專利名稱：多功能組合式風冷熱泵中央空調機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及風冷熱泵式中央空調機組。
本實用新型的技術方案是，所述機組有機殼及安裝在機殼中的壓縮機、氣液分離器、螺旋套管式換熱器、空調水循環泵、熱力膨脹閥、視鏡、干燥過濾器、翅片式換熱器、四通換向閥、儲液器、單向閥閥組，所述單向閥組由兩只串聯的單向閥I、II和另兩只串聯的單向閥III、IV并聯組成，其結構特點是，所述機殼中還設有水加熱器和附加輔熱裝置，相關部件的連接是，壓縮機的排氣口與水加熱器的制冷工質入口相連，該水加熱器的制冷工質出口依次經四通換向閥的端口A、D同翅片式換熱器的一個制冷工質端口相連，而該翅片換熱器的另一個制冷工質端口依次經單向閥組中的單向閥I、儲液器、干燥過濾器、視鏡、熱力膨脹閥、單向閥組中的單向閥III同螺旋套管式換熱器的一個制冷工質端口相連，該螺旋套管式換熱器的另一個制冷工質端口經四通換向閥的端B、C和氣液分離器接至壓縮機的吸入口，設有空調水進口的空調水循環泵的排水口經閥門與螺旋套管式換熱器的進水口相連通，該螺旋套管式換熱器有空調水出口，有衛生水進口的衛生水循環泵排水口經閥門與水加熱器的進水口相連，水加熱器設有衛生水出口，所述附加輔熱裝置由熱源、水箱和裝在水箱中的盤管組成，所述水箱的進水口經閥門同空調水循環泵的排水口相連而該水箱的排水口同螺旋套管式換熱器的空調水出口相連通，所述水箱中盤管的一個端口與水加熱器的衛生水出口連通而其另一個端口經閥門與衛生水循環泵的排水口連通。
以下結合附圖做出進一步說明。
參見圖1，本實用新型有機殼22和安裝在機殼22中的壓縮機1、氣液分離器2、螺旋套管式換熱器3、空調水循環泵4、熱力膨脹閥6、視鏡7、干燥過濾器8、翅片式換熱器16、四通換向閥19、儲液器20、單向閥組21，所述單向閥組21由兩只串聯的單向閥I、II和另兩只串聯的單向閥III、IV并聯組成，機組的設計特點是，機殼22中還設有水加熱器12和附加輔熱裝置13，相關部件的連接是，壓縮機1的排氣口與水加熱器12的制冷工質入口相連，而水加熱器的制冷工質出口經四通換向閥19的端口A、D同翅片換熱器16的一個制冷工質端口相連，該翅片式換熱器16的另一個制冷工質端口依次經單向閥組21中的單向閥I、儲液器20、干燥過濾器8、視鏡7、熱力膨脹閥6、單向閥組21中的單向閥III同螺旋套管式換熱器3的一個制冷工質端口相連，該螺旋套管式換熱器3的另一個制冷工質端口經四通換向閥19的端口B、C和氣液分離器2后接至壓縮機1的吸入口，設有空調水進口的空調水循環泵4的排水口經閥門與螺旋套管式換熱器3的進水口相連，螺旋套管式換熱器3有空調水出口，有衛生熱水進口的衛生水循環泵9經閥門10，(可以是電磁閥)與水加熱器12的進水口相連，水加熱器12有衛生水出口，所述附加輔熱裝置13由熱源(可以是電加熱、燃氣加熱等現有技術各種加熱結構)、水箱和水箱中的盤管組成，所述水箱的進水口經閥門同空調水循環泵4的排水口相連而該水箱的排水口同螺旋套管式換熱器3的空調水出口相連通，所述水箱中盤管的一個端口與水加熱器12的衛生水出口連通而其另一端口經閥門11(可以是電磁閥)與衛生水循環泵9的排水口連通。
本實用新型裝置中，還可在四通換向閥19的端口C與兩單向閥I、IV公共連通端管路之間設置一個旁通管路即自動除霜裝置，該裝置(參見圖2)由安裝在附加輔熱裝置13之熱源上的復熱器15、節流器17、除霜電磁閥18依次串聯組成，所述電磁閥18的一端接在兩單向閥I、IV公共連通管路上，復熱器15的一端與四通換向閥19的端口C連通。所述復熱器15的一種實施例結構可以是由余熱吸收盤管繞在所述熱源相應部位并外加保溫層構成，節流器17可選用流量調節閥。
