一种板片蒸发冷凝式冷热水机组的制作方法

本发明涉及空调与制冷技术领域，具体说是一种板片蒸发冷凝式冷热水机组。

背景技术：

当前的蒸气压缩式热泵空调机组按照冷凝方式可分为水冷热泵空调机组、风冷热泵空调机组和地源热泵空调机组。其中，风冷热泵空调机组采用强制通风方式实现冷凝器内制冷剂与空气的热交换，其在夏季室外环境温度较高时，热交换效果差，易导致系统的冷凝压力和冷凝温度偏高，从而影响制冷系统的整体性能；当冬季制热时，尤其是当室外环境空气湿度较大时，蒸发器的换热表面易结霜，减小了机组的有效制热工作时间，降低了系统的整体制热性能。水冷热泵空调机组是通过冷却水在冷凝器内实现热交换，其不足之处是系统比较复杂，需要额外增加水泵和冷却塔循环系统，增加了设备成本，同时设备布置也受到了一定的限制。地源热泵空调机组对水源的水量和水质有较高的要求，其实际应用存在冷热负荷不平衡和建筑地理条件的限制，且需要大量的埋管空间。此外，现有蒸发器供液方式也存在诸如干式蒸发系统的整体能效比偏低、满液式蒸发系统的制冷剂充注量大、降膜蒸发系统不易实现均匀布液等问题。因而市场需要更高效换热的、更安全可靠的、更节能环保的蒸发系统，从而提高蒸发器的换热性能。

近年来，风冷蒸发冷凝式换热器获得行业越来越多的关注，其靠换热器外表面上循环喷淋水和强制对流空气的耦合换热，与传统的干式风冷换热器相比，可以有效提高换热系数、降低冷凝压力或提高蒸发压力。专利96200559.2的风冷蒸发换热器采用一种圆管作为换热元件；专利01211774.9的风冷蒸发换热器采用椭圆管作为换热元件，专利200920087731.9风冷蒸发换热器采用翅片管管束为换热元件，专利200510076870.8的风冷蒸发换热器采用板片作为换热元件，专利200910038011.8的风冷蒸发换热器采用带填料的板片作为换热元件。

从风冷蒸发冷凝式换热器发展趋势来看，风冷板片蒸发冷凝式换热器具有更好的技术优势和发展前景，但由于板片换热器内侧通道换热面积一般比较大，通道内部的制冷剂流量相对不足，换热面积未能得到充分的利用，其换热效果还可以进一步提高。

针对该技术问题，专利200910244119.5的热泵空调系统通过采用液泵，在夏季制冷工况(或冬季制热工况)下可以向蒸发器(或蒸发式冷凝器)供液，蒸气侧入口为纯液相制冷剂，且蒸发侧制冷剂流量相对较大，可以获得比传统的干式蒸发器或满液式蒸发 器更高的换热效率；但是该专利额外增加了制冷剂循环液泵，增大了系统功耗，对系统整体能效的提升不利。

从以上分析可知，现有板片蒸发冷凝式热泵空调系统中，由于板片换热器制冷侧通道内制冷剂的流量不足，板片换热器的换热面积没有被充分利用，板片换热器的整体换热效果仍不理想，急待进一步的改进。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种板片蒸发冷凝式冷热水机组，包括压缩机、油分离器、四通换向阀、水侧换热器、电磁阀、干燥过滤器、调压阀、引射器、板片式换热器和低压储液器；

所述压缩机、油分离器和四通换向阀依次相连，所述四通换向阀的四个端口分别为A端、B端、C端和D端；所述油分离器与四通换向阀的B端相连；

所述水侧换热器的进口与四通换向阀的C端相连，且水侧换热器的出口、电磁阀、干燥过滤器、调压阀和引射器依次相连；

所述四通换向阀的A端与板片式换热器相连；

所述四通换向阀的D端与低压储液器相连；

所述引射器共设有E、F、G三个端口；所述调压阀与引射器的E端相连、所述引射器的F端与低压储液器底部接口相连，且低压储液器的入口还与压缩机1相连；所述引射器的C端与板片式换热器相连，板片式换热器与四通换向阀的A端相连。

作为优选，所述水侧换热器与电磁阀之间还设置有第一单向阀，所述第一单向阀的流通方向是从水侧换热器流向电磁阀。

作为优选，所述引射器的G端口设置有两条支路，一条支路通过第二单向阀连接至板片式换热器，另一条支路则通过第三单向阀连接到水侧换热器的出口与第一单向阀之间；所述第二换向阀与板片式换热器之间还设有一分支路，该分支路通过第四单向阀连接至第一单向阀与电磁阀之间。

