专利名称：燃气辅助加热热泵空调机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种燃气辅助加热热泵空调机组。
一般中小型风冷式热泵空调机多以R22为工质，由R22的热物性所决定，低温热源温度越低，R22的单位质量制冷(热)量越低。因此，当风冷式热泵空调机在用于冬季制热状态时，因为以室外空气为低温热源，所以它受到环境温度的制约。在环境温度低到一定程度时，空调机的制热量难以满足人们在冬季取暖的需要。目前有的空调机为了解决上述不足，增加了电加热装置，但这又会使耗电量大幅度增加。
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺欠，提供一种在夏季能制冷，冬季能制热，且不受环境温度制约的装置，以达到充分满足人们取暖纳凉的需要和节约能源、减少环境污染的目的。
本实用新型是由制冷系统、燃气加热系统、水管系统和电器控制系统组成，制冷系统是由压缩机1、冷凝器2、四通换向阀4、电机及风扇3组成，燃气加热系统是由水-R22换热器7、燃气燃烧器11、燃气水加热器10、余热采集器9、毛细管5、干燥过滤器6、水泵8和副泵16组成。水-R22换热器7的R22一端与制冷系统的四通换向阀4相连，另一端通过干燥过滤器6和毛细管5与余热采集器9相连，余热采集器9另一端与制冷系统的冷凝器2相连，水-R22换热器7水的一端经水泵8通向风机盘管20，另一端通过水管管路18与风机盘管20相通，其中燃气燃烧器11上部为燃气水加热器10，再上面就是余热采集器9，燃气水加热器10的一端经过副水泵16通向风机盘管20，另一端通过水管管路18与风机盘管20相通，这样就形成一个闭式的水循环系统。通过风机盘管20散热或吸热。制冷时，燃气加热系统不工作，只有在制热时才工作。电器控制系统是由电控板22和温度传感器23(1-4)组成。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为燃气辅助加热热泵空调机组结构示意图；图2为燃气加热系统结构示意图。
1.压缩机 2.冷凝器 3.电机及风扇 4.四通换向阀 5.毛细管6.干燥过滤器 7.水-R22换热器 8.水泵 9.余热采集器 10.燃气水加热器 11.燃气燃烧器 12.进风风管 13.排风风管 14.排风风机15.水阀 16.副水泵 17.泄水阀 18.水管管路 19.膨胀水箱 20.风机盘管 21.自动排气阀 22.电控板 23(1-4)温度传感器本实用新型的制冷系统由压缩机1、冷凝器2、四通换向阀4和电机及风扇3组成，其结构装置与普通分体式热泵空调机相类似，也可根据具体情况进行设计，这部分安装在室外适当的位置。燃气加热系统由两部分组成，一部分装有水泵8、水-R22换热器7、副水泵16和泄水阀15，另一部为燃气燃烧器11和燃气水加热器10，在其上方装有燃气余热采集器9、排风风管13和排风风机14(见图2)在其侧部装有进风风管12。该系统还装有干燥过滤器6和毛细管5。水泵8的出水口与水-R22换热器7的进水口相连，副水泵16的出水口与燃气水加热器10的进水口相连，水泵8和副水泵16的进水口并成一个进水口，并装置有泄水阀17和水阀15，水-R22换热器7与燃气水加热器10的出水口并成一个出水口。进水口和出水口设在燃气加热系统的侧下方，最上端是排风风机14和排风风管13直接通向室外，进风风管12装在燃烧器11的侧面通向室外，安装高度略低于燃气燃烧器11或与之相平。燃气余热采集器9的一端与冷凝器2引出管相接，冷凝器2的另一引出管通过四通换向阀4与压缩机1相连，余热采集器9的另一端与毛细管5相连，然后经干燥过滤器6与水-R22换热器7的R22侧的一端相连，水-R22换热器7的R22侧的另一端与制冷系统中四通换向阀4相连。
水管系统是由水管管路18、风机盘管20、膨胀水箱19和自动排气阀21组成，风机盘管20的出水口通过水管管路18与水泵8和副水泵16合并成的一个进水口相通，风机盘管20的进水口通过水管管路18与水-R22换热器7和燃气水加热器10合并成的一个出水口相通，形成一个闭式的水循环系统。在水管管路18的最顶部装有自动排气阀21，在水管管路18中还需要安装膨胀水箱19。风机盘管20和水管管路18的设计安装须根据室内具体情况和水泵的流量及扬程相匹配，以保证室内良好的制冷制热效果。
为了进一步理解本实用新型，现将其工作流程阐述如下1.用于制冷时，燃气加热系统不起任何作用，而压缩机1排出高压高温的制冷剂蒸汽，经过四通换向阀4进入冷凝器2和燃气余热采集器9，在冷凝器2和余热采集器9中冷凝为高压液态，经毛细管5和干燥过滤器6节流过滤，成为低压液态，再进入水-R22换热器7(在这里起冷凝作用)，吸收水的热量，蒸发成为低压蒸汽，然后经由四通换向阀4送往压缩机1，再被压缩机1吸收，排出，开始新的循环，而在水-R22换热器7中被冷却的水则由水泵8强制沿水管管路18流经室内各个风机盘管20，吸收空气中的热量，以达到冷却室内空气的目的。