本實用新型正常夏季制冷運行過程是，全封閉式制冷壓縮機1排氣(高溫高壓氣態工質，如R22)-水加熱器12-四通換向閥19-翅片換熱器16(工質冷凝放熱，變成高壓過冷液體)-單向閥I-儲液器20-干燥過濾器8-視鏡7-熱力膨脹閥6(節流降壓，工質變成低溫低壓液體)-單向閥III-螺旋套管式換熱器3(工質變成低溫低壓蒸汽)-四通換向閥19-氣液分離器2(工質變成低壓過熱蒸汽)-全封閉式制冷壓縮機1吸入。由于機組系統由空調水循環泵4導入的水所帶熱量在螺旋套管式換熱器3中被制冷工質不斷帶走，使得其水溫下降，轉變為低溫冷水，提供給用戶末端，實現空調房間制冷。
本實用新型正常冬季制熱過程是，全封閉式制冷壓縮機1排氣-水加熱器12-四通換向閥19-螺旋套管式換熱器3(工質冷凝放熱，管間水被加熱)-單向閥II-儲液器20-干燥過濾器8-視鏡7-熱力膨脹閥6-單向閥IV-翅片式換熱器3(工質蒸發吸收環境空氣熱量)-四通換向閥19-氣液分離器2-全封閉制冷壓縮機1吸入。
本實用新型的衛生熱水供水系統工作過程是，冷水從衛生水回口由衛生水循環泵9導入，經閥門10進入水加熱器12中，與從壓縮機1排出的高溫高壓工質進行熱交換，被加熱升溫，經衛生水出口引出至用戶。當制冷系統沒有運行，或雖運行但水溫不夠，水量不足時，開通閥門11，將水接通至附加輔熱裝置13的所述盤管中，被加熱后回送至衛生水出口，引至用戶，可提供足夠的衛生熱水。
若熱泵系統在冬天的除霜狀態下，可采用附加輔熱裝置13補充系統制熱量的不足。
若用戶不啟動整個熱泵系統，可單獨由附加輔熱裝置13加熱由空調循環系統的來水，供給外部系統。
本實用新型的自動除霜工作原理是，在空氣熱源熱泵系統基礎上設置一個化霜液體介質旁通管路，其功能是在空氣熱源熱泵作除霜運行時，四通換向閥19切換為制冷運行狀態，翅片式換熱器16內高壓高溫工質氣體吸收管外霜層的冷量，使霜層液化。此時閥18開啟，使工作介質旁通經復熱器15升溫，再經節流器17進入到氣液分離器2中，氣體被壓縮機1吸入。
由于采用了所述結構的自動除霜裝置，而熱泵中原有的熱力膨脹閥6、儲液器20、翅片式換熱器16組成的管路系統因阻力大于旁通管路，工質無法通過套管式換熱器3制冷，就形成這樣一種融霜狀態，即雖然在制冷運行狀態，但并無冷量向房間內散發；可有效保持換熱器3原有的工作參數，也不致造成其忽冷忽熱引起的能量浪費和降低熱泵工作效率。
在冬季制熱的除霜過程中，環境溫度越低，除霜時間越長，此時可通過附加輔熱裝置13補充加熱空調循環系統的來水，以維持系統的供熱穩定；采用此方法，即使在環境溫度很低時，仍能低溫制熱。
由以上可知，本實用新型在熱泵空調結構中設置了水加熱器和附加輔熱裝置，并將其科學、合理地連接在系統回路中，水加熱器12能利用機組制冷余熱加熱衛生水，使機組節能效果更好，并且1、水加熱器12在夏季制冷時吸收余熱提供衛生熱水；在所提供熱水量不夠時，由附加輔熱裝置13協助加熱提供衛生熱水。
2、整個熱泵系統停止工作時，可單獨由附加輔熱裝置13提供衛生熱水；3、熱泵系統在冬天除霜狀態下，可附加輔熱裝置13補充系統制熱量的不足；4、冬季低溫時可自動除霜，并具有帶旁通管路的自動除霜裝置3；5、具有常規的夏季制冷和冬季制熱功能，6、包括電控柜、水加熱器12、附加輔熱裝置13在內的各構件均內置于機殼22內，充分體現一體化結構。
