一种船用水源热泵冷热水机组的制作方法

本发明涉及船用冷热水机组领域，具体是一种船用水源热泵冷热水机组。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，船员以及乘客对船用空调舒适性要求愈来愈高。目前我国船用空调存在性能差、体积笨重、使用维护不便、成本高、可靠性差等缺陷。船用水源热泵机组制冷制热切换有两种模式，一种是采用四通换向阀切换，另一种是采用水源侧和使用侧水路切换。第一种模式在采用四通换向阀切换的同时，辅助采用一个膨胀阀及四个单向阀实现制冷及制热循环，或辅助采用两个膨胀阀及两个单向阀实现制冷及制热循环，成本高且可靠性差。第二种模式操作需要手动操作，且容易误操作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种船用水源热泵冷热水机组，以解决现有技术船用水源冷热机组切换工作模式存在的问题，并实现船用水源热泵冷热水机组制冷及制热切换，同时也实现干燥过滤器在线更换，达到船用水源热泵冷热水机组运转可靠、高效、成本低的目的。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种船用水源热泵冷热水机组，包括制冷循环系统，所述制冷循环系统包括压缩机、水源侧换热器、干燥过滤器、膨胀阀、储液器、使用侧换热器、气液分离器，其中，水源侧换热器采用耐海水腐蚀型套管换热器，使用侧换热器采用不锈钢板式换热器，储液器为双向储液器，膨胀阀为热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管、节流孔板中的任意一种。

还包括四通换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一截止阀、第二截止阀、电磁阀、压差传感器，所述四通换向阀具有四个阀口，所述制冷循环系统中，压缩机的出口通过管路与四通换向阀的第一个阀口连接，四通换向阀第二个阀口通过管路与水源侧换热器的制冷剂流道一端连接，水源侧换热器的制冷剂流道另一端通过管路与第一截止阀一端连接，第一截止阀另一端通过管路与干燥过滤器一端连接，干燥过滤器另一端通过管路与第二截止阀一端连接，第二截止阀另一端通过管路与膨胀阀一端连接；所述电磁阀断电时常闭、通电时打开，电磁阀一端通过管路旁路连通至水源侧换热器、第一截止阀之间管路，电磁阀另一端通过管路旁路连通至第二截止阀、膨胀阀之间管路。压差传感器并联连通于所述干燥过滤器。

膨胀阀另一端通过管路与第一单向阀的出口端连接，第一单向阀的进口端通过管路与储液器内连通，储液器内还通过管路与使用侧换热器的制冷剂流道一端连接，所述第二单向阀的出口端通过管路旁路连通至储液器、使用侧换热器之间管路，第二单向阀的进口端通过管路旁路连通至膨胀阀、第一单向阀之间管路，所述使用侧换热器的制冷剂流道另一端通过管路与四通换向阀的第四个阀口连接，四通换向阀的第三个阀口通过管路与气液分离器进口连接，气液分离器出口通过管路与压缩机的进口端连接。

本发明中，水源侧换热器在机组制冷时作为冷凝器换热作用，而在机组制热时则作为蒸发器换热用。

为了达到对四通换向阀及电磁阀的控制，实现对系统中介质流向的控制，干燥过滤器两端设有压差传感器，压差传感器与外部控制器的输入端电连接，外部控制器的输出端与所述电磁阀输入端电连接。电磁阀为常闭电磁阀，当其通电时，电磁阀即打开；断电时，电磁阀关闭，达到对系统中介质的流向的控制。

本发明的有益效果：

1、本发明在膨胀阀和储液器之间串联第一单向阀，在膨胀阀的出口与使用侧换热器的入口之间并接第二单向阀，实现了制热模式下储液功能。

2、本发明在干燥过滤器两端设置压差传感器，在干燥过滤器堵塞时，通过控制器改变制冷剂流向，不影响系统正常工作，同时可在线更换干燥过滤器。

3、本发明制造成本低、实用价值高、操作简便，实现了一机多用。

附图说明

图1为本发明结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明一种船用水源热泵冷热水机组，包括有压缩机1，四通换向阀2、水源侧换热器3、第一截止阀41、第二截止阀42、干燥过滤器5、压差传感器6、电磁阀7、膨胀阀8、第一单向阀91、第二单向阀92、储液器10、使用侧换热器11、气液分离器12。

压缩机1的出口与四通换向阀2的第一个阀口2a连接，四通换向阀2的第二个阀口2b依次与水源侧换热器3、第一截止阀41、干燥过滤器5、第二截止阀42、膨胀阀8、第一单向阀91、储液器10、使用侧换热器11、四通换向阀2的第四个阀口2d连接；四通换向阀2的第三个阀口2c与气液分离器12进口连接，气液分离器12的出口与压缩机1的进口连接，由此构成制冷循环系统。

第二单向阀92的出口端通过管路旁路连通至储液器10、使用侧换热器11之间管路，第二单向阀92的进口端通过管路旁路连通至膨胀阀8、第一单向阀91之间管路。干燥过滤器5的两端之间连通安装有压差传感器6，压差传感器6的输出端与外部控制器的输入端电连接，外部控制器的输出端与电磁阀7的输入端电连接。电磁阀7为断电常闭、通电打开的电磁阀。

本发明中，水源侧换热器3采用耐海水腐蚀型套管换热器，所述使用侧换热器11采用不锈钢板式换热器，储液器10为双向储液器。膨胀阀8可为电子膨胀阀、或毛细管、或节流孔板。

