專利名稱：熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱泵系統(tǒng)的一項(xiàng)技術(shù)，更詳細(xì)的說是涉及一種用一個(gè)系統(tǒng)來同時(shí)發(fā)揮加熱功能及冷卻功能，或者有選擇地發(fā)揮其中一個(gè)功能的熱泵系統(tǒng)。
眾所周知，熱泵系統(tǒng)是用一個(gè)管道依次去連接壓縮機(jī)、四通閥、第1熱交換機(jī)(室內(nèi)熱交換機(jī))、膨脹閥、第2熱交換機(jī)(室外熱交換機(jī))以及上述的四通閥，而且用一個(gè)吸入管道去連接四通閥和壓縮機(jī)。在加熱器運(yùn)行時(shí)，要去調(diào)節(jié)四通閥，使制冷劑向第1熱交換機(jī)方向流動(dòng)。讓在壓縮機(jī)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，流入到一個(gè)起冷凝作用的第1熱交換機(jī)中，再讓冷凝熱跟流體進(jìn)行熱交換，生成溫水或者去加熱室內(nèi)空氣，去實(shí)行供暖或者干燥物品的功能。在第1熱交換機(jī)中冷凝的高溫高壓制冷劑液體，在膨脹閥中膨脹之后，在一個(gè)起蒸發(fā)器作用的第2熱交換機(jī)中，借助于室外大氣的熱源蒸發(fā)，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w狀態(tài)之后，吸入到壓縮機(jī)中，將反復(fù)進(jìn)行這種循環(huán)。在進(jìn)行冷卻運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)四通閥，讓制冷劑向第2熱交換機(jī)的方向流動(dòng)，在壓縮機(jī)中，被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，使其在一個(gè)起冷凝的作用的第2熱交換機(jī)中冷凝。這一被冷凝的高溫高壓制冷劑液體，在膨脹閥中膨脹之后，在一個(gè)起蒸發(fā)器作用的第1熱交換機(jī)中，跟流體進(jìn)行熱交換，生成涼水或者去冷卻室內(nèi)的空氣，去實(shí)行冷房或者冷藏的功能。蒸發(fā)的低溫低壓制冷劑氣體，將被吸入到壓縮機(jī)中，將反復(fù)進(jìn)行這種循環(huán)。但是，上述的熱泵系統(tǒng)是在只去利用第1熱交換機(jī)的冷凝熱或者蒸發(fā)熱，而廢棄第2熱交換機(jī)的蒸發(fā)熱或者冷凝熱狀態(tài)下，去完成對(duì)流體的加熱或者冷卻，因而不能有效地去利用熱源。另外，在對(duì)流體同時(shí)進(jìn)行加熱和冷卻的情況下，需要安裝兩臺(tái)熱泵系統(tǒng)，使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，所需的費(fèi)用也大。
本發(fā)明的目的是提供一種熱泵系統(tǒng)，在解決上述問題的基礎(chǔ)上，利用一臺(tái)熱泵系統(tǒng)同時(shí)發(fā)揮加熱功能和冷卻功能，或者有選擇地發(fā)揮其中的一個(gè)功能，借以提高熱源的利用效能，簡化結(jié)構(gòu)，減少安裝面積。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括一個(gè)制冷機(jī)的基本回路，用一個(gè)管道依次去連接壓縮機(jī)、四通閥、第1熱交換機(jī)、膨脹閥、第2熱交換器及上述的四通閥，而且，用一個(gè)吸入管道去連接四通閥與壓縮機(jī)，其特征在于它還設(shè)有一個(gè)第3熱交換機(jī)，它通過第2管道設(shè)置在上述的回路及回路管道上；再設(shè)有一個(gè)第四熱交換機(jī)，它與上述的管道和第2管道相連，并設(shè)置在一個(gè)裝有膨脹閥的第2回路管道上；設(shè)有一個(gè)第3管道，它跟上述的管道和第2回流管相連；還設(shè)有第4及第5管道，他們與第3管道，第2管道及第2回流管相連。