专利名称：复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热水热泵空调装置，特别是涉及一种双级旁路 控制的、四功能的、能够方便实现空/水转换的、将冷凝热回收利用的 热水热泵空调装置。
技术背景空调装置是人们生活和工作当中很重要的设施，特别是在办公场所、 宾馆商场大量采用大型中央空调装置。目前国内大量存在的各类容量大 中小热泵/空调制冷设备如户型空调，大中小容量制冷装置以及风冷和 水冷热泵装置等，其结构是由压缩机、四通阀、冷凝器、干燥过滤器、 蒸发器、储液器组成，在四通阀内部设有用来控制四通阀阀芯换向的气 动控制管，该气动控制管的入口与四通阀的入口联通后与压縮机出口联 通，空调装置的冷凝器大都是采用空气冷却，冷却方式单一，并且采用 这种方式冷却时大量的热量直接排放到大气中，不但污染了环境(热污 染)，而且浪费了能源，不能将释放到空气中的冷凝热回收利用。国内 外同类产品存在制冷流程改造复杂，原器件更换频繁，不利于生产和加 工等缺点。同时由于新增加了一个换热器，在冷凝热回收的过程中出现 了提前蒸发的现象，影响蒸发侧的制冷效果，使蒸发器的工作能力降低。 实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实现在空调制冷制热效 果良好的同时能将冷凝热回收利用，并通过双级旁路控制来保证空调各 元器件稳定运行的复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装置。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的复合冷凝/蒸发四功能热 水热泵空调装置，包括压缩机、四通阀及其气动控制管、冷凝器和蒸发器，在所述的压縮机出口与四通阀高压侧入口之间串联有热回收装置； 旁路控制管一端与所述的压縮机出口直接联通，另一端与所述的四通阀 气动控制管入口联通或与其高压侧入口联通；所述的冷凝器一端通过第 一控制电磁阀与所述的四通阀出口连通，所述的冷凝器另一端通过第二 控制电磁阀与所述的四通阀出口连通；所述的蒸发器为并联的空冷蒸发 器和水冷蒸发器，空冷蒸发器和水冷蒸发器分别串联有第三控制电磁阀 和第四控制电磁阀。所述的热回收装置为水热回收装置。采用上述技术的复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装置，设有输入 管和输出管的热回收装置串联在压縮机出口与四通阀高压侧入口之间， 而旁路控制管一端与压縮机出口联通，其另一端与四通阔气动控制管上 的向导阀联通或与其高压侧入口联通，在设有输入管和输出管的热回收 装置内注入冷水，在冷凝器可采用风冷，在冷凝端还可同时采用水冷+ 风冷，或水冷+水冷复合冷凝技术，结构简单，保持了原有阀件的功能， 可以最大限度地将释放到空气中的冷凝热回收来加热卫生或生活热水 或提高第 -级水冷温度以制成卫生或生活热水。旁路控制管的旁路流体 (气动)控制技术使得整个制冷流程的压力分布处于最佳状态，保持各类 热泵/空调装置内各元器件如四通阀等稳定运行，各种工况间转化灵活。 实现在空调制冷制热效果良好的同时， 一年四季为用户提供充足的生活 卫生热水，并保证空调各元器件稳定运行。该项实用新型成功克服了国 内外同类产品所存在的制冷流程改造复杂，元器件更换频繁，不利于生 产和加工等缺点，采用先进简便的制冷流程，元器件改动较少，易于产 品的生产和加工，成功实现了风冷和水冷的复合冷凝，并对两种冷凝模式进行灵活的转换。实用新型中所采用的旁路流体(气动)控制技术，使 得整个制冷流程的压力分布处于最佳状态，制冷一热泵一热水各种工况间转化灵活。此项技术的节能效果显著，回收热量占整个装置冷凝热量 的80%_95%以上，加热速度快，以家用大三P的空调装置为例，将储水箱中的120升水加热到50。C只需要IO分钟时间，是家用热水器加热时 间的四分之一。另外在冷凝器处采用第一控制电磁阀和第二控制电磁阀控制制冷 剂旁路控制技术以后，可以更好的保证在回收冷凝热的同时，实现良好 的制冷，不影响蒸发器的工作，避免提前蒸发(冷凝)的现象。