專利名稱：高效速熱型自然能熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱泵系統(tǒng)，尤其是一種高效速熱型自然能熱泵，屬于熱泵 應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。 背聚技術(shù)熱泵由于其制熱能效比恒大于l,其節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯，在能源緊缺的現(xiàn)代社會(huì) 已經(jīng)被人們大力推廣應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)的熱泵其工作原理是制冷劑被壓縮機(jī)壓 縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入到冷凝器后釋放出制熱熱量并冷凝為中溫中壓 的液態(tài)制冷劑，然后經(jīng)節(jié)流裝置減壓成低溫低壓的制冷劑后流入蒸發(fā)器吸收熱 能，最后回到壓縮機(jī)完成循環(huán)。當(dāng)冷凝器所處環(huán)境溫度較低時(shí)，容易因?yàn)槔淠?器滯液量過(guò)多以致造成系統(tǒng)蒸發(fā)器制冷劑量不足、回氣壓力過(guò)低、壓縮機(jī)回氣 回油量過(guò)少、排氣溫度過(guò)高等不利現(xiàn)象，并且，雖然此時(shí)相對(duì)制熱能效比較高， 但由于壓縮機(jī)制冷劑吸入量較少，壓縮機(jī)處于輕載工作狀態(tài)，熱泵制熱功率不 易發(fā)揮，制熱速度不夠理想；當(dāng)冷凝器所處環(huán)境溫度較高時(shí)，又容易因?yàn)楦邷?氣態(tài)制冷劑冷凝液化不充分造成系統(tǒng)蒸發(fā)器制冷劑量過(guò)多、回氣及排氣壓力過(guò) 高等不利現(xiàn)象，并且，雖然此時(shí)壓縮機(jī)處于重載工作狀態(tài)，相對(duì)輸入功率較高， 但由于冷凝溫度過(guò)高、制冷劑蒸發(fā)吸熱能力過(guò)低，熱泵制熱功率也較低、制熱 速度也較慢，再者，此時(shí)熱泵的制熱能效比較低、系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。在現(xiàn)有常 規(guī)技術(shù)下，熱泵的實(shí)際使用效果和實(shí)際使用壽命不能充分令人滿意，也大大地 限制了這種新一代節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，雖然現(xiàn)有技術(shù)可以通過(guò)增加儲(chǔ) 液器等方法iH^熱泵的上述不足之處，但是收效并不理想
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種高效速熱型自然能熱泵。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的高效速熱型自然能熱泵，主要有壓縮機(jī)、 室內(nèi)換熱器、節(jié)流裝置和室外換熱器構(gòu)成，并由相應(yīng)的制冷劑通道連接成制冷 劑閉合循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電控裝置控制工作，其特征在于上述系統(tǒng)中室內(nèi)換 熱器制冷劑出口之后還串接有一個(gè)分流裝置，該分流裝置設(shè)有控制閥并且該分 流裝置將室內(nèi)換熱器制冷劑出口之后的制冷劑通道至少分成兩個(gè)制冷劑流通通 路，其中至少有一個(gè)制冷劑流通通路通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與節(jié)流裝置相連， 至少有另一個(gè)能夠被控制閥控制制冷劑流通流量和/或通、斷的制冷劑流通通路 通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與至少一個(gè)自然能換熱器的入口相連，該自然能換熱器 的出口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與節(jié)流裝置相連。迸一步的所述的自然能換熱器至少有一個(gè)入口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與 至少一個(gè)回氣閥的至少一個(gè)入口相連，該回氣閥的至少一個(gè)出口通過(guò)相應(yīng)的制 冷劑通道與室外換熱器的至少一個(gè)出口相連或該回氣閥的至少一個(gè)出口通過(guò)相 應(yīng)的制冷劑通道與室外換熱器至壓縮機(jī)回氣口之間的制冷劑回氣通道相連，也 可以是該回氣閥的至少一個(gè)出口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與壓縮機(jī)的至少一個(gè)回 氣口相連。更進(jìn)一步的所述的自然能換熱器為太陽(yáng)能吸收式換熱器和/或所述的自 然能換熱器與室外換熱器及風(fēng)機(jī)結(jié)合構(gòu)成空氣能風(fēng)冷式換熱器，也可以是所述 的自然能換熱器為太陽(yáng)能吸收式換熱器并且所述的自然能換熱器同時(shí)與風(fēng)機(jī)結(jié) 合構(gòu)成空氣能風(fēng)冷式換熱器。