一種低溫風冷熱泵系統的製作方法
2023-11-02 07:06:07 1
專利名稱：一種低溫風冷熱泵系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空氣源熱泵技術領域，尤其涉及一種在室外低溫環境下 具有良好制熱效果且能夠可靠高效運行的低溫風冷熱泵系統。
背景技術：
傳統的風冷熱泵系統，作為一種節能環保的制熱方式，在我國長江中下 遊、華南等非採暖地區得到了應用。但在我國黃河流域、華北地區等廣大的 採暖地區，在寒冷的冬季，由於壓比大，製冷劑流量低，傳統風冷熱泵系統 的制熱能力大幅度衰減，無法滿足供熱採暖的要求，也無法可靠運行。傳統
的風冷熱泵空調系統一般只能在-5'C以上的環境下使用。因此，迫切需要開
發一種能夠克服以上問題的節能環保且能在低溫環境下可靠運行的風冷熱泵系統。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種在北方地區 冬季室外低溫條件下能夠正常運行、且具有良好制熱效果的低溫風冷熱泵系 統。
按照本實用新型提供的技術方案，壓縮機的排氣口與水側換熱器的進口 端通過管道連接，水側換熱器的出口端通過管道與閃蒸器的進口端連接，閃 蒸器的出氣口與出液口通過管道分別與壓縮機的輔助吸氣口和吸氣口通過管 道連接，在閃蒸器的出氣口與壓縮機的輔助吸氣口之間的管道上設有由閃蒸 器向壓縮機打開的單向閥，在閃蒸器的出液口與壓縮機的吸氣口之間的管道 上設有由閃蒸器向壓縮機打開的單向閥。
在水側換熱器與閃蒸器之間的管道上設有儲液器，水側換熱器的出口與 儲液器的進口端之間通過管道連接，儲液器的出口端與閃蒸器的進口端通過 管道連接。在儲液器的出口端與閃蒸器的進口端之間的管道上設有第一級節 流部件。所述的儲液器為雙向流通儲液裝置。在閃蒸器的出液口與吸氣口之 間的管道上設有風側換熱器。
在風側換熱器與壓縮機之間的管道上設有氣液分離器，氣液分離器的進 口端與風側換熱器的出口端通過管道相連，氣液分離器的出口端與壓縮機的 吸氣口通過管道相連。在單向閥與風側換熱器之間的管道上設有第二級節流 部件。
在壓縮機的排氣口、水側換熱器的進口端、風側換熱器的出口端與氣液 分離器的進口端之間的管道上設有四通閥。所述的水側換熱器為板式換熱器
或套管式換熱器。所述第一級節流部件為電子膨脹閥或毛細管；所述第二級
節流部件為電子膨脹閥或若干組毛細管與電磁閥串聯後再並聯的組合結構。 本實用新型通過閃蒸器進行中間補氣，實現壓縮機的準二級壓縮，提高 了系統的制熱量和性能係數，實現了在低溫制熱工況下，系統的安全可靠經
濟運行。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示壓縮機1的排氣口 lb與水側換熱器3的進口端3a通過管道連
接，水側換熱器3的出口端3b通過管道與閃蒸器6的氣液混合物進口端6a
連接，閃蒸器6的出氣口 6b與出液口 6e通過管道分別與壓縮機1的輔助吸氣
口 le和吸氣口 la通過管道連接，在閃蒸器6的出氣口 6b與壓縮機1的輔助
吸氣口 le之間的管道上設有由閃蒸器6向壓縮機1打開的單向閥7，在閃蒸 器6的出液口 6e與壓縮機1的吸氣口 la之間的管道上設有由閃蒸器6向壓縮
機1打開的單向閥8。
在水側換熱器3與閃蒸器6之間的管道上設有儲液器4，水側換熱器3 的出口 3b與儲液器4的進口端《之間通過管道連接，儲液器4的出口端4b 與閃蒸器6的進口端6a通過管道連接。在儲液器4的出口端4b與閃蒸器6 的氣液混合物進口端6a之間的管道上設有第一級節流部件5。所述的儲液器
4為雙向流通儲液裝置。在閃蒸器6的出液口 6e與吸氣口 L之間的管道上設
有風側換熱器10。
在風側換熱器10與壓縮機1之間的管道上設有氣液分離器11，氣液分 離器11的進口端1U與風側換熱器10的出口端10b通過管道相連，氣液分離
器11的出口端llb與壓縮機1的吸氣口 L通過管道相連。在單向閥8與風側
換熱器10之間的管道上設有第二級節流部件9。
在壓縮機1的排氣口 lb、水側換熱器3的進口端3a、風側換熱器10的
出口端10b與氣液分離器11的進口端lla之間的管道上設有四通閥2。所述
的水側換熱器3為板式換熱器或套管式換熱器。
所述第一級節流部件5為電子膨脹閥或毛細管；所述第二級節流部件9
為電子膨脹閥或若干組毛細管與電磁閥串聯後再並聯的組合結構。
在儲液器4出口端4b與單向閥8和第二級節流部件9之間架設有管道， 並在該管道上設有僅由第二級節流部件9向儲液器4出口端4b打開的單向閥 12。
本實用新型的低溫風冷熱泵系統的工作過程如下
制熱時，渦旋壓縮機1的排氣口 lb排出的高溫高壓製冷劑氣體經四通閥
2進入水側換熱器3，在水側換熱器3中加熱水等介質產生制熱效果後，冷凝 成製冷劑液體，進入儲液器4。流過儲液器4出口端4b的液態製冷劑經第一 級節流部件5節流後變成氣液混合物，經氣液混合物進口端63進入閃蒸器6， 在閃蒸器6中氣液混合物進一步閃發分離，上部為中溫中壓的氣體，下部為 中溫中壓的液體。中溫中壓的氣體經閃蒸器6的出氣口 6b和單向閥7 (或電 磁閥，在一定條件下進行通斷操作)，通過壓縮機1的輔助吸氣口 le進入渦旋
壓縮機1，與從壓縮機1的吸氣口 la進入的壓縮到中間壓力的氣態製冷劑混
合，這不僅增大了壓縮機1的吸氣量，並起到冷卻效果。中溫中壓的液態制
