CN106123390B - 一种全热回收模块水机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全热回收模块水机系统，包括：第一换热器、第二换热器和第三换热器各自的第一口的管路交汇连通于交汇区域，第一换热器、第二换热器和第三换热器与交汇区域之间均设置有向交汇区域方向导通的单向阀，第一换热器与交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有截止阀，第二换热器与交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有第一调节阀，第三换热器与交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有第二调节阀；通过截止阀、第一调节阀和第二调节阀的控制，在指定工作模式下将该模式下不使用的换热器内的冷媒导向压缩机。实现了将待机换热器内的润滑油回收至压缩机再循环，解决了由于切换换热器造成不用的换热器内存润滑油的问题。

Description

一种全热回收模块水机系统

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，更具体地说，涉及一种全热回收模块水机系统。

背景技术

随着经济的日益发展和人类生活水准的不断提高，中央空调的应用也越来越普及。而空调在适应经济发展和满足人类需求的同时，也给人类带来了巨大的能源消耗及其他如温室效应等负面影响。因此，减少空调的能源消耗，寻求空调可持续发展之路，已成为空调设计所面临的一个重要和首要的问题。

针对以上问题，现在普遍采用冷凝热回收技术，将这些热能回收，用于生活热水或作为辅助加热热源，即可大大降低整个暖通系统的运行费用，又可以减少向大气中排放的废热，减轻大气污染，改善生态环境。

全热回收的模块水机能源利用效率高，可以很好的解决以上问题，在市场上的应用越来越广泛。

全热回收的模块水机有空调制冷、空调制热、制生活热水、制冷+生活热水等多个运行模式，为了实现多种运行模式及热回收功能，在系统设计时一般都设计多个换热器。而在某个模式下运行，一般只用到这几个换热器中的有限个数，而不用的换热器会储存润滑油，导致系统运行时缺油，导致系统可靠性降低。

综上所述，如何有效地解决全热回收模块水机在多模式工作中，闲置的换热器内存积润滑油导致系统运行缺油，造成系统可靠性降低等技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种全热回收模块水机系统，该全热回收模块水机系统的设计可以有效地解决全热回收模块水机在多模式工作中，闲置的换热器内存积润滑油导致系统运行缺油，造成系统可靠性降低等技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全热回收模块水机系统，包括：

第一换热器、第二换热器、第三换热器、压缩机、换热器切换装置、第一调节阀、第二调节阀、截止阀；

所述第一换热器、第二换热器和第三换热器各自的第一口的管路交汇连通于交汇区域，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器与所述交汇区域之间均设置有向交汇区域方向导通的单向阀，所述第一换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述截止阀，所述第二换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第一调节阀，所述第三换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第二调节阀；

通过所述截止阀、所述第一调节阀和所述第二调节阀的控制，在指定工作模式下将该模式下不使用的换热器内的冷媒导向所述压缩机。

优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述换热器切换装置包括：

第一四通阀和第二四通阀；

所述第一四通阀的第一端口与第一换热器的第二口连接，第二端口与压缩机的出口连接，第三端口与第二四通阀的第一端口连接，第四端口与压缩机的入口连接；

所述第二四通阀的第二端口与第三换热器的第二口连接，第三端口与压缩机的入口连接，第四端口与第二换热器的第二口连接。

优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述第一换热器与其对应的单向阀之间设置有用于存储冷媒的储液罐。

优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述压缩机与所述第一四通阀之间的管路内还连接有气分装置。

优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述第一换热器具体为高效罐壳管换热器，所述第二换热器具体为翅片管式换热器，所述第三换热器具体为壳管式换热器。

优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为电子膨胀阀。

优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述截止阀具体为电磁截止阀。

本发明提供的全热回收模块水机系统，包括：

第一换热器、第二换热器、第三换热器、压缩机、换热器切换装置、第一调节阀、第二调节阀、截止阀；

所述第一换热器、第二换热器和第三换热器各自的第一口的管路交汇连通于交汇区域，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器与所述交汇区域之间均设置有向交汇区域方向导通的单向阀，所述第一换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述截止阀，所述第二换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第一调节阀，所述第三换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第二调节阀；

