專利名稱：復合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置的制作方法
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、 賓館商場大量采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/空調制冷設備如戶型空調，大中小容量制冷裝置以及風冷和 水冷熱泵裝置等，其結構是由壓縮機、四通閥、冷凝器、干燥過濾器、 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后與壓縮機出口聯 通，空調裝置的冷凝器大都是采用空氣冷卻，冷卻方式單一，并且采用 這種方式冷卻時大量的熱量直接排放到大氣中，不但污染了環境(熱污 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 外同類產品存在制冷流程改造復雜，原器件更換頻繁，不利于生產和加 工等缺點。同時由于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，影響蒸發側的制冷效果，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制冷制熱效 果良好的同時能將冷凝熱回收利用，并通過雙級旁路控制來保證空調各 元器件穩定運行的復合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的復合冷凝/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 氣動控制管入口聯通或與其高壓側入口聯通；所述的冷凝器一端通過第 一控制電磁閥與所述的四通閥出口連通，所述的冷凝器另一端通過第二 控制電磁閥與所述的四通閥出口連通；所述的蒸發器為并聯的空冷蒸發 器和水冷蒸發器，空冷蒸發器和水冷蒸發器分別串聯有第三控制電磁閥 和第四控制電磁閥。所述的熱回收裝置為水熱回收裝置。采用上述技術的復合冷凝/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，其另一端與四通闊氣動控制管上 的向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，在冷凝器可采用風冷，在冷凝端還可同時采用水冷+ 風冷，或水冷+水冷復合冷凝技術，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 -級水冷溫度以制成衛生或生活熱水。旁路控制管的旁路流體 (氣動)控制技術使得整個制冷流程的壓力分布處于最佳狀態，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。 實現在空調制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，并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制冷流程改造復雜，元器件更換頻繁，不利于生 產和加工等缺點，采用先進簡便的制冷流程，元器件改動較少，易于產 品的生產和加工，成功實現了風冷和水冷的復合冷凝，并對兩種冷凝模式進行靈活的轉換。實用新型中所采用的旁路流體(氣動)控制技術，使 得整個制冷流程的壓力分布處于最佳狀態，制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，回收熱量占整個裝置冷凝熱量 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50。C只需要IO分鐘時間，是家用熱水器加熱時 間的四分之一。另外在冷凝器處采用第一控制電磁閥和第二控制電磁閥控制制冷 劑旁路控制技術以后，可以更好的保證在回收冷凝熱的同時，實現良好 的制冷，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。蒸發側采用空冷蒸發器和水冷蒸發器第三控制電磁閥和第四控制 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。并且冷凝側也可以采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制冷制熱效果良好的同 時能將冷凝熱回收利用，并保證空調各元器件穩定運行且結構簡單、制 造方便、成本低廉、操作方便的復合冷凝/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的制冷循環示意圖； 圖2是本實用新型另一種結構的制熱循環示意圖。
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 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的氣動控制
管上的向導閥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，冷凝器11另一端通過第二控制電磁閥19與四通閥3出口連通；分別串聯有第三控制電磁閥18和第四控制電磁閥20的空 冷蒸發器13和水冷蒸發器21并聯后一端通過干燥過濾器12與冷凝器 ll連通，另一端通過消聲器14與四通閥3連通，四通閥3與壓縮機2 之間連通有儲液器(5。采用上述技術的熱水熱泵空調裝置，在制冷工況下，水熱回收裝置 1、四通閥3、旁路控制管9和冷凝器11組成復合冷凝模塊16;而在制 熱工況下，復合冷凝模塊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，冷卻水被加熱后從輸出管7輸出供用戶使用，達到了回收冷凝熱的 效果。在水熱回收裝置1可采用水冷，在冷凝器11 (制熱工況下為空冷蒸 發器13或者水冷蒸發器21可采用風冷或水冷，這樣，在冷凝端可同時采用水冷+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 度以制成衛生或生活熱水，但第三控制電磁閥18或第四控制電磁閥20 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制冷 流程的壓力分布處于最佳狀態，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。實現在空調制冷制熱效果良 好的同時， 一年四季為用戶提供充足的生活衛生熱水，并保證空調各元 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制冷 流程改造復雜，元器件更換頻繁，不利于生產和加工等缺點，采用先進 簡便的制冷流程，元器件改動較少，易于產品的生產和加工，成功實現 了風冷和水冷的復合冷凝，并對兩種冷凝模式進行靈活的轉換。實用新 型中所采用旁路控制管9的旁路控制管流體控制技術，使得整個制冷流 程的壓力分布處于最佳狀態，制冷一熱泵一熱水各種工況間轉化靈活。在冷凝器采用冷凝器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19與四通閥3出口連通， 根據需要開啟第一控制電磁閥17或第二控制電磁閥19，但第一控制電 磁閥17或第二控制電磁閥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18，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18，開啟 第--控制電磁閥17。采用制冷劑旁路控制技術以后，可以更好的保證在 回收冷凝熱的同時，實現良好的制冷，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，冷 凝器11另一端通過第二控制電磁閥19與四通閥3出口連通；分別串聯 有第三控制電磁閥18和第四控制電磁閥20的空冷蒸發器13和水冷蒸 發器21并聯后一端通過干燥過濾器12與冷凝器11連通，另一端通過 消聲器14與四通閥3連通，四通閥3與壓縮機2之間連通有儲液器15。采用上述技術的熱水熱泵空調裝置，在制冷工況下，水熱回收裝置 12、四通閥3、旁路控制管9和冷凝器11組成復合冷凝模塊16;而在 制熱工況下，復合冷凝模塊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或水冷蒸發器21組成。在冷凝端可同時采用 水冷+風冷，或水冷+水冷聯合冷凝技術，適應于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 制成衛生或生活熱水。但第三控制電磁閥18或第四控制電磁閥20不能 同時開啟。在冷凝器采用冷凝器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19與四通閥3出口連通， 根據需要開啟第一控制電磁閥17或第二控制電磁閥19，但第一控制電 磁閥17或第二控制電磁閥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18，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18，開啟 第一控制電磁閥17。采用制冷劑旁路控制技術以后，可以更好的保證在 回收冷凝熱的同時，實現良好的制冷，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、一種復合冷凝/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，其特征是在所述的壓縮機(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)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(19)與所述的四通閥(3)出口連通；所述的蒸發器為并聯的空冷蒸發器(13)和水冷蒸發器(21)，所述的空冷蒸發器(13)和水冷蒸發器(21)分別串聯有第三控制電磁閥(18)和第四控制電磁閥(20)。
2、 根據權利要求1所述的復合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝 置，其特征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復合冷凝/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(19)與四通閥(3)出口連通；空冷蒸發器(13)和水冷蒸發器(21)并聯且分別串聯有第三控制電磁閥(18)和第四控制電磁閥(20)。本實用新型是一種實現在空調制冷制熱效果良好的同時能將冷凝熱回收利用，并保證空調各元器件穩定運行且結構簡單、制造方便、成本低廉、操作方便的復合冷凝/蒸發四功能熱水熱泵空調裝置。
文檔編號F25B13/00GK201041435SQ20072006343
公開日2008年3月26日 申請日期2007年6月5日 優先權日2007年6月5日
發明者呂東彥, 游 周, 王立平, 龔光彩 申請人:湖南大學