CN106595118A - 风冷冷热水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷冷热水机组，包括在循环回路中依次循环连接的四通换向阀、水侧换热器、第一电子膨胀阀、风侧换热器，还包括：辅助换热器，连接在四通换向阀与风侧换热器的管路上；第二电子膨胀阀和电磁阀，第二电子膨胀阀与电磁阀之间形成并联管路；辅助管路；控制阀门，连接在辅助管路以及四通换向阀与水侧换热器之间的管路上，控制阀门用于控制：四通换向阀与水侧换热器连通或者四通换向阀与辅助管路连通。本发明风冷冷热水机组在进行除霜时机械冲击小、且避免了压缩机吸气带液。

Description

风冷冷热水机组

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，具体而言，涉及一种风冷冷热水机组。

背景技术

现有技术中，风冷冷热水机组作为中央空调系统的冷热源，在冬天制热时，处于蒸发侧的风侧换热器(翅片式换热器)与空气换热容易在翅片表面结霜，影响翅片换热效率，从而影响机组能力及可靠性运行。当霜层积累到一定程度时制热量显著衰减，必须进行除霜。目前采用最普遍的除霜方式是逆循环除霜,逆循环除霜时要从热水侧吸热,水温降低明显，影响用户的舒适性，同时切换制热和除霜模式时，压缩机吸、排气压力变化剧烈即系统压力波动剧烈，产生的机械冲击比较大。还有一种除霜方式为热气旁通除霜，热气旁通除霜能克服部分逆循环除霜的缺点，除霜过程中系统参数变化非常平缓，制热和除霜模式切换时压力变化平稳，对压缩机的机械冲击比较小，舒适性相对逆循环除霜较好；但热气旁通除霜时，风侧换热器出口产生大量的液态冷媒工质，导致气液分离器中积液较多，可能导致压缩机吸气带液。

综上所述，现有技术中风冷冷热水机组在进行除霜时具有机械冲击大、压缩机吸气带液的问题。

发明内容

本发明实施例中提供一种风冷冷热水机组，以解决现有技术中风冷冷热水机组在进行除霜时具有机械冲击大、压缩机吸气带液的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种风冷冷热水机组，包括在循环回路中依次循环连接的四通换向阀、水侧换热器、第一电子膨胀阀、风侧换热器，还包括：辅助换热器，连接在四通换向阀与风侧换热器的管路上；第二电子膨胀阀和电磁阀，第二电子膨胀阀与电磁阀之间形成并联管路，第二电子膨胀阀和电磁阀形成的并联管路设置在辅助换热器与风侧换热器之间的管路上；辅助管路，辅助管路的第一端连通在四通换向阀与水侧换热器之间的管路上，辅助管路的第二端连通在第一电子膨胀阀与风侧换热器之间；控制阀门，连接在辅助管路以及四通换向阀与水侧换热器之间的管路上，控制阀门用于控制：四通换向阀与水侧换热器连通或者四通换向阀与辅助管路连通。

进一步地，辅助换热器为翅片式换热器。

进一步地，还包括循环回路中的压缩机和气液分离器，压缩机的吸气口与气液分离器的出口连通，四通换向阀的第一接口与水侧换热器连通，四通换向阀的第二接口与压缩机排气口连通，四通换向阀的第三接口与辅助换热器连通，四通换向阀的第四接口与气液分离器的入口连通。

进一步地，风冷冷热水机组处于第一化霜状态时，四通换向阀的第一接口与第二接口连通，四通换向阀的第三接口和第四接口连通，控制阀门控制四通换向阀的第一接口与辅助管路连通，第一电子膨胀阀关闭，第二电子膨胀阀打开，电磁阀关闭。

进一步地，风冷冷热水机组处于第二化霜状态时，四通换向阀的第二接口和第三接口连通，四通换向阀的第一接口和第四接口连通，控制阀门控制四通换向阀的第一接口与辅助管路连通，第一电子膨胀阀关闭，第二电子膨胀阀打开，电磁阀关闭。

