氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組的製作方法

2023-04-28 00:51:31 1

專利名稱：氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓縮式空氣源熱泵熱水器，它利用一個氟利昂蒸發冷油器回收循環油排入大氣的熱量，提高了制熱效能，降低了壓縮終了的蒸汽溫度，減小了從空氣吸熱的蒸發器面積。屬於空調領域。
背景技術：
現有的螺杆壓縮式熱泵熱水器在運行中都向壓縮機內噴入一定量的潤滑油以保證各運動部件的潤滑和密封，同時吸收在氣體被壓縮過程中產生的熱量，使壓縮終了的排氣溫度在允許的限度之下，而油從壓縮終了氣體中分離出來之後還得反覆使用，所以必然要將此油冷卻後再送到壓縮機中才能保證潤滑密封及冷卻作用。目前使循環油冷卻的結構有三種方式·[0004](I)將熱油管穿過冷凝器下方的儲液空間，液體氟利昂在管外蒸發使管內的油冷卻，產生的氟利昂蒸汽上升至冷凝管外冷凝為液體再落回到儲液器中。但對於供熱機組，其冷凝溫度都在55度以上或更高，所以這種油冷卻器根本不能使用。(2)用一個翅片式空氣冷油器，油走管內，管外用一個風扇吹風使油冷卻。參見附圖I。(3)用一個水冷油器，水的進口溫度低於30度，用以使油溫降到低於40度。參見附圖2。上述三種方式都把油冷卻過程的熱量傳入環境大氣中，而未加以利用，但這份熱量的數量相當大，在某些機組中，此排熱功率競超過壓縮機驅動功率的60 %。
發明內容本實用新型的基本構思是回收冷油器向大氣排出的熱量，進一步減少能源消耗及溫室氣體的排放。因為油的降溫是從60度下降到40度，可以利用這個降溫過程中所排出的熱量在一特定的氟利昂蒸發冷油器中產生30度的氟利昂飽和蒸汽，(如採用R134a牌號氟利昂)其飽和蒸汽的壓力為0. 77Mpa，I千克這種中壓的氟利昂飽和氣體進入螺杆壓縮機的中間補氣口，被壓縮到某一冷凝壓力，(I. 6Mpa，相對應的冷凝溫度58度，可提供55度的供暖水)其所必須消耗之功比I千克壓力低溫的氟利昂飽和蒸汽(如冬季戶外在0度，其蒸發溫度必須在-5度，其相對應的蒸發的壓力僅為0. 245Mpa)壓縮到相同的壓力所耗的功量要少得多，而對於一定需求的供暖條件，其進入冷凝器冷凝的氟利昂質量流也是一定的，而有中壓氟利昂蒸汽從中間補氣口進入的壓縮機，冷凝器的氟利昂質量流是由低壓和中壓兩股氟利昂質量流合成，故中壓氟利昂質量流愈多，低壓的氟利昂流量必可相應減少，機組所消耗的機械功愈少，從而減少了能量消耗，提高了制熱效率。為完成此一節能過程，本實用新型的基礎結構系統可參見附圖3，其結構包括驅動機械、帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機、第一節流閥、第二節流閥、油氣分離器、蒸發器、冷凝器、還包括有回收螺杆壓縮機冷油器排熱所必需的氟利昂蒸發冷油器，所述驅動機械1(電動機或內燃機)的輸出軸與帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15同軸相連，此帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的高壓出氣端經由管道與油氣分離3器入口連通，油氣分離器3的頂部出氣口通過管道和冷凝器4頂端入口相連，油氣分離器3下部的熱油出口通過管道和氟利昂蒸發冷油器16的熱油進口連接，氟利昂蒸發冷油器16的油通道側的高溫油被另一側的氟利昂蒸發吸熱冷卻，再從氟利昂蒸發冷油器16的冷油出口通過管道噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口，冷凝器4底端高壓氟利昂冷凝液出口和第一節流閥13的進口端連接，被第一節流閥13節流到一中間壓力，進入到氟利昂蒸發冷油器16的氟利昂液體進口，在氟利昂一側，在30度條件下蒸發，與另一側的熱油進行熱交換過程，產生中壓的氟利昂汽體，同時油被冷卻，此中壓氟利昂汽體從氟利昂蒸發冷油器16的中壓氟利昂汽體出氣口經由管道進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口。氟利昂蒸發冷油器16底部的中壓氟利昂液體出口經由管道和第二節流閥8的進口端相連，中壓
