用双四通阀切换的双热源热泵热水一体机制造技术

本发明专利技术的用双四通阀切换的双源热泵热水一体机，有三种，其特征是：制冷剂回路都用两个四通阀，把压缩机、热水换热器、水源和风源换热器，节流器等，连接构成有风源或水源、双源制热水和除霜3个分循环的双源热泵热水一体机；其一，有风源、双源串联分循环的回路是：第一四通阀的第一、二、三、四接口，分别与压缩机出口、热水换热器进口、风源换热器上口、气液分离器进口连接；热水换热器出口，串接储液器、过滤器后，与节流器进口连接；第二四通阀的第一、二、三、四接口，分别与节流器出口、风源换热器下口、水源换热器下口、水源换热器上口连接；气液分离器出口与压缩机进口连接；其二，有水源、双源串联分循环；其三，有风源、双源并联分循环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热泵热水器

技术介绍
热泵热水器是一种通过制冷剂的压缩、凝结放热、节流膨胀、蒸发吸热，使从环境吸收的空气能或水中吸收的热能，提升为温度较高的热能，供生活热水或供暖气，具有明显的节能效果，一般热泵热水器的能效比在3 4。风-水双源热泵是一种可以吸收风源和水源热能的节能供热设备，具有适用面广的优点，广泛应用在澡堂、游泳池、宾馆等场合；多功能热泵具有供热，制冷，制热水功能，节能效果更好。本申请人已申请有多项相关的专利。例如，简单高效可靠冷暖空调热水机(201010215579. 5，201020245130. 9)，一种制冷回路极简单的双热源热泵热水装置(200910181300. 3)，空气源热泵热水器的互助除霜方法和五循环双热源热泵热水器(201010211846.1)，互助除霜的空气源热泵热水器和五循环双热源热泵热水器(201020240385. 6)，并联式互助除霜空气源热泵热水器(201010272024.4，201020516806. 3)，自建自然循环流换热的紧凑型冷暖空调热水三用机(201010568937.0，201020637139. 9)，一种四季节能冷暖空调热水三用机(02116049. X，02220342. 7)等，两源多功能热泵(201110202512. 2,201120255655. 5)由于所申请的专利技术针对的问题不同，或解决同一问题有不完全相同的方案，所以又不断申请新的专利。现有两类的双源热泵热水机，一类是利用风冷冷水机组在压缩机排气口和四通阀进气口之间添加一个热回收热水加热器的结构。这种市场上宣传的双源热泵热水机，其主要功能在于夏提供空调用的冷水，回收部分凝结热制热水，冬供40多度的热水供暖，难以提供55°C或以上的生活热水；因为在利用水源换热器吸热或制冷时，不能回收全部制冷剂的冷凝热制热水，因为制冷剂气体在热水换热器中全部凝结成液体，再进入风源换热器，系统会表现制冷剂量不足，性能下降；在冬季，对风源换热器除霜必须依赖水源有水，如果水源无水，就无法吸热对风源换热器除霜，而水源换热器内的存水也无法防冻；这种双源热泵热水机不能用在水源有限类似洗浴场合的废热水回收余热。另一类多种吸热模式的风/水双源热泵热水一体机，以提供生活热水为目的，其设计是风源换热器和水源换热器均作为蒸发器，而热水换热器只冷凝器使用，优势在于利用风源和水源互补来制热水；但缺点是，在冬季，它的风源换热器会结霜，需要除霜，另外，它的水源换热器水侧通路的存水，在冬季也会结冰损坏设备；而以提供热水为主的已有的多种吸热模式的风/水双源热泵热水一体机的设计，无法对水源换热器加热防冻，这是多种吸热模式的风/水双源热泵热水一体机严重安全稳犯；再者，按标准工况设计的水冷凝器的性能在夏季和冬季都降低，风源、水源换热器在冬季吸热能力差，使热泵热水器在高温和低温况运行时，性能都不好。
技术实现思路
