专利名称：热泵设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热泵设备，特别是指一种回馈利用经过不同冷凝器后所产生
的冷水及热水以进行温度控制，并维持压縮机使用寿命的热泵设备。
背景技术：
—般目前所应用的热泵设备多是利用于热水加热，藉由利用热力学原理来达到节 省能源、降低成本的功效。然而，为了符合消费市场的需求，既有的热泵设备以不再仅针对 提供热水加热之用，进一步的可以提供空调及冰水制造用的功能，但是这样的热泵设备为 了要达到效率化的制冷功能，常会造成压縮机的效率降低以及压縮功率变大的问题。 请参考图1，为现有技术热泵设备的回路示意图。现有的热泵设备1包括有一压縮 机11、一冷凝器12以及一冰水器13。 在夏天或是室温较高的条件下，压縮机11输出高温高压气体冷媒时，冷媒会经主 管路P、第一分流管路P1而至冷凝器12，经冷凝器12冷凝后成为高压中温的液态冷媒，而 冷凝器12的冷凝水便成为热水输出以提供热水；经冷凝器12冷凝后的冷媒可经由第一电 磁阀SVA而至一中压散热管排14进行温度控制，以降低冷凝温度及压縮机11的吐出温度； 高压中温的液态冷媒流经过滤器15再经过膨胀阀T与第二电磁阀SVB，成为低压低温的液 态冷媒而流入冰水器13 ;冷媒经冰水器13作用吸热成为低压低温气态冷媒，再流经主管路 P、经过液气分离器17以压縮加压成为高压高温的气态冷媒，最后再流回压縮机11形成一 循环，而经冰水器13吸热后便成为冷水输出以提供冷水；其中，第一电磁阀SVA为一高压旁 通电磁阀，第二电磁阀SVB为一气水系统切换电磁阀。 而在冬季或是室温较低的条件下，压縮机11输出高温高压气体冷媒时，冷媒会经 主管路P、第二分流管路P2、第三电磁阀SVC与第二电磁阀SVB，而直接至冰水器13，或可经 由第二电磁阀SVB的作用而流至低压散冷管排16，利用多余的热能仪进行热媒除霜；冷媒 经低压散冷管排16作用吸热成为低压高温气态冷媒，再流经主管路P、经过液气分离器17 以压縮加压成为高压高温的气态冷媒，最后再流回压縮机11形成一循环，而经冰水器13吸 热后便成为冷水输出以提供冷水；其中，第三电磁阀SVC为冬季外气温度过低时需利用高 压气太冷媒之热媒旁通电磁阀。 由于热泵设备以制造热水为主要目的，在夏季或室温较高的条件下可以正常的使 用，且经过COP (Coefficient Of Performance,性能系数)值提高而使效能显著，但是在夏 季或室温较高的条件下热水的用量却是较少。当冬季或是室温较低的条件下，因热源不足 导致管排能力降低、蒸发温度降低，所造成的低温低压会有结霜问题需靠热气旁通来改善。 然，压縮机靠冷媒量建立高、低压而产生放大系数，热器旁通会使高压变低、低压升高，而无 法达到制热效果；高压越高使制热能力高(需控制冷凝温度)，低压越低则冷冻效果越差； 且当外气温度较低时，热媒除霜经过散冷管排，其高压热能会被外部空气大量吸收，导致让 泵设备制热能力不足，而使热水用量需求变大、COP值过低，也因为压縮机功率变大而影响 使用寿命，也导致耗电量增加。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种回馈利用二冷凝器及二冰水器所产生的冷水及 热水，以进行温度控制，而减少受到夏季/冬季或是室温过高/过低的影响，仍能降低压縮 机的压縮功率，进而降低耗电量提高效率并维持或延长压縮机使用寿命的热泵设备。
为达到上述目的，本实用新型采用如下结构一种热泵设备，其中包括一压縮 机，用以运转以产生一高温高压冷媒； —第一冷凝器，与该压縮机连接并对该冷媒冷凝成一中温高压冷媒，且该第一冷 凝器产生热出水，进而处理成热回水； —第二冷凝器，与该第一冷凝器连接，并对该中温中压冷媒进行温度控制，且该第 二冷凝器产生冷出水，进而处理成冷回水； —第一冰水器，经由一膨胀阀及一过滤器而与该第二冷凝器连接；以及一第二冰 水器，该第二冰水器直接与该第一冰水器连接，同时该第二冰水器连接到该压縮机而形成 一回路； 其中，藉由一第一电动阀控制而使热回水流向该第二冰水器(气对水系统时可将 第二冰水器改至第一冰水器位置)，藉由一第二电动阀控制而使一冷回水流向该第二冷凝 器。 