本實(shí)用新型獲得了相當(dāng)可觀的性能提升和積極效果 室內(nèi)換熱器可以是系統(tǒng)冷凝器用于制熱，室外換熱器可以是系統(tǒng)蒸發(fā)器用 于吸熱，在回氣閥及分流裝置中控制閥的控制下，自然能換熱器既可以成為蒸 發(fā)器的一部分也可以成為儲(chǔ)液器及冷凝器的一部分或儲(chǔ)液器及過(guò)冷器當(dāng)分流 裝置中的控制閥控制使得由室內(nèi)換熱器流向自然能換熱器入口的制冷劑流通通 路關(guān)閉而流向節(jié)流裝置的制冷劑流通通路打開時(shí)，系統(tǒng)制冷劑流動(dòng)行程相對(duì)較 短，自然能換熱器滯液量較少，可以保證本實(shí)用新型在制熱工作時(shí)，系統(tǒng)蒸發(fā) 器制冷劑總量充沛，制熱速度快，系統(tǒng)不至回氣回油量過(guò)少、回氣壓力過(guò)低、 壓縮機(jī)吸排氣溫度過(guò)高，尤其是在室內(nèi)換熱器所加熱的物質(zhì)溫度較低時(shí)，可以 保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效地快速制熱工作，而且需要時(shí)，回氣閥能夠打開， 此時(shí)自然能換熱器成為蒸發(fā)器的一部分也可以吸收環(huán)境熱量用于熱泵制熱，壓 縮機(jī)能夠充分發(fā)揮功率，熱泵制熱輸出功率強(qiáng)大，制熱速度更快；當(dāng)分流裝置 中的控制閥控制使得由室內(nèi)換熱器流向自然能換熱器入口的制冷劑流通通路打 開時(shí)， 一部分中溫中壓的制冷劑流過(guò)自然能換熱器，自然能換熱器成為儲(chǔ)液器 及冷凝器的一部分或儲(chǔ)液器及過(guò)冷器，此時(shí)系統(tǒng)制冷劑總體流動(dòng)行程相對(duì)較長(zhǎng)， 可以保證本實(shí)用新型在制熱工作時(shí)，制冷劑量合適，防止高溫氣態(tài)制冷劑冷凝 液化不充分造成系統(tǒng)蒸發(fā)器制冷劑量過(guò)多、回氣及排氣壓力過(guò)高、制冷劑蒸發(fā) 吸熱能力過(guò)低，尤其是在室內(nèi)換熱器所加熱的物質(zhì)溫度較高時(shí)，可以保證壓縮 機(jī)不致負(fù)載過(guò)重，系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、高效地快速制熱工作并且壓縮機(jī)等主 要部件的壽命得到極大地保障，而此時(shí)回氣閥關(guān)閉，或者在需要時(shí)回氣閥可以 部分打開或短時(shí)間打開用于瀉壓或卸荷等。當(dāng)然，在需要時(shí)，分流裝置中的控 制閥能夠設(shè)計(jì)成在使得由室內(nèi)換熱器流向自然能換熱器入口的制冷劑流通通路 打開的情況下，流向節(jié)流裝置的制冷劑流通通路關(guān)閉，此時(shí)中溫中壓的制冷劑 流過(guò)自然能換熱器，自然能換熱器也能成為儲(chǔ)液器及冷凝器的一部分或儲(chǔ)液器
及過(guò)冷器，達(dá)到本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的。當(dāng)自然能換熱器被接成系統(tǒng)蒸發(fā)器工作而需要化霜時(shí)，可以是通過(guò)控制閥 和回氣閥將自然能換熱器控制接成儲(chǔ)液器及冷凝器的一部分或儲(chǔ)液器及過(guò)冷器 即可在制熱的同時(shí)進(jìn)行化霜；當(dāng)本實(shí)用新型設(shè)置有相應(yīng)的換向裝置并且室外換 熱器需要化霜時(shí)，可以是利用自然能換熱器吸熱化霜而不霈要或只需少量利用 室內(nèi)換熱器吸熱化霜，使得系統(tǒng)更加高效、安全穩(wěn)定地工作。若經(jīng)電控裝置巧妙地設(shè)置可以使得在室內(nèi)換熱器所加熱的物質(zhì)溫度較低 時(shí)，分流裝置中的控制閥控制使得由室內(nèi)換熱器流向自然能換熱器入口的制冷 劑流通通路關(guān)閉而流向節(jié)流裝置的制冷劑流通通路打開，回氣閥適時(shí)打開或關(guān) 閉，而在室內(nèi)換熱器所加熱的物質(zhì)溫度較高時(shí)，分流裝置中的控制閥控制使得 由室內(nèi)換熱器流向自然能換熱器入口的制冷劑流通通路打開，回氣閥適時(shí)關(guān)閉 或打開，這樣本實(shí)用新型能夠充分發(fā)揮其各種工況下的優(yōu)勢(shì)性能，綜合而達(dá)到 極佳效果。本實(shí)用新型藉著自然能換熱器能夠充分利用太陽(yáng)能、空氣能等自然能源， 節(jié)能環(huán)保。綜上所述，本實(shí)用新型能夠高效快速制熱，工作性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 一種高效速熱型自然能熱泵，主要有壓縮機(jī)(1)、室內(nèi)換熱器
(2)、節(jié)流裝置(3)、室外換熱器(4)構(gòu)成，并由適量的銅管等配件依次連接 成制冷劑閉合循環(huán)通路系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電控裝置(5)控制工作，特別的是在上 述系統(tǒng)中室內(nèi)換熱器(2)制冷劑出口通過(guò)一設(shè)有控制閥(7)的分流裝置(6) 分成兩路，其中一路通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)沐裝置(3)相連，經(jīng)串接有控 制閥(7)后的另一路通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與—個(gè)自然能換熱器(8)入口相 連，該自然能換熱器(8)的出口通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)流裝置(3)相連， 另外有一個(gè)回氣閥(9)的入口也與自然能換熱器(8)制冷劑入口相連，該回 氣閥(9)的出口通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與室外換熱器(4)出口管道相連。