氟利昂液體經過第二節流閥再次節流降壓，使其壓力相對應的氟利昂的飽和溫度低於環境氣溫，再經由管道進入蒸發器7的入口，在其中蒸發並從大氣中吸熱，蒸發器7的出口經由管道和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口相連，從蒸發器7出來的低壓蒸汽被帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15經由管道吸入其低壓進氣口。與目前常規的冷油方式相比較，本實用新型很明顯的有益效果是熱油冷卻過程中的排熱沒有排向大氣中，而是產生了中壓的氟利昂蒸汽，從而減少了低壓蒸汽的流量，減少了壓縮消耗功，達到節能效果。在夏季條件下環境溫度可達40度或更高，故而蒸發器的蒸發壓力也必相應提高，再經過帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的初步壓縮，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機中間補氣口內氟利昂壓力將會升高，而其所對應的飽和溫度將接近甚至超過40度，如此則氟利昂蒸發冷油器無法使其油側的熱油降到必須的40度。為解決此一問題，以保證在夏季高溫時也能正常工作，本實用新型在系統中還可以增設季節三通閥及氣道節流閥。參見附圖4，附圖5，附圖6，季節三通閥10的進氣口與氟利昂蒸發冷油器的中壓氟利昂汽體出氣口以管道連接，而季節三通閥10有兩個出氣口 一個出氣口和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口連接，另一個出氣口和氣道節流閥11的入口相連，氣道節流閥11的出口經由管道和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口相連。在平常室外溫度不高於30度時，利用季節三通閥的內部通道使其進氣從其一個出氣口與帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口連接(參見附圖4、附圖5、附圖6的10處，此時10處為實線箭頭向上)，此時，從氟利昂蒸發冷油器出來的中壓氟利昂氣體經由管道進入季節三通閥，通過季節三通閥的導向進入開式螺杆壓縮機的中間補氣口，此時的氣道節流閥的進氣端由於季節三通閥內部通道的導向另一側而被封閉，實際上此時氣道節流閥無任何作用。而當夏季室外溫度超過30度時，季節三通閥的內部通道被改換方向而使進氣轉從另一個出氣口與氣道節流閥連接(參見附圖4、附圖5，附圖6的10處，此時10處為虛線箭頭向下)，此時氣道節流閥的進氣端通過季節三通閥的導向和氟利昂蒸發冷油器的中壓氟利昂汽體出氣口相連，氣道節流閥的出氣一端經由管道和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口相連，從而保證氟利昂蒸發冷油器全年正常的冷油工作能力。此時，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口被封閉而無用，從氟利昂蒸發冷油器送出的中壓氟利昂汽體進入季節三通閥轉向氣道節流閥行進，受氣道節流閥的控制經由管道進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口，此時氣道節流閥的開口愈大，則蒸發冷油器的壓力愈低，對油的冷卻能力更強。帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口通過管道和蒸發器的低壓出氣口相連，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的高壓出氣口經由管道和油氣分離器的入口相連，所述開式螺杆壓縮機的中間補氣口通過季節三通閥的內通道導向和氟利昂蒸發冷油器的中壓氟利昂汽體的出氣口相連。第二節流閥的一端經由管道和氟利昂蒸發冷油器的底部中壓氟利昂液體出口相連，第二節流閥的另一端經由管道和蒸發器的進口相連。上述的氟利昂蒸發冷油器可以根據具體情況而設計成多種結構可以為如附圖4 中所示的兩部件結構，此圖中的氟利昂蒸發冷油器包括蒸發冷油器24和氣液分離器25兩個由管道相連的部件，蒸發冷油器24是一個全釺接板翅式換熱器，此全釺接板翅式換熱器有兩個通道，一個通道走被冷卻的熱油，而另一個通道走氟利昂氣液混合物，蒸發冷油器24的熱油進口經由管道與油氣分離器3的熱油出口相連接，而蒸發冷油器24的冷油出口經由管道與帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口相連接，蒸發冷油器24的氟利昂汽液進口和第一節流閥出口相連接，蒸發冷油器24的氟利昂汽液出口與氣液分離器25的氟利昂汽液進口相連接。蒸發冷油器24的油通道中的高溫熱油放出的熱量傳給了另一通道中的氟利昂汽液混合物，氟利昂氣液混合物吸熱蒸發而產生了中壓的氟利昂蒸汽。氣液分離器25以分離從蒸發冷油器24送來的氟利昂汽液混合物，氟利昂汽液混合物在氣液分離器25中旋轉分離，氣液分離器25的氟利昂液體出口經由管道和第二節流閥相連，氣液分離器的氟利昂氣體出口經季節三通閥和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口接通。氟利昂蒸發冷油器也可以設計成一整個管殼式結構、筒狀結構或其他結構。