进一步地，控制阀门为三通换向阀，三通换向阀的第一端通过管路与水侧换热器连通，三通换向阀的第二端通过管路与四通换向阀连通，三通换向阀的第三端连通辅助管路。

进一步地，控制阀门包括两个辅助电磁阀，其中一个设置在辅助管路第一端与水侧换热器之间的管路上，另一个设置在辅助管路上。

通过风侧换热器和辅助换热器串联设计，两个换热器之间串联有并联的第二电子膨胀阀和电磁阀，两个换热器交替进行除霜，除霜时一个换热器(风侧换热器或者辅助换热器)作为冷凝器(即热气旁通除霜)，另外一个辅助换热器(风侧换热器或者辅助换热器)作为蒸发器，这样进入到气液分离器的入口的均是气态冷媒，使得气液分离器中积液少，有效地解决热气旁通除霜时压缩机吸气带液问题。相对单纯的逆循环除霜，系统的压力波动幅度较小，从而机械冲击较小。

附图说明

图1是本发明实施例的风冷冷热水机组的结构示意图。

附图标记说明：

1、压缩机；101、压缩机的吸气口；102、压缩机的排气口；2、四通换向阀；3、三通换向阀；301、第一端；302、第二端；303、第三端；4、6、7、9、10、12、15、17为过滤器；5、水侧换热器；501、水侧换热器气管口；502、水侧换热器液管口；8、第一电子膨胀阀；11、风侧换热器；1101、风侧换热器液管口；1102、风侧换热器气管口；13、第二电子膨胀阀；14、电磁阀；16、辅助换热器；1601、辅助换热器液管口；1602、辅助换热器气管口；18、气液分离器；1801、气液分离器的入口；1802、气液分离器的出口；19、辅助管路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种风冷冷热水机组，包括在循环回路中依次循环连接的四通换向阀2、水侧换热器5、第一电子膨胀阀8、风侧换热器11，风冷冷热水机组还包括辅助换热器16、第二电子膨胀阀13、电磁阀14、辅助管路19和控制阀门，辅助换热器16连接在四通换向阀2与风侧换热器11的管路上，第二电子膨胀阀13与电磁阀14之间形成并联管路，第二电子膨胀阀13和电磁阀14形成的并联管路设置在辅助换热器16与风侧换热器11之间的管路上。辅助管路19的第一端连通在四通换向阀2与水侧换热器5之间的管路上，辅助管路19的第二端连通在第一电子膨胀阀8与风侧换热器11之间。连接在辅助管路19以及四通换向阀2与水侧换热器5之间的管路上，控制阀门用于控制：四通换向阀2与水侧换热器5连通或者四通换向阀2与辅助管路19连通，在实际控制操作中，四通换向阀2仅与水侧换热器5连通或者仅与辅助管路19连通。

需要特别说明的是，风侧换热器11是用来与空气进行换热的，如果风冷冷热水机组是分体结构，则风侧换热器11一般是设置在室外，水侧换热器5则会设置在室内。如果风冷热水机组是整体机，水侧换热器5是用来进行加工热水和冷水用，而风侧换热器11还是用来进行与空气进行换热，此处的风侧换热器以及水侧换热器均是中央空调、风冷冷热水机组中常见的技术用语。

风冷冷热水机组还包括循环回路中的压缩机1和气液分离器18，压缩机1的吸气口与气液分离器18的出口连通，四通换向阀2的第一接口与水侧换热器5连通，四通换向阀2的第二接口与压缩机1排气口连通，四通换向阀2的第三接口与辅助换热器16连通，四通换向阀2的第四接口与气液分离器18的入口连通。本实施例中，风侧换热器11和辅助换热器16均为翅片式换热器。

风冷冷热水机组处于第一化霜状态时，四通换向阀2的第一接口与第二接口连通，四通换向阀2的第三接口和第四接口连通，控制阀门控制四通换向阀2的第一接口与辅助管路19连通，第一电子膨胀阀8关闭，第二电子膨胀阀13打开，电磁阀14关闭。

风冷冷热水机组处于第二化霜状态时，四通换向阀2的第二接口和第三接口连通，四通换向阀2的第一接口和第四接口连通，控制阀门控制四通换向阀2的第一接口与辅助管路19连通，第一电子膨胀阀8关闭，第二电子膨胀阀13打开，电磁阀14关闭。

在实施例中，控制阀门为三通换向阀3，三通换向阀3的第一端通过管路与水侧换热器5连通，三通换向阀3的第二端通过管路与四通换向阀2连通，三通换向阀3的第三端连通辅助管路19。结合图1，三通换向阀3的作用为三通换向阀3三端中的两端连通同时断开第三端，说明如下：当三通换向阀3的第一端301和第二端302连通时，第三端303断开；当第一端301和第三端303连通时，第二端302断开；当第二端302和第三端303连通时，第一端301断开。需要说明的是，在其他未示出的实施例中，控制阀门包括两个辅助电磁阀，其中一个设置在辅助管路19第一端与水侧换热器5之间的管路上，另一个设置在辅助管路19上。以上的两个辅助电磁阀实现的功能与三通换向阀3的功能相同，只要进行开关控制就可以完成控制阀门上述的控制功能。