控 制閥(7)和回氣閥(9)在此可以用二位二通電磁閥，也可以是其它電磁閥、 電子膨脹閥或機(jī)械閥等；室內(nèi)換熱器(2)在此可以用設(shè)有制冷劑通道的保溫水 箱，也可以是板式換熱器、套管式換熱器等液體冷卻換熱器并通過(guò)相應(yīng)的循環(huán) 泵與外接水箱循環(huán)換熱，室內(nèi)換熱器(2)具有進(jìn)、出水口；分流裝置(6)是 一個(gè)三通與控制閥(7)的組合體，可以是一體式也可以是分散組合式；室外換 熱器(4)與自然能換熱器(8)在此選用兩者結(jié)合為一體的風(fēng)機(jī)旁管式翅片換 熱器，并且自然能換熱器(8)設(shè)在室外換熱器(4)的進(jìn)風(fēng)端；節(jié)流裝置(3) 在此可以選用具有三個(gè)連接口的毛細(xì)管與單向閥的組合體，可以是一體式也可 以是分散組合式，需要時(shí)節(jié)流裝置(3)也可以是由毛細(xì)管、電磁閥、電子膨脹 閥、熱力膨脹閥、手調(diào)閥、單向閥、卸荷閥和壓力調(diào)整閥等具有節(jié)流或控流功 能的配件中的一種或多種構(gòu)成。在室內(nèi)換熱器(2)中的水溫不足而需要加熱水的過(guò)程當(dāng)中，受電控裝置(5 ) 的控制，高溫高壓的制冷劑由壓縮機(jī)(1)壓入到室內(nèi)換熱器(2)與其中的水 進(jìn)行熱交換，冷凝形成的中溫中壓液態(tài)制冷劑流入分流裝置(6)，當(dāng)水溫較低(如低于40")時(shí)，控制閥(7)關(guān)閉，此時(shí)經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液
態(tài)制冷劑只流入節(jié)流裝置(3)并經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓的制 冷劑流入室外換熱器U)中換熱吸收外界環(huán)境的空氣熱量，然后回到壓縮機(jī)(l) 低壓回氣口，在需要時(shí)，回氣閥(9)接通， 一部分經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓 形成的低溫低壓制冷劑流入自然能換熱器(8)中換熱吸收外界環(huán)境的空氣熱量 后回到壓縮機(jī)(1)，此時(shí)回氣量增大，壓縮機(jī)(1)能充分發(fā)揮功率，熱泵系統(tǒng) 制熱功率強(qiáng)大，使得本實(shí)用新型能夠高效高速地制熱水，快速滿足人們用熱要 求，在此階段中，電控裝置(5)若感應(yīng)到自然能換熱器(8)和/或室外換熱器 (4)需要除霜，控制閥(7)接通，回氣閥(9)可以關(guān)閉，此時(shí)一部分經(jīng)過(guò)分 流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑流過(guò)自然能換熱器(8)可以快速除霜，并 且經(jīng)過(guò)自然能換熱器(8)加熱的空氣流經(jīng)室外換熱器(4)也可以為室外換熱 器(4)除霜，達(dá)到了不停機(jī)除霜的優(yōu)異效果；當(dāng)水溫較高(如達(dá)到或高于40 °C)時(shí)，控制閥(7)接通，此時(shí)一部分經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制 冷劑流入自然能換熱器(8)，并經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓的制冷 劑流入室外換熱器(4)吸熱蒸發(fā)后回到壓縮機(jī)(1),此時(shí)室外換熱器(4)成 為系統(tǒng)儲(chǔ)液器，可以防止流入蒸發(fā)器中的冷媒過(guò)多、系統(tǒng)回氣及排氣壓力過(guò)高 等不利狀況，并且流過(guò)自然能換熱器(8)中的中溫中壓液態(tài)制冷劑還能與外界 環(huán)境的空氣換熱充分冷凝或過(guò)冷，加熱的空氣流過(guò)室外換熱器(4)與室外換熱 器(4)中的低溫低壓制冷劑熱交換增加回氣蒸發(fā)量及回氣溫度，保證系統(tǒng)安全 穩(wěn)定、快速高效地制熱，直至熱水溫度設(shè)定值，進(jìn)入待機(jī)保溫狀態(tài)，在此階段 中，回氣閥(9)關(guān)閉或者是適時(shí)關(guān)閉或接通，當(dāng)其接通時(shí)可以為系統(tǒng)灣壓或卸 荷，保證本實(shí)用新型的性能更加穩(wěn)定。本實(shí)用新型熱水速度快，與現(xiàn)有技術(shù)的普通熱泵相比，顯著地提升了整機(jī) 綜合制熱能力及性能系數(shù)，大大地增加了本熱泵的使用壽命并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，尤