为了克服上述两类风/水双源热泵热水一体机的不足，消除其冬季除霜防冻功能的缺陷，改善热泵热水器在非设计工况运行时的性能，本专利技术提出的多种吸热模式的风/水双源热泵热水一体机，不仅具有单独使用两种热源制热水的功能，保持了双热源相互轮换使用，互补缺失的特点，还巧妙组织两种热源先后合作供热制热水模式，拓展了双热源互补互助的优势；还设计带热回收清水预热器的回收废热水的热能；这些设计，使本专利技术的多种吸热模式的风/水双源热泵热水一体机，在使冬季自来水温度和环境温度低时，机组的能效比仍然保持在4. 5以上。此外，本专利技术设计了特别除霜和水源换热器防冻措施，保证水源换热器的水侧通路的存水不冻；本专利技术的多项创新设计，使双源热泵热水一体机在提高性能、保证安全、多功能等方面都达到更高的水平。本专利技术的技术方案用双四通阀切换的双热源热泵热水一体机，技术方案1、I1、III，是包括制冷剂回路系统，热水换热系统、水源换热系统和信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统，包括压缩机、四通阀、作为冷凝器的热水换热器、作为蒸发器的水源换热器和风源换热器、储液器、过滤器、节流器、气液分离器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧的三个接口，约定在四通阀的线圈无电时与第一接口内连通的接口为四通阀第二接口，在四通阀线圈有电时与第一接口内连通的接口为四通阀第三接口，居中的接口为四通阀第四接口，在四通阀线圈无电时第四接口与第三接口内连通，又在四通阀线圈有电时第四接口与第二接口内连通，四通阀第一接口一般作为制冷剂公共进口，四通阀第四接口一般作为制冷剂公共出口 ；风源换热器配有风扇，水源换热器配有水源水泵，热水换热系统有循环水泵；所述的节流器或是热力膨胀阀，或是电子膨胀阀，或是毛细管节流器；所述的热水换热系统，由进水电磁阀、进水流量调节阀、热水换热器、手调出水阀、循环水泵、循环水路逆止阀构成；所述的水源换热系统，包括水源换热器、水源水泵；所述的热水换热器和水源换热器，是同轴套管换热器，或是螺旋套管式换热器，或高效罐式换热器，或是板式换热器；所述信号采集是在制冷剂回路系统上配置有高压和低压测控探头，风源温度、压缩机吸气温度、出水温度和水源温度的探头；其特征在于技术方案I的制冷剂回路系统，是两个四通阀五个单向阀四种分立循环的制冷剂回路系统，记两个四通阀为第一、二四通阀，记五个单向阀为第一、二、三、四、五单向阀，制冷剂回路的连接方式是第一四通阀的第一、二、三接口，分别与压缩机的排气口、热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口连接；第二四通阀的第一、二、三接口，分别与热水换热器的制冷剂出口、水源换热器的制冷剂上端接口、第五单向阀的进口连接；第一、二四通阀的第四接口并联，与气液分离器的进气口共连接；水源换热器的制冷剂下端接口，分别与第一单向阀的进口和第三单向阀的出口连接；风源换热器的下端接口，分别与第二单向阀的进口和第四单向阀的出口连接；第一、二、五单向阀的出口并联，其并联出口，依序与储液器、过滤器、节流器的进口连接；节流器的出口，与第三、四单向阀的进口并连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路为内充装制冷剂；第二四通阀的电磁导阀的高压进气毛细管和低压排气毛细管，分别直接连到制冷剂回路的压缩机的排气管和低压进气管上；技术方案I的制冷剂回路通过两个四通阀的切换获得四种分立循环方式是(I)单风源制热水循环，第一、二四通阀的第一、二接口均为通路；(2)水源+风源并联制热水循环，第一四通阀的第一、二接口为通路和第二四通阀的第一、三接口为通路；(3)用水箱热水源除霜循环，在第一四通阀的第一、三接口为通路时和第二四通阀的第一、二接口为通路时；(4)用水源热除霜循环，第一、二四通阀的第一、三接口为通路；技术方案II的制冷剂回路系统，是两个四通阀的单水源、风源+水源串联、除霜三种分立循环的制冷剂回路系统，制冷剂回路的连接方式是第一四通阀的第一、二、三、四接口，分别与压缩机的排气口、热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口、第二四通阀的第四接口连接；热水换热器的制冷剂出口，依序串联接储液器、过滤器后，与节流器的进口连接；第二四通阀的第一、二、三接口，分别与节流器的出口、风源换热器的下端接口、水源换热器的下端接口连接；水源换本文档来自技高网...

