CN108168137A - 一种模块水机系统及低温型模块水机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块水机系统，包括过冷换热模块，过冷换热模块通过冷媒管路连接于第一换热器及第二换热器之间，第一换热器与第二换热器之间设置有两组单向流通、且流向相反的管路结构，通过四通阀的管路切换控制，令冷媒单向依次经过第一换热器、过冷换热模块、第二换热器回流至压缩机，或令冷媒反向依次经过各个换热部件回流至压缩机。该系统设置两组单向流通且方向相反的管路结构将两个换热器及过冷换热模块反向串接，以满足制冷及制热两种不同工作模式下冷媒循环方式的需求，管路连通简单，排除不必要的冗余管路及控制件，避免由于连接复杂，使得制约过冷换热器内冷媒流通的非可控因素增多，导致换热不充分引起某模式下过冷效果差的情况。

Description

一种模块水机系统及低温型模块水机设备

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，更具体地说，涉及一种模块水机系统，还涉及一种低温型模块水机设备。

背景技术

模块水机系统是一类新型的空调系统，技术成熟较晚，具有拓展方便、控制自由、高效节能、便于安装维护等优点。现有常规设计的模块水机系统，在低温制热时能力衰减严重，并且随着环境温度降低，衰减越来越严重，难以满足在北方地区低温制热的要求。

因此为了满足北方地区低温制热的要求，不少厂家开发出了采用喷气增焓压缩机的系统，体现为带喷气增焓的低温型模块水机。带喷气增焓的模块水机，冷媒回路增加过冷系统，通过过冷设计改善冷媒运行状态，可大大改善模块水机系统的低温制热衰减问题；并且同时也增大机组的制热的运行范围，从而满足北方地区低温制热的要求。

但是，现有常规的带喷气增焓的模块水机系统，要么只能满足提升制热效果的目的，难以兼顾制冷模式；要么在一定程度上能够兼顾制冷、制热两个模式下的效果，但制冷系统十分复杂。

由于管路的复杂性，因此难以保证两种模式下主路冷媒与节流后的辅路冷媒在过冷换热器中充分换热，直接导致设备在制冷及制热的其中一个模式下工作效果不佳。

综上所述，如何有效地解决现有的模块水机系统设计，部件及管路复杂导致过冷换热不充分，难以兼顾制冷制热不同工作模式下的使用效果等的技术问题，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，本发明的第一个目的在于提供一种模块水机系统，该模块水机系统的结构设计可以有效地解决现有的模块水机系统设计，部件及管路复杂导致过冷换热不充分，难以兼顾制冷制热不同工作模式下的使用效果的技术问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述模块水机系统的低温型模块水机设备。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种模块水机系统，包括由冷媒管路连通的喷气增焓式压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器，所述四通阀分别与所述压缩机的输出端口及输出端口连接，四通阀的其中两个端口分别与所述第一换热器及第二换热器连通，还包括过冷换热模块，所述过冷换热模块通过冷媒管路连接于第一换热器及第二换热器之间，第一换热器与第二换热器之间设置有两组单向流通、且流向相反的管路结构，通过四通阀的管路切换控制，令冷媒单向依次经过第一换热器、过冷换热模块、第二换热器回流至压缩机，或令冷媒单向依次经过第二换热器、过冷换热模块、第一换热器回流至压缩机。

优选的，上述模块水机系统中，所述过冷换热模块包括过冷换热器，及分别穿过所述过冷换热器的过冷主路及过冷辅路，所述过冷辅路一端与所述过冷主路并流，另一端反向通过所述过冷换热器。

优选的，上述模块水机系统中，过冷主路与过冷辅路并流位置与所述压缩机之间设置有主路控制阀，过冷辅路上设置有辅路控制阀。

优选的，上述模块水机系统中，所述过冷辅路通过回流管路与所述压缩机连通，所述回流管路包括并接的制冷回流支路及制热回流支路，所述制冷回流支路及制热回流支路上均设置有回流控制阀；制冷回流支路与压缩机的回流端连通，制热回流支路与压缩机的补气端连通。

优选的，上述模块水机系统中，所述第一换热器与第二换热器之间设置有换热器上连通管路，所述过冷主路与所述换热器上连通管路汇流，汇流点与第一换热器及第二换热器之间分别设置有一个用于向汇流点方向流通的单向阀。

