CN201100796Y - 使用组合节流装置的热泵机组 - Google Patents

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白俊文
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Abstract

本实用新型涉及寒冷地区热泵空调机组在制热和制冷时能够稳定高效运行的节流装置，它由压缩机、换向阀、气液分离器、室内换热器、储液器、闪蒸器和室外换热器通过管道连接而成，本实用新型通过三个节流装置组件的优化组合，增加了热泵***运行的稳定性和使用范围；提高了空气源热泵在低温环境下的制热能力；减小了制热量随环境温度降低的衰减量。同时又使结构简化，成本降低。

Description

使用组合节流装置的热泵机组
技术领域
本实用新型涉及空调节能技术领域，特别是寒冷地区热泵空调机组在制热和制冷时能够稳定高效运行的节流装置。
背景技术
在低温环境下，有多种因素导致了空气源热泵制热能力不足，制热能力衰减的。其原因可归纳为制冷剂流量减少、排气温度过高、压缩比增大、结霜问题、压缩功耗减小、***的静态设计导致低温工况下节流元件严重不匹配等等。现有热泵***中，在制热工况和制冷工况共用一个节流装置，满足了空气源热泵冷水机组的制热性能系数指标(COP)之后，并不能保证该热泵机组在制冷工况下是节能的，即不能保证满足制冷性能系数(COP)的要求。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种提高空气源热泵在低温环境下的制热能力、减小制热量随环境温度降低的衰减量的使用组合节流装置的热泵机组。
按照本实用新型提供的技术方案，使用组合节流装置的热泵机组包括压缩机、换向阀、室内换热器、闪蒸器、室外换热器，所述部件通过管道连接，其特征在于，所述的使用组合节流装置的热泵机组包括一个节流装置，所述节流装置包含制热节流装置、制冷节流装置及共用节流装置，所述的制热节流装置位于所述闪蒸器前的管道上，所述制冷节流装置位于所述热泵机组的制冷回路上，所述共用节流装置位于所述热泵机组的制热和制冷共用回路上。
所述的制热节流装置和共用节流装置共同完成制热循环节流过程；所述制冷节流装置和共用节流装置共同完成制冷循环节流过程；所述共用节流装置为热泵***制热循环和制冷循环共用节流装置。
所述制热节流装置为单一的毛细管与多根串联有电磁阀的毛细管并联形成；通过电磁阀的开启和断开来控制每一根毛细管的流通或者断路。所述的制冷节流装置由毛细管单独构成。所述的共用节流装置由电子膨胀阀与毛细管串联或并联连接而成；其中，毛细管上设有制热单向阀。
制热节流装置用单个电子膨胀阀或单根毛细管构成；或者由电子膨胀阀和毛细管串联或并联组成。制冷节流装置由电子膨胀阀和毛细管串联或并联组成。共用节流装置由单个电子膨胀阀或单根毛细管形成。组合节流装置中单个节流元件为热力膨胀阀。
使用组合节流装置的热泵机组包括压缩机、换向阀、室内换热器、储液器、闪蒸器、室外换热器、气液分离器、制热节流装置、制冷节流装置、共用节流装置。压缩机排气口通过管道及换向阀与室外换热器相接，室外换热器通过管道以及制冷节流装置和制冷单向阀与储液器相接，制冷单向阀由室外换热器向储液器单向连通，储液器通过管道与室内换热器相接，室内换热器上接出的管道连接在换向阀上，换向阀通过管道与气液分离器连接，气液分离器通过管道与压缩机吸气口连接，在制冷节流装置和制冷单向阀两端的管道上并联制热节流装置、闪蒸器和制热单向阀，制热单向阀设置在闪蒸器底端处伸出的管道上并由闪蒸器向室外换热器单向连通，闪蒸器与压缩机补气口由管道以及在该管道上设置的闪蒸器向压缩机单向连通的辅路单向阀相接，在室外换热器与制冷单向阀之间的管道上设有过滤器和共用节流装置。其特征是：在储液器与闪蒸器之间的管道上设有制热节流装置，制冷节流装置与制热节流装置和闪蒸器呈并联连接，该闪蒸器与制热单向阀串联，该制冷节流装置与制冷单向阀串联，在流入制冷节流装置的管道与流出制热单向阀之间的管道的交接处与过滤器之间的管道上设有共用节流装置。
