专利名称：高效自然能热泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及热泵系统，尤其是一种高效自然能热泵，属于热泵应用技术领域。
背景技术：
热泵由于其制热能效比恒大于l，其节能优势明显，在能源紧缺的现代社会 已经被人们大力推广应用，现有技术的热泵其工作原理是制冷剂被压縮机压 缩成高温高压的气态制冷剂进入到冷凝器后释放出制热热量并冷凝为中温中压 的液态制冷剂，然后经节流装置减压成低温低压的制冷剂后流入蒸发器吸收热 能，最后回到压縮机完成循环。当冷凝器所处环境温度较低时，容易因为冷凝 器滞液量过多以致造成系统蒸发器制冷剂量不足、回气压力过低、压縮机回气 回油量过少、排气温度过高等不利现象，并且，虽然此时相对制热能效比较高， 但由于压縮机制冷剂吸入量较少，压縮机处于轻载工作状态，热泵制热功率不 易发挥，制热速度不够理想；当冷凝器所处环境温度较高时，又容易因为高温 气态制冷剂冷凝液化不充分造成系统蒸发器制冷剂量过多、回气及排气压力过 高等不利现象，并且，虽然此时压縮机处于重载工作状态，相对输入功率较高， 但由于冷凝温度过高、制冷剂蒸发吸热能力过低，热泵制热功率也较低、制热 速度也较慢，再者，此时热泵的制热能效比较低、系统工作不稳定。在现有常 规技术下，热泵的实际使用效果和实际使用寿命不能充分令人满意，也大大地 限制了这种新一代节能环保型产品的推广应用，虽然现有技术可以通过增加储 液器等方法缓解热泵的上述不足之处，但是收效并不理想。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高效自然能热泵。 本发明的目的是这样实现的高效自然能热泵，主要有压縮机、室内换热 器、节流装置和室外换热器构成，并由相应的制冷剂通道连接成制冷剂闭合循 环系统，该系统由电控装置控制工作，其特征在于上述系统中室内换热器制冷 剂出口之后还串接有一个分流装置，该分流装置设有控制阀并且该分流装置将 室内换热器制冷剂出口之后的制冷剂通道至少分成两个制冷剂流通通路，其中 至少有一个制冷剂流通通路通过相应的制冷剂通道与节流装置相连，至少有另 一个能够被控制阀控制制冷剂流通流量和/或通、断的制冷剂流通通路通过相应 的制冷剂通道与至少一个自然能换热器的入口相连，该自然能换热器的出口通 过相应的制冷剂通道与节流装置相连。
进一步的所述的自然能换热器至少有一个入口通过相应的制冷剂通道与 至少一个回气阀的至少一个入口相连，该回气阀的至少一个出口通过相应的制 冷剂通道与室外换热器的至少一个出口相连或该回气阀的至少一个出口通过相 应的制冷剂通道与室外换热器至压縮机回气口之间的制冷剂回气通道相连，也 可以是该回气阀的至少一个出口通过相应的制冷剂通道与压縮机的至少一个回 气口相连。
更进一步的所述的自然能换热器为太阳能吸收式换热器和/或所述的自 然能换热器与室外换热器及风机结合构成空气能风冷式换热器，也可以是所述 的自然能换热器为太阳能吸收式换热器并且所述的自然能换热器同时与风机结 合构成空气能风冷式换热器。
本发明获得了相当可观的性能提升和积极效果
室内换热器可以是系统冷凝器用于制热，室外换热器可以是系统蒸发器用于吸热，在回气阀及分流装置中控制阀的控制下，自然能换热器既可以成为蒸 发器的一部分也可以成为储液器及冷凝器的一部分或储液器及过冷器当分流 装置中的控制阀控制使得由室内换热器流向自然能换热器入口的制冷剂流通通 路关闭而流向节流装置的制冷剂流通通路打开时，系统制冷剂流动行程相对较 短，自然能换热器滞液量较少，可以保证本发明在制热工作时，系统蒸发器制 冷剂总量充沛，制热速度快，系统不至回气回油量过少、回气压力过低、压縮 机吸排气温度过高，尤其是在室内换热器所加热的物质温度较低时，可以保证 系统安全、稳定、高效地快速制热工作，而且需要时，回气阀能够打开，此时 自然能换热器成为蒸发器的一部分也可以吸收环境热量用于热泵制热，压縮机 能够充分发挥功率，热泵制热输出功率强大，制热速度更快；当分流装置中的
