本發(fā)明涉及制冷制熱設備領域,尤其是涉及一種熱泵機組。
背景技術:
常用的熱泵機組中,機組運行制冷時,循環(huán)流程是:壓縮機→油分離器→四通閥→翅片換熱器→電子膨脹閥→蒸發(fā)器→四通閥→氣液分離器→壓縮機。機組運行制熱時,循環(huán)流程是:壓縮機→油分離器→四通閥→蒸發(fā)器→電子膨脹閥→翅片換熱器→四通閥→氣液分離器→壓縮機。機組通過蒸發(fā)器中的循環(huán)水把機組的冷或熱量不斷的輸送給空調末端系統(tǒng),達到制冷和制熱的目的。
傳統(tǒng)的風冷熱泵機組,無論在制冷還是制熱時,循環(huán)都會經過油分離器和氣液分離器。高壓側的油分離器會導致機組排氣壓力升高,增加機組能耗。低壓側的氣液分離器造成壓縮機吸氣壓力降低,機組制冷量下降。且機組系統(tǒng)復雜,增加了制造的難度。
技術實現要素:
本發(fā)明旨在解決現有技術中存在的技術問題。為此,本發(fā)明旨在提供一種熱泵機組,熱泵機組結構簡單且降低降壓側損失,提升機組制冷量和效率。
根據本發(fā)明實施例的熱泵機組,包括:壓縮機,所述壓縮機具有排氣口和回氣口;換向組件,所述換向組件設有第一閥口、第二閥口、第三閥口和第四閥口,第一閥口與第三閥口和第四閥口中的其中一個連通,第二閥口與所述第三閥口和所述第四閥口中的另一個連通,所述第一閥口與所述排氣口連通,所述第二閥口與所述回氣口連通;目標換熱器和室外換熱器,所述目標換熱器的一端與所述第四閥口相連,所述室外換熱器的一端與所述第三閥口相連;節(jié)流元件,所述節(jié)流元件串聯連接在所述目標換熱器和所述室外換熱器之間;氣液分離器,所述氣液分離器串聯連接在所述換向組件與所述室外換熱器之間,所述氣液分離器包括:殼體、第一進出管和第二進出管,所述殼體的內腔包括分離腔,所述分離腔形成以軸線沿上下方向延伸的回轉腔體,所述殼體的底端設有連通所述分離腔的回油口,所述第一進出管和所述第二進出管連接在所述殼體上,所述第一進出管沿切線方向與所述分離腔相連通以形成連通口,所述第二進出管從所述殼體的頂端伸入到所述內腔內,且所述第二進出管的伸入所述內腔的管口位于所述連通口的下方,其中,所述第一進出管與所述第三閥口相連,所述第二進出管與所述室外換熱器相連。
根據本發(fā)明實施例的熱泵機組,通過在換向組件與室外換熱器之間設置氣液分離器,從而可提高機組制冷時的油分效率,解決了機組退出除霜或制冷模式轉制熱模式運行時的帶液問題,降低降壓側損失,提升機組制冷量和效率。
在一些實施例中,所述目標換熱器為水側換熱器,所述水側換熱器具有第一冷媒接口、第二冷媒接口和第三冷媒接口,所述第一冷媒接口與所述第四閥口連通,所述第二冷媒接口和第三冷媒接口分別與所述節(jié)流元件相連,所述熱泵機組還包括:第一單向閥,所述第一單向閥設在所述節(jié)流元件與所述第二冷媒接口之間以使冷媒向所述水側換熱器單向流動;第二單向閥,所述第二單向閥設在所述節(jié)流元件與所述第三冷媒接口之間以使冷媒向所述節(jié)流元件單向流動。
在一些實施例中,所述氣液分離器的所述回油口與所述壓縮機的所述回氣口相連??蓪⒎蛛x出的潤滑油通過回油口回輸到壓縮機中,這樣設置回油非常簡單。
具體地,所述氣液分離器的所述回油口與所述壓縮機的所述回氣口之間串聯有控制閥。從而提高回油的可控性。
在一些實施例中,所述第二進出管的伸入所述內腔的管段高度大于等于所述內腔的最大內徑。
在一些實施例中,所述殼體形成為等截面的圓管,所述第二進出管的伸入所述內腔的管段形成為與所述殼體同軸的圓管。這樣氣液分離器的結構較簡單,加工成本較低。將第二進出管與殼體同軸設置,有利于引導流入的油氣混合物作螺旋運動,保證氣液分離效果。
