專(zhuān)利名稱(chēng)：超高溫冷媒熱水機(jī)的制作方法
超高溫冷媒熱水機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水機(jī)，尤其是指利用冷媒的物態(tài)變化來(lái)制取超高溫?zé)?水的熱水機(jī)。背景技術(shù)：
冷媒熱水機(jī)是利用冷媒(制冷劑)物態(tài)變化時(shí)的吸熱和放熱原理來(lái)制取
高溫?zé)崴?。?dāng)前使用的冷媒熱水機(jī)，其制熱水能力一般都在55匸左右， 很少有超過(guò)70°C。因?yàn)槌^(guò)7(TC時(shí)其冷凝壓力的可能會(huì)超過(guò)壓縮機(jī)的安全 范圍，造成壓縮機(jī)損壞，甚至整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法使用。但在實(shí)際使用中，有時(shí) 需要高溫的熱水，甚至超過(guò)10(TC以上的熱水。這就需要一種能制超高溫度 的熱水而又安全可靠的熱水機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種熱交換效果好、 熱量利用率高，能制超高溫度的熱水而又安全可靠的熱水機(jī)。
為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種超高溫冷媒熱水機(jī)，其包括有設(shè)置在機(jī)座內(nèi)、用冷媒管路依次串 接起來(lái)形成閉合回路的壓縮機(jī)、水熱交換器、節(jié)流裝置和翅片蒸發(fā)器，其 中所述的水熱交換器采用多層疊加式水熱交換器，在該水熱交換器兩端分 別設(shè)有熱水出口和冷水入口；在疊加式水熱交換器與節(jié)流裝置之間設(shè)有過(guò) 冷換熱器；在所述的翅片蒸發(fā)器旁設(shè)置有風(fēng)扇。
在對(duì)上述的超高溫冷媒熱水機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，所述的水熱交換器中的水流向和冷媒管中的冷媒流向相反。
在對(duì)上述的超高溫冷媒熱水機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，所述的疊加式水 熱交換器包括有低溫加熱器、中溫加熱器和高溫加熱器，所述的熱水出口 和冷水入口分別設(shè)在該高溫加熱器和低溫加熱器上；所述的高溫加熱器是 高溫水箱，其內(nèi)的冷媒管路密布在該高溫水箱內(nèi)；所述的中溫加熱器為呈 盤(pán)管狀并對(duì)應(yīng)地套在它所在的那段盤(pán)管狀冷媒管路外；所述的低溫加熱器 呈管狀、并經(jīng)過(guò)它所在的那段呈密封箱狀的冷媒管路。
在對(duì)上述的超高溫冷媒熱水機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，所述的過(guò)冷換熱 器包括有帶高壓旁通電磁閥的高壓換熱器和預(yù)冷換熱器。
在對(duì)上述的超高溫冷媒熱水機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，在所述的過(guò)冷換 熱器和節(jié)流裝置之間設(shè)置有儲(chǔ)液器；在所述的翅片蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間設(shè) 置有氣液分離器。