控制阀控制使得由室内换热器流向自然能换热器入口的制冷剂流通通路打开 时， 一部分中温中压的制冷剂流过自然能换热器，自然能换热器成为储液器及 冷凝器的一部分或储液器及过冷器，此时系统制冷剂总体流动行程相对较长， 可以保证本发明在制热工作时，制冷剂量合适，防止高温气态制冷剂冷凝液化 不充分造成系统蒸发器制冷剂量过多、回气及排气压力过高、制冷剂蒸发吸热 能力过低，尤其是在室内换热器所加热的物质温度较高时，可以保证压縮机不 致负载过重，系统能够安全、稳定、高效地快速制热工作并且压縮机等主要部 件的寿命得到极大地保障，而此时回气阀关闭，或者在需要时回气阀可以部分 打开或短时间打开用于泻压或卸荷等。当然，在需要时，分流装置中的控制阀 能够设计成在使得由室内换热器流向自然能换热器入口的制冷剂流通通路打开 的情况下，流向节流装置的制冷剂流通通路关闭，此时中温中压的制冷剂流过 自然能换热器，自然能换热器也能成为储液器及冷凝器的一部分或储液器及过 冷器，达到本发明的设计目的。当自然能换热器被接成系统蒸发器工作而需要化霜时，可以是通过控制阀 和回气阀将自然能换热器控制接成储液器及冷凝器的一部分或储液器及过冷器
即可在制热的同时进行化霜；当本发明设置有相应的换向装置并且室外换热器 需要化霜时，可以是利用自然能换热器吸热化霜而不需要或只需少量利用室内 换热器吸热化霜，使得系统更加高效、安全稳定地工作。
若经电控装置巧妙地设置可以使得在室内换热器所加热的物质温度较低 时，分流装置中的控制阀控制使得由室内换热器流向自然能换热器入口的制冷 剂流通通路关闭而流向节流装置的制冷剂流通通路打开，回气阀适时打开或关 闭，而在室内换热器所加热的物质温度较高时，分流装置中的控制阀控制使得 由室内换热器流向自然能换热器入口的制冷剂流通通路打开，回气阀适时关闭 或打开，这样本发明能够充分发挥其各种工况下的优势性能，综合而达到极佳 效果。
本发明藉着自然能换热器能够充分利用太阳能、空气能等自然能源，节能 环保。
综上所述，本发明能够高效快速制热，工作性能稳定，使用寿命长。
附图1是本发明实施例一的结构示意图 附图2是本发明实施例二的结构示意图 附图3是本发明实施例三的结构示意图
具体实施例方式
实施例一 一种高效自然能热泵，主要有压縮机(1)、室内换热器(2)、
节流装置(3)、室外换热器(4)构成，并由适量的铜管等配件依次连接成制冷剂闭合循环通路系统，该系统由电控装置(5)控制工作，特别的是在上述系统 中室内换热器(2)制冷剂出口通过一设有控制阀(7)的分流装置(6)分成两 路，其中一路通过相应的铜管等配件与节流装置(3)相连，经串接有控制阀(7) 后的另一路通过相应的铜管等配件与一个自然能换热器(8)入口相连，该自然 能换热器(8)的出口通过相应的铜管等配件与节流装置(3)相连，另外有一 个回气阀(9)的入口也与自然能换热器(8)制冷剂入口相连，该回气阀(9) 的出口通过相应的铜管等配件与室外换热器(4)出口管道相连。