在一些實施例中,所述連通口鄰近所述殼體的頂端設置。由此,可避免氣液分離器內的液體從第一進出管流出,當油氣混合物從第一進出管流入且氣態(tài)冷媒從第二進出管排出時,可提高氣態(tài)冷媒的純度。
在一些實施例中,所述殼體、所述第一進出管和所述第二進出管分別為直管,所述第一進出管的中心軸線與所述殼體的軸線相垂直。
在一些實施例中,所述第一進出管和所述第二進出管分別焊接連接在所述殼體上。從而提高氣液分離器結構連接可靠性及密封性。
在一些實施例中,當冷媒從所述第一進出管流入所述殼體內時,所述冷媒的流速大于等于8m/s。當油氣混合物從第一進出管流入氣液分離器時,可保證油氣混合物能夠充分進行離心螺旋運動,保證氣液分離效果。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據本發(fā)明實施例的氣液分離器的結構示意圖;
圖2是根據本發(fā)明實施例的氣液分離器的俯視示意圖;
圖3是根據本發(fā)明實施例的熱泵機組的結構示意圖。
附圖標記:
熱泵機組100、
壓縮機1、排氣口11、回氣口12、
室外換熱器2、風機21、
目標換熱器3、外殼31、第一冷媒接口311、第二冷媒接口312、第三冷媒接口313、進水口314、出水口315、
節(jié)流元件4、
換向組件6、第一閥口A、第二閥口B、第三閥口C、第四閥口D、
氣液分離器7、殼體71、內腔710、分離腔701、回油口702、第一進出管72、連通口721、第二進出管73、回油管74、
第一單向閥81、第二單向閥82、
控制閥9。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面參考圖1-圖2描述根據本發(fā)明實施例的氣液分離器7。
根據本發(fā)明實施例的氣液分離器7,如圖1和圖2所示,包括:殼體71、第一進出管72和第二進出管73。
殼體71的內腔710包括分離腔701,分離腔701形成以軸線沿上下方向延伸的回轉腔體,殼體71的底端設有連通分離腔701的回油口702。第一進出管72和第二進出管73連接在殼體71上,第一進出管72沿切線方向與分離腔701相連通以形成連通口721,第二進出管73從殼體71的頂端伸入到內腔710內,第二進出管73的伸入內腔710的管口位于連通口721的下方。
具體地,氣液分離器7用于將冷媒混合物中的氣態(tài)冷媒和液態(tài)冷媒分離出,分離開的氣態(tài)冷媒和液態(tài)冷媒流向不同的部件或作不同處理。冷媒混合物中也會混有潤滑油等油類物質,氣液分離器7可將油類物質從混合物中分離出以回收或者提高冷媒的純度。下文中為方便描述,將流入氣液分離器7的混合物統(tǒng)稱為油氣混合物。
可以理解的是,采用了氣液分離器的有的制冷或者制熱裝置中,當裝置在滿負荷運行或少帶液運行時,冷媒可能把壓縮機油槽中的油帶走,軸承有缺油損壞風險。當冷媒中大量帶液時,可能造成螺桿液壓縮,造成螺桿之間螺桿與壓縮機殼體間摩擦產生高溫抱軸。因此該裝置中有必要設置氣液分離器,對氣液混合物進行充分的分離,以保障壓縮機的安全運行。
這里,殼體71上連接第一進出管72和第二進出管73,表明氣液分離器7在使用時可具有兩種流通方式,即油氣混合物既可以從第一進出管72流入氣液分離器7,油氣混合物也可以從第二進出管73流入氣液分離器7。當油氣混合物從第一進出管72流入內腔710進行氣液分離時,分離出的氣態(tài)冷媒從第二進出管73排出;當油氣混合物從第二進出管73流入內腔710進行氣液分離時,分離出的氣態(tài)冷媒從第一進出管72排出。
