全热回收制冷系统的制作方法

本发明涉及热泵系统技术领域，具体而言，涉及一种全热回收制冷系统。

背景技术：

全热回收制冷系统可以同时解决空调和热水需求，因此越来越受到用户的欢迎。现有技术中，此类机组一般由三个换热器组成，在常规情况下，一般仅有两个换热器参与冷媒循环，剩下一个换热器则处于闲置状态，当闲置换热器处于低压侧时有很大的冻裂风险，并且闲置换热器处会存积一定量的压缩机润滑油，这会对压缩机运转不利。

参见图1所示，现有技术中存在一种全热回收制冷系统，该系统具有两个储液器，5个单向阀、两个节流电子膨胀阀。实现全热回收的4种模式。储液器1布置在热回收换热器液管上，用于热水和热回收模式，储液器2布置在板换出口液管上，用于制热模式。

上述方案在模式切换或除霜时，有大量回液风险，比如说热水模式运行后，储液器1和高效罐3中会积累大量制冷剂液体，模式转换为制冷模式后，热回收高效罐3和储液器1内的制冷剂会通过四通阀1回到压缩机4，造成回液。再例如制热模式运行时，板换5作为冷凝器和其出口的储液器2中积累大量制冷剂，在转为热水模式后也会回到压缩机造成回液。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种全热回收制冷系统，以解决现有技术中的全热回收制冷系统成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种全热回收制冷系统，包括压缩机、第一四通阀、第二四通阀、空气侧换热器、第一节流元件、第二节流元件、热回收换热器、水侧换热器、储液器、第一分流管道、第二分流管道；所述第一四通阀包括第一阀口、第二阀口、第三阀口以及第四阀口，所述第一阀口与所述压缩机的出口连通，所述第三阀口与所述热回收换热器的第一端口连接，所述第四阀口与所述热回收换热器的第二端口连接；所述第二四通阀包括第一控制阀口、第二控制阀口、第三控制阀口以及第四控制阀口，所述第一控制阀口与所述第二阀口连接，所述第二控制阀口与所述空气侧换热器的第一端连接，所述第三控制阀口与所述压缩机的入口连接，所述第四控制阀口与所述水侧换热器的第一端口连接；所述第一分流管道包括第一支路、第二支路以及第三支路，所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端均与所述第三支路的第一端连接，所述第一支路的第二端与所述热回收换热器的第一端口连接，所述第二支路的第二端与所述水侧换热器的出口连接，所述第三支路的第二端与所述储液器的入口连接；所述第二分流管道包括第一主管路、第一分支以及第二分支，所述第一分支的第一端和所述第二分支的第一端和第一主管路的第一端连接，所述第一主管路的第二端与所述水侧换热器的第二端连接，所述第一主管路上设置有所述第一节流元件，所述第一分支的第二端与所述储液器的出口连接，所述第二分支的第二端与所述空气侧换热器的第二端连接，所述第一分支与所述第二分支之间通过第一管道连接，所述第一管道上设置有第二节流元件；其中，所述全热回收制冷系统包括制冷循环工作模式、制热循环工作模式以及热水循环工作模式，当所述全热回收制冷系统处于制冷循环工作模式时，所述第一阀口和所述第二阀口连通，所述第三阀口和所述第四阀口连通，所述第一控制阀口和所述第二控制阀口连通，所述第三控制阀口和所述第四控制阀口连通，所述第一节流元件打开预定开度，所述第二节流元件关闭，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒依次经过所述压缩机所述第一阀口、所述第二阀口、所述第一控制阀口、所述第二控制阀口、所述空气侧换热器、第一节流元件、所述水侧换热器、所述第四控制阀口、所述第三控制阀口，最后回流至所述压缩机；当所述全热回收制冷系统处于制热循环工作模式时，所述第一阀口和所述第二阀口连通，所述第三阀口和所述第四阀口连通，所述第一控制阀口和所述第四控制阀口连通，所述第二控制阀口和所述第三控制阀口连通，所述第一节流元件关闭，所述第二节流元件打开预定开度，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒依次经过所述压缩机、所述第一阀口、所述第二阀口、所述第一控制阀口、所述第四控制阀口、所述水侧换热器、所述储液器、所述第二节流元件、所述空气侧换热器、所述第二控制阀口、所述第三控制阀口，最后回流至所述压缩机；当所述全热回收制冷系统处于热水循环工作模式时，所述第一阀口和所述第四阀口连通，所述第二阀口和所述第三阀口连通，所述第一控制阀口和所述第四控制阀口连通，所述第二控制阀口和所述第三控制阀口连通，所述第一节流元件关闭，所述第二节流元件打开预定开度，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒依次经过所述压缩机、所述第一阀口、所述第四阀口、所述热回收换热器、所述储液器、所述第二节流元件、所述空气侧换热器、所述第二控制阀口、所述第三控制阀口，最后回流至所述压缩机。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括制冷热回收循环工作模式，当所述全热回收制冷系统处于制冷+热回收循环工作模式时，所述第一阀口和所述第四阀口连通，所述第二阀口和所述第三阀口连通，所述第一控制阀口和所述第二控制阀口连通，所述第三控制阀口和所述第四控制阀口连通，所述第一节流元件打开预定开度，所述第二节流元件关闭，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒依次经过所述压缩机、所述第一阀口、所述第四阀口、所述热回收换热器、所述储液器、所述第一节流元件、所述水侧换热器、所述第四控制阀口、所述第三控制阀口，最后回流至所述压缩机。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括除霜循环工作模式，当所述全热回收制冷系统处于除霜循环工作模式时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口和所述第四阀口连通，所述第一控制阀口和所述第二控制阀口连通，所述第三控制阀口和所述第四控制阀口连通，所述第一节流元件打开预定开度，所述第二节流元件关闭，所述全热回收制冷系统内的冷媒依次经过所述压缩机、所述第一阀口、所述第二阀口、所述第一控制阀口、所述第二控制阀口、所述空气侧换热器、所述第一节流元件、所述水侧换热器、所述第四控制阀口、所述第三控制阀口，最后回流至所述压缩机。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述第一支路上以防止所述储液器内的冷媒回流至所述热回收换热器内。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述第二支路上以防止所述储液器内的冷媒回流至所述水侧换热器内。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第三单向阀，所述第三单向阀设置在所述第二分支上，所述第三单向阀位于所述第一管道与第二分支连接的位置与第一节流元件之间的管道段上。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括气液分离器，所述气液分离器设置在所述第三控制阀口与所述压缩机的入口之间的管道上。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第三节流元件和第二管道，所述第二管道的第一端与所述第三阀口连接，所述第二管道的第二端与所述气液分离器的入口连接，所述第三节流元件设置在所述第二管道上。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第三管道，所述第三管道连接在所述第二管道的第一端和所述热回收换热器的第一端口之间，所述第三管道上设置有控制阀。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器设置在所述第一分支上，所述第二过滤器设置在所述第二分支上。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器分别设置在所述压缩机的两端。

