專利名稱：一種空氣、水源雙冷凝器熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空氣、水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，涉及熱泵系統(tǒng)一機(jī)多用的相 關(guān)機(jī)組，尤其是一種空氣、水源雙冷凝器熱泵機(jī)組。
背景技術(shù)：
先前人們對熱泵系統(tǒng)的運用主要是單冷凝器系統(tǒng)，工作原理如附圖1 所示。
制冷工作時，壓縮機(jī)5吸入蒸發(fā)器6內(nèi)產(chǎn)生的低壓、低溫制冷劑蒸汽， 保持蒸發(fā)器6內(nèi)的低壓狀態(tài)，創(chuàng)造了蒸發(fā)器6內(nèi)制冷劑液體在低溫下沸騰的 條件。吸入的蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力和溫度都升高，創(chuàng)造了制冷劑能在常溫下 液化的條件。高壓高溫的制冷劑蒸汽排入冷凝器3后，在壓力不變的情況下 被冷卻介質(zhì)冷卻，放出熱量，溫度降低，最后凝結(jié)成液體從冷凝器3排出。 高壓制冷劑液體經(jīng)過膨脹闊2節(jié)流降壓，導(dǎo)致部分制冷劑液體汽化，吸收汽 化潛熱，使其本身的溫度也相應(yīng)降低，成為低壓低溫下的濕蒸汽，進(jìn)入蒸發(fā) 器6;在蒸發(fā)器6中制冷劑液體在壓力不變的情況下，吸收被冷卻介質(zhì)的熱 量而汽化，形成的低壓低溫蒸汽再被壓縮機(jī)5吸走，如此不斷循環(huán)。
近年來申請的一些雙冷凝器專利，如公開號為CN101097101A (申請?zhí)?為200610085333.4)的新型雙冷凝器機(jī)組如附圖2所示，包括壓縮機(jī)21、 熱回收冷凝器22、四通閥23、冷凝器24、制熱循環(huán)方向25、膨脹閥26、 蒸發(fā)器27、制冷循環(huán)方向27，它和傳統(tǒng)熱泵機(jī)組的區(qū)別是，其設(shè)置一個熱 回收冷凝器，熱回收冷凝器吸收中間介質(zhì)的熱量加熱生活熱水。中國專利(專 利號200720053653.1)如附圖3，給出了一種雙冷凝器的高效節(jié)能空調(diào)熱 水器系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)10、熱水器11、四通閥12、室外換熱器13和室內(nèi)換熱器14。這兩個專利均是將用于熱水器的冷凝器與另兩個換熱器串聯(lián)， 通過對制冷工質(zhì)的過冷而降低了冷凝溫度，來提高制冷效率的。但其在制冷 負(fù)荷一定時，整個管路系統(tǒng)中制冷工質(zhì)流量一定，若所需熱水量較少，將導(dǎo) 致用于加熱熱水的冷凝器冷卻不充分，致使冷凝溫度較高，降低了系統(tǒng)的 COP值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種雙冷凝器熱泵機(jī)組，該機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)在一 個功能區(qū)間實現(xiàn)制冷或制熱兩種工況循環(huán)時，另一個功能區(qū)間可以一直實現(xiàn) 制熱工況，這種功能是由控制系統(tǒng)對循環(huán)管路上的四個電磁閥的控制來實現(xiàn) 的。同時，可以通過調(diào)節(jié)閥門的開度，根據(jù)熱水負(fù)荷不同而調(diào)節(jié)流過用于加 熱熱水的冷凝器的流量，這樣將使得制冷工質(zhì)得到充分放熱，從而提高系統(tǒng) 的COP值。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案-
一種空氣、水源雙冷凝器熱泵機(jī)組，包括通過管路連接的蒸發(fā)器、第一 冷凝器、第二冷凝器、膨脹閥、四通閥、壓縮機(jī)、止回閥，其特征在于，在 所述第二冷凝器的進(jìn)口與出口的連接管上分別安裝第一電磁閥、第二電磁 閥、第三電磁阓和第四電磁閥，其中，第一電磁閥連接至蒸發(fā)器和四通闊之