其適合制造成為室內(nèi)擺放的整體式高效速熱型自然能熱泵熱水器。實(shí)施例二 一種高效速熱型自然能熱泵，主要有壓縮機(jī)(1)、四通換向閥 (10)、室內(nèi)換熱器(2)、節(jié)流裝置(3)、室外換熱器(4)構(gòu)成，并由適量的 銅管等配件依次連接成制冷劑閉合循環(huán)通路系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電控裝置(5)控制 工作，特別的是在上述系統(tǒng)中室內(nèi)換熱器(2)制冷劑出口通過(guò)一設(shè)有控制閥(7) 的分流裝置(6)分成兩路，其中經(jīng)串接有一控制閥(7)的一路通過(guò)相應(yīng)的銅 管等配件與節(jié)流裝置(3)相連，經(jīng)串接有另一控制閥(7)的另一路通過(guò)相應(yīng) 的銅管等配件與一個(gè)自然能換熱器(8)入口相連，該自然能換熱器(8)的出 口通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)流裝置(3)相連，另外有一個(gè)回氣閥(9)的入 口也與自然能換熱器(8)制冷劑入口相連，該回氣閥(9)的出口通過(guò)相應(yīng)的 銅管等配件與四通換向閥(10)低壓回氣口相連?？刂崎y(7)和回氣閥(9) 在此可以用二位二通電磁閥，也可以是其它電磁閥、電子膨脹閥或機(jī)械閥等； 室內(nèi)換熱器(2)在此可以用板式換熱器、套管式換熱器等液體冷卻換熱器并通 過(guò)相應(yīng)的循環(huán)泵與外接水箱循環(huán)換熱，當(dāng)然也可以是設(shè)有制冷劑通道的保溫水 箱，室內(nèi)換熱器(2)具有進(jìn)、出水口；分流裝置(6)是一個(gè)三通與兩個(gè)控制 閥(7)的組合體，可以是一體式也可以是分散組合式；室外換熱器(4)與自 然能換熱器(8)在此選用兩者結(jié)合為一體的風(fēng)機(jī)旁管式翅片換熱器，并且自然 能換熱器(8)設(shè)在室外換熱器(4)的進(jìn)風(fēng)端，自然能換熱器(8)的朝陽(yáng)面還 可以設(shè)置有富有太陽(yáng)能選擇性吸收性能的材料以同時(shí)成為太陽(yáng)能吸收式換熱 器；節(jié)流裝置(3)在此可以選用具有三個(gè)連接口的毛細(xì)管與單向閥及電子膨脹 閥的組合體，可以是一體式也可以是分散組合式，需要時(shí)節(jié)流裝置(3)也可以 是由毛細(xì)管、電磁閥、電子膨脹閥、熱力膨脹閥、手調(diào)閥、單向閥、卸荷閥和 壓力調(diào)整閥等具有節(jié)流或控流功能的配件中的一種或多種構(gòu)成。
在室內(nèi)換熱器(2)中的水溫不足而需要加熱水的過(guò)程當(dāng)中，受電控裝置(5 ) 的控制，高溫高壓的制冷劑由壓縮機(jī)(1)壓入四通換向閥(10)的高壓入口， 經(jīng)過(guò)四通換向閥(10)地選擇流入到室內(nèi)換熱器(2)與其中的水進(jìn)行熱交換， 冷凝形成的中溫中壓液態(tài)制冷劑流入分流裝置(6)，當(dāng)水溫較低(如低于4(TC) 時(shí)，與節(jié)流裝置(3)相連的控制閥(7)接通，與自然能換熱器(8)入口相連 的另一控制閥(7)關(guān)閉，此時(shí)經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑只流 入節(jié)流裝置(3)并經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓的制冷劑流入室外 換熱器(4)中換熱吸收外界環(huán)境的空氣熱量，然后通過(guò)四通換向閥(10)的低 壓出氣口回到壓縮機(jī)(1),在需要時(shí)，回氣閥(9)接通， 一部分經(jīng)節(jié)流裝置(3) 節(jié)流減壓形成的低溫低壓制冷劑流入自然能換熱器(8)中換熱吸收外界環(huán)境的 空氣和太陽(yáng)能熱量后回到壓縮機(jī)(1),此時(shí)回氣量增大，壓縮機(jī)(1)能充分發(fā) 揮功率，熱泵系統(tǒng)制熱功率強(qiáng)大，使得本實(shí)用新型能夠高效高速地制熱水，快 速滿足人們用熱要求，在此階段中，電控裝置(5)若感應(yīng)到自然能換熱器(8) 和/或室外換熱器(4)需要除霜，與自然能換熱器(8)入口相連的另一控制閥 (7)接通，必要時(shí)與節(jié)流裝置(5)相連的控制閥(7)和/或回氣閥(9)可以 關(guān)閉，此時(shí)一部分或全部經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑流過(guò)自然能 換熱器(8)可以快速除霜，并且經(jīng)過(guò)自然能換熱器(8)加熱的空氣流經(jīng)室外 換熱器(4)也可以為室外換熱器(4)除霜，達(dá)到了不停機(jī)除霜的優(yōu)異效果， 但是如果環(huán)境溫度較低、濕度較大時(shí)，如果按此方法對(duì)室外換熱器(4)除霜效 果不佳時(shí)，可以按常規(guī)方式即壓縮機(jī)(1)停機(jī)，四通換向閥(10)換向后再啟 動(dòng)除霜，此時(shí)，回氣閥(9)可以接通，可以是利用自然能換熱器(8)吸熱化 霜而不需要或只需少量利用室內(nèi)換熱器(2)吸熱化霜，使得系統(tǒng)更加高效、安 全穩(wěn)定地工作；當(dāng)水溫較高(如達(dá)到或高于40X:)時(shí)，與自然,熱器(8)入
口相連的另一控制閥(7)接通，此時(shí)一部分經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液 態(tài)制冷劑流入自然能換熱器(8)，并經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓的 制冷劑流入室外換熱器(4)吸熱蒸發(fā)后經(jīng)四通換向閥(10)的低壓出氣口回到 壓縮機(jī)(1)，此時(shí)室外換熱器(4)成為系統(tǒng)儲(chǔ)液器，可以防止流入蒸發(fā)器中的 冷媒過(guò)多、系統(tǒng)回氣及排氣壓力過(guò)高等不利狀況，并且流過(guò)自然能換熱器(8) 中的中溫中壓液態(tài)制冷劑還能與外界環(huán)境的空氣換熱充分冷凝或過(guò)冷，加熱的 空氣流過(guò)室外換熱器(4)與室外換熱器(4)中的低溫低壓制冷劑熱交換增加 回氣蒸發(fā)量及回氣溫度，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定、快速高效地制熱，直至熱水溫度 設(shè)定值，進(jìn)入待機(jī)保溫狀態(tài)。