控制阀(7) 和回气阀(9)在此可以用二位二通电磁阀，也可以是其它电磁阀、电子膨胀阀 或机械阀等；室内换热器(2)在此可以用设有制冷剂通道的保温水箱，也可以 是板式换热器、套管式换热器等液体冷却换热器并通过相应的循环泵与外接水 箱循环换热，室内换热器(2)具有进、出水口；分流装置(6)是一个三通与 控制阀(7)的组合体，可以是一体式也可以是分散组合式；室外换热器(4) 与自然能换热器(8)在此选用两者结合为一体的风机旁管式翅片换热器，并且 自然能换热器(8)设在室外换热器(4)的进风端；节流装置(3)在此可以选 用具有三个连接口的毛细管与单向阀的组合体，可以是一体式也可以是分散组 合式，需要时节流装置(3)也可以是由毛细管、电磁阀、电子膨胀阀、热力膨 胀阀、手调阀、单向阀、卸荷阀和压力调整阀等具有节流或控流功能的配件中 的一种或多种构成。
在室内换热器(2)中的水温不足而需要加热水的过程当中，受电控装置(5) 的控制，高温高压的制冷剂由压縮机(1)压入到室内换热器(2)与其中的水 进行热交换，冷凝形成的中温中压液态制冷剂流入分流装置(6)，当水温较低 (如低于40°C)时，控制阀(7)关闭，此时经过分流装置(6)的中温中压液 态制冷剂只流入节流装置(3)并经节流装置(3)节流减压形成低温低压的制冷剂流入室外换热器(4)中换热吸收外界环境的空气热量，然后回到压縮机(1) 低压回气口，在需要时，回气阀(9)接通， 一部分经节流装置(3)节流减压 形成的低温低压制冷剂流入自然能换热器(8)中换热吸收外界环境的空气热量 后回到压縮机(1)，此时回气量增大，压縮机(1)能充分发挥功率，热泵系统 制热功率强大，使得本发明能够高效高速地制热水，快速满足人们用热要求， 在此阶段中，电控装置(5)若感应到自然能换热器(8)和/或室外换热器(4) 需要除霜，控制阀(7)接通，回气阀(9)可以关闭，此时一部分经过分流装 置(6)的中温中压液态制冷剂流过自然能换热器(8)可以快速除霜，并且经 过自然能换热器(8)加热的空气流经室外换热器(4)也可以为室外换热器(4) 除霜，达到了不停机除霜的优异效果；当水温较高(如达到或高于4(TC)时， 控制阀(7)接通，此时一部分经过分流装置(6)的中温中压液态制冷剂流入 自然能换热器(8),并经节流装置(3)节流减压形成低温低压的制冷剂流入室 外换热器(4)吸热蒸发后回到压縮机(1)，此时室外换热器(4)成为系统储 液器，可以防止流入蒸发器中的冷媒过多、系统回气及排气压力过高等不利状 况，并且流过自然能换热器(8)中的中温中压液态制冷剂还能与外界环境的空 气换热充分冷凝或过冷，加热的空气流过室外换热器(4)与室外换热器(4) 中的低温低压制冷剂热交换增加回气蒸发量及回气温度，保证系统安全稳定、 快速高效地制热，直至热水温度设定值，进入待机保温状态，在此阶段中，回 气阀(9)关闭或者是适时关闭或接通，当其接通时可以为系统泻压或卸荷，保 证本发明的性能更加稳定。
本发明热水速度快，与现有技术的普通热泵相比，显著地提升了整机综合 制热能力及性能系数，大大地增加了本热泵的使用寿命并且结构简洁，尤其适 合制造成为室内摆放的整体式高效自然能热泵热水器。实施例二 一种高效自然能热泵，主要有压縮机(1)、四通换向阀(10)、
室内换热器(2)、节流装置(3)、室外换热器(4)构成，并由适量的铜管等配 件依次连接成制冷剂闭合循环通路系统，该系统由电控装置(5)控制工作，特 别的是在上述系统中室内换热器(2)制冷剂出口通过一设有控制阀(7)的分 流装置(6)分成两路，其中经串接有一控制阀(7)的一路通过相应的铜管等 配件与节流装置(3)相连，经串接有另一控制阀(7)的另一路通过相应的铜 管等配件与一个自然能换热器(8)入口相连，该自然能换热器(8)的出口通 过相应的铜管等配件与节流装置(3)相连，另外有一个回气阀(9)的入口也 与自然能换热器(8)制冷剂入口相连，该回气阀(9)的出口通过相应的铜管 等配件与四通换向阀(10)低压回气口相连。