專利名稱：應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用電子膨脹閥作為節(jié)流裝置的風(fēng)冷模塊熱泵。
背景技術(shù)：
節(jié)能和環(huán)保是人類亟待解決的兩大問(wèn)題。2002年8月沈日至9月4日在南非約翰內(nèi)斯堡舉行了可持續(xù)發(fā)展世界峰會(huì)。在該次會(huì)議上國(guó)際制冷學(xué)會(huì)發(fā)表了《制冷業(yè)對(duì)于可持續(xù)發(fā)展和減緩大氣變化的承諾》，在此文件中闡明制冷業(yè)主要的挑戰(zhàn)來(lái)自全球氣候變暖。 造成制冷業(yè)影響全球氣候變暖的80%的原因是二氧化碳的排放。這些間接的排放部分是由制冷裝置運(yùn)行所需能量的生產(chǎn)引起的。制冷、空調(diào)和熱泵這些設(shè)備所消耗的電能約占全世界生產(chǎn)電能的15%，這表明間接排放的影響是非常的嚴(yán)重。作為制冷循環(huán)的四大部件之一， 節(jié)流裝置在系統(tǒng)中起著非常關(guān)鍵的作用，通過(guò)選擇應(yīng)用合適的節(jié)流機(jī)構(gòu)與制冷系統(tǒng)匹配是整個(gè)制冷設(shè)備降低能耗的重要一環(huán)。風(fēng)冷模塊熱泵是以空氣為冷(熱)源，以水為供冷(熱)介質(zhì)的中央空調(diào)機(jī)組，廣泛應(yīng)用于商場(chǎng)、學(xué)校、醫(yī)院、寫(xiě)字樓、賓館等建筑樓宇的舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)，也可用于工廠的工藝?yán)鋮s過(guò)程。風(fēng)冷模塊熱泵既要制冷，又兼顧制熱，且適用場(chǎng)合的環(huán)境溫度范圍從_15°C +430C ,相對(duì)應(yīng)的制冷劑蒸發(fā)溫度將在_25°C 5°C范圍內(nèi)工作。傳統(tǒng)的風(fēng)冷模塊熱泵采用熱力膨脹閥作為節(jié)流裝置，熱力膨脹閥在設(shè)計(jì)工況下能較好的供應(yīng)系統(tǒng)的制冷劑流量，但在變工況下系統(tǒng)供液量的調(diào)節(jié)存在供液過(guò)多或過(guò)少的問(wèn)題，從而增大機(jī)組的輸入功率，降低效率。而且采用設(shè)置制冷模式與制熱模式獨(dú)立的膨脹閥系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和制造成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)用熱力膨脹閥作為節(jié)流裝置在變工況下系統(tǒng)供液量的調(diào)節(jié)存在供液過(guò)多或過(guò)少的問(wèn)題，從而增大機(jī)組的輸入功率，降低效率的缺陷，提供一種應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵。為達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，包括連接在制冷劑循環(huán)回路中的壓縮機(jī)、四通換向閥、風(fēng)側(cè)換熱器、節(jié)流裝置、水側(cè)換熱器，其特征是所述的節(jié)流裝置為電子膨脹閥。作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的壓縮機(jī)、四通換向閥、風(fēng)側(cè)換熱器、節(jié)流裝置、水側(cè)換熱器裝在同一個(gè)框架里面構(gòu)成一個(gè)整體。作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的壓縮機(jī)、四通換向閥、風(fēng)側(cè)換熱器、節(jié)流裝置、水側(cè)換熱器分離安裝在不同的框架內(nèi)。作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的電子膨脹閥上連接有受控于控制器的傳感器。作為優(yōu)選技術(shù)措施，所述的壓縮機(jī)為渦旋式、螺桿式、活塞式、離心式中的一種。[0011]本實(shí)用新型采用一個(gè)電子膨脹閥實(shí)現(xiàn)雙向節(jié)流，替代兩個(gè)熱力膨脹閥，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)流程，更能適應(yīng)不同工況下的制冷劑流量控制，實(shí)現(xiàn)最佳吸氣過(guò)熱度控制，從而提高機(jī)組制冷量和能效比，達(dá)到節(jié)能的目的。