一種複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置的製作方法

2023-05-22 15:07:31 1

專利名稱：一種複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱水熱泵空調裝置，特別是涉及-一種雙級旁 路控制的、四功能的、能夠方便實現空/水轉換的、將冷凝熱回收利 用的熱水熱泵空調裝置。
技術背景空調裝置是人們生活和工作當中很重要的設施，特別是在辦公場 所、賓館商場大量採用大型中央空調裝置。目前國內大量存在的各類 容量大中小熱泵/空調製冷設備如戶型空調，大中小容量製冷裝置以 及風冷和水冷熱泵裝置等，其結構是由壓縮機、四通閥、冷凝器、千 燥過濾器、蒸發器、儲液器組成，在四通閥內部設有用來控制四通閥 閥芯換向的氣動控制管，該氣動控制管的入口與四通閥的入口聯通後 與壓縮機出口聯通，空調裝置的冷凝器大都是採用空氣冷卻，冷卻方 式單一，並且採用這種方式冷卻時大量的熱量直接排放到大氣中，不 但汙染了環境(熱汙染)，而且浪費了能源，不能將釋放到空氣中的冷 凝熱回收利用。國內外同類產品存在製冷流程改造複雜，原器件更換 頻繁，不利於生產和加工等缺點。同時由於新增加了一個換熱器，在 冷凝熱回收的過程中出現了提前蒸發的現象，影響蒸發側的製冷效 果，使蒸發器的工作能力降低。 實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種實現在空調製冷制 熱效果良好的同時能將冷凝熱回收利用，並通過雙級旁路控制來保證 空調各元器件穩定運行的複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型採用的複合冷凝/蒸發四功 能熱水熱泵空調裝置，包括壓縮機、四通閥及其氣動控制管、冷凝器 和蒸發器，在所述的壓縮機出口與四通閥高壓側入口之間串聯有熱回 收裝置；旁路控制管一端與所述的壓縮機出口直接聯通，另一端與所 述的四通閥的氣動控制管入口聯通或與其高壓側入口聯通；所述的冷 凝器--端通過第一控制電磁閥與所述的四通閥出口連通，另一端通過 第二控制電磁閥與所述的四通閥出口連通；所述的蒸發器為空冷蒸發 器和水冷蒸發器，所述的空冷蒸發器一端通過第六控制電磁閥、節流 閥或毛細管、千燥過濾器與所述的冷凝器串聯，另一端與所述的四通 閥入口連接；所述的水冷蒸發器一端通過節流閥或毛細管、乾燥過濾器與所述的冷凝器串聯，另一端通過第三控制電磁閥與所述的四通閥 出口連接，所述的節流閥或毛細管、乾燥過濾器並聯有第五控制電磁 閥，第四控制電磁閥一端連接於所述的第三控制電磁閥和所述的水冷 蒸發器之間，另一端與所述的四通閥入口連接。 所述的熱回收裝置為水熱回收裝置。採用上述技術的複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置，設有 輸入管和輸出管的熱回收裝置串聯在壓縮機出口與四通閥高壓側入 口之間，而旁路控制管一端與壓縮機出口聯通，其另一端與四通閥氣 動控制管上的嚮導閥聯通或與其高壓側入口聯通，在設有輸入管和輸 出管的熱回收裝置內注入冷水，在冷凝器可採用風冷，在冷凝端還可 同時採用水冷+風冷，或水冷+水冷複合冷凝技術，結構簡單，保持了 原有閥件的功能，可以最大限度地將釋放到空氣中的冷凝熱回收來加 熱衛生或生活熱水或提高第一級水冷溫度以製成衛生或生活熱水。