控制阀(7)和回气阀(9)在此 可以用二位二通电磁阀，也可以是其它电磁阀、电子膨胀阀或机械阀等；室内 换热器(2)在此可以用板式换热器、套管式换热器等液体冷却换热器并通过相 应的循环泵与外接水箱循环换热，当然也可以是设有制冷剂通道的保温水箱， 室内换热器(2)具有进、出水口；分流装置(6)是一个三通与两个控制阀(7) 的组合体，可以是一体式也可以是分散组合式；室外换热器(4)与自然能换热 器(8)在此选用两者结合为一体的风机旁管式翅片换热器，并且自然能换热器 (8)设在室外换热器(4)的进风端，自然能换热器(8)的朝阳面还可以设置 有富有太阳能选择性吸收性能的材料以同时成为太阳能吸收式换热器；节流装 置(3)在此可以选用具有三个连接口的毛细管与单向阀及电子膨胀阀的组合体， 可以是一体式也可以是分散组合式，需要时节流装置(3)也可以是由毛细管、 电磁阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、手调阀、单向阀、卸荷阀和压力调整阀等 具有节流或控流功能的配件中的一种或多种构成。
在室内换热器(2)中的水温不足而需要加热水的过程当中，受电控装置(5)的控制，高温高压的制冷剂由压縮机(1)压入四通换向阀(10)的高压入口， 经过四通换向阀(10)地选择流入到室内换热器(2)与其中的水进行热交换， 冷凝形成的中温中压液态制冷剂流入分流装置(6)，当水温较低(如低于40。C) 时，与节流装置(3)相连的控制阀(7)接通，与自然能换热器(8)入口相连 的另一控制阀(7)关闭，此时经过分流装置(6)的中温中压液态制冷剂只流 入节流装置(3)并经节流装置(3)节流减压形成低温低压的制冷剂流入室外 换热器(4)中换热吸收外界环境的空气热量，然后通过四通换向阀(10)的低 压出气口回到压縮机(1)，在需要时，回气阀(9)接通， 一部分经节流装置(3) 节流减压形成的低温低压制冷剂流入自然能换热器(8)中换热吸收外界环境的 空气和太阳能热量后回到压縮机(1)，此时回气量增大，压縮机(1)能充分发 挥功率，热泵系统制热功率强大，使得本发明能够高效高速地制热水，快速满 足人们用热要求，在此阶段中，电控装置(5)若感应到自然能换热器(8)和/ 或室外换热器(4)需要除霜，与自然能换热器(8)入口相连的另一控制阀(7) 接通，必要时与节流装置(3)相连的控制阀(7)和/或回气阀(9)可以关闭， 此时一部分或全部经过分流装置(6)的中温中压液态制冷剂流过自然能换热器 (8)可以快速除霜，并且经过自然能换热器(8)加热的空气流经室外换热器 (4)也可以为室外换热器(4)除霜，达到了不停机除霜的优异效果，但是如 果环境温度较低、湿度较大时，如果按此方法对室外换热器(4)除霜效果不佳 时，可以按常规方式即压縮机(1)停机，四通换向阀(10)换向后再启动除霜， 此时，回气阀(9)可以接通，可以是利用自然能换热器(8)吸热化霜而不需 要或只需少量利用室内换热器(2)吸热化霜，使得系统更加高效、安全稳定地 工作；当水温较高(如达到或高于40'C)时，与自然能换热器(8)入口相连的 另一控制阀(7)接通，此时一部分经过分流装置(6)的中温中压液态制冷剂流入自然能换热器(8)，并经节流装置(3)节流减压形成低温低压的制冷剂流 入室外换热器(4)吸热蒸发后经四通换向阀(10)的低压出气口回到压縮机(1 )， 此时室外换热器(4)成为系统储液器，可以防止流入蒸发器中的冷媒过多、系 统回气及排气压力过高等不利状况，并且流过自然能换热器(8)中的中温中压 液态制冷剂还能与外界环境的空气换热充分冷凝或过冷，加热的空气流过室外 换热器(4)与室外换热器(4)中的低温低压制冷剂热交换增加回气蒸发量及 回气温度，保证系统安全稳定、快速高效地制热，直至热水温度设定值，进入 待机保温状态。