該電子膨脹閥采用控制器控制，驅(qū)動(dòng)方式是控制器通過(guò)對(duì)設(shè)置在壓縮機(jī)吸氣口、排氣口和電子膨脹閥出口的傳感器采集得到的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算， 然后向電子膨脹閥輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電子膨脹閥的電機(jī)動(dòng)作。電子膨脹閥從全關(guān)閉到全開(kāi)啟狀態(tài)其用時(shí)僅需幾秒鐘，反應(yīng)和動(dòng)作速度快，不存在靜態(tài)過(guò)熱度現(xiàn)象，且開(kāi)閉特性和速度均可人為設(shè)定，尤其適合于工況波動(dòng)劇烈的熱泵機(jī)組的使用。相比采用熱力膨脹閥作為節(jié)流裝置的機(jī)組，該機(jī)組減少了系統(tǒng)部件，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)流程，可有效改善機(jī)組的穩(wěn)定性， 降低輸入功率，且提高機(jī)組的制冷制熱量，從而大幅度提升機(jī)組的能效比。

圖1是本實(shí)用新型應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵工作于制冷模式下的簡(jiǎn)單制冷原理圖。圖2是本實(shí)用新型應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵工作于制熱模式下的簡(jiǎn)單制冷原理圖。圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵的控制原理示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-壓縮機(jī)，2-四通換向閥，3-風(fēng)側(cè)換熱器，4-風(fēng)機(jī)，5-節(jié)流裝置， 6-水側(cè)換熱器，7-電子膨脹閥制冷出口溫度傳感器，8-吸氣溫度傳感器，9-排氣溫度傳感器，10-控制器，11-空調(diào)出水溫度傳感器，12-空調(diào)進(jìn)水溫度傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，其工作原理圖如圖1、圖2所示， 包括連接在制冷循環(huán)回路中的壓縮機(jī)1、四通換向閥2、風(fēng)側(cè)換熱器3、節(jié)流裝置5、水側(cè)換熱器6，節(jié)流裝置5為電子膨脹閥。機(jī)組在制冷模式下的工作原理如圖1所示，壓縮機(jī)1吸入流自四通換向閥2的低溫低壓制冷劑蒸氣，對(duì)蒸氣進(jìn)行壓縮后變成高溫高壓的過(guò)熱蒸氣。然后，高壓高溫的制冷劑蒸氣進(jìn)入處于斷電狀態(tài)的四通換向閥2，然后進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器3，通過(guò)風(fēng)機(jī)4的強(qiáng)制通風(fēng)，與溫度較低的環(huán)境空氣進(jìn)行熱交換，將冷凝過(guò)程中所釋放的熱量傳遞給空氣，使氣態(tài)制冷劑凝結(jié)為高壓液體。高壓液體經(jīng)節(jié)流裝置5 (電子膨脹閥)節(jié)流降壓后變成低溫低壓且液體含量較高的氣液兩相混合物，這些氣液兩相混合物進(jìn)入水側(cè)換熱器6。在水側(cè)換熱器6內(nèi)， 低溫低壓的制冷劑將與溫度相對(duì)較高的空調(diào)水發(fā)生熱量交換，制冷劑液體將發(fā)生氣化，吸收空調(diào)水的熱量后變成蒸氣，從而降低了空調(diào)水的溫度達(dá)到制冷目的。氣化后的制冷劑蒸氣經(jīng)過(guò)四通換向閥2后被吸入壓縮機(jī)1，如此往復(fù)循環(huán)。機(jī)組制熱模式原理如圖2所示，壓縮機(jī)1吸入流自四通換向閥2的低溫低壓制冷劑蒸氣，對(duì)蒸氣進(jìn)行壓縮后變成高溫高壓的過(guò)熱蒸氣。然后，高壓高溫的制冷劑蒸氣進(jìn)入處于通電狀態(tài)的四通換向閥2，然后進(jìn)入水側(cè)換熱器6，與溫度相對(duì)較低的空調(diào)水發(fā)生熱量交換，將冷凝過(guò)程中所釋放的熱量傳遞給空調(diào)水，使氣態(tài)制冷劑凝結(jié)為高壓液體，空調(diào)水吸收熱量后溫度提高，從而達(dá)到制熱目的。高壓液體經(jīng)節(jié)流裝置5 (電子膨脹閥)節(jié)流降壓后變成低溫低壓且液體含量較高的氣液兩相混合物，這些氣液兩相混合物進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器3。在風(fēng)側(cè)換熱器3內(nèi)，通過(guò)風(fēng)機(jī)4的通風(fēng)，低溫低壓的制冷劑將與溫度相對(duì)較高的空氣發(fā)生熱量交換，制冷劑液體將發(fā)生氣化，吸收空氣的熱量后變成蒸氣，氣化后的制冷劑蒸氣經(jīng)過(guò)四通換向閥2后被吸入壓縮機(jī)1，如此往復(fù)循環(huán)。