本发明的具体工作原理与过程如下：

制冷模式：制冷剂从压缩机1的出口排出，经过四通换向阀2的第二个阀口2b、水源侧换热器3、第一截止阀41、干燥过滤器5、第二截止阀42、膨胀阀8，经过第二单向阀92、使用侧换热器11及四通换向阀2的第四个阀口2d,再从四通换向阀2的第三个阀口2c及气液分离器12流回压缩机1中，完成一个制冷循环。这种模式下，水源侧换热器3作为冷凝器换热作用，向海水中释放热量，使用侧换热器11作为蒸发器制取低温的循环水。该模式下第一单向阀91不通。此外，若干燥过滤器5堵塞，压差传感器6反馈给控制器，驱动电磁阀7打开，不影响系统正常制冷。

制热模式：制冷剂从压缩机1的出口排出，经过四通换向阀2的第四个阀口2d、使用侧换热器11、储液器10，经过第一单向阀91、膨胀阀8、第二截止阀42、干燥过滤器5、第一截止阀41、水源侧换热器3及四通换向阀2的第二个阀口2b,再从四通换向阀2的第三个阀口2c及气液分离器12流回压缩机1中，完成一个制热循环。这种模式下，水源侧换热器3作为蒸发器换热作用，从海水中吸取热量，使用侧换热器11作为冷凝器制取高温的循环水。该模式下第二单向阀92不通。同制冷模式，若干燥过滤器5堵塞，压差传感器6反馈给控制器，驱动电磁阀7打开，不影响系统正常制热。

使用者可根据不同的季节选择不同运行模式，船用水源热泵冷热水机组会自动切换至所选模式。当系统中脏污堵塞干燥过滤器时，压差传感器会将信息反馈至控制器，打开电磁阀旁路，实现了在线切换，此时将干燥过滤器两端的第一截止阀及第二截止阀关闭，即可更换干燥过滤器。

以上所述的实施例仅仅是对本专利的优选实施方式进行描述，并非对本专利的范围进行限定，在不脱离本专利设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

1.一种船用水源热泵冷热水机组，包括制冷循环系统，所述制冷循环系统包括压缩机、水源侧换热器、干燥过滤器、膨胀阀、储液器、使用侧换热器、气液分离器，其特征在于：还包括四通换向阀、第一单向阀、第二单向阀，所述四通换向阀具有四个阀口，所述制冷循环系统中，压缩机的出口通过管路与四通换向阀的第一个阀口连接，四通换向阀第二个阀口通过管路与水源侧换热器的制冷剂流道一端连接，水源侧换热器的制冷剂流道另一端通过管路与干燥过滤器一端连接，干燥过滤器另一端通过管路与膨胀阀一端连接，膨胀阀另一端通过管路与第一单向阀的出口端连接，第一单向阀的进口端通过管路与储液器内连通，储液器内还通过管路与使用侧换热器的制冷剂流道一端连接，所述第二单向阀的出口端通过管路旁路连通至储液器、使用侧换热器之间管路，第二单向阀的进口端通过管路旁路连通至膨胀阀、第一单向阀之间管路，所述使用侧换热器的制冷剂流道另一端通过管路与四通换向阀的第四个阀口连接，四通换向阀的第三个阀口通过管路与气液分离器进口连接，气液分离器出口通过管路与压缩机的进口端连接。

2.根据权利要求1所述的一种船用水源热泵冷热水机组，其特征在于：还包括第一截止阀、第二截止阀、电磁阀，所述第一截止阀连通接入至水源侧换热器、干燥过滤器之间管路，第二截止阀连通接入至干燥过滤器、膨胀阀之间管路，所述电磁阀断电时常闭，电磁阀一端通过管路旁路连通至水源侧换热器、第一截止阀之间管路，电磁阀另一端通过管路旁路连通至第二截止阀、膨胀阀之间管路。

3.根据权利要求2所述的一种船用水源热泵冷热水机组，其特征在于：还包括压差传感器，压差传感器并联连通于所述干燥过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种船用水源热泵冷热水机组，其特征在于：所述水源侧换热器采用耐海水腐蚀型套管换热器。

5.根据权利要求1所述的一种船用水源热泵冷热水机组，其特征在于：所述使用侧换热器采用不锈钢板式换热器。

6.根据权利要求1所述的一种船用水源热泵冷热水机组，其特征在于：所述储液器为双向储液器。

7.根据权利要求1所述的一种船用水源热泵冷热水机组，其特征在于：所述膨胀阀为热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管、节流孔板中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种船用水源热泵冷热水机组，包括压缩机，压缩机的出口通过四通换向阀与水源侧换热器、第一截止阀、干燥过滤器、第二截止阀、膨胀阀、第一单向阀、储液器、使用侧换热器、气液分离器依次连接；所述水源侧换热器的出口与膨胀阀的入口之间并接电磁阀；所述膨胀阀的出口与使用侧换热器的入口之间并接第二单向阀；所述干燥过滤器两端设置压差传感器。实现船用水源热泵冷热水机组分别制冷、制热，同时也实现干燥过滤器在线更换，达到船用水源热泵冷热水机组运转可靠、高效、一机多用的目的。

技术研发人员：魏超;王建
受保护的技术使用者：合肥天鹅制冷科技有限公司
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021.08.24