CN216384419U - 四管制风冷冷热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了四管制风冷冷热水机组。根据本实用新型的四管制风冷冷热水机组，包括压缩机、四通换向阀、空气侧换热器、储液器、气液分离器、冷液换热器、热液换热器、三个单向阀和两膨胀阀、一除霜电磁阀和一控制器，通过上述各个部件之间的配合，使得所述四管制风冷冷热水机组能够在制冷模式、制热模式或冷热双效模式工作。

Description

四管制风冷冷热水机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及四管制风冷冷热水机组。

背景技术

目前，空调的四管制风冷冷热水机组越来越受到重视。目前已有的空调的四管制风冷冷热水机组有以下几个问题：

(1)四管制风冷冷热水机组结构复杂，使用阀件较多，并且运行模式自动切换时，机组运行不稳定。

(2)冬季机组运行时，由于制冷剂具有一定的挥发性，制冷剂会向系统中闲置的换热器内发生迁移，影响四管制风冷冷热水机组能力和可靠性。采用在四管制风冷冷热水机组的进出口管路增加截止阀的硬件方案，会进一步增加机组成本。同时，四管制风冷冷热水机组冬季运行时，由于外部环境中空气的温度较低，空气中含有的水蒸汽容易在机组部分换热器表面结霜，使机组受到损伤。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种结构简单、具有不同的工作模式且能回收制冷剂的四管制风冷冷热水机组。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出四管制风冷冷热水机组，所述四管制风冷冷热水机组包括：

四通换向阀，所述四通换向阀具有四个连接口，分别为第一阀口D、第二阀口C、第三阀口S以及第四阀口E；

压缩机，其中所述压缩机具有一排气口和一吸气口，所述压缩机的所述排气口被连通于所述四通换向阀的所述第一阀口D；

空气侧换热器，所述空气侧换热器被连通于所述四通换向阀的所述第二阀口C；

用于存储制冷剂的储液器，其中所述储液器的流入口通过一回液管被连通于所述空气侧换热器；

气液分离器，所述气液分离器具有一进口和一出口，其中所述气液分离器的进口和出口分别被连通于所述四通换向阀的所述第三阀口S和所述压缩机的所述吸气口；

冷液换热器，所述冷液换热器通过一第一气管被连通于所述气液分离器的所述进口，所述冷液换热器通过一第一液管被连通于所述储液器的流出口；

热液换热器，所述热液换热器通过一第二气管被连通于所述四通换向阀的所述第四阀口E，而所述热液换热器通过一第二液管被连通于所述储液器的流入口；

第一单向阀，其中所述一单向阀设置于连通所述空气侧换热器和所述储液器所述回液管管路上；

第二单向阀，其中所述第二单向阀设置于连接所述热液换热器和所述储液器的所述第二液管上；

第一膨胀阀，其中所述第一膨胀阀连通于所述第一液管、所述空气侧换热器以及所述储液器的流出口，并且所述第一膨胀阀的连通方向被设置可在与所述冷液换热器连通位置或与所述空气侧换热器连通的位置之间转换；

第二膨胀阀，所述第二膨胀阀被设置于所述第一液管，并与连通所述第一膨胀阀和所述冷液换热器连通；以及

控制器，其中所述四通换向阀、所述压缩机、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀被可控制地连接于所述控制器。

根据本实用新型一实施例，所述四管制风冷冷热水机组还包括一第三单向阀和一除霜电磁阀，其中所述除霜电磁阀被可控制地连接于所述控制器，其中从所述第一膨胀阀引出的通过所述第二膨胀阀被连通于所述冷液换热器的支路分出另外一条回流支路，所述回流支路上依次设有所述除霜电磁阀和所述第三单向阀，其中所述回流支路进一步连通至所述第二单向阀和所述热液换热器之间的所述第二液管。

根据本实用新型一实施例，所述四管制风冷冷热水机组还包括一过滤器，其中所述过滤器被设置于所述空气侧换热器和所述储液器的流出口之间。

根据本实用新型一实施例，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀被设置为具有截止功能的电子膨胀阀或被设置为电磁阀和热力膨胀阀或毛细管的组合。

