本發(fā)明涉及空調(diào)機組技術領域，尤其是涉及一種一體式雙冷熱泵機組。

背景技術：

目前，市場上的一體化熱泵機組，是將常規(guī)冷水機組、蒸發(fā)式冷凝器、風冷換熱器、四通換向閥、冷卻泵及管道和控制裝置集為一體。冬季制熱時通過四通換向閥采用風冷換熱器作為蒸發(fā)器。當外界溫度過低時，風冷換熱器的表面會結霜，降低換熱效果，導致制熱量減小，甚至機組無法正常啟動。此時，必須通過四通閥逆循環(huán)除霜。這樣，非但不能向室內(nèi)提供熱量，反而會從室內(nèi)吸收熱量，影響了制熱運行效率，導致水溫降低，并且四通閥頻繁換向會影響其可靠性及壽命。由于風冷換熱器放置于蒸發(fā)冷凝器內(nèi)，在長時間高溫高濕的環(huán)境中，水汽滲透、微生物及酸堿性介質(zhì)的侵蝕翅片會被腐蝕。另外，空調(diào)主機設備廠家往往只提供熱泵主機部分，而水力系統(tǒng)部分大多由專業(yè)的工程公司選型配備及安裝。由于不同廠家主機控制部分存在差異，因此熱泵機組不易與用戶實際空調(diào)水路系統(tǒng)的控制進行有效匹配，使整個空調(diào)系統(tǒng)無法達到最佳的運行狀態(tài)，也難以確保空調(diào)主機在最高效率下運行。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種一體式雙冷熱泵機組，它具有集成程度高、高效節(jié)能、除霜速度快、安裝方便以及系統(tǒng)安全可靠的特點。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一體式雙冷熱泵機組，包括有制冷和/或制熱循環(huán)系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)在一起的壓縮機、油分離器、風冷換熱器、雙冷冷凝器、雙向膨脹節(jié)流裝置、用戶側換熱器。

所述制冷循環(huán)系統(tǒng)為：該壓縮機的排氣口連接至該油分離器的進氣口，該油分離器的排氣口依次通過一第三閥門、該風冷換熱器、一第四電磁閥連接至該雙冷冷凝器的入口，該雙冷冷凝器的出口依次通過一儲液器、一第七閥門、一干燥過濾器、一視液鏡連接至該雙向膨脹節(jié)流裝置的一個端口，該雙向膨脹節(jié)流裝置的另一個端口通過一第一閥門連接至該用戶側換熱器的入口，該用戶側換熱器的出口通過一第六閥門連接至該壓縮機的吸氣口，且該風冷換熱器的出口通過一第三電磁閥連接至該儲液器的入口；

所述制熱循環(huán)系統(tǒng)為：該壓縮機的排氣口連接至該油分離器的進氣口，該油分離器的排氣口依次通過一第二閥門、一第六電磁閥連接至該用戶側換熱器的入口，該用戶側換熱器的出口依次通過一過濾器、一第二電磁閥、一單向閥、該雙向膨脹節(jié)流裝置、該視液鏡、該干燥過濾器、一第八閥門連接至該風冷換熱器的入口，該風冷換熱器的出口依次通過一第四閥門、一氣液分離器、一第五閥門連接至該壓縮機的吸氣口，且該油分離器的排氣口依次通過該第二閥門、一第五電磁閥連接至該雙向膨脹節(jié)流裝置，該雙向膨脹節(jié)流裝置的一個端口依次通過一第一電磁閥、一節(jié)流閥與該雙向膨脹節(jié)流裝置的另一個端口相連。

所述雙冷冷凝器包括位于下方的水箱和位于上方的噴淋裝置，該噴淋裝置通過串聯(lián)在一起的一噴淋水循環(huán)泵和一水處理器連通至該水箱，同時，該噴淋裝置下方從上至下依次設有冷卻盤管、均流板、填料，以及，該雙冷冷凝器的頂部位于該噴淋裝置的上方設有一冷凝風扇，該冷凝風扇下方設有收水器。