本实用新型通过三个节流装置组件的优化组合，增加了热泵***运行的稳定性和使用范围；提高了空气源热泵在低温环境下的制热能力；减小了制热量随环境温度降低的衰减量。同时又使结构简化，成本降低。通过上述三个节流装置组件的优化组合的实施方案，在制热工况下，空气源热泵机组的每个控制温度点都得到了优化，可增加空气源热泵机组在寒冷地区的稳定性和使用范围，提高制热能力，减小制热量随环境温度降低的衰减量。在制冷工况下，制冷回路串联的制冷节流装置又可以解决共用节流装置(按制热工况优先选择)与***不匹配的问题。使得节流装置可以同时兼顾制冷和制热两种工况。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型中的制热节流装置的结构示意图。
图3是本实用新型中的制冷节流装置的结构示意图。
图4是本实用新型中的共用节流装置的结构示意图。
具体实施方式
如图所示：使用组合节流装置的热泵机组包括压缩机1、换向阀2、室内换热器3、储液器4、闪蒸器7、室外换热器10、气液分离器11、制热节流装置13、制冷节流装置14、共用节流装置15。压缩机1排气口通过管道与换向阀2以及室外换热器10相接，室外换热器10通过管道制冷单向阀9与储液器4相接，制冷单向阀9由室外换热器10向储液器4单向连通，储液器4通过管道与室内换热器3相接，室内换热器3上接出的管道连接在换向阀2上，换向阀2与气液分离器11相连，气液分离器11与压缩机1吸气口相连。在制冷单向阀9两端的管道上并联闪蒸器7和制热单向阀8，制热单向阀8设置在闪蒸器7底端处伸出的管道上并由闪蒸器7向室外换热器10单向连通，闪蒸器7与压缩机1通过管道以及在该管道上设置的闪蒸器7向压缩机1单向连通的辅路单向阀12相接，在室外换热器10与制冷单向阀9之间的管道上设有过滤器6，在储液器4与闪蒸器7之间的管道上设有制热节流装置13，在制热节流装置13和储液器4之间的管道上、制热单向阀8和过滤器6之间的管道上架设制冷节流装置14，该制冷节流装置14与制冷单向阀9串联，在流入制冷节流装置14的管道与流出制热单向阀8之间的管道的交接处与过滤器6之间的管道上设有共用节流装置15，在流出制冷单向阀9的管道与流入制热节流装置13的管道的交接处与储液器4之间的管道上设有过滤器5，换向阀2为四通换向阀，如图1所示。
空气源热泵制热循环(图1中双箭头所示)：高温高压制冷剂从压缩机1排出通过四通换向阀2进入室内换热器3；在室内换热器3进行热量交换后进入储液器4；制热节流装置13连接储液器4和闪蒸器7，制冷剂液体经制热节流装置13完成一次节流后进入闪蒸器7，在闪蒸器7内饱和制冷剂蒸汽通过辅路单向阀12由补气口进入压缩机1，制冷剂液体通过共用节流装置15完成二次节流后进入室外换热器10，制冷剂通过室外换热器10吸收热量后，通过四通换向阀2后进入气液分离器11被压缩机1吸入。完成一次制热循环。
空气源热泵制冷循环(图1中单箭头所示)：高温高压制冷剂从压缩机1排出通过四通换向阀2进入室外换热器10；在室外换热器10进行热量交换后经共用节流装置15完成一次节流，再通过制冷节流装置14完成二次节流后进入储液器4后流入室内换热器3，制冷剂通过室内换热器3吸收热量后，通过四通换向阀2后进入气液分离器11被压缩机1吸入。完成一次制冷循环。
本***的特点在于制热节流装置13和共用节流装置15共同完成制热循环节流过程；制冷节流装置14和共用节流装置15共同完成制冷循环节流过程。共用节流装置15为热泵***制热循环和制冷循环共用节流装置。该节流装置的布置形式解决了目前存在的***匹配时制热工况和制冷工况不能兼顾的问题。
本实用新型组合节流装置可以有多个具体实施方案，其中五个实施例表述如下：
实施例1
如图2、3和4所示，本实用新型中的节流装置包括：制热节流装置13、制冷节流装置14、共用节流装置15。其中，制热节流装置13最好为毛细管18与多根串联有电磁阀19的毛细管18并联的组合节流装置，如图2所示；制冷节流装置14为毛细管18单独构成，如图3所示；共用节流装置15为电子膨胀阀16与毛细管18并联。其中，毛细管的设有制热单向阀17。如图4所示。这样的组合方式解决了电子膨胀阀16满足制热工况，但在制冷工况下不匹配的问题。
实施例2
实施例1中制热节流装置13用单个电子膨胀阀16代替，或单根毛细管18代替。以及所述电子膨胀阀16和毛细管18串联或并联组成。
实施例3
实施例1中制冷节流装置14用单个毛细管18代替，以及所述电子膨胀阀16和毛细管18串联或并联组成。
实施例4
实施例1中共用节流装置15用单个电子膨胀阀16代替，或单根毛细管18代替。以及所述电子膨胀阀16和毛细管18串联或并联组成。
实施例5
上述实施例中单个节流元件用热力膨胀阀代替。