在對(duì)上述的超高溫冷媒熱水機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，所述的風(fēng)扇為調(diào) 速風(fēng)機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)、由于水熱交換器采用多 個(gè)加熱器來(lái)分段加熱方式來(lái)陸續(xù)提高水溫，這樣可以使水熱交換器中的水 和冷媒管路中的冷媒進(jìn)行最充分的熱交換，所以本發(fā)明的熱交換效果好、 熱量利用率高，能制取超高溫的熱水，也比較安全可靠；2)、本發(fā)明為整 體裝置，其安裝使用方便；3)、在本發(fā)明的較佳實(shí)施方案中，在低溫加熱 器和節(jié)流裝置之間設(shè)置有過(guò)冷換熱器，可以有效的降低冷凝后的冷媒壓力， 使冷媒的壓力始終在安全范圍內(nèi)，所以本發(fā)明的安全性更高、運(yùn)作也比較 可靠。4)在本發(fā)明的較佳實(shí)施方案中，蒸發(fā)器的風(fēng)機(jī)釆用了變風(fēng)量設(shè)計(jì)， 其隨著壓力的變化，風(fēng)量也隨之相應(yīng)變化，使系統(tǒng)壓力始終處于穩(wěn)定的安全狀態(tài)。
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖2是本發(fā)明的主視圖3是本發(fā)明的后視圖4是本發(fā)明的左視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明為超高溫冷媒熱水機(jī)，其包括有設(shè)置在機(jī)座1內(nèi)、用冷媒管路2 依次串接起來(lái)形成閉合回路的壓縮機(jī)3、水熱交換器9、節(jié)流裝置7和翅片 蒸發(fā)器5，所述的水熱交換器9采用多層疊加式水熱交換器，在該疊加式水 熱交換器兩端分別設(shè)有熱水出口 911和冷水入口 931，在該疊加式水熱交換 器與節(jié)流裝置7之間設(shè)有過(guò)冷換熱器4;在此，疊加式水熱交換器有三層， 包括有其內(nèi)的水依次經(jīng)過(guò)的低溫加熱器93、中溫加熱器92和高溫加熱器 91，其中熱水出口 911和冷水入口 931分別設(shè)在該高溫加熱器91和低溫加 熱器93上；在所述的翅片蒸發(fā)器5旁設(shè)置有風(fēng)扇10。通常在所述的過(guò)冷換 熱器4和節(jié)流裝置7之間設(shè)置有儲(chǔ)液器6，在翅片蒸發(fā)器5和壓縮機(jī)3之間 設(shè)置有氣液分離器8，如圖l的原理圖所示。
如圖1所示，將疊加式水熱交換器中的水流向和冷媒管路2中的冷媒 流向設(shè)置為相反，同時(shí)采用不同結(jié)構(gòu)的加熱器以及分段加熱方式來(lái)提高水 溫，圖中的實(shí)施例中可看出所述的高溫加熱器91是高溫水箱，其內(nèi)的那段 冷媒管路密布在該高溫水箱內(nèi)，高溫水箱中的水與冷媒管路充分地進(jìn)行熱 交換；所述的中溫加熱器92為呈盤(pán)管狀并對(duì)應(yīng)地套在它所在的那段盤(pán)管狀冷媒管路外；所述的低溫加熱器93呈管狀、并經(jīng)過(guò)它所在的那段呈密封箱 狀的冷媒管路，管狀低溫加熱器的低溫水充分地吸取箱型冷媒管路中的冷 媒熱量，這樣流經(jīng)整個(gè)水熱交換器9后，可以使水熱交換器9中的水和冷 媒管路2中的冷媒進(jìn)行最充分的熱交換，所以本發(fā)明的熱交換效果好、熱 量利用率高，能制取超高溫的熱水，也比較安全可靠。
從壓縮機(jī)3出來(lái)的高溫高壓氣體在進(jìn)入過(guò)冷換熱器4之前，先與疊加 式水熱交換器9內(nèi)的水進(jìn)行熱交換時(shí)，首先與高溫加熱器91中的較高水溫
進(jìn)行熱交換，使水溫較快地升到卯-c以上，以供使用。由于采用直進(jìn)直出
