CN203501542U - 全热回收空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全热回收空调机组，包括由第一四通阀、第二四通阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀组成的制冷循环回路、制冷全热回收循环回路、制热循环回路、热泵热水器循环回路和热水融霜循环回路。本实用新型中的全热回收空调机组中，由三个电子膨胀阀和三个单向阀替代了现有的多个用于截止的主电磁阀、用于泄压的小电磁阀和至少五个单向阀，不仅减少了阀件数量，且简化了空调机组的管路系统，与现有技术相比，本实用新型简单的管路系统提高了空调机组运行的稳定性和可靠性，且各模式切换时无需泄压，所以不需要停机，实现了空调机组的连续运转，从而提高了空调机组的使用寿命。

Description

全热回收空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种全热回收空调机组。

背景技术

空调机组的全热回收指的是利用空调机组全部的冷凝热制取生活热水的过程，将废弃的冷凝热再利用进行加热生活用水，节省了其它能源的消耗，实现节能的目的。

现有的全热回收空调机组，可以实现制冷、制热、制冷全热回收和热泵热水器模式的相互切换，为实现上述模式的切换，目前多采用四通阀、电磁阀和单向阀将压缩机、冷凝器、蒸发器等器件连接起来，组成各个循环回路。虽然能够实现各模式的相互切换，但是上述全热回收空调机组中大量使用了电磁阀和单向阀，比如多个用于截止的主电磁阀，一般是两个以上，以及多个起泄压作用的小电磁阀，一般是五个以上，再连接至少五个单向阀，这就造成了空调机组的管路连接较复杂，复杂的管路容易引起管路运行的不稳定，因此空调机组的稳定性和可靠性较差，且各模式之间进行切换时，需要将空调机组停机进行泄压，频繁开停机会影响空调机组使用寿命。另外，当冷凝器表面大量结霜时，如果不及时清除，会降低冷凝器的换热效果，甚至引起机组警报，机组不能正常运行。

综上所述，如何简化全热回收空调机组的系统管路，提高系统稳定性和可靠性，实现模式间切换不停机，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种全热回收空调机组，以简化系统管路，实现模式间切换不停机。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种全热回收空调机组，包括制冷循环回路、制冷全热回收循环回路、制热循环回路和热泵热水器循环回路；

还包括第一四通阀、第二四通阀、第一电子膨胀阀、第二电子膨胀阀、第三电子膨胀阀、第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀；

所述制冷循环回路依次经过：压缩机的排气口、第二四通阀、第一四通阀、冷凝器、第一单向阀、第二电子膨胀阀、蒸发器、第一四通阀、压缩机的吸气口；

所述制冷全热回收循环回路依次经过：压缩机的排气口、第二四通阀、热回收侧换热器、第二单向阀、第二电子膨胀阀、蒸发器、第一四通阀、压缩机的吸气口；

所述制热循环回路依次经过：压缩机的排气口、第二四通阀、第一四通阀、蒸发器、第三单向阀、第一电子膨胀阀、冷凝器、第一四通阀、压缩机的吸气口；

所述热泵热水器循环回路依次经过：压缩机的排气口、第二四通阀、热回收侧换热器、第二单向阀、第一电子膨胀阀、冷凝器、第一四通阀、压缩机的吸气口；

优选的，上述全热回收空调机组中，还包括热水融霜循环回路，所述热水融霜循环回路依次经过：压缩机的排气口、第二四通阀、第一四通阀、冷凝器、第一单向阀、第三电子膨胀阀、热回收侧换热器、第二四通阀、压缩机的吸气口。

优选的，上述全热回收空调机组中，所述第二四通阀的C口与所述第一四通阀的D口串接；所述第一四通阀的E口与所述蒸发器连接；所述第一四通阀的C口与所述冷凝器连接；所述第二四通阀的E口与所述热回收侧换热器连接；所述第一四通阀的S口和所述第二四通阀的S口均与压缩机的吸气口连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的全热回收空调机组中，由三个电子膨胀阀和三个单向阀替代了现有技术中的多个起截止作用的主电磁阀、多个起泄压作用的小电磁阀以及至少五个单向阀，原因是电子膨胀阀在自己所在的循环回路工作时起节流作用，而在其它循环回路工作时，电子膨胀阀则起截止作用，可以替代主电磁阀，且在各循环回路切换过程中，由于电子膨胀阀能够对流量实现精确控制，不存在泄压的问题，因此，无需设置起泄压作用的电磁阀。从整个管路系统上看，不仅减少了阀件的数量，而且简化了空调机组的管路连接结构，与现有技术相比，本实用新型中的简单的管路结构提高了空调机组运行的稳定性和可靠性，且各模式切换时，因无需泄压，所以不需要停机，实现了空调机组的连续运转，从而提高了空调机组的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的一种全热回收空调机组的原理图。