虽然本实用新型的五个较佳实施例已在附图中描绘，仍然需要理解的是，本实用新型并不局限于被披露的实施例，在本实用新型精神的前体下作许多重新安排、修改和替代，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种使用组合节流装置的热泵机组，包括压缩机(1)、换向阀(2)、室内换热器(3)、闪蒸器(7)、室外换热器(10)，所述部件通过管道连接，其特征在于，所述的使用组合节流装置的热泵机组包括一个节流装置，所述节流装置包含制热节流装置(13)、制冷节流装置(14)及共用节流装置(15)，所述的制热节流装置(13)位于所述闪蒸器(7)前的管道上，所述制冷节流装置(14)位于所述热泵机组的制冷回路上，所述共用节流装置(15)位于所述热泵机组的制热和制冷共用回路上。
2、根据权利要求1所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，所述的制热节流装置(13)和共用节流装置(15)共同完成制热循环节流过程；所述制冷节流装置(14)和共用节流装置(15)共同完成制冷循环节流过程；所述共用节流装置(15)为热泵***制热循环和制冷循环共用节流装置。
3、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，所述制热节流装置(13)为单一的毛细管(18)与多根串联有电磁阀(19)的毛细管(18)并联形成；通过电磁阀(19)的开启和断开来控制每一根毛细管(18)的流通或者断路。
4、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，所述的制冷节流装置(14)由毛细管(18)单独构成。
5、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，所述的共用节流装置(15)由电子膨胀阀(16)与毛细管(18)串联或并联连接而成；其中，毛细管(18)上设有制热单向阀(17)。
6、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，制热节流装置(13)用单个电子膨胀阀(16)或单根毛细管(18)构成；或者由电子膨胀阀(16)和毛细管(18)串联或并联组成。
7、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，制冷节流装置(14)由电子膨胀阀(16)和毛细管(18)串联或并联组成。
8、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，共用节流装置(15)由单个电子膨胀阀(16)或单根毛细管(18)形成。
9、根据权利要求2所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，组合节流装置中单个节流元件为热力膨胀阀。
10、根据权利要求1所述的使用组合节流装置的热泵机组，其特征在于，压缩机(1)的排气口通过管道与换向阀(2)以及室外换热器(10)相接，室外换热器(10)通过管道制冷单向阀(9)与储液器(4)相接，制冷单向阀(9)由室外换热器(10)向储液器(4)单向连通，储液器(4)通过管道与室内换热器(3)相接，室内换热器(3)上接出的管道连接在换向阀(2)上，换向阀(2)与气液分离器(11)相连，气液分离器(11)与压缩机(1)的吸气口相连；在制冷单向阀(9)两端的管道上并联闪蒸器(7)和制热单向阀(8)，制热单向阀(8)设置在闪蒸器(7)底端处伸出的管道上，并由闪蒸器(7)向室外换热器(10)单向连通，闪蒸器(7)与压缩机(1)通过管道以及在该管道上设置的闪蒸器(7)向压缩机(1)单向连通的辅路单向阀(12)相接，在室外换热器(10)与制冷单向阀(9)之间的管道上设有过滤器(6)，在储液器(4)与闪蒸器(7)之间的管道上设有制热节流装置(13)，在制热节流装置(13)和储液器(4)之间的管道上、制热单向阀(8)和过滤器(6)之间的管道上架设制冷节流装置(14)，该制冷节流装置(14)与制冷单向阀(9)串联，在流入制冷节流装置(14)的管道与流出制热单向阀(8)之间的管道的交接处与过滤器(6)之间的管道上设有共用节流装置(15)，在流出制冷单向阀(9)的管道与流入制热节流装置(13)的管道的交接处与储液器(4)之间的管道上设有过滤器(5)，换向阀(2)为四通换向阀。
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