冷劑經閃蒸器的出液口 6e進入單向閥8，再通過第二級節流部件9後變成低 溫低壓的氣液混合物進入風側換熱器10，換熱後蒸發成為低溫低壓製冷劑蒸
氣，然後經四通閥2和氣液分離器11，從渦旋壓縮機l的吸氣口 la吸入渦旋
壓縮機1，經壓縮機1的準二級壓縮和與中溫中壓的氣態製冷劑的混合過程 後，高溫高壓製冷劑氣體由渦旋壓縮機l的排氣口 lb排出，從而完成整個制 熱循環。
製冷時，渦旋壓縮機1的排氣口 lb排出的高溫高壓製冷劑氣體經四通閥
2進入風側換熱器10，換熱後冷凝成製冷劑液體，進入第二級節流部件9， 節流後變成低溫低壓氣液混合物後通過單向閥12進入儲液器4，然後進入水 側換熱器3，在水側換熱器3中將水等介質冷卻產生製冷效果後，變成低溫 低壓的氣態製冷劑，經四通閥2和氣液分離器11，從渦旋壓縮機l吸氣口 la 吸入渦旋壓縮機1，通過壓縮機壓縮過程後，高溫高壓製冷劑氣體由渦旋壓 縮機1的排氣口 lb排出，從而完成整個製冷循環。
權利要求1、一種低溫風冷熱泵系統，其特徵是包括壓縮機(1)、水側換熱器(3)、與閃蒸器(6)，壓縮機(1)的排氣口(1b)與水側換熱器(3)的進口端(3a)通過管道連接，水側換熱器(3)的出口端(3b)通過管道與閃蒸器(6)的氣液混合物進口端(6a)連接，閃蒸器(6)的出氣口(6b)與出液口(6c)通過管道分別與壓縮機(1)的輔助吸氣口(1c)和吸氣口(1a)通過管道連接，在閃蒸器(6)的出氣口(6b)與壓縮機(1)的輔助吸氣口(1c)之間的管道上設有由閃蒸器(6)向壓縮機(1)打開的單向閥(7)，在閃蒸器(6)的出液口(6c)與壓縮機(1)的吸氣口(1a)之間的管道上設有由閃蒸器(6)向壓縮機(1)打開的單向閥(8)。
2、 如權利要求1所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是在水側換熱器G) 與閃蒸器(6)之間的管道上設有儲液器(4)，水側換熱器(3)的出口 (3b) 與儲液器(4)的進口端(4a)之間通過管道連接，儲液器(4)的出口端(4b) 與閃蒸器(6)的進口端(6a)通過管道連接。
3、 如權利要求l所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是在儲液器(4) 的出口端(4b)與閃蒸器(6)的氣液混合物進口端(6a)之間的管道上設有 第一級節流部件(5)。
4、 如權利要求l、 2或3所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是所述的 儲液器(4)為雙向流通儲液裝置。
5、 如權利要求l所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是在閃蒸器(6) 的出液口 (6e)與吸氣口 (la)之間的管道上設有風側換熱器(10)。
6、 如權利要求1所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是在風側換熱器(IO) 與壓縮機(1)之間的管道上設有氣液分離器(11)，氣液分離器(11)的進 口端(lla)與風側換熱器(10)的出口端(10b)通過管道相連，氣液分離器(11)的出口端(llb)與壓縮機(1)的吸氣口 (la)通過管道相連。
7、 如權利要求1所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是在單向閥(8)與風側換熱器(10)之間的管道上設有第二級節流部件(9)。
8、 如權利要求1所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是在壓縮機(1)的排氣口 (lb)、水側換熱器(3)的進口端(3a)、風側換熱器(10)的出口 端(10b)與氣液分離器(11)的進口端(lla)之間的管道上設有四通閥(2)。
9、 如權利要求l、 2或8所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是所述的 水側換熱器(3)為板式換熱器或套管式換熱器。
10、 如權利要求1所述的低溫風冷熱泵系統，其特徵是所述第一級節 流部件(5)為電子膨脹閥或毛細管；所述第二級節流部件(9)為電子膨脹閥或若干組毛細管與電磁閥串聯後再並聯的組合結構。
專利摘要本實用新型涉及一種在室外低溫環境下具有良好制熱效果且能夠可靠高效運行的低溫風冷熱泵系統。按照本實用新型提供的技術方案，壓縮機的排氣口與水側換熱器的進口端通過管道連接，水側換熱器的出口端通過管道與閃蒸器的進口端連接，閃蒸器的出氣口與出液口通過管道分別與壓縮機的輔助吸氣口和吸氣口通過管道連接，在閃蒸器的出氣口與壓縮機的輔助吸氣口之間的管道上設有由閃蒸器向壓縮機打開的單向閥，在閃蒸器的出液口與壓縮機的吸氣口之間的管道上設有由閃蒸器向壓縮機打開的單向閥。本實用新型通過閃蒸器進行中間補氣，實現壓縮機的準二級壓縮，提高了系統的制熱量和性能係數，實現了在低溫制熱工況下，系統的安全可靠經濟運行。
文檔編號F25B30/02GK201062900SQ20072004108
公開日2008年5月21日 申請日期2007年7月30日 優先權日2007年7月30日
發明者路則鋒 申請人:無錫同方人工環境有限公司