其中,由于第一進出管72沿切線方向與殼體71的分離腔701相連通,且分離腔701形成以軸線沿上下方向延伸的回轉腔體,當油氣混合物從第一進出管72流入氣液分離器7時,會沿切線方向碰撞到分離腔701內壁,混合物受分離腔701內壁的約束及重力作用而作螺旋運動。在離心力的作用下,油氣混合物中油顆粒不斷撞擊分離腔701的內壁,并粘附在分離腔701的內壁上,油顆粒及液滴向下流動并匯集在氣液分離器7的內腔710底部,匯集的液態(tài)冷媒及油類物質可從回油口702排出氣液分離器7。而剩余的氣體部分,在旋轉幾周后可通過第二進出管73排出。
當油氣混合物從第二進出管73流入氣液分離器7時,混合物中液態(tài)冷媒及油類物質在重力作用下下落至內腔710的底部,而氣態(tài)冷媒向上漂浮后可從第一進出管72排出。
由于第二進出管73的伸入內腔710的管口低于連通口721的高度,因此內腔710中積聚的液態(tài)冷媒量只有到達一定量,液態(tài)冷媒的液位高度才能上升至連通口721處并從連通口721處排出。因此在設計時將連通口721設置得較高,能避免分離出的液態(tài)冷媒再次混入氣態(tài)冷媒中。
由上述說明可以理解,氣液分離器7的兩種流通方式下,油氣混合物的運動不同,氣液分離效果也不同。兩種流通方式適用于在不同的情況下應用,可以達到不同的功能目的。
具體而言,由于第二進出管73的伸入內腔710的管口低于連通口721的高度,因此當進入氣液分離器7的混合物中有大量液態(tài)冷媒時,混合物適于從第二進出管73流入。流入的冷媒中液態(tài)冷媒可快速下落至內腔710底部,氣液分離速度快。
在需要對流動的氣態(tài)冷媒中混入的潤滑油進行分離時,此時油氣混合物可從第一進出管72以較高的流速進入分離腔701,油氣混合物中質量較大的液態(tài)油滴在離心力作用下撞擊殼體71,有效降低了冷媒中的油含量。因此根據本發(fā)明實施例的氣液分離器7,由于其內腔710包括回轉腔體形的分離腔701,且設置了第一進出管72和第二進出管73,第一進出管72沿切向連通分離腔701,而第二進出管73的伸入內腔710的管口較低,當油氣混合物中含有的液態(tài)冷媒較少時適于從第一進出管72流入,從而可提高分離出的氣態(tài)冷媒的純度,當氣液混合物中含有的液態(tài)冷媒較多時適于從第二進出管73流入,從而可加快分離速度,進而氣液分離器7在實際應用時具有了多功能用途。
氣液分離器7在制冷制熱系統(tǒng)中達到的多功能用途將在下文中描述熱泵機組100時進一步說明,這里不再贅述。
在一些實施例中,如圖1所示,殼體71形成為等截面的圓管,殼體71沿上下方向延伸。這樣氣液分離器7的結構較簡單,加工成本較低。
具體地,如圖1所示,第二進出管73的伸入內腔710的管段形成為與殼體71同軸的圓管??梢岳斫?,當油氣混合物從第一進出管72流入內腔710時,油氣混合物沿分離腔701的內壁作螺旋運動,將第二進出管73與殼體71同軸設置,有利于引導流入的油氣混合物作螺旋運動,保證氣液分離效果。
可選地,如圖1所示,第二進出管73形成為直管,第二進出管73沿上下方向延伸。
進一步地,如圖1和圖2所示,殼體71、第一進出管72和第二進出管73分別形成為直管,這樣一來,氣液分離器7容易加工制造。
在一些實施例中,第一進出管72的中心軸線與殼體71的軸線相垂直,從而有利于油氣混合物沿切線方向流入氣液分離器7。
