制冷劑自然平衡式空調(diào)與熱泵熱水器兩用機(jī)，包括壓縮機(jī)、熱水換熱器、四通閥、冷凝裝置、蒸發(fā)裝置、節(jié)流裝置、循環(huán)水泵、水箱和電控系統(tǒng)，所述冷凝裝置的冷凝器上并聯(lián)有液體單向旁通裝置Ⅰ，所述液體單向旁通裝置Ⅰ的位置低于冷凝器的位置或與冷凝器底部平齊，所述冷凝裝置的冷凝器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器上并聯(lián)有液體單向旁通裝置Ⅱ，所述液體單向旁通裝置Ⅱ的位置低于蒸發(fā)器的位置或與蒸發(fā)器底部平齊，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出。本發(fā)明專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、制熱水、制冷同時(shí)制熱水和制熱同時(shí)制熱水5種功能，且運(yùn)行穩(wěn)定。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及空調(diào)機(jī)和熱水器領(lǐng)域，尤其是涉及一種制冷劑自然平衡式空調(diào)與熱泵熱水器兩用機(jī)。
技術(shù)介紹
蒸汽壓縮式空調(diào)機(jī)具有夏季制冷、冬季采暖的調(diào)節(jié)空氣溫濕度功能，在其正常工作的情況下，從壓縮機(jī)端輸入一個(gè)單位的電能，可以從蒸發(fā)器端得到1-4倍的冷量，同時(shí)還可以從冷凝器端得到2-5倍的熱量，如果我們采用這樣的方式來獲得熱量，其制熱效率是電直接加熱方式的2-5倍。用能量守恒定律表示該現(xiàn)象，就是外界輸入空調(diào)機(jī)的電能+空調(diào)機(jī)的制冷量(蒸發(fā)器吸收的熱量)=空調(diào)冷凝器的散熱量。依據(jù)此原理，制造出了效率非常高的熱泵式空調(diào)機(jī)和空氣能熱水器。空調(diào)機(jī)在夏天運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生大量的廢熱排入大氣。同樣是夏季，空氣能熱水器依然需要消耗寶貴的能源。家用空調(diào)機(jī)在春季、秋季和冬季，又長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，或少用。由于空調(diào)機(jī)和空氣能熱水器結(jié)構(gòu)類似，功能上可以互補(bǔ)，據(jù)此可生產(chǎn)出一種既能做空調(diào)機(jī)用，又能做空氣能熱水器使用的新型復(fù)合電器，它具備空調(diào)機(jī)和空氣能熱水器的全部功能，同時(shí)夏天可回收空調(diào)機(jī)制冷產(chǎn)生的廢熱用于生產(chǎn)熱水。在設(shè)計(jì)新型復(fù)合電器產(chǎn)品時(shí)，所需解決的核心技術(shù)問題是解決多種運(yùn)行模式下制冷劑量的平衡問題，即在各種運(yùn)行模式下，都能有合適的制冷劑量保證系統(tǒng)運(yùn)行正常。針對(duì)解決多種運(yùn)行模式下制冷劑的平衡問題，本人曾提出過一種設(shè)計(jì)方案并申請(qǐng)了專利，該專利申請(qǐng)的公開號(hào)為CN1880877A。但該方案經(jīng)過多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行，其主要問題在于1、該方案采用電磁閥，只能通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液態(tài)制冷劑正向旁通，氣態(tài)制冷劑正向截止，達(dá)不到無論氣態(tài)還是液態(tài)反向完全截止的作用。究其原因，是因?yàn)槠胀ǖ碾姶砰y反向不能承受壓力，即使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，其反向受壓后極易自行導(dǎo)通，造成制冷劑短路，使得系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。2、現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)換熱器，其內(nèi)部管路走向無序，形成很多上下回彎，特別是室內(nèi)機(jī)換熱器，其進(jìn)出口管路全部都先繞到機(jī)器上部再往下走，形式為上進(jìn)上出，如圖8所示。當(dāng)運(yùn)行制熱水模式時(shí)，該換熱器雖然不工作，但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上不是上進(jìn)下出的順流方式，會(huì)逐步積存大量制冷劑，如圖9所示，將使整個(gè)系統(tǒng)缺少足夠的所需制冷劑，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，提供一種運(yùn)行穩(wěn)定的制冷劑自然平衡式空調(diào)與熱泵熱水器兩用機(jī)。