制熱水方式，通過(guò)高溫加熱器91、中溫加熱器92和低溫加熱器93等多層 疊加式的水熱交換器，將壓縮機(jī)3排氣溫度高達(dá)135"C的冷媒過(guò)熱蒸汽被巧 妙的、最大限度的利用，可以制作高達(dá)122'C的熱水。高溫高壓的冷媒氣體 經(jīng)高溫加熱器91、中溫加熱器92、低溫加熱器93后逐步冷卻后變成液體 進(jìn)入過(guò)冷換熱器4進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入儲(chǔ)液器6儲(chǔ)存起來(lái)，液態(tài)的冷媒再被 節(jié)流裝置7節(jié)流限制后送到翅片蒸發(fā)器5中進(jìn)行蒸發(fā)處理，超高溫冷媒熱 水機(jī)所帶的風(fēng)扇10將空氣中的熱量吸到翅片蒸發(fā)器5上使液態(tài)的冷媒氣 化，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)后的冷媒蒸汽由氣液分離器8分離后，比較純氣態(tài)的冷媒氣 體回到壓縮機(jī)3進(jìn)行下一次循環(huán)。為了適應(yīng)不同壓力變化的變風(fēng)量，使壓 縮機(jī)在不同熱水溫度和環(huán)境溫度下，運(yùn)轉(zhuǎn)工況波動(dòng)小，超高溫冷媒熱水機(jī) 的出水溫度和流量穩(wěn)定，風(fēng)扇IO采用了根據(jù)系統(tǒng)壓力變化、流通風(fēng)量可隨 之調(diào)整的調(diào)速風(fēng)機(jī)，通常的作法是要用壓力開(kāi)關(guān)控制排風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，排風(fēng) 扇為變速風(fēng)機(jī)，可根據(jù)壓力的不同來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以平衡系統(tǒng)壓力。
由于將自來(lái)水加熱至出水溫度達(dá)90。C以上的過(guò)程中，冷凝和蒸發(fā)的換 熱面積是個(gè)變數(shù)，而機(jī)組的冷凝和蒸發(fā)的換熱面積是恒定的，這使冷媒的排氣壓力一定會(huì)提高。為了將排氣壓力控制在壓縮機(jī)運(yùn)行許可范圍，對(duì)冷
媒系統(tǒng)進(jìn)行了特別的設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)排氣壓力在熱水溫度100'C時(shí)，壓力值不 超過(guò)23kgf/cm 2。在本發(fā)明中的做法是在低溫加熱器93和節(jié)流裝置7之間 設(shè)置的過(guò)冷換熱器4包括有帶高壓旁通電磁閥43的高壓換熱器42和預(yù)冷 換熱器41，其中高壓換熱器42可以根據(jù)壓力的變化來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉，當(dāng)系統(tǒng) 壓力增大到超過(guò)設(shè)定值(即正常規(guī)定壓力)時(shí)，高壓旁通電磁閥43打開(kāi)， 部分液體進(jìn)入高壓換熱器42中使高壓換熱器42開(kāi)始工作，這樣既等于增 大了過(guò)冷換熱器面積，又使冷媒的壓力降低到安全范圍內(nèi)，所以它的安全 性更高、運(yùn)作也比較可靠。這時(shí)，在高壓換熱器42、預(yù)冷換熱器41將高溫 冷媒液體進(jìn)一步冷卻，便于在翅片蒸發(fā)器5中的冷媒吸收空氣中的熱量蒸 發(fā)而成為氣體，經(jīng)氣液分離器8分離后冷媒氣再被壓縮機(jī)3吸入，經(jīng)壓縮 后成為高溫高壓的冷媒氣體送入到與水熱交換器9進(jìn)行熱交換的冷媒管路 中，這樣不斷循環(huán)，可以連續(xù)制取超高溫的熱水以供使用。
如圖1所示，在該高溫加熱器91的熱水出口 911上設(shè)有恒溫閥11,而 在低溫加熱器93的冷水入口 931處依次設(shè)有電磁閥12、水流開(kāi)關(guān)19、過(guò) 濾器13和磁化器14，同時(shí)在磁化器14的出水端設(shè)有帶手動(dòng)截止閥17的排 水口 18。冷水(自來(lái)水)在經(jīng)過(guò)過(guò)濾器13和磁化器14后，乾凈、衛(wèi)生的 冷水依次經(jīng)過(guò)低溫加熱器93、中溫加熱器92、高溫加熱器91、水溫逐步升 高，最后達(dá)到要求的溫度輸出使用；水流開(kāi)關(guān)19控制進(jìn)水的流量，過(guò)濾器 13和磁化器14對(duì)進(jìn)水進(jìn)行凈化處理，水系統(tǒng)需排放時(shí)可經(jīng)由排水口 18排 出。恒溫閥11可以控制出水溫度恒定在所需的溫度上。
