本实用新型专利技术涉及一种水冷却热泵装置，主要采用水循环和热泵结合的技术，实现货车密闭车厢、大功率电池柜的散热以及相关设备的预加热。其特征在于：分成水冷却系统和热泵系统；水流管道组成水冷却系统，在管道上依次安装有水泵，副水箱，负载即是热交换器，热交换筒与热泵系统直接进行热量交换；热泵系统则由热传递工质管道组成，在各处安装有压缩机，四通换向阀，风机，换热器，膨胀阀等，另外换热器在水冷却系统的热交换筒中，与其直接进行热量交换。本实用新型专利技术可以同时实现制冷和制热功能，采用水冷却和热泵系统组合的方式，可以大大提高制冷和制热的效率，具有很高的实用性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及热泵
，主要采用水循环和热泵结合的技术，实现货车密闭车厢、大功率电池柜的散热以及相关设备的一种水冷却热泵装置。
技术介绍
目前，一些大型设备安装有散热装置，且采用的是空气冷却、强制风冷和水冷散热等传统散热方式，这些散热方式结构简单、成本低廉，在许多情况下可以有效解决相关设备的散热问题。但当设备的发热量比较大，或者需要高效、快速的散热时，这些传统的散热方式都有着一定的局限性，而且，由于室外环境的不可预测性，在一些低温场合，为了让设备能够正常启动，需要对其进行一定的预热，这时这些散热设备就无法满足要求了。热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，热泵系统的工作原理与制冷系统的工作原理是一致的。低温低压的液态制冷剂，首先在蒸发器里从高温热源吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被低温热源冷却凝结成高压液体。再经节流元件节流成低温低压液态制冷剂，如此就完成一个制冷循环。而热泵制热是通过电磁换向，将制冷系统的吸排气管位置对换，原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器，这样制冷系统在室外吸热向室内放热，实现制热的目的。传统设备的散热装置只能实现制冷散热的功能，并不能满足设备工作的所有实际情况，而热泵加水冷却技术则可以十分方便地实现制冷散热和预加热功能，因此设计一款水冷却热泵装置就具有十分明确的应用前景。
技术实现思路
本技术针对一般设备只有散热装置的特点，目的在于提供一种既能制冷散热，又能制热的水冷却热泵装置。本技术考虑到传统散热装置的缺点，从原理上出发，设计一种新型的水冷却热泵装置，同时实现设备的散热与制热功能。采用水冷却和热泵系统组合的方式，可以大大提高制冷和制热的效率，进一步提高装置的实用性。本技术利用水冷却和热泵技术，采用如下技术方案：水冷却热泵装置包括水冷却系统和热泵系统，水冷却系统由水泵9、副水箱10、热交换器１和热交换筒８组成，热交换器１一端通过管道依次连接副水箱10、水泵９和热交换筒８进口，热交换筒８出口连接热交换器１另一端；热泵系统由压缩机2、四通换向阀3、第一换热器5、膨胀阀6和第二换热器7组成，第二换热器７位于热交换筒８内，第二换热器７依次通过管道连接膨胀阀６、第一换热器５和四通换向阀３的第一口，四通换向阀３的第二口和第三口分别通过管道连接压缩机的两端，四通换向阀３的第四口连接第二换热器７的另一端。本技术中，所述第一换热器５处设有风机４。本技术中，热泵系统可以通过换向阀实现制冷或者制热，水冷却系统则分别与设备和热泵系统直接进行热量交换，作为中间媒介，将设备的热量散发出去或者给设备加热。本技术中，所述的半导体制冷系统并没有直接吸收设备的热量或者向设备散发热量，而是与水冷却系统进行热量交换，然后进一步通过第一换热器5，风机4与外部空气进行热交换，间接地达到降低制冷或者制热的功能。本技术中，所述的热泵系统的制冷或者制热是通过四通换向阀3来实现的。四通换向阀3来通过改变制冷剂的流动通道，改变制冷剂流向，转换第一换热器5和第二换热器7的功用：制冷时，制冷剂液体在第二换热器7内蒸发吸热成为气体，在第一换热器5中放热，用于室内供冷；制热时，制冷剂液体在第一换热器5中蒸发吸收外界热量，在第二换热器7中放热，用于室内供热。当四通换向阀3的电磁铁不通电时，阀芯位于左边，系统工作于制冷状态，当电磁铁通电时，电磁力吸动控制阀阀芯向右移动，两个换热器的功能对换，系统转换成制热循环状态。本技术中，所述的热泵系统与外部空气进行的热交换是通过风冷来加快交换的过程，为装置匹配一台风机4。本技术中，所述的第一换热器5和第二换热器7都是多次曲折的散热管，二者没有明显的区别，根据工况二者的功能会互相转换，实际起到蒸发器和冷凝器的作用。本技术中，所述的热交换筒8采用筒状结构，将整个第二换热器7都包含在热交换筒８内，热交换筒是水冷却系统的一个重要部件，用于与热泵系统的第二换热器7直接进行热交换，该部件采用的是筒状结构，将整个第二换热器7都包含在里面，实现对热泵系统最大面积的热交换，效率非常高。