所述水箱配有第一自動補水裝置、溢流管、自動排污裝置以及在線吸垢裝置，同時，該冷卻盤管的入口通過該第四電磁閥與該風冷冷凝器的出口相連，該冷卻盤管的出口與該儲液器的入口相連。

所述一體式雙冷熱泵機組還包括有冷凍水水力系統(tǒng)，該冷凍水水力系統(tǒng)包括一串聯(lián)管路，該串聯(lián)管路包括有冷凍進水口和冷凍出水口，該冷凍進水口和冷凍出水口之間串聯(lián)有一水處理裝置、一冷凍水循環(huán)泵、該用戶側換熱器以及一止回閥，同時，該串聯(lián)管路上設有第二自動補水裝置和定壓膨脹罐，該定壓膨脹罐上設有可調(diào)式安全閥，且該用戶側換熱器上設有自動排氣閥，以及，該冷凍進水口通過一第一卡箍連接至用戶端的出水口、該冷凍出水口通過一第二卡箍與用戶端的進水口相連。

所述冷凍水水力系統(tǒng)的冷凍出水口處設有一防凍開關和一水流量開關。

所述一體式雙冷熱泵機組還包括有控制裝置。

所述一體式雙冷熱泵機組的所有部件放置于一外箱內(nèi)，并采用模塊化設計。

所述風冷換熱器布置在雙冷冷凝器的下方，且風冷換熱器正面設有換熱風機。

所述用戶側換熱器為降膜式換熱器。

本發(fā)明的一體式雙冷熱泵機組的優(yōu)點是：

1）將雙冷冷凝器、風冷換熱器、集制冷和/或制熱循環(huán)、冷凍水水力系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)集成為一體，具有結構緊湊、高效節(jié)能、方便安裝和維護且制造成本低的優(yōu)點。而集成程度的提高，極大節(jié)省了設備的占地面積、縮短施工周期及降低投資運行成本。

2）解決了冬季制熱風冷換熱器除霜影響制熱量和功耗大的問題，不僅除霜功耗小、除霜時間短，且能夠及時將水除凈，盡快恢復供熱。同時，除霜時可維持原有的熱水溫度，能避免不必要的能量損失，起到了良好的節(jié)能效果，提高了機組的綜合能效。以及，系統(tǒng)簡單、效率高、使用壽命長且控制精準，使機組能夠長期安全高效穩(wěn)定的運行。

3）將風冷換熱器布置在雙冷冷凝器的下方，避免了熱濕空氣，解決了風冷換熱器會被腐蝕的問題，并且采用了模塊化設計，方便機組運輸與安裝。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明：