进一步地，所述全热回收制冷系统还包括制冷剂回收流路，当所述全热回收制冷系统处于制冷循环工作模式和制热循环工作模式时，所述热回收换热器不参与制冷剂循环，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒回收依次经过所述热回收换热器、所述第四阀口、所述第三阀口、所述第二管道、所述气液分离器，最后回收至所述压缩机；当所述全热回收制冷系统处于热水循环工作模式时，所述水侧换热器不参与制冷剂循环，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒回收依次经过所述水侧换热器、所述第四控制阀口、所述第一控制阀口、所述第二阀口、所述第三阀口、所述第二管道、所述气液分离器，最后回收至所述压缩机；当所述全热回收制冷系统处于制冷热回收循环工作模式时，所述空气侧换热器不参与制冷剂循环，此时，所述全热回收制冷系统内的冷媒回收依次经过所述空气侧换热器、所述第二控制阀口、所述第一控制阀口、所述第二阀口、所述第三阀口、所述第二管道、所述气液分离器，最后回收至所述压缩机。

应用本发明的技术方案，本发明中的储液器布置在热回收换热器和水侧换热器的出口端。当全热回收制冷系统处于制热循环工作模式和热水循环工作模式时，制冷剂流经储液器。全热回收制冷系统处于制冷循环工作模式时，冷媒不经过储液器，相对于图1中的结构而言，本发明中的全热回收制冷系统将储液器由两个变成1个，成本降低，且制冷循环工作模式时冷媒不经过储液器，可以减少系统冷媒的充注量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有的全热回收制冷系统的连接关系图；