具體的壓縮機(jī)1、四通換向閥2、風(fēng)側(cè)換熱器3、節(jié)流裝置5、水側(cè)換熱器6可裝在同一個(gè)框架里面構(gòu)成一個(gè)整體，也可分離安裝在不同的框架內(nèi)。電子膨脹閥上連接有受控于控制器的傳感器，由控制器通過(guò)對(duì)傳感器采集得到的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后向電子膨脹閥輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電子膨脹閥動(dòng)作。壓縮機(jī)1為渦旋式、螺桿式、活塞式、離心式中的一種。電子膨脹閥控制系統(tǒng)如圖3所示，由電子膨脹閥5、進(jìn)水溫度傳感器12、出水溫度傳感器、電子膨脹閥制冷出口溫度傳感器7、吸氣溫度傳感器8、排氣溫度傳感器9和控制器 10組成。工作時(shí)，控制系統(tǒng)將檢測(cè)有關(guān)溫度傳感器的信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算確定電子膨脹閥5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)大小，從而對(duì)閥的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使機(jī)組運(yùn)行在最佳工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，包括連接在制冷劑循環(huán)回路中的壓縮機(jī)(1)、四通換向閥(2)、風(fēng)側(cè)換熱器(3)、節(jié)流裝置(5)、水側(cè)換熱器(6)，其特征是所述的節(jié)流裝置 (5)為電子膨脹閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，其特征是所述的壓縮機(jī) (1)、四通換向閥(2)、風(fēng)側(cè)換熱器(3)、節(jié)流裝置(5)、水側(cè)換熱器(6)裝在同一個(gè)框架里面構(gòu)成一個(gè)整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，其特征是所述的壓縮機(jī) (1)、四通換向閥(2)、風(fēng)側(cè)換熱器(3)、節(jié)流裝置(5)、水側(cè)換熱器(6)分離安裝在不同的框架內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，其特征是所述的電子膨脹閥上連接有受控于控制器的傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，其特征是所述的壓縮機(jī) (1)為渦旋式、螺桿式、活塞式、離心式中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種應(yīng)用電子膨脹閥的風(fēng)冷模塊熱泵，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)用熱力膨脹閥作為節(jié)流裝置存在制冷模式下變空調(diào)負(fù)載運(yùn)行時(shí)制冷劑流量控制速度慢，吸氣過(guò)熱度偏大及制熱運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)壓力偏低、化霜慢的缺陷，從而降低了機(jī)組的性能和能效比。本實(shí)用新型包括連接在制冷劑循環(huán)回路中的壓縮機(jī)、四通換向閥、風(fēng)側(cè)換熱器、節(jié)流裝置、水側(cè)換熱器，其特征是所述的節(jié)流裝置為電子膨脹閥，由控制器通過(guò)對(duì)傳感器采集得到的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后向所述的電子膨脹閥輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電子膨脹閥動(dòng)作。相比采用熱力膨脹閥作為節(jié)流裝置的機(jī)組，該機(jī)組減少了系統(tǒng)部件，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)流程，可有效改善機(jī)組的穩(wěn)定性，降低輸入功率，且提高機(jī)組的制冷量制熱量，從而大幅度提升機(jī)組的能效比。
文檔編號(hào)F25B30/02GK202177266SQ20112020400
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者唐進(jìn)軍, 楊平, 章立標(biāo), 龍清泳 申請(qǐng)人:浙江國(guó)祥空調(diào)設(shè)備有限公司