在此階段中，與節(jié)流裝置(3)相連的控制閥(7) 和/或回氣閥(9)關(guān)閉或者是適時(shí)關(guān)閉或接通，當(dāng)與節(jié)流裝置(3)相連的控制 閥(7)接通時(shí)可以為系統(tǒng)瀉壓或增荷，當(dāng)回氣閥(9)接通時(shí)可以為系統(tǒng)瀉壓 或卸荷，保證本實(shí)用新型的性能更加穩(wěn)定，若室外換熱器(4)需要除霜，可以 按常規(guī)方式即壓縮機(jī)(1)停機(jī)，四通換向閥(10)換向后再啟動(dòng)除霜，此時(shí)， 回氣閥(9)可以接通，可以是利用自然能換熱器(8)吸熱化霜而不霈要或只 需少量利用室內(nèi)換熱器(2)吸熱化霜，使得系統(tǒng)更加高效、安全穩(wěn)定地工作。本實(shí)用新型熱水速度快，與現(xiàn)有技術(shù)的普通熱泵相比，顯著地提升了整機(jī) 綜合制熱能力及性能系數(shù)，大大地增加了本熱泵的使用壽命，尤其適合制造成 為室外擺放的高效速熱型自然能熱泵熱水器或高效速熱型自然能熱泵空調(diào)器。實(shí)施例三 一種高效速熱型自然能熱泵，主要有壓縮機(jī)(l)、選通閥(11)、 水冷凝器(12)、選通裝置(13)、四通換向閥(10)、室內(nèi)換熱器(2)、節(jié)流裝 置(3)、和室外換熱器(4)構(gòu)成，并由適量的銅管等配件依次連接成制冷劑閉 合循環(huán)通路系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電控裝置(5)控制工作，特別的是上述系統(tǒng)中室內(nèi) 換熱器(2)制冷劑出口通過(guò)一設(shè)有控制閥(7)的分流裝置(6)分成兩路，其
中一路通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)流裝置(3)相連，經(jīng)串接有一控制閥(7) 的另一路通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與一個(gè)自然能換熱器(8)入口相連，該自然能 換熱器(8)的出口通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與節(jié)流裝置(3)相連，另外有一個(gè) 回氣閥(9)的入口也與自然熊換熱器(8)制冷劑入口相連，該回氣閥(9)的 出口通過(guò)相應(yīng)的銅管等配件與壓縮機(jī)(1)的一個(gè)回氣口相連?？刂崎y(7)、回 氣閥(9)和選通裝置(13)在此可以用二位二通電磁閥，也可以是其它電磁閥、 電子膨脹閥或機(jī)械閥等；室內(nèi)換熱器(2)及水冷凝器(12)在此可以用板式換 熱器、套管式換熱器等液體冷卻換熱器并通過(guò)相應(yīng)的循環(huán)泵與外接水箱循環(huán)換 熱，當(dāng)然也可以是設(shè)有制冷劑通道的保溫水箱，與室內(nèi)換熱器(2)循環(huán)換熱的 水箱還與風(fēng)機(jī)旁管循環(huán)換熱，形成中央空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)換熱器(2)及水冷凝器(12)具有進(jìn)、出水口；分流裝置(6)是一個(gè)三通與控制閥(7)的組合體， 可以是一體式也可以是分散組合式；室外換熱器(4)在此選用風(fēng)機(jī)旁管式翅片 換熱器，自然能換熱器(8)在此選用朝陽(yáng)面附著有太陽(yáng)能選擇性吸收性材料的 直膨式太陽(yáng)能蒸發(fā)換熱器或者是朝陽(yáng)面附著有太陽(yáng)能選擇性吸收性材料、背陽(yáng) 面設(shè)置有風(fēng)機(jī)的直膨式太陽(yáng)/空氣能蒸發(fā)換熱器；選通閥(11)可以為二位三通 電磁閥，在此選擇一個(gè)四通換向閥，可以將該四通換向闊改裝焊接，將其低壓 出氣口焊死，并將其換向電磁閥的低壓端毛細(xì)管改焊到系統(tǒng)的低壓回氣管路上; 節(jié)流裝置(3)在此可以選用具有四個(gè)連接口的毛細(xì)管與單向閥及電子膨脹閥的 組合體，可以是一體式也可以是分散組合式，需要時(shí)節(jié)流裝置(3)也可以是由 毛細(xì)管、電磁閥、電子膨脹閥、熱力膨脹閥、手調(diào)閥、單向閥、卸荷閥和壓力 調(diào)整閥等具有節(jié)流或控流功能的配件中的一種或多種構(gòu)成。水冷凝器(12)可以制生活熱水，在水冷凝器(12)或外接保溫水箱中的 水溫不足而需要加熱水的過(guò)程當(dāng)中，受電控裝置(5)的控制，髙溫高壓的制冷劑由壓縮機(jī)(1)壓出經(jīng)選通閥(11)的選擇引入到水冷凝器(12)與其中經(jīng)熱 水循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)循環(huán)流動(dòng)的水進(jìn)行熱交換，冷凝形成的中溫中壓液態(tài)制冷劑流向 節(jié)流裝置(3)及選通裝置(13),當(dāng)水溫較低(如低于4(TC)時(shí)，選通裝置(13) 關(guān)閉，此時(shí)水冷凝器(12)與室內(nèi)換熱器(2)或室外換熱器(4)形成相對(duì)并 聯(lián)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)，中溫中壓液態(tài)制冷劑經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓 的制冷劑在四通換向閥(10)的預(yù)先換向選擇下流入室內(nèi)換熱器(2)或室外換 熱器(4)中換熱吸收外界環(huán)境的熱量，然后經(jīng)四通換向閥(10)低壓出氣口回 到壓縮機(jī)(1),并且，當(dāng)水冷凝器(12)是與室外換熱器(4)形成相對(duì)并聯(lián)結(jié) 構(gòu)工作狀態(tài)時(shí)，低溫低壓的制冷劑流過(guò)室內(nèi)換熱器(2)中換熱吸收外界環(huán)境的 空氣熱量，然后通過(guò)四通換向閥(10)的低壓出氣口回到壓縮機(jī)(1)，此時(shí)低 溫低壓的制冷劑流過(guò)室內(nèi)換熱器(2)可以通過(guò)循環(huán)泵、外接水箱及風(fēng)機(jī)旁管額 外提供空調(diào)制冷，而當(dāng)水冷凝器(12)是與室內(nèi)換熱器(2)形成相對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu) 工作狀態(tài)時(shí)，低溫低壓的制冷劑流過(guò)室外換熱器(4)中換熱吸收外界環(huán)境的空 氣熱量，然后通過(guò)四通換向閥(10)的低壓出氣口回到壓縮機(jī)(1)，在需要時(shí)， 回氣閥(9)接通， 一部分經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成的低溫低壓制冷劑流 入自然能換熱器(8)中換熱吸收外界環(huán)境的自然能熱量后回到壓縮機(jī)(1)，當(dāng) 陽(yáng)光充足或白天時(shí)主要吸收太陽(yáng)能的熱量，當(dāng)陽(yáng)光不足或夜晚時(shí)，可轉(zhuǎn)而主要 吸收空氣能，若自然能換熱器(8)還結(jié)合有風(fēng)機(jī)，則還可啟動(dòng)風(fēng)機(jī)加速空氣能 的吸收，此時(shí)回氣量增大，壓縮機(jī)(1)能充分發(fā)揮功率，熱泵系統(tǒng)制熱功率強(qiáng) 大，使得本實(shí)用新型能夠高效高速地制熱水，快速滿足人們用熱要求，在此階 段中，電控裝置(5)若感應(yīng)到自然能換熱器(8)需要除霜，與自然能換熱器 (8)入口相連的控制閥(7)接通，必要時(shí)回氣閥(9)可以關(guān)閉，此時(shí)一部分 經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑流過(guò)自然能換熱器(8)可以快速除
霜，達(dá)到了不停機(jī)除霜的優(yōu)異效果，但是如果電控裝置(5)感應(yīng)到室外換熱器 (4)需要除霜時(shí)，可以按常規(guī)方式即壓縮機(jī)(1)停機(jī)，選通閥(11)及四通 換向閥(10)換向后再啟動(dòng)除霜，此時(shí)，回氣閥(9)可以接通，可以是利用自 然能換熱器(8)吸熱化霜而不需要或只需少量利用室內(nèi)換熱器(2)吸熱化霜， 使得系統(tǒng)更加高效、安全穩(wěn)定地工作；當(dāng)水溫較高(如達(dá)到或高于40'C)時(shí)， 選通裝置(13)接通連接至四通換向閥(10)高中壓入口的選通通路，此時(shí)水 冷凝器(12)與室內(nèi)換熱器(2)或室外換熱器(4)形成相對(duì)并聯(lián)結(jié)構(gòu)和相對(duì) 串聯(lián)結(jié)構(gòu)同時(shí)并存的工作狀態(tài)， 一部分中溫中壓的制冷劑在四通換向閥(10) 的預(yù)先換向選擇下流入室內(nèi)換熱器(2)或室外換熱器(4)中進(jìn)一步冷凝放熱 再流入節(jié)流裝置(3)，經(jīng)節(jié)流減壓形成低溫低壓的制冷劑，接著進(jìn)入室外換熱 器(4)或室內(nèi)換熱器(2)吸收外界環(huán)境的熱量，然后經(jīng)四通換向閥(10)低 壓出氣口回到壓縮機(jī)(1),此時(shí)當(dāng)水冷凝器(12)是具有與室內(nèi)換熱器(2)形 成相對(duì)串聯(lián)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)時(shí)， 一部分中溫中壓制冷劑流過(guò)室內(nèi)換熱器(2)，室 內(nèi)換熱器(2)兼做儲(chǔ)液器，可以防止制冷劑量過(guò)多，系統(tǒng)高、低壓過(guò)高，還可 以提供一定的熱量通過(guò)循環(huán)泵、外接水箱及風(fēng)機(jī)旁管提供空調(diào)取暖，尤其是在 天氣寒冷的季節(jié)可以使得本機(jī)不至于在制熱水時(shí)空調(diào)制熱等候時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同時(shí) 還可以使得中溫中壓制冷劑進(jìn)一步冷凝甚至過(guò)冷，在不需要取暖時(shí)也可以關(guān)閉 室內(nèi)換熱器(2)的換熱功能而單獨(dú)制熱水，需要時(shí)回氣閥(9)接通，控制閥 (7)關(guān)閉， 一部分經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成的低溫低壓制冷劑流入自然 能換熱器(8)中換熱吸收外界環(huán)境的自然能熱量后回到壓縮機(jī)(1)，當(dāng)陽(yáng)光充 足或白天時(shí)主要吸收太陽(yáng)能的熱量，當(dāng)陽(yáng)光不足或夜晚時(shí)，可轉(zhuǎn)而主要吸收空 氣能，若自然能換熱器(8)還結(jié)合有風(fēng)機(jī)，則還可啟動(dòng)風(fēng)機(jī)加速空氣能的吸收, 