而且可 以更加灵活的控制冷凝热回收的比例，是旁路控制管旁路流体(气动) 控制技术的有益补充。蒸发侧采用空冷蒸发器和水冷蒸发器第三控制电磁阀和第四控制 电磁阀的双蒸发器的模式可以使机组在风冷和水冷的模式之间转换，适 应不同的环境要求。并且冷凝侧也可以采用风冷或水冷的不同模式，实 现风冷、水冷的不同组合的工作模式。综上所述，本实用新型是一种实现在空调制冷制热效果良好的同 时能将冷凝热回收利用，并保证空调各元器件稳定运行且结构简单、制 造方便、成本低廉、操作方便的复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装 置。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作详细说明。 图1是本实用新型一种结构的制冷循环示意图； 图2是本实用新型另一种结构的制热循环示意图。
具体实施方式
参见图1，设有输入管6和输出管7的换热器储水箱8通过输送泵5 的水热回收装置1串联在压缩机2出口与四通阀3高压侧入口 4之间， 旁路控制管9 一端与压縮机2出口联通，另一端与四通阀3的气动控制
管上的向导阀10入口联通，冷凝器11 一端通过第一控制电磁阀17与 四通阀3出口连通，冷凝器11另一端通过第二控制电磁阀19与四通阀3出口连通；分别串联有第三控制电磁阀18和第四控制电磁阀20的空 冷蒸发器13和水冷蒸发器21并联后一端通过干燥过滤器12与冷凝器 ll连通，另一端通过消声器14与四通阀3连通，四通阀3与压缩机2 之间连通有储液器(5。采用上述技术的热水热泵空调装置，在制冷工况下，水热回收装置 1、四通阀3、旁路控制管9和冷凝器11组成复合冷凝模块16;而在制 热工况下，复合冷凝模块16是由水热回收装置1、四通阀3、旁路控制 管9和冷凝器13组成。通过输入管6向水热回收装置1内注入冷水， 冷水在水热回收装置1内与压縮机2出口出来的热冷凝剂进行热量交 换，冷却水被加热后从输出管7输出供用户使用，达到了回收冷凝热的 效果。在水热回收装置1可采用水冷，在冷凝器11 (制热工况下为空冷蒸 发器13或者水冷蒸发器21可采用风冷或水冷，这样，在冷凝端可同时采用水冷+风冷，或水冷+水冷联合冷凝技术，适用各类热水热泵空调装 置(此处以小型装置为例)，结构简单，保持了原有阀件的功能，可以 最大限度地将冷凝热回收来加热卫生或生活热水或提高第一级水冷温 度以制成卫生或生活热水，但第三控制电磁阀18或第四控制电磁阀20 不能同时开启。旁路控制管9的旁路控制管流体控制技术使得整个制冷 流程的压力分布处于最佳状态，保持各类热泵/空调装置内各元器件如 四通阀等稳定运行，各种工况间转化灵活。实现在空调制冷制热效果良 好的同时， 一年四季为用户提供充足的生活卫生热水，并保证空调各元 器件稳定运行。该项实用新型成功克服了国内外同类产品所存在的制冷 流程改造复杂，元器件更换频繁，不利于生产和加工等缺点，采用先进 简便的制冷流程，元器件改动较少，易于产品的生产和加工，成功实现 了风冷和水冷的复合冷凝，并对两种冷凝模式进行灵活的转换。实用新 型中所采用旁路控制管9的旁路控制管流体控制技术，使得整个制冷流 程的压力分布处于最佳状态，制冷一热泵一热水各种工况间转化灵活。在冷凝器采用冷凝器11 一端通过第一控制电磁阀17与四通阀3出 口连通，冷凝器11另一端通过第二控制电磁阀19与四通阀3出口连通， 根据需要开启第一控制电磁阀17或第二控制电磁阀19，但第一控制电 磁阀17或第二控制电磁阀19不能同时开启，开启一个时另一个一定要 关闭。当卫生热水需求量较大，需要全部回收冷凝热的时候，就关闭第 一控制电磁阀17，开启第二控制电磁阀18，由热回收装置1作为冷凝 器，而当不需要全部回收冷凝热的时候就关闭第二控制电磁阀18，开启 第--控制电磁阀17。采用制冷剂旁路控制技术以后，可以更好的保证在 回收冷凝热的同时，实现良好的制冷，不影响蒸发器的工作，避免冷凝 器11提前蒸发(冷凝)的现象。而且可以更加灵活的控制冷凝热回收
