專利名稱：氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮式空氣源熱泵熱水器，它利用一個(gè)氟利昂蒸發(fā)冷油器回收循環(huán)油排入大氣的熱量，提高了制熱效能，降低了壓縮終了的蒸汽溫度，減小了從空氣吸熱的蒸發(fā)器面積。屬于空調(diào)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的螺桿壓縮式熱泵熱水器在運(yùn)行中都向壓縮機(jī)內(nèi)噴入一定量的潤(rùn)滑油以保證各運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑和密封，同時(shí)吸收在氣體被壓縮過程中產(chǎn)生的熱量，使壓縮終了的排氣溫度在允許的限度之下，而油從壓縮終了氣體中分離出來之后還得反復(fù)使用，所以必然要將此油冷卻后再送到壓縮機(jī)中才能保證潤(rùn)滑密封及冷卻作用。目前使循環(huán)油冷卻的結(jié)構(gòu)有三種方式:(1)將熱油管穿過冷凝器下方的儲(chǔ)液空間，液體氟利昂在管外蒸發(fā)使管內(nèi)的油冷卻，產(chǎn)生的氟利昂蒸汽上升至冷凝管外冷凝為液體再落回到儲(chǔ)液器中。但對(duì)于供熱機(jī)組，其冷凝溫度都在55度以上或更高，所以這種油冷卻器根本不能使用。(2)用一個(gè)翅片式空氣冷油器，油走管內(nèi)，管外用一個(gè)風(fēng)扇吹風(fēng)使油冷卻。參見附圖1。(3)用一個(gè)水冷油器，水的進(jìn)口溫度低于30度，用以使油溫降到低于40度。參見附圖2。上述三種方式都把油冷卻過程的熱量傳入環(huán)境大氣中，而未加以利用，但這份熱量的數(shù)量相當(dāng)大，在某些機(jī)組中，此排熱功率競(jìng)超過壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的60 %。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本構(gòu)思是回收冷油器向大氣排出的熱量，進(jìn)一步減少能源消耗及溫室氣體的排放。因?yàn)橛偷慕禍厥菑?0度下降到40度，可以利用這個(gè)降溫過程中所排出的熱量在一特定的氟利昂蒸發(fā)冷油器中產(chǎn)生30度的氟利昂飽和蒸汽，(如采用R134a牌號(hào)氟利昂)其飽和蒸汽的壓力為0.77Mpa，I千克這種中壓的氟利昂飽和氣體進(jìn)入螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口，被壓縮到某一冷凝壓力，(1.6Mpa，相對(duì)應(yīng)的冷凝溫度58度，可提供55度的供暖水)其所必須消耗之功比I千克壓力低溫的氟利昂飽和蒸汽(如冬季戶外在O度，其蒸發(fā)溫度必須在-5度，其相對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)的壓力僅為0.245Mpa)壓縮到相同的壓力所耗的功量要少得多，而對(duì)于一定需求的供暖條件，其進(jìn)入冷凝器冷凝的氟利昂質(zhì)量流也是一定的，而有中壓氟利昂蒸汽從中間補(bǔ)氣口進(jìn)入的壓縮機(jī)，冷凝器的氟利昂質(zhì)量流是由低壓和中壓兩股氟利昂質(zhì)量流合成，故中壓氟利昂質(zhì)量流愈多，低壓的氟利昂流量必可相應(yīng)減少，機(jī)組所消耗的機(jī)械功愈少，從而減少了能量消耗，提聞了制熱效率。為完成此一節(jié)能過程，本發(fā)明的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可參見附圖3，其結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)械、帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、油氣分離器、蒸發(fā)器、冷凝器、還包括有回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱所必需的氟利昂蒸發(fā)冷油器，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)械1(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))的輸出軸與帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15同軸相連，此帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的高壓出氣端經(jīng)由管道與油氣分離3器入口連通，油氣分離器3的頂部出氣口通過管道和冷凝器4頂端入口相連，油氣分離器3下部的熱油出口通過管道和氟利昂蒸發(fā)冷油器16的熱油進(jìn)口連接，氟利昂蒸發(fā)冷油器16的油通道側(cè)的高溫油被另一側(cè)的氟利昂蒸發(fā)吸熱冷卻，再?gòu)姆赫舭l(fā)冷油器16的冷油出口通過管道噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口，冷凝器4底端高壓氟利昂冷凝液出口和第一節(jié)流閥13的進(jìn)口端連接，被第一節(jié)流閥13節(jié)流到一中間壓力，進(jìn)入到氟利昂蒸發(fā)冷油器16的氟利昂液體進(jìn)口，在氟利昂一側(cè)，在30度條件下蒸發(fā)，與另一側(cè)的熱油進(jìn)行熱交換過程，產(chǎn)生中壓的氟利昂汽體，同時(shí)油被冷卻，此中壓氟利昂汽體從氟利昂蒸發(fā)冷油器16的中壓氟利昂汽體出氣口經(jīng)由管道進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口。