在图1中，压缩机1、第二四通阀2、第一四通阀3、冷凝器4、蒸发器5、热回收侧换热器6、第一单向阀7、第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、第三单向阀10、第二单向阀11、第三电子膨胀阀12。

具体实施方式

本实用新型提供了一种全热回收空调机组，简化了管路系统，提高了全热回收空调机组的稳定性，实现了不停机模式切换。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种全热回收空调机组的原理图。

图1中的双线箭头指的是水的流动方向。

本实用新型实施例提供了一种全热回收空调机组，包括压缩机1、冷凝器4（在此为风侧换热器）、蒸发器5（在此为水侧换热器）、热回收侧换热器6、第一四通阀3、第二四通阀2、第一电子膨胀阀8、第二电子膨胀阀9、第三电子膨胀阀12、第一单向阀7、第二单向阀11、第三单向阀10。以上器件中的一些相互组合，构成了制冷循环回路、制冷全热回收循环回路、制热循环回路、热泵热水器循环回路，下面对每个循环回路进行描述：

一、制冷循环回路，对应制冷模式，将第一电子膨胀阀8和第三电子膨胀阀12关闭，开启第二电子膨胀阀9进行自动调节，根据四通阀的D、E、S、C接口的连接方式选择是否让第一四通阀3和第二四通阀2得电，一般默认四通阀在不得电时，四通阀的D口与C口连通，E口与S口连通，具体的接口连接方式会在之后的实施例中介绍。制冷循环回路按照循环方向依次连接有：压缩机1的排气口101、第二四通阀2、第一四通阀3、冷凝器4、第一单向阀7的进口、第二电子膨胀阀9、蒸发器5、第一四通阀3、压缩机1的吸气口102。制冷模式的工作原理是：开启制冷模式后，冷媒在压缩机1中压缩成高温高压气体，经排气口101排出，依次经过第二四通阀2和第一四通阀3，进入冷凝器4进行冷凝放热，之后通过第二电子膨胀阀9节流，节流后进入蒸发器5进行蒸发吸热，将流进蒸发器5内的水制冷并流出，为用户提供空调冷冻水，蒸发吸热后，冷媒通过第一四通阀3，经压缩机1吸气口102进入压缩机1，完成一个制冷模式循环，并进行下一轮循环。

二、制冷全热回收循环回路，对应制冷全热回收模式，将第一电子膨胀阀8和第三电子膨胀阀12关闭，开启第二电子膨胀阀9进行自动调节，同样根据四通阀的接口连接形式，切换第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况，具体的连接方式会在之后的实施例中介绍。制冷全热回收循环回路按照循环方向依次连接有：压缩机1的排气口101、第二四通阀2、热回收侧换热器6、第二单向阀11的进口、第二电子膨胀阀9、蒸发器5、第一四通阀3、压缩机1的吸气口102。制冷全热回收模式的工作原理是：开启制冷全热回收模式后，冷媒在压缩机1中压缩成为高温高压气体，经排气口101排向第二四通阀2，然后进入热回收侧换热器6中进行冷凝放热，在热回收侧换热器6中，对流进来的水进行加热成为用户生活热水，之后冷媒经第二电子膨胀阀9节流后进入蒸发器5进行蒸发吸热，在此处向用户提供空调冷冻水，最后，冷媒经第一四通阀3进入压缩机1，完成一个制冷全热回收模式循环，并进行下一轮循环。