間的管路上；第二電磁閥連接至蒸發(fā)器和膨脹閥之間的管路上；第三電磁閥 連接至四通閥與第一冷凝器之間的管路上，第四電磁闊連接至第一冷凝器與 膨脹閥之間的管路上；通過對上述第一、第二、第三和第四電磁閥的控制， 使得第二冷凝器在循環(huán)系統(tǒng)處于制冷或制熱工況時，分別與蒸發(fā)器或第一冷 凝器并聯(lián)，從而使得第二冷凝器一直保持制熱狀態(tài)。
本發(fā)明的雙冷凝器機(jī)組，能夠?qū)崿F(xiàn)在冬夏兩季制冷制熱工況下，始終有 一換熱器是冷凝器，并處于制熱工況，而另外兩個換熱器則在不同季節(jié)分別 承擔(dān)蒸發(fā)器或冷凝器。即在夏季時，蒸發(fā)器處于制冷工況，第二冷凝器處于制熱工況；在冬季時，蒸發(fā)器變?yōu)槔淠?，其所處的功能區(qū)間實現(xiàn)制熱工況， 而第二冷凝器所處功能區(qū)間仍然實現(xiàn)制熱工況。這有利于運用同一系統(tǒng)實現(xiàn) 不同的功能，提高設(shè)備利用效率。


圖1是現(xiàn)有的單冷凝器系統(tǒng)的原理圖。
圖2是公開號為CN101097101A (申請?zhí)枮?00610085333.4)的新型雙 冷凝器機(jī)組的原理圖。
圖3是現(xiàn)有的一種雙冷凝器的高效節(jié)能空調(diào)熱水器系統(tǒng)(專利號 200720053653.1)的原理圖。
圖4是本發(fā)明的空氣、水源雙冷凝器機(jī)組原理圖，圖中中空的箭頭表示 制冷工況時制冷工質(zhì)的流向，打斜線的箭頭表示制熱工況時制冷工質(zhì)的流 向，全陰影的箭頭表示制冷和制熱工況時制冷工質(zhì)的流向。
以下結(jié)合附圖及其工作原理對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實施例方式
參見圖4，本發(fā)明的雙冷凝器機(jī)組，能夠使得同一系統(tǒng)實現(xiàn)不同的功能， 在一個功能區(qū)間實現(xiàn)制冷和制熱兩種工況時，另一功能區(qū)伺一直實現(xiàn)制熱工 況，它包括由蒸發(fā)器8、第二冷凝器6、第一冷凝器3、膨脹閥2、四通閥4、 壓縮機(jī)5、單向閥1和四個電磁閥(7-1、 7-2、 7-3、 7-4)組成的雙冷凝器系 統(tǒng)，其連接關(guān)系是，在所述第二冷凝器6的進(jìn)口與出口的連接管上分別安裝 第一電磁閥7-l、第二電磁閥7-2、第三電磁閥7-3和第四電磁閥7-4;第一 電磁閥7-1連接至蒸發(fā)器8和四通閥4之間的管路上；第二電磁閥7-2連接 至蒸發(fā)器8和膨脹閥2之間的管路上；第三電磁閥7-3連接至四通閥4與第 一冷凝器6之間的管路上，第四電磁閥7-4連接至第一冷凝器6與膨脹閥2 之間的管路上；通過對上述第一、第二、第三和第四電磁閥(7-1、 7-2、 7-3、 7-4)的控制，使得第二冷凝器6在循環(huán)系統(tǒng)處于制冷或制熱工況時，分別與第一冷凝器3或蒸發(fā)器8并聯(lián)，從而使得第二冷凝器6 —直保持制熱狀態(tài)。 本發(fā)明的空氣、水源雙冷凝器機(jī)組的具體工作原理是 制冷循環(huán)工作時,連接第二冷凝器6兩端與第一冷凝器3兩端之間的第 三電磁閥7-3與第四電磁閥7-4開啟，連接第二冷凝器6兩端與蒸發(fā)器8兩 端之間的第一電磁閥7-1與第二電磁閥7-2關(guān)閉，第二冷凝器6與第一冷凝 器8并聯(lián)連接，壓縮機(jī)5吸入蒸發(fā)器8內(nèi)產(chǎn)生的低壓、低溫制冷劑蒸汽，保 持蒸發(fā)器8內(nèi)的低壓狀態(tài)，創(chuàng)造了蒸發(fā)器8內(nèi)制冷劑液體在低溫下沸騰的條 件；吸入的蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力和溫度都升高，創(chuàng)造了制冷劑能在常溫下液 化的條件；高壓高溫的制冷劑蒸汽排入第一冷凝器3和第二冷凝器6后，在 壓力不變的情況下被冷卻介質(zhì)冷卻，放出熱量，溫度降低，最后凝結(jié)成液體 從第一冷凝器3與第二冷凝器6排出；高壓制冷劑液體經(jīng)過膨脹閥2節(jié)流降 壓，導(dǎo)致部分制冷劑液體汽化，吸收汽化潛熱，使其本身的溫度也相應(yīng)降低， 成為低壓低溫下的濕蒸汽，進(jìn)入蒸發(fā)器8;在蒸發(fā)器8中制冷劑液體在壓力 不變的情況下，吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而汽化，形成的低壓低溫蒸汽再被壓 縮機(jī)5吸走，如此不斷循環(huán)。