為便于安裝、搬運(yùn)、維修，將全部部件安裝在機(jī)座內(nèi)成為一個(gè)整體， 除電源接頭和進(jìn)、出水口外全部在機(jī)座內(nèi)連接好，在使用時(shí)僅需外接總供電源和進(jìn)、出水管即可工作，所以本發(fā)明為整體裝置，其安裝使用方便。
權(quán)利要求
1、一種超高溫冷媒熱水機(jī)，包括有設(shè)置在機(jī)座(1)內(nèi)、用冷媒管路(2)依次串接起來(lái)形成閉合回路的壓縮機(jī)(3)、水熱交換器(9)、節(jié)流裝置(7)和翅片蒸發(fā)器(5)，其特征在于所述的水熱交換器(9)采用多層疊加式水熱交換器，在該疊加式水熱交換器兩端分別設(shè)有熱水出口(911)和冷水入口(931)；在疊加式水熱交換器與節(jié)流裝置(7)之間設(shè)有過(guò)冷換熱器(4)；在所述的翅片蒸發(fā)器(5)旁設(shè)置有風(fēng)扇(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫冷媒熱水機(jī)，其特征在于所述的水 熱交換器(9)中的水流向和冷媒管路(2)中的冷媒流向相反。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高溫冷媒熱水機(jī)，其特征在于所述 的疊加式水熱交換器包括有低溫加熱器(93)、中溫加熱器(92)和高溫加 熱器(91)三個(gè)加熱器疊加在一起，所述的熱水出口 (911)和冷水入口 (931) 分別設(shè)在該高溫加熱器(91)和低溫加熱器(93)上；所述的高溫加熱器(91)是高溫水箱，其內(nèi)的冷媒管路密布在該高溫水箱內(nèi)；所述的中溫加 熱器(92)為呈盤(pán)管狀并對(duì)應(yīng)地套在它所在的那段盤(pán)管狀冷媒管路外；所 述的低溫加熱器(93)呈管狀、并經(jīng)過(guò)它所在的那段呈密封箱狀的冷媒管 路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高溫冷媒熱水機(jī)，其特征在于所述的過(guò) 冷換熱器(4)包括有帶高壓旁通電磁閥(43)的高壓換熱器(42)和預(yù)冷 換熱器(41)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高溫冷媒熱水機(jī)，其特征在于在所述的 過(guò)冷換熱器(4)和節(jié)流裝置(7)之間設(shè)置有儲(chǔ)液器(6);在所述的翅片蒸發(fā)器(5)和壓縮機(jī)(3)之間設(shè)置有氣液分離器(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的超高溫冷媒熱水機(jī)，其特征在于所述的風(fēng)扇(10)為調(diào)速風(fēng)機(jī)。
全文摘要
一種超高溫冷媒熱水機(jī)，其包括有設(shè)置在機(jī)座內(nèi)、用冷媒管路依次串接起來(lái)形成閉合回路的壓縮機(jī)、水熱交換器、節(jié)流裝置和翅片蒸發(fā)器，其中所述的水熱交換器采用多層疊加式水熱交換器，在該水熱交換器兩端分別設(shè)有熱水出口和冷水入口；在疊加式水熱交換器與節(jié)流裝置之間設(shè)有過(guò)冷換熱器；在所述的翅片蒸發(fā)器旁設(shè)置有風(fēng)扇。本發(fā)明的熱交換效果好、熱量利用率高，能制超高溫度的熱水而又安全可靠的熱水機(jī)，同時(shí)它采有整體裝置，帶來(lái)其安裝使用方便。
文檔編號(hào)F24H9/18GK101603734SQ200810028890
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月14日
發(fā)明者梁顯庭 申請(qǐng)人:梁顯庭