根据本实用新型一实施例，所述压缩机的排气口和所述四通换向阀之间设置有一高压发信器，其中所述高压发信器被通信连接于所述控制器。

根据本实用新型一实施例，所述压缩机的排气口和所述四通换向阀之间设置有一低压发信器，其中所述低压发信器被通信连接于所述控制器。

根据本实用新型一实施例，所述四管制风冷冷热水机组还包括一风形成装置，其中所述风形成装置被设置能够与所述空气侧换热器形成强对流。

根据本实用新型一实施例，所述风形成组件形成的风量可调。

根据本实用新型一实施例，所述风形成装置被实施为风机或风机的组合。

根据本实用新型一实施例，存储于所述储液器的制冷剂为氟利昂。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的四管制风冷冷热水机组连接示意图；

图2是根据本实用新型实施例的四管制风冷冷热水机组处于制冷模式下的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的四管制风冷冷热水机组处于制热水模式时的结构示意图。

图4是根据本实用新型实施例的四管制风冷冷热水机组处于冷热双效模式时的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图1-图4描述根据本实用新型实施例的四管制风冷冷热水机组。

四管制风冷冷热水机组包括压缩机10、四通换向阀20、空气侧换热器30、热液换热器40、储液器50以及冷液换热器60。

优选地，所述空气侧换热器30被实施为空气-空气侧换热器。优选地，所述热液换热器40被设置为热水-空气侧换热器。优选地，所述冷液换热器60被设置为冷水-空气侧换热器。

所述空气侧换热器30中设置有制冷剂，如氟利昂等。所述热液换热器40和/或所述冷液换热器60中流通的液体优选为水，本领域技术人员能够理解的是，所述热液换热器40和/或所述冷液换热器60中还可以流通其它液体。

作为优选地，所述四通换向阀20被设置为四通换向阀。本领域技术人员可以理解的是，当需要增加所述冷液换热器60和/或所述热液换热器40的数量时，可以设置多个所述四通换向阀20或者设置一个所述四通换向阀20，以实现通过一个所述压缩机10、一个所述空气侧换热器30与至少所述两个热液换热器40和/或所述至少两个冷液换热器60协同配合，进而使得整个所述四管制风冷冷热水机组具备多个单独制冷、多个单独制热和多个冷热双效的工作模式。

为使本领域技术人员能够理解本实用新型，本实用新型至少一个实施例，仅以所述四管制风冷冷热水机组包括一个所述压缩机10、一个所述空气侧换热器30、一个所述热液换热器40、一个所述冷液换热器60和一个所述四通换向阀20为例进行阐述。

所述压缩机10具有排气口和吸气口。所述四通换向阀20具有四个连接口，分别为第一阀口D、第二阀口C、第三阀口S以及第四阀口E。所述压缩机10的所述排气口被连通于所述四通换向阀20的所述第一阀口D。所述空气侧换热器30通过连通管被连通于所述四通换向阀20的所述第二阀口C，而所述空气侧换热器30通过一回液管被连通管于所述储液器50的流入口。

进一步地，所述四管制风冷冷热水机组还包括气液分离器70。所述气液分离器70具有一进口和一出口，其中所述气液分离器70的进口和出口分别被连通于所述四通换向阀20的所述第三阀口S和所述压缩机10的吸气口。也就是说，所述气液分离器70被设置介于所述四通换向阀20的所述第三阀口S和所述压缩机10的吸气口之间。

此外，所述冷液换热器60通过一第一气管被连通于所述气液分离器70的所述进口。所述冷液换热器60通过一第一液管被连通于所述储液器50的流出口。

所述热液换热器40通过一第二气管被连通于所述四通换向阀20的所述第四阀口E，而所述热液换热器40通过一第二液管被连通于所述储液器50的流入口。

更进一步地，所述四管制风冷冷热水机组还包括至少两个单向阀，具体地包括设置于连通所述空气侧换热器30和所述储液器50回液管管路上的第一单向阀81、设置于连接所述热液换热器40和所述储液器50的所述第二液管上的一第二单向阀82。

值得一提的是，所述第一单向阀81和所述第二单向阀82分别指向所述储液器50，也就是说，设置所述第一单向阀81和所述第二单向阀82后，将都只允许流体从所述热液换热器40流入所述储液器50和从所述空气侧换热器30流向所述储液器50。

进一步地，所述空气侧换热器30和所述储液器50的流出口之间设有一过滤器90。

此外，所述四管制风冷冷热水机组还包括至少两个膨胀阀，具体地包括一第一膨胀阀100和一第二膨胀阀200。所述第一膨胀阀100进一步连通于所述空气侧换热器30、所述第一液管以及所述储液器50的流出口，并且所述第一膨胀阀100的连通方向被设置可在与所述冷液换热器60连通位置或与所述空气侧换热器30连通的位置之间转换。也就是说，从所述第一膨胀阀100引出一条支路，其中所述支路通过所述第二膨胀阀200被连通于所述冷液换热器60，而另一条支路被连通于回液管，而其本身与所述储液器50的流出口。所述第二膨胀阀被设置于所述第一液管，并与连通所述第一膨胀阀和所述冷液换热器连通。