图2示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于制冷循环工作模式时的冷媒走向图；

图3示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于制热循环工作模式时的冷媒走向图；

图4示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于热水循环工作模式时的冷媒走向图；

图5示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于制冷热回收循环工作模式时的冷媒走向图；

图6示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于除霜循环工作模式时的冷媒走向图；

图7示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于制冷和制热循环工作模式时的冷媒回收图；

图8示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于热水循环工作模式时的冷媒回收图；

图9示意性示出了本发明的全热回收制冷系统处于制冷热回收循环工作模式时的冷媒回收图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、压缩机；20、第一四通阀；21、第一阀口；22、第二阀口；23、第三阀口；24、第四阀口；30、第二四通阀；31、第一控制阀口；32、第二控制阀口；33、第三控制阀口；34、第四控制阀口；40、空气侧换热器；50、第一节流元件；60、第二节流元件；70、热回收换热器；80、水侧换热器；90、储液器；100、第一分流管道；101、第一支路；102、第二支路；103、第三支路；110、第二分流管道；111、第一主管路；112、第一分支；113、第二分支；120、第一单向阀；130、第二单向阀；140、第三单向阀；150、第三节流元件；160、气液分离器；170、第一管道；180、第二管道；190、第三管道；200、第一传感器；210、第二传感器；220、第一过滤器；230、第二过滤器；240、控制阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图2至图9所示，根据本发明的实施例，提供了一种全热回收制冷系统，该全热回收制冷系统包括压缩机10、第一四通阀20、第二四通阀30、空气侧换热器40、第一节流元件50、第二节流元件60、热回收换热器70、水侧换热器80、储液器90、第一分流管道100、第二分流管道110、第一单向阀120、第二单向阀130以及第三单向阀140。

其中，第一四通阀20包括第一阀口21、第二阀口22、第三阀口23以及第四阀口24，第一阀口21与压缩机10的出口连接，第三阀口23与热回收换热器70的第一端口连接，第四阀口24与热回收换热器70的第二端口连接。

第二四通阀30包括第一控制阀口31、第二控制阀口32、第三控制阀口33以及第四控制阀口34，第一控制阀口31与第二阀口22连接，第二控制阀口32与空气侧换热器40的第一端连接，第三控制阀口33与压缩机10的入口连接，第四控制阀口34与水侧换热器80的第一端口连接。

第一分流管道100包括第一支路101、第二支路102以及第三支路103，第一支路101的第一端和第二支路102的第一端均与第三支路103的第一端连接，第三支路103的第二端与储液器90的入口连接，第一支路101的第二端与热回收换热器70的第一端口连接，第二支路102的第二端与水侧换热器80的第二端连接。

第二分流管道110包括第一主管路111、第一分支112以及第二分支113，第一分支112的第一端和第二分支113的第一端均与第一主管路111的第一端连接，第一主管路111的第二端与水侧换热器80的第二端连接，第一主管路111上设置有第一节流元件50，第一分支112的第二端与储液器90的出口连接，第二分支113的第二端与空气侧换热器40的第二端连接，第一分支112与第二分支113之间通过第一管道170连接，第一管道170上设置有第二节流元件60。

第一单向阀120设置在第一支路101上以防止储液器90内的冷媒回流至热回收换热器70内；第二单向阀130，第二单向阀130设置在第二支路102上以防止储液器90内的冷媒回流至水侧换热器80内；第三单向阀140设置在第二分支113上，第三单向阀140位于第一管道170与第二分支113连接的位置与第一节流元件50之间，以防止储液器90内的冷媒回流至空气侧换热器40内。

实际工作时，本实施例中的全热回收制冷系统包括制冷循环工作模式、制热循环工作模式、热水循环工作模式、制冷热回收循环工作模式以及除霜循环工作模式。

实际工作时，通过对第一四通阀20、第二四通阀30、第一节流元件50以及第二节流元件60进行控制，进而使得全热回收制冷系统在制冷循环工作模式、制热循环工作模式、热水循环工作模式、制冷热回收循环工作模式以及除霜循环工作模式之间进行切换。