制熱工作時，四通換向閥4動作，制冷工質(zhì)反向循環(huán)，連接第二冷凝器 6兩端與第一冷凝器3兩端之間的第三電磁閥7-3與第四電磁閥7-4關(guān)閉， 連接第二冷凝器6兩端與蒸發(fā)器8兩端之間的第一電磁閥7-1與第二電磁閥 7-2開啟，第二冷凝器6與蒸發(fā)器8并聯(lián)連接，第一冷凝器3承擔(dān)蒸發(fā)器， 而原來的蒸發(fā)器8承擔(dān)了冷凝器，壓縮機(jī)5吸入第二冷凝器6與蒸發(fā)器8 內(nèi)產(chǎn)生的低壓、低溫制冷劑蒸汽，保持其內(nèi)的低壓狀態(tài)，創(chuàng)造了第一冷凝器 3內(nèi)制冷劑液體在低溫下沸騰的條件；吸入的蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力和溫度都 升高，創(chuàng)造了制冷劑能在常溫下液化的條件；高壓高溫的制冷劑蒸汽排入蒸 發(fā)器8與第二冷凝器6后，在壓力不變的情況下被冷卻介質(zhì)冷卻，放出熱量， 溫度降低，最后凝結(jié)成液體從蒸發(fā)器8與第二冷凝器6排出；高壓制冷劑液體經(jīng)過膨脹閥2節(jié)流降壓，導(dǎo)致部分制冷劑液體汽化，吸收汽化潛熱，使其
本身的溫度也相應(yīng)降低，成為低壓低溫下的濕蒸汽，進(jìn)入第一冷凝器3;在
第一冷凝器3中制冷劑液體在壓力不變的情況下，吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而
汽化，形成的低壓低溫蒸汽再被壓縮機(jī)吸走，如此不斷循環(huán)。
實施例
將本發(fā)明的空氣、水源雙冷凝器機(jī)組運用于家用空調(diào)熱水機(jī)，如空調(diào)機(jī) 一部分用于冬夏供熱和供冷，另一部分用于加熱生活熱水。即將第一冷凝器 3置于空調(diào)機(jī)的室外機(jī)內(nèi)，蒸發(fā)器8置于室內(nèi)機(jī)內(nèi)，用于對送出的風(fēng)進(jìn)行制 冷；第二冷凝器6用于加熱生活熱水。
夏季時，連接第二冷凝器6兩端與第一冷凝器3兩端之間的第三電磁閥 7-3與第四電磁閥7-4開啟，連接第二冷凝器6兩端與蒸發(fā)器8兩端之間的 第一電磁閥7-1與第二電磁閥7-2關(guān)閉，第二冷凝器6與第一冷凝器8并聯(lián) 連接，壓縮機(jī)5吸入蒸發(fā)器8內(nèi)產(chǎn)生的低壓、低溫制冷劑蒸汽，保持蒸發(fā)器 8內(nèi)的低壓狀態(tài)，創(chuàng)造了蒸發(fā)器8內(nèi)制冷劑液體在低溫下沸騰的條件；吸入 的蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力和溫度都升高，創(chuàng)造了制冷劑能在常溫下液化的條件； 高壓高溫的制冷劑蒸汽排入第一冷凝器3和第二冷凝器6后，在壓力不變的 情況下被冷卻介質(zhì)冷卻，放出熱量，溫度降低，最后凝結(jié)成液體從第一冷凝 器3與第二冷凝器6排出；高壓制冷劑液體經(jīng)過膨脹閥2節(jié)流降壓，導(dǎo)致部
分制冷劑液體汽化，吸收汽化潛熱，使其本身的溫度也相應(yīng)降低，成為低壓 低溫下的濕蒸汽，進(jìn)入蒸發(fā)器8;在蒸發(fā)器8中制冷劑液體在壓力不變的情 況下，吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而汽化，形成的低壓低溫蒸汽再被壓縮機(jī)5 吸走，如此不斷循環(huán)。