氟利昂蒸發(fā)冷油器16底部的中壓氟利昂液體出口經(jīng)由管道和第二節(jié)流閥8的進(jìn)口端相連，中壓氟利昂液體經(jīng)過第二節(jié)流閥再次節(jié)流降壓，使其壓力相對(duì)應(yīng)的氟利昂的飽和溫度低于環(huán)境氣溫，再經(jīng)由管道進(jìn)入蒸發(fā)器7的入口，在其中蒸發(fā)并從大氣中吸熱，蒸發(fā)器7的出口經(jīng)由管道和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口相連，從蒸發(fā)器7出來的低壓蒸汽被帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15經(jīng)由管道吸入其低壓進(jìn)氣口。與目前常規(guī)的冷油方式相比較，本發(fā)明很明顯的有益效果是熱油冷卻過程中的排熱沒有排向大氣中，而是產(chǎn)生了中壓的氟利昂蒸汽，從而減少了低壓蒸汽的流量，減少了壓縮消耗功，達(dá)到節(jié)能效果。在夏季條件下環(huán)境溫度可達(dá)40度或更高，故而蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力也必相應(yīng)提高，再經(jīng)過帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的初步壓縮，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)中間補(bǔ)氣口內(nèi)氟利昂壓力將會(huì)升高，而其所對(duì)應(yīng)的飽和溫度將接近甚至超過40度，如此則氟利昂蒸發(fā)冷油器無法使其油側(cè)的 熱油降到必須的40度。

為解決此一問題，以保證在夏季高溫時(shí)也能正常工作，本發(fā)明在系統(tǒng)中還可以增設(shè)季節(jié)三通閥及氣道節(jié)流閥。參見附圖4，附圖5，附圖6，季節(jié)三通閥10的進(jìn)氣口與氟利昂蒸發(fā)冷油器的中壓氟利昂汽體出氣口以管道連接，而季節(jié)三通閥10有兩個(gè)出氣口:一個(gè)出氣口和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口連接，另一個(gè)出氣口和氣道節(jié)流閥11的入口相連，氣道節(jié)流閥11的出口經(jīng)由管道和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口相連。在平常室外溫度不高于30度時(shí)，利用季節(jié)三通閥的內(nèi)部通道使其進(jìn)氣從其一個(gè)出氣口與帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口連接(參見附圖4、附圖5、附圖6的10處，此時(shí)10處為實(shí)線箭頭向上)，此時(shí)，從氟利昂蒸發(fā)冷油器出來的中壓氟利昂氣體經(jīng)由管道進(jìn)入季節(jié)三通閥，通過季節(jié)三通閥的導(dǎo)向進(jìn)入開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口，此時(shí)的氣道節(jié)流閥的進(jìn)氣端由于季節(jié)三通閥內(nèi)部通道的導(dǎo)向另一側(cè)而被封閉，實(shí)際上此時(shí)氣道節(jié)流閥無任何作用。而當(dāng)夏季室外溫度超過30度時(shí)，季節(jié)三通閥的內(nèi)部通道被改換方向而使進(jìn)氣轉(zhuǎn)從另一個(gè)出氣口與氣道節(jié)流閥連接(參見附圖4、附圖5，附圖6的10處，此時(shí)10處為虛線箭頭向下)，此時(shí)氣道節(jié)流閥的進(jìn)氣端通過季節(jié)三通閥的導(dǎo)向和氟利昂蒸發(fā)冷油器的中壓氟利昂汽體出氣口相連，氣道節(jié)流閥的出氣一端經(jīng)由管道和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連，從而保證氟利昂蒸發(fā)冷油器全年正常的冷油工作能力。此時(shí)，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口被封閉而無用，從氟利昂蒸發(fā)冷油器送出的中壓氟利昂汽體進(jìn)入季節(jié)三通閥轉(zhuǎn)向氣道節(jié)流閥行進(jìn)，受氣道節(jié)流閥的控制經(jīng)由管道進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口，此時(shí)氣道節(jié)流閥的開口愈大，則蒸發(fā)冷油器的壓力愈低，對(duì)油的冷卻能力更強(qiáng)。帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口通過管道和蒸發(fā)器的低壓出氣口相連，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的高壓出氣口經(jīng)由管道和油氣分離器的入口相連，所述開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口通過季節(jié)三通閥的內(nèi)通道導(dǎo)向和氟利昂蒸發(fā)冷油器的中壓氟利昂汽體的出氣口相連。第二節(jié)流閥的一端經(jīng)由管道和氟利昂蒸發(fā)冷油器的底部中壓氟利昂液體出口相連，第二節(jié)流閥的另一端經(jīng)由管道和蒸發(fā)器的進(jìn)口相連。