风冷冷热水机组具有制冷、制热、化霜三种基本模式，结合图1，各模式循环流程描述如下(其中四通换向阀2的第一接口为C端、第二接口为D端、第三接口为E端、第四接口为S端)：

1、制冷循环：

制冷时：四通换向阀2的D端和E端连通，C端和S端连通；三通阀的第一端301和第二端302连通；第一电子膨胀阀8打开；第二电子膨胀阀13关闭；电磁阀14打开；

制冷制冷剂循环流程：1802→101→1→102→D→E→17→1602→16→1601→15→14→12→1102→11→1101→10→9→8→7→6→502→5→501→4→301→302→C→S→1801→18→1802。

2、制热循环：

制热时：四通换向阀2的D端和C端连通，E端和S端连通；三通阀的第一端301和第二端302连通；第一电子膨胀阀8打开；第二电子膨胀阀13关闭；电磁阀14打开；

制热制冷剂循环流程：1802→101→1→102→D→C→302→301→4→501→5→502→6→7→8→9→10→1101→11→1102→12→14→15→1601→16→1602→17→E→S→1801→18→1802。

3、化霜循环：

(1)风冷冷热水机组处于第一化霜状态时：由制热转为化霜时风侧换热器11先化霜，此时四通换向阀不换向，四通换向阀2的D端和C端连通，E端和S端连通。三通阀3的第二端302和第三端303连通，第一电子膨胀阀8关闭，第二电子膨胀阀13打开，电磁阀14关闭。热气由三通阀3的第三端303旁通到风侧换热器11中热气旁通化霜，冷凝为高温高压液态冷媒，然后由第二电子膨胀阀13节流降压，在辅助换热器16中蒸发吸热变为低温低压气态冷媒。

制冷剂循环流程：1802→101→1→102→D→C→302→303→10→1101→11→1102→12→13→15→1601→16→1602→17→E→S→1801→18→1802。

风侧换热器11化霜完毕，四通换向阀2换向，四通换向阀2的D端和E端连通，C端和S端连通。热气由四通换向阀2的D端和E端旁通到辅助换热器16中热气旁通化霜，冷凝为高温高压液态冷媒，然后由第二电子膨胀阀13节流降压，在风侧换热器11中蒸发吸热变为低温低压气态冷媒。

制冷剂循环流程：1802→101→1→102→D→E→17→1602→16→1601→15→13→12→1102→11→1101→10→303→302→C→S→1801→18→1802。

辅助换热器化霜完毕，四通换向阀2换向为四通换向阀2的D端和C端连通，E端和S端连通。三通阀3的第一端301和第二端302连通；第一电子膨胀阀8打开；第二电子膨胀阀13关闭；电磁阀14打开，由化霜转为正常制热。

(2)风冷冷热水机组处于第二化霜状态时：由制热转为化霜时辅助换热器16先化霜，此时四通换向阀2换向，四通换向阀2的D端和E端连通，C端和S端连通。三通阀3的第二端302和第三端303连通，第一电子膨胀阀8关闭，第二电子膨胀阀13打开，电磁阀14关闭。热气由三通阀3的第三端303旁通到辅助换热器16中热气旁通化霜，冷凝为高温高压液态冷媒，然后由第二电子膨胀阀13节流降压，在风侧换热器11中蒸发吸热变为低温低压气态冷媒。

制冷剂循环流程：1802→101→1→102→D→E→17→1602→16→1601→15→13→12→1102→11→1101→10→303→302→C→S→1801→18→1802。

辅助换热器化霜完毕，四通换向阀2换向，四通换向阀2的D端和C端连通，E端和S端连通。热气由三通阀3的第三端303旁通到风侧换热器11中热气旁通化霜，冷凝为高温高压液态冷媒，然后由第二电子膨胀阀13节流降压，在辅助换热器16中蒸发吸热变为低温低压气态冷媒。

制冷剂循环流程：1802→101→1→102→D→C→302→303→10→1101→11→1102→12→13→15→1601→16→1602→17→E→S→1801→18→1802。