三、制热循环回路，对应制热模式，将第二电子膨胀阀9和第三电子膨胀阀12关闭，开启第一电子膨胀阀8进行自动调节，同样根据四通阀的接口连接形式，切换第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况，具体的接口连接方式会在之后的实施例中介绍。制热循环回路按照循环方向依次连接有：压缩机1的排气口101、第二四通阀2、第一四通阀3、蒸发器4、第三单向阀10的进口、第一电子膨胀阀8、冷凝器4、第一四通阀3、压缩机1的吸气口102。制热循环模式的工作原理是：开启制热循环模式后，冷媒在压缩机1中压缩成为高温高压气体，经排气口101排出，依次通过第二四通阀2和第一四通阀3，然后进入蒸发器5进行冷凝放热，对蒸发器5中的水进行加热，为用户提供生活热水，之后冷媒流经第一电子膨胀阀8进行节流，节流后进入冷凝器4进行蒸发吸热，蒸发吸热后，冷媒最终由第一四通阀3返回压缩机1，完成一个制热模式循环，并进行下一轮循环。

四、热泵热水器循环回路，对应热泵热水器模式，将第二电子膨胀阀9和第三电子膨胀阀12关闭，开启第一电子膨胀阀8进行自动调节，根据四通阀的接口连接形式，切换第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况，具体的接口连接方式会在之后的实施例中介绍。热泵热水器循环回路按照循环方向依次连接有：压缩机1的排气口101、第二四通阀2、热回收侧换热器6、第二单向阀11的进口、第一电子膨胀阀8、冷凝器4、第一四通阀3、压缩机1的吸气口102。热泵热水器模式的工作原理是：开启热泵热水器模式后，冷媒在压缩机1中压缩成为高温高压气体，经排气口101排向第二四通阀2，之后进入热回收侧换热器6进行冷凝放热，对进入其中的水进行加热，为用户提供生活热水，然后冷媒通过第一电子膨胀阀8进行节流，节流后进入冷凝器4进行蒸发吸热，最后冷媒通过第一四通阀3返回压缩机1，完成一个热泵热水器模式循环，并继续下一轮循环。

以上是本实用新型实施例提供的全热回收空调机组的四种循环回路以及对应的循环模式，在进行不同模式之间切换时，三个电子膨胀阀还分别承担截止阀的作用。比如在制冷模式和制冷全热回收模式下，第一电子膨胀阀8和第三电子膨胀阀12截止，由第二电子膨胀阀9实现自动节流控制；在制热模式和热泵热水器模式下，第二电子膨胀阀9和第三电子膨胀阀12截止，由第一电子膨胀阀8实现自动节流控制；在热水融霜模式下，第一电子膨胀阀8和第二电子膨胀阀9截止，由第三电子膨胀阀12实现自动节流控制。

由上述各循环回路可以看出，每个循环回路中均不设置有电磁阀，由三个电子膨胀阀和三个单向阀将压缩机1、冷凝器4、蒸发器5和热回收侧换热器6连接起来，替代了现有技术中的至少两个以上的起截止作用的主电磁阀、五个以上的起泄压作用的小电磁阀以及至少五个单向阀，三个电子膨胀阀在不同的模式下，根据循环回路的流向决定自己起节流作用或截止作用，而且在各循环回路的切换过程中，由于电子膨胀阀能够对流量实现精确控制，不存在泄压的问题，因此，无需设置起泄压作用的电磁阀。从整个管路系统上看，显而易见地，本实用新型中的全热回收空调机组中的阀件比现有的阀件数量少，因此，连接各阀件的管路得到简化，简单的管路系统相较于复杂的管路系统而言，其运行的可靠性和稳定性较高，并且，各模式切换时，由于无需泄压，因此，不需要停机进行泄压后再开机，从而降低了停开机的频率，提高了空调机组的使用寿命。