上述的氟利昂蒸發(fā)冷油器可以根據(jù)具體情況而設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu):可以為如附圖4中所示的兩部件結(jié)構(gòu)，此圖中的氟利昂蒸發(fā)冷油器包括蒸發(fā)冷油器24和氣液分離器25兩個(gè)由管道相連的部件，蒸發(fā)冷油器24是一個(gè)全釬接板翅式換熱器，此全釬接板翅式換熱器有兩個(gè)通道，一個(gè)通道走被冷卻的熱油，而另一個(gè)通道走氟利昂氣液混合物，蒸發(fā)冷油器24的熱油進(jìn)口經(jīng)由管道與油氣分離器3的熱油出口相連接，而蒸發(fā)冷油器24的冷油出口經(jīng)由管道與帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連接，蒸發(fā)冷油器24的氟利昂汽液進(jìn)口和第一節(jié)流閥出口相連接，蒸發(fā)冷油器24的氟利昂汽液出口與氣液分離器25的氟利昂汽液進(jìn)口相連接。蒸發(fā)冷油器24的油通道中的高溫?zé)嵊头懦龅臒崃總鹘o了另一通道中的氟利昂汽液混合物，氟利昂氣液混合物吸熱蒸發(fā)而產(chǎn)生了中壓的氟利昂蒸汽。氣液分離器25以分離從蒸發(fā)冷油器24送來的氟利昂汽液混合物，氟利昂汽液混合物在氣液分離器25中旋轉(zhuǎn)分離，氣液分離器25的氟利昂液體出口經(jīng)由管道和第二節(jié)流閥相連，氣液分離器的氟利昂氣體出口經(jīng)季節(jié)三通閥和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口接通。氟利昂蒸發(fā)冷油器也可以設(shè)計(jì)成一整個(gè)管殼式結(jié)構(gòu)、筒狀結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)。比如:對(duì)于一般生產(chǎn)廠家(量少或單件生產(chǎn)時(shí))，其氟利昂蒸發(fā)冷油器可以設(shè)計(jì)成筒式，參見附圖5中9，所述氟利昂蒸發(fā)冷油器9其外型為一橫置筒，橫筒上有一聚氣筒22，此二筒系為蒸發(fā)冷油器的殼體，聚氣筒2 2上有中壓氟利昂汽體出口，此出口通過管道與季節(jié)三通閥的進(jìn)氣口相連，橫置筒內(nèi)安放有傳熱管束，油在管內(nèi)流動(dòng)，被管外的中壓氟利昂蒸發(fā)冷卻至40度后，從橫置筒一端的冷油出油口流出，經(jīng)由管道噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口，冷凝器4底端高壓氟利昂冷凝液出口連接到第一節(jié)流閥13的進(jìn)口，被其節(jié)流降壓至合適的中間壓力，經(jīng)由管道進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器9的氟利昂液體進(jìn)口后進(jìn)入殼偵牝即橫置筒內(nèi)。氟利昂蒸發(fā)冷油器9的橫筒底部氟利昂液體出口通過第二節(jié)流閥8經(jīng)由管道和蒸發(fā)器7的進(jìn)口連接。此種筒式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是制作工藝簡(jiǎn)單。對(duì)于專業(yè)的換熱器生產(chǎn)廠家，其氟利昂蒸發(fā)冷油器可以設(shè)計(jì)成板翅式，其結(jié)構(gòu)為一橫置矩形板翅換熱器(參見附圖6中16及附圖7，附圖8，附圖9)，在附圖7正視圖上可見板翅換熱器的矩形兩端焊有的封頭23為油的進(jìn)出口，上、下焊有連通和儲(chǔ)存氟利昂汽、液的密封弧形蓋，上弧形蓋上有一聚氣筒22，聚氣筒22上有中壓氟利昂汽體出口，此出口通過管道與季節(jié)三通閥10的進(jìn)氣口相連，油在板翅換熱器油通道內(nèi)水平流動(dòng)，被另一側(cè)的中壓氟利昂蒸發(fā)冷卻至40度后，從冷油出油口流出，經(jīng)由管道噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口，冷凝器4底端氟利昂冷凝液出口連接到第一節(jié)流閥13的進(jìn)口，被其節(jié)流降壓至合適的中間壓力，經(jīng)由管道進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的氟利昂偵牝即密封弧形蓋內(nèi)，在其中吸熱蒸發(fā)，氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16底部弧形蓋底部有中壓氟利昂液體出口通過第二節(jié)流閥8經(jīng)由管道和蒸發(fā)器7的進(jìn)口連接。附圖9B-B剖面圖中的大矩形即為板翅換熱器，垂直線條表示換熱器中垂直于紙面的多塊矩形隔板17，其一側(cè)為油，而另一側(cè)為氟利昂氣、液混合物，垂直線條間的短橫線為油一側(cè)的傳熱的翅片18，它與隔板17整體釬接，翅片18上打有小孔或鋸齒以加強(qiáng)傳熱，相鄰兩塊隔板17與其中翅片18形成多個(gè)小矩形水平通道，而其上、下兩端各有兩條雙線表示一塊無孔而與翅片寬度相同的而厚得多的封條19堵死了油的向上、下流動(dòng)的可能，而油只能在小矩形通道內(nèi)垂直于紙面流動(dòng)，而氟利昂側(cè)的傳熱的翅片的釬接方向與油側(cè)傳熱的翅片方向相互垂直正交，(90度的傳熱效果最好)。在附圖8A-A剖面圖上小四方通道是垂直于紙面的氟利昂通道，左右二端也有封條19封死。此種板翅結(jié)構(gòu)的有益效果是體積小，重量輕，耐壓程度高，成本更低。綜上所述，回收熱油排出熱量必不可少的氟利昂蒸發(fā)冷油器可以有多種不同結(jié)構(gòu)，但其共有的特征為:氟利昂蒸發(fā)冷油器是利用回收從冷油器中排出的熱油熱量，和氟利昂冷凝液進(jìn)行熱交換，從而產(chǎn)生中壓的氟利昂汽體補(bǔ)給帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，同時(shí)熱油被冷卻，上述的氟利昂蒸發(fā)冷油器是一個(gè)一側(cè)為放熱的高溫?zé)嵊?