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種制冷劑自然平衡式空調(diào)與熱泵熱水器兩用機(jī)，包括壓縮機(jī)、熱水換熱器、四通閥、冷凝裝置、蒸發(fā)裝置、節(jié)流裝置、循環(huán)水泵、水箱和電控系統(tǒng)，所述壓縮機(jī)的排氣口通過管路與熱水換熱器的制冷劑管路進(jìn)口相連， 所述熱水換熱器的制冷劑管路出口通過管路與四通閥的D 口相連，所述四通閥的C 口通過管路與冷凝裝置的冷凝器制冷劑管路進(jìn)口相連，所述冷凝裝置的冷凝器制冷劑管路出口通過管路與節(jié)流裝置相連，所述冷凝裝置的冷凝器上并聯(lián)有液體單向旁通裝置I，所述液體單向旁通裝置I的位置低于冷凝器的位置或與冷凝器底部平齊，所述冷凝裝置的冷凝器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出，所述節(jié)流裝置通過管路與蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器制冷劑管路進(jìn)口相連，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器制冷劑管路出口通過管路與四通閥的E 口相連，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器上并聯(lián)有液體單向旁通裝置II，所述液體單向旁通裝置II的位置低于蒸發(fā)器的位置或與蒸發(fā)器底部平齊，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出，所述四通閥的S 口通過管路與壓縮機(jī)的進(jìn)氣口相連，所述水箱的出水口通過管路與循環(huán)水泵的進(jìn)口相連，所述循環(huán)水泵的出口通過管路與熱水換熱器的加熱管路進(jìn)口相連，所述熱水換熱器的加熱管路出口通過管路與水箱的進(jìn)水口相連。進(jìn)一步，所述液體單向旁通裝置I可為由冷凝電磁閥與單向閥I串接而成的液體單向旁通裝置或?yàn)樵O(shè)有制冷劑自動(dòng)平衡閥I的液體單向旁通裝置。進(jìn)一步，所述制冷劑自動(dòng)平衡閥I的正向設(shè)有浮球開關(guān)I，反向設(shè)有單向閥III。進(jìn)一步，所述液體單向旁通裝置II可為由蒸發(fā)電磁閥與單向閥II串接而成的液體單向旁通裝置或?yàn)樵O(shè)有制冷劑自動(dòng)平衡閥II的液體單向旁通裝置。進(jìn)一步，所述制冷劑自動(dòng)平衡閥II的正向設(shè)有浮球開關(guān)II，反向設(shè)有單向閥IV。進(jìn)一步，所述冷凝裝置為風(fēng)冷式冷凝裝置或水冷式冷凝裝置，所述蒸發(fā)裝置為風(fēng)冷式蒸發(fā)裝置或水冷式蒸發(fā)裝置。進(jìn)一步，所述節(jié)流裝置可由兩根毛細(xì)管和單向閥V構(gòu)成或由雙向膨脹閥構(gòu)成。通過研究發(fā)現(xiàn)，采用由電磁閥與單向閥串聯(lián)而成的旁通裝置，可達(dá)到正向液態(tài)旁通，氣態(tài)截止，反向氣態(tài)液態(tài)完全截止的功能。當(dāng)然，也可不完全依靠電磁閥，而采用可實(shí)現(xiàn)同樣功能的其它裝置，如上述的制冷劑自動(dòng)平衡閥。對(duì)于電磁閥+單向閥的方案，是通過控制電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)于正向氣態(tài)截止和液態(tài)導(dǎo)通的控制；對(duì)于制冷劑自動(dòng)平衡閥，是通過其內(nèi)部的浮球利用流體的不同狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)對(duì)于正向氣態(tài)截止和液態(tài)導(dǎo)通的控制。通過對(duì)電磁閥 +單向閥、以及制冷劑自動(dòng)平衡閥兩種可行方案的總結(jié)，對(duì)比單一電磁閥旁通的方案。我們將該功能總結(jié)為液態(tài)單向旁通功能，實(shí)現(xiàn)該功能的裝置稱為液態(tài)單向旁通裝置。本專利技術(shù)通過在冷凝器和蒸發(fā)器上并聯(lián)液體單向旁通裝置，既可以使液態(tài)制冷劑正向能通過，氣態(tài)截止，也可防止發(fā)生制冷劑反向短路，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；本專利技術(shù)還通過約定蒸發(fā)器和冷凝器的結(jié)構(gòu)形式，使制冷劑管路為上進(jìn)下出，讓處于不工作狀態(tài)的換熱器內(nèi)的制冷劑順利流出，保證系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)一機(jī)兼有多功能的目標(biāo)同時(shí)能長(zhǎng)時(shí)間正常工作。