2.用于制热时，有两种情况(1).当环境温度高于5℃时，室外空气作为热泵空调机的低温热源，可以满足采暖要求时，燃气加热系统仍不起任何作用，压缩机1排出的高压、高温制冷剂蒸汽，经过四通换向阀4的切换进入水-R22换热器7，在这里R22蒸汽将热量传给水而使自身冷凝成为液态，液态R22经过干燥过滤器6过滤和毛细管5节流，成为低压液态，通过余热采集器9到冷凝器2(这里起蒸发器作用)，在这里液态R22从空气中吸收热量，蒸发变成气态，然后通过四通换向阀4被压缩机1吸收，排出，开始新的循环。此时水管系统的工作状况与制冷状态时完全一样，只是水管中流动的是热水。
(2).当环境温度低于5℃时，室外空气不能作为热泵空调机的低温热源提供热量，或不能提供足够的热量，即制冷剂R22(液态)在冷凝器2(在这里起蒸发器作用)中不能吸收到足够的热量以蒸发成气态时，就需要利用燃气加热系统提供的燃烧热替代或补充冷凝器2所吸收热量或其不足(见图2)，燃气加热系统提供的燃烧热是分两部分被利用的。首先，燃气在燃气燃烧器11中充分燃烧产生的高温燃气通过燃气水加热器10将热量传递给从其中流过的水，直接用来提高循环水的温度。其次，通过燃气水加热器10的燃气仍具有相当高的温度，为了充分利用这部分余热，再使其通过余热采集器9将余热传递给余热采集器9中的液态制冷剂R22，使其充分蒸发成汽态，以替代或补充制冷剂R22在冷凝器2中吸收的热量或其不足。电器控制系统是由电控板22和温度传感器23(1-4)组成的，电控板22安装在燃气加热系统比较明显的位置上，便于控制，在室外制冷系统部位安装温度传感器23(1)，水-R22换热器7的出入水口处分别安装温度传感器23(2)和23(3)，风机盘管20处安装温度传感器23(4)，这四个温度传感器通过导线与电控板22相连接。
温度传感器23(1-4)用于采集温度信号，并将温度信号转换成电信号，电控板根据传感器传来的信号经微处理器处理后控制压缩机1、燃气燃烧器11、水泵8和副水泵16及排风风机14和电机及风扇3的协调运行。
本实用新型与现有技术相比的优点和效果如下1.在寒冷地区冬季采暖时，不受环境温度的影响，可以得到满意的效果，可取代暖气、小煤炉、电暖器等采暖设备，在夏季还可以制冷，是真正的冷暖空调机组。
2.在制热状态下，对燃气的燃烧热利用效率高，其排气温度可以达到或接近环境温度，达到节能目的，燃气燃烧充分，对大气污染小。
3.由于其在冬季可以取代暖气锅炉和小煤炉，因此可避免燃煤所带来的严重大气污染，对环境污染严重地区改变能源结构，控制环境污染，尤其是改善地区质量，将起一定作用，对北方采暖期长的地区，效果更加明显。
4.适用范围广。由于其具备中央空调机组的优点，所以可以适用家庭、医院、机关和其他公共场所。
5.采用自动控制，使用灵活，操作简便。
权利要求1.一种燃气辅助加热热泵空调机组，是由制冷系统，燃气加热系统，水管系统和电器控制系统组成，制冷系统是由压缩机(1)，冷凝器(2)，电机及风扇(3)，四通换向阀(4)组成，电器控制系统是由电控板(22)和温度传感器(23 1-4)组成，其特征是燃气加热系统是由水-R22换热器(7)、燃气燃烧器(11)、燃气水加热器(10)、余热采集器(9)、毛细管(5)、干燥过滤器(6)、水泵(8)、和副水泵(16)组成，水-R22换热器(7)的R22一端与制冷系统的四通换向阀(4)相连，另一端通过干燥过滤器(6)和毛细管(5)与余热采集器(9)相连，余热采集器(9)的另一端与制冷系统的冷凝器(2)相连，水-R22换热器(7)回水的一端经水泵(8)通向风机盘管(20)，另一端通过水管管路(18)与风机盘管(20)相通，其中燃气燃烧器(11)上部是燃气水加热器(10)，再上面就是余热采集器(9)，燃气水加热器(10)的一端通向风机盘管(20)，另一端通过水管管路(18)与风机盘管(20)相通。
专利摘要一种适用于寒冷地区的燃气辅助加热式热泵空调机组,包括有制冷系统、水管系统、燃烧加热系统和电器控制系统。燃烧加热系统是由燃气燃烧器(11)、燃气水加热器(10)和余热采集器(9)组成。该机组制热时,燃气加热系统工作;制冷时,燃气加热系统停止工作。本实用新型有效地克服了热泵空调机寒冷地区冬季制热效果差的缺陷,可充分利用能源。北方居室利用该空调设备可同时满足夏季制冷、冬季取暖的需要。
文档编号F24F1/00GK2300837SQ9720252
公开日1998年12月16日 申请日期1997年3月26日 优先权日1997年3月26日
发明者李文山, 李世明, 杨力, 赵卫, 鲍守祥, 徐民 申请人:李文山, 李世明, 杨力, 赵卫, 鲍守祥, 徐民