作为优选地，所述第一膨胀阀100和所述第二膨胀阀200被设置为具有截止功能的电子膨胀阀，也可以被设置为电磁阀和热力膨胀阀或毛细管的组合。

进一步地，从所述第一膨胀阀100引出的通过所述第二膨胀阀200被连通于所述冷液换热器60的支路分出另外一条回流支路，所述回流支路上依次设有一除霜电磁阀300和一第三单向阀83。此外，所述回流支路进一步连通至所述第二单向阀82和所述热液换热器40之间的所述第二液管。

作为优选地，所述压缩机10的排气口和所述四通换向阀20之间设置有一高压发信器110。所述压缩机10的所述进气口和所述气液分离器70之间设置有一低压发信器120。

当所述高压发信器110检测到高压压力高于所述制冷剂结束回收阈值且维持一定时间后，整个所述四管制风冷冷热水机组将转换为冷热双效工作模式。

当所述低压发信器120检测到低压压力低于所述制冷剂开始回收阈值且维持一段时间时，所述四管制风冷冷热水机组将转换为制冷剂回收过程。

更进一步地，所述四管制风冷冷热水机组还包括一风形成装置130，其中所述风形成组件104形成的风量可调，其中所述风形成装置130被设置能够与所述空气侧换热器30形成强对流，从而加所述空气侧换热器30与外界的热交换速率。优选地，所述风形成装置130被实施为风机或风机的组合。

通过上述设置，所述四管制风冷冷热水机组能够形成三种工作模式，即制冷模式、制热模式以及冷热双效模式。在不同的工作模式下制冷剂的流通路径不同。具体地：

如图2所示，在制冷模式下

所述四通换向阀20被控制断电，所述第一膨胀阀100被控制关闭，所述第二膨胀阀200被控制调整至预定的开度，所述除霜电磁阀300被控制关闭，此外，所述风形成装置130被控制形成预定的风量。

所述压缩机10相应地被控制工作，从而将制冷剂从所述压缩机10的排气口排出。由于所述四通换向阀20断电，因此，排出的所述制冷剂将先后经过所述四通换向阀20的所述第一阀口D和所述第二阀口C而流入所述空气侧换热器30。此时，所述制冷剂液化，并随后经过所述回流管和所述第一单向阀81而流入所述储液器50的所述流入口。

由于所述压缩机10在工作，位于所述储液器50中的所述制冷剂被从所述流出口导出而通过所述过滤器90过滤，并流经所述第二膨胀阀200而进入所述冷液换热器60，由于所述制冷剂在所述冷液换热器60内汽化而吸走了容纳于所述冷液换热器60中液体的热量，因此，位于所述冷液换热器60中的液体降温而形成冷液，从而实现制冷的目的。

通过上述阐述，本领域技术人员可以理解的是，当所述四管制风冷冷热水机组处于所述制冷模式时，所述制冷剂的流通路径为：所述压缩机10的排气口、所述四通换向阀20的所述第一阀口D、所述第二阀口C、所述空气侧换热器30、所述第一单向阀81-所述储液器50、所述过滤器90、所述第二膨胀阀200、所述冷液换热器60、所述气液分离器70、所述压缩机10的吸气口。

如图3，在制热模式下

所述四通换向阀20被控制得电而使得所述四通换向阀20的所述第四阀口E与所述第一阀口D连通。此外，所述第一膨胀阀100被控制调整至预定的开度，所述第二膨胀阀200被控制全关，所述除霜电磁阀300被控制关闭，与此同时，所述风形成装置130被控制形成预定大小的风量。

相应地，在制热模式下，所述制冷剂从所述压缩机10的所述排气口排出，随后通过所述四通换向阀20的所述第一阀口D和所述第四阀口E，随后流入所述热液换热器40。由于所述制冷剂在所述热液换热器40中液化而放热，并且发出热的不断地被位于所述热液换热器40中的液体(液体的管道与制冷剂的流通管道相互独立且可热交换)吸收，从而使所述热液换热器40中的液体升温，以实现制热的目的。

