采用平行流換熱器的空氣源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，屬空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域。包括：壓縮機(jī)依次與四通換向閥、室外平行流換熱器、第一單向閥、熱力膨脹閥和第一氣液分離器連接，第一氣液分離器的液相出口經(jīng)管路依次與第二單向閥和室內(nèi)平行流換熱器連接，室內(nèi)平行流換熱器經(jīng)四通換向閥、第二氣液分離器回連至壓縮機(jī)；氣液分離器氣相出口經(jīng)管路回連至第二氣液分離器入口；氣液分離器液相出口經(jīng)第四單向閥連接至室外平行流換熱器與第一單向閥間；室內(nèi)平行流換熱器與第二單向閥間的管路經(jīng)第三單向閥連接至冷回收器的換熱通路入口。通過(guò)設(shè)置分離氣液制冷劑的第一氣液分離器，避免室外平行流換熱器內(nèi)制冷劑分布不均，提高室外平行流換熱器的換熱性能。
【專利說(shuō)明】采用平行流換熱器的空氣源熱泵系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種采用平行流換熱器的空氣源熱泵系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]平行流換熱器換熱性能高于傳統(tǒng)翅片管式換熱器20%?50%，可使熱泵空調(diào)器的制冷劑的充注量減少30%以上。此外，平行流換熱器具有采用全鋁材料、材料成本低、耐電化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。但是平行流換熱器作為蒸發(fā)器時(shí)，由于經(jīng)熱力膨脹閥后的制冷劑為氣液兩相，氣液兩相密度差別很大導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑分布不均，導(dǎo)致其換熱性能差，結(jié)霜惡化，嚴(yán)重制約了平行流換熱器在其在空氣源熱泵領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003]目前，針對(duì)平行流換熱器的分液不均勻問(wèn)題的解決措施重點(diǎn)在改變平行流換熱器的結(jié)構(gòu)，包括流體的入口位置、支管的數(shù)量、位置、幾何尺寸及插入深度以及在蒸發(fā)器集流管內(nèi)布置不同結(jié)構(gòu)的分流板。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):現(xiàn)有平行流換熱器作為蒸發(fā)器時(shí)的均液技術(shù)方案雖然通過(guò)改善平行流換熱器的結(jié)構(gòu)，雖提高了分液效果，但是制冷劑經(jīng)節(jié)流后的氣液兩相狀態(tài)并沒(méi)有發(fā)生實(shí)質(zhì)變化，因此導(dǎo)致?lián)Q熱器其均液性能的可靠性不能得到保障，仍會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)分液不均現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，通過(guò)氣液分離后再供給平行流換熱器的方式，能很好解決作為空氣源熱泵蒸發(fā)器的平行流換熱器內(nèi)制冷劑分布不均的問(wèn)題。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，包括:
[0007]壓縮機(jī)，經(jīng)管路依次與四通換向閥、室外平行流換熱器、第一單向閥、熱力膨脹閥和第一氣液分離器連接，所述第一氣液分離器的液相出口經(jīng)管路依次與第二單向閥和室內(nèi)平行流換熱器連接，所述室內(nèi)平行流換熱器經(jīng)所述四通換向閥、第二氣液分離器回連至所述壓縮機(jī)；
[0008]所述第一氣液分離器的氣相出口經(jīng)管路回連至所述第二氣液分離器的入口 ；
[0009]所述第一氣液分離器的液相出口經(jīng)管路、第四單向閥連接至所述室外平行流換熱器與第一單向閥之間；
