蒸发冷机组板管热泵系统

446 编辑：中冶有色技术网来源：重庆通用工业(集团)有限责任公司

2023-11-29 10:22:52

权利要求书： 1.一种蒸发冷机组板管热泵系统，其特征在于，包括风机(8)循环水泵(9)、板管蒸发器(3)、翅片蒸发器(4)、四通换向阀(2)、压缩机(1)、气液分离器(7)、壳管蒸发器(6)和储液器(5)；所述循环水泵(9)连接所述板管蒸发器(3)，所述风机(8)安装在所述板管蒸发器(3)上方；

压缩机排气口(11)连接四通换向阀的第一出口(21)，四通换向阀的第二出口(22)连接板管蒸发器进口(31)，板管蒸发器出口(32)连接两条管路，第一条管路为第一管路(13)，第一管路(13)连接储液器进口(51)，第二条管路为第二管路(14)，第二管路(14)通过翅片蒸发器(4)连接储液器出口(52)；所述储液器进口(51)连接两条管路，第一条管路为第一管路(13)，第二条管路为第三管路(15)，第三管路(15)连接壳管蒸发器出口(62)，所述储液器出口(52)连接一条主管路(10)，主管路(10)连接两条支管路，第一条支管路为第二管路(14)，第二条支管路为第四管路(16)，第四管路(16)连接壳管蒸发器出口(62)；壳管蒸发器进口(61)连接四通换向阀的第四出口(24)，四通换向阀的第三出口(23)连接气液分离器进口(71)，气液分离器出口(72)连接压缩机吸气口(12)。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发冷机组板管热泵系统，其特征在于，所述第二管路(14)中板管蒸发器(3)连接翅片蒸发器(4)的管路上设置有第一控制阀(141)。

3.根据权利要求2所述的一种蒸发冷机组板管热泵系统，其特征在于，所述第二管路(14)中翅片蒸发器(4)连接主管路(10)的管路上设置有第二控制阀(142)。

4.根据权利要求3所述的一种蒸发冷机组板管热泵系统，其特征在于，所述第一管路(13)上设置有第三控制阀(131)。

5.根据权利要求4所述的一种蒸发冷机组板管热泵系统，其特征在于，所述主管路(10)上从储液器出口(52)方向依次设置有铜球阀(17)、干燥过滤桶(18)和电子膨胀阀(19)。

说明书：一种蒸发冷机组板管热泵系统技术领域[0001] 本发明涉及空调机组技术领域，具体涉及一种蒸发冷机组板管热泵系统。背景技术[0002] 现有传统的板管蒸发冷机组的热泵系统使用四通换向阀切换制热，板管侧添加防冻液进行换热，防止制热时板管结冰。因需要消耗防冻液使得传统的板管蒸发冷机组的热

泵系统存在以下不足：

[0003] 1.需要消耗防冻液，且持续消耗造成机组运行成本的增加。[0004] 2.防冻液多为例如丙三醇类的物质，其冬季制热使用后需要排放，对环境造成破坏。

[0005] 3.防冻液添加技术现有一种自动添加需要防冻液添加泵、防冻液添加容器，其成本高且运行时需要增加机组的用电量；另外一种为手动添加，需要人工定时对机组添加防

冻液，其使用不方便且消耗人工成本。

实用新型内容

[0006] 本实用新型提供了一种蒸发冷机组板管热泵系统，冬季制热时蒸发冷机组不需要添加防冻液，降低了客户的使用成本；同时取消了防冻液泵的运行，降低了防冻液泵的冷源

消耗，进而不需要对防冻液泵进行维修，使机组的运行更加稳定。

[0007] 本实用新型采用如下技术方案：[0008] 一种蒸发冷机组板管热泵系统，包括风机、循环水泵、板管蒸发器、翅片蒸发器、四通换向阀、压缩机、气液分离器、壳管蒸发器和储液器；所述循环水泵连接所述板管蒸发器，