此外，本專利技術(shù)在工作時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)達(dá)到最高效率或接近最高效率，從而達(dá)到良好的節(jié)能效果。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1一家用空調(diào)空氣能熱水器兩用機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例3—戶式地源熱泵中央空調(diào)&中央熱水器兩用機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖4為現(xiàn)有技術(shù)在運(yùn)行純制冷模式時(shí)制冷劑需求量的原理說明圖； 圖5為現(xiàn)有技術(shù)在運(yùn)行制冷+全熱回收模式時(shí)制冷劑需求量的原理說明圖； 圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例1在運(yùn)行純制冷模式時(shí)制冷劑需求量的原理說明圖； 圖7為本專利技術(shù)實(shí)施例1在運(yùn)行制冷+全熱回收模式時(shí)制冷劑需求量的原理說明圖； 圖8為典型空調(diào)的蒸發(fā)器制冷劑管路結(jié)構(gòu)示意圖9為圖8所示蒸發(fā)器在運(yùn)行制熱水模式時(shí)制冷劑管路中制冷劑沉積的示意圖； 圖10為本專利技術(shù)在運(yùn)行制熱水模式時(shí)蒸發(fā)器制冷劑管路中制冷劑沉積的示意圖。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 家用空調(diào)空氣能熱水器兩用機(jī)參照?qǐng)D1，本 實(shí)施例包括壓縮機(jī)1、熱水換熱器2、四通閥3、冷凝裝置、蒸發(fā)裝置、節(jié)流裝置6、循環(huán)水泵9、水箱16和電控系統(tǒng)，所述冷凝裝置為風(fēng)冷式冷凝裝置，包括冷凝器4和冷凝風(fēng)機(jī)14，所述蒸發(fā)裝置為風(fēng)冷式蒸發(fā)裝置，包括蒸發(fā)器5和蒸發(fā)風(fēng)機(jī)15，所述壓縮機(jī)1 的排氣口通過管路與熱水換熱器2的制冷劑管路進(jìn)口相連，所述熱水換熱器2的制冷劑管路出口通過管路與四通閥的D 口相連，所述四通閥的C 口通過管路與冷凝器4的制冷劑管路進(jìn)口相連，所述冷凝器4的制冷劑管路出口通過管路與節(jié)流裝置6相連，所述冷凝器4上并聯(lián)有由冷凝電磁閥7與單向閥I 10串接而成的液體單向旁通裝置I，所述液體單向旁通裝置I中的冷凝電磁閥7與單向閥I 10的位置低于冷凝器4的位置，所述冷凝裝置的冷凝器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出，所述節(jié)流裝置6通過設(shè)有截止閥I 17的管路與蒸發(fā)器 5的制冷劑管路進(jìn)口相連，所述蒸發(fā)器5的制冷劑管路出口通過設(shè)有本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種制冷劑自然平衡式空調(diào)與熱泵熱水器兩用機(jī)，包括壓縮機(jī)、熱水換熱器、四通閥、冷凝裝置、蒸發(fā)裝置、節(jié)流裝置、循環(huán)水泵、水箱和電控系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凝裝置的冷凝器上并聯(lián)有液體單向旁通裝置Ⅰ，所述液體單向旁通裝置Ⅰ的位置低于冷凝器的位置或與冷凝器底部平齊，所述冷凝裝置的冷凝器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器上并聯(lián)有液體單向旁通裝置Ⅱ，所述液體單向旁通裝置Ⅱ的位置低于蒸發(fā)器的位置或與蒸發(fā)器底部平齊，所述蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)器制冷劑管路結(jié)構(gòu)形式為上進(jìn)下出。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭建華，敖小件，湯海波，陳賽你，許桂香，戴立宏，鄒琳，高克宏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：彭建華，敖小件，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：43
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