通过所述截止阀、所述第一调节阀和所述第二调节阀的控制，在指定工作模式下将该模式下不使用的换热器内的冷媒导向所述压缩机。

采用本发明提供的这种全热回收模块水机系统，包括三个不同换热器，可在不同的工作模式下通过换热器切换装置的切换，将需要的两个换热器接入压缩机的工作管路；同时通过三个换热器各自连接的第一口，通过单向阀和调节阀及截止阀设计成并联的管路结构，可以在三个换热器的第二口的周边管路通过各阀门的协同工作小范围内控制冷媒流经换热器通向压缩机的路径，以达到在某个工作模式下，将该模式下不使用的换热器先与压缩机接通工作一段时间，将其内存积的润滑油通过混合在一起的冷媒的流动带回压缩机，之后再通过局部阀门、不涉及换热器切换装置的调节将管路恢复至正常工作模式，通过这种设计实现了将待机换热器内的润滑油回收至压缩机重新循环的目的。这种设计有效解决了由于切换换热器造成不用的换热器内存油的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的管路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制冷模式的回油路径示意图；

图3为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制热模式的回油路径示意图；

图4为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制生活热水模式的回油路径示意图；

图5为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制冷加生活热水模式的回油路径示意图。

附图中标记如下：

压缩机1、第一四通阀2、第一端口2-1、第二端口2-2、第三端口2-3、第四端口2-4、第一换热器3、第二四通阀4、第二换热器5、储液罐6、截止阀7、第一调节阀9、第二调节阀11、第三换热器13、气分装置14。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种全热回收模块水机系统，以解决全热回收模块水机在多模式工作中，闲置的换热器内存积润滑油导致系统运行缺油，造成系统可靠性降低等技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的管路结构示意图。

本发明提供的全热回收模块水机系统，包括：

第一换热器3、第二换热器5、第三换热器13、压缩机1、换热器切换装置、第一调节阀9、第二调节阀11、截止阀7；

所述第一换热器3、第二换热器5和第三换热器13各自的第一口的管路交汇连通于交汇区域，所述第一换热器3、第二换热器5和第三换热器13与所述交汇区域之间均设置有向交汇区域方向导通的单向阀，所述第一换热器3与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述截止阀7，所述第二换热器5与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第一调节阀9，所述第三换热器13与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第二调节阀11；

通过所述截止阀7、所述第一调节阀9和所述第二调节阀11的控制，在指定工作模式下将该模式下不使用的换热器内的冷媒导向所述压缩机1。

其中需要说明的是，交汇区域是指三条管路互相交汇的位置，可以为一个三向的管路连通节点也可为多个交汇点构成的一个管路区域。

采用本发明提供的这种全热回收模块水机系统，包括三个不同换热器，可在不同的工作模式下通过换热器切换装置的切换，将需要的两个换热器接入压缩机的工作管路；同时通过三个换热器各自连接的第一口，通过单向阀和调节阀及截止阀设计成并联的管路结构，可以在三个换热器的第二口的周边管路通过各阀门的协同工作小范围内控制冷媒流经换热器通向压缩机的路径，以达到在某个工作模式下，将该模式下不使用的换热器先与压缩机接通工作一段时间，将其内存积的润滑油通过混合在一起的冷媒的流动带回压缩机，之后再通过局部阀门、不涉及换热器切换装置的调节将管路恢复至正常工作模式，通过这种设计实现了将待机换热器内的润滑油回收至压缩机重新循环的目的。

具体的，请参阅图2，图2为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制冷模式的回油路径示意图。其中图2及图3、图4、图5中的标粗及加箭头的管路为系统在对应模式下冷媒的流经线路。

在制冷模式时，第二和第三换热器接入压缩机的工作管路，第一换热器处于闲置状态，系统切换至该工作模式时，先通过换热器切换装置的动作将第二及第三换热器的管路与压缩机接通，进入制冷回油模式：截止阀打开，第二调节阀关闭，将第一换热器与压缩机导通，将第一换热器内的润滑油伴随冷媒导向压缩机；此回油模式持续30秒，之后第二调节阀打开，截止阀关闭，系统进入正常制冷模式。