[0010]所述室內(nèi)平行流換熱器與第二單向閥之間的管路經(jīng)第三單向閥連接至所述冷回收器的換熱通路的入口。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)在熱力膨脹閥后設(shè)置第一氣液分離器，可將氣液混合的制冷劑氣液分離后使液相制冷劑進(jìn)入室外平行流換熱器，從而避免氣液相制冷劑同時(shí)進(jìn)入室外平行流換熱器內(nèi)造成的制冷劑分布不均，保證了室外平行流換熱器作為空氣源熱泵蒸發(fā)器時(shí)的分液均勻性，提高了平行流換熱器的換熱性能，實(shí)現(xiàn)了提高平行流換熱器空氣源熱泵系統(tǒng)效率的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的空氣源熱泵系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖中各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的部件名稱為:1、壓縮機(jī)；2、；四通換向閥；3、室外平行流換熱器；4、第一單向閥；5、冷回收器；6、熱力膨脹閥；7、第一氣液分離器；8、第二單向閥；9、室內(nèi)平行流換熱器；10、第二氣液分離器；11、第三單向閥；12、第四單向閥。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，包括:壓縮機(jī)1，經(jīng)管路依次與四通換向閥2、室外平行流換熱器3、第一單向閥4、熱力膨脹閥6和第一氣液分離器7連接，第一氣液分離器7的液相出口經(jīng)管路依次與第二單向閥8和室內(nèi)平行流換熱器9連接，室內(nèi)平行流換熱器9經(jīng)四通換向閥2、第二氣液分離器10回連至壓縮機(jī)I ;
[0017]氣液分離器7的氣相出口經(jīng)管路回連至第二氣液分離器10的入口 ；
[0018]氣液分離器7的液相出口經(jīng)管路、第四單向閥12連接至室外平行流換熱器3與第一單向閥4之間；
[0019]室內(nèi)平行流換熱器9與第二單向閥8之間的管路經(jīng)第三單向閥11連接至冷回收器5的換熱通路的入口。
[0020]上述系統(tǒng)還包括:冷回收器5，該冷回收器5的換熱通路串接在第一單向閥4和熱力膨脹閥6之間；該及冷回收器5的冷量通路串接在氣液分離器7的氣相出口與第二氣液分離器10的入口之間。通過(guò)設(shè)置冷回收器對(duì)經(jīng)氣液分離器7所分離出的節(jié)流后的低溫氣相制冷劑的冷量進(jìn)行回收，經(jīng)冷量回收后的制冷劑再返回氣液分離器10入口，最終被吸入壓縮機(jī)，從而不降低系統(tǒng)的性能。
[0021]優(yōu)選的，上述系統(tǒng)中的壓縮機(jī)可采用變頻壓縮機(jī)。
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例提出一種采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，可以解決作為蒸發(fā)器的平行流換熱器分液不均的問(wèn)題，該空氣源熱泵系統(tǒng)如圖1所示由壓縮機(jī)1、四通換向閥2、室外平行流換熱器3、第一單向閥4、冷回收器5、熱力膨脹閥6、第一氣液分離器
7、第二單向閥8、室內(nèi)平行流換熱器9、第二氣液分離器10、第三單向閥11和第四單向閥12連接而成。
[0024]上述系統(tǒng)中，通過(guò)設(shè)置氣液分離器7，并將其布置于熱力膨脹閥后，對(duì)節(jié)流后的兩相制冷劑進(jìn)行氣液分離，保證進(jìn)入作為蒸發(fā)器的室外平行流換熱器3的制冷劑為單一液相；為了不降低系統(tǒng)地性能，對(duì)經(jīng)氣液分離器7所分離出的節(jié)流后的低溫氣相制冷劑的冷量進(jìn)行回收，增設(shè)冷回收器5，經(jīng)冷量回收后的制冷劑再返回氣液分離器10入口，最終被吸入壓縮機(jī)。
[0025]該系統(tǒng)的幾種運(yùn)行模式如下:
[0026](I)制冷模式:
[0027](11)制冷劑環(huán)路:
[0028]來(lái)自氣液分離器10的制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后經(jīng)過(guò)四通換向閥2進(jìn)入室外平行流換熱器3放熱冷凝后，流經(jīng)第一單向閥4進(jìn)入冷回收器5的換熱通路；在冷回收器5內(nèi)，與來(lái)自第一氣液分離器7的低溫制冷劑氣體換熱過(guò)冷，然后經(jīng)熱力膨脹閥6進(jìn)行節(jié)流降壓；節(jié)流降壓后的制冷劑進(jìn)入第一氣液分離器7 ;其中，分離出的低溫氣體制冷劑流經(jīng)冷回收器5的冷量通路，與來(lái)自室外平行流換熱器3制冷劑進(jìn)行熱交換后到達(dá)第二氣液分離器10的入口 ；從第一氣液分離器7分離出來(lái)的單相液體制冷劑經(jīng)過(guò)第二單向閥8后進(jìn)入室內(nèi)平行流換熱器9向室內(nèi)釋放冷量，然后再經(jīng)過(guò)四通換向閥2，在第二氣液分離器10入口與來(lái)自冷回收器5的制冷劑混合，然后在進(jìn)入壓縮機(jī)I被壓縮。
[0029](2)制熱模式
[0030]來(lái)自氣液分離器10的制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后經(jīng)過(guò)四通換向閥2進(jìn)入室內(nèi)平行流換熱器9放熱冷凝后，流經(jīng)第三單向閥11進(jìn)入冷回收器5的換熱通路；在冷回收器5內(nèi)，與來(lái)自第一氣液分離器7的低溫制冷劑氣體換熱過(guò)冷，然后經(jīng)熱力膨脹閥6進(jìn)行節(jié)流降壓；節(jié)流降壓后的制冷劑進(jìn)入氣液分離器7。其中，分離出低溫氣體制冷劑流經(jīng)冷回收器5，與來(lái)自室內(nèi)平行流換熱器9制冷劑進(jìn)行熱交換后到達(dá)第二氣液分離器10的入口 ；從第一氣液分離器7分離出來(lái)的單相液體制冷劑經(jīng)過(guò)第四單向閥12后進(jìn)入室外平行流換熱器3從室外吸收熱量，然后再經(jīng)過(guò)四通換向閥2，在第二氣液分離器10入口與來(lái)自冷回收器5的冷量通路的制冷劑混合，然后在進(jìn)入壓縮機(jī)I被壓縮。
[0031]本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置第一氣液分離器對(duì)氣液混合制冷劑進(jìn)行氣液分離，使液相制冷劑進(jìn)入平行流換熱器(如室外平行流換熱器及室內(nèi)平行流換熱器)，保證了平行流換熱器作為空氣源熱泵蒸發(fā)器時(shí)的分液均勻性，提高平行流換熱器的換熱性能，實(shí)現(xiàn)了提高平行流換熱器空氣源熱泵系統(tǒng)效率的目的。
[0032]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括: 壓縮機(jī)(I)，經(jīng)管路依次與四通換向閥(2)、室外平行流換熱器(3)、第一單向閥(4)、熱力膨脹閥(6)和第一氣液分離器(7)連接，所述第一氣液分離器(7)的液相出口經(jīng)管路依次與第二單向閥(8)和室內(nèi)平行流換熱器(9)連接，所述室內(nèi)平行流換熱器(9)經(jīng)所述四通換向閥(2)、第二氣液分離器(10)回連至所述壓縮機(jī)(I)； 所述氣液分離器(7)的氣相出口經(jīng)管路回連至所述第二氣液分離器(10)的入口 ； 所述氣液分離器(7)的液相出口經(jīng)管路、第四單向閥(12)連接至所述室外平行流換熱器⑶與第一單向閥⑷之間； 所述室內(nèi)平行流換熱器(9)與第二單向閥(8)之間的管路經(jīng)第三單向閥(11)連接至所述冷回收器(5)的換熱通路的入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，還包括:冷回收器(5)，該冷回收器(5)的換熱通路串接在所述第一單向閥(4)和熱力膨脹閥(6)之間；該冷回收器(5)的冷量通路串接在所述氣液分離器(7)的氣相出口與所述第二氣液分離器(10)的入口之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用平行流換熱器為蒸發(fā)器的空氣源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機(jī)采用變頻壓縮機(jī)。
【文檔編號(hào)】F25B13/00GK104315744SQ201410653365
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】胡文舉, 王夢(mèng)圓, 史永征, 高巖, 那威, 李德英 申請(qǐng)人:北京建筑大學(xué)