，而另一?cè)為氟利昂吸熱蒸發(fā)的換熱器，通過此換熱器將熱油的熱量傳給氟利昂產(chǎn)生中壓氟利昂蒸汽，氟利昂蒸發(fā)冷油器與其周邊相連接的設(shè)備有五個(gè)進(jìn)出口:熱油進(jìn)口、冷油出口、氟利昂汽液進(jìn)口、氟利昂液體出口、氟利昂氣體出口等進(jìn)出口，氟利昂蒸發(fā)冷油器的熱油進(jìn)口與油氣分離器的熱油出口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的冷油出口與帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽液進(jìn)口與第一節(jié)流閥的出口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂液體出口與第二節(jié)流閥進(jìn)口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽體出口和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口相連。如需夏季高溫時(shí)也能正常使用，則可在系統(tǒng)中增加季節(jié)三通閥和氣道節(jié)流閥的裝置，將氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽體出口和季節(jié)三通閥相連，利用季節(jié)三通閥的導(dǎo)向，切斷蒸汽進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口的通路，使氟利昂蒸汽通過氣道節(jié)流閥直接進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口。本發(fā)明還有兩個(gè)重要的附加好處:(1)由于中壓蒸汽是以飽和溫度進(jìn)入壓縮機(jī)，它必然比從低壓壓縮到此一中間壓力氣體的溫度低，從而有利于降低最終壓縮機(jī)的排氣溫度。(2)由于中間壓力蒸汽的加入，故而低壓蒸汽流量必相應(yīng)減少，從而在設(shè)計(jì)上龐大的戶外蒸發(fā)器的面積可以按比例減小。


附圖1是現(xiàn)有的翅片式空氣冷油器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，2是開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，5是節(jié)流閥，6是翅片式空氣冷油器，7是蒸發(fā)器。附圖2是現(xiàn)有的水冷冷油器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，2是開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，5是節(jié)流閥，12是水冷油器，7是蒸發(fā)器。附圖3是本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，16是氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，22是聚氣筒。附圖4是本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(其中氟利昂蒸發(fā)冷油器為包括蒸發(fā)冷油器和氣液分離器二部件的結(jié)構(gòu))；圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，24是蒸發(fā)冷油器，25是氣液分離器，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，10是季節(jié)三通閥，11是氣道節(jié)流閥。附圖5是本發(fā)明的第三個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(其中氟利昂蒸發(fā)冷油器為筒式)； 圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，9是氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，10是季節(jié)三通閥，11是氣道節(jié)流閥，22是聚氣筒。附圖6是本發(fā)明的第四個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(其中氟利昂蒸發(fā)冷油器為板翅式)；圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，16是氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，10是季節(jié)三通閥，11是氣道節(jié)流閥，22是聚氣筒。附圖7是氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)的結(jié)構(gòu)示意正視圖；圖中的22是聚氣筒，23是矩形封頭。附圖8是附圖6的A-A向剖面圖；圖中的17是隔板，18是翅片，19是封條。附圖9是附圖6的B-B向剖面圖；圖中的17是隔板，18是翅片，19是封條，20是上孤形蓋，21是下弧形蓋，22是聚氣筒。