图3为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制热模式的回油路径示意图。

在制热模式时，第二和第三换热器接入压缩机的工作管路，第一换热器处于闲置状态，系统切换至该工作模式时，先通过换热器切换装置的动作将第二及第三换热器的管路与压缩机接通，进入制热回油模式：截止阀打开，第一调节阀的关闭，将第一换热器与压缩机导通，将第一换热器内的润滑油伴随冷媒导向压缩机；此回油模式持续30秒，之后第一调节阀打开，截止阀关闭，系统进入正常制热模式。

图4为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制生活热水模式的回油路径示意图。

在制生活热水模式时，第一和第二换热器接入压缩机的工作管路，第三换热器处于闲置状态，系统切换至该工作模式时，先通过换热器切换装置的动作将第一及第二换热器的管路与压缩机接通，进入制生活热水回油模式：第一调节阀关闭，第二调节阀打开，将第三换热器与压缩机导通，将第三换热器内的润滑油伴随冷媒导向压缩机；此回油模式持续15秒，之后第一调节阀打开，第一调节阀关闭，系统进入正常制生活热水模式。

图5为本发明实施例提供的全热回收模块水机系统的制冷加生活热水模式的回油路径示意图。

在制冷加生活热水模式时，第一和第三换热器接入压缩机的工作管路，第二换热器处于闲置状态，系统切换至该工作模式时，先通过换热器切换装置的动作将第一及第三换热器的管路与压缩机接通，进入制冷加生活热水回油模式：第一调节阀打开，第二调节阀关闭，将第二换热器与压缩机导通，将第二换热器内的润滑油伴随冷媒导向压缩机；此回油模式持续15秒，之后第一调节阀关闭，第二调节阀打开，系统进入正常制冷加生活热水模式。

在制热加生活热水模式时，通过优先级确定先运行哪个模式，并进行该模式对应的回油动作，当优先级模式的预设温度到达时，再切换到非优先级的模式，并进行对应的回油动作。

综上所述，这种设计有效解决了由于切换换热器造成不用的换热器内存油的技术问题。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述换热器切换装置包括：

第一四通阀2和第二四通阀4；

所述第一四通阀2的第一端口2-1与第一换热器3的第二口连接，第二端口2-2与压缩机1的出口连接，第三端口2-3与第二四通阀4的第一端口2-1连接，第四端口2-4与压缩机1的入口连接；

所述第二四通阀4的第二端口2-2与第三换热器13的第二口连接，第三端口2-3与压缩机1的入口连接，第四端口2-4与第二换热器5的第二口连接。

其中需要说明的是，附图中的四通阀顶部的端口定义为第一端口，顺时针依次类推至第四端口。本实施例提供的技术方案，通过两个四通阀的设计实现换热器切换的功能。

具体的，在制冷模式时，第一四通阀、第二四通阀都为断电状态(第一四通阀与第二四通阀都为各自的第一端口与第四端口内部连通，第二端口与第三端口内部连通)，冷媒流向为：压缩机至第一四通阀，至第二换热器，至单向阀，至第二调节阀，至第三换热器，至第二四通阀，回到压缩机。此模式下，第三换热器做蒸发器，第二换热器做冷凝器，而第一换热器不使用，通过第二调节阀节流。

制热模式时，第一四通阀为断电，第二四通阀为通电(第一四通阀的第一端口与第四端口内部连通，第二端口与第三端口内部连通；第二四通阀的第一端口与第二端口内部连通，第三端口与第四端口内部连通)冷媒流向为：压缩机至第一四通阀，至第二四通阀，至第三换热器，至单向阀，至第一调节阀，至第二换热器，至第二四通阀，回到压缩机。此模式下，第三换热器做冷凝器，第二换热器做蒸发器，而第一换热器不使用，通过第一调节阀节流。

制冷加生活用水模式时，第一四通阀为通电，第二四通阀为断电(第一四通阀的第一端口与第二端口内部连通，第三端口与第四端口内部连通；第二四通阀的第一端口与第四端口内部连通，第二端口与第三端口内部连通)，冷媒流向为：压缩机至第一四通阀，至第一换热器，至单向阀，至第二节流阀，至第三换热器，至第二四通阀，回到压缩机。此模式下，第一换热器做冷凝器，第三换热器做蒸发器，而第二换热器不使用，通过第二节流阀实现节流，第一节流阀断开。当制冷达到设定温度时，切换到只生活热水模式；当生活热水达到设定温度时，切换到制冷模式。