比如對於一般生產廠家(量少或單件生產時)，其氟利昂蒸發冷油器可以設計成筒式，參見附圖5中9，所述氟利昂蒸發冷油器9其外型為一橫置筒，橫筒上有一聚氣筒22，此二筒係為蒸發冷油器的殼體，聚氣筒22上有中壓氟利昂汽體出口，此出口通過管道與季節三通閥的進氣口相連，橫置筒內安放有傳熱管束，油在管內流動，被管外的中壓氟利昂蒸發冷卻至40度後，從橫置筒一端的冷油出油口流出，經由管道噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口，冷凝器4底端高壓氟利昂冷凝液出口連接到第一節流閥13的進口，被其節流降壓至合適的中間壓力，經由管道進入氟利昂蒸發冷油器9的氟利昂液體進口後進入殼偵牝即橫置筒內。氟利昂蒸發冷油器9的橫筒底部氟利昂液體出口通過第二節流閥8經由管道和蒸發器7的進口連接。此種筒式結構的優點是製作工藝簡單。對於專業的換熱器生產廠家，其氟利昂蒸發冷油器可以設計成板翅式，其結構為一橫置矩形板翅換熱器(參見附圖6中16及附圖7，附圖8，附圖9)，在附圖7正視圖上可見板翅換熱器的矩形兩端焊有的封頭23為油的進出口，上、下焊有連通和儲存氟利昂汽、液的密封弧形蓋，上弧形蓋上有一聚氣筒22，聚氣筒22上有中壓氟利昂汽體出口，此出口通過管道與季節三通閥10的進氣口相連，油在板翅換熱器油通道內水平流動，被另一側的中壓氟利昂蒸發冷卻至40度後，從冷油出油口流出，經由管道噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口，冷凝器4底端氟利昂冷凝液出口連接到第一節流閥13的進口，被其節流降壓至合適的中間壓力，經由管道進入氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的氟利昂偵牝即密封弧形蓋內，在其中吸熱蒸發，氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16底部弧形蓋底部有中壓氟利昂液體出口通過第二節流閥8經由管道和蒸發器7的進口連接。附圖9B-B剖面圖中的大矩形即為板翅換熱器，垂直線條表示換熱器中垂直於紙面的多塊矩形隔板17，其一側為油，而另一側為氟利昂氣、液混合物，垂直線條間的短橫線為油一側的傳熱的翅片18，它與隔板17整體釺接，翅片18上打有小孔或鋸齒以加強傳熱，相鄰兩塊隔板17與其中翅片18形成多個小矩形水平通道，而其上、下兩端各有兩條雙線表示一塊無孔而與翅片寬度相同的而厚得多的封條19堵死了油的向上、下流動的可能，而油只能在小矩形通道內垂直於紙面流動，而氟利昂側的傳熱的翅片的釺接方向與油側傳熱的翅片方向相互垂直正交，(90度的傳熱效果最好)。在附圖8A-A剖面圖上小四方通道是垂直於紙面的氟利昂通道，左右二端也有封條19封死。此種板翅結構的有益效果是體積小，重量輕，耐壓程度高，成本更低。 綜上所述，回收熱油排出熱量必不可少的氟利昂蒸發冷油器可以有多種不同結構，但其共有的特徵為氟利昂蒸發冷油器是利用回收從冷油器中排出的熱油熱量，和氟利昂冷凝液進行熱交換，從而產生中壓的氟利昂汽體補給帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，同時熱油被冷卻，上述的氟利昂蒸發冷油器是一個一側為放熱的高溫熱油，而另一側為氟利昂吸熱蒸發的換熱器，通過此換熱器將熱油的熱量傳給氟利昂產生中壓氟利昂蒸汽，氟利昂蒸發冷油器與其周邊相連接的設備有五個進出口 熱油進口、冷油出口、氟利昂汽液進口、氟利昂液體出口、氟利昂氣體出口等進出口，氟利昂蒸發冷油器的熱油進口與油氣分離器的熱油出口相連，氟利昂蒸發冷油器的冷油出口與帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口相連，氟利昂蒸發冷油器的氟利昂汽液進口與第一節流閥的出口相連，氟利昂蒸發冷油器的氟利昂液體出口與第二節流閥進口相連，氟利昂蒸發冷油器的氟利昂汽體出口和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口相連。如需夏季高溫時也能正常使用，則可在系統中增加季節三通閥和氣道節流閥的裝置，將氟利昂蒸發冷油器的氟利昂汽體出口和季節三通閥相連，利用季節三通閥的導向，切斷蒸汽進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口的通路，使氟利昂蒸汽通過氣道節流閥直接進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口。本實用新型還有兩個重要的附加好處(I)由於中壓蒸汽是以飽和溫度進入壓縮機，它必然比從低壓壓縮到此一中間壓力氣體的溫度低，從而有利於降低最終壓縮機的排氣溫度。(2)由於中間壓力蒸汽的加入，故而低壓蒸汽流量必相應減少，從而在設計上龐大的戶外蒸發器的面積可以按比例減小。