此時(shí)回氣量埔大，壓縮機(jī)(1)能充分發(fā)揮功率，熱泵系統(tǒng)制熱功率強(qiáng)大，使得 本實(shí)用新型能夠高效高速地制熱水，快速滿足人們用熱要求；當(dāng)水冷凝器(12) 是具有與室外換熱器(4)形成相對(duì)串聯(lián)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)時(shí)， 一部分中溫中壓制冷 劑流過(guò)室外換熱器(4)，室外換熱器(4)兼做儲(chǔ)液器，可以防止制冷劑量過(guò)多， 系統(tǒng)高、低壓過(guò)高，也可以使中溫中壓制冷劑進(jìn)一步冷凝甚至過(guò)冷，使得室內(nèi) 換熱器(2)可以通過(guò)循環(huán)泵、外接水箱及風(fēng)機(jī)旁管高效地提供大量冷量以供制 冷，此時(shí)回氣閥(9)可以關(guān)閉。如此工作至設(shè)定的水溫為止。如此即達(dá)到了單 獨(dú)制熱水或熱水、空調(diào)同時(shí)供應(yīng)的目的。當(dāng)熱水達(dá)到設(shè)定溫度而需要空調(diào)時(shí)，受電控裝置(5)的控制，經(jīng)選通閥(ll) 的選擇，高溫高壓的制冷劑由壓縮機(jī)(1)壓出可以旁通不經(jīng)過(guò)水冷凝器(12) 而流向四通換向閥(10)高中壓制冷劑入口，通過(guò)四通換向閥(10)的選擇再 在室內(nèi)換熱器(2)或室外換熱器(4)中換熱冷凝并經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減 壓后進(jìn)入室外換熱器(4)或室內(nèi)換熱器(2)吸收外界環(huán)境的熱量，然后經(jīng)四 通換向閥(10)低壓出氣口回到壓縮機(jī)(1)。當(dāng)高溫高壓制冷劑流過(guò)室外換熱 器(4)時(shí)，室內(nèi)換熱器(2)可以通過(guò)循環(huán)泵、外接水箱及風(fēng)機(jī)旁管提供大量 冷量以供制冷；當(dāng)高溫髙壓制冷劑流過(guò)室內(nèi)換熱器(2)時(shí)，室內(nèi)換熱器(2) 可以通過(guò)循環(huán)泵、外接水箱及風(fēng)機(jī)旁管提供大量熱量以供取暖，此時(shí)當(dāng)空調(diào)冷 媒水水溫較低(如低于40D時(shí)，與自然能換熱器(8)入口相連的控制閥(7) 關(guān)閉，此時(shí)經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑只流入節(jié)流裝置(3)并 經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓的制冷劑流入室外換熱器(4)中換熱 吸收外界環(huán)境的空氣熱量，然后通過(guò)四通換向閥(10)的低壓出氣口回到壓縮 機(jī)(1)，在需要時(shí)，回氣閥(9)接通， 一部分經(jīng)節(jié)流裝置(3)節(jié)流減壓形成 的低溫低壓制冷劑流入自然能換熱器(8)中換熱t(yī)^收外界環(huán)境的自然能熱量后 回到壓縮機(jī)(1)，當(dāng)陽(yáng)光充足或白天時(shí)主要吸收太陽(yáng)能的熱量，當(dāng)陽(yáng)光不足或 夜晚時(shí)，可轉(zhuǎn)而主要吸收空氣能，若自然能換熱器(8)還結(jié)合有風(fēng)機(jī)，則還可 啟動(dòng)風(fēng)機(jī)加速空氣能的吸收，此時(shí)回氣量增大，壓縮機(jī)(1)能充分發(fā)揮功率， 熱泵系統(tǒng)制熱功率強(qiáng)大，使得本實(shí)用新型能夠高效高速地空調(diào)制熱，快速滿足 人們用熱要求，在此階段中，電控裝置(5)若感應(yīng)到自然能換熱器(8)需要 除霜，與自然能換熱器(8)入口相連的控制閥(7)接通，必要時(shí)回氣閥(9) 可以關(guān)閉，此時(shí)一部分經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑流過(guò)自然能換 熱器(8)可以快速除霜，達(dá)到了不停機(jī)除霜的優(yōu)異效果，但是如果電控裝置(5) 感應(yīng)到室外換熱器(4)需要除霜時(shí)，可以按常規(guī)方式即壓縮機(jī)(1)停機(jī)，四 通換向閥(10)換向后再啟動(dòng)除霜，此時(shí)，回氣閥(9)可以接通，可以是利用 自然能換熱器(8)吸熱化霜而不需要或只需少量利用室內(nèi)換熱器(2)吸熱化 霜，使得系統(tǒng)更加高效、安全穩(wěn)定地工作；當(dāng)空調(diào)冷媒水水溫較高(如達(dá)到或 高于40°C)時(shí)，與自然能換熱器(8)入口相連的控制閥(7)接通，此時(shí)一部 分經(jīng)過(guò)分流裝置(6)的中溫中壓液態(tài)制冷劑流入自然能換熱器(8)，并經(jīng)節(jié)流 裝置(3)節(jié)流減壓形成低溫低壓的制冷劑流入室外換熱器(4)吸熱蒸發(fā)后經(jīng) 四通換向閥(10)的低壓出氣口回到壓縮機(jī)(1)，此時(shí)自然能換熱器(8)成為 系統(tǒng)儲(chǔ)液器，可以防止流入蒸發(fā)器中的冷媒過(guò)多、系統(tǒng)回氣及排氣壓力過(guò)高等 不利狀況，并且流過(guò)自然能換熱器(8)中的中溫中壓液態(tài)制冷劑還能與外界環(huán) 境的空氣換熱充分冷凝或過(guò)冷，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定、快速高效地制熱，直至達(dá) 到空調(diào)冷媒水熱水溫度設(shè)定值，進(jìn)入待機(jī)保溫狀態(tài)。在此階段中，回氣閥(9) 關(guān)閉或者是適時(shí)關(guān)閉或接通，當(dāng)回氣閥(9)接通時(shí)可以為系統(tǒng)瀉壓或卸荷，保 證本實(shí)用新型的性能更加穩(wěn)定，若室外換熱器(4)需要除霜，可以按常規(guī)方式 即壓縮機(jī)(1)停機(jī)，四通換向閥(10)換向后再啟動(dòng)除霜，此時(shí)，回氣閥(9) 可以接通，可以是利用自然能換熱器(8)吸熱化霜而不霈要或只需少量利用室
