熱器不斷積存冷媒液所導致熱泵循環逐漸缺氟的隱患，從根本上避免冷媒在被切換換熱器與熱泵循環之間的流通，構建能實現長期自穩定運行的空氣源採暖空調熱水機，從而以結構更簡單、成本更低廉、運行更可靠、效率更提高的方式，來實現採暖、空調、熱水、空調+熱水等4種功能。

附圖1為本發明採用冷媒三通電磁閥4. 3和冷媒雙向電磁閥4. 2進行功能控制的系統流程圖。附圖2為本發明採用冷媒雙向電磁閥4. 2和冷媒單向電磁閥4.1進行功能控制的系統流程圖。附圖3為本發明採用冷媒單向電磁閥4.1和冷媒單向閥5進行功能控制的系統流程圖。
具體實施方式
本發明提出的空氣源採暖空調熱水機的實施例如附圖3所示，現說明如下其由電功率4. Okff的全封閉渦旋式壓縮機I通過直徑20mm銅管順次連接高壓開關2、四通換向閥3、三通、並聯的冷媒單向電磁閥4.1和冷媒單向閥5(兩閥方向相反且冷媒單向電磁閥
4.1的方向指向空氣側蒸發/冷凝器6)、銅管套鋁翅片式/換熱面積40m2的空氣側蒸發/冷凝器6冷媒側中R22的直徑20mm進口，其直徑IOmm出口再通過銅管順次連接相同直徑接口的並聯的冷媒單向電磁閥4.1及冷媒單向閥5(兩閥方向相反且冷媒單向電磁閥4.1的方向指向空氣側蒸發/冷凝器6)、三通、4隻橋式布置的冷媒單向閥5及其中間串聯連接的3升高壓儲液器7、乾燥過濾器8、電子膨脹閥9、換熱面積1. 5m2的銅釺焊板式使用側蒸發/冷凝器10R22側直徑IOmm進口，其直徑20mm出口再通過銅管順次連接相同直徑接口的四通換向閥3、氣液分離器11、低壓開關12、壓縮機1，組成氣-水熱泵迴路；換熱面積1. 5m2的銅釺焊板式熱水冷凝器13R22側直徑IOmm銅液管接口通過相同直徑接口的冷媒單向閥5(其方向背離熱水冷凝器13)及其R22側直徑20_銅氣管接口通過相同直徑接口的冷媒單向電磁閥4.1 (其方向指向熱水冷凝器13)及三通，與空氣側蒸發/冷凝器6冷媒側的控制支路相併聯，以形成水-水熱泵支路；使用側蒸發/冷凝器10載冷劑側出口通過直徑24mm出口鋼管串聯連接排氣閥14、功能三通15，其進口通過直徑24_鋼管串聯連接電動三通球閥16、流量2m3/h、揚程HmH2O的循環泵17、逆止閥18，以形成供冷/供熱切換支路；功能三通15通過直徑24mm鋼管並聯連接5臺全熱冷量3. 7kff/供熱量6. 3kff的風機盤管19、過濾器20、電動三通球閥16，形成採暖/空調末端19支路；進口三通21通過直徑24mm鋼管連接流量2m3/h、揚程HmH2O的熱水循環泵22、逆止閥18、熱水冷凝器13熱水側、排氣閥14、出口三通23，形成熱水支路；功能三通15通過直徑24mm鋼管連接出口三通23、I臺厚1. 2mm不鏽鋼板製成/直徑300mm/長800mm的熱水箱24、補水三通25、過濾器20、進口三通21、電動三通球閥16，形成熱水箱24熱水支路；直徑15mm上水鋼管通過過濾器20、低壓開關12、逆止閥18、排水安全閥26，形成補水、定壓支路。空氣側蒸發/冷凝器6附設其風量5500m3/h、電功率160W的驅動風機27。熱水箱24的直徑15mm熱水引出管設置直徑15mm、不鏽鋼水路電磁閥28,並由直徑15mm補水、定壓支路上設置的直徑15mm低壓開關12控制。本發明實施例在日平均環境氣溫TC的氣象條件下，循環供水溫度45°C時，可實現採暖/熱水制熱功率14. 3kff,總輸入電功率4. 45kW，熱泵供熱係數3. 21，距離機組Im處運行噪音59dB，運行重量145kg ;在循環供冷水溫度7°C時，同時循環供熱水溫度45°C時，可實現空調製冷功率12. 45kW，熱水制熱功率16. 20kW，總輸入電功率4. 06kW，此時的空調+熱水聯供係數7. 06。