附圖I是現有的翅片式空氣冷油器系統結構示意圖；圖中I是驅動機械，2是開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，5是節流閥，6是翅片式空氣冷油器，7是蒸發器。附圖2是現有的水冷冷油器系統結構示意圖；圖中I是驅動機械，2是開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，5是節流閥，12是水冷油器，7是蒸發器。附圖3是本實用新型的第一個具體實施例的結構示意圖；圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，16是氟利昂蒸發冷油器(板翅式)，7是蒸發器，8是第二節流閥，22是聚氣筒。附圖4是本實用新型的第二個具體實施例的結構示意圖(其中氟利昂蒸發冷油器為包括蒸發冷油器和氣液分離器二部件的結構)；圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，24是蒸發冷油器，25是氣液分離器，7是蒸發器，8是第二節流閥，10是季節三通閥，11是氣道節流閥。附圖5是本實用新型的第三個具體實施例的結構示意圖(其中氟利昂蒸發冷油器為筒式)；圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，9是氟利昂蒸發冷油器(筒式)，7是蒸發器，8是第二節流閥，10是季節三通閥，11是氣道節流閥，22是聚氣筒。附圖6是本實用新型的第四個具體實施例的結構示意圖(其中氟利昂蒸發冷油器為板翅式)；圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，16是氟利昂蒸發冷油器(板翅式)，7是蒸發器，8是第二節流閥，10是季節三通閥，11是氣道節流閥，22是聚氣筒。附圖7是氟利昂蒸發冷油器(板翅式)的結構示意正視圖；圖中的22是聚氣筒，23是矩形封頭。附圖8是附圖6的A-A向剖面圖；圖中的17是隔板，18是翅片，19是封條。附圖9是附圖6的B-B向剖面圖；圖中的17是隔板，18是翅片，19是封條，20是上孤形蓋，21是下弧形蓋，22是聚氣筒。
具體實施方式
附圖3所示的實施例中，I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，16是氟利昂蒸發冷油器(板翅式)，7是蒸發器，8是第二節流閥，22是聚氣筒。(一種只用於冬季開機供熱的機組，無季節三通閥和氣道節流閥)。其具體工作過程如下驅動機械I驅動帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸氣口從蒸發器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口經由管道吸進來自氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16中的中壓氟利昂蒸汽，將其一起壓縮到供暖必須溫度所對應的飽和壓力後進入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和液態氟利昂，油氣分離器4下部的高溫油則進入氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的板翅換熱器油通道側，被另一側中壓的氟利昂蒸發冷卻至低於40度，油在高壓力推動下流出氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的出口噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口，以繼續其潤滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經第一節流閥13節流到一中間壓力(若氟利昂採用R134a，則此中間壓力為0. 77Mpa其對應飽和溫度30度)進入氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的氟利昂側吸熱蒸發以冷卻另一側的熱油至低於40度，中壓的氟利昂汽體從氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16頂部聚氣筒22出氣口經管道進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口，氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16底部的中壓氟利昂液體經第二節流閥8進一步降壓，使其對應的飽和溫度低於環境溫度，進入蒸發器7蒸發，從環境大氣中吸熱成為低壓蒸汽，從蒸發器7出口進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸入口。