优选的，上述模块水机系统中，所述第一换热器与第二换热器之间设置有换热器下连通管路，所述过冷主路与所述换热器下连通管路汇流，汇流点与第一换热器设置有用于向第一换热器方向流通的单向阀；汇流点与第二换热器设置有用于向第二换热器方向流通的单向阀。

优选的，上述模块水机系统中，所述过冷换热器具体为板式换热器，所述过冷主路及过冷辅路在所述板式换热器内反向流通换热。

优选的，上述模块水机系统中，所述第一换热器具体为管翅式换热器，所述第二换热器具体为壳管式换热器。

本发明提供的模块水机系统，包括由冷媒管路连通的喷气增焓式压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器，所述四通阀分别与所述压缩机的输出端口及输出端口连接，四通阀的其中两个端口分别与所述第一换热器及第二换热器连通，还包括过冷换热模块，所述过冷换热模块通过冷媒管路连接于第一换热器及第二换热器之间，第一换热器与第二换热器之间设置有两组单向流通、且流向相反的管路结构，通过四通阀的管路切换控制，令冷媒单向依次经过第一换热器、过冷换热模块、第二换热器回流至压缩机，或令冷媒单向依次经过第二换热器、过冷换热模块、第一换热器回流至压缩机。

本发明中这种模块水机系统，第一换热器及第二换热器在不同的工作模式下可分别用作蒸发器或冷凝器，在二者之间的冷媒管路上设置过冷换热模块，并设置两组单向流通且方向相反的管路结构将两个换热器及过冷换热模块反向串接，以满足制冷及制热两种不同工作模式下冷媒循环方式的需求，具体通过四通阀的切换及冷媒管路上不同位置的其他控制阀门组件实现控制；该设计管路连通简单，通过单向管路结构的设计满足不同模式下过冷功能的需求，排除了不必要的冗余连接管路及相关的管路控制件，避免由于管路连接结构复杂，控制回路过长所造成的过冷换热器内容易出现冷媒流通非可控因素多，容易换热不充分进而引起某工作模式下过冷效果差的情况，有效地解决了现有的模块水机系统设计，部件及管路复杂导致过冷换热不充分，难以兼顾制冷制热不同工作模式下的使用效果的技术问题。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种低温型模块水机设备，该低温型模块水机设备包括上述任一种模块水机系统。由于上述的模块水机系统具有上述技术效果，具有该模块水机系统的低温型模块水机设备也应具有相应的技术效果。

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模块水机系统的结构示意图。

附图中标记如下：

压缩机1、四通阀2、第一换热器3、第二换热器4、单向阀5、过冷换热器6、主路控制阀7、辅路控制阀8、回流控制阀9、过冷主路10、过冷辅路11、上连通管路12、下连通管路13、制冷回流支路14、制热回流支路15。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种模块水机系统，以解决现有的模块水机系统设计，部件及管路复杂导致过冷换热不充分，难以兼顾制冷制热不同工作模式下的使用效果等的技术问题。

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模块水机系统的结构示意图。

本发明的实施例提供的模块水机系统，包括由冷媒管路连通的喷气增焓式压缩机1、四通阀2、第一换热器3、第二换热器4，所述四通阀2分别与所述压缩机1的输出端口及输出端口连接，四通阀2的其中两个端口分别与所述第一换热器3及第二换热器4连通，还包括过冷换热模块，所述过冷换热模块通过冷媒管路连接于第一换热器3及第二换热器4之间，第一换热器3与第二换热器4之间设置有两组单向流通、且流向相反的管路结构，通过四通阀2的管路切换控制，令冷媒单向依次经过第一换热器3、过冷换热模块、第二换热器4回流至压缩机1，或令冷媒单向依次经过第二换热器4、过冷换热模块、第一换热器3回流至压缩机1。