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，由于在一個(gè)熱泵的基本制冷劑回路中設(shè)置了第3及第4熱交換機(jī)，使得在一臺(tái)系統(tǒng)中，同時(shí)發(fā)揮加熱功能及冷卻功能，或者有選擇性地發(fā)揮其中的一種功能，因此能有效地利用第1熱交換機(jī)及第2熱交換機(jī)的熱源，節(jié)約能源，而且在簡化結(jié)構(gòu)的同時(shí)，占地少、費(fèi)用也少。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)例的制冷劑回路。
在圖1中，(1)是基本制冷劑回路。這一基本制冷劑回路(1)是用管道(8a-8d)依次連接壓縮機(jī)(2)、四通閥(3)、第1熱交換機(jī)(4)、膨脹閥(5、6)、第2熱交換機(jī)(7)以及上述的四通閥(3)所形成。第1及第2熱交換機(jī)(4)和(7)將設(shè)置在生成冷溫水的水槽，需要供冷暖的室內(nèi)以及需要進(jìn)行干燥或冷藏的倉庫等處，同時(shí)用作冷凝器及蒸發(fā)器，或者選則使用其中的一種作用。(11)是第3熱交換機(jī)，這一第3熱交換機(jī)(11)通過回流管(10)連接到管道(8c)上。另外，通過第2管道(12)連接到回流管(10)和管道(8c)上。通過上述連接，讓第3熱交換機(jī)(11)暴露在大氣中，使其起第2冷凝器的作用或者不起作用。(13)是第4熱交換機(jī)，第4熱交換機(jī)(13)是經(jīng)第2回流管(14)連接到管道(8b)和第2管道(12)上，并同時(shí)設(shè)置膨脹閥(15)，讓其起冷凝器和蒸發(fā)器的作用，和不起上述作用。另外，本發(fā)明是在管道(8d)和第2回流管(14)連接第3管道(16)，在第3管道(16)和第2管道(12)上連接第4管道(17)，在第3管道(16)和第2回流管(14)上連接第5管道(18)而組成的。未說明的符號(hào)(19、20、21)是檢查閥門；(22-32)是閥門。
下面說明操作功能。
1、同時(shí)實(shí)行加熱運(yùn)行及冷卻運(yùn)行。
甲、第1熱交換機(jī)(4)的加熱運(yùn)行及第2熱交換機(jī)(7)的冷卻運(yùn)行。如果四通閥(3)調(diào)節(jié)成讓制冷劑沿實(shí)線箭頭方向流動(dòng)，開放閥門(22、24、31、23)(其它閥門關(guān)閉)，然后，去驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(2)，那么在壓縮機(jī)(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝作用的第1熱交換機(jī)(4)中冷凝起來，讓冷凝熱跟流體水和空氣進(jìn)行熱交換，生成溫水和加熱室內(nèi)空氣，進(jìn)行供暖或干燥作業(yè)。在第1熱交換機(jī)(4)中被冷凝的高溫高壓制冷劑液體，經(jīng)減壓閥(19)和回流管道(10)，流入一個(gè)用作第2冷凝器的第3熱交換機(jī)(11)，在第1熱交換機(jī)(4)中未冷凝和冷凝不充分的制冷劑液體再一次被冷凝，經(jīng)管道(12、8c)，在膨脹閥(6)中膨脹，然后，流入起蒸發(fā)器作用的第2熱交換機(jī)(7)中蒸發(fā)，借蒸發(fā)熱生成涼水，或者冷卻室內(nèi)空氣，去實(shí)現(xiàn)冷房和冷藏物品的作用。被蒸發(fā)低溫低壓制冷劑氣體，經(jīng)管道(8d)，四通閥(3)吸入管道(9)，吸入到壓縮機(jī)(2)。這種循環(huán)將反復(fù)進(jìn)行。這時(shí)，第4熱交換機(jī)(13)的功能將處于停止?fàn)顟B(tài)。