具體實(shí)施例方式附圖3所示的實(shí)施例中，I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，16是氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，22是聚氣筒。(一種只用于冬季開機(jī)供熱的機(jī)組，無季節(jié)三通閥和氣道節(jié)流閥)。其具體工作過程如下:驅(qū)動(dòng)機(jī)械I驅(qū)動(dòng)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸氣口從蒸發(fā)器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時(shí)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口經(jīng)由管道吸進(jìn)來自氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16中的中壓氟利昂蒸汽，將其一起壓縮到供暖必須溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力后進(jìn)入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進(jìn)入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環(huán)回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和液態(tài)氟利昂，油氣分離器4下部的高溫油則進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的板翅換熱器油通道側(cè)，被另一側(cè)中壓的氟利昂蒸發(fā)冷卻至低于40度，油在高壓力推動(dòng)下流出氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的出口噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口，以繼續(xù)其潤(rùn)滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經(jīng)第一節(jié)流閥13節(jié)流到一中間壓力(若氟利昂采用R134a，則此中間壓力為0.77Mpa其對(duì)應(yīng)飽和溫度30度)進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的氟利昂側(cè)吸熱蒸發(fā)以冷卻另一側(cè)的熱油至低于40度，中壓的氟利昂汽體從氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16頂部聚氣筒22出氣口經(jīng)管道進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口，氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16底部的中壓氟利昂液體經(jīng)第二節(jié)流閥8進(jìn)一步降壓，使其對(duì)應(yīng)的飽和溫度低于環(huán)境溫度，進(jìn)入蒸發(fā)器7蒸發(fā)，從環(huán)境大氣中吸熱成為低壓蒸汽，從蒸發(fā)器7出口進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸入口。附圖4所示的實(shí)施例中，圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，24是蒸發(fā)冷油器，25是氣液分離器，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，10是季節(jié)三通閥，11是氣道節(jié)流閥。其具體工作過程如下:驅(qū)動(dòng)機(jī)械I驅(qū)動(dòng)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸氣口從蒸發(fā)器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時(shí)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口通過季節(jié)三通閥10吸進(jìn)來自汽液分離器25的中壓氟利昂蒸汽，將其一齊壓縮到冷凝溫度65度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力(1.89Mpa)進(jìn)入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進(jìn)入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循·環(huán)回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和氟利昂液體。高壓油則進(jìn)入蒸發(fā)冷油器24，被另一側(cè)中壓的氟利昂蒸發(fā)冷卻至40度左右，在高壓力推動(dòng)下噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)口，以繼續(xù)其潤(rùn)滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經(jīng)第一節(jié)流閥13節(jié)流到0.77Mpa(其對(duì)應(yīng)飽和溫度30度)進(jìn)入蒸發(fā)冷油器24產(chǎn)生部分蒸發(fā)以冷卻油至40度左右，然后此氟利昂的兩相氣液混合物進(jìn)入汽液分離器25，氟利昂汽液混合物在氣液分離器25中旋轉(zhuǎn)分離，中壓的氟利昂氣體通過季節(jié)三通閥10進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口，中壓氟利昂液體經(jīng)第二節(jié)流閥8進(jìn)一步降壓，使其對(duì)應(yīng)的飽和溫度低于環(huán)境溫度，進(jìn)入蒸發(fā)器7蒸發(fā)，從環(huán)境大氣中吸熱成為蒸汽，從蒸發(fā)器7出口進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸入口。