圖1是本發(fā)明的實施例的一體式雙冷熱泵機組的工作流程示意圖；

圖2是本發(fā)明的實施例的一體式雙冷熱泵機組的結構示意圖。

圖中：

1、壓縮機；

2、油分離器；

3、風冷換熱器；

4、雙冷冷凝器；

5、儲液器；

6、雙向膨脹節(jié)流裝置；

7、用戶側換熱器；

8、氣液分離器；

9、冷凍水水力系統(tǒng)；

10、換熱風機；

11、冷凝風扇；

12、均流板；

13、填料；

14、收水器；

15、干燥過濾器；

16、視液鏡；

17、第一電磁閥；

18、節(jié)流閥；

19、第一閥門；

20、單向閥；

21、第二電磁閥；

22、過濾器；

23、第二閥門；

24、第三閥門；

25、第四閥門；

26、第五閥門；

27、第六閥門；

28、第七閥門；

29、第八閥門；

30、第三電磁閥；

31、第四電磁閥；

32、第五電磁閥；

33、第六電磁閥；

34、自動排污裝置；

35、第一自動補水裝置；

36、噴淋裝置；

37、外箱；

38、噴淋水循環(huán)泵；

39、自動排氣閥；

40、第一卡箍；

41、水處理裝置；

42、定壓膨脹罐；

43、冷凍水循環(huán)泵；

44、止回閥；

45、第二卡箍；

46、第二自動補水裝置；

47、防凍開關；

48、水流量開關；

49、控制裝置；

50、可調(diào)式安全閥；

51、溢流管；

52、水箱；

53、在線吸垢裝置；

54、冷卻盤管。

具體實施方式

實施例，見圖1和圖2所示：一體式雙冷熱泵機組，包括有制冷和/或制熱循環(huán)系統(tǒng)。該一體式雙冷熱泵機組可以單獨包括制冷循環(huán)系統(tǒng)，或者單獨具有制熱循環(huán)系統(tǒng)，或者同時具有制冷和制熱循環(huán)系統(tǒng)。具體而言，該一體式雙冷熱泵機組包括依次串聯(lián)在一起的壓縮機1、油分離器2、風冷換熱器3、雙冷冷凝器4、雙向膨脹節(jié)流裝置6、用戶側換熱器7。該風冷換熱器3必然具有換熱風機10。

其中：

該制冷循環(huán)系統(tǒng)為：該壓縮機1的排氣口連接至該油分離器2的進氣口，該油分離器2的排氣口依次通過一第三閥門24、該風冷換熱器3、一第四電磁閥31連接至該雙冷冷凝器4的入口；該雙冷冷凝器4的出口依次通過一儲液器5、一第七閥門28、一干燥過濾器15、一視液鏡16連接至該雙向膨脹節(jié)流裝置6的一個端口；該雙向膨脹節(jié)流裝置6的另一個端口通過一第一閥門19連接至該用戶側換熱器7的入口；該用戶側換熱器7的出口通過一第六閥門27連接至該壓縮機1的吸氣口；該風冷換熱器3的出口通過一第三電磁閥30連接至該儲液器5的入口。如此，在制冷時，該用戶側換熱器7中的液態(tài)制冷劑吸收熱量，蒸發(fā)為氣態(tài)制冷劑，由壓縮機1的吸氣口進入壓縮機1內(nèi)而變成高壓氣體，然后排出至油分離器2內(nèi)進行油氣分離，經(jīng)過油分離器2油氣分離后的高壓氣體進入風冷換熱器3而冷凝為高壓的液態(tài)制冷劑，或經(jīng)過油分離器2油氣分離后的高壓氣體通過風冷換熱器3進入雙冷冷凝器4而冷凝為高壓的液態(tài)制冷劑，繼而經(jīng)過儲液器5、雙向膨脹節(jié)流裝置6變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑而回到該用戶側換熱器7中，以上過程周而復始地循環(huán)制冷。同時，當外界溫度變化時，通過自動控制第三電磁閥30、第四電磁閥31的開啟或關閉，可實現(xiàn)機組高效運行。冬季時，可開啟第三電磁閥30，關閉第四電磁閥31，實現(xiàn)全年制冷功能。

該制熱循環(huán)系統(tǒng)為：該壓縮機1的排氣口連接至該油分離器2的進氣口；該油分離器2的排氣口依次通過一第二閥門23、一第六電磁閥33連接至該用戶側換熱器7的入口；該用戶側換熱器7的出口依次通過一過濾器22、一第二電磁閥21、一單向閥20、該雙向膨脹節(jié)流裝置6、該視液鏡16、該干燥過濾器15、一第八閥門29連接至該風冷換熱器3的入口；該風冷換熱器3的出口依次通過一第四閥門25、一氣液分離器8、一第五閥門26連接至該壓縮機1的吸氣口；該油分離器2的排氣口依次通過該第二閥門23、一第五電磁閥32連接至該雙向膨脹節(jié)流裝置6；該雙向膨脹節(jié)流裝置6的一個端口依次通過一第一電磁閥17、一節(jié)流閥18與該雙向膨脹節(jié)流裝置6的另一個端口相連。