对上述全热回收空调机组进行优化，全热回收空调机组除了具有四个循环回路之外，还包括第五个循环回路，即热水融霜循环回路，对应热水融霜模式，开启热水融霜模式，可以将冷凝器4表面结的霜除去，确保冷凝器4的换热效率和机组安全、可靠运行。将第一电子膨胀阀8和第二电子膨胀阀9关闭，开启第三电子膨胀阀12进行自动调节，根据四通阀的接口连接形式，切换第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况，具体的接口连接方式会在之后的实施例中介绍。热水融霜循环回路按照循环方向依次连接有：压缩机1的排气口101、第二四通阀2、第一四通阀3、冷凝器4、第一单向阀7的进口、第三电子膨胀阀12、热回收侧换热器6、第二四通阀2、压缩机1的吸气口102。热水融霜模式的工作原理是：开启热水融霜模式后，冷媒在压缩机1中压缩成为高温高压气体，经排气口101排出，依次通过第二四通阀2和第一四通阀3，然后进入冷凝器4进行冷凝放热，此过程为融霜过程，将冷凝器4表面的霜加热融化，之后冷媒通过第三电子膨胀阀12进行节流，节流后的冷媒通过热回收侧换热器6进行蒸发吸热，蒸发换热后冷媒通过第二四通阀2返回压缩机1，完成一个热水融霜模式循环，并进行下一轮循环。

本实施例1中，对第一四通阀3和第二四通阀2的接口连接形式进行优化，第二四通阀2的D口与压缩机1的排气口101连接，第一四通阀3的D口与第二四通阀2的C口连接，第一四通阀3的C口与冷凝器4的一端连接，第一四通阀3的E口与蒸发器5的一端连接，第二四通阀2的E口与热回收侧换热器6的一端连接，第一四通阀3的S口和第二四通阀2的S口均与压缩机1的吸气口102连接。

根据实施例1中的第一四通阀3和第二四通阀2的接口连接形式，则各个模式的循环回路中的第一四通阀3和第二四通阀2的得电状态如表1所示：

表1是实施例1各模式下的四通阀和电子膨胀阀的状态

从表1中可以看出，制冷模式开启时，第一四通阀3和第二四通阀2均不得电，此时，制冷循环回路的具体循环线路为：压缩机1的排气口101、第二四通阀2的D口、第二四通阀2的C口、第一四通阀3的D口、第一四通阀3的C口、冷凝器4、第一单向阀7的进口、第一单向阀7的出口、第二电子膨胀阀9、蒸发器5、第一四通阀3的E口、第一四通阀3的S口、压缩机1的吸气口102。

制冷全热回收模式开启时，第一四通阀3不得电，第二四通阀2得电，此时，制冷全热回收循环回路的具体循环线路为：压缩机1的排气口101、第二四通阀2的D口、第二四通阀2的E口、热回收侧换热器6、第二单向阀11的进口、第二单向阀11的出口、第二电子膨胀阀9、蒸发器5、第一四通阀3的E口、第一四通阀3的S口、压缩机1的吸气口102。

制热模式开启时，第一四通阀3得电、第二四通阀2不得电，此时，制热循环回路的具体循环线路为：压缩机1的排气口101、第二四通阀2的D口、第二四通阀2的C口、第一四通阀3的D口、第一四通阀3的E口、蒸发器5、第三单向阀10的进口、第三单向阀10的出口、第一电子膨胀阀8、冷凝器4、第一四通阀3的C口、第一四通阀3的S口、压缩机1的吸气口102。

热泵热水器模式开启时，第一四通阀3和第二四通阀2均得电，此时，热泵热水器循环回路的具体循环线路为：压缩机1的排气口101、第二四通阀2的D口、第二四通阀2的E口、热回收侧换热器6、第二单向阀11的进口、第二单向阀11的出口、第一电子膨胀阀8、冷凝器4、第一四通阀3的C口、第一四通阀3的S口、压缩机1的吸气口102。

热水融霜模式开启时，第一四通阀3和第二四通阀2均不得电，此时，热水融霜循环回路的具体循环线路为：压缩机1的排气口101、第二四通阀2的D口、第二四通阀2的C口、第一四通阀3的D口、第一四通阀3的C口、冷凝器4、第一单向阀7的进口、第一单向阀7的出口、第三电子膨胀阀12、热回收侧换热器6、第二四通阀2的E口、第二四通阀2的S口、压缩机1的吸气口102。

除了采用实施例1中的第一四通阀3和第二四通阀2的接口连接形式之外，还可以采用其他的连接形式，相应地，每个模式下的第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况发生改变。比如：实施例2中，在实施例1的基础上，将第二四通阀2的E口改为与第一四通阀3的D口连接，第二四通阀2的C口与热回收侧换热器6连接，而其它接口连接形式不变时，则各模式下的第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况如表2所示：

