CN220524389U - 热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热泵技术领域，提供一种热泵机组，热泵机组包括：压缩机、第一四通阀、冷凝装置、风冷换热器和第一换热器；第一四通阀的第一端与压缩机的排气口相连，第一四通阀的第四端与压缩机的吸气口相连；冷凝装置的第一端经第一控制阀与第一四通阀的第二端相连；风冷换热器的第一端经第二控制阀与第一四通阀的第二端相连；第一换热器的第一端与第一四通阀的第三端相连，第一换热器的第二端经第一电子膨胀阀分别与冷凝装置的第二端和风冷换热器的第二端相连。本实用新型可以实现制冷、制热等多个运行模式，并且具有结构简单、换热效率高等特点。

Description

热泵机组

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种热泵机组。

背景技术

目前，大型建筑需要设置多套空调系统，分别用于夏季制冷和冬季制热，导致结构复杂，安装繁琐，生产成本高，并且换热效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种热泵机组，一机多用，可以实现制冷、制热等多个运行模式，并且具有结构简单、换热效率高等特点。

本实用新型提供一种热泵机组，包括：

压缩机；

第一四通阀，所述第一四通阀的第一端与所述压缩机的排气口相连，所述第一四通阀的第四端与所述压缩机的吸气口相连；

冷凝装置，所述冷凝装置的第一端经第一控制阀与所述第一四通阀的第二端相连；

风冷换热器，所述风冷换热器的第一端经第二控制阀与所述第一四通阀的第二端相连；

第一换热器，所述第一换热器的第一端与所述第一四通阀的第三端相连，所述第一换热器的第二端经第一电子膨胀阀分别与所述冷凝装置的第二端和所述风冷换热器的第二端相连。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述冷凝装置包括：

集水箱，所述集水箱的顶部设有接水口；

冷却填料层，设置于所述接水口的上方；

冷凝器，设置于所述冷却填料层的上方，且所述冷凝器的两端分别与所述第一控制阀和所述第一电子膨胀阀相连；

喷淋器，经循环泵与所述集水箱的出水口相连且设置于所述冷凝器的上方；

风机，设置于所述喷淋器的上方。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述风机与所述喷淋器之间设有挡水板，所述挡水板设有多个通风孔。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述集水箱内设有液位检测器。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述集水箱的进水口连接软水装置。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述第一换热器连接第一循环水路，所述第一循环水路设有第一循环水泵。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述热泵机组还包括：

第二四通阀，所述第二四通阀的第一端与所述第一四通阀的第二端相连，所述第二四通阀的第二端分别与所述第一控制阀和所述第二控制阀相连，所述第二四通阀的第四端与所述压缩机的吸气口相连；

第二换热器，所述第二换热器的第一端与所述第二四通阀的第三端相连，所述第二换热器的第二端设有第三控制阀，且所述第三控制阀连接于所述风冷换热器的第二端与所述第一电子膨胀阀之间。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述第三控制阀并联第二电子膨胀阀。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述第二换热器连接第二循环水路，所述第二循环水路设有第二循环水泵。

根据本实用新型提供的一种热泵机组，所述冷凝装置的第二端设有第一单向阀，所述第一四通阀的第四端设有第二单向阀，所述第二四通阀的第四端设有第三单向阀。

本实用新型提供的热泵机组，通过将一台压缩机与冷凝装置、风冷换热器、第一换热器等多个换热设备集成一体化设计，一机多用，可以实现制冷、制热等多个运行模式，并且具有结构简单、换热效率高等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的热泵机组的结构示意图之一；

图2是本实用新型提供的热泵机组的结构示意图之二；

图3是本实用新型提供的冷凝装置的结构示意图。

附图标记：

1：压缩机；2：第一四通阀；3：冷凝装置；

301：集水箱；302：冷却填料层；303：冷凝器；304：喷淋器；

305：风机；306：循环泵；307：挡水板；308：软水装置；

4：风冷换热器；5：第一换热器；501：第一循环水路；

502：第一循环水泵；6：第一控制阀；7：第二控制阀；

8：第一电子膨胀阀；9：第二四通阀；10：第二换热器；

101：第二循环水路；102：第二循环水泵；

11：第三控制阀；12：第二电子膨胀阀；13：第一单向阀；

14：第二单向阀；15：第三单向阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

根据本实用新型的一个实施例，参照图1所示，本实用新型提供一种热泵机组，主要包括：压缩机1、第一四通阀2、冷凝装置3、风冷换热器4和第一换热器5。

其中，第一四通阀2的第一端与压缩机1的排气口相连，第一四通阀2的第四端与压缩机1的吸气口相连；冷凝装置3的第一端经第一控制阀6与第一四通阀2的第二端相连；风冷换热器4的第一端经第二控制阀7与第一四通阀2的第二端相连；第一换热器5的第一端与第一四通阀2的第三端相连，第一换热器5的第二端经第一电子膨胀阀8分别与冷凝装置3的第二端和风冷换热器4的第二端相连。