具体来说，参见图2所示，当全热回收制冷系统处于制冷循环工作模式时，第一阀口21和第二阀口22连通，第三阀口23和第四阀口24连通，第一节流元件50打来预定开度，第二节流元件60关闭，第一控制阀口31和第二控制阀口32连通，第三控制阀口33和第四控制阀口34连通，此时，通过第一单向阀120、第二单向阀130以及第三单向阀140的作用，全热回收制冷系统内的冷媒依次经过压缩机10、第一阀口21、第二阀口22、第一控制阀口31、第二控制阀口32、空气侧换热器40、第三单向阀140、第一节流元件50、水侧换热器80、第四控制阀口34、第三控制阀口33，最后回流至压缩机10。

参见图3所示，当全热回收制冷系统处于制热循环工作模式时，第一阀口21和第二阀口22连通，第三阀口23和第四阀口24连通，第一控制阀口31和第四控制阀口34连通，第二控制阀口32和第三控制阀口33连通，第一节流元件50关闭，第二节流元件60打开预定开度，此时，通过第一单向阀120、第二单向阀130以及第三单向阀140的作用，全热回收制冷系统内的冷媒依次经过压缩机10、第一阀口21、第二阀口22、第一控制阀口31、第四控制阀口34、水侧换热器80、第二单向阀130、储液器90、第二节流元件60、空气侧换热器40、第二控制阀口32、第三控制阀口33，最后回流至压缩机10。

参见图4所示，当全热回收制冷系统处于热水循环工作模式时，第一阀口21和第四阀口24连通，第二阀口22和第三阀口23连通，第一控制阀口31和第四控制阀口34连通，第二控制阀口32和第三控制阀口33连通，第一节流元件50关闭，第二节流元件60打开预定开度，此时，通过第一单向阀120、第二单向阀130以及第三单向阀140的作用，全热回收制冷系统内的冷媒依次经过压缩机10、第一阀口21、第四阀口24、热回收换热器70、第一单向阀120、储液器90、第二节流元件60、空气侧换热器40、第二控制阀口32、第三控制阀口33，最后回流至压缩机10。

参见图5所示，当全热回收制冷系统处于制冷热回收循环工作模式时，第一阀口21和第四阀口24连通，第二阀口22和第三阀口23连通，第一控制阀口31和第二控制阀口32连通，第三控制阀口33和第四控制阀口34连通，第一节流元件50打开预定开度，第二节流元件60关闭，此时，通过第一单向阀120、第二单向阀130以及第三单向阀140的作用，全热回收制冷系统内的冷媒依次经过压缩机10、第一阀口21、第四阀口24、热回收换热器70、第一单向阀120、储液器90、第一节流元件50、水侧换热器80、第四控制阀口34、第三控制阀口33，最后回流至压缩机10。

参见图6所示，当全热回收制冷系统处于除霜循环工作模式时，第一阀口21与第二阀口22连通，第三阀口23和第四阀口24连通，第一控制阀口31和第二控制阀口32连通，第三控制阀口33和第四控制阀口34连通，第一节流元件50打开预定开度，第二节流元件60关闭，此时，通过第一单向阀120、第二单向阀130以及第三单向阀140的作用，全热回收制冷系统内的冷媒依次经过压缩机10、第一阀口21、第二阀口22、第一控制阀口31、第二控制阀口32、空气侧换热器40、第三单向阀140、第一节流元件50、水侧换热器80、第四控制阀口34、第三控制阀口33，最后回流至压缩机10。

为了便于对进入压缩机10内的冷媒进行分离，本实施例中的全热回收制冷系统还包括气液分离器160，该气液分离器160设置在第三控制阀口33与压缩机10的入口之间的管道上，便于对冷媒进行气液分离。

优选地，本实施例中的全热回收制冷系统还包括第三节流元件150和第二管道180，第二管道180的第一端与第三阀口23连接，第二管道180的第二端与气液分离器160的入口连接，第三节流元件150设置在第二管道180上。当全热回收制冷系统进行工作模式进行切换时，例如，当全热回收制冷系统从热水循环工作模式切换至制冷循环工作模式时，通过第二管道180和第三节流元件150的作用，便于对防止热回收换热器70内的冷媒快速回流而造成液击现象。

本实施例中的全热回收制冷系统还包括第三管道190，该第三管道190连接在第二管道180的第一端和热回收换热器70的第一端口之间，第三管道190上设置有控制阀240。优选地，本实施例中控制阀240为电磁阀，便于实现自动控制。通过第三管道190和控制阀240的作用，便于使热回收换热器70内的润滑油回流至压缩机10内，防止压缩机10出现缺油烧机现象。