有益效果：本发明与传统技术方案相比具有以下优点：

(1)本发明通过制冷剂引射再循环，使得系统在制冷模式或制热模式下运行时蒸发器入口的制冷剂流量增加，制冷剂两相干度减小和换热系数增大，可有效减小板片式换热器的面积；

(2)本发明不使用节流装置，通过引射器实现膨胀降压过程，减小了制冷膨胀过程中的不可逆损失，可提高系统整体性能。

附图说明

图1为本发明的系统流程示意图；

图2为本发明的系统制冷流程示意图；

图3为本发明的系统制热流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的举例说明。

如图1所示，一种板片蒸发冷凝式冷热水机组，包括压缩机1、油分离器2、四通换向阀3、水侧换热器4、电磁阀5、干燥过滤器6、调压阀7、引射器8、板片式换热器9和低压储液器10；其中的压缩机1、油分离器2和四通换向阀3依次相连，所述四通换向阀3的四个端口分别为A端、B端、C端和D端；所述油分离器2与四通换向阀3的B端相连。

水侧换热器4的进口与四通换向阀3的C端相连，且水侧换热器4的出口、电磁阀5、干燥过滤器6、调压阀7和引射器8依次相连；四通换向阀3的A端与板片式换热器9相连；四通换向阀3的D端与低压储液器10相连；

本发明的引射器8共设有E、F、G三个端口；所述调压阀7与引射器8的E端相连、所述引射器8的F端与低压储液器10底部接口相连，且低压储液器10的入口还与压缩机1相连；所述引射器8的C端与板片式换热器9相连，板片式换热器9与四通换向阀3的A端相连，引射器8的G端口设置有两条支路，一条支路通过第二单向阀12连接至板片式换热器9，另一条支路则通过第三单向阀13连接到水侧换热器4的出口与第一单向阀11之间；所述第二换向阀12与板片式换热器9之间还设有一分支路，该分支路通过第四单向阀14连接至第一单向阀11与电磁阀5之间

水侧换热器4与电磁阀6之间还设置有第一单向阀11，所述第一单向阀11的流通方向是从水侧换热器4流向电磁阀6。

本发明的分为制冷模式和制热模式两种工作模式，其中的制冷模式如图2所示：从压缩机流出的高压制冷剂经过油分离器后，进入四通换向阀的B端口，从四通换向阀3的A端口进入板片式换热器内冷却冷凝，冷却冷凝后的高压液态制冷剂通过第四单向阀、电磁阀、干燥过滤器和调压阀后，送入引射器的E端口，作为引射器的高压工作流体；低压储液器底部的低压液态制冷剂被高压工作流体抽吸至引射器的F端口，作为低压引射流体；高压工作流体和低压引射流体在引射器内部混合并膨胀变成低压两相制冷剂，从引射器9的G端口流出，经第三单向阀后被送入水侧换热器内吸热蒸发，将低压储液器底部的低压液态制冷剂抽吸至引射器内，从引射器流出的低压两相混合制冷剂进入四通换向阀的C端口，从四通换向阀的D端口流出后进入低压储液器内，经过气液 分离后，低压气态制冷剂被压缩机吸入，完成一个制冷循环。

本发明的制热模式如图3所示：从压缩机流出的高压制冷剂经过油分离器后，进入四通换向阀的B端口，从四通换向阀的C端口流出后进入水侧换热器内冷却冷凝，冷却冷凝后的高压制冷剂通过第一单向阀、电磁阀、干燥过滤器和调压阀，然后送入引射器的E端口，作为引射器的高压工作流体；低压储液器底部的低压液态制冷剂被高压工作流体抽吸至引射器的F端口，作为低压引射流体；高压工作流体和低压引射流体在引射器内部混合并膨胀变成低压两相制冷剂，从引射器的G端口流出，经第二单向阀后被送入板片式换热器内吸热蒸发，然后进入四通换向阀的A端口，从四通换向阀的D端口流出后进入低压储液器内，经过气液分离后，被压缩机吸入，完成一个制热循环。

本发明通过制冷剂引射再循环，使得系统在制冷模式或制热模式下运行时蒸发器入口的制冷剂流量增加，制冷剂两相干度减小和换热系数增大，可有效减小板片式换热器的面积；本发明不使用节流装置，通过引射器实现膨胀降压过程，减小了制冷膨胀过程中的不可逆损失，可提高系统整体性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。