如此，在制熱時，該風冷換熱器3中的液態(tài)制冷劑吸收外氣中的熱量，蒸發(fā)為氣態(tài)制冷劑，經(jīng)過氣液分離器8進行氣液分離后，由壓縮機1的吸氣口吸入內(nèi)部而變成高溫高壓氣體，然后通過第二閥門23、第六電磁閥33進入用戶側換熱器7中，被來自用戶端的冷水冷卻為高壓的液態(tài)制冷劑，其中被帶走的熱量傳遞給水，用戶端的出水便變?yōu)闊崴^而液態(tài)制冷劑經(jīng)過過濾器22、第二電磁閥21、單向閥20進入膨脹節(jié)流裝置6變?yōu)榈蛪阂簯B(tài)制冷劑，低壓液態(tài)制冷劑通過第八閥門29回到風冷換熱器3中，從而周而復始地循環(huán)制熱。

同時，比如通過控制器檢測到壓縮機1入口的壓力低于低壓閾值時，則打開第五電磁閥32、第一電磁閥17，關閉第六電磁閥33、第二電磁閥21，使得壓縮機1排出的高溫高壓氣體經(jīng)過第五電磁閥32后，同時進入膨脹節(jié)流裝置6、第一電磁閥17和節(jié)流閥18，利用壓縮機1排出的高溫制冷劑將風冷換熱器3表面的霜融化去除，然后通過氣液分離器8使制冷劑氣液分離，氣態(tài)制冷劑由該壓縮機1的吸氣口吸入。比如通過控制器檢測到壓縮機1入口的壓力達到低壓閾值時，則打開第六電磁閥33、第二電磁閥21，關閉第五電磁閥32、第一電磁閥17，完成了整個除霜過程。在除霜過程中，通過控制第六電磁閥33、第二電磁閥21打開或關閉，能提升機組安全穩(wěn)定的運轉性能，解決了現(xiàn)有技術中除霜方法所帶來的缺陷。也就是說，通過該第二閥門23、第三閥門24、第四閥門25、第五閥門26、第六閥門27、第七閥門28和第八閥門29簡單的切換便完成了制冷和制熱工況的轉換。

在本實施例中，該風冷換熱器3的入口和出口并沒有嚴格的限定，只是該風冷換熱器3的一對相互連通的端口。同理，該用戶側換熱器7的入口和出口亦無嚴格的限定，只是該用戶側換熱器7的一對相互連通的端口。

優(yōu)化的：

該雙冷冷凝器4包括位于下方的水箱52和位于上方的噴淋裝置36。該噴淋裝置36通過一噴淋水循環(huán)泵38連通至該水箱52。同時，該噴淋裝置36下方從上至下依次設有冷卻盤管54、均流板12、填料13。以及，該雙冷冷凝器4的頂部位于該噴淋裝置36的上方設有一冷凝風扇11，該冷凝風扇11下方設有收水器14。即，該噴淋水循環(huán)泵38從水箱52中抽水送入噴淋裝置36，噴淋裝置36將噴淋水噴淋到冷卻盤管54的表面以形成連續(xù)均勻的薄水膜，冷卻盤管54內(nèi)為壓縮機1經(jīng)過風冷換熱器3降溫后排出的高溫高壓制冷劑，冷卻盤管54外為薄水膜和冷凝風扇11強迫對流由上而下的冷卻空氣，冷卻盤管54內(nèi)的制冷劑被該薄水膜與冷卻空氣進行熱濕交換。未蒸發(fā)的噴淋水經(jīng)過均流板12后均勻的流入填料13，與側面流經(jīng)的冷卻空氣在填料13中進行換熱，冷凝風扇11將冷卻盤管54和填料13中的飽和濕空氣抽出，并經(jīng)過收水器14從頂部冷凝風扇11出口排入大氣中。被冷卻后的噴淋水進入水箱52中，再經(jīng)噴淋水循環(huán)泵38繼續(xù)進行循環(huán)。為避免風冷換熱器的翅片會被高溫高濕的空氣腐蝕，將該風冷換熱器3布置在該雙冷冷凝器4的下方，采用了模塊化設計，方便機組運輸與安裝。