在一些實施例中,如圖1所示,第二進出管73的伸入內腔710的管段高度L大于等于內腔710的最大內徑D。第二進出管73設置得較長,有利于當氣液混合物從第二進出管73流入時,混合物快速落至底部。
具體地,連通口721鄰近殼體71的頂端設置??梢岳斫獾氖?,由于第二進出管73從頂部伸入至內腔710內,內腔710內分離出的液態(tài)冷媒不易從第二進出管73排出。而由于第一進出管72沿切線連接在殼體71上的,因此將連通口721鄰近殼體71的頂端設置,可避免氣液分離器7內的液體從第一進出管72流出,當油氣混合物從第一進出管72流入且氣態(tài)冷媒從第二進出管73排出時,可提高氣態(tài)冷媒的純度。
在圖1的示例中,連通口721鄰近殼體71的頂端設置,第二進出管73的伸入內腔710的管段高度L大于等于內腔710的最大內徑D。這樣,連通口721與第二進出管73的管口距離可充分拉開,保證從第一進出管72流入的油氣混合物可充分作螺旋運動后,分離出的氣態(tài)冷媒再從第二進出管73排出。
在一些實施例中,第一進出管72和第二進出管73分別焊接連接在殼體71上,從而提高氣液分離器7結構連接可靠性及密封性。
在一些實施例中,當冷媒從第一進出管72流入殼體71內時,冷媒的流速大于等于8m/s,這樣,當油氣混合物從第一進出管72流入氣液分離器7時,可保證油氣混合物能夠充分進行離心螺旋運動,保證氣液分離效果。
在一個具體示例中,如圖1和圖2所示,氣液分離器7包括:第一進出管72、第二進出管73、殼體71和回油管74。
殼體71是鋼板、鋼管加工焊接構成的密封容器,殼體71是圓柱體結構。
第一進出管72與殼體71焊接相連,且位于圓柱型殼體71的切向方向,第二進出管73與殼體71焊接相連。回油管74位于殼體71底部,回油管74與殼體71內部連接相通,且回油管74連接在殼體71的回油口702處。
回油管74是鋼管或其它金屬材料制成的管道,回油管74與殼體71底部連通。
第一進出管72是鋼管或其它金屬材料制成的管道,第一進出管72位于殼體71靠近頂部的位置,只有當殼體71中的液體接近充滿時液體才能過第一進出管72流出。第一進出管72與殼體71的焊接位置在殼體71切線方向,第一進出管72中心線與殼體71中心線垂直。第一進出管72直徑通過計算,使排氣流速控制在8m/s以上。
第二進出管73是鋼管或其它金屬材料制成的管道,第二進出管73與圓柱型殼體71同心,第二進出管73插入殼體71的部分為殼體71直徑的1倍以上。
當氣液分離器7應用于制冷或者制熱裝置中時,氣液分離器7放置于裝置的翅片換熱器與四通閥之間,四通閥與第一進出管72連接,翅片換熱器與第二進出管73連接。制冷運行時,壓縮機1排出的高溫油氣混合物通過第一進出管72以一定的流速沿切線進入氣液分離器7,油氣混合物在殼體71內做螺旋運動,在離心力的作用下,油顆粒不斷撞擊殼體71,并粘附在殼體71上。氣體旋轉幾周后通過第二進出管73進入翅片換熱器冷凝,分離后的潤滑油在重力作用下流到容器底部,通過回油管74排出。
除霜退出切換為制熱運行時,翅片換熱器大量冷媒通過第二進出管73進入氣液分離器7,氣態(tài)和液態(tài)冷媒分離后,氣態(tài)冷媒通過第一進出管72回到四通閥,分離后的潤滑油和液態(tài)冷媒通過回油管74排出?;赜凸?4直徑不宜過大,以防止大量帶液。
該示例中氣液分離器7具有諸多優(yōu)點,首先,本氣液分離器7對融霜退出時大量的氣液混合冷媒進行充分的分離,避免了壓縮機1帶液運行。其次,制冷運行時,對壓縮機1排出的高溫油氣混合物進行二次油分離,確保進入循環(huán)中的冷媒中油含量極低,大大提升了換熱器的換熱效率,可降低換熱器材料使用,提升裝置制冷量和能效。