進(jìn)入夏季后室外溫度升到30多度，蒸發(fā)器7內(nèi)壓力上升，可能導(dǎo)致帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口處的機(jī)內(nèi)壓力會(huì)超過蒸發(fā)冷油器24的壓力，這將導(dǎo)致蒸發(fā)冷油器24的壓力上升甚至失去對(duì)油的冷卻作用。此時(shí)則應(yīng)使季節(jié)三通閥10轉(zhuǎn)向，切斷蒸汽進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口的通路，使此蒸汽通過氣道節(jié)流閥11直接進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口。氣道節(jié)流閥11的作用是限制此一通路的蒸汽流量不能過大，以保證蒸發(fā)器7中有合乎從大氣中吸熱所必須的流量。在附圖5所示的實(shí)施例中，圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，9是氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，10是季節(jié)三通閥，11是氣道節(jié)流閥，22是聚氣筒。其具體工作過程如下:驅(qū)動(dòng)機(jī)械I驅(qū)動(dòng)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸氣口從蒸發(fā)器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時(shí)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口通過季節(jié)三通閥10吸進(jìn)來自氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9中的中壓氟利昂蒸汽，將其一起壓縮到供暖必須溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力后進(jìn)入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進(jìn)入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環(huán)回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和液態(tài)氟利昂，油氣分離器4下部的高溫油則進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9中的傳熱管束內(nèi)，被管外側(cè)中壓的氟利昂蒸發(fā)冷卻至低于40度，油在高壓力推動(dòng)下流出氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9的冷油出口噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口，以繼續(xù)其潤(rùn)滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經(jīng)第一節(jié)流閥13節(jié)流到一中間壓力(若氟利昂采用R134a，則此中間壓力為0.77Mpa其對(duì)應(yīng)飽和溫度30度)進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9殼側(cè)吸熱蒸發(fā)以冷卻傳熱管束內(nèi)的熱油至低于40度，中壓的氟利昂汽體從氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9的聚氣筒22頂部氟利昂氣體出氣口經(jīng)管道通過季節(jié)三通閥10的導(dǎo)向，進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口，氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9底部的中壓氟利昂液體經(jīng)第二節(jié)流閥8進(jìn)一步降壓，使其對(duì)應(yīng)的飽和溫度低于環(huán)境溫度，進(jìn)入蒸發(fā)器7蒸發(fā)，從環(huán)境大氣中吸熱成為低壓蒸汽，從蒸發(fā)器7出口進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸入口。進(jìn)入夏季后室外溫度升到30多度，蒸發(fā)器7內(nèi)壓力上升，可能導(dǎo)致帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口處的機(jī)內(nèi)氟利昂壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度會(huì)接近或超過40度，這將導(dǎo)致氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9失去對(duì)油的冷卻作用。此時(shí)則應(yīng)使季節(jié)三通閥10轉(zhuǎn)向，切斷氟利昂蒸汽進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口的通路，使此蒸汽通過氣道節(jié)流閥11的控制進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口。