乙、第1熱交換機(jī)(4)的冷卻運(yùn)行及第2熱交換機(jī)(7)的加熱行運(yùn)。調(diào)節(jié)四通閥(3)讓制冷劑沿虛線箭頭方向流動(dòng)，開放閥門(23、25、32、22)(關(guān)閉其它閥門)，然后，去驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(2)，那么在壓縮機(jī)(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝作用的第2熱交換機(jī)(7)中冷凝，讓冷凝熱跟流體進(jìn)行熱交換，實(shí)行加熱功能。該制冷劑再經(jīng)檢查閥門(20)和回流管(10)流入起第2冷凝器作用的第3熱交換起(11)中，借大氣再次冷凝，然后經(jīng)管道(12、8c)，在膨脹閥(5)中膨脹，流入第1熱交換機(jī)(4)中蒸發(fā)，再跟流體進(jìn)行熱交換，完成冷卻功能。蒸發(fā)的低溫低壓制冷劑氣體，經(jīng)管道(8d)，四通閥(3)，吸入管道(9)，吸入到壓縮機(jī)(2)，這種循環(huán)將反復(fù)進(jìn)行。這時(shí)，第4熱交換機(jī)(13)的功能將處于停止?fàn)顟B(tài)。
2、只讓第1熱交換機(jī)(4)作加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行。
甲、只讓第1熱交換機(jī)(4)作加熱運(yùn)行。這時(shí)，第2熱交換機(jī)(7)的功能將被停止。如果調(diào)節(jié)四通閥(3)讓制冷劑沿實(shí)線箭頭所指的方向流動(dòng)，開放閥門(22、24、29、30、27)(關(guān)閉其它閥門)，去驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(2)，那么在壓縮機(jī)(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝器作用的第1熱交換機(jī)(4)中冷凝，讓冷凝熱跟流體進(jìn)行熱交換，實(shí)行加熱功能。在第1熱交換機(jī)(4)中被冷凝的高溫高壓制冷劑液體，經(jīng)檢查閥門(19)及管道(8c、10)，流入起第2冷凝器的第3熱交換機(jī)(11)，借大氣再次冷凝。這一低溫制冷劑，經(jīng)第4管道(17)和第3管道(16)，在膨脹閥(15)中膨脹后，在第4熱交換機(jī)(13)中，借大氣蒸發(fā)，然后，經(jīng)第2回流管(14)、第5管道(18)、管道(8d)，吸入到壓縮機(jī)(2)中，這種循環(huán)將反復(fù)進(jìn)行。在第4熱交換機(jī)(13)中，當(dāng)制冷劑液體進(jìn)行蒸發(fā)時(shí)，第3熱交換機(jī)(11)，排放的冷凝熱提供到第4熱交換機(jī)(13)因而能防止冬季在第4熱交換機(jī)(13)中結(jié)霜，使制冷劑液體能很好地進(jìn)行蒸發(fā)，在冬季也能保證良好的加熱能力。
乙、只讓第1熱交換機(jī)(4)做冷卻運(yùn)行。這時(shí)將停止第2熱交換機(jī)(7)及第3熱交換機(jī)(11)的功能。調(diào)節(jié)四通閥(3)，讓制冷劑沿虛線箭頭所指的方向流動(dòng)，開放閥門(27、30、28、32、22)(關(guān)閉其它閥門)，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(2)，那么在壓縮機(jī)(2)中被壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，經(jīng)第5管道(18)及第2回流管(14)，在起冷凝器作用的第4熱交換機(jī)中，借大氣作用而冷凝，其冷凝液體經(jīng)檢查閥(21)、第2管道(12)、管道(8c)，在膨脹閥(5)中膨脹，然后，在起蒸發(fā)器作用的第1熱交換機(jī)(4)中，同流體進(jìn)行熱交換實(shí)行冷卻功能。低溫低壓的制冷劑氣體吸入到壓縮機(jī)(2)中，反復(fù)進(jìn)行這種循環(huán)。
3、只讓第2熱交換機(jī)(7)作加熱運(yùn)行和冷卻運(yùn)行。