在此阶段中，与节流装置(3)相连的控制阀(7)和/或回气阀 (9)关闭或者是适时关闭或接通，当与节流装置(3)相连的控制阀(7)接通 时可以为系统泻压或增荷，当回气阀(9)接通时可以为系统泻压或卸荷，保证 本发明的性能更加稳定，若室外换热器(4)需要除霜，可以按常规方式即压縮 机(1)停机，四通换向阀(10)换向后再启动除霜，此时，回气阀(9)可以 接通，可以是利用自然能换热器(8)吸热化霜而不需要或只需少量利用室内换 热器(2)吸热化霜，使得系统更加高效、安全稳定地工作。
本发明热水速度快，与现有技术的普通热泵相比，显著地提升了整机综合 制热能力及性能系数，大大地增加了本热泵的使用寿命，尤其适合制造成为室 外摆放的高效自然能热泵热水器或高效自然能热泵空调器。
实施例三 一种高效自然能热泵，主要有压縮机(1)、选通阀(11)、水冷 凝器(12)、选通装置(13)、四通换向阀(10)、室内换热器(2)、节流装置(3)、 和室外换热器(4)构成，并由适量的铜管等配件依次连接成制冷剂闭合循环通 路系统，该系统由电控装置(5)控制工作，特别的是上述系统中室内换热器(2) 制冷剂出口通过一设有控制阀(7)的分流装置(6)分成两路，其中一路通过 相应的铜管等配件与节流装置(3)相连，经串接有一控制阀(7)的另一路通过相应的铜管等配件与一个自然能换热器(8)入口相连，该自然能换热器(8) 的出口通过相应的铜管等配件与节流装置(3)相连，另外有一个回气阀(9) 的入口也与自然能换热器(8)制冷剂入口相连，该回气阀(9)的出口通过相 应的铜管等配件与压縮机(1)的一个回气口相连。控制阀(7)、回气阀(9) 和选通装置(13)在此可以用二位二通电磁阀，也可以是其它电磁阀、电子膨 胀阀或机械阔等；室内换热器(2)及水冷凝器(12)在此可以用板式换热器、 套管式换热器等液体冷却换热器并通过相应的循环泵与外接水箱循环换热，当 然也可以是设有制冷剂通道的保温水箱，与室内换热器(2)循环换热的水箱还 与风机旁管循环换热，形成中央空调系统，室内换热器(2)及水冷凝器(12) 具有进、出水口；分流装置(6)是一个三通与控制阀(7)的组合体，可以是 一体式也可以是分散组合式；室外换热器(4)在此选用风机旁管式翅片换热器， 自然能换热器(8)在此选用朝阳面附着有太阳能选择性吸收性材料的直膨式太 阳能蒸发换热器或者是朝阳面附着有太阳能选择性吸收性材料、背阳面设置有 风机的直膨式太阳/空气能蒸发换热器；选通阀(11)可以为二位三通电磁阀， 在此选择一个四通换向阀，可以将该四通换向阀改装焊接，将其低压出气口焊 死，并将其换向电磁阀的低压端毛细管改焊到系统的低压回气管路上；节流装 置(3)在此可以选用具有四个连接口的毛细管与单向阀及电子膨胀阀的组合体， 可以是一体式也可以是分散组合式，需要时节流装置(3)也可以是由毛细管、 电磁阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、手调阀、单向阀、卸荷阀和压力调整阀等 具有节流或控流功能的配件中的一种或多种构成。
水冷凝器(12)可以制生活热水，在水冷凝器(12)或外接保温水箱中的 水温不足而需要加热水的过程当中，受电控装置(5)的控制，高温高压的制冷 剂由压缩机(1)压出经选通阀(11)的选择引入到水冷凝器(12)与其中经热水循环泵驱动循环流动的水进行热交换，冷凝形成的中温中压液态制冷剂流向