当只制生活热水模式时，第一四通阀通电，第二四通阀断电，冷媒流向为：压缩机至第一四通阀，至第一换热器，至单向阀，至第一节流阀，至第二换热器，至第二四通阀，至第一四通阀，回到压缩机。此模式下，第一换热器做冷凝器，第二换热器做蒸发器，而第三换热器不使用，通过第一节流阀，第二节流阀断开。

当制热加生活热水模式时，通过优先级确定先运行哪个模式，当优先级模式达到设定温度，切换到非优先级运行模式。

本实施例提供的采用双四通阀实现换热器切换的技术方案，实现方式巧妙，通过四通阀实现工作模式切换控制稳定容易实现。此外在系统回油时两个四通阀不需要切换，只需通过截止阀和调节阀的控制巧妙的实现回油，回油的操作模式不会影响四通阀所控制的系统的工作模式，这种设计可以有效规避空调系统采用四通阀控制管路切换时，由于环境压力超出额定的工作压力范围之外，所造成的切换动作无法进行的问题，保证了系统安全可靠运行。

此外采用这种双四通阀控制的系统进入回油模式时回油时压缩机不用停机，通过截止阀和节流阀控制巧妙的实现回油，回油时间短，回油高效快速。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述第一换热器3的第二口与其对应的单向阀之间设置有用于存储冷媒的储液罐6。储液罐的设置主要用于存贮冷媒，同时也可作为润滑油的储存载体，采用这种设计，当冷媒从第一换热器的第二口输出时先通过储液罐才通向对应的单向阀或截止阀所在的管路，反向同理。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述压缩机1与所述第一四通阀2之间的管路内还连接有气分装置14。气分装置为气液分离器，它是将来自于蒸发器的气液混合物在气液分离器分离，气体从直接由气液分离器的上部的出口管进入压缩机，分离出来的液体积存于分离器的底部，其中的液体制冷剂受热气化后再进入气液分离器的出口管，不能液化的润滑油从回油孔流入出口管再进入压缩机。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述第一换热器3具体为高效罐壳管换热器，所述第二换热器5具体为翅片管式换热器，所述第三换热器13具体为壳管式换热器。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述第一调节阀9和所述第二调节阀11均为电子膨胀阀。电子膨胀阀可以较为精确的实现管路的通断和流量限定。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述全热回收模块水机系统中，所述截止阀7具体为电磁截止阀。可以较为准确的执行截断和导通动作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种全热回收模块水机系统，其特征在于，包括：

第一换热器、第二换热器、第三换热器、压缩机、换热器切换装置、第一调节阀、第二调节阀、截止阀；

所述第一换热器、第二换热器和第三换热器各自的第一口的管路交汇连通于交汇区域，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器与所述交汇区域之间均设置有向交汇区域方向导通的单向阀，所述第一换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述截止阀，所述第二换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第一调节阀，所述第三换热器与所述交汇区域之间，与对应的单向阀并联的设置有所述第二调节阀；

通过所述截止阀、所述第一调节阀和所述第二调节阀的控制，在指定工作模式下将该模式下不使用的换热器内的冷媒导向所述压缩机；

所述换热器切换装置包括：

第一四通阀和第二四通阀；

所述第一四通阀的第一端口与第一换热器的第二口连接，第二端口与压缩机的出口连接，第三端口与第二四通阀的第一端口连接，第四端口与压缩机的入口连接；

所述第二四通阀的第二端口与第三换热器的第二口连接，第三端口与压缩机的入口连接，第四端口与第二换热器的第二口连接。

2.根据权利要求1所述的全热回收模块水机系统，其特征在于，所述第一换热器与其对应的单向阀之间设置有用于存储冷媒的储液罐。

3.根据权利要求2所述的全热回收模块水机系统，其特征在于，所述压缩机与所述第一四通阀之间的管路内还连接有气分装置。

4.根据权利要求3所述的全热回收模块水机系统，其特征在于，所述第一换热器具体为高效罐壳管换热器，所述第二换热器具体为翅片管式换热器，所述第三换热器具体为壳管式换热器。

5.根据权利要求4所述的全热回收模块水机系统，其特征在于，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为电子膨胀阀。

6.根据权利要求5所述的全热回收模块水机系统，其特征在于，所述截止阀具体为电磁截止阀。