甲、只有第2熱交換機(jī)(7)作加熱運(yùn)行。這一運(yùn)行時(shí)，將停止第1熱交換機(jī)(4)的功能。調(diào)節(jié)四通閥(3)，讓制冷劑沿虛線箭頭所指的方向流動(dòng)，開放閥門(23、25、29、26)(關(guān)閉其它閥門)，然后驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(2)，那么被壓縮機(jī)(2)壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，在起冷凝器作用的第2熱交換機(jī)(7)中冷凝，讓冷凝熱同流體進(jìn)行熱交換，實(shí)行加熱功能。在第2熱交換機(jī)(7)中冷凝的制冷劑液體，經(jīng)檢查閥(20)和回流管(10)，流入起第2冷凝器作用的第3熱交換機(jī)(11)中借大氣作用而冷凝，經(jīng)第2管道(12)，第4管道(17)，第3回流管(16)，在膨脹閥門(15)中膨脹之后，在第4熱交換機(jī)(13)中借大氣作用蒸發(fā)，然后，經(jīng)管道(14、8d)吸入到壓縮機(jī)(2)中，將反復(fù)進(jìn)行這種循環(huán)。如上所述，在第4熱交換機(jī)(13)中，制冷劑液體借大氣作用進(jìn)行蒸發(fā)時(shí)，在第3熱交換機(jī)(11)中排放出來的冷凝熱將提供到第4熱交換機(jī)(13)中，因而在冬季能防止在第4熱交換機(jī)中出現(xiàn)結(jié)霜，從而制冷劑液體能很好地蒸發(fā)，保證冬季良好的加熱能力。
乙、只讓第2熱交換機(jī)(7)作冷卻運(yùn)行。在這一行中，將停止第1熱交換機(jī)(4)及以第3熱交換機(jī)(11)的功能。如果調(diào)節(jié)四通閥(3)，讓制冷劑沿實(shí)線箭頭所指的方向流動(dòng)，開放閥門(26、28、31、23)(關(guān)閉其它閥門)，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(2)，那么被壓縮機(jī)(2)壓縮的高溫高壓制冷劑氣體，經(jīng)管道(8b)和第2回流管(14)，在起冷凝器作用的第4熱交換機(jī)(13)中借大氣作用而冷凝，高溫高壓制冷劑液體經(jīng)檢查閥(21)、第2管道(12)、管道(8c)，在膨脹閥(6)中膨脹后，流入第2熱交換機(jī)(7)中蒸發(fā)，跟流體進(jìn)行熱交換，實(shí)行冷卻功能，低溫低壓的制冷劑氣體，經(jīng)管道(8c)吸入到壓縮機(jī)(2)中。
權(quán)利要求
1.一種熱泵系統(tǒng)，它包括一個(gè)制冷機(jī)的基本回路，用一個(gè)管道依次去連接壓縮機(jī)、四通閥、第1熱交換機(jī)、膨脹閥、第2熱交換器及上述的四通閥，而且，用一個(gè)吸入管道去連接四通閥與壓縮機(jī)，其特征在于它還設(shè)有一個(gè)第3熱交換機(jī)，它通過第2管道設(shè)置在上述的回路及回路管道上；再設(shè)有一個(gè)第四熱交換機(jī)，它與上述的管道和第2管道相連，并設(shè)置在一個(gè)裝有膨脹閥的第2回路管道上；設(shè)有一個(gè)第3管道，它跟上述的管道和第2回流管相連；還設(shè)有第4及第5管道，他們與第3管道，第2管道及第2回流管相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱泵系統(tǒng),它包括制冷機(jī)的基本回路,還設(shè)有一個(gè)第3熱交換機(jī),它通過第2管道設(shè)置在上述的回路及回路管道上;再設(shè)有一個(gè)第四熱交換機(jī),它與上述的管道和第2管道相連,并設(shè)置在一個(gè)裝有膨脹閥的第2回路管道上;設(shè)有一個(gè)第3管道,它跟上述的管道和第2回流管相連;還設(shè)有第4及第5管道,他們與第3管道,第2管道及第2回流管相連;能有效地利用第1及第2熱交換機(jī)的熱源,節(jié)約能源,而且占地少費(fèi)用低。
文檔編號(hào)F25B29/00GK1325006SQ0111802
公開日2001年12月5日 申請(qǐng)日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月24日
發(fā)明者陳玪洙 申請(qǐng)人:陳玪洙