專利名稱：熱泵系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱泵系統的一項技術，更詳細的說是涉及一種用一個系統來同時發揮加熱功能及冷卻功能，或者有選擇地發揮其中一個功能的熱泵系統。
眾所周知，熱泵系統是用一個管道依次去連接壓縮機、四通閥、第1熱交換機(室內熱交換機)、膨脹閥、第2熱交換機(室外熱交換機)以及上述的四通閥，而且用一個吸入管道去連接四通閥和壓縮機。在加熱器運行時，要去調節四通閥，使制冷劑向第1熱交換機方向流動。讓在壓縮機中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，流入到一個起冷凝作用的第1熱交換機中，再讓冷凝熱跟流體進行熱交換，生成溫水或者去加熱室內空氣，去實行供暖或者干燥物品的功能。在第1熱交換機中冷凝的高溫高壓制冷劑液體，在膨脹閥中膨脹之后，在一個起蒸發器作用的第2熱交換機中，借助于室外大氣的熱源蒸發，變為低溫低壓的氣體狀態之后，吸入到壓縮機中，將反復進行這種循環。在進行冷卻運行時，調節四通閥，讓制冷劑向第2熱交換機的方向流動，在壓縮機中，被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，使其在一個起冷凝的作用的第2熱交換機中冷凝。這一被冷凝的高溫高壓制冷劑液體，在膨脹閥中膨脹之后，在一個起蒸發器作用的第1熱交換機中，跟流體進行熱交換，生成涼水或者去冷卻室內的空氣，去實行冷房或者冷藏的功能。蒸發的低溫低壓制冷劑氣體，將被吸入到壓縮機中，將反復進行這種循環。但是，上述的熱泵系統是在只去利用第1熱交換機的冷凝熱或者蒸發熱，而廢棄第2熱交換機的蒸發熱或者冷凝熱狀態下，去完成對流體的加熱或者冷卻，因而不能有效地去利用熱源。另外，在對流體同時進行加熱和冷卻的情況下，需要安裝兩臺熱泵系統，使得結構復雜，占地面積大，所需的費用也大。
本發明的目的是提供一種熱泵系統，在解決上述問題的基礎上，利用一臺熱泵系統同時發揮加熱功能和冷卻功能，或者有選擇地發揮其中的一個功能，借以提高熱源的利用效能，簡化結構，減少安裝面積。
本發明的目的是這樣實現的，它包括一個制冷機的基本回路，用一個管道依次去連接壓縮機、四通閥、第1熱交換機、膨脹閥、第2熱交換器及上述的四通閥，而且，用一個吸入管道去連接四通閥與壓縮機，其特征在于它還設有一個第3熱交換機，它通過第2管道設置在上述的回路及回路管道上；再設有一個第四熱交換機，它與上述的管道和第2管道相連，并設置在一個裝有膨脹閥的第2回路管道上；設有一個第3管道，它跟上述的管道和第2回流管相連；還設有第4及第5管道，他們與第3管道，第2管道及第2回流管相連。
本發明的優點是，由于在一個熱泵的基本制冷劑回路中設置了第3及第4熱交換機，使得在一臺系統中，同時發揮加熱功能及冷卻功能，或者有選擇性地發揮其中的一種功能，因此能有效地利用第1熱交換機及第2熱交換機的熱源，節約能源，而且在簡化結構的同時，占地少、費用也少。
圖1是本發明的一實例的制冷劑回路。
在圖1中，(1)是基本制冷劑回路。這一基本制冷劑回路(1)是用管道(8a-8d)依次連接壓縮機(2)、四通閥(3)、第1熱交換機(4)、膨脹閥(5、6)、第2熱交換機(7)以及上述的四通閥(3)所形成。第1及第2熱交換機(4)和(7)將設置在生成冷溫水的水槽，需要供冷暖的室內以及需要進行干燥或冷藏的倉庫等處，同時用作冷凝器及蒸發器，或者選則使用其中的一種作用。(11)是第3熱交換機，這一第3熱交換機(11)通過回流管(10)連接到管道(8c)上。另外，通過第2管道(12)連接到回流管(10)和管道(8c)上。通過上述連接，讓第3熱交換機(11)暴露在大氣中，使其起第2冷凝器的作用或者不起作用。(13)是第4熱交換機，第4熱交換機(13)是經第2回流管(14)連接到管道(8b)和第2管道(12)上，并同時設置膨脹閥(15)，讓其起冷凝器和蒸發器的作用，和不起上述作用。另外，本發明是在管道(8d)和第2回流管(14)連接第3管道(16)，在第3管道(16)和第2管道(12)上連接第4管道(17)，在第3管道(16)和第2回流管(14)上連接第5管道(18)而組成的。未說明的符號(19、20、21)是檢查閥門；(22-32)是閥門。
