一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种外盘式空气源热泵热水器的主机系统，具体为一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器。包括配合连接的空气源热泵主机和储热水箱，其特征在于所述的空气源热泵主机包括压缩机、气液分离器、换向四通阀、过滤器、自动卸荷装置、自动冷凝器和吸热蒸发器。本实用新型的自动冷凝系统对热泵热水器的能效不会产生影响，另外，一是可以降低冷凝盘管的长度和成本，二是能确保热泵热水器在各种(高、低温)环境中都能稳定运行，三是因系统采用的介质（制冷剂）是与空调一致的介质(制冷剂)，因此，维修更方便、维修成本也更低。
【专利说明】一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种外盘式空气源热泵热水器的主机系统，具体为一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器。
【背景技术】
[0002]沿用多年的空气源热泵热水器主机，因受介质(制冷剂)特性的限制，所问世的(夕卜盘式)空气源热泵热水器主机均尚未突破环境温度大于40°C、水温高于55°C时系统会出现过压保护的现象，这无疑是对热泵热水器主机会带来压缩机寿命缩短的现象。为解决这一瓶颈，目前，在其高温环境下，系统(高压)压力只能采取以下方式来降低于2.SMpa值以内:
[0003]一、采用混合介质(制冷剂)，其弊端在于:
[0004]1、因混合介质(制冷剂)在市场上属于特种非常用制冷剂，很难在一般市场上采购得到，从而带来维修不便和成本过高的现象；
[0005]2、受混合介质(制冷剂)特性的影响和限制，在冬季时混合介质的能效一般会低于采用制冷剂R22设备的35%左右。因此，也带来了能效降低的问题。
[0006]二、增加外冷凝盘管的截面积或长度的形式来降低系统的高压压力，其弊端在于:
[0007]1、制作工艺复杂；
[0008]2、成本过高；
[0009]3、在环境温度差异过大时，系统会引发不稳定的现象。
[0010]三、在节流毛细管组或在热力膨胀阀、电子膨胀阀旁并联一只机械式或电动式的卸荷阀方式来调节系统的高压压力，其弊端在于:
[0011]由于该工艺的卸荷阀进口是与毛细管组的进口相连，出口是与毛细管组的出口相并联，这样无疑会导致当卸荷阀因压力过高开启时，虽然系统得到了卸荷，但由于系统内的高温依然存在，因此，该工艺会引发压缩机的回气温度和压力也会随之升高的，而回气温度和压力的升高又会导致排气温度和压力剧烈升高的恶性循环现象。所以，该工艺的故障率高于采用混合介质的故障率，因此，也尚未得到广泛应用。
实用新型内容
[0012]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器的技术方案。
[0013]所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，包括配合连接的空气源热泵主机和储热水箱，其特征在于所述的空气源热泵主机包括压缩机、气液分离器、换向四通阀、过滤器、自动卸荷装置、自动冷凝器和吸热蒸发器，换向四通阀的四个端口分别为换向四通阀进气端口、换向四通阀常开端口、换向四通阀常闭端口和换向四通阀回气端口，压缩机一端连接换向四通阀进气端口，压缩机另一端连接气液分离器出口，换向四通阀常开端口连接储热水箱的进口，储热水箱的出口经第二 Y型三通分别与过滤器进口和自动冷凝器进口相连，过滤器出口连接节流装置，自动冷凝器出口与自动卸荷装置进口相连，节流装置、自动卸荷装置出口通过第一 Y型三通与吸热蒸发器进口相连，吸热蒸发器出口连接换向四通阀常闭端口，换向四通阀回气端口连接气液分离器进口。
[0014]所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，其特征在于所述的换向四通阀常开端口与储热水箱的进口之间设置高压气角阀。
[0015]所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，其特征在于所述的储热水箱的出口与第二 Y型三通之间设置主机液角阀。
[0016]所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，其特征在于所述的自动冷凝器和吸热蒸发器共用一个风机。
[0017]本实用新型的自动冷凝系统对热泵热水器的能效不会产生影响，另外，一是可以降低冷凝盘管的长度和成本，二是能确保热泵热水器在各种(高、低温)环境中都能稳定运行，三是因系统采用的介质(制冷剂)是与空调一致的介质(制冷剂)，因此，维修更方便、维修成本也更低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]图2为自动冷凝器和自动卸荷装置的局部放大图；
[0020]图中:1-压缩机、2-换向四通阀、3-高压气角阀、4-储热水箱、5-主机液角阀、6-气液分离器、7-节流装置、8-气液分离器进口、9-第一 Y型三通、10-过滤器、11-自动卸荷装置、12-第二 Y型三通、13-自动冷凝器、14-吸热蒸发器、A-换向四通阀进气端口、B-换向四通阀常开端口、C-换向四通阀常闭端口、D-换向四通阀回气端口、E-吸热蒸发器出口、F-吸热蒸发器进口、G-自动冷凝器出口、H-自动冷凝器进口、1-风机、J-空气流动方向、K-介质流动方向、L-自动卸荷装置出口、N-过滤器进口、O-自动卸荷装置进口。
【具体实施方式】
[0021]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细说明:
[0022]一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，包括配合连接的空气源热泵主机和储热水箱4，其中空气源热泵主机包括压缩机1、气液分离器6、换向四通阀2、过滤器10、自动卸荷装置11、自动冷凝器13和吸热蒸发器14，换向四通阀2的四个端口分别为换向四通阀进气端口 A、换向四通阀常开端口 B、换向四通阀常闭端口 C和换向四通阀回气端口 D，压缩机I 一端连接换向四通阀进气端口 A，压缩机I另一端连接气液分离器出口，换向四通阀常开端口 B连接储热水箱的进口，储热水箱的出口经第二 Y型三通12分别与过滤器进口 N和自动冷凝器进口 H相连，过滤器出口连接节流装置7，自动冷凝器出口 G与自动卸荷装置进口 O相连，节流装置7、自动卸荷装置出口 L通过第一 Y型三通9与吸热蒸发器进口 F相连，吸热蒸发器出口 E连接换向四通阀常闭端口 C，换向四通阀回气端口 D连接气液分离器进口8。
[0023]具体地，可以在换向四通阀常开端口 B与储热水箱的进口之间设置高压气角阀3，在储热水箱的出口与第二 Y型三通12之间设置主机液角阀5，且自动冷凝器13和吸热蒸发器14共用一个风机I散热。
[0024]本实用新型的工作原理:如图1-2所示，压缩机I在上电运行状态下，将其系统内的介质(制冷剂)压缩成高压高温气体由换向四通阀进气端口A换向给换向四通阀常开端口 B，由高压气角阀3进入储热水箱4的进口，高压高温气体经储热水箱4内的冷凝盘管冷凝后形成高压中温液态，然后，由主机液角阀5送给第二 Y型三通12的进口，第二 Y型三通一端进入自动冷凝器进口 H，第二 Y型三通另一端分流给过滤器进口 N，经过滤器10过滤后再进入节流装置7，经节流装置7节流后形成低温液态进入第一 Y型三通9，再与自动卸荷装置出口 L相交接一同再与吸热蒸发器进口 F相连(当环境温度高于40度，储热水箱内的水温大于55度时,该系统内的高压中温液态就会形成高压高温气态,一但系统过压，自动卸荷装置11就会自动开启，此时，高温高压气态介质会自动通过自动冷凝器进口 H进入自动冷凝器13，在风机I的交换作用下会自动将自动冷凝器的高温热量带走，从而使系统内的高温高压气态介质冷凝成常温液态，由自动冷凝器出口 G进入自动卸荷装置进口 0，然后，再由自动卸荷装置出口 L与节流后的系统在第一 Y型三通9处交接)，吸热蒸发器14在风机I换风的作用下使蒸发内的低温低压介质吸取空气中的热量而被蒸发成低温气态，然后从吸热蒸发器出口 E再进入换向四通阀常闭端口 C，经换向四通阀回气端口 D进入气液分离器6，从而形成一个周而复始的循环压缩、蒸发吸热和冷凝的循环过程，以完成热泵的制取热水的工作原理(其中J为空气流动方向、K为介质流动方向)。
[0025]本实用新型自动冷凝器的衡压系统具有以下优点:
[0026]一:当系统高压压力超过限制压力时，自动卸荷装置11会自动开启，此时，高温高压气态介质会由自动冷凝器13在通过风机I的换风作用下来将自动冷凝器内的高温高压气态介质中的热量带走，从而冷凝成常温液态，使压力下降至2.SMpa范围内；
[0027]二:该系统的结构简单，比以前只在节流装置旁再并联一组卸荷装置而无自动冷凝功能的技术在性能方面更加稳定，成本也更有优势。
[0028]本实用新型自动冷凝器的衡压系统结构原理的主要核心点是:
[0029]1.当系统压力超过额定压力时，自动卸荷装置11会自动开启卸荷，此时，储热水箱盘管冷凝后的中温高压介质(制冷剂)会自动由进入自动冷凝器进口 H，然后，经自动冷凝器冷凝成常温液态经自动冷凝器出口 G进入自动卸荷阀装置进口 0，卸荷后的低压介质由自动卸荷装置出口 L进入第一 Y型三通9的进口，然后，与节流装置的出口一同并联进入吸热蒸发器进口 F进行蒸发吸热后从吸热蒸发器出口 E再进入换向四通阀常闭端口 C，经换向四通阀回气端口 D进入气液分离器6，从而形成系统压力在过高卸荷时，系统内的高温高压介质能通过自动冷凝器13的冷凝作用使压力下降至2.SMpa范围内；
[0030]2.可以确保空气源热泵热水器主机系统在过压卸荷时自动降低系统高温高压的作用；
[0031]3.可以确保压缩机回气温度始终保持平衡状态；
[0032]4.介质可以采用与空调通用的介质(制冷剂)。
【权利要求】
1.一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，包括配合连接的空气源热泵主机和储热水箱，其特征在于所述的空气源热泵主机包括压缩机、气液分离器、换向四通阀、过滤器、自动卸荷装置、自动冷凝器和吸热蒸发器，换向四通阀的四个端口分别为换向四通阀进气端口、换向四通阀常开端口、换向四通阀常闭端口和换向四通阀回气端口，压缩机一端连接换向四通阀进气端口，压缩机另一端连接气液分离器出口，换向四通阀常开端口连接储热水箱的进口，储热水箱的出口经第二Y型三通分别与过滤器进口和自动冷凝器进口相连，过滤器出口连接节流装置，自动冷凝器出口与自动卸荷装置进口相连，节流装置、自动卸荷装置出口通过第一 Y型三通与吸热蒸发器进口相连，吸热蒸发器出口连接换向四通阀常闭端口，换向四通阀回气端口连接气液分离器进口。
2.根据权利要求1所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，其特征在于所述的换向四通阀常开端口与储热水箱的进口之间设置高压气角阀。
3.根据权利要求1所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，其特征在于所述的储热水箱的出口与第二 Y型三通之间设置主机液角阀。
4.根据权利要求1所述的一种带自动冷凝和卸荷功能的热泵热水器，其特征在于所述的自动冷凝器和吸热蒸发器共用一个风机。
【文档编号】F25B41/04GK204027064SQ201420467998
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】朱文龙 申请人:朱文龙