權利要求1.一種空氣源採暖空調熱水機，其由壓縮機(I);高壓開關⑵；四通換向閥⑶；冷媒雙向電磁閥(4.2);冷媒三通電磁閥(4.3);冷媒單向閥(5);空氣側蒸發/冷凝器(6)；高壓儲液器(7);乾燥過濾器⑶；膨脹閥(9);使用側蒸發/冷凝器(10);氣液分離器(11);低壓開關(12);熱水冷凝器(13);排氣閥(14);功能三通(15);三通閥組(16);循環泵(17);逆止閥(18);採暖/空調末端(19);過濾器(20);進口三通(21);熱水循環泵(22);出口三通(23);熱水箱(24);補水三通(25);排水安全閥(26);風機(27);水路電磁閥(28)組成；其特徵在於壓縮機(I)、高壓開關(2)、四通換向閥(3)、冷媒三通電磁閥(4. 3)、空氣側蒸發/冷凝器(6)冷媒側、冷媒雙向電磁閥(4. 2)、三通、4隻橋式布置的冷媒單向閥(5)及其中間串聯連接的高壓儲液器(7)、乾燥過濾器(8)、膨脹閥(9)、使用側蒸發/冷凝器(10)冷媒側、四通換向閥(3)、氣液分離器(11)、低壓開關(12)、壓縮機(1)，組成氣-水熱泵迴路；熱水冷凝器(13)冷媒側液管接口串聯一隻冷媒單向閥(5)，然後通過冷媒三通電磁閥(4.3)和一隻三通與空氣側蒸發/冷凝器(6)的冷媒側相併聯，以形成熱泵熱水支路；使用側蒸發/冷凝器(10)載冷劑側出口通過管道串聯連接排氣閥(14)、功能三通(15)，其進口通過管道串聯連接三通閥組(16)、循環泵(17)、逆止閥(18)，以形成供冷/供熱切換支路；功能三通(15)通過管道連接採暖/空調末端(19)、過濾器(20)、三通閥組(16)，形成採暖/空調末端(19)支路；進口三通(21)通過管道連接熱水循環泵(22)、逆止閥(18)、熱水冷凝器(13)熱水側、排氣閥(14)、出口三通(23)，形成熱水支路；功能三通(15)通過管道連接出口三通(23)、熱水箱(24)、補水三通(25)、過濾器(20)、進口三通(21)、三通閥組(16)，形成熱水箱(24)熱水支路；上水管通過過濾器(20)、低壓開關(12)、逆止閥(18)、排水安全閥(26)，形成補水、定壓支路；空氣側蒸發/冷凝器￠)附設其驅動風機(27);熱水箱(24)的熱水引出管設置水路電磁閥(28)，並由補水、定壓支路上設置的低壓開關(12)控制。
2.按照權利要求1所述的空氣源採暖空調熱水機，其特徵在於冷媒三通電磁閥(4.3)是I只冷媒三通電磁閥(4. 3)，或由I只冷媒雙向電磁閥(4.2)與I只冷媒單向電磁閥(4.1)及I只三通相連接組成。
3.按照權利要求1所述的空氣源採暖空調熱水機，其特徵在於冷媒雙向電磁閥(4.2)是I只冷媒雙向電磁閥(4. 2)，或由I只冷媒單向電磁閥(4.1)與I只冷媒單向閥(5)及2隻三通反向並聯連接組成。
4.按照權利要求1所述的空氣源採暖空調熱水機，其特徵在於膨脹閥(9)是電子膨脹閥、熱力膨脹閥、毛細管、節流孔板中的一種，或其間的相互串聯、並聯結構。
5.按照權利要求1所述的空氣源採暖空調熱水機，其特徵在於三通閥組(16)是I只三通閥，或由2隻二通閥及I只三通相連接組成。
6.按照權利要求1所述的空氣源採暖空調熱水機，其特徵在於使用側蒸發/冷凝器(10)和熱水冷凝器(13)是殼管式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、套管式換熱器、盤管式換熱器中的一種。
專利摘要一種空氣源採暖空調熱水機僅採用2隻冷媒電磁閥與冷媒單向閥組合，解決現有空氣源三用機技術中需要6至8隻冷媒電磁閥才能解決的被切換換熱器不斷積存冷媒液所導致熱泵循環逐漸缺氟的隱患，從根本上避免冷媒在被切換換熱器與熱泵循環之間的流通，構建能實現長期自穩定運行的空氣源採暖空調熱水機，從而以結構更簡單、成本更低廉、運行更可靠、效率更提高的方式，來實現採暖、空調、熱水、空調+熱水等4種功能。
文檔編號F25B41/06GK202869072SQ20122026507
公開日2013年4月10日 申請日期2012年5月19日 優先權日2012年5月19日
發明者侴喬力, 金從卓, 許文增, 許永峰, 盧長亮, 沈貴琴, 程度煦, 胡耿軍, 祝迎花, 王峰, 肖義升, 王國慶, 李迪, 謝明勝 申請人:合肥天鵝製冷科技有限公司