下面說明操作功能。
1、同時實行加熱運行及冷卻運行。
甲、第1熱交換機(4)的加熱運行及第2熱交換機(7)的冷卻運行。如果四通閥(3)調節成讓制冷劑沿實線箭頭方向流動，開放閥門(22、24、31、23)(其它閥門關閉)，然后，去驅動壓縮機(2)，那么在壓縮機(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝作用的第1熱交換機(4)中冷凝起來，讓冷凝熱跟流體水和空氣進行熱交換，生成溫水和加熱室內空氣，進行供暖或干燥作業。在第1熱交換機(4)中被冷凝的高溫高壓制冷劑液體，經減壓閥(19)和回流管道(10)，流入一個用作第2冷凝器的第3熱交換機(11)，在第1熱交換機(4)中未冷凝和冷凝不充分的制冷劑液體再一次被冷凝，經管道(12、8c)，在膨脹閥(6)中膨脹，然后，流入起蒸發器作用的第2熱交換機(7)中蒸發，借蒸發熱生成涼水，或者冷卻室內空氣，去實現冷房和冷藏物品的作用。被蒸發低溫低壓制冷劑氣體，經管道(8d)，四通閥(3)吸入管道(9)，吸入到壓縮機(2)。這種循環將反復進行。這時，第4熱交換機(13)的功能將處于停止狀態。
乙、第1熱交換機(4)的冷卻運行及第2熱交換機(7)的加熱行運。調節四通閥(3)讓制冷劑沿虛線箭頭方向流動，開放閥門(23、25、32、22)(關閉其它閥門)，然后，去驅動壓縮機(2)，那么在壓縮機(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝作用的第2熱交換機(7)中冷凝，讓冷凝熱跟流體進行熱交換，實行加熱功能。該制冷劑再經檢查閥門(20)和回流管(10)流入起第2冷凝器作用的第3熱交換起(11)中，借大氣再次冷凝，然后經管道(12、8c)，在膨脹閥(5)中膨脹，流入第1熱交換機(4)中蒸發，再跟流體進行熱交換，完成冷卻功能。蒸發的低溫低壓制冷劑氣體，經管道(8d)，四通閥(3)，吸入管道(9)，吸入到壓縮機(2)，這種循環將反復進行。這時，第4熱交換機(13)的功能將處于停止狀態。
2、只讓第1熱交換機(4)作加熱運行和冷卻運行。
甲、只讓第1熱交換機(4)作加熱運行。這時，第2熱交換機(7)的功能將被停止。如果調節四通閥(3)讓制冷劑沿實線箭頭所指的方向流動，開放閥門(22、24、29、30、27)(關閉其它閥門)，去驅動壓縮機(2)，那么在壓縮機(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝器作用的第1熱交換機(4)中冷凝，讓冷凝熱跟流體進行熱交換，實行加熱功能。在第1熱交換機(4)中被冷凝的高溫高壓制冷劑液體，經檢查閥門(19)及管道(8c、10)，流入起第2冷凝器的第3熱交換機(11)，借大氣再次冷凝。這一低溫制冷劑，經第4管道(17)和第3管道(16)，在膨脹閥(15)中膨脹后，在第4熱交換機(13)中，借大氣蒸發，然后，經第2回流管(14)、第5管道(18)、管道(8d)，吸入到壓縮機(2)中，這種循環將反復進行。在第4熱交換機(13)中，當制冷劑液體進行蒸發時，第3熱交換機(11)，排放的冷凝熱提供到第4熱交換機(13)因而能防止冬季在第4熱交換機(13)中結霜，使制冷劑液體能很好地進行蒸發，在冬季也能保證良好的加熱能力。