本实施例中这种模块水机系统，第一换热器及第二换热器在不同的工作模式下可分别用作蒸发器或冷凝器，在二者之间的冷媒管路上设置过冷换热模块，并设置两组单向流通且方向相反的管路结构将两个换热器及过冷换热模块反向串接，以满足制冷及制热两种不同工作模式下冷媒循环方式的需求，具体通过四通阀的切换及冷媒管路上不同位置的其他控制阀门组件实现控制；该设计管路连通简单，通过单向管路结构的设计满足不同模式下过冷功能的需求，排除了不必要的冗余连接管路及相关的管路控制件，避免由于管路连接结构复杂，控制回路过长所造成的过冷换热器6内容易出现冷媒流通非可控因素多，容易换热不充分进而引起某工作模式下过冷效果差的情况，有效地解决了现有的模块水机系统设计，部件及管路复杂导致过冷换热不充分，难以兼顾制冷制热不同工作模式下的使用效果的技术问题。

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，上述模块水机系统中，所述过冷换热模块包括过冷换热器6，及分别穿过所述过冷换热器6的过冷主路10及过冷辅路11，所述过冷辅路11一端与所述过冷主路10并流，另一端反向通过所述过冷换热器6。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了过冷换热器模块的设计，其内部包括一个换热器，并设置过冷主路及过冷辅路，通过两条冷媒管路在过冷换热器进行热交换，实现冷媒的过冷功能。

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，上述模块水机系统中，过冷主路10与过冷辅路11并流位置与所述压缩机1之间设置有主路控制阀7，过冷辅路11上设置有辅路控制阀8。

本实施例提供的技术方案中，优化过冷主路及辅路的具体控制及功能的实现，在主路上设置主路控制阀，优选为电子膨胀阀，同样在辅路上设置同类的电子膨胀阀，通过电子膨胀阀将管路内的冷媒节流，保证了过冷辅路与主路内的冷媒能够逆流通过过冷换热器，且两个管路内的冷媒的状态适于进行热交换，充分实现冷媒的过冷。

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，上述模块水机系统中，所述过冷辅路11通过回流管路与所述压缩机1连通，所述回流管路包括并接的制冷回流支路14及制热回流支路15，所述制冷回流支路14及制热回流支路15上均设置有回流控制阀9；制冷回流支路14与压缩机1的回流端连通，制热回流支路15与压缩机1的补气端连通。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了过冷换热模块的管路连通设计及相关的工作方式，过冷辅路在不同的工作模式下分别通过制冷回流支路及制热回流支路将冷媒直接回流或通过喷气的方式给压缩机补气实现压缩机的增焓工作，分别在两条支路上设置控制阀，以便准确实现工作模式的控制。

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，上述模块水机系统中，所述第一换热器3与第二换热器4之间设置有换热器上连通管路12，所述过冷主路10与所述换热器上连通管路12汇流，汇流点与第一换热器3及第二换热器4之间分别设置有一个用于向汇流点方向流通的单向阀5。

进一步优选的，所述第一换热器3与第二换热器4之间设置有换热器下连通管路13，所述过冷主路10与所述换热器下连通管路13汇流，汇流点与第一换热器3设置有用于向第一换热器3方向流通的单向阀5；汇流点与第二换热器4设置有用于向第二换热器4方向流通的单向阀5。

以上实施例提供的技术方案中，进一步优化了换热器及过冷换热器之间的单向管路结构的设计，采用适当位置的汇流并配合单向阀实现在不同工作模式下的冷媒循环方向控制，该技术方案设计巧妙，仅设置过冷主路上的一个控制阀就实现了基本功能；通过汇流点、单向阀及相关管路结构设计，令系统制冷、制热时取液点均在节流前，可以兼顾低温制热的不衰减和制冷能力最大地提高。过冷辅路11的控制阀使取得液态冷媒节流为气液混合态，同时过冷辅路控制阀8控制过冷辅路11冷媒流量。此外优选的设计是，回流控制阀9均采用电磁阀，过冷主路10上的主路控制阀及过冷辅路上的辅路控制阀8均采用电子膨胀阀。

采用以上实施例的系统设计，系统的工作情况具体如下：

制冷时，冷媒流动为：压缩机1→四通阀2→第一换热器3→单向阀5，之后通过过冷换热器6→过冷主路10→主路控制阀7→单向阀5→第二换热器4→四通阀2→压缩机1回流端；通过过冷辅路11的情况为：通过辅路控制阀8→过冷换热器6→制冷回流支路14→回流控制阀9→压缩机1回流端。