节流装置(3)及选通装置(13)，当水温较低(如低于40'C)时，选通装置(13) 关闭，此时水冷凝器(12)与室内换热器(2)或室外换热器(4)形成相对并 联结构工作状态，中温中压液态制冷剂经节流装置(3)节流减压形成低温低压 的制冷剂在四通换向阀(10)的预先换向选择下流入室内换热器(2)或室外换 热器(4)中换热吸收外界环境的热量，然后经四通换向阀(10)低压出气口回 到压縮机(1)，并且，当水冷凝器(12)是与室外换热器(4)形成相对并联结 构工作状态时，低温低压的制冷剂流过室内换热器(2)中换热吸收外界环境的 空气热量，然后通过四通换向阀(10)的低压出气口回到压縮机(1),此时低 温低压的制冷剂流过室内换热器(2)可以通过循环泵、外接水箱及风机旁管额 外提供空调制冷，而当水冷凝器(12)是与室内换热器(2)形成相对并联结构 工作状态时，低温低压的制冷剂流过室外换热器(4)中换热吸收外界环境的空 气热量，然后通过四通换向阀(10)的低压出气口回到压缩机(1)，在需要时， 回气阀(9)接通， 一部分经节流装置(3)节流减压形成的低温低压制冷剂流 入自然能换热器(8)中换热吸收外界环境的自然能热量后回到压縮机(1)，当 阳光充足或白天时主要吸收太阳能的热量，当阳光不足或夜晚时，可转而主要 吸收空气能，若自然能换热器(8)还结合有风机，则还可启动风机加速空气能 的吸收，此时回气量增大，压縮机(1)能充分发挥功率，热泵系统制热功率强 大，使得本发明能够高效高速地制热水，快速满足人们用热要求，在此阶段中， 电控装置(5)若感应到自然能换热器(8)需要除霜，与自然能换热器(8)入 口相连的控制阀(7)接通，必要时回气阀(9)可以关闭，此时一部分经过分 流装置(6)的中温中压液态制冷剂流过自然能换热器(8)可以快速除霜，达 到了不停机除霜的优异效果，但是如果电控装置(5)感应到室外换热器(4)需要除霜时，可以按常规方式即压縮机(1)停机，选通阀(11)及四通换向阀
(10)换向后再启动除霜，此时，回气阀(9)可以接通，可以是利用自然能换 热器(8)吸热化霜而不需要或只需少量利用室内换热器(2)吸热化霜，使得 系统更加高效、安全稳定地工作；当水温较高(如达到或高于4(TC)时，选通 装置(13)接通连接至四通换向阀(10)高中压入口的选通通路，此时水冷凝 器(12)与室内换热器(2)或室外换热器(4)形成相对并联结构和相对串联 结构同时并存的工作状态， 一部分中温中压的制冷剂在四通换向阀(10)的预 先换向选择下流入室内换热器(2)或室外换热器(4)中进一步冷凝放热再流 入节流装置(3),经节流减压形成低温低压的制冷剂，接着进入室外换热器(4) 或室内换热器(2)吸收外界环境的热量，然后经四通换向阀(10)低压出气口 回到压縮机(1)，此时当水冷凝器(12)是具有与室内换热器(2)形成相对串 联结构工作状态时， 一部分中温中压制冷剂流过室内换热器(2)，室内换热器
(2)兼做储液器，可以防止制冷剂量过多，系统高、低压过高，还可以提供一 定的热量通过循环泵、外接水箱及风机旁管提供空调取暖，尤其是在天气寒冷 的季节可以使得本机不至于在制热水时空调制热等候时间过长，同时还可以使 得中温中压制冷剂进一步冷凝甚至过冷，在不需要取暖时也可以关闭室内换热 器(2)的换热功能而单独制热水，需要时回气阀(9)接通，控制阀(7)关闭， 一部分经节流装置(3)节流减压形成的低温低压制冷剂流入自然能换热器(8) 中换热吸收外界环境的自然能热量后回到压縮机(1)，当阳光充足或白天时主 要吸收太阳能的热量，当阳光不足或夜晚时，可转而主要吸收空气能，若自然 