冬季時，四通換向閥4動作，制冷工質(zhì)反向循環(huán)，連接第二冷凝器6 兩端與第一冷凝器3兩端之間的第三電磁閥7-3與第四電磁闊7-4關(guān)閉，連 接第二冷凝器6兩端與蒸發(fā)器8兩端之間的第一 電磁閥7-1與第二電磁閥7-2開啟，第二冷凝器6與蒸發(fā)器8并聯(lián)連接，第一冷凝器3承擔(dān)蒸發(fā)器，而原 來的蒸發(fā)器8承擔(dān)了冷凝器，壓縮機(jī)5吸入第二冷凝器6與蒸發(fā)器8內(nèi)產(chǎn)生 的低壓、低溫制冷劑蒸汽，保持其內(nèi)的低壓狀態(tài)，創(chuàng)造了第一冷凝器3內(nèi)制 冷劑液體在低溫下沸騰的條件；吸入的蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力和溫度都升高，
創(chuàng)造了制冷劑能在常溫下液化的條件；高壓高溫的制冷劑蒸汽排入蒸發(fā)器8 與第二冷凝器6后，在壓力不變的情況下被冷卻介質(zhì)冷卻，放出熱量，溫度 降低，最后凝結(jié)成液體從蒸發(fā)器8與第二冷凝器6排出；高壓制冷劑液體經(jīng) 過膨脹閥2節(jié)流降壓，導(dǎo)致部分制冷劑液體汽化，吸收汽化潛熱，使其本身 的溫度也相應(yīng)降低，成為低壓低溫下的濕蒸汽，進(jìn)入第一冷凝器3;在第一 冷凝器3中制冷劑液體在壓力不變的情況下，吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而汽 化，形成的低壓低溫蒸汽再被壓縮機(jī)5吸走，如此不斷循環(huán)。這樣就實現(xiàn)了 向室內(nèi)送熱風(fēng)與生產(chǎn)生活熱水的目的。具體是否需要生產(chǎn)熱水可自行選擇， 由控制系統(tǒng)通過對四個電磁閥(7-1、 7-2、 7-3、 7-4)的開啟或關(guān)閉來實現(xiàn)。 本發(fā)明的空氣、水源雙冷凝器機(jī)組也能運用于需要實現(xiàn)不同功能區(qū)間的 工藝性場合，在一些生產(chǎn)工藝不同時段需要制熱和制冷，而另外一些生產(chǎn)工 藝需要一直制熱的情況時，即可實現(xiàn)一機(jī)多用，從而節(jié)約設(shè)備與能源。
權(quán)利要求
1、一種空氣、水源雙冷凝器機(jī)組，包括通過管路連接的蒸發(fā)器(8)、第二冷凝器(6)、第一冷凝器(3)、膨脹閥(2)、四通閥(4)、壓縮機(jī)(5)、止回閥(1)，其特征在于在所述第二冷凝器的進(jìn)口與出口的連接管上分別安裝第一電磁閥(7-1)、第二電磁閥(7-2)、第三電磁閥(7-3)和第四電磁閥(7-4)；其中，第一電磁閥(7-1)連接至蒸發(fā)器(8)和四通閥(4)之間的管路上；第二電磁閥(7-2)連接至蒸發(fā)器(8)和膨脹閥(2)之間的管路上；第三電磁閥(7-3)連接至四通閥(4)與第一冷凝器(6)之間的管路上，第四電磁閥(7-4)連接至第一冷凝器(6)與膨脹閥(2)之間的管路上；通過對上述第一、第二、第三和第四電磁閥(7-1、7-2、7-3、7-4)的控制，使得第二冷凝器(6)在循環(huán)系統(tǒng)處于制冷或制熱工況時，分別與第一冷凝器(3)或蒸發(fā)器(8)并聯(lián)，從而使得第二冷凝器(6)一直保持制熱狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣、水源雙冷凝器熱泵系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器、第二冷凝器、第一冷凝器、膨脹閥、四通閥、壓縮機(jī)、止回閥組成的雙冷凝器系統(tǒng)，在所述第二冷凝器的進(jìn)口與出口的連接管上分別安裝四個電磁閥，在制冷、制熱兩種工況下，通過對四個電磁閥的分別控制，始終有一換熱器是冷凝器并處于制熱工況，而另外兩個換熱器則在不同季節(jié)分別承擔(dān)蒸發(fā)器和冷凝器。實現(xiàn)第二冷凝器在循環(huán)系統(tǒng)處在制冷、制熱工況時分別與第一冷凝器或蒸發(fā)器并聯(lián)，使得第二冷凝器一直在制熱，這有利于運用同一系統(tǒng)實現(xiàn)不同的功能，提高設(shè)備利用效率并節(jié)約能源。
文檔編號F25B13/00GK101532743SQ200910022000
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者司鵬飛, 樊越勝, 熊勝益, 王春燕, 然 高 申請人:西安建筑科技大學(xué)