系统的过冷主路冷媒通过过冷换热器6与过冷辅路11节流后冷媒逆流换热，增加过冷辅路11冷媒的过热度，保证压缩机的回气过热；同时最大程度增加过冷主路过冷度，最大地提高了系统的制冷能力。

在制热时，冷媒流动为：压缩机1→四通阀2→第二换热器4→单向阀5→通过过冷换热器6→过冷主路10的冷媒流向为：主路控制阀7→单向阀5→第一换热器3→四通阀2→压缩机1回流端；过冷辅路11的冷媒流向为：通过辅路控制阀8→过冷换热器6，在过冷换热器6内和过冷主路10逆流换热→制热回流支路15→回流控制阀9→经压缩机1的补气口喷入压缩机。

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，上述模块水机系统中，所述过冷换热器6具体为板式换热器，所述过冷主路10及过冷辅路11在所述板式换热器内反向流通换热。

本实施例提供的技术方案中，采用板式换热器换过冷，增加过冷度；同时，增加了过冷辅路的过热度保证喷入压缩机的冷媒为气态冷媒。制热时可以最大限度使用喷气增焓功能，发挥喷气增焓压缩机的最大作用；制冷时可以增大过冷度，充分利用过冷模块的作用

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，上述模块水机系统中，所述第一换热器3具体为管翅式换热器，所述第二换热器4具体为壳管式换热器。

基于上述实施例中提供的模块水机系统，本发明还提供了一种低温型模块水机设备，该低温型模块水机设备包括上述实施例中任意一种模块水机系统。由于该低温型模块水机设备采用了上述实施例中的模块水机系统，所以该低温型模块水机设备的有益效果请参考上述实施例。

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 (9)

1.一种模块水机系统，包括由冷媒管路连通的喷气增焓式压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器，所述四通阀分别与所述压缩机的输出端口及输出端口连接，四通阀的其中两个端口分别与所述第一换热器及第二换热器连通，其特征在于，还包括过冷换热模块，所述过冷换热模块通过冷媒管路连接于第一换热器及第二换热器之间，第一换热器与第二换热器之间设置有两组单向流通、且流向相反的管路结构，通过四通阀的管路切换控制，令冷媒单向依次经过第一换热器、过冷换热模块、第二换热器回流至压缩机，或令冷媒单向依次经过第二换热器、过冷换热模块、第一换热器回流至压缩机。

2.根据权利要求1所述的模块水机系统，其特征在于，所述过冷换热模块包括过冷换热器，及分别穿过所述过冷换热器的过冷主路及过冷辅路，所述过冷辅路一端与所述过冷主路并流，另一端反向通过所述过冷换热器。

3.根据权利要求2所述的模块水机系统，其特征在于，过冷主路与过冷辅路并流位置与所述压缩机之间设置有主路控制阀，过冷辅路上设置有辅路控制阀。

4.根据权利要求3所述的模块水机系统，其特征在于，所述过冷辅路通过回流管路与所述压缩机连通，所述回流管路包括并接的制冷回流支路及制热回流支路，所述制冷回流支路及制热回流支路上均设置有回流控制阀；制冷回流支路与压缩机的回流端连通，制热回流支路与压缩机的补气端连通。

5.根据权利要求4所述的模块水机系统，其特征在于，所述第一换热器与第二换热器之间设置有换热器上连通管路，所述过冷主路与所述换热器上连通管路汇流，汇流点与第一换热器及第二换热器之间分别设置有一个用于向汇流点方向流通的单向阀。

6.根据权利要求5所述的模块水机系统，其特征在于，所述第一换热器与第二换热器之间设置有换热器下连通管路，所述过冷主路与所述换热器下连通管路汇流，汇流点与第一换热器设置有用于向第一换热器方向流通的单向阀；汇流点与第二换热器设置有用于向第二换热器方向流通的单向阀。

7.根据权利要求6所述的模块水机系统，其特征在于，所述过冷换热器具体为板式换热器，所述过冷主路及过冷辅路在所述板式换热器内反向流通换热。

8.根据权利要求7所述的模块水机系统，其特征在于，所述第一换热器具体为管翅式换热器，所述第二换热器具体为壳管式换热器。

9.一种低温型模块水机设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的模块水机系统。