為進一步理解多功能氣液分離器7的工作原理,下面參照圖1-圖3描述應用根據本發(fā)明實施例的氣液分離器7的一種熱泵機組100。
根據本發(fā)明實施例的熱泵機組100,如圖3所示,包括:壓縮機1、換向組件6、目標換熱器3、室外換熱器2、節(jié)流元件4和氣液分離器7。
壓縮機1具有排氣口11和回氣口12,壓縮機1用于將回氣口12流入的冷媒進行壓縮,冷媒壓縮后形成高溫高壓冷媒氣體并從排氣口11排出。
換向組件6設有第一閥口A、第二閥口B、第三閥口C和第四閥口D,第一閥口A與第三閥口C和第四閥口D中的其中一個連通,第二閥口B與第三閥口C和第四閥口D中的另一個連通,第一閥口A與排氣口11連通,第二閥口B與回氣口12連通。也就是說,換向組件6具有兩種導通狀態(tài),一種導通狀態(tài)為第一閥口A與第三閥口C導通且第二閥口B與第四閥口D導通,另一種導通狀態(tài)為第一閥口A與第四閥口D導通且第二閥口B與第三閥口C導通。
優(yōu)選地,由于四通閥在空調設備中的應用技術較為成熟,且四通閥的體積小、成本較低,四通閥的換向功能穩(wěn)定、可靠,因此換向組件6選用四通閥。當然,換向組件6的結構可不限于此,換向組件6還可為現有技術中公開的由多個控制閥并聯、串聯構成的閥門組件。
目標換熱器3的一端與第四閥口D相連,室外換熱器2的一端與第三閥口C相連,節(jié)流元件4串聯連接在目標換熱器3和室外換熱器2之間。
可選地,室外換熱器2可為風冷式換熱器,熱泵機組100為風冷熱泵機組100。室外換熱器2也可為水冷式換熱器,這里不作具體限定。另外,節(jié)流元件4也應做廣義理解,節(jié)流元件4只要能降低通過的氣態(tài)冷媒的氣壓即可。可選地,節(jié)流元件4可為電子膨脹閥或電動閥、電磁閥或者上述閥體的組合結構。
氣液分離器7串聯連接在換向組件6與室外換熱器2之間,氣液分離器7包括:殼體71、第一進出管72和第二進出管73,殼體71的內腔710包括分離腔701,分離腔701形成以軸線沿上下方向延伸的回轉腔體,殼體71的底端設有連通分離腔701的回油口702,第一進出管72和第二進出管73連接在殼體71上,第一進出管72沿切線方向與分離腔701相連通以形成連通口721,第二進出管73從殼體71的頂端伸入到內腔710內,且第二進出管73的伸入內腔710的管口位于連通口721的下方,其中,第一進出管72與第三閥口C相連,第二進出管73與室外換熱器2相連。
具體地,如圖3所示,壓縮機1、換向組件6、室外換熱器2、目標換熱器3及節(jié)流元件4限定出用于流通冷媒的制冷循環(huán)路徑和制熱循環(huán)路徑,即熱泵機組100具有制冷和制熱的功能。
當熱泵機組100需要進行制冷工作時,此時換向組件6的第一閥口A與第三閥口C連通,第二閥口B與第四閥口D連通。
從壓縮機1的排氣口11排出的高溫高壓氣態(tài)冷媒通過第一進出管72流入到氣液分離器7中,氣液分離后的氣態(tài)冷媒從第二進出管73流入到室外換熱器2內,室外換熱器2內的高溫高壓冷媒與外界進行換熱以形成為中溫高壓的液態(tài)冷媒,從室外換熱器2排出的冷媒經過節(jié)流元件4膨脹成氣液混合狀態(tài),該氣液混合狀態(tài)的冷媒進入到目標換熱器3內,以蒸發(fā)吸熱并對目標換熱器3制冷。冷媒吸熱蒸發(fā)形成氣態(tài)冷媒,氣態(tài)冷媒從壓縮機1的回氣口12流回到壓縮機1內,完成制冷循環(huán)。