內(nèi)換熱器(2)吸熱化霜，使得系統(tǒng)更加高效、安全穩(wěn)定地工作，如此達(dá)到冷暖 空調(diào)分別供應(yīng)的目的。本實(shí)施例的實(shí)用新型高效速熱型自然能熱泵，可以一機(jī)兩用，其空調(diào)制冷、 制熱及熱水速度與現(xiàn)有技術(shù)的熱水空調(diào)器相比相對(duì)較快，綜合性能更加優(yōu)異， 使用壽命長(zhǎng)，尤其適用于制造高效速熱型自然能熱泵中央熱水空調(diào)器。以上僅是本實(shí)用新型的幾種典型實(shí)施例，在需要時(shí)，本實(shí)用新型還可以做 各種常規(guī)零配件的增減變換或常規(guī)技術(shù)以及控制方式、參數(shù)數(shù)據(jù)的調(diào)整、搭配， 以使得本實(shí)用新型獲得各種需求領(lǐng)域的最佳使用效果。
權(quán)利要求1、高效速熱型自然能熱泵，主要有壓縮機(jī)(1)、室內(nèi)換熱器(2)、節(jié)流裝置(3)和室外換熱器(4)構(gòu)成，并由相應(yīng)的制冷劑通道連接成制冷劑閉合循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電控裝置(5)控制工作，其特征在于上述循環(huán)系統(tǒng)中的室內(nèi)換熱器(2)制冷劑出口之后還串接有一個(gè)分流裝置(6)，該分流裝置(6)設(shè)有控制閥(7)并且該分流裝置(6)將室內(nèi)換熱器(2)制冷劑出口之后的制冷劑通道至少分成兩個(gè)制冷劑流通通路，其中至少有一個(gè)制冷劑流通通路通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與節(jié)流裝置(3)相連，至少有另一個(gè)能夠被控制閥(7)控制制冷劑流通流量和/或通、斷的制冷劑流通通路通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與至少一個(gè)自然能換熱器(8)的入口相連，該自然能換熱器(8)的出口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與節(jié)流裝置(1)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的髙效速熱型自然能熱泵，其特征在于所述的自然能換 熱器(8)至少有一個(gè)入口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與至少一個(gè)回氣閥(9)的至少 一個(gè)入口相連，該回氣閥(9)的至少一個(gè)出口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與室外換 熱器(4)的至少一個(gè)出口相連或該回氣閥(9)的至少一個(gè)出口通過(guò)相應(yīng)的制冷 劑通道與室外換熱器(4)至壓縮機(jī)(1)回氣口之間的制冷劑回氣通道相連，也可 以是該回氣閥(9)的至少一個(gè)出口通過(guò)相應(yīng)的制冷劑通道與壓縮機(jī)(1)的至少 一個(gè)回氣口相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效速熱型自然能熱泵，其特征在于所述的自然能換 熱器(8)為太陽(yáng)能吸收式換熱器和/或所述的自然能換熱器(8)與室外換熱器 (4)及風(fēng)機(jī)結(jié)合構(gòu)成空氣能風(fēng)冷式換熱器，也可以是所述的自然能換熱器(8) 為太陽(yáng)能吸收式換熱器并且所述的自然能換熱器(8)同時(shí)與風(fēng)機(jī)結(jié)合構(gòu)成空 氣能風(fēng)冷式換熱器。
專利摘要高效速熱型自然能熱泵，屬熱泵應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，主要由壓縮機(jī)(1)、室內(nèi)換熱器(2)、節(jié)流裝置(3)和室外換熱器(4)等制冷劑通道連接成制冷劑閉合循環(huán)系統(tǒng)并由電控裝置(5)控制，其特點(diǎn)是室內(nèi)換熱器(2)通過(guò)串接設(shè)有控制閥(7)的分流裝置(6)被分流裝置(6)分成至少兩個(gè)制冷劑輸出通路，其中至少一路與節(jié)流裝置(3)相連，能夠被控制閥(7)控制流通的至少另一路與至少一個(gè)自然能換熱器(8)的入口相連，該自然能換熱器(8)的出口與節(jié)流裝置(3)相連，而且自然能換熱器(8)的入口還與回氣閥(9)入口相連，回氣閥(9)出口與回氣管路相連。本機(jī)可以利用自然能源高效快速制熱，減少結(jié)霜、防止壓縮機(jī)(1)缺油、液擊及高溫高壓損壞，使用壽命長(zhǎng)，適用范圍廣。
文檔編號(hào)F25B13/00GK201028874SQ20072014713
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者秦恩溢 申請(qǐng)人:惠州市思想科技有限公司