当热泵机组夏季制冷运行时，第一控制阀6导通，第二控制阀7关闭，压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端、第二端流至第一控制阀6，然后进入冷凝装置3冷凝放热，通过第一电子膨胀阀8节流后流入第一换热器5吸热蒸发，最后经第一四通阀2的第三端、第四端回流至压缩机1中。

当热泵机组冬季制热运行时，第一控制阀6关闭，第二控制阀7导通，压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端、第三端流至第一换热器5冷凝放热，然后通过第一电子膨胀阀8节流后流入风冷换热器4吸热蒸发，最后经第一四通阀2的第二端、第四端回流至压缩机1中。

本实用新型实施例通过夏季采用冷凝装置3，可以实现高效制冷；冬季采用风冷换热器4，可以提高低温环境下的制热能力，实现低温强热效果。因此，本实用新型通过将一台压缩机1与冷凝装置3、风冷换热器4、第一换热器5等多个换热设备集成一体化设计，一机多用，可以实现制冷、制热等多个运行模式，并且具有结构简单、换热效率高等特点。

根据本实用新型的一个实施例，参照图3所示，冷凝装置3主要包括：集水箱301、冷却填料层302、冷凝器303、喷淋器304、风机305和循环泵306等，集水箱301的顶部设有接水口，集水箱301的底部设有进水口，集水箱301的侧部设有出水口；冷却填料层302设置于接水口的上方；冷凝器303设置于冷却填料层302的上方，且冷凝器303的两端分别与第一控制阀6和第一电子膨胀阀8相连；喷淋器304经循环泵306与集水箱301的出水口相连且设置于冷凝器303的上方；风机305设置于喷淋器304的上方。风机305可以为定频风机或者变频风机。

当热泵机组夏季制冷运行时，风机305和循环泵306开启运行，通过循环泵306将集水箱301中的冷却水送至喷淋器304，通过喷淋器304将冷却水喷淋至冷凝器303上，并且风机305从室外吸入冷风对冷凝器303循环降温，对冷凝器303内部的高温高压制冷剂进行冷却，喷淋的冷却水吸收了高温高压制冷剂散发的热量后，水温升高，然后经过冷却填料层302进行冷却降温，降温后的冷却水经集水箱301的接水口重新回到集水箱301中，如此循环。本实用新型实施例在夏季制冷时采用蒸发冷却式的冷凝装置3，可以提高制冷效率。

根据本实用新型的一个实施例，参照图3所示，风机305与喷淋器304之间设有挡水板307，挡水板307设有多个通风孔。如此设计，一方面可以保证通风换热效果，另一方面，可以避免喷淋的冷却水对风机305的运行造成影响。

根据本实用新型的一个实施例，集水箱301内设有液位检测器。通过液位检测器可以实时检测集水箱301内的水量，当水量低于设定值时，可以及时向集水箱301内补水。

根据本实用新型的一个实施例，集水箱301的进水口连接软水装置308。通过软水装置308可以对送入集水箱301的自来水先进行软化处理，从而避免集水箱301结垢。

根据本实用新型的一个实施例，参照图1所示，第一换热器5连接第一循环水路501，第一循环水路501设有第一循环水泵502。

当热泵机组夏季制冷运行时，建筑内的风机盘管等空调末端设备的冷冻水可以经第一循环水泵502送入第一换热器5内进行降温，降温后再回送至风机盘管内，通过风机盘管与室内换热，对室内降温。

当热泵机组冬季制热运行时，建筑内的风机盘管等空调末端设备的冷冻水可以经第一循环水泵502送入第一换热器5内进行升温，升温后再回送至风机盘管内，通过风机盘管与室内换热，对室内升温。

根据本实用新型的一个实施例，参照图2所示，本实用新型热泵机组还包括：第二四通阀9和第二换热器10；第二四通阀9的第一端与第一四通阀2的第二端相连，第二四通阀9的第二端分别与第一控制阀6和第二控制阀7相连，第二四通阀9的第四端与压缩机1的吸气口相连；第二换热器10的第一端与第二四通阀9的第三端相连，第二换热器10的第二端设有第三控制阀11，且第三控制阀11连接于风冷换热器4的第二端与第一电子膨胀阀8之间。