附圖4所示的實施例中，圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，24是蒸發冷油器，25是氣液分離器，7是蒸發器，8是第二節流閥，10是季節三通閥，11是氣道節流閥。其具體工作過程如下驅動機械I驅動帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓·吸氣口從蒸發器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口通過季節三通閥10吸進來自汽液分離器25的中壓氟利昂蒸汽，將其一齊壓縮到冷凝溫度65度所對應的飽和壓力(1.89Mpa)進入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和氟利昂液體。高壓油則進入蒸發冷油器24，被另一側中壓的氟利昂蒸發冷卻至40度左右，在高壓力推動下噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進口，以繼續其潤滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經第一節流閥13節流到0. 77Mpa(其對應飽和溫度30度)進入蒸發冷油器24產生部分蒸發以冷卻油至40度左右，然後此氟利昂的兩相氣液混合物進入汽液分離器25，氟利昂汽液混合物在氣液分離器25中旋轉分離，中壓的氟利昂氣體通過季節三通閥10進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口，中壓氟利昂液體經第二節流閥8進一步降壓，使其對應的飽和溫度低於環境溫度，進入蒸發器7蒸發，從環境大氣中吸熱成為蒸汽，從蒸發器7出口進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸入口。進入夏季後室外溫度升到30多度，蒸發器7內壓力上升，可能導致帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口處的機內壓力會超過蒸發冷油器24的壓力，這將導致蒸發冷油器24的壓力上升甚至失去對油的冷卻作用。此時則應使季節三通閥10轉向，切斷蒸汽進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口的通路，使此蒸汽通過氣道節流閥11直接進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口。氣道節流閥11的作用是限制此一通路的蒸汽流量不能過大，以保證蒸發器7中有合乎從大氣中吸熱所必須的流量。在附圖5所示的實施例中，圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，9是氟利昂蒸發冷油器(筒式)，7是蒸發器，8是第二節流閥，10是季節三通閥，11是氣道節流閥，22是聚氣筒。其具體工作過程如下驅動機械I驅動帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸氣口從蒸發器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口通過季節三通閥10吸進來自氟利昂蒸發冷油器(筒式)9中的中壓氟利昂蒸汽，將其一起壓縮到供暖必須溫度所對應的飽和壓力後進入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和液態氟利昂，油氣分離器4下部的高溫油則進入氟利昂蒸發冷油器(筒式)9中的傳熱管束內，被管外側中壓的氟利昂蒸發冷卻至低於40度，油在高壓力推動下流出氟利昂蒸發冷油器(筒式)9的冷油出口噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口，以繼續其潤滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經第一節流閥13節流到一中間壓力(若氟利昂採用R134a，則此中間壓力為0. 77Mpa其對應飽和溫度30度)進入氟利昂蒸發冷油器(筒式)9殼側吸熱蒸發以冷卻傳熱管束內的熱油至低於40度，中壓的氟利昂汽體從氟利昂蒸發冷油器(筒式)9的聚氣筒22頂部氟利昂氣體出氣口經管道通過季節三通閥10的導向，進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口，氟利昂蒸發冷油器(筒式)9底部的中壓氟利昂液體經第二節流閥8進一步降壓，使其對應的飽和溫度低於環境溫度，進入蒸發器7蒸發，從環境大氣中吸熱成為低壓蒸汽，從蒸發器7出口進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸入口。