冷热同步螺杆式冷水机组的制作方法

1.冷热同步螺杆式冷水机组，属于热泵机组技术领域。


背景技术：

2.在工业生产中，需要用到冷却水，目前冷却水通常是直接采用地下水或自来水，但是对于，某些工况下，需要用到温度更低的冷却水，地下水或自来水无法满足要求，需要通过热泵机组来实现冷却水的降温。热泵机组在对冷却水进行降温时，通过冷媒吸收冷却水中的热量，并将热量释放到空气中或加以利用，还可以用来对水进行加热。但是在北方地区，冬天或夏天的温度差较大，在冬天时需要对水箱中的水进行升温，使其达到指定温度，而在夏天需要对水进行降温，而现有的热泵机组大多只具有制冷功能，在冬季的时候，无法使水箱中的冷却水达到指定温度。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种既能够对水箱内的水降温，又能够在外界温度低时对水箱内的水加热的冷热同步螺杆式冷水机组。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该冷热同步螺杆式冷水机组，其特征在于：包括压缩机、油分离器、水箱、冷凝器、四通阀、膨胀阀以及润滑油输送装置，水箱内设置有蒸发器，油分离器的输入口与压缩机的冷媒出口连通，油分离器的冷媒出口连接四通阀的输入口，油分离器的润滑油出口串联润滑油输送装置后与压缩机的润滑油入口连通，四通阀其余三个端口分别连接压缩机的冷媒入口、蒸发器的一个端口和冷凝器的一个端口，蒸发器的另一个端口串联膨胀阀后与冷凝器的另一个端口连通。
5.优选的，所述的润滑油输送装置包括润滑泵、润滑油箱以及冷却装置，油分离器的润滑油出口与润滑油箱连通，润滑泵的输入口与润滑油箱的输出口连通，润滑泵的输出口与压缩机的润滑油入口连通，冷却装置与润滑油箱连接。润滑油箱能够承接油分离器内的润滑油，润滑泵将润滑油箱内的润滑油送入到压缩机内，实现了润滑油的循环，冷却装置能够对润滑油箱内的润滑油进行冷却，能够保证润滑油的温度低，进而保证对压缩机的冷却效果好。
6.优选的，所述的冷却装置包括降温盘管，降温盘管环绕润滑油箱设置，降温盘管的输入口串联温控阀后与蒸发器和冷凝器之间的管路连通，降温盘管的输出口与压缩机的冷媒入口连通。降温盘管利用冷媒对润滑油进行降温，降温效果好，温控阀能够根据润滑油的温度控制进入到降温盘管内的冷媒的通断，既能够避免润滑油温度过高而影响对压缩机的冷却效果，又能够避免润滑油的温度过低而影响润滑油的粘稠度。
7.优选的，所述的润滑油输送装置还包括分液阀，分液阀的输入口与蒸发器和冷凝器之间的管路连通，分液阀的输出口串联冷却装置后与压缩机的冷媒入口连通。分液阀能够将蒸发器和冷凝器之间输送的部分液态冷媒输送至冷却装置内，方便冷媒的引出。
8.优选的，所述的分液阀包括分液阀体、阀芯以及阀杆，分液阀体的两端分别设置有
与内腔连通的分液进液口和分液出液口，分液阀体的中部设置有与内腔连通的分液口，阀芯设置在分液阀体的内腔内，阀芯位于分液口的进液端，阀芯的直径沿靠近分液口的方向逐渐减小，阀杆的一端与阀芯连接，另一端伸出分液阀体，阀杆与分液阀体螺纹连接。通过阀杆能够调节阀芯与分液口的间距，进而调节由分液口流入到冷却装置内的液态冷媒的流量，进而调节对润滑油的冷却速度，还能够通过阀芯将分液口封闭。
9.优选的，所述的分液阀的输出口设置有封闭装置，封闭装置的操纵部伸至到输出口外端。封闭装置能够控制分液阀的液态冷媒由输出口流出，只有接入管道后才能够触发封闭装置，使封闭装置打开，避免由于没有接管而出现液态冷媒泄漏的问题。
10.优选的，所述的封闭装置包括分液阀密封塞、压紧弹簧以及推杆，所述的分液阀的输出口内设置有密封环，分液阀密封塞和压紧弹簧沿靠近密封环的方向依次设置，压紧弹簧与分液阀密封塞连接，并推动分液阀密封塞压紧密封环，分液阀密封塞将密封环封闭，推杆的一端与分液阀密封塞固定连接，另一端可滑动的穿过密封环并伸出。