本技术中，所述的热交换器1采用多层翅片结构，管道内的水在较长的范围内可以跟外部进行热量交换，既可以增加吸热量，又可以增加管道中的水量，防止在大功率情况下热量过多而出现冷却水沸腾的情况。本技术中，所述的副水箱10用于储存管道中多余的水，在系统停止工作时，可以通过副水箱10对管道内的水进行更换，保证系统能在较好的状态下运行。本技术中，所述的水冷却系统实际上并没有主动进行制冷或者制热工作，其工作状态一直是确定的，只是通过水泵将水运输到管道的各处，而决定其是在吸热还是放热的是热泵系统的状态。当热交换筒8从第二换热器7处吸收热量，则水冷却系统在进行制热加热工作；当热交换筒8将热量传递给第二换热器7，则水冷却系统在进行制冷散热工作。本技术中，所述的水冷却热泵装置，其优势在于：采用两级制冷或者制热系统，具有其他单级系统无法达到的优势，水冷却系统可以方便安装在散热设备的各处，可以均匀地吸收热量或者加热，避免出现吸放热不均匀而局部损害的情况；热泵系统则通过四通换向阀3方便地决定制冷制热状态，可以实现一机多用。附图说明图1是本技术的结构原理图。图中标号：1热交换器，2压缩机，3四通换向阀，4风机，5换热器，6膨胀阀，7换热器，8热交换筒，9水泵，10副水箱。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术进行进一步的说明实现。实施例１：如图1所示，水冷却热泵装置采用两级结构。热泵系统的动力源为压缩机2，工作状态选择开关为四通换向阀3，决定工作模式之后，工质会根据情况流向第一换热器5或第二换热器7，若先到达第一换热器5则为制冷状态，反之则为制热状态，风机4可以加快第一换热器5的热交换过程，第二换热器7整体是浸入到水冷却系统的热交换筒8中，通过这种全方位的接触实现最大效率的热交换过程；而水冷却系统的热交换筒8则会根据热量的交换流向决定是吸热还是放热，水泵9是水冷却系统的动力源，其将副水箱10中的工质水运输到水管的各个地方去，热交换器1则是系统与设备之间进行热量传递的部件。水冷却热泵装置工质是按照一定的发现流动着的，其中水冷却系统的流动方向是不变的，都是从水泵9出发，经过副水箱10，热交换器1，到达热交换筒8再次进行热量交换，最后返回水泵9，完成一次水循环。水冷却热泵装置热泵中工质的流动方向要根据工作模式来确定。制冷时，工质从压缩机2出发，经过四通换向阀3，先流过第一换热器5进行放热，通过膨胀阀6之后才到达第二换热器7吸热，最后通过四通换向阀3的另一个接口返回压缩机2，完成一次循环；制热时，工质同样是从压缩机2出发，经过四通换向阀3，但之后先流过第二换热器7进行放热，通过膨胀阀6之后到达第一换热器5吸热，最后通过四通换向阀3的另一个接口返回压缩机2，完成一次循环。水冷却热泵装置采用水冷却加热泵原理进行制冷具有较高的效率，相比普通的制冷方式节能20%以上。水冷却热泵装置水冷却系统的工质为水，热泵系统的工质为丙酮。水冷却热泵装置大小可以根据设备类型进行标准化设计，模块化生产。本文档来自技高网...
【技术保护点】
水冷却热泵装置，其特征在于包括水冷却系统和热泵系统，水冷却系统由水泵(9)、副水箱(10)、热交换器(1)和热交换筒(8)组成，热交换器(1)一端通过管道依次连接副水箱(10)、水泵(9)和热交换筒(8)进口，热交换筒(8)出口连接热交换器(1)另一端；热泵系统由压缩机(2)、四通换向阀(3)、第一换热器(5)、膨胀阀(6)和第二换热器(7)组成，第二换热器７位于热交换筒(8)内，第二换热器(7)依次通过管道连接膨胀阀(6)、第一换热器(5)和四通换向阀(3)的第一口，四通换向阀(3)的第二口和第三口分别通过管道连接压缩机的两端，四通换向阀(3)的第四口连接第二换热器(7)的另一端。
【技术特征摘要】
1.水冷却热泵装置，其特征在于包括水冷却系统和热泵系统，水冷却系统由水泵(9)、副水箱(10)、热交换器(1)和热交换筒(8)组成，热交换器(1)一端通过管道依次连接副水箱(10)、水泵(9)和热交换筒(8)进口，热交换筒(8)出口连接热交换器(1)另一端；热泵系统由压缩机(2)、四通换向阀(3)、第一换热器(5)、膨胀阀(6)和第二换热器(7)组成，第二换热器７位于热交换筒(8)内，第二换热器(7)依次通过管道连接膨胀阀(6)、第一换热器(5)和四通换向阀(3)的第一口，四通换向阀(3)的第二口和第三口分别通过管道连接压缩机的两端，四通换向阀(3)的第四口连接第二换热器(7)的另一端。2.根据权利要求１所述的水冷却热泵装置，其特征在于所述的热泵系统的制冷或者制热是通过四通换向阀(3)来实现的，四通换向阀(3)来通过改变制冷剂的流动通道，改变制冷剂流向，转换第一换热器(5)和第二换热器(7)的功用：制冷时，...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖启利，
申请(专利权)人：廖启利，
类型：新型
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。