【技术保护点】
用双四通阀切换的双热源热泵热水一体机，包括制冷剂回路系统，热水换热系统、水源换热系统和信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统，包括压缩机、四通阀、作为冷凝器的热水换热器、作为蒸发器的水源换热器和风源换热器、储液器、过滤器、节流器、气液分离器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧的三个接口，约定在四通阀的线圈无电时与第一接口内连通的接口为四通阀第二接口，在四通阀线圈有电时与第一接口内连通的接口为四通阀第三接口，居中的接口为四通阀第四接口，在四通阀线圈无电时第四接口与第三接口内连通，又在四通阀线圈有电时第四接口与第二接口内连通，四通阀第一接口一般作为制冷剂公共进口，四通阀第四接口一般作为制冷剂公共出口；风源换热器配有风扇，水源换热器配有水源水泵，热水换热系统有循环水泵；所述的节流器或是热力膨胀阀，或是电子膨胀阀，或是毛细管节流器；所述的热水换热系统，由进水电磁阀、进水流量调节阀、热水换热器、手调出水阀、循环水泵、循环水路逆止阀构成；所述的水源换热系统，包括水源换热器、水源水泵；所述的热水换热器和水源换热器，是同轴套管换热器，或是螺旋套管式换热器，或是高效罐式换热器，或是板式换热器；所述信号采集是在制冷剂回路系统上配置有高压和低压测控探头，风源温度、压缩机吸气温度、出水温度和水源温度的探头；其特征在于：所述的制冷剂回路系统，是两个四通阀五个单向阀四种分立循环的制冷剂回路系统，记两个四通阀为第一、二四通阀，记五个单向阀为第一、二、三、四、五单向阀，制冷剂回路的连接方式是：第一四通阀的第、二、三接口，分别与压缩机的排气口、热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口连接；第二四通阀的第一、二、三接口，分别与热水换热器的制冷剂出口、水源换热器的制冷剂上端接口、第五单向阀的进口连接；第一、二四通阀的第四接口并联，与气液分离器的进气口共连接；水源换热器的制冷剂下端接口，分别与第一单向阀的进口和第三单向阀的出口连接；风源换热器的下端接口，分别与第二单向阀的进口和第四单向阀的出口连接；第一、二、五单向阀的出口并联，其并联出口，依序与储液器、过滤器、节流器的进口连接；节流器的出口，与第三、四单向阀的进口并连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路为内充装制冷剂；第二四通阀的电磁导阀的高压进气毛细管和低压排气毛细管，分别直接连到制冷剂回路的压缩机的排气管和低压进气管上；所述的制冷剂回路通过两个四通阀的切换，获得四种分立循环的方式是：(1)单风源制热水循环，第一、二四通阀的第一、二接口均为通路；(2)水源+风源并联制热水循环，第一四通阀的第一、二接口为通路，第二四通阀的第一、三接口为通路；(3)用水箱热水源除霜循环，第一四通阀的第一、三接口为通路，第二四通阀的第一、二接口为通路时；(4)用水源热除霜循环，第一、二四通阀的第一、三接口为通路。...

【技术特征摘要】
1.用双四通阀切换的双热源热泵热水一体机，包括制冷剂回路系统，热水换热系统、水源换热系统和信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统，包括压缩机、四通阀、作为冷凝器的热水换热器、作为蒸发器的水源换热器和风源换热器、储液器、过滤器、节流器、气液分离器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧的三个接口，约定在四通阀的线圈无电时与第一接口内连通的接口为四通阀第二接口，在四通阀线圈有电时与第一接口内连通的接口为四通阀第三接口，居中的接口为四通阀第四接口，在四通阀线圈无电时第四接口与第三接口内连通，又在四通阀线圈有电时第四接口与第二接口内连通，四通阀第一接口一般作为制冷剂公共进口，四通阀第四接口一般作为制冷剂公共出口 ；风源换热器配有风扇，水源换热器配有水源水泵，热水换热系统有循环水泵；所述的节流器或是热力膨胀阀，或是电子膨胀阀，或是毛细管节流器；所述的热水换热系统，由进水电磁阀、进水流量调节阀、热水换热器、手调出水阀、循环水泵、循环水路逆止阀构成；所述的水源换热系统，包括水源换热器、水源水泵；所述的热水换热器和水源换热器，是同轴套管换热器，或是螺旋套管式换热器，或是高效罐式换热器，或是板式换热器；所述信号采集是在制冷剂回路系统上配置有高压和低压测控探头，风源温度、压缩机吸气温度、出水温度和水源温度的探头； 其特征在于 