表2是实施例2各模式下的四通阀和电子膨胀阀的状态

从表2中可以看出，各模式下的三个电子膨胀阀的状态和第一四通阀3的状态与实施例1中的状态一样，只有第二四通阀2的状态与实施例1中的相反。

本实施例3中，在实施例1的基础上，只将第一四通阀3的E口改为与冷凝器4连接，第一四通阀3的C口与蒸发器5连接，其它连接形式不变，则各模式下的第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况如表3所示：

表3是实施例3各模式下的四通阀和电子膨胀阀的状态

从表3中可以看出，各模式下的三个电子膨胀阀的状态和第二四通阀2的状态与实施例1中的状态一样，只有第一四通阀3的状态与实施例1中的相反。

本实施例4中，在实施例1的基础上，将第一四通阀3的E口改为与冷凝器4连接，第一四通阀3的C口与蒸发器5连接，第二四通阀2的E口与第一四通阀3的D口连接，第二四通阀2的C口与热回收侧换热器6连接，其它连接形式不变，则各模式下的第一四通阀3和第二四通阀2的得电情况如表4所示：

表4是实施例4各模式下的四通阀和电子膨胀阀的状态

从表4中可以看出，各模式下的三个电子膨胀阀的状态与实施例1中的状态一样，而第一四通阀3的状态和第二四通阀2的状态均与实施例1中的相反。

为了进一步提高全热回收空调机组的运行稳定性和可靠性，本实施例中的四通阀采用公开号为CN202869100U，专利名称为“模式切换装置”中的四通阀，四通阀的内部压差约为10KPa，最小动作切换压差为15KPa，在较小的压差下便可以实现四通阀各个接口的切换，提高了空调机组的稳定性。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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 (3)

1.一种全热回收空调机组，包括制冷循环回路、制冷全热回收循环回路、制热循环回路和热泵热水器循环回路； 

其特征在于，还包括第一四通阀（3）、第二四通阀（2）、第一电子膨胀阀（8）、第二电子膨胀阀（9）、第三电子膨胀阀（12）、第一单向阀（7）、第二单向阀（11）和第三单向阀（10）； 

所述制冷循环回路依次经过：压缩机（1）的排气口（101）、第二四通阀（2）、第一四通阀（3）、冷凝器（4）、第一单向阀（7）、第二电子膨胀阀（9）、蒸发器（5）、第一四通阀（3）、压缩机（1）的吸气口（102）； 

所述制冷全热回收循环回路依次经过：压缩机（1）的排气口（101）、第二四通阀（2）、热回收侧换热器（6）、第二单向阀（11）、第二电子膨胀阀（9）、蒸发器（5）、第一四通阀（3）、压缩机（1）的吸气口（102）； 

所述制热循环回路依次经过：压缩机（1）的排气口（101）、第二四通阀（2）、第一四通阀（3）、蒸发器（5）、第三单向阀（10）、第一电子膨胀阀（8）、冷凝器（4）、第一四通阀（3）、压缩机（1）的吸气口（102）； 

所述热泵热水器循环回路依次经过：压缩机（1）的排气口（101）、第二四通阀（2）、热回收侧换热器（6）、第二单向阀（11）、第一电子膨胀阀（8）、冷凝器（4）、第一四通阀（3）、压缩机（1）的吸气口（102）。 

2.根据权利要求1所述的全热回收空调机组，其特征在于，还包括热水融霜循环回路，所述热水融霜循环回路依次经过：压缩机（1）的排气口（101）、第二四通阀（2）、第一四通阀（3）、冷凝器（4）、第一单向阀（7）、第三电子膨胀阀（12）、热回收侧换热器（6）、第二四通阀（2）、压缩机（1）的吸气口（102）。 

3.根据权利要求1和2任一项所述的全热回收空调机组，其特征在于，所述第二四通阀（2）的C口与所述第一四通阀（3）的D口串接；所述第一四通阀（3）的E口与所述蒸发器（5）连接；所述第一四通阀的C口与所述冷凝器（4）连接；所述第二四通阀（2）的E口与所述热回收侧换热器（6）连接；所述第一四通阀（3）的S口和所 述第二四通阀（2）的S口均与压缩机（1）的吸气口（102）连接。 

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