旁 路控制管的旁路流體(氣動)控制技術使得整個偉'j冷流程的壓力分布 處於最佳狀態，保持各類熱泵/空調裝置內各元器件如四通闊等穩定 運行，各種工況間轉化靈活。實現在空調製冷制熱效果良好的同時， 一年四季為用戶提供充足的生活衛生熱水，並保證空調各元器件穩定運行。該項實用新型成功克服了國內外同類產品所存在的製冷流程改 造複雜，元器件更換頻繁，不利於生產和加工等缺點，採用先進簡便 的製冷流程，元器件改動較少，易於產品的生產和加工，成功實現了 風冷和水冷的複合冷凝，並對兩種冷凝模式進行靈活的轉換。實用新 型中所採用的旁路流體(氣動)控制技術，使得整個製冷流程的壓力分 布處於最佳狀態，製冷一熱泵一熱水各種工況間轉化靈活。此項技術的節能效果顯著，回收熱量佔整個裝置冷凝熱量的80%-95%以上，加 熱速度快，以家用大三P的空調裝置為例，將儲水箱中的120升水加 熱到5(TC只需要IO分鐘時間，是家用熱水器加熱時間的四分之--。 另外在冷凝器處採用第一控制電磁閥和第二控制電磁閥控制制 冷劑旁路控制技術以後，可以更好的保證在回收冷凝熱的同時，實現 良好的製冷，不影響蒸發器的工作，避免提前蒸發(冷凝)的現象。 而且可以更加靈活的控制冷凝熱回收的比例，是旁路控制管旁路流體 (氣動)控制技術的有益補充。蒸發則採用空冷蒸發器和水冷蒸發器第三控制電磁閥、第四控 制電磁閥、第五控制電磁閥和第六控制電磁閥的雙蒸發器的模式可以 使機組在風冷和水冷的模式之間轉換，適應不同的環境要求。並且冷 凝側也可以採用風冷或水冷的不同模式，實現風冷、水冷的不同組合 的工作模式。綜上所述，本實用新型是一種實現在空調製冷制熱效果良好的同時能將冷凝熱回收利用，並保證空調各元器件穩定運行且結構簡 單、製造方便、成本低廉、操作方便的複合冷凝/蒸發四功能熱水熱 泵空調裝置。


以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細說明。圖1是本實用新型一種結構製冷循環示意圖； 圖2是本實用新型另一種結構制熱循環示意圖。
具體實施方式
參見圖1，設有輸入管6和輸出管7的換熱器儲水箱8通過輸送 泵5連接水熱回收裝置1，水熱回收裝置1串聯在壓縮機2出口與四 通閥3高壓側入口 4之間，旁路控制管9 一端與壓縮機2出口聯通， 另一端與四通閥3的氣動控制管上的嚮導閥10入口聯通，冷凝器11 一端通過第一控制電磁閥17與四通閥3出口連通，另一端通過第二 控制電磁閥22與四通閥3出口連通；空冷蒸發器13 —端通過第六控 制電磁閥21、節流閥或毛細管24、乾燥過濾器12與冷凝器11串聯， 另一端通過消聲器14與四通閥3入口連接；水冷蒸發器23 -—端通過 節流閥或毛細管24、乾燥過濾器12與冷凝器11串聯，另一端通過第 三控制電磁閥18與四通閥3出口連接，節流閥或毛細管24、乾燥過 濾器12並聯有第五控制電磁閥20，第四控制電磁閥19 一端連接於第 三控制電磁閥18和水冷蒸發器23之間，另一端通過消聲器14與四 通閥3入口連接，四通閥3與壓縮機2之間連通有儲液器15。採用上述技術的熱水熱泵空調裝置，在製冷工況下，水熱回收裝 置1、四通閥3、旁路控制管9和冷凝器11組成複合冷凝模塊16;而 在制熱工況下，複合冷凝模塊16是由水熱回收裝置1、四通閥3、旁 路控制管9和冷凝器13組成。通過輸入管6向水熱回收裝置1內注 入冷水，冷水在水熱回收裝置1內與壓縮機2出口出來的熱冷凝劑進 行熱量交換，冷卻水被加熱後從輸出管7輸出供用戶使用，達到了回 收冷凝熱的效果。在製冷工況下第三控制電磁閥18和第五控制電磁閥20關閉。