风侧换热器化霜完毕，四通换向阀2不换向，四通换向阀2的D端和C端连通，E端和S端连通。三通阀的第一端301和第二端302连通；第一电子膨胀阀8打开；第二电子膨胀阀13关闭；电磁阀14打开，由化霜转为正常制热。

由以上的工作过程可知，本发明的风冷冷热水机组有益效果如下：

1、通过风侧换热器11和辅助换热器16串联设计，两个换热器之间串联有并联的第二电子膨胀阀13和电磁阀14，两个换热器交替进行除霜，除霜时一个换热器(风侧换热器11或者辅助换热器16)作为冷凝器(即热气旁通除霜)，另外一个辅助换热器(风侧换热器11或者辅助换热器16)作为蒸发器，这样进入到气液分离器的入口1801的均是气态冷媒，使得气液分离器中积液少，有效地解决热气旁通除霜时压缩机吸气带液问题。

2、除霜时不从水侧换热器5吸收热量，水温波动较小，用户体验性较好；

3、相对单纯的逆循环除霜，系统的压力波动幅度较小，从而机械冲击较小。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种风冷冷热水机组，包括在循环回路中依次循环连接的四通换向阀(2)、水侧换热器(5)、第一电子膨胀阀(8)、风侧换热器(11)，其特征在于，还包括：

辅助换热器(16)，连接在所述四通换向阀(2)与所述风侧换热器(11)的管路上；

第二电子膨胀阀(13)和电磁阀(14)，所述第二电子膨胀阀(13)与所述电磁阀(14)之间形成并联管路，所述第二电子膨胀阀(13)和所述电磁阀(14)形成的并联管路设置在所述辅助换热器(16)与所述风侧换热器(11)之间的管路上；

辅助管路(19)，所述辅助管路(19)的第一端连通在所述四通换向阀(2)与所述水侧换热器(5)之间的管路上，所述辅助管路(19)的第二端连通在所述第一电子膨胀阀(8)与所述风侧换热器(11)之间；

控制阀门，连接在所述辅助管路(19)以及所述四通换向阀(2)与所述水侧换热器(5)之间的管路上，所述控制阀门用于控制：所述四通换向阀(2)与所述水侧换热器(5)连通或者所述四通换向阀(2)与所述辅助管路(19)连通。

2.根据权利要求1所述的风冷冷热水机组，其特征在于，所述辅助换热器(16)为翅片式换热器。

3.根据权利要求1所述的风冷冷热水机组，其特征在于，还包括循环回路中的压缩机(1)和气液分离器(18)，所述压缩机(1)的吸气口与所述气液分离器(18)的出口连通，所述四通换向阀(2)的第一接口与所述水侧换热器(5)连通，所述四通换向阀(2)的第二接口与所述压缩机(1)排气口连通，所述四通换向阀(2)的第三接口与所述辅助换热器(16)连通，所述四通换向阀(2)的第四接口与所述气液分离器(18)的入口连通。

4.根据权利要3所述的风冷冷热水机组，其特征在于，所述风冷冷热水机组处于第一化霜状态时，所述四通换向阀(2)的第一接口与第二接口连通，所述四通换向阀(2)的第三接口和第四接口连通，所述控制阀门控制所述四通换向阀(2)的第一接口与所述辅助管路(19)连通，第一电子膨胀阀(8)关闭，第二电子膨胀阀(13)打开，电磁阀(14)关闭。

5.根据权利要3所述的风冷冷热水机组，其特征在于，所述风冷冷热水机组处于第二化霜状态时，所述四通换向阀(2)的第二接口和第三接口连通，所述四通换向阀(2)的第一接口和第四接口连通，所述控制阀门控制所述四通换向阀(2)的第一接口与所述辅助管路(19)连通，第一电子膨胀阀(8)关闭，第二电子膨胀阀(13)打开，电磁阀(14)关闭。

6.根据权利要求1所述的风冷冷热水机组，其特征在于，所述控制阀门为三通换向阀(3)，所述三通换向阀(3)的第一端通过管路与所述水侧换热器(5)连通，所述三通换向阀(3)的第二端通过管路与四通换向阀(2)连通，所述三通换向阀(3)的第三端连通所述辅助管路(19)。

7.根据权利要求1所述的风冷冷热水机组，其特征在于，所述控制阀门包括两个辅助电磁阀，其中一个设置在所述辅助管路(19)第一端与所述水侧换热器(5)之间的管路上，另一个设置在所述辅助管路(19)上。