所述的制冷剂回路系统，是两个四通阀五个单向阀四种分立循环的制冷剂回路系统，记两个四通阀为第一、二四通阀，记五个单向阀为第一、二、三、四、五单向阀，制冷剂回路的连接方式是第一四通阀的第、二、三接口，分别与压缩机的排气口、热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口连接；第二四通阀的第一、二、三接口，分别与热水换热器的制冷剂出口、水源换热器的制冷剂上端接口、第五单向阀的进口连接；第一、二四通阀的第四接口并联，与气液分离器的进气口共连接；水源换热器的制冷剂下端接口，分别与第一单向阀的进口和第三单向阀的出口连接；风源换热器的下端接口，分别与第二单向阀的进口和第四单向阀的出口连接；第一、二、五单向阀的出口并联，其并联出口，依序与储液器、过滤器、节流器的进口连接；节流器的出口，与第三、四单向阀的进口并连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路为内充装制冷剂；第二四通阀的电磁导阀的高压进气毛细管和低压排气毛细管，分别直接连到制冷剂回路的压缩机的排气管和低压进气管上； 所述的制冷剂回路通过两个四通阀的切换，获得四种分立循环的方式是 (1)单风源制热水循环，第一、二四通阀的第一、二接口均为通路； (2)水源+风源并联制热水循环，第一四通阀的第一、二接口为通路，第二四通阀的第一、三接口为通路； (3)用水箱热水源除霜循环，第一四通阀的第一、三接口为通路，第二四通阀的第一、二接口为通路时； (4)用水源热除霜循环，第一、二四通阀的第一、三接口为通路。2.用双四通阀切换的双热源热泵热水一体机，包括制冷剂回路系统，热水换热系统、水源换热系统和信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统，包括压缩机、四通阀、作为冷凝器的热水换热器、作为蒸发器的水源换热器和风源换热器、储液器、过滤器、节流器、气液分离器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第一接口，四通阀主阀体的另一侧的三个接口，约定在四通阀的线圈无电时与第一接口内连通的接口为四通阀第二接口，在四通阀线圈有电时与第一接口内连通的接口为四通阀第三接口，居中的接口为四通阀第四接口，在四通阀线圈无电时第四接口与第三接口内连通，又在四通阀线圈有电时第四接口与第二接口内连通，四通阀第一接口一般作为制冷剂公共进口，四通阀第四接口一般作为制冷剂公共出口 ；风源换热器配有风扇，水源换热器配有水源水泵，热水换热系统有循环水泵；所述的节流器或是热力膨胀阀，或是电子膨胀阀，或是毛细管节流器；所述的热水换热系统，由进水电磁阀、进水流量调节阀、热水换热器、手调出水阀、循环水泵、循环水路逆止阀构成；所述的水源换热系统，包括水源换热器、水源水泵；所述的热水换热器和水源换热器，是同轴套管换热器，或是螺旋套管式换热器，或是高效罐式换热器，或是板式换热器；所述信号采集是在制冷剂回路系统上配置有高压和低压测控探头，风源温度、压缩机吸气温度、出水温度和水源温度的探头； 其特征在于所述的制冷剂回路系统，是两个四通阀的单风源、水源+风源串联、逆向除霜三种分立循环的制冷剂回路系统，制冷剂回路的连接方式是压缩机的排气口与第一四通阀的第一接口连接；第一四通阀的第二、三、四接口，分别与热水换热器的制冷剂进口、风源换热器的上端接口、气液分离器的进气口连接；热水换热器的制冷剂出口，依序串联连接储液器、过滤器后，与节流器的进口连接；节流器的出口与第二四通阀的第一接口连接；第二四通阀的第二、三、四接口，分别与风源换热器的下端接口、水源换热器的下端接口、水源换热器的上端接口连接；气液分离器的出气口，与压缩机的进气口连接；所连成的回路为内充装制冷剂；第二四通阀的电磁导阀的高压进气管和低压排气管，分别直接连到制冷剂回路的压缩机的排气管和低压进气管上； 所述的制冷剂回路通过两个四通阀的切换，获得三种分立循环的方式是 (1)单风源制热水循环，第一、二四通阀的第一、二接口均为通路(线圈无电)； (2)水源+风源串联制热水循环，第一四通阀的第一、二接口为通路，第二四通阀的第一、三接口为通路(线圈有电)； (3)用水箱热水源除霜循环，第一四通阀的第一、三接口为通路，第二四通阀的第一、二接口为通路。3.用双四通阀切换的双热源热泵热水一体机，包括制冷剂回路系统，热水换热系统、水源换热系统和信号采集及自动控制系统；所述的制冷剂回路系统，包括压缩机、四通阀、作为冷凝器的热水换热器、作为蒸发器的水源换热器和风源换热器、储液器、过滤器、节流器、气液分离器；记，四通阀主阀体一侧的单个接口为四通阀第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈则韶，陈开华，
申请(专利权)人：陈则韶，
类型：发明
国别省市：