本实用新型实施例提供的热泵机组通过切换第一四通阀2和第二四通阀9，可以实现制冷、制热、制热水等多种运行模式，从而提高用户使用体验。

根据本实用新型的一个实施例，第三控制阀11并联第二电子膨胀阀12。

并且，第二换热器10连接第二循环水路101，第二循环水路101设有第二循环水泵102。

此外，冷凝装置3的冷凝器303的第二端设有第一单向阀13，第一四通阀2的第四端设有第二单向阀14，第二四通阀9的第四端设有第三单向阀15。

本实用新型实施例第一控制阀6、第二控制阀7和第三控制阀11的具体种类不做特别限制，只要可以起到通断流路的作用即可，例如，可以为电磁阀。

根据本实用新型的一个实施例，本实用新型压缩机1可以为涡旋式压缩机、螺杆式压缩机或磁悬浮压缩机。

下面对本实用新型图2所示的热泵机组的工作原理进行描述，主要包括六种运行模式，分别为：制冷模式、制热模式、制热除霜模式、制冷+制热水模式、制热水模式和制热水除霜模式。

(1)制冷模式：第一控制阀6导通，第二控制阀7和第三控制阀11关闭，第一电子膨胀阀8工作，第二电子膨胀阀12关闭，风机305、循环泵306和第一循环水泵502运行，第二循环水泵102停机。

压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端和第二端以及第二四通阀9的第一端和第二端流至第一控制阀6，然后进入冷凝装置3的冷凝器303进行冷却降温，再经过第一单向阀13并通过第一电子膨胀阀8节流后，进入第一换热器5进行吸热蒸发，然后通过第一四通阀2的第三端和第四端、第二单向阀14返回至压缩机1内。并且，建筑内的风机盘管等空调末端设备的冷冻水可以经第一循环水泵502送入第一换热器5内进行降温，降温后再回送至风机盘管内，通过风机盘管与室内换热，对室内降温。

冷凝装置3的工作原理大致包括：通过循环泵306将集水箱301中的冷却水送至喷淋器304，通过喷淋器304将冷却水喷淋至冷凝器303上，并且风机305从室外吸入冷风对冷凝器303循环降温，对冷凝器303内部的高温高压制冷剂进行冷却，喷淋的冷却水吸收了高温高压制冷剂散发的热量后，水温升高，然后经过冷却填料层302进行冷却降温，降温后的冷却水重新回到集水箱301中。并且通过液位检测器检测集水箱301内的水量，当水量低于设定值时，向集水箱301内补充自来水，自来水先经过软水装置308软化处理后，再送入集水箱301内。

(2)制热模式：第一控制阀6和第三控制阀11关闭，第二控制阀7导通，第一电子膨胀阀8工作，第二电子膨胀阀12关闭，第一循环水泵502运行，风机305、循环泵306以及第二循环水泵102停机。

压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端和第三端流入第一换热器5进行冷凝放热，再经过第一电子膨胀阀8节流后流入风冷换热器4吸热蒸发，再通过第二控制阀7、第二四通阀9的第二端和第四端、第三单向阀15返回至压缩机1内。并且，建筑内的风机盘管等空调末端设备的冷冻水可以经第一循环水泵502送入第一换热器5内进行升温，升温后再回送至风机盘管内，通过风机盘管与室内换热，对室内升温。

(3)制热除霜模式：当热泵机组以制热模式运行时，风冷换热器4表面容易结霜，结霜时控制热泵机组由制热模式切换为制热除霜模式，此时，第一控制阀6和第三控制阀11关闭，第二控制阀7导通，第一电子膨胀阀8工作，第二电子膨胀阀12关闭，第一循环水泵502运行，风机305、循环泵306以及第二循环水泵102停机。

除霜时，压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端和第二端以及第二四通阀9的第一端和第二端流至第二控制阀7，然后流入风冷换热器4内冷凝放热，风冷换热器4表面结的霜吸收制冷剂热量后融化，完成除霜，冷凝放热后的制冷剂再经过第一电子膨胀阀8节流后流入第一换热器5进行吸热蒸发，然后通过第一四通阀2的第三端和第四端、第二单向阀14返回至压缩机1内。

除霜完成后，再由制热除霜模式切换为制热模式。

(4)制冷+制热水模式：第一控制阀6和第二控制阀7关闭，第三控制阀11导通，第一电子膨胀阀8工作，第二电子膨胀阀12关闭，第一循环水泵502和第二循环水泵102运行，风机305以及循环泵306停机。

压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端和第二端以及第二四通阀9的第一端和第三端流入第二换热器10进行冷凝放热，水箱中的生活用水可以经第二循环水泵102送入第二换热器10进行加热后送回水箱，冷凝放热后的制冷剂再经过第三控制阀11并通过第一电子膨胀阀8节流后，流入第一换热器5进行吸热蒸发，然后通过第一四通阀2的第三端和第四端、第二单向阀14返回至压缩机1内。并且，建筑内的风机盘管等空调末端设备的冷冻水可以经第一循环水泵502送入第一换热器5内进行降温，降温后再回送至风机盘管内，通过风机盘管与室内换热，对室内降温。