能换热器(8)还结合有风机，则还可启动风机加速空气能的吸收，此时回气量 增大，压縮机(1)能充分发挥功率，热泵系统制热功率强大，使得本发明能够 高效高速地制热水，快速满足人们用热要求；当水冷凝器(12)是具有与室外换热器(4)形成相对串联结构工作状态时， 一部分中温中压制冷剂流过室外换 热器(4)，室外换热器(4)兼做储液器，可以防止制冷剂量过多，系统高、低 压过高，也可以使中温中压制冷剂进一步冷凝甚至过冷，使得室内换热器(2) 可以通过循环泵、外接水箱及风机旁管高效地提供大量冷量以供制冷，此时回 气阀(9)可以关闭。如此工作至设定的水温为止。如此即达到了单独制热水或 热水、空调同时供应的目的。
当热水达到设定温度而需要空调时，受电控装置(5)的控制，经选通阀(11) 的选择，高温高压的制冷剂由压縮机(1)压出可以旁通不经过水冷凝器(12) 而流向四通换向阀(10)高中压制冷剂入口，通过四通换向阀(10)的选择再 在室内换热器(2)或室外换热器(4)中换热冷凝并经过节流装置(3)节流减 压后进入室外换热器(4)或室内换热器(2)吸收外界环境的热量，然后经四 通换向阀(10)低压出气口回到压縮机(1)。当高温高压制冷剂流过室外换热 器(4)时，室内换热器(2)可以通过循环泵、外接水箱及风机旁管提供大量 冷量以供制冷；当高温高压制冷剂流过室内换热器(2)时，室内换热器(2) 可以通过循环泵、外接水箱及风机旁管提供大量热量以供取暖，此时当空调冷 媒水水温较低(如低于4(TC)时，与自然能换热器(8)入口相连的控制阀(7) 关闭，此时经过分流装置(6)的中温中压液态制冷剂只流入节流装置(3)并 经节流装置(3)节流减压形成低温低压的制冷剂流入室外换热器(4)中换热 吸收外界环境的空气热量，然后通过四通换向阀(10)的低压出气口回到压縮 机(1)，在需要时，回气阀(9)接通， 一部分经节流装置(3)节流减压形成 的低温低压制冷剂流入自然能换热器(8)中换热吸收外界环境的自然能热量后 回到压縮机(1)，当阳光充足或白天时主要吸收太阳能的热量，当阳光不足或 夜晚时，可转而主要吸收空气能，若自然能换热器(8)还结合有风机，则还可启动风机加速空气能的吸收，此时回气量增大，压縮机(1)能充分发挥功率， 热泵系统制热功率强大，使得本发明能够高效高速地空调制热，快速满足人们
用热要求，在此阶段中，电控装置(5)若感应到自然能换热器(8)需要除霜， 与自然能换热器(8)入口相连的控制阀(7)接通，必要时回气阀(9)可以关 闭，此时一部分经过分流装置(6)的中温中压液态制冷剂流过自然能换热器(8) 可以快速除霜，达到了不停机除霜的优异效果，但是如果电控装置(5)感应到 室外换热器(4)需要除霜时，可以按常规方式即压縮机(1)停机，四通换向 阀(10)换向后再启动除霜，此时，回气阀(9)可以接通，可以是利用自然能 换热器(8)吸热化霜而不需要或只需少量利用室内换热器(2)吸热化霜，使 得系统更加高效、安全稳定地工作；当空调冷媒水水温较高(如达到或高于40 °C)时，与自然能换热器(8)入口相连的控制阀(7)接通，此时一部分经过 分流装置(6)的中温中压液态制冷剂流入自然能换热器(8)，并经节流装置(3) 节流减压形成低温低压的制冷剂流入室外换热器(4)吸热蒸发后经四通换向阀 (10)的低压出气口回到压縮机(1),此时自然能换热器(8)成为系统储液器， 可以防止流入蒸发器中的冷媒过多、系统回气及排气压力过高等不利状况，并 且流过自然能换热器(8)中的中温中压液态制冷剂还能与外界环境的空气换热 充分冷凝或过冷，保证系统安全稳定、快速高效地制热，直至达到空调冷媒水 热水温度设定值，进入待机保温状态。在此阶段中，回气阀(9)关闭或者是适 时关闭或接通，当回气阀(9)接通时可以为系统泻压或卸荷，保证本发明的性 能更加稳定，若室外换热器(4)需要除霜，可以按常规方式即压縮机(1)停 机，四通换向阀(10)换向后再启动除霜，此时，回气阀(9)可以接通，可以 是利用自然能换热器(8)吸热化霜而不需要或只需少量利用室内换热器(2) 吸热化霜，使得系统更加高效、安全稳定地工作，如此达到冷暧空调分别供应的目的。