本实施例中的全热回收制冷系统还包括第一过滤器220和第二过滤器230，第一过滤器220设置在第一分支112上，第二过滤器230设置在第二分支113上，便于对冷媒进行过滤。

全热回收制冷系统还包括第一传感器200和第二传感器210，实际安装时，第一传感器200和第二传感器210分别设置在压缩机10的两端，便于对压缩机10两端的冷媒的压力和温度进行检测，进而便于对本实施例中的全热回收制冷系统进行有效检测和自动控制。

参见图7至图9所示，本实施例中的全热回收制冷系统还包括制冷剂回收流路，当全热回收制冷系统处于制冷和制热循环工作模式时，热回收换热器70不参与制冷剂循环，此时，全热回收制冷系统内的冷媒回收依次经过热回收换热器70、第四阀口24、第三阀口23、第二管道180、气液分离器160、最后回收至压缩机10；当全热回收制冷系统处于热水循环工作模式时，水侧换热器80不参与制冷剂循环，此时，全热回收制冷系统内的冷媒回收依次经过水侧换热器80、第四控制阀口34、第一控制阀口31、第二阀口22、第三阀口23、第二管道180、气液分离器160、最后回收至压缩机10；当全热回收制冷系统处于制冷热回收循环工作模式时，空气侧换热器40不参与制冷剂循环，此时，全热回收制冷系统内的冷媒回收依次经过空气侧换热器40、第二控制阀口32、第一控制阀口31、第二阀口22、第三阀口23、第二管道180、气液分离器160、最后回收至压缩机10。

根据上述的实施例可以知道，本发明的全热回收制冷系统只设置有一个储液器90，三个单向阀和两个节流元件就可以实现制冷循环工作模式、制热循环工作模式、热水循环工作模式、制冷热回收循环工作模式以及除霜循环工作模式，结构简单，成本低廉。

本发明中的储液器90布置在热回收换热器70和水侧换热器80的出口端。当全热回收制冷系统处于制热循环工作模式和热水循环工作模式时，制冷剂流经储液器90。全热回收制冷系统处于制冷循环工作模式时，冷媒不经过储液器90，相对于图1中的结构而言，本实施例中的全热回收制冷系统将储液器90由两个变成1个，成本降低，且制冷循环工作模式时冷媒不经过储液器90，可以减少系统冷媒的充注量。

当全热回收制冷系统进行工作模式切换时，不参与循环的换热器和储液器90之间有单向阀，防止储液器90中大量制冷剂液体直接吸入压缩机10，减少回液量，防止出现液击现象。

具体举例来说，当热回收制冷系统运行热水循环工作模式后，储液器90和热回收换热器70中会积累大量制冷剂液体，当全热回收系统的工作模式转换为制冷循环工作模式后，制冷剂回收只需要回收热回收换热器70中的制冷剂，不会引起系统较大回液。且第二四通阀30的第三阀口23的末端连接有第三节流元件150，也能减少回液量，防止压缩机10出现液击现象，提高压缩机10的运行稳定性和使用可靠性。

本实施例中的全热回收系统的3个换热器中，水侧换热器80可以作为蒸发器用来制冷、也可以作为冷凝器用来制热。因此热回收换热器70就不需要作为蒸发器使用，只需要作为冷凝器使用。随着时间累积，热回收换热器70内会积累一定的润滑油和制冷剂，当进入除霜循环工作模式或转为制冷循环工作模式、制热循环工作模式后，热回收换热器70内的制冷剂可以通过第一四通阀20回收，但是为了控制回液量，增加第三节流元件150以后，制冷剂流速很低，无法将热回收换热器70内的润滑油带回，会存在压缩机10缺油烧机的风险，因此，本实施例中设置有单独的回油回路，即第三管道190以及设置在第三管道190上的控制阀240，通过第三管道190的作用，能够保证热回收换热器70内的润滑油能通过第三节流元件150回到压缩机10，保证系统可靠性。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明的全热回收制冷系统的结构简单，成本低，能够有效防止压缩机液击现象的出现，提高了本发明中的全热回收系统的可靠性和稳定性。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。