所述风机安装在所述板管蒸发器上方。

[0009] 所述压缩机排气口连接四通换向阀的第一出口，所述四通换向阀的第二出口连接板管蒸发器进口，所述板管蒸发器出口连接两条管路，第一条管路为第一管路，第一管路连

接储液器进口，第二条管路为第二管路，第二管路通过翅片蒸发器连接储液器出口；所述储

液器进口连接两条管路，第一条管路为第一管路，第二条管路为第三管路，第三管路连接壳

管蒸发器出口，所述储液器出口连接一条主管路，主管路连接两条支管路，第一条支管路为

第二管路，第二条支管路为第四管路，第四管路连接壳管蒸发器出口；所述壳管蒸发器进口

连接四通换向阀的第四出口，所述四通换向阀的第三出口连接所述气液分离器进口，所述

气液分离器出口连接所述压缩机吸气口。

[0010] 进一步地，所述第二管路中板管蒸发器连接翅片蒸发器的管路上设置有第一控制阀。

[0011] 进一步地，所述第二管路中翅片蒸发器连接主管路的管路上设置有第二控制阀。[0012] 进一步地，所述第一管路上设置有第三控制阀。[0013] 进一步地，所述主管路上从储液器出口方向依次设置有铜球阀、干燥过滤桶和电子膨胀阀。

[0014] 本实用新型的有益效果为：[0015] (1)本系统对传统板管蒸发冷机组的热泵系统进行改进优化，改进制热系统达到制热时使用风冷系统，取消防冻液添加以及防冻液消耗，降低成本。

[0016] (2)本系统制冷、制热运行效果好，保留了板管蒸发冷再制冷时的低冷凝温度高能效的优势，同时在制热模式运行时，其制热模式运行稳定，且其完全改进了其防冻液消耗，

防冻液添加以及防冻液排放的缺点。

[0017] (3)本系统取消冬季制热时蒸发冷机组需要添加防冻液，降低成本；同时也取消了防冻液泵的运行，降低了防冻液泵的冷源消耗，取消了防冻液泵的维修，机组的运行更加稳

定；本系统不需要防冻液泵，也降低了制造成本。

附图说明[0018] 图1为本实用新型一种蒸发冷机组板管热泵系统的结构示意图。[0019] 附图中，压缩机1、压缩机排气口11、压缩机吸气口12、四通换向阀2、四通换向阀第一出口21、四通换向阀第二出口22、四通换向阀第三出口23、四通换向阀第四出口24、板管

蒸发器3、板管蒸发器进口31、板管蒸发器出口32、翅片蒸发器4、储液器5、储液器进口51、储

液器出口52、壳管蒸发器6、壳管蒸发器进口61、壳管蒸发器出口62、气液分离器7、气液分离

器进口71、气液分离器出口72、风机8、循环水泵9、主管路10、第一管路13、第三控制阀131、

第二管路控制阀14、第一控制阀141、第二控制阀142、第三管路15、第四管路16、铜球阀17、

干燥过滤桶18、电子膨胀阀19。

具体实施方式[0020] 下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。[0021] 本实用新型提供了一种蒸发冷机组板管热泵系统，请参见图1，图1为本实用新型的一种蒸发冷机组板管热泵系统的结构示意图，具体包括风机8、循环水泵9、板管蒸发器3、

翅片蒸发器4、四通换向阀2、两联压缩机1、气液分离器7、壳管蒸发器6和储液器5；循环水泵

9连接板管蒸发器3，风机8安装在板管蒸发器3上方。

[0022] 压缩机排气口11连接四通换向阀的第一出口21，四通换向阀的第二出口22连接板管蒸发器进口31，板管蒸发器出口32连接两条管路，第一条管路为第一管路13，第一管路13