利用氣道節(jié)流閥11的作用以保證氟利昂蒸發(fā)冷油器(筒式)9有足夠的冷卻能力，(氣道節(jié)流閥11的開口愈大，則對(duì)油的冷卻能力愈強(qiáng))同時(shí)也控制此一通路的蒸汽流量不能過大，以保證蒸發(fā)器7中有合乎從大氣中吸熱所必須的液體氟利昂流量。在附圖6所示的實(shí)施例中，參見附圖5中16及附圖6，附圖7，附圖8:圖中的I是驅(qū)動(dòng)機(jī)械，15是帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)，3是油氣分離器，4是冷凝器，13是第一節(jié)流閥，16是氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)，7是蒸發(fā)器，8是第二節(jié)流閥，10是季節(jié)三通閥，11是氣道節(jié)流閥，17是隔板，18是翅片，19是封條，20是上孤形蓋，21是下弧形蓋，22是聚氣筒，23是矩形封頭。其具體工作過 程如下:驅(qū)動(dòng)機(jī)械I驅(qū)動(dòng)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15，帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸氣口從蒸發(fā)器7的出氣口吸入低壓氟利昂蒸汽，同時(shí)帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口通過季節(jié)三通閥10吸進(jìn)來自氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16中的中壓氟利昂蒸汽，將其一起壓縮到供暖必須溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力后進(jìn)入油氣分離器3，高壓氟利昂蒸汽進(jìn)入冷凝器4，放出潛熱，將供暖循環(huán)回水加熱，而本身冷凝為高壓飽和液態(tài)氟利昂，油氣分離器4下部的高溫油則進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的板翅換熱器油通道側(cè)，被另一側(cè)中壓的氟利昂蒸發(fā)冷卻至低于40度，油在高壓力推動(dòng)下流出氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的出口噴入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口，以繼續(xù)其潤(rùn)滑密封及冷卻功能。冷凝器4下方的高壓氟利昂液體經(jīng)第一節(jié)流閥13節(jié)流到一中間壓力(若氟利昂采用R134a，則此中間壓力為0.77Mpa其對(duì)應(yīng)飽和溫度30度)進(jìn)入氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16的氟利昂側(cè)吸熱蒸發(fā)以冷卻另一側(cè)的熱油至低于40度，中壓的氟利昂氣體從氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16頂部聚氣筒22氟利昂氣體出氣口經(jīng)管道通過季節(jié)三通閥10的向上導(dǎo)向，進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口，氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16底部的中壓氟利昂液體經(jīng)第二節(jié)流閥8進(jìn)一步降壓，使其對(duì)應(yīng)的飽和溫度低于環(huán)境溫度，進(jìn)入蒸發(fā)器7蒸發(fā)，從環(huán)境大氣中吸熱成為低壓蒸汽，從蒸發(fā)器7出口進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓吸入口。進(jìn)入夏季后室外溫度升到30多度，蒸發(fā)器7內(nèi)壓力上升，可能導(dǎo)致帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口處的機(jī)內(nèi)氟利昂壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度會(huì)接近或超過40度，這將導(dǎo)致氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16失去對(duì)油的冷卻作用。此時(shí)則應(yīng)使季節(jié)三通閥10轉(zhuǎn)向，切斷氟利昂蒸汽進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的中間補(bǔ)氣口的通路，使此蒸汽通過氣道節(jié)流閥11的控制直接進(jìn)入帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)15的低壓進(jìn)氣口。利用氣道節(jié)流閥11的作用以保證氟利昂蒸發(fā)冷油器(板翅式)16有足夠的冷卻能力，(氣道節(jié)流閥11的開口愈大，則對(duì)油的冷卻能力愈強(qiáng))同時(shí)也控制此一通路的蒸汽流量不能過大， 以保證蒸發(fā)器7中有合乎從大氣中吸熱所必須的液體氟利昂流量。
權(quán)利要求
