CN102022826A - 一种具有同时两级冷凝补气热泵热水器 - Google Patents

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Abstract

一种具有同时两级冷凝补气热泵热水器,包括由压缩机、换热器、节流装置A、闪蒸器、气液分离器以工质管依次连接成循环回路,其特征在于:所述压缩机和换热器之间设有三通管,三通管的一端与四通阀连通,闪蒸器上分别连通有室内换热器和室外换热器,室内换热器和室外换热器的一端分别与四通阀连通,室内换热器和闪蒸器之间设有节流装置B,室外换热器和闪蒸器之间设有节流装置C。本发明的优点是同时两级冷凝补气热泵热水器节能效果好、且在低温环境下能正常使用。

Description

一种具有同时两级冷凝补气热泵热水器
技术领域
[0001] 本发明涉及空气源热泵热水器领域,具体说是一种节能效果好的具有同时两级 冷凝补气热泵热水器。
背景技术
[0002] 随着人们生活水平不断提高,热泵热水器也越来越受消费者的青睐。现有的热 泵热水器工作原理一般采用空调器的逆向过程运行,其使用功能仅限于制热水。由于 传统的热泵热水器使用功能过于单一,不能满足消费者的实际使用需要,在中国专利ZL 200710017167.9公开了一种空调热水机组,通过在原热泵空调机组上增设水冷凝器及相 关连接件,把冷空调、供热及制热水功能集成在一起。然而,在该空调热水机组结构 中,由于采用切换热力回路及冷凝回路分别实现供暖和制热水,使得热泵系统只能在单 一模式下运行,在冬季则无法实现供暖、制热水的同时进行,影响了使用质量。另外, 该空调热水机组仅能实现供暖、制热水两种模式的切换。这种空调热水机组的结构中无 任何能量补偿及补气机构,使其在外界环境温度较低的情况下制热量衰减的情况十分严 重,甚至无法正常启动,其使用的局限性较大,环境适应性较差。因此,现有的热泵热 水器系统仍然有待于进一步改善。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种节能效果好、且在低温环境 下能正常使用的具有同时两级冷凝补气热泵热水器。
[0004] 本发明的发明目的是这样实现的:一种具有同时两级冷凝补气热泵热水器, 包括由压缩机、换热器、节流装置A、闪蒸器、气液分离器以工质管依次连接成循环回 路,其特征在于:所述压缩机和换热器之间设有三通管,三通管的一端与四通阀连通, 闪蒸器上分别连通有室内换热器和室外换热器,室内换热器和室外换热器的一端分别与 四通阀连通,室内换热器和闪蒸器之间设有节流装置B,室外换热器和闪蒸器之间设有 节流装置C。
[0005] 所述闪蒸器的气液出口、气液分离器与压缩机回气口依次连通。
[0006] 所述闪蒸器与气液分离器之间设有电磁阀。
[0007] 所述压缩机为涡旋压缩机。
[0008] 所述换热器为盘管式换热器。
[0009] 所述换热器外设有贮水箱,换热器设在贮水箱水面以下。
[0010] 所述闪蒸器为贮液式四通闪蒸器。
[0011] 所述节流装置A由毛细管、单向阀、电磁阀组成。
[0012] 所述节流装置B为电子膨胀阀。
[0013] 所述节流装置C为电子膨胀阀。
[0014] 本发明对现有技术的热泵热水器系统进行改进,在现有的热泵热水器系统上设置同时两级冷凝补气机构。在压缩机和换热器之间设置三通管,三通管的一端与四通阀 连通,闪蒸器上分别连通有室内换热器和室外换热器,室内换热器和室外换热器的一端 分别与四通阀连通,室内换热器和闪蒸器之间设有节流装置B,室外换热器和闪蒸器之 间设有节流装置C。通过两级冷凝补气的作用,使热泵热水器在不需依靠辅助电加热或 少量电加热的情况下就可取得很好的制热效果,大大减少了能源的浪费。另外,通过室 内换热及室外换热的双重作用,热泵系统在低温环境可正常运行,并拥有同时供热和制 取热水的功能,提高了热泵热水器使用的适应性。此外,由于该热泵热水器采用两级冷 凝补气机构,使用时的能效比较高,且其控制十分简单方便。
附图说明