乙、只讓第1熱交換機(4)做冷卻運行。這時將停止第2熱交換機(7)及第3熱交換機(11)的功能。調節四通閥(3)，讓制冷劑沿虛線箭頭所指的方向流動，開放閥門(27、30、28、32、22)(關閉其它閥門)，驅動壓縮機(2)，那么在壓縮機(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，經第5管道(18)及第2回流管(14)，在起冷凝器作用的第4熱交換機中，借大氣作用而冷凝，其冷凝液體經檢查閥(21)、第2管道(12)、管道(8c)，在膨脹閥(5)中膨脹，然后，在起蒸發器作用的第1熱交換機(4)中，同流體進行熱交換實行冷卻功能。低溫低壓的制冷劑氣體吸入到壓縮機(2)中，反復進行這種循環。
3、只讓第2熱交換機(7)作加熱運行和冷卻運行。
甲、只有第2熱交換機(7)作加熱運行。這一運行時，將停止第1熱交換機(4)的功能。調節四通閥(3)，讓制冷劑沿虛線箭頭所指的方向流動，開放閥門(23、25、29、26)(關閉其它閥門)，然后驅動壓縮機(2)，那么被壓縮機(2)壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝器作用的第2熱交換機(7)中冷凝，讓冷凝熱同流體進行熱交換，實行加熱功能。在第2熱交換機(7)中冷凝的制冷劑液體，經檢查閥(20)和回流管(10)，流入起第2冷凝器作用的第3熱交換機(11)中借大氣作用而冷凝，經第2管道(12)，第4管道(17)，第3回流管(16)，在膨脹閥門(15)中膨脹之后，在第4熱交換機(13)中借大氣作用蒸發，然后，經管道(14、8d)吸入到壓縮機(2)中，將反復進行這種循環。如上所述，在第4熱交換機(13)中，制冷劑液體借大氣作用進行蒸發時，在第3熱交換機(11)中排放出來的冷凝熱將提供到第4熱交換機(13)中，因而在冬季能防止在第4熱交換機中出現結霜，從而制冷劑液體能很好地蒸發，保證冬季良好的加熱能力。
乙、只讓第2熱交換機(7)作冷卻運行。在這一行中，將停止第1熱交換機(4)及以第3熱交換機(11)的功能。如果調節四通閥(3)，讓制冷劑沿實線箭頭所指的方向流動，開放閥門(26、28、31、23)(關閉其它閥門)，驅動壓縮機(2)，那么被壓縮機(2)壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，經管道(8b)和第2回流管(14)，在起冷凝器作用的第4熱交換機(13)中借大氣作用而冷凝，高溫高壓制冷劑液體經檢查閥(21)、第2管道(12)、管道(8c)，在膨脹閥(6)中膨脹后，流入第2熱交換機(7)中蒸發，跟流體進行熱交換，實行冷卻功能，低溫低壓的制冷劑氣體，經管道(8c)吸入到壓縮機(2)中。
權利要求
1.一種熱泵系統，它包括一個制冷機的基本回路，用一個管道依次去連接壓縮機、四通閥、第1熱交換機、膨脹閥、第2熱交換器及上述的四通閥，而且，用一個吸入管道去連接四通閥與壓縮機，其特征在于它還設有一個第3熱交換機，它通過第2管道設置在上述的回路及回路管道上；再設有一個第四熱交換機，它與上述的管道和第2管道相連，并設置在一個裝有膨脹閥的第2回路管道上；設有一個第3管道，它跟上述的管道和第2回流管相連；還設有第4及第5管道，他們與第3管道，第2管道及第2回流管相連。
全文摘要
本發明公開了一種熱泵系統,它包括制冷機的基本回路,還設有一個第3熱交換機,它通過第2管道設置在上述的回路及回路管道上;再設有一個第四熱交換機,它與上述的管道和第2管道相連,并設置在一個裝有膨脹閥的第2回路管道上;設有一個第3管道,它跟上述的管道和第2回流管相連;還設有第4及第5管道,他們與第3管道,第2管道及第2回流管相連;能有效地利用第1及第2熱交換機的熱源,節約能源,而且占地少費用低。
文檔編號F25B29/00GK1325006SQ0111802
公開日2001年12月5日 申請日期2001年5月15日 優先權日2000年5月24日
發明者陳玪洙 申請人:陳玪洙