水 熱回收裝置1可採用水冷，在冷凝器11可採用風冷或水冷(制熱工 況下為空冷蒸發器13或者水冷蒸發器23)，這樣，在冷凝端可同時採用水冷+風冷，或水冷+水冷聯合冷凝技術，適用各類熱水熱泵空調 裝置(此處以小型裝置為例)，結構簡單，保持了原有閥件的功能， 可以最大限度地將冷凝熱回收來加熱衛生或生活熱水或提高第一級 水冷溫度以製成衛生或生活熱水，但第四控制電磁閥19和第六控制 電磁閥21不能同時開啟。旁路控制管9的旁路控制管流體控制技術 使得整個製冷流程的壓力分布處於最佳狀態，保持各類熱泵/空調裝置內各元器件如四通閥等穩定運行，各種工況間轉化靈活。實現在空 調製冷制熱效果良好的同時， 一 年四季為用戶提供充足的生活衛生熱 水，並保證空調各元器件穩定運行。該項實用新型成功克服了國內外 同類產品所存在的製冷流程改造複雜，元器件更換頻繁，不利於生產 和加工等缺點，採用先進簡便的製冷流程，元器件改動較少，易於產 品的生產和加工，成功實現了風冷和水冷的複合冷凝，並對兩種冷凝 模式進行靈活的轉換。實用新型中所採用旁路控制管9的旁路控制管 流體控制技術，使得整個製冷流程的壓力分布處於最佳狀態，製冷一 熱泵一熱水各種工況間轉化靈活。在冷凝器採用冷凝器11 一端通過第一控制電磁閥17與四通閥3出口連通，冷凝器11另一端通過第二控制電磁閥22與四通闊3出口 連通，根據需要開啟第一控制電磁閥17或第二控制電磁閥22，但第 一控制電磁閥17和第四控制電磁閥19不能同時開啟，開啟一個時另 一個一定要關閉。當衛生熱水需求量較大，需要全部回收冷凝熱的時 候，就關閉第一控制電磁閥17，開啟第二控制電磁閥22，由熱回收 裝置1作為冷凝器，而當不需要全部回收冷凝熱的時候就關閉第二控 制電磁閥22，開啟第一控制電磁閥17。釆用製冷劑旁路控制技術以 後，可以更好的保證在回收冷凝熱的同時，實現良好的製冷，不影響 蒸發器的工作，避免冷凝器11提前蒸發(冷凝)的現象。而且可以 更加靈活的控制冷凝熱回收的比例，是旁路流體(氣動)控制技術的 有益補充。參見圖，2，設有輸入管6和輸出管7的換熱器8通過輸送泵5的 水熱回收裝置1串聯在壓縮機2出口與四通閥3高壓側入口 4之間， 旁路控制管9一端與壓縮機2出口聯通，另一端與四通閥3的高壓側 入口 4聯通，冷凝器11 一端通過第一控制電磁閥17與四通閥3出口 連通，另一端通過第二控制電磁閥22與四通閥3出口連通；空冷蒸 發器13 —端通過第六控制電磁閥21、節流閥或毛細管24、千燥過濾 器12與冷凝器11串聯，另一端通過消聲器14與四通閥3入口連接； 水冷蒸發器23 —端通過節流閥或毛細管24、乾燥過濾器12與冷凝器 ll串聯，另一端通過第三控制電磁閥18與四通閥3出口連接，節流 閥或毛細管24、乾燥過濾器12並聯有第五控制電磁閥20，第四控制 電磁閥19 一端連接於第三控制電磁閥18和水冷蒸發器23之間，另 一端通過消聲器14與四通閥3入口連接，四通閥3與壓縮機2之間 連通有儲液器15。採用上述技術的熱水熱泵空調裝置，在製冷工況下，水熱回收裝 置12、四通閥3、旁路控制管9和冷凝器11組成複合冷凝模塊16; 而在制熱工況下，複合冷凝模塊11是由水熱回收裝置12、四通閥3、旁路控制管9和空冷蒸發器13組成。在冷凝端可同時採用水冷+風冷， 或水冷+水冷聯合冷凝技術，適應於功率較大的熱水熱泵空調裝置， 結構簡單，保持了原有閥件的功能，可以最大限度地將釋放到空氣中 的冷凝熱回收來加熱衛生或生活熱水或提高第一級水冷溫度以製成 衛生或生活熱水。