當熱泵機組100需要進行制熱工作時,此時換向組件6的第一閥口A與第四閥口D連通,第二閥口B與第三閥口C連通。
從壓縮機1的排氣口11排出的高溫高壓的冷媒依次進入到目標換熱器3中,冷媒放熱冷凝形成中溫高壓的液態(tài)冷媒。液態(tài)冷媒流向節(jié)流元件4節(jié)流,節(jié)流后的冷媒流入室外換熱器2吸熱蒸發(fā),室外換熱器2的冷媒從第二進出管73流入氣液分離器7中進行氣液分離,分離出的氣態(tài)冷媒最終通過換向組件6流回壓縮機1。
由上述描述可以看出,當熱泵機組100進行制冷時,氣液分離器7位于系統(tǒng)的高壓側,保證排入氣液分離器7內油氣混合物的流速,氣液分離器7提高了排至室外換熱器2的氣態(tài)冷媒的純度。
而當熱泵機組100由制冷運行轉變至制熱運行時,從室外換熱器2流出的油氣混合物中含有大量液態(tài)冷媒,過多液態(tài)冷媒會造成對壓縮機1的液擊,因此設置氣液分離器7有利于截留住大量液態(tài)冷媒,保護壓縮機1。
總之,根據本發(fā)明實施例的熱泵機組100,通過在換向組件6與室外換熱器2之間設置本發(fā)明實施例的氣液分離器7,從而可提高機組制冷時的油分效率,解決了機組退出除霜或制冷模式轉制熱模式運行時的帶液問題,降低降壓側損失,提升機組制冷量和效率。
可以理解的是,對于某些風冷熱泵機組,只需要在機組退出除霜或制冷模式轉制熱模式運行時才使用氣液分離器7,進入除霜和/或制熱模式轉制冷模式運行時用其它方法避免壓縮機吸氣帶液。把這樣的氣液分離器7設置在翅片換熱器與四通換向閥之間,這樣在制冷運行時,氣液分離器7位于高壓側,低壓側沒有了氣液分離器7,減少了機組低壓側的損失,提升機組制冷量和能效。
在一些實施例中,如圖3所示,目標換熱器3為水側換熱器,水側換熱器具有第一冷媒接口311、第二冷媒接口312和第三冷媒接口313,第一冷媒接口311與第四閥口D連通,第二冷媒接口312和第三冷媒接口313分別與節(jié)流元件4相連。
具體地,熱泵機組100還包括:第一單向閥81和第二單向閥82,第一單向閥81設在節(jié)流元件4與第二冷媒接口312之間以使冷媒向水側換熱器單向流動,第二單向閥82設在節(jié)流元件4與第三冷媒接口313之間以使冷媒向節(jié)流元件4單向流動。
在一個具體實施例中,水側換熱器包括:外殼31和換熱管,外殼31內限定出腔室,外殼31上設有連通腔室的第一冷媒接口311、第二冷媒接口312和第三冷媒接口313,外殼31上還設有進水口314和出水口315,換熱管設在外殼31內,換熱管分別與進水口314和出水口315相連通。
其中,根據管殼式換熱器的特性,第二冷媒接口312設在外殼31頂部,第二冷媒接口312為氣液混合態(tài)冷媒入口,第三冷媒接口313設在外殼31底部,第三冷媒接口313為液態(tài)冷媒出口。
水側換熱器用于連接用戶換熱器,用戶換熱器的入口與水側換熱器的出水口315連通,用戶換熱器的出口與水側換熱器的進水口314連通,水泵連接在水側換熱器與用戶換熱器之間,水泵用于驅動用戶換熱器內的水與水側換熱器內的水進行循環(huán)流動,從而將水側換熱器內冷媒的冷量轉移到用戶所需空間。
在一些實施例中,如圖3所示,氣液分離器7的回油口702與壓縮機1的回氣口12相連,這樣,通過合理設置回油口702后,氣液分離器7經油液分離,可將分離出的潤滑油通過回油口702回輸到壓縮機1中。這樣設置回油非常簡單。
具體地,如圖3所示,氣液分離器7的回油口702與壓縮機1的回氣口12之間連接有控制閥9,從而提高回油的可控性。
