專利名稱：雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱泵技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種雙機(jī)組熱泵熱水機(jī)。
背景技術(shù)：
空氣能熱泵熱水器也稱“空氣源熱泵熱水器”、“熱泵熱水器”、“空氣能熱水器”等。空氣能熱泵熱水器能把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮?，可以用來?duì)水進(jìn)行加熱。這種熱水器具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，其耗電量是同等容量電熱水器的1/4，是燃?xì)鉄崴鞯?/3?？諝饽軣岜脽崴?空氣源熱泵熱水器)的初期投資是煤氣、天然氣、電熱水器的三至五倍，但其日常運(yùn)行成本較低。近幾年隨著市場(chǎng)的逐漸認(rèn)可和政策的傾向，資本不斷注入空氣能行業(yè)，尤其是大量的家電企業(yè)和太陽能熱水器企業(yè)的介入，使得空氣能行業(yè)產(chǎn)能急劇擴(kuò)張，產(chǎn)值迅速攀升。我國(guó)空氣能熱水器經(jīng)過幾年的推廣，已經(jīng)逐步擴(kuò)展，在未來幾年內(nèi)，市場(chǎng)還將面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇，發(fā)展的空間很廣闊。尤其是工程技術(shù)領(lǐng)域，熱泵熱水機(jī)以其適用溫度范圍大，制熱能效高，熱水保證率高等優(yōu)點(diǎn)，用于洗浴中心，酒店等集中供熱水的場(chǎng)所。當(dāng)前熱泵熱水機(jī)普遍采用雙系統(tǒng),兩系統(tǒng)分布在應(yīng)用區(qū)域的兩個(gè)分區(qū)域,對(duì)應(yīng)兩機(jī)組并聯(lián)起來工作，一方面可以降低制造成本，另一方面一個(gè)機(jī)組不能正常工作并不影響另一個(gè)機(jī)組的工作。但是現(xiàn)在的雙系統(tǒng)熱泵熱水機(jī)也存在一些缺點(diǎn)，如同時(shí)化霜，蒸發(fā)器面積受到成本和裝配需要的影響 ，普遍較小，兩側(cè)蒸發(fā)器吸熱不均等問題。原因在于，兩個(gè)分區(qū)域工況并不一樣，因而，對(duì)蒸發(fā)器的影響或者蒸發(fā)器對(duì)分區(qū)域的影響也會(huì)不一樣，從而造成兩側(cè)蒸發(fā)器吸熱的不均等。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，通過使雙系統(tǒng)工作時(shí)的工況相近而解決當(dāng)前因?yàn)楣r不同而產(chǎn)生的弊端。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，包括兩蒸發(fā)器和相配套的兩套壓縮系統(tǒng)，以及一流體側(cè)串入蒸發(fā)器及配套壓縮系統(tǒng)以對(duì)外熱交換的換熱器，每一蒸發(fā)器均設(shè)有并行的兩套流道，從而每一蒸發(fā)器的一套流道連接所述換熱器及一壓縮系統(tǒng)構(gòu)成第一熱泵循環(huán)系統(tǒng)，而另一套流道連接所述換熱器及另一壓縮系統(tǒng)構(gòu)成第二熱泵循環(huán)系統(tǒng)，相應(yīng)地，換熱器匹配第一熱泵循環(huán)系統(tǒng)和第二熱泵循環(huán)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)有隔離的兩流道。通過以上結(jié)構(gòu)可以看出，依據(jù)本發(fā)明的所述雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，首先是對(duì)蒸發(fā)器和換熱器做出改動(dòng)，換熱器和蒸發(fā)器為兩壓縮系統(tǒng)所共用，從而，使得壓縮循環(huán)系統(tǒng)在蒸發(fā)器端的工況一致，雖然統(tǒng)一蒸發(fā)器的兩套流道存在配置上的一些差異，但這些差異不足以影響兩系統(tǒng)的差別運(yùn)行，使得無論兩蒸發(fā)器配置環(huán)境差別多大，雙系統(tǒng)的系統(tǒng)間差異也會(huì)被縮小到可以被忽略，從而兩系統(tǒng)的吸熱基本相同，驅(qū)動(dòng)能力基本一致，且可以分時(shí)運(yùn)行，適應(yīng)性更強(qiáng)。上述雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，每一壓縮系統(tǒng)配有一個(gè)四通閥，該四通閥的兩對(duì)管口對(duì)內(nèi)連通，對(duì)外隔離，從而對(duì)應(yīng)壓縮系統(tǒng)的壓縮機(jī)的進(jìn)管連接一對(duì)管口一管口，出管則連接另一對(duì)管口的一管口，兩對(duì)管口的另兩管口其一用于連接所述換熱器，另一用于連接對(duì)應(yīng)蒸發(fā)器。上述雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，所述換熱器為套管換熱器。上述雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，所述蒸發(fā)器配置的膨脹閥為電子膨脹閥。


圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中:1、壓縮機(jī)，2、汽液分離器，3、四通閥，4、套管換熱器，5、四通閥，6、汽液分離器，7、壓縮機(jī)，8、干燥過濾 器，9、電子膨脹閥，10、分液器，11、蒸發(fā)器，12、風(fēng)機(jī)，13、集氣器，14、蒸發(fā)器，15、分液器，16、電子膨脹閥，17、干燥過濾器。
具體實(shí)施例方式參照說明書附圖1，首先看兩蒸發(fā)器，也就是蒸發(fā)器14和蒸發(fā)器11的配管，對(duì)應(yīng)有分液器10和分液器15，以及集氣器13，其中集氣器13有一對(duì)，分別接入兩蒸發(fā)器。在這樣的配置中，蒸發(fā)器11和蒸發(fā)器15為新式的蒸發(fā)器，均含有量套流道，并行但相互隔離，兩蒸發(fā)器的各一個(gè)流道通過所述分液器10及一集氣器所并聯(lián)，兩蒸發(fā)器的另一個(gè)流道則通過分液器15及一集氣器并聯(lián)，這樣，并聯(lián)后產(chǎn)生兩主干管路，從而與套管換熱器4及對(duì)應(yīng)的壓縮系統(tǒng)構(gòu)成雙系統(tǒng)。并且從圖中可以看出，套管換熱器4匹配兩蒸發(fā)器也配有兩套接口，對(duì)應(yīng)有其內(nèi)部的兩套流道。在上述結(jié)構(gòu)中，無論兩蒸發(fā)器的位置如何配置，都能保證兩系統(tǒng)在蒸發(fā)器側(cè)具有相同或者至少相似的工況，從而從根本上克服了既有雙系統(tǒng)工作兩蒸發(fā)器各自工作的弊端。進(jìn)一步的說明:兩壓縮機(jī)機(jī)組分別經(jīng)過兩個(gè)并聯(lián)的蒸發(fā)器，現(xiàn)有雙系統(tǒng)機(jī)組是分別經(jīng)過一個(gè)蒸發(fā)器。由于兩個(gè)蒸發(fā)器分別位于機(jī)器的兩側(cè)，環(huán)境并不一樣，為克服這一客觀因素，采用兩機(jī)組分別經(jīng)過兩個(gè)并聯(lián)的蒸發(fā)器，一是當(dāng)只有一個(gè)機(jī)組工作時(shí)，可以提高蒸發(fā)面積，吸熱量增加，能效相應(yīng)提高；二是當(dāng)兩個(gè)機(jī)組同時(shí)并聯(lián)工作時(shí)，可以使兩個(gè)機(jī)組工況相似，減少由于工況不同，造成兩機(jī)組一個(gè)功率大，一個(gè)功率小的狀況，使機(jī)組運(yùn)行更穩(wěn)定；三是化霜的時(shí)候，可以一個(gè)機(jī)組繼續(xù)工作，另一個(gè)機(jī)組化霜，減少化霜時(shí)間，提高能效。在如圖1所示的結(jié)構(gòu)中，采用套管換熱器4，顯然，其他的換熱器在僅用做換熱作用時(shí)，竟能夠?qū)ν鈸Q熱連接。套管式換熱器(一般簡(jiǎn)稱為套管換熱器)是以同心套管中的內(nèi)管作為傳熱元件的換熱器。兩種不同直徑的管子套在一起組成同心套管，每一段套管稱為“一程”，程的內(nèi)管(傳熱管)借U形肘管，而外管用短管依次連接成排，固定于支架上。熱量通過內(nèi)管管壁由一種流體傳遞給另一種流體。通常，熱流體(A流體)由上部引入，而冷流體(B流體)則由下部引入。套管中外管的兩端與內(nèi)管用焊接或法蘭連接。內(nèi)管與U形肘管多用法蘭連接，便于傳熱管的清洗和增減。每程傳熱管的有效長(zhǎng)度取4 7米。由于在雙系統(tǒng)既可以制冷也可以制熱，換熱器的冷流體側(cè)和熱流體側(cè)對(duì)于蒸發(fā)器來說是在兩種工作模式下變換的。這種換熱器傳熱面積最高達(dá)18平方米，故適用于小容量換熱。當(dāng)內(nèi)外管壁溫差較大時(shí)，可在外管設(shè)置U形膨脹節(jié)或內(nèi)外管間采用填料函滑動(dòng)密封，以減小溫差應(yīng)力，靈活性比較好。管子可用鋼、鑄鐵、銅、鈦、陶瓷、玻璃等制成，若選材得當(dāng)，它可用于腐蝕性介質(zhì)的換熱。殼程和管程與冷媒循環(huán)和水循環(huán)管路配接為對(duì)流連接，也就是所述的逆流連接，這種結(jié)構(gòu)可以有效的提高換熱效果，換熱過程，兩種流體出一種相對(duì)較高的溫階狀態(tài)下進(jìn)行換熱。套管換熱器結(jié)構(gòu)比較緊湊，且可以通過包容關(guān)系實(shí)現(xiàn)高效換熱，不過在本方案中，也可以采用其他的換熱器，如夾套式換熱器，這種換熱器是在容器外壁安裝夾套制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但其加熱面受容器壁面限制，傳熱系數(shù)也不高，但在本方案中不會(huì)影響基本換熱的運(yùn)行模式。再如沉浸式蛇管換熱器，這種換熱器是將金屬管彎繞成各種與容器相適應(yīng)的形狀，并沉浸在容器內(nèi)的液體中，蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能承受高壓，這種結(jié)構(gòu)類似于盤管。這里的換熱器把盤管排除在外，盤管是要浸入相關(guān)流體中以進(jìn)行換熱的設(shè)備，在此不予采用。再如板式換熱器，是最古老的一種換熱器，顯然在本方案中也可以使用。