该第二冰水器所输出的热出水与该第一冷凝器所输出的热出水流向相同处。 该第一冰水器所输出的冷出水与该第二冷凝器所输出的冷出水流向相同处。 该冷出水包括空调冷出水及冷却水塔出水，并藉由一切换电动阀以进行切换控 制。 该冷回水包括空调冷回水及冷却水塔回水，并藉由一切换电动阀进行切换控制。 藉由上述结构，夏季或是外气温度较高时，藉由第二冷凝器控制冷凝温度，虽然冷 水温度提升，但降低冷凝温度可提高冷冻效果，对整体不致产生太大影响；而冬季或是外气 温度较低时，藉由第二冰水器控制导入的热水(热回水)以提高蒸发温度，虽然热水温度降
低，但压縮机的运转能力提高，且冷却水塔的散冷并不会产生结霜问题，即只需提高3t:的
冷水温度，则制热能力更高，且冷却水塔可透过风扇控制冷水温度；如为空气对水系统时亦 可将第一冰水器与第二冰水器对调去改善使用热媒除霜的方式，故藉此以提升蒸发能力、 增加冷冻效果、降低压縮功率及耗电量，进而维持或是延长压縮机的使用寿命。
图1是现有技术热泵设备的回路示意图。 图2是本实用新型热泵设备的回路示意图。 主要组件符号说明 1热泵设备；11压縮机；12冷凝器；13冰水器；14中压散热管排； 15过滤器；16低压散冷管排；17液气分离器；2热泵设备； 21压縮机；22第一冷凝器；23第二冷凝器；24第一冰水器； 25第二冰水器；26过滤器；27液气分离器；MV切换电动阀； MVA第一 电动阀；MVB第二电动阀；P主管路；P1第一分流管路；[0026] P2第二分流管路；SVA第一电磁阀；SVB第二电磁阀； SVC第三电磁阀；T膨胀阀；W1第一温控开关；W2第二温控开关； W3第三温控开关。
具体实施方式请参考图2，为本实用新型热泵设备的回路示意图。本实施例的热泵设备2包括一 压縮机21、一第一冷凝器22、一第二冷凝器23、一第一冰水器24以及一第二冰水器25。本 实用新型的热泵设备2中的压縮机21、第一冷凝器22以及第一冰水器24的作用与图1中 所述现有技术热泵设备1的压縮机11、冷凝器12及冰水器13的作用相同，故不再赘述，而 本实用新型的热泵设备2与图1中现有技术的热泵设备1的差异，在于增设第二冷凝器23 及第二冰水器25，以及其所产生的作用。 压縮机21是以主管路P依序与第一冷凝器22、第二冷凝器23、第一冰水器24、第 二冰水器25连接，而第二冰水器25在与压縮机作连接以形成一循环；其中，输入第一冷凝 器22的热回水可经由一第一电动阀MVA的控制而流向第二冰水器25，而空调或冷水塔的冷 回水可经由一第二电动阀MVB的控制而流向第二冷凝器23，第二冰水器25所产生的冷出水 与第二冷凝器23的冷出水经切换电动阀MV而流向相同处(如空调冷出水)，第二冰水器 25所产生的热出水与第一冷凝器22所产生的热出水流向相同处，第二冷凝器23所输出的 冷出水经一切换电动阀MV而流向空调或是冷却水塔(图未示)，即藉由切换电动阀MV以切 换成空调冷出水或是冷却水塔出水。 压縮机21运转以输出高温高压气体冷媒，冷媒会经主管路P而至第一冷凝器22， 经第一冷凝器22冷凝后成为高压中温的液态冷煤，而第一冷凝器22的冷凝水便成为热水 输出以提供热水；而第二冷凝器23分别经由过滤器26及膨胀阀T而连接到第一冰水器24， 而第一冰水器24再与第二冰水器25连接，最后第二冰水器25经由液气分离器27而再与 压縮机21连接，形成一回路。 当在夏季或是室温较高的条件下，如温度3(TC、湿度60%，会导致压縮机21吐出 温度升高、过热、蒸发能力降低、冷冻效果变差，因此需藉由第二冷凝器23进行温度控制， 即打开第二电动阀MVB，使冷回水(以切换电动阀MVB控制切换成空调回水或冷却水塔回 水)流入第二冷凝器23以降低冷凝温度及压縮机吐出温度，藉以使蒸发能力提高、冷冻效 果变好、压縮机21的压縮功率变小，进而维持或延长压縮机使用寿命及降低耗电量。 