在制熱工況下，第三控制電磁閥18和第五控制電磁閥20打開， 第四控制電磁閥19和第二控制電磁閥22關閉。冷凝器採用冷凝器11 一端通過第一控制電磁閥17與四通闊3出口連通，冷凝器11另一端 通過第二控制電磁閥22與四通閥3出口連通，根據需要開啟第一控 制電磁閥17或第三控制電磁閥18和第五控制電磁閥20，但第一控制 電磁閥17和第三控制電磁閥18、第五控制電磁閥20不能同時開啟(控 制第五控制電磁閥20、第六控制電磁閥21)，開啟一個時另一個一定 要關閉。採用製冷劑旁路控制技術以後，可以更好的保證在回收冷凝 熱的同時，實現良好的製冷，不影響蒸發器的工作，避免冷凝器11 提前蒸發(冷凝)的現象。而且可以更加靈活的控制冷凝熱回收的比 例，是旁路流體(氣動)控制技術的有益補充。
權利要求1、一種複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置，包括壓縮機(2)、四通閥(3)及其氣動控制管、冷凝器(11)和蒸發器，其特徵是在所述的壓縮機(2)出口與四通閥(3)高壓側入口之間串聯有熱回收裝置(1)；旁路控制管(9)一端與所述的壓縮機(2)出口直接聯通，另一端與所述的四通閥(3)的氣動控制管入口聯通或與其高壓側入口聯通；所述的冷凝器(11)一端通過第一控制電磁閥(17)與所述的四通閥(3)出口連通，另一端通過第二控制電磁閥(22)與所述的四通閥(3)出口連通；所述的蒸發器為空冷蒸發器(13)和水冷蒸發器(23)，所述的空冷蒸發器(13)一端通過第六控制電磁閥(21)、節流閥或毛細管、乾燥過濾器(12)與所述的冷凝器(11)串聯，另一端與所述的四通閥(3)入口連接；所述的水冷蒸發器(23)一端通過節流閥或毛細管(24)、乾燥過濾器(12)與所述的冷凝器(11)串聯，另一端通過第三控制電磁閥(18)與所述的四通閥(3)出口連接，所述的節流閥或毛細管(24)、乾燥過濾器(12)並聯有第五控制電磁閥(20)，第四控制電磁閥(19)一端連接於所述的第三控制電磁閥(18)和所述的水冷蒸發器(23)之間，另一端與所述的四通閥(3)入口連接。
2、 根據權利要求1所述的複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝 置，其特徵是所述的熱回收裝置(1)為水熱回收裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置，壓縮機(2)出口與四通閥(3)之間串聯有熱回收裝置(1)；旁路控制管(9)一端與壓縮機(2)出口直接聯通，另一端與四通閥(3)氣動控制管入口或其高壓側入口聯通；冷凝器(11)一端通過控制電磁閥(17)與四通閥(3)出口連通，另一端通過控制電磁閥(22)與四通閥(3)出口連通；空冷蒸發器(13)和水冷蒸發器(23)並聯且分別串聯有控制電磁閥(21)和控制電磁閥(18、19、20)。本實用新型是一種實現在空調製冷制熱效果良好的同時能將冷凝熱回收利用，並保證空調各元器件穩定運行且結構簡單、製造方便、成本低廉、操作方便的複合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置。
文檔編號F24F5/00GK201121953SQ200720064688
公開日2008年9月24日 申請日期2007年10月11日 優先權日2007年10月11日
發明者朱金武, 瑞 王, 王立平, 龔光彩 申請人:湖南大學