在本方案中，管路配 置較之既有的雙系統(tǒng)熱泵熱水器大大增加，因而需要盡可能的減少管路的使用，為此，需要考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的配置方式。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，如四通閥3，其四個(gè)管口如圖1所示的進(jìn)行連接，與壓縮機(jī)I連接的一對(duì)管口必然需要隔離，與套管是換熱器4和蒸發(fā)器連接的一對(duì)管口也需要隔離，兩對(duì)隔離的管口在對(duì)外是連通的，這樣才能夠形成循環(huán)連接，在此基礎(chǔ)上本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠清楚地理解四通閥3的內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)。關(guān)于“閥”，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其不僅僅是用來切換的，其基本作用是控制液體通過以降低其壓力或改變其流量及流動(dòng)方向的，不但狹隘的理解閥的概念。另外，做圖1所示的結(jié)構(gòu)中，所配置的膨脹閥采用電子膨脹閥，如電子膨脹閥16，電子膨脹閥是按照預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量，因?qū)儆陔娮邮秸{(diào)節(jié)模式，故稱為電子膨脹閥。它適應(yīng)了制冷機(jī)電一體化的發(fā)展要求，具有熱力膨脹閥無法比擬的優(yōu)良特性，為制冷系統(tǒng)的智能化控制提供了條件，是一種很有發(fā)展前途的自控節(jié)能元件。電子膨脹閥與熱膨脹閥的基本用途相同，結(jié)構(gòu)上多種多樣，但在性能上，兩者卻存在較大的差異。在本文所示的應(yīng)用中，采用電子膨脹閥更好的輔助雙系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，提高雙系統(tǒng)工作的適應(yīng)性。
權(quán)利要求
1.一種雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，包括兩蒸發(fā)器和相配套的兩套壓縮系統(tǒng)，以及一流體側(cè)串入蒸發(fā)器及配套壓縮系統(tǒng)以對(duì)外熱交換的換熱器，其特征在于，每一蒸發(fā)器均設(shè)有并行的兩套流道，從而每一蒸發(fā)器的一套流道連接所述換熱器及一壓縮系統(tǒng)構(gòu)成第一熱泵循環(huán)系統(tǒng)，而另一套流道連接所述換熱器及另一壓縮系統(tǒng)構(gòu)成第二熱泵循環(huán)系統(tǒng)，相應(yīng)地，換熱器匹配第一熱泵循環(huán)系統(tǒng)和第二熱泵循環(huán)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)有隔離的兩流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，其特征在于，每一壓縮系統(tǒng)配有一個(gè)四通閥，該四通閥的兩對(duì)管口對(duì)內(nèi)連通，對(duì)外隔離，從而對(duì)應(yīng)壓縮系統(tǒng)的壓縮機(jī)的進(jìn)管連接一對(duì)管口一管口，出管則連接另一對(duì)管口的一管口，兩對(duì)管口的另兩管口其一用于連接所述換熱器，另一用于連接對(duì)應(yīng)蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，其特征在于，所述換熱器為套管換熱器。
4.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，其特征在于，所述蒸發(fā)器配置的膨脹閥為電子膨脹閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙系統(tǒng)分氟路熱泵熱水機(jī)，包括兩蒸發(fā)器和相配套的兩套壓縮系統(tǒng)，以及一流體側(cè)串入蒸發(fā)器及配套壓縮系統(tǒng)以對(duì)外熱交換的換熱器，每一蒸發(fā)器均設(shè)有并行的兩套流道，從而每一蒸發(fā)器的一套流道連接所述換熱器及一壓縮系統(tǒng)構(gòu)成第一熱泵循環(huán)系統(tǒng)，而另一套流道連接所述換熱器及另一壓縮系統(tǒng)構(gòu)成第二熱泵循環(huán)系統(tǒng)，相應(yīng)地，換熱器匹配第一熱泵循環(huán)系統(tǒng)和第二熱泵循環(huán)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)有隔離的兩流道。依據(jù)本發(fā)明通過使雙系統(tǒng)工作時(shí)的工況相近而解決當(dāng)前因?yàn)楣r不同而產(chǎn)生的弊端。
文檔編號(hào)F24H4/02GK103234271SQ201310171538
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月11日
發(fā)明者任勇, 劉磊, 馬光柏, 高輝, 劉寧, 張艷喬 申請(qǐng)人:力諾瑞特(上海)新能源有限公司