的比例，是旁路流体(气动)控制技术的有益补充。参见图2，设有输入管6和输出管7的换热器8通过输送泵5的水 热回收装置1串联在压縮机2出口与四通阀3高压侧入口 4之间，旁路 控制管9 一端与压縮机2出口联通，另一端与四通阀3的高压侧入口 4 联通，冷凝器11 一端通过第一控制电磁阀17与四通阀3出口连通，冷 凝器11另一端通过第二控制电磁阀19与四通阀3出口连通；分别串联 有第三控制电磁阀18和第四控制电磁阀20的空冷蒸发器13和水冷蒸 发器21并联后一端通过干燥过滤器12与冷凝器11连通，另一端通过 消声器14与四通阀3连通，四通阀3与压縮机2之间连通有储液器15。采用上述技术的热水热泵空调装置，在制冷工况下，水热回收装置 12、四通阀3、旁路控制管9和冷凝器11组成复合冷凝模块16;而在 制热工况下，复合冷凝模块11是由水热回收装置12、四通阀3、旁路 控制管9和空冷蒸发器13或水冷蒸发器21组成。在冷凝端可同时采用 水冷+风冷，或水冷+水冷联合冷凝技术，适应于功率较大的热水热泵空 调装置，结构简单，保持了原有阀件的功能，可以最大限度地将释放到 空气中的冷凝热回收来加热卫生或生活热水或提高第一级水冷温度以 制成卫生或生活热水。但第三控制电磁阀18或第四控制电磁阀20不能 同时开启。在冷凝器采用冷凝器11 一端通过第一控制电磁阀17与四通阀3出 口连通，冷凝器11另一端通过第二控制电磁阀19与四通阀3出口连通， 根据需要开启第一控制电磁阀17或第二控制电磁阀19，但第一控制电 磁阀17或第二控制电磁阀19不能同时开启，开启一个时另一个一定要 关闭。当卫生热水需求量较大，需要全部回收冷凝热的时候，就关闭第 一控制电磁阀17，开启第二控制电磁阀18，由热回收装置1作为冷凝 器，而当不需要全部回收冷凝热的时候就关闭第二控制电磁阀18，开启 第一控制电磁阀17。采用制冷剂旁路控制技术以后，可以更好的保证在 回收冷凝热的同时，实现良好的制冷，不影响蒸发器的工作，避免冷凝 器11提前蒸发(冷凝)的现象。而且可以更加灵活的控制冷凝热回收 的比例，是旁路流体(气动)控制技术的有益补充。
权利要求1、一种复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装置，包括压缩机(2)、四通阀(3)及其气动控制管、冷凝器(11)和蒸发器，其特征是在所述的压缩机(2)出口与四通阀(3)高压侧入口之间串联有热回收装置(1)；旁路控制管(9)一端与所述的压缩机(2)出口直接联通，另一端与所述的四通阀(3)气动控制管入口联通或与其高压侧入口联通；所述的冷凝器(11)一端通过第一控制电磁阀(17)与所述的四通阀(3)出口连通，另一端通过第二控制电磁阀(19)与所述的四通阀(3)出口连通；所述的蒸发器为并联的空冷蒸发器(13)和水冷蒸发器(21)，所述的空冷蒸发器(13)和水冷蒸发器(21)分别串联有第三控制电磁阀(18)和第四控制电磁阀(20)。
2、 根据权利要求1所述的复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装 置，其特征是所述的热回收装置(1)为水热回收装置。
专利摘要本实用新型公开了一种复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装置，压缩机(2)出口与四通阀(3)之间串联有热回收装置(1)；旁路控制管(9)一端与压缩机(2)出口直接联通，另一端与四通阀(3)气动控制管入口或其高压侧入口联通；冷凝器(11)一端通过第一控制电磁阀(17)与四通阀(3)出口连通，另一端通过第二控制电磁阀(19)与四通阀(3)出口连通；空冷蒸发器(13)和水冷蒸发器(21)并联且分别串联有第三控制电磁阀(18)和第四控制电磁阀(20)。本实用新型是一种实现在空调制冷制热效果良好的同时能将冷凝热回收利用，并保证空调各元器件稳定运行且结构简单、制造方便、成本低廉、操作方便的复合冷凝/蒸发四功能热水热泵空调装置。
文档编号F25B13/00GK201041435SQ20072006343
公开日2008年3月26日 申请日期2007年6月5日 优先权日2007年6月5日
发明者吕东彦, 游 周, 王立平, 龚光彩 申请人:湖南大学