上设置有第三控制阀131，第一管路13连接储液器进口51；第二条管路为第二管路14，第二

管路14通过翅片蒸发器4连接储液器出口52，第二管路14中板管蒸发器3连接翅片蒸发器4

的管路上设置有第一控制阀141；第二管路14中翅片蒸发器4连接主管路10的管路上设置有

第二控制阀141。

[0023] 储液器进口51连接两条管路，第一条管路为第一管路13，第二条管路为第三管路15，第三管路15连接壳管蒸发器出口62，储液器出口52连接主管路10，主管路10上从储液器

出口52方向依次设置有铜球阀17、干燥过滤桶18和电子膨胀阀19，主管路10连接两条支管

路，第一条支管路为第二管路14，第二条支管路为第四管路16，第四管路16连接壳管蒸发器

出口62；壳管蒸发器进口61连接四通换向阀的第四出口24，四通换向阀的第三出口23连接

气液分离器进口71，气液分离器出口72连接压缩机吸气口12。

[0024] 本实用新型的工作原理是：[0025] 在制冷时，四通换向阀的第一出口21和第二出口22相通，第三出口23和第四出口24相通，风机8开启，循环水泵9开启，冷却水通过循环水泵9冷却板管蒸发器3；冷媒从压缩

机1排出，经过四通换向阀的第一出口21和第二出口22进入到板管蒸发器3，从板管蒸发器

出口32出来经第一管路13上的第三控制阀131后进入储液器5，在过铜球阀17、干燥过滤桶

18、电子膨胀阀19后，经过第四管路16进入壳管蒸发器6，再进入气液分离器7后进入到压缩

机1，完成制冷循环，此时根据控制逻辑要求控制第一、第二控制阀关闭第三控制阀打开。

[0026] 在制热时，四通换向阀的第一出口21和第四出口24相通，第二出口22和第三出口23相通，风机8开启，循环水泵9关闭，冷媒从压缩机1排出，经过四通换向阀的第一出口21和

第四出口24进入到壳管蒸发器62换热，换热后通过第三管路15进入到储液器5中，从储液器

5出来后经过铜球阀17、干燥过滤桶18和电子膨胀阀19节流后，通过第二管路14上的第二控

制阀142进入到翅片蒸发器4，经翅片蒸发器4后通过第二管路14上的第一控制阀141进入到

板管蒸发器3完成换热，换热后再通过四通换向阀的第二出口22和第三出口23进入到气液

分离器7中，最后进入到压缩机1中，完成制热循环。此时根据控制逻辑要求控制第一、第二

控制阀打开，第三控制阀关闭。

[0027] 在除霜时，四通换向阀的第一出口21和第二出口22相通，第三出口23和第四出口24相通，冷媒从压缩机1排出，经过四通换向阀的第一出口21和第二出口22进入到板管蒸发

器，从板管蒸发器出口32出来经第一控制阀进入翅片换热器4，经过翅片换热器出口流过控

制阀二连接回储液器51接口，在过铜球阀17、干燥过滤桶18、电子膨胀阀19后，经过第四管

路16进入壳管蒸发器6，再进入气液分离器7后进入到压缩机1，完成除霜循环，此时根据控

制逻辑控制据环境温度、翅片蒸发器表面温度、机组运行时间、压缩机排气高压压力以及回

气低压压力传感器通过智能控制器，当环境温度、翅片蒸发器表面温度达到设定值或者运

行时间或者压缩机排气高压压力以及回气低压压力传感器达到设定值，则机组进入化霜模

式，化霜模式开启时第二控制阀关闭，第一控制阀以及第三控制阀开启。

[0028] 本系统制冷、制热运行效果好，保留了板管蒸发冷再制冷时的低冷凝温度高能效的优势，同时再制热模式运行时，其制热模式运行稳定，且其完全改进了其防冻液消耗，防

冻液添加以及防冻液排放的缺点。本系统取消冬季制热时蒸发冷机组需要添加防冻液，降

低了客户使用防冻液的成本；同时也取消了防冻液泵的运行，降低了防冻液泵的冷源消耗，

取消了防冻液泵的维修，机组的运行更加稳定；本系统不需要防冻液泵，也降低了制造成

本。

[0029] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；

其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征

进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例

技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。