圖1是設有水加熱器和附加輔熱裝置的機組結構圖；圖2是增加了自動除霜裝置的機組結構圖。
在附圖中1-壓縮機， 9-衛生水循環泵，2-氣液分離器10-閥門，3-螺旋套管式換熱器 11-閥門，4-空調水循環泵，12-水加熱器，5-電控柜， 13-附加輔熱裝置6-熱力膨脹閥， 14-盤管，7-視鏡，15-復熱器，8-干燥過濾器， 16-翅片式換熱管，17-節流器，20-儲液器，18-除霜電磁閥，21-單向閥組，19-四通換向閥，22-機殼。
具體實施方式
按照附圖2和上述結構的本實用新型機組，機殼整體尺寸為1500×750×1650mm，壓縮機1制冷量為5萬大卡/小時，附加輔熱裝置13的熱源采用燃氣，其它各構件及技術參數見1999年11月中國建筑工業出版社《中央空調設備造型手冊》(周邦寧主編)以及1996年1月由機械工業出版社出版的《采暖空調制冷手冊》(黃素逸編著)的記載。
權利要求1.一種多功能組合式風冷熱泵中央空調機組，有機殼22和安裝在機殼22中的壓縮機1、氣液分離器2、螺旋套管式換熱器3、空調水循環泵4、熱力膨脹閥6、視鏡7、干燥過濾器8、翅片式換熱器16、四通換向閥19、儲液器20、單向閥組21，所述單向閥組21由兩只串聯的單向閥I、II和另兩只串聯的單向閥III、IV并聯組成，其特征是，機殼22中還設有水加熱器12和附加輔熱裝置13，相關部件的連接是，壓縮機1的排氣口與水加熱器12的制冷工質入口相連，而水加熱器12的制冷工質出口經四通換向閥19的端口A、D同翅片換熱器16的一個制冷工質端口相連，該翅片式換熱器16的另一個制冷工質端口依次經單向閥組21中的單向閥I、儲液器20、干燥過濾器8、視鏡7、熱力膨脹閥6、單向閥組21中的單向閥III同螺旋套管式換熱器3的一個制冷工質端口相連，該螺旋套管式換熱器3的另一個制冷工質端口經四通換向閥19的端口B、C和氣液分離器2后接至壓縮機1的吸入口，設有空調水進口的空調水循環泵4的排水口經閥門與螺旋套管式換熱器3的進水口相連，該螺旋套管式換熱器3有空調水出口，有衛生熱水進口的衛生水循環泵9排水口經閥門10與水加熱器12的進水口相連，水加熱器12有衛生水出口，所述附加輔熱裝置13由熱源、水箱和水箱中的盤管組成，所述水箱的進水口經閥門同空調水循環泵4的排水口相連而該水箱的排水口同螺旋套管式換熱器3的空調水出口相連通，所述水箱中盤管的一個端口與水加熱器12的衛生水出口連通而其另一端口經閥門11與衛生水循環9的排水口連通。
2.根據權利要求1所述的多功能組合式風冷熱泵中央空調機組，其特征是，在所述四通換向閥19的端口C與兩單向閥I、IV公共連通端管路之間設有自動除霜裝置，該裝置由裝在附加輔熱裝置13之熱源上的復熱器15、節流器17、除霜電磁閥18依次串聯組成。
專利摘要本裝置由機殼22及壓縮機1、氣液分離器2、螺旋套管式換熱器3、空調水循環泵4、熱力膨脹閥6、視鏡7、干燥過濾器8、翅片式換熱器16、四通換向閥19、儲液器20、單向閥組21等連接組成，其技術特點是，在機殼22中還設有連接在工質循環回路中的水加熱器12、附加輔熱裝置13，并可設有自動除霜裝置。裝置可利用制冷時的余熱生產衛生熱水，而附加輔熱裝置13可進一步加熱水。機組具有體積小、結構緊湊、低溫環境下制熱效果好、能源利用率高、節能環保、功能齊全的特點。
文檔編號F25B30/02GK2562113SQ02277098
公開日2003年7月23日 申請日期2002年8月19日 優先權日2002年8月19日
發明者王德元 申請人:王德元