進入夏季後室外溫度升到30多度，蒸發器7內壓力上升，可能導致帶中間補氣口 的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口處的機內氟利昂壓力所對應的飽和溫度會接近或超過40度，這將導致氟利昂蒸發冷油器(筒式)9失去對油的冷卻作用。此時則應使季節三通閥10轉向，切斷氟利昂蒸汽進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口的通路，使此蒸汽通過氣道節流閥11的控制進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口。利用氣道節流閥11的作用以保證氟利昂蒸發冷油器(筒式)9有足夠的冷卻能力，(氣道節流閥11的開口愈大，則對油的冷卻能力愈強)同時也控制此一通路的蒸汽流量不能過大，以保證蒸發器7中有合乎從大氣中吸熱所必須的液體氟利昂流量。在附圖6所示的實施例中，參見附圖5中16及附圖6，附圖7，附圖8 :圖中的I是驅動機械，15是帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節流閥，16是氟利昂蒸發冷油器(板翅式)，7是蒸發器，8是第二節流閥，10是季節三通閥，11是氣道節流閥，17是隔板，18是翅片，19是封條，20是上孤形蓋，21是下弧形蓋，22是聚氣筒，23是矩形封頭。其具體工作過程如下驅動機械I驅動帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15，帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸氣口從蒸發器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口通過季節三通閥10吸進來自氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16中的中壓氟利昂蒸汽，將其一起壓縮到供暖必須溫度所對應的飽和壓力後進入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和液態氟利昂，油氣分離器4下部的高溫油則進入氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的板翅換熱器油通道側，被另一側中壓的氟利昂蒸發冷卻至低於40度，油在高壓力推動下流出氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的出口噴入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口，以繼續其潤滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經第一節流閥13節流到一中間壓力(若氟利昂採用R134a，則此中間壓力為0. 77Mpa其對應飽和溫度30度)進入氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16的氟利昂側吸熱蒸發以冷卻另一側的熱油至低於40度，中壓的氟利昂氣體從氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16頂部聚氣筒22氟利昂氣體出氣口經管道通過季節三通閥10的向上導向，進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口，氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16底部的中壓氟利昂液體經第二節流閥8進一步降壓，使其對應的飽和溫度低於環境溫度，進入蒸發器7蒸發，從環境大氣中吸熱成為低壓蒸汽，從蒸發器7出口進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓吸入口。進入夏季後室外溫度升到30多度，蒸發器7內壓力上升，可能導致帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口處的機內氟利昂壓力所對應的飽和溫度會接近或超過40度，這將導致氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16失去對油的冷卻作用。此時則應使季節三通閥10轉向，切斷氟利昂蒸汽進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的中間補氣口的通路，使此蒸汽通過氣道節流閥11的控制直接進入帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機15的低壓進氣口。利用氣道節流閥11的作用以保證氟利昂蒸發冷油器(板翅式)16有足夠的冷 卻能力，(氣道節流閥11的開口愈大，則對油的冷卻能力愈強)同時也控制此一通路的蒸汽流量不能過大，以保證蒸發器7中有合乎從大氣中吸熱所必須的液體氟利昂流量。