[0015] 附图1为本发明最佳实施例的结构示意图。 具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0017] 根据图1所示,本发明的具有同时两级冷凝补气热泵热水器主要包括压缩机1、 换热器2、节流装置A4、闪蒸器5、气液分离器12,压缩机1、换热器2、节流装置A4、 闪蒸器5、气液分离器12依次以工质管连通成循环回路。压缩机1和换热器2之间设有 三通管9,三通管9的另一开口端与四通阀13连通。该热泵热水器上还设有室内换热器 11和室外换热器8,闪蒸器5上分别与室内换热器11和室外换热器8连通,室内换热器 11和室外换热器8的一端分别与四通阀13连通。室内换热器11和闪蒸器5的通路之间 设有节流装置B6;室外换热器8和闪蒸器5的通路之间设 有节流装置C7。为了实现热泵 热水器的两级补气,闪蒸器5的气液出口、气液分离器12与压缩机1回气口依次连通。 闪蒸器5与气液分离器12之间设有电磁阀10,电磁阀10可对闪蒸器5与气液分离器12 通路的工质起控制通断的作用。压缩机1为涡旋压缩机,可提高热泵热水器的能效比。 换热器2为盘管式换热器,换热器2外设有贮水箱3,换热器2设在贮水箱3水面以下。 该结构除了可改善换热器2的换热效果外,还提高了贮水箱3对换热器2的利用率。闪 蒸器5为贮液式四通闪蒸器,可提高闪蒸器5的能效比。本发明的节流装置A4由毛细 管、单向阀、电磁阀组成,而节流装置B6和节流装置C7均为电子膨胀阀,该结构可使 热泵系统在低温环境下仍然能正常工作。
[0018] 本发明的具有准两级压缩涡旋压缩机热泵系统工作时,可实现以下工作状态转 换及功能:
[0019] 实现循环1
[0020] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过工质管连接换热器2进口,通过换热器2 冷凝后,液体经过换热器2出口端通过连接节流装置A4,经过节流装置A4节流后气液混 合体流入闪蒸器5,气液混合体再经过节流装置B6再次节流低温气液混合进入室内换热 器11通过室内风机强制换热,过热气体经过四通阀13的c、d端流回气液分离器12回压 缩机1回气口,依次循环,其中四通阀13、电磁阀10、节流装置C7、室外风机9状态为 关闭。
[0021] 实现循环2[0022] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过工质管连接换热器2进口,通过换热器2 冷凝后,液体经过换热器2出口端通过连接节流装置A4,经过节流装置A4节流后气液 混合体流入闪蒸器5,闪蒸器5中 的气过电磁阀10开流入气液分离器12回压缩机1回气 口,其液体再经过节流装置B6再次节流低温气液混合进入室内换热器11通过室内风机强 制换热,过热气体经过四通阀13的c、d端流回气液分离器12回压缩机1回气口,依次 循环,其四通阀13、节流装置C7、室外风机状态为关闭。
[0023] 实现循环3
[0024] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过四通阀13的a、b端再工质管连接室外换 热器8进口,通过室外换热器8的室外风机强制冷凝后,液体经过室外换热器8出口端通 过连接节流装置C7,经过节流装置C7节流后气液混合体流入闪蒸器5,气液混合体再经 过节流装置B6再次节流低温气液混合进入室内换热器11通过室内风机强制换热,过热气 体经过四通阀13的c、d端流回气液分离器12回压缩机1回气口,依次循环,其四通阀 13、电磁阀10、节流装置A4的状态为关闭。
[0025] 实现循环4
[0026] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过工质管连接换热器2进口,通过换热器2 冷凝后,液体经过换热器2出口端通过连接节流装置A4,经过节流装置A4节流后气液混 合体流入闪蒸器5,气液混合体再经过节流装置C7再次节流低温气液混合进入室外换热 器8通过室外风机强制换热,过热气体经过四通阀13的c、d端流回气液分离器12回压 缩机1回气口,依次循环,其电磁阀10、节流装置B6、室内风机状态为关闭。
[0027] 实现循环5
[0028] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过工质管连接换热器2进口,通过换热器2 冷凝后,液体经过换热器2出口端通过连接节流装置A4,经过节流装置A4节流后气液 混合体流入闪蒸器5,闪蒸器5中的气过电磁阀10开流入气液分离器12回压缩机1回气 口,其液体再经过节流装置C7再次节流低温气液混合进入室外换热器8通过室外风机强 制换热,过热气体经过四通阀13的c、d端流回气液分离器12回压缩机1回气口,依次 循环,其节流装置B6、室内风机状态为关闭。
[0029] 实现循环6
[0030] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过四通阀13的a、d端经工质管连接室内换 热器11进口,通过室内换热器11的室内风机强制冷凝后,液体经过室内换热器11出口 端通过连接节流装置B6,经过节流装置B6节流后气液混合体流入闪蒸器5,气液混合体 再经过节流装置C7再次节流低温气液混合进入室外换热器8通过室外风机强制换热,过 热气体经过四通阀13的b、c端流回气液分离器12回压缩机1回气口,依次循环,其电 磁阀10、节流装置A4的状态为关闭。