本实施例的高效自然能热泵，可以一机两用，其空调制冷、制热及热水速 度与现有技术的热水空调器相比相对较快，综合性能更加优异，使用寿命长， 尤其适用于制造高效自然能热泵中央热水空调器。
以上仅是本发明的几种典型实施例，在需要时，本发明还可以做各种常规 零配件的增减变换或常规技术以及控制方式、参数数据的调整、搭配，以使得 本发明获得各种需求领域的最佳使用效果。
权利要求
1、高效自然能热泵，主要有压缩机(1)、室内换热器(2)、节流装置(3)和室外换热器(4)构成，并由相应的制冷剂通道连接成制冷剂闭合循环系统，该系统由电控装置(5)控制工作，其特征在于上述循环系统中的室内换热器(2)制冷剂出口之后还串接有一个分流装置(6)，该分流装置(6)设有控制阀(7)并且该分流装置(6)将室内换热器(2)制冷剂出口之后的制冷剂通道至少分成两个制冷剂流通通路，其中至少有一个制冷剂流通通路通过相应的制冷剂通道与节流装置(3)相连，至少有另一个能够被控制阀(7)控制制冷剂流通流量和/或通、断的制冷剂流通通路通过相应的制冷剂通道与至少一个自然能换热器(8)的入口相连，该自然能换热器(8)的出口通过相应的制冷剂通道与节流装置(1)相连。
2、 根据权利要求1所述的高效自然能热泵，其特征在于所述的自然能换热器(8) 至少有一个入口通过相应的制冷剂通道与至少一个回气阀(9)的至少一个入 口相连，该回气阀(9)的至少一个出口通过相应的制冷剂通道与室外换热器(4) 的至少一个出口相连或该回气阀(9)的至少一个出口通过相应的制冷剂通道 与室外换热器(4)至压縮机(1)回气口之间的制冷剂回气通道相连，也可以是该 回气阀(9)的至少一个出口通过相应的制冷剂通道与压縮机(1)的至少一个回 气口相连。
3、 根据权利要求2所述的高效自然能热泵，其特征在于所述的自然能换热器(8) 为太阳能吸收式换热器和/或所述的自然能换热器(8)与室外换热器(4)及风 机结合构成空气能风冷式换热器，也可以是所述的自然能换热器(8)为太阳能 吸收式换热器并且所述的自然能换热器(8)同时与风机结合构成空气能风冷 式换热器。
全文摘要
高效自然能热泵，属热泵应用技术领域，主要由压缩机(1)、室内换热器(2)、节流装置(3)和室外换热器(4)等制冷剂通道连接成制冷剂闭合循环系统并由电控装置(5)控制，其特点是室内换热器(2)通过串接设有控制阀(7)的分流装置(6)被分流装置(6)分成至少两个制冷剂输出通路，其中至少一路与节流装置(3)相连，能够被控制阀(7)控制流通的至少另一路与至少一个自然能换热器(8)的入口相连，该自然能换热器(8)的出口与节流装置(3)相连，而且自然能换热器(8)的入口还与回气阀(9)入口相连，回气阀(9)出口与回气管路相连。本机可以利用自然能源高效快速制热，减少结霜、防止压缩机(1)缺油、液击及高温高压损坏，使用寿命长，适用泛围广。
文档编号F25B13/00GK101290175SQ20071010270
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者秦恩溢 申请人:惠州市思想科技有限公司