權利要求1.一種氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組，它包括驅動機械、帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機、第一節流閥、第二節流閥、油氣分離器、蒸發器、冷凝器，其特徵在於還包括氟利昂蒸發冷油器，所述氟利昂蒸發冷油器是一個一側為放熱的高溫熱油，而另一側為氟利昂吸熱蒸發產生中壓蒸汽的換熱器，氟利昂蒸發冷油器與其周邊相連接的設備有五個進出口 熱油進口、冷油出口、氟利昂汽液進口、氟利昂液體出口、氟利昂氣體出口，氟利昂蒸發冷油器的熱油進口與油氣分離器的熱油出口相連，氟利昂蒸發冷油器的冷油出口與帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口相連，氟利昂蒸發冷油器的氟利昂汽液進口與第一節流閥的出口相連，氟利昂蒸發冷油器的氟利昂液體出口與第二節流閥進口相連，氟利昂蒸發冷油器的氟利昂氣體出口和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口相連。
2.如權利要求I所述的氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組，其特徵在於還包括季節三通閥和氣道節流閥，所述季節三通閥的進氣口與氟利昂蒸發冷油器的氟利昂汽體出氣口經由管道連接，而季節三通閥有兩個出氣口 一個出氣口和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的中間補氣口連接，另一個出氣口和氣道節流閥的入口相連，氣道節流閥的出口經由管道和帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口相連。
3.如權利要求I所述的氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組，其特徵在於所述的氟利昂蒸發冷油器包括蒸發冷油器和氣液分離器，所述蒸發冷油器是一個全釺接板翅式換熱器，此全釺接板翅式換熱器有兩個通道，一個為油通道，而另一個為氟利昂氣液混合物的通道，蒸發冷油器的熱油進口經由管道與油氣分離器的熱油出口相連接，蒸發冷油器的冷油出口經由管道與帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機的低壓進氣口相連接，蒸發冷油器的氟利昂汽液進口和第一節流閥出口相連接，蒸發冷油器的氟利昂汽液出口與汽液分離器的氟利昂汽液進口相連接，汽液分離器的氟利昂液體出口經由管道和第二節流閥相連。
4.如權利要求I所述的氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組，其特徵在於所述氟利昂蒸發冷油器其外型為一橫置筒，橫筒上有一聚氣筒，此二筒係為蒸發冷油器的殼體，聚氣筒上有中壓氟利昂汽體出口，橫置筒內安放有傳熱管束。
5.如權利要求I所述的氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組，其特徵在於所述氟利昂蒸發冷油器結構為一橫置矩形板翅換熱器，所述板翅換熱器包括隔板、翅片、封條，上下弧形蓋，聚氣筒和封頭，板翅換熱器矩形兩端焊有的封頭為油的進出口，上、下焊有連通和儲存氟利昂汽、液的密封弧形蓋，上弧形蓋上有一聚氣筒，聚氣筒上有中壓氟利昂汽體出口，翅片與隔板整體釺接，相鄰兩塊隔板與其中翅片形成多個小矩形水平通道，兩端各有兩條封條封死。
6.如權利要求5所述的氟利昂蒸發冷油器回收螺杆壓縮機冷油器排熱的熱泵機組，其特徵在於所述氟利昂側的傳熱的翅片的釺接方向與油側傳熱的翅片的方向垂直。
專利摘要本實用新型系利用有中間補氣口的螺杆壓縮機，構成一空氣源供暖熱泵循環，設備有驅動機械、帶中間補氣口的開式螺杆壓縮機、蒸發器、油氣分離器、冷凝器、其特徵在於包括回收熱油放出熱量必需的中壓氟利昂蒸發冷油器，建立中壓所必需的第一、第二節流閥。被氟利昂蒸發冷油器回收熱量後產生的中壓氟利昂氣體進入壓縮機的中間補氣口，對於一定的供暖需求，流入冷凝器的質量流也是一定的，由於有了大量的中壓氟利昂汽體送入壓縮機中，故而維持進入冷凝器一定蒸汽流所耗的功必會減少，不但回收了原來熱油排入大氣的熱量，減少了消耗功，而且降低了壓縮機排氣溫度，減少了從大氣中吸熱的蒸發器面積。
文檔編號F25B30/02GK202770079SQ20122048674
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年2月3日
發明者吳鍵 申請人:吳鍵