可選地,控制閥9為電磁閥。
下面參照圖3描述一個具體示例中熱泵機組100的結構及工作原理。
該熱泵機組100具有兩種運行模式、包括九個主要部件。主要部件分別為水側換熱器、兩個單向閥、壓縮機1、電子膨脹閥、翅片換熱器、風機21、四通閥、電磁閥、多功能氣液分離器7。
具體實施方式:
機組運行制冷時,循環(huán)流程是:壓縮機1→四通閥→多功能氣液分離器7→翅片換熱器→電子膨脹閥→水側換熱器→四通閥→壓縮機1。機組運行制熱時,循環(huán)流程是:壓縮機1→四通閥→水側換熱器→電子膨脹閥→翅片換熱器→多功能氣液分離器7→四通閥→壓縮機1。
本系統(tǒng)的主要工作原理是:多功能氣液分離器7放置于熱泵機組100的翅片換熱器與四通閥之間。除霜或制冷運行時(按制冷循環(huán)流程工作),壓縮機1排氣過來的高溫冷媒通過多功能氣液分離器7進入翅片換熱器除霜,分離后的潤滑油通過毛細管回到回氣管。除霜退出切換為制熱運行時(按制熱循環(huán)流程工作),翅片換熱器大量液態(tài)冷媒通過多功能氣液分離器7,氣態(tài)和液態(tài)冷媒分離后,回到四通閥,分離后的潤滑油和液態(tài)冷媒通過毛細管回到回氣管。
螺桿壓縮機1因其固有的結構和構造特點,當少帶液時,冷媒可能把壓縮機1油槽中的油帶走,軸承有缺油損壞風險;大量帶液時,可能造成螺桿液壓縮,造螺桿之間螺桿與壓縮機殼體間摩擦產生高溫抱軸。對融霜退出時,本氣系統(tǒng)中的多功能氣液分離器7對大量的氣液混合冷媒進行充分的分離,保障了壓縮機1的安全運行。制冷運行時,對冷制劑中的潤滑油進行二次分離,保證機組正常的回油。且在實現以上兩種功能的同時,簡化了系統(tǒng)設計,提升了機組的能效和制冷量。
根據本發(fā)明實施例的熱泵機組100,將二次油分離器與氣液分離器7合并,簡化了系統(tǒng)設計,且?guī)砹讼旅鎺讉€方面的好處:
1)降低制熱高壓側損失,提升機組制熱能效。
在本發(fā)明的熱泵機組中,制熱運行時,冷媒從水側換熱器下部排出,不存在回油問題。壓縮機1不需要經過油分等其它部件,高壓側壓力損失減少,排氣壓力降低,機組能耗下降。
2)降低制冷降壓側損失,提升機組制冷量和能效。
在本發(fā)明的熱泵機組中,只需要在機組退出除霜或制冷模式轉制熱模式運行時才使用氣液分離器7,進入除霜和/或制熱模式轉制冷模式運行時用使它方法避免壓縮機1吸氣帶液。把多功能氣液分離器7設置在翅片換熱器與四通閥之間,在制冷運行時,氣液分離器7位于高壓側,低壓側沒有了氣液分離器7,減少了機組低壓側的損失,提升機組制冷量和能效。
3)提升機組制冷運行時的油分效率
本風冷熱泵機組100采用的滿液或降膜式換熱器,因換熱器結構特殊性,在制冷運行時,換熱器回油存在困難。本系統(tǒng)在制冷時仍帶有二次油分功能,進一步提升油分效率,盡可能減少潤滑油進入蒸發(fā)器。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“長度”、“高度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“軸向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
在本發(fā)明的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術語“實施例”、“示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。