进一步地，所述制冷剂将从所述第二液管进过所述第二单向阀82而流入所述储液器50中。

由于所述压缩机10处于工作状态，因此，位于所述储液器50中的所述制冷剂将持续地从所述储液器50的所述流出口流出，并经过所述过滤器90后流经所述第一膨胀阀100而进入所述空气侧换热器30，并随后通过所述四通换向阀20的所述第二阀口C和所述第三阀口D，进而进入所述气液分离器70。随后回流至所述压缩机10的所述吸气口。

而在制热过程中，如果满足除霜条件，则进入除霜过程，所述第二膨胀阀200被控制保持全关，所述第一膨胀阀100保持开度不变，相应地，所述除霜电磁阀300被控制打开。

此时从所述压缩机10的所述排气口排出的制冷剂将流经所述四通换向阀20的所述第一阀口D和所述第二阀口C，并随后通过所述空气侧换热器30、所述第一单向阀81而流入所述储液器50中。同样地，由于所述压缩机10保持工作状态，因此，流入所述储液器50中的所述制冷剂将继续经由所述过滤器90而流经所述除霜电磁阀300，随后，继续通过所述第三单向阀83而逆向地流入所述热液换热器40。随后，所述制冷剂将继续通过所述四通换向阀20的所述第四阀口E和所述第三阀口S，最后流经所述气液分离器70而回流至所述压缩机10的所述吸气口。

本领域技术人员能够理解的是，在除霜过程中，所述制冷剂流经所述热液换热器40中的流向与制热模式下制冷剂流经所述热液换热器40的流向相反，这种逆向除霜的方式，具有除霜速度快、除霜赶紧、能耗低等优点。此外，所述除霜电磁阀300被实施为小孔径电磁阀，从而具有成本低、除霜稳定等优点。

如图4所示，在冷热双效模式下

所述四通换向阀20被控制得电，所述四通换向阀20被控制得电，所述第一膨胀阀100被控制全关，所述第二膨胀阀200被控制调至预定开度，所述除霜电磁阀300被控制关闭，所述风形成装置130也被控制关闭。

此时，所述制冷剂被从所述压缩机10的所述排气口排出，随后，通过所述四通换向阀20的所述第一阀口D和所述第四阀口E，并流经所述热液换热器40和所述第二单向阀82，随后流入所述储液器50。由于热液换热器40中的所述制冷剂液化，从而发热，并且放出的热通过与位于所述热液换热器40中的液体进行热交换，从而实现所述热液换热器40中液体制热的目的。

与制热模式相同的是，流入所述储液器50中的所述制冷剂进一步在所述压缩机10的引导下流经所述过滤器90、所述第二膨胀阀200而进入所述冷液换热器60。由于液态的所述制冷剂在所述冷液换热器60中汽化吸热，从而能够通过热交换的方式带走所述冷液换热器60中液体的热，从而使实现所述冷液换热器60内液体的制冷。

随后，汽化后的所述制冷剂进一步地流经所述气液分离器70后，从所述压缩机10的所述吸气口回流至所述压缩机10。

通过这样的方式，所述四管制风冷冷热水机组能够在冷热双效的模式下工作。

值得一提的是，所述四管制风冷冷热水机组在冷热双效模式下工作时，当所述低压发信器102检测到气压低于所述制冷剂开始回收阈值且维持预定时间后，进入制冷剂回收过程，也即所述制冷模式。

即此时，所述四通换向阀20被控制断电，所述第一膨胀阀100被控制关闭，所述第二膨胀阀200被控制调整至预定的开度，所述除霜电磁阀300和所述风形成装置130被控制关闭。

此时，所述制冷剂的流通路径与所述四管制风冷冷热水机组处于所述制冷模式下制冷剂流通的路径相同。

另外，所述四管制风冷冷热水机组在冷热双效模式下工作时，当所述高压发信器110检测到所述气压高于所述制冷剂结束回收阈值，且位置预定时长后，结束制冷剂回收过程，通过控制所述四通换向阀20、所述第一膨胀阀100、所述第二膨胀阀200、所述除霜电磁阀300，使所述四管制风冷冷热水机组转换回所述冷热双效工作模式。

还值得一提的是，在所述制冷剂回收过程，可以将在低环境温度时迁移至所述空气侧换热器30中闲置的制冷剂回收至所述储液器50中，保证机组出力和机组可靠运行。此外，还可将所述冷液换热器60内冷水出水温度减去7至15℃后所得温度值对应的所述制冷剂饱和压力作为制冷剂开始回收阈值。还可将所述热液换热器40中热水出水温度加10至20℃所得温度值对应的所述制冷剂饱和压力作为制冷剂结束回收阈值。