当在冬季或是室温较低的条件下，如温度1(TC、湿度80%，会导致蒸发温度低、冷 冻效果变差、压縮功率变大、耗电量大，进而造成压縮机21有液压縮现象而使得压縮机21 损坏；因此须藉由第二冰水器25进行温度控制，即打开第一电动阀MVA，使热回水流入，提 高蒸发温度使蒸发能力提高、冷冻效果变好、压縮功率变小、降低耗电量，以维持或延长压 縮机21的使用寿命。 而且本实用新型的热泵设备2系为回馈利用放大系数所产出的冰水与热水，而在 进行热媒除霜时，会减低C0P值。 为了进行更精确的温度控制，在第二冷凝器23与过滤器26 (或第一冰水器24)之 间、第一冰水器24与第二冰水器25之间以及在第二冰水器25与液气分离器27 (或压縮机 21)之间，分别设置有第一温控开关Wl、第二温控开关W2及第三温控开关W3，较佳者，第一温控开关Wl设定为5(TC，第二温控开关W2设定为4t:，第三温控开关W3设定为7°C ;更甚 者，在压縮机21的输出处再设置一温控开关，设定为95°C。 因此，藉由上述结构，夏季或是外气温度较高时，藉由第二冷凝器23控制冷凝温 度，虽然冷水温度提升，但降低冷凝温度可提高冷冻效果，对整体不致产生太大影响；而冬 季或是外气温度较低时，藉由第二冰水器25控制导入的热水(热回水)以提高蒸发温度， 虽然热水温度降低，但压縮机21的运转能力提高，且冷却水塔的散冷并不会产生结霜问 题，即只需提高3°C的冷水温度，则制热能力更高，且冷却水塔可透过风扇控制冷水温度； 如为空气对水系统时亦可将第一冰水器24与第二冰水器25对调去改善使用热媒除霜的方 式，故藉此以提升蒸发能力、增加冷冻效果、降低压縮功率及耗电量，进而维持或是延长压 縮机的使用寿命。 以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在 其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求一种热泵设备，其特征在于包括一压缩机，用以运转以产生一高温高压冷媒；一第一冷凝器，与该压缩机连接并对该冷媒冷凝成一中温高压冷媒，且该第一冷凝器产生热出水，进而处理成热回水；一第二冷凝器，与该第一冷凝器连接，并对该中温中压冷媒进行温度控制，且该第二冷凝器产生冷出水，进而处理成冷回水；一第一冰水器，经由一膨胀阀及一过滤器而与该第二冷凝器连接；以及一第二冰水器，该第二冰水器直接与该第一冰水器连接，同时该第二冰水器连接到该压缩机而形成一回路；其中，藉由一第一电动阀控制而使热回水流向该第二冰水器，藉由一第二电动阀控制而使一冷回水流向该第二冷凝器。
2. 根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于该第二冰水器所输出的热出水与该 第一冷凝器所输出的热出水流向相同处。
3. 根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于该第一冰水器所输出的冷出水与该 第二冷凝器所输出的冷出水流向相同处。
4. 根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于该冷出水包括空调冷出水及冷却水 塔出水，并藉由一切换电动阀以进行切换控制。
5. 根据权利要求1所述的热泵设备，其特征在于该冷回水包括空调冷回水及冷却水 塔回水，并藉由一切换电动阀进行切换控制。
专利摘要本实用新型公开了一种热泵设备，包括一压缩机，用以运转以产生一高温高压冷媒；一第一冷凝器，与该压缩机连接并对该冷媒冷凝成一中温高压冷媒，且该第一冷凝器产生热出水，进而处理成热回水；一第二冷凝器，与该第一冷凝器连接，并对该中温中压冷媒进行温度控制，且该第二冷凝器产生冷出水，进而处理成冷回水；一第一冰水器，经由一膨胀阀及一过滤器而与该第二冷凝器连接；以及一第二冰水器，该第二冰水器直接与该第一冰水器连接，同时该第二冰水器连接到该压缩机而形成一回路；藉以对所产生的冷水/热水进行回馈利用，而不受夏季及冬季气温影响，以降低压缩功率及耗电量，进而维持或延长压缩机使用寿命。
文档编号F25B29/00GK201547996SQ20092020594
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者叶树宏 申请人:叶树宏