11.优选的，所述的油分离器包括罐体、挡液板以及排气管，罐体竖向设置，罐体的分液输入管的输出口与罐体的上部相切，挡液板为环绕罐体设置的螺旋状，排气管位于罐体内，排气管的下端伸至挡液板的中下部，上端伸出罐体。压缩机输出的介质沿切向进入到罐体内，并在挡液板的作用下，沿罐体内壁转动，液态的润滑油流动至罐体底部，气态冷媒进入到罐体中部，并经排气管排出，实现了气态冷媒与液态润哈游的分离，分离效果好。
12.优选的，所述的挡液板的外侧与罐体内壁密封连接，挡液板为内侧低于外侧的倾斜状。挡液板为外侧低于内侧的倾斜状，能够对液态润滑油进行阻挡，保证液态润滑油沿罐体内壁流动，而气态冷媒则进入到罐体的中部由排气管排出。
13.优选的，所述的排气管内沿长度方向间隔设置有若干阻挡环，阻挡环为内侧高于外侧的倾斜状。经排气管排出的液态冷媒会优先撞击到阻挡环上，液态的润滑油液滴会粘附在阻挡环上，从而实现了对液态润滑油的捕集，进一步对气态冷媒内的润滑油进行分离。
14.与现有技术相比，本发明 所具有的有益效果是：本冷热同步螺杆式冷水机组由于设置了四通阀，使蒸发器和冷凝器的功能能够互换，既能够在外界温度高时，对水箱内的水降温至指定温度，又能够在外界温度很低时，对水箱内的水加热至指定温度，形成恒温冷却水，以方便在化工生产中实现精确控制反应温度；润滑油输送装置能够将油分离器分离出的润滑油再次送回至压缩机内，使润滑油实现了循环使用，保证压缩机润滑充足，还能够避免压缩机温度过高而出现热保护。
附图说明
15.图1为冷热同步螺杆式冷水机组的结构示意图。
16.图2为水箱的主视剖视示意图。
17.图3为压缩机的主视剖视示意图。
18.图4为膨胀阀的主视剖视示意图。
19.图5为油分离器的主视剖视示意图。
20.图6为图5中a处的局部放大图。
21.图7为分液阀的主视剖视示意图。
22.图8为图7中b处的局部放大图。
23.图中：1、压缩机2、油分离器3、过滤器4、润滑油箱5、降温盘管6、润滑泵7、温控阀8、四通阀9、分液阀10、水箱11、膨胀阀12、冷凝器13、止回阀14、水箱主体1401、水箱出水口15、蒸发器16、进油通道17、分流道18、喷油口19、膨胀阀主体1901、膨胀阀平衡孔20、分隔板21、平衡腔22、测温包连接口23、膜片24、外平衡口25、冷媒输出管26、冷媒输入管27、节流板2701、节流部28、阀针29、支撑板30、膨胀阀弹簧31、膨胀阀密封塞32、调节螺柱33、防护罩34、罐体35、挡液板36、排气管37、分离输入管38、润滑油输出管39、排污口40、阻挡环41、分液阀体4101、分液进液口4102、分液出液口4103、分液口42、安装部43、密封环4301、密封环密封部44、推杆45、压紧弹簧46、分液密封塞4601、密封塞密封部47、阀芯48、阀杆49、密封盘。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本技术的保护范围。
25.图1~8是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~8对本发明做进一步说明。
26.冷热同步螺杆式冷水机组，包括压缩机1、油分离器2、水箱10、冷凝器12、四通阀8、膨胀阀11以及润滑油输送装置，水箱10内设置有蒸发器15，油分离器2的输入口与压缩机1的冷媒出口连通，油分离器2的冷媒出口连接四通阀8的输入口，油分离器2的润滑油出口串联润滑油输送装置后与压缩机1的润滑油入口连通，四通阀8其余三个端口分别连接压缩机1的冷媒入口、蒸发器15的一个端口和冷凝器12的一个端口，蒸发器15的另一个端口串联膨胀阀11后与冷凝器12的另一个端口连通。本冷热同步螺杆式冷水机组由于设置了四通阀8，使蒸发器15和冷凝器12的功能能够互换，既能够在外界温度高时，对水箱10内的水降温至指定温度，又能够在外界温度很低时，对水箱10内的水加热至指定温度，形成恒温冷却水，以方便在化工生产中实现精确控制反应温度；润滑油输送装置能够将油分离器2分离出的润滑油再次送回至压缩机1内，使润滑油实现了循环使用，保证压缩机1润滑充足，还能够避免压缩机1温度过高而出现热保护。