冷卻盤管54出口與儲液器5入口相連。由于壓縮機1排出的高溫高壓制冷劑先經(jīng)過風冷換熱器3降溫后再進入冷卻盤管54與噴淋水和冷卻空氣進行熱濕交換，因此使得冷凝溫度更低，換熱效率更高。

該水箱52配有第一自動補水裝置35、溢流管51、自動排污裝置34以及在線吸垢裝置53。即，在冷凝過程中蒸發(fā)掉的水由該第一自動補水裝置35自動給予補充。同時，該冷卻盤管54的入口通過該第四電磁閥31與該風冷冷凝器3的出口相連，該冷卻盤管54的出口與該儲液器5的入口相連。

繼續(xù)優(yōu)化：

該一體式雙冷熱泵機組還包括有冷凍水水力系統(tǒng)9。該冷凍水水力系統(tǒng)9包括一串聯(lián)管路，該串聯(lián)管路包括有冷凍進水口和冷凍出水口。該冷凍進水口和冷凍出水口之間串聯(lián)有一水處理裝置41、一冷凍水循環(huán)泵43、該用戶側換熱器7以及一止回閥44。即，該冷凍水水力系統(tǒng)9的主要作用是將在用戶側換熱器7中釋放熱量降溫后的冷凍水或吸收熱量升溫后的冷凍水輸送到用戶端，而該止回閥44可以避免冷凍水水力系統(tǒng)9的流通管出現(xiàn)流通液的倒流。同時，該串聯(lián)管路上設有第二自動補水裝置46和定壓膨脹罐42，該定壓膨脹罐42上設有可調(diào)式安全閥50，且該用戶側換熱器7上設有自動排氣閥39。該定壓膨脹罐42用于冷凍水系統(tǒng)中起緩沖壓力波動及吸收部分給水的作用，用于消除工作介質(zhì)因溫度變化增加的部分體積；該可調(diào)式安全閥50用于釋放冷凍水系統(tǒng)中的壓力；該自動排氣閥39用于釋放冷凍水系統(tǒng)中產(chǎn)生的氣體。該定壓膨脹罐42、可調(diào)式安全閥50、自動排氣閥39等三個部件均起到保證系統(tǒng)安全運行的作用。

該冷凍進水口通過一第一卡箍40連接至用戶端的出水口、該冷凍出水口通過一第二卡箍45與用戶端的進水口相連。該第一卡箍40、第二卡箍45具有抗震動、抗收縮和膨脹的能力，與焊接和法蘭連接相比，可提高管路系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且連接操作簡單，便于后續(xù)維護，并可節(jié)省工時。

冷凍水水力系統(tǒng)9的冷凍出水口處設有一防凍開關47和一水流量開關48。該防凍開關47和水流量開關48主要用于提供檢測信號，所檢測到的信號可以傳輸至下述的控制裝置49。

該冷凍水水力系統(tǒng)9中流通液的流通過程為：機組冷凍水進水口通過水處理裝置41、定壓膨脹罐42、冷凍水循環(huán)泵43、用戶側換熱器7和止回閥44接至冷凍水的出水口。

另外：

該一體式雙冷熱泵機組還包括有控制裝置49。該控制裝置49分別與防凍開關47、水流量開關48、冷凍水循環(huán)泵43、噴淋水循環(huán)泵38、冷凝風扇11、換熱風機10和壓縮機1相連。該控制裝置49除了常規(guī)的控制壓縮機1按負荷啟停外，還可以根據(jù)防凍開關47、水流量開關48傳輸?shù)男盘枺瑢鋬鏊h(huán)泵43的啟停與保護進行控制，以適應系統(tǒng)冷熱負荷變化的需求。

該一體式雙冷熱泵機組的所有部件放置于一外箱37內(nèi)，且最好采用模塊化設計，以達到高度集成的效果。

該風冷換熱器3最好布置在雙冷冷凝器4的下方，且風冷換熱器3正面最好設有換熱風機10。

該用戶側換熱器7最好采用降膜式換熱器。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。