(5)制热水模式：第一控制阀6和第三控制阀11关闭，第二控制阀7导通，第一电子膨胀阀8关闭，第二电子膨胀阀12工作，第二循环水泵102运行，第一循环水泵502、风机305以及循环泵306停机。

压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端和第二端以及第二四通阀9的第一端和第三端流入第二换热器10进行冷凝放热，水箱中的生活用水可以经第二循环水泵102送入第二换热器10进行加热后送回水箱，冷凝放热后的制冷剂经过第二电子膨胀阀12节流后流入风冷换热器4吸热蒸发，然后通过第二控制阀7、第二四通阀9的第二端和第四端、第三单向阀15返回至压缩机1内。

(6)制热水除霜模式：当热泵机组以制热水模式运行时，风冷换热器4表面容易结霜，结霜时控制热泵机组由制热水模式切换为制热水除霜模式，此时，第一控制阀6和第三控制阀11关闭，第二控制阀7导通，第一电子膨胀阀8关闭，第二电子膨胀阀12工作，第二循环水泵102运行，第一循环水泵502、风机305以及循环泵306停机。

除霜时，压缩机1产生的高温高压制冷剂经第一四通阀2的第一端和第二端以及第二四通阀9的第一端和第二端流至第二控制阀7，然后进入风冷换热器4进行冷凝放热，风冷换热器4表面结的霜吸收制冷剂热量后融化，完成除霜，冷凝放热后的制冷剂再经过第二电子膨胀阀12节流后流入第二换热器10进行吸热蒸发，然后通过第二四通阀9的第三端和第四端、第三单向阀15返回至压缩机1内。

除霜完成后，再由制热水除霜模式切换为制热水模式。

因此，本实用新型实施例提供的热泵机组可以实现制冷、制热、制热水等多种功能，夏季可以采用蒸发冷却式的冷凝装置，实现高效制冷；冬季可以采用风冷换热器，实现低温强热；并且通过配置制备热水的第二换热器，可以实现全年制热水，具有安装简便、高效节能等特点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种热泵机组，其特征在于，包括：

压缩机；

第一四通阀，所述第一四通阀的第一端与所述压缩机的排气口相连，所述第一四通阀的第四端与所述压缩机的吸气口相连；

冷凝装置，所述冷凝装置的第一端经第一控制阀与所述第一四通阀的第二端相连；

风冷换热器，所述风冷换热器的第一端经第二控制阀与所述第一四通阀的第二端相连；

第一换热器，所述第一换热器的第一端与所述第一四通阀的第三端相连，所述第一换热器的第二端经第一电子膨胀阀分别与所述冷凝装置的第二端和所述风冷换热器的第二端相连。

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述冷凝装置包括：

集水箱，所述集水箱的顶部设有接水口；

冷却填料层，设置于所述接水口的上方；

冷凝器，设置于所述冷却填料层的上方，且所述冷凝器的两端分别与所述第一控制阀和所述第一电子膨胀阀相连；

喷淋器，经循环泵与所述集水箱的出水口相连且设置于所述冷凝器的上方；

风机，设置于所述喷淋器的上方。

3.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，所述风机与所述喷淋器之间设有挡水板，所述挡水板设有多个通风孔。

4.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，所述集水箱内设有液位检测器。

5.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，所述集水箱的进水口连接软水装置。

6.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述第一换热器连接第一循环水路，所述第一循环水路设有第一循环水泵。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述热泵机组还包括：

第二四通阀，所述第二四通阀的第一端与所述第一四通阀的第二端相连，所述第二四通阀的第二端分别与所述第一控制阀和所述第二控制阀相连，所述第二四通阀的第四端与所述压缩机的吸气口相连；

第二换热器，所述第二换热器的第一端与所述第二四通阀的第三端相连，所述第二换热器的第二端设有第三控制阀，且所述第三控制阀连接于所述风冷换热器的第二端与所述第一电子膨胀阀之间。

8.根据权利要求7所述的热泵机组，其特征在于，所述第三控制阀并联第二电子膨胀阀。

9.根据权利要求7所述的热泵机组，其特征在于，所述第二换热器连接第二循环水路，所述第二循环水路设有第二循环水泵。

10.根据权利要求7所述的热泵机组，其特征在于，所述冷凝装置的第二端设有第一单向阀，所述第一四通阀的第四端设有第二单向阀，所述第二四通阀的第四端设有第三单向阀。