27.具体的：如图1所示：压缩机1的冷媒出口与油分离器2的输入口连通，油分离器2的冷媒出口与四通阀8的输入口连通，四通阀8的其余三个端口分别连接冷凝器12的一个端口、压缩机1的冷媒入口以及蒸发器15的一个端口，蒸发器15的另一个端口串联膨胀阀11后连接冷凝器12的另一个端口。
28.润滑油输送装置包括润滑泵6、润滑油箱4以及冷却装置，在本实施例中，冷却装置包括降温盘管5，降温盘管5环绕润滑油箱4设置，油分离器2的润滑油出口与润滑油箱4连通，润滑泵6的输入口与润滑油箱4的输出口连通，润滑泵6的输出口与压缩机1的润滑油入口连通。在油分离器2的润滑油出口与润滑油箱4之间设置有过滤器3，过滤器3能够对油分离器2分离出的润滑油进行过滤。油分离器2分离出的润滑油可以由于高度差而流入到润滑油箱4内，还可以由油分离器2与润滑油箱4之间的压差流入到润滑油箱4内。
29.在膨胀阀11与蒸发器15之间的管路上连接有分液阀9，分液阀9的输出口串联温控阀7后与降温盘管5的输入端连通，降温盘管5的输出端与压缩机1的冷媒入口连通，且在降
温盘管5的输出端与压缩机1的冷媒入口之间设置有止回阀13。
30.如图2所示：水箱10包括水箱主体14，水箱主体14的顶部设置有箱盖，以方便向水箱10内加水，水箱主体14的底部设置有水箱出水口1401。蒸发器15为设置在水箱主体14内的盘管。
31.如图3所示：压缩机1为双螺杆式压缩机，压缩机1的壳体上设置有润滑通道以及喷油口18，喷油口18有两个，分别设置在压缩机1的螺杆的上侧，喷油口18沿对应侧的螺杆的轴向设置，润滑通道同时与两喷油口18连通，从而能够将润滑油喷入到两螺杆上侧，润滑油既能够实现两螺杆之间以及螺杆与壳体之间的润滑，又能够在两螺杆之间以及螺杆与壳体内壁之间形成密封油膜，以保证压缩机1的压缩效率，还能够实现对压缩机1进行冷却。
32.润滑通道包括进油通道16以及分流道17，进油通道16设置在两螺杆的中部，分流道17有设置在进油通道16两侧的两个，各分流道17的一端与进油通道16连通，另一端与对应侧的喷油口18连通，从而将润滑油输送至两侧的分油口18。
33.如图4所示：膨胀阀8包括膨胀阀主体19、膜片23、节流板27、顶杆以及阀针28，膨胀阀主体19的上部设置有分隔板20，分隔板20将膨胀阀主体19分隔成上侧的控制腔和下侧的流体腔，膜片23设置在控制腔内，膜片23将控制腔分隔成上侧的平衡腔21以及下侧的检测腔，在膨胀阀主体19的顶部设置有与检测腔连通的测温包连接口22，测温包连接口22通过毛细管与测温包连通，膨胀阀主体19右侧上部设置有外平衡口24，外平衡口24与检测腔连通，检测腔用于引入气态冷媒。节流板27设置在流体腔内，节流板27间隔设置在分隔板20的下侧，并将流体腔分隔成上侧的排液腔以及下侧的进液腔，节流板27为环形板，节流板27的内径由上至下逐渐增大，并在节流板27内壁形成节流部2701，膨胀阀主体19的右侧设置有与排液腔连通的冷媒输出管25，膨胀阀主体19的左侧设置有与进液腔连通的冷媒输入管26。顶杆设置在膨胀阀主体19内，顶杆的上端与膜片23的中部连接，下端可滑动的穿过分隔板20后并伸至节流板27的下侧，阀针28安装在顶杆26上，阀针28设置在节流板27的下侧，阀针28的直径由下至上逐渐减小，通过调节节流部2701与阀针28之间的间隙，来调节冷媒输出管25的流量，进而实现节流。顶杆的下端连接有膨胀阀弹簧30。