[0031] 实现循环7
[0032] 压缩机1排气口排出高温高压气体通过四通阀13的a、d端经工质管连接室内换 热器11进口,通过室内换热器11的室内风机强制冷凝后,液体经过室内换热器11出口 端通过连接节流装置B6,经过节流装置B6节流后气液混合体流入闪蒸器5,闪蒸器5中 的气过电磁阀10开流入气液分离器12回压缩机1回气口,其液体再经过节流装置C7再 次节流低温气液混合进入室外换热器8通过室外风机强制换热,过热气体经过四通阀13的b、c端流回气液分离器12回压缩机1回气口,依次循环,其节流装置A4的状态为关 闭。
[0033] 实现循环8
[0034] 压缩机1排气 口排出高温高压气体一端通过四通阀13的a、C端经工质管连接室 内换热器11进口,另一端通过工质管连接换热器2,同时通过室内换热器11的室内风机 强制及换热器2冷凝后,一部分液体经过室内换热器11出口端通过连接节流装置B6,另 一部分经过室内换热器11出口端通过连接节流装置A4,经过节流装置A4、B6节流后气 液混合体同时流入闪蒸器5,气液混合体再经过节流装置C7再次节流低温气液混合进入 室外换热器8通过室外风机强制换热,过热气体经过四通阀13的b、d端流回气液分离器 12回压缩机1回气口,依次循环,其电磁阀10的状态为关闭。
[0035] 实现循环9
[0036] 压缩机1排气口排出高温高压气体一端通过四通阀13的a、C端经工质管连接室 内换热器11进口,另一端通过工质管连接换热器2,同时通过室内换热器11的室内风机 强制及换热器2冷凝后,一部分液体经过室内换热器11出口端通过连接节流装置B6,另 一部分经过室内换热器11出口端通过连接节流装置A4,经过节流装置A4、B6节流后气 液混合体同时流入闪蒸器5,闪蒸器5中的气过电磁阀10开流入气液分离器12回压缩机1 回气口,其液体再经过节流装置C7再次节流低温气液混合进入室外换热器8通过室外风 机强制换热,过热气体经过四通阀13的b、d端流回气液分离器12回压缩机1回气口, 依次循环。
[0037] 上述具体实施例仅为本发明效果较好的具体实施方式,凡与本发明的结构相同 或等同的涡旋压缩机热泵系统结构,均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种具有同时两级冷凝补气热泵热水器,包括由压缩机(1)、换热器(2)、节流装 置A(4)、闪蒸器(5)、气液分离器(12)以工质管依次连接成循环回路,其特征在于:所 述压缩机(1)和换热器(2)之间设有三通管(9),三通管(9)的一端与四通阀(13)连通, 闪蒸器(5)上分别连通有室内换热器(11)和室外换热器(8),室内换热器(11)和室外换 热器(8)的一端分别与四通阀(13)连通,室内换热器(11)和闪蒸器(5)之间设有节流装 置B (6),室外换热器(8)和闪蒸器(5)之间设有节流装置C (7)。
2.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述闪 蒸器(5)的气液出口、气液分离器(12)与压缩机(1)回气口依次连通。
3.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述闪 蒸器(5)与气液分离器(12)之间设有电磁阀(10)。
4.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述压 缩机(1)为涡旋压缩机。
5.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述换 热器(2)为盘管式换热器。
6.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述换 热器(2)外设有贮水箱(3),换热器(2)设在贮水箱(3)水面以下。
7.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述闪 蒸器(5)为贮液式四通闪蒸器。
8.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述节 流装置A(4)由毛细管、单向阀、电磁阀组成。
9.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述节 流装置B (6)为电子膨胀阀。
10.根据权利要求1所述的具有同时两级冷凝补气热泵热水器,其特征在于:所述节 流装置C (7)为电子膨胀阀。
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