尤其值得一提的是，当制冷剂为R410A、冷水出水温度为7℃、热水出水温度为45℃时，取制冷剂开始回收阈值为表压5.5bar，维持时间10S，制冷剂结束回收阈值为表压36bar，维持时间为5S为宜。

可以理解的是，所述四管制风冷冷热水机组还包括至少一控制器400，其中所述四通换向阀20、所述压缩机10、所述第一膨胀阀100、所述第二膨胀阀200以及所述除霜电磁阀300被可控制地连接于所述控制器400，以实现在不同模式下对述四通换向阀20、所述压缩机10、所述第一膨胀阀100、所述第二膨胀阀200以及所述除霜电磁阀300的控制。

此外，所述高压发信器110和所述低压发信器120被通信连接于所述控制器。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述四管制风冷冷热水机组包括：

四通换向阀，所述四通换向阀具有四个连接口，分别为第一阀口D、第二阀口C、第三阀口S以及第四阀口E；

压缩机，其中所述压缩机具有一排气口和一吸气口，所述压缩机的所述排气口被连通于所述四通换向阀的所述第一阀口D；

空气侧换热器，所述空气侧换热器被连通于所述四通换向阀的所述第二阀口C；

用于存储制冷剂的储液器，其中所述储液器的流入口通过一回液管被连通于所述空气侧换热器；

气液分离器，所述气液分离器具有一进口和一出口，其中所述气液分离器的进口和出口分别被连通于所述四通换向阀的所述第三阀口S和所述压缩机的所述吸气口；

冷液换热器，所述冷液换热器通过一第一气管被连通于所述气液分离器的所述进口，所述冷液换热器通过一第一液管被连通于所述储液器的流出口；

热液换热器，所述热液换热器通过一第二气管被连通于所述四通换向阀的所述第四阀口E，而所述热液换热器通过一第二液管被连通于所述储液器的流入口；

第一单向阀，其中所述一单向阀设置于连通所述空气侧换热器和所述储液器所述回液管管路上；

第二单向阀，其中所述第二单向阀设置于连接所述热液换热器和所述储液器的所述第二液管上；

第一膨胀阀，其中所述第一膨胀阀连通于所述第一液管、所述空气侧换热器以及所述储液器的流出口，并且所述第一膨胀阀的连通方向被设置可在与所述冷液换热器连通位置或与所述空气侧换热器连通的位置之间转换；

第二膨胀阀，所述第二膨胀阀被设置于所述第一液管，并与连通所述第一膨胀阀和所述冷液换热器连通；以及

控制器，其中所述四通换向阀、所述压缩机、所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀被可控制地连接于所述控制器。

2.根据权利要求1所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述四管制风冷冷热水机组还包括一第三单向阀和一除霜电磁阀，其中所述除霜电磁阀被可控制地连接于所述控制器，其中从所述第一膨胀阀引出的通过所述第二膨胀阀被连通于所述冷液换热器的支路分出另外一条回流支路，所述回流支路上依次设有所述除霜电磁阀和所述第三单向阀，其中所述回流支路进一步连通至所述第二单向阀和所述热液换热器之间的所述第二液管。

3.根据权利要求1所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述四管制风冷冷热水机组还包括一过滤器，其中所述过滤器被设置于所述空气侧换热器和所述储液器的流出口之间。

4.根据权利要求1所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀被设置为具有截止功能的电子膨胀阀或被设置为电磁阀和热力膨胀阀或毛细管的组合。

5.根据权利要求1所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述压缩机的排气口和所述四通换向阀之间设置有一高压发信器，其中所述高压发信器被通信连接于所述控制器。

6.根据权利要求1或5所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述压缩机的排气口和所述四通换向阀之间设置有一低压发信器，其中所述低压发信器被通信连接于所述控制器。

7.根据权利要求1所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述四管制风冷冷热水机组还包括一风形成装置，其中所述风形成装置被设置能够与所述空气侧换热器形成强对流。

8.根据权利要求7所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，其中所述风形成组件形成的风量可调。

9.根据权利要求7所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，所述风形成装置被实施为风机或风机的组合。

10.根据权利要求1所述四管制风冷冷热水机组，其特征在于，存储于所述储液器的制冷剂为氟利昂。

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