34.当膜片23上侧的压力大于下侧的压力时，膜片23推动顶杆向下运动，进而带动阀针28向下运动，以增大阀针28与节流部2701的间距，进而增大冷媒的流量；当膜片23上侧的压力小于下侧的压力时，膜片23带动顶杆向上运动，进而带动阀针28向上运动，以减小阀针28与节流部2701的间距，进而减小冷媒的流量。
35.顶杆的底部设置有支撑板29，膨胀阀弹簧30处于压缩状态，膨胀阀弹簧30的下端支撑在膨胀阀阀体19上，上端支撑在支撑板29上，以保证在平衡腔21和检测腔之间压力平衡时使膜片23维持水平状态。
36.在膨胀阀主体19的底部设置有调节装置，膨胀阀弹簧30的下端支撑在调节装置上。
37.调节装置包括膨胀阀密封塞31以及调节螺柱32，膨胀阀密封塞31可滑动的设置在膨胀阀主体19内，膨胀阀密封塞31与膨胀阀主体19内壁之间密封设置，膨胀阀密封塞31设置在顶杆的下侧，膨胀阀弹簧30的下端支撑在膨胀阀密封塞31上。调节螺柱32设置在膨胀阀主体19的下侧，调节螺柱32的上端穿过膨胀阀主体19的底部后与膨胀阀密封塞31螺纹连接，转动调节螺柱32即可调节初始状态时阀针28与节流部2701的间距，进而调节初始状态
的流量。在膨胀阀主体19的底部设置有膨胀阀平衡口1901，以避免对膨胀阀密封塞31的调节造成妨碍。调节螺柱32与膨胀阀体19可转动的连接，调节阀体19内壁设置有对膨胀阀密封塞31进行圆周方向限位的导向台，膨胀阀密封塞31上设置有与导向套配合的导向槽。膨胀阀主体19的底部设置有膨胀阀平衡孔1901，膨胀阀平衡孔1901与膨胀阀密封塞31下侧的膨胀阀主体19的内腔连通，以避免对膨胀阀密封塞31的升降造成妨碍。
38.在膨胀阀主体19的底部螺纹连接有防护罩33，防护罩33与膨胀阀主体19螺纹连接，防护罩33将调节螺柱32罩设在内，以避免调节螺柱32外露而易锈蚀。
39.如图5~6所示：油分离器2包括罐体34、挡液板35以及排气管36，罐体34竖向设置，挡液板35设置在罐体34内，挡液板35环绕罐体34设置，挡液板35的外侧与罐体34内壁密封连接，挡液板35为内侧低于外侧的倾斜状，排气管36竖向设置在罐体34内，排气管36的底部伸至罐体34的下部，且排气管36的底部伸至挡液板35的下部，排气管36的顶部伸出罐体34设置，排气管36的外壁与挡液板35间隔设置。
40.罐体34的右侧设置有分离输入管37，分离输入管37的输入口沿罐体34的切向设置，分离输入管37的输出口设置在挡液板35的上部，从而使进入到罐体34的介质沿挡液板35运动，使润滑油与气态冷媒分离。
41.罐体34的底部设置有润滑油输出管38，润滑油输出管38的输入端伸至罐体34的底部，输出端伸出罐体34，从而实现了润滑油的输出。罐体34的底部设置有排污口39，排污口39通过盲板封闭。
42.在排气管36内设置有阻挡环40，阻挡环40沿排气管36的长度方向间隔设置有若干个，阻挡环40的外侧与排气管36内壁密封连接，阻挡环40为内侧高于外侧的倾斜状，当气态冷媒沿排气管36向外流动时，会先撞击到阻挡环40上，气态冷媒中的润滑油液滴会捕集到阻挡环40上，以实现对气态冷媒中的润滑油液滴进行再次捕集，保证润滑油与气态冷媒分离更加彻底。