1.一種氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組，它包括驅(qū)動(dòng)機(jī)械、帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)、第一節(jié)流閥、第二節(jié)流閥、油氣分離器、蒸發(fā)器、冷凝器，其特征在于還包括氟利昂蒸發(fā)冷油器，所述氟利昂蒸發(fā)冷油器是一個(gè)一側(cè)為放熱的高溫?zé)嵊?，而另一?cè)為氟利昂吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生中壓蒸汽的換熱器，氟利昂蒸發(fā)冷油器與其周邊相連接的設(shè)備有五個(gè)進(jìn)出口:熱油進(jìn)口、冷油出口、氟利昂汽液進(jìn)口、氟利昂液體出口、氟利昂氣體出口，氟利昂蒸發(fā)冷油器的熱油進(jìn)口與油氣分離器的熱油出口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的冷油出口與帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽液進(jìn)口與第一節(jié)流閥的出口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂液體出口與第二節(jié)流閥進(jìn)口相連，氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂氣體出口和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組，其特征在于還包括季節(jié)三通閥和氣道節(jié)流閥，所述季節(jié)三通閥的進(jìn)氣口與氟利昂蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽體出氣口經(jīng)由管道連接，而季節(jié)三通閥有兩個(gè)出氣口:一個(gè)出氣口和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口連接，另一個(gè)出氣口和氣道節(jié)流閥的入口相連，氣道節(jié)流閥的出口經(jīng)由管道和帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連。
3.如權(quán)利要求1所述的氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組，其特征在于所述的氟利昂蒸發(fā)冷油器包括蒸發(fā)冷油器和氣液分離器，所述蒸發(fā)冷油器是一個(gè)全釬接板翅式換熱器，此全釬接板翅式換熱器有兩個(gè)通道，一個(gè)為油通道，而另一個(gè)為氟利昂氣液混合物的通道，蒸發(fā)冷油器的熱油進(jìn)口經(jīng)由管道與油氣分離器的熱油出口相連接，蒸發(fā)冷油器的冷油出口經(jīng)由管道與帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)的低壓進(jìn)氣口相連接，蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽液進(jìn)口和第一節(jié)流閥出口相連接，蒸發(fā)冷油器的氟利昂汽液出口與汽液分離器的氟利昂汽液進(jìn)口相連接，汽液分離器的氟利昂液體出口經(jīng)由管道和第二節(jié)流閥相連。
4.如權(quán)利要求1所述的氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組，其特征在于所述氟利昂蒸發(fā)冷油器其外型為一橫置筒，橫筒上有一聚氣筒，此二筒系為蒸發(fā)冷油器的殼體，聚氣筒上有中壓氟利昂汽體出口，橫置筒內(nèi)安放有傳熱管束。
5.如權(quán)利要求1所述的氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組，其特征在于所述氟利昂蒸發(fā)冷油器結(jié)構(gòu)為一橫置矩形板翅換熱器，所述板翅換熱器包括隔板、翅片、封條，上下弧形蓋，聚氣筒和封頭，板翅換熱器矩形兩端焊有的封頭為油的進(jìn)出口，上、下焊有連通和儲(chǔ)存氟利昂汽、液的密封弧形蓋，上弧形蓋上有一聚氣筒，聚氣筒上有中壓氟利昂汽體出口，翅片與隔板整體釬接，相鄰兩塊隔板與其中翅片形成多個(gè)小矩形水平通道，兩端各 有兩條封條封死。
6.如權(quán)利要求5所述的氟利昂蒸發(fā)冷油器回收螺桿壓縮機(jī)冷油器排熱的熱泵機(jī)組，其特征在于所述氟利昂側(cè)的傳熱的翅片的釬接方向與油側(cè)傳熱的翅片的方向垂直。
全文摘要
本發(fā)明系利用有中間補(bǔ)氣口的螺桿壓縮機(jī)，構(gòu)成一空氣源供暖熱泵循環(huán)，設(shè)備有驅(qū)動(dòng)機(jī)械、帶中間補(bǔ)氣口的開式螺桿壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、油氣分離器、冷凝器、其特征在于包括回收熱油放出熱量必需的中壓氟利昂蒸發(fā)冷油器，建立中壓所必需的第一、第二節(jié)流閥。被氟利昂蒸發(fā)冷油器回收熱量后產(chǎn)生的中壓氟利昂氣體進(jìn)入壓縮機(jī)的中間補(bǔ)氣口，對(duì)于一定的供暖需求，流入冷凝器的質(zhì)量流也是一定的，由于有了大量的中壓氟利昂汽體送入壓縮機(jī)中，故而維持進(jìn)入冷凝器一定蒸汽流所耗的功必會(huì)減少，不但回收了原來熱油排入大氣的熱量，減少了消耗功，而且降低了壓縮機(jī)排氣溫度，減少了從大氣中吸熱的蒸發(fā)器面積。
文檔編號(hào)F25B41/06GK103245135SQ20121035629
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者吳鍵 申請(qǐng)人:吳鍵