43.如图7~8所示：分液阀9包括分液阀体41、阀芯47以及阀杆48，分液阀体41的左端设置有与分液阀体41内腔连通的分液进液口4101，分液阀体41的右端设置有与内腔连通的分液出液口4102，分液阀体41的顶部设置有补液口4103，分液进液口4011和分液出液口4102可以互换。补液口4103的输入端的直径由下至上逐渐减小，阀杆48设置在分液阀体41内腔内，阀杆48的上端伸至补液口4103内，下部穿过分液阀体41并向外伸出，阀杆48与分液阀体41螺纹连接，阀芯47安装在阀杆48上，且阀芯47设置在补液口4103的进液端下侧，阀芯47的直径由下至上逐渐减小，阀芯47的上部伸入到补液口4103的下部内，使液态冷媒由阀芯47和补液口4103进液端的间隙进入到补液口4103内，转动阀杆48即可调节阀芯47伸入到补液口4103进液端的长度，进而调节阀芯47与补液口4103进液端的间隙的大小，进而调节由补液口4103流出的冷媒的流量，还能够通过阀芯47将补液口4103的进液端封闭，使用更加方便。
44.由于阀杆48与分液阀体41螺纹连接，且需要调节，因此此处难以密封。在分液阀体41内腔的底部设置有与阀杆48同轴的安装腔，安装腔内可滑动的安装有密封盘49，密封盘49与安装腔内壁之间密封设置且可相对运动，阀杆48与密封盘49固定连接，从而能够避免冷媒由阀杆48与分液阀体41之间泄漏，在分液阀体41的底部设置有与安装腔底部连通的分液平衡口，以避免对密封盘49的运动造成妨碍，还解决了阀杆48与分液阀体41之间难以密
封的问题。
45.分液口4103的出液端的直径大于进液端的直径，并在分液口4103的出液端形成安装部42，在安装部42内设置有封闭装置，封闭装置的操纵部伸至分液口4103的输出端，当分液口4103的出液端连接管道时，管道会推动操纵部，进而使封闭装置打开。
46.封闭装置包括包括分液密封塞46、压紧弹簧45以及推杆44，安装部43内螺纹连接有密封环43，密封环43与安装部42内壁件螺纹连接，由于密封环43与安装部42之间不需要调节，因此密封环43与安装部42之间通过生料带密封即可。密封环43的内壁下部设置有密封环密封部4301，密封环密封部4301的直径由下至上逐渐减小，分液密封塞46同轴套设在阀杆48上，分液密封塞46可沿阀杆48轴向滑动，且分液密封塞46与阀杆48之间密封设置，分液密封塞46的外径由下至上逐渐变小，压紧弹簧45设置在安装部42内，压紧弹簧45处于压缩状态，压紧弹簧45的下部支撑在安装部42的底部，上端支撑在分液密封塞46上，并推动分液密封塞46的侧部压紧密封环密封部4301，进而实现了将分液口4103封闭。密封环43上设置有安装孔，推杆44设置在密封环43的上侧，推杆44的下端可滑动的穿过安装孔后与分液密封塞46固定连接，并在推杆44的顶部形成操作部，推杆44与安装孔之间密封设置，推杆44有对称设置在密封环43两侧的两根。
47.当分液口4103没有对接管道时，压紧弹簧45推动分液密封塞46压紧密封环密封部4301，以将分液口4103封闭，避免冷媒泄漏，当对接管道时，管道会推动推杆44向下运动，进而使分液密封塞46向下运动，并与密封环43脱离，从而解除了对分液口4103的密封。
48.如图1所示：本冷热同步螺杆式冷水机组的工作过程如下：当外界温度比较高时，此时压缩机1压缩后的冷媒通过四通阀8后进入到冷凝器12内，并释放热量，经冷凝器12排出的冷媒经过膨胀阀11节流后进入到蒸发器15内，并对水箱10内的水降温。
49.当外界温度比较低时，将冷凝器12和蒸发器15的功能互换，冷媒在冷凝器12内吸收热量，吸收热量后的冷媒经四通阀8后进入到压缩机1内，经过压缩机1压缩后再次经过四通阀8进入到蒸发器15内，并对水箱10内的水升温。
50.无论在低温环境，还是在高温环境，都能够保证水箱10内的冷却水维持恒定的温度。
51.油分离器2分离出的润滑油经过滤器3过滤后进入到润滑油箱4内，分液阀9将液态冷媒引出至降温盘管5内，冷媒经过降温盘管5吸收热量后进入到压缩机1内。降温后的润滑油经润滑泵6输送会压缩机1内，从而实现了润滑油的循环，还能够利用热泵机组本身实现对润滑油的冷却。
52.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。