CN102434993A - 采用喷液压缩机的r32风冷冷水热泵机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其采用R32制冷剂，包括喷液压缩机、四通阀、风侧换热器、水侧换热器、气液分离器、双向储液器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀及第四单向阀；所述第一单向阀及第二单向阀的出口端经管道连接后形成主路管道及辅路管道，节流器位于所述主路管道上，辅路管道上安装有电子膨胀阀；所述辅路管道内的辅路制冷剂经电子膨胀阀节流后直接进入喷液压缩机的喷液口；所述主路管道内的主路制冷剂经节流器节流后通过第二单向阀进入风侧换热器或通过第四单向阀进入水侧换热器内。本发明结构紧凑，能在风冷冷水（热泵）机组及低环境温度风冷热泵（冷水）机组的运行范围内高效可靠运行。

Description

采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组
技术领域
本发明涉及一种户用与商业用的风冷热泵和环保制冷剂的技术，尤其是一种采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组。
背景技术
现在的户用和商业用风冷冷水（热泵）机组的制冷剂一般都采用R22或410a。由于R22会破坏臭氧层，在不久的将来禁止使用；而R410a虽然ODP（ozone depression potential）值为0，但全球变暖值GWP（Global Warming Potential）高达2000，因此R410a也只能是一种过渡产品，且R410a为混合工质、国外专利产品。
新一代的制冷剂不仅要考虑GWP为0，而且要积极考虑降低温室效应，即具有较小的ODP值。R32制冷剂GWP为0，ODP为675。其ODP值仅为R410a的三分之一，且为单一工质、无专利限制、热工性能类似R410a，是一种R22的较理想的替代物，但由于其压缩终了的温度较高而难于应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其结构紧凑，能在风冷冷水（热泵）机组及低环境温度风冷热泵（冷水）机组的运行范围内高效可靠运行。
按照本发明提供的技术方案，所述采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，采用R32制冷剂，所述风冷冷水热泵机组包括喷液压缩机，所述喷液压缩机的排气口通过管道与四通阀的D接口相连，所述四通阀的S接口通过管道与气液分离器相连，所述气液分离器通过管道与喷液压缩机的吸气口相连；所述四通阀的C接口通过管道与风侧换热器相连，四通阀的E接口通过管道与水侧换热器相连；所述水侧换热器通过管路与双向储液器相连；
所述双向储液器的液口端分成两路：一路通过管道与第三单向阀的进口端相连，另一路通过管道与第四单向阀的出口端相连；所述第四单向阀的进口端与节流器的出口端相连；
所述风侧换热器的液口端分成两路：一路通过管道与第一单向阀的进口端相连，另一路通过管道与第二单向阀的出口端相连；第二单向阀的进口端与节流器的出口端相连；
所述第一单向阀及第二单向阀的出口端经管道连接后形成主路管道及辅路管道，节流器位于所述主路管道上，辅路管道上安装有电子膨胀阀；
所述辅路管道内的辅路制冷剂经电子膨胀阀节流后直接进入喷液压缩机的喷液口；所述主路管道内的主路制冷剂经节流器节流后通过第二单向阀进入风侧换热器或通过第四单向阀进入水侧换热器内。
所述喷液压缩机为喷液全封闭涡旋压缩机，经过喷液口的喷液进入喷液压缩机的中间腔内。
所述节流器为热力膨胀阀或电子膨胀阀。所述风侧换热器为7mm的翅片换热器。所述水侧换热器为板式换热器或套管换热器。
本发明的优点：采用R32制冷剂，所述第一单向阀及第三单向阀经管道连接后形成主路管道及辅路管道，所述主路管道上设置节流器，辅路管道上设置电子膨胀阀；在喷液压缩机对应排气口的排气温度低于电子膨胀阀的开阀值时，关闭电子膨胀阀；此时通过第一单向阀输出的制冷剂不能通过辅路管道进入喷液压缩机的喷液口，相应的制冷剂通过主路管道及节流器送入水侧换热器内，确保最大限度提高能效；在喷液压缩机对应排气口的排气温度高于电子膨胀阀的开阀值时，打开电子膨胀阀，通过第一单向阀输出的制冷剂能通过辅路管道后进入喷液压缩机的喷液口，从而能调节进入压缩机对应喷液口的制冷剂流量，控制喷液压缩机的排气温度，确保排气温度在一个安全范围内；可使R32制冷剂高效可靠地应用在户用或商用风冷冷水（热泵）机组上，可实现在环境温度21~43℃之间制冷，在-20~21℃之间制热。
附图说明
    图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：本发明包括喷液压缩机1、四通阀2、风侧换热器3、第一单向阀4、第二单向阀5、第三单向阀6、第四单向阀7、节流器8、电子膨胀阀9、双向储液器10、水侧换热器11、气液分离器12、吸气口13、喷液口14、排气口15、主路管道16及辅路管道17。
如图1所示：为了能降低温室效应，所述风冷冷水热泵机组采用R32制冷剂；同时为了能够降低R32制冷剂压缩终了温度较高难以应用的问题，所述风冷冷水热泵机组包括喷液压缩机1，所述喷液压缩机1的排气口15通过管道与四通阀2的D接口相连，所述四通阀2的S接口通过管道与气液分离器12相连，所述气液分离器12通过管道与喷液压缩机1的吸气口13相连；所述四通阀2的C接口通过管道与风侧换热器3相连，四通阀2的E接口通过管道与水侧换热器11相连；所述水侧换热器11通过管路与双向储液器10相连；所述喷液压缩机1为喷液全封闭涡旋压缩机；风侧换热器3为管径为7mm铜管的翅片换热器，以减少R32制冷剂的充注量；水侧换热器12为板式换热器或套管换热器。
所述双向储液器10的液口端分成两路：一路通过管道与第三单向阀6的进口端相连，另一路通过管道与第四单向阀7的出口端相连；所述第四单向阀7的进口端与节流器8的出口端相连；节流器8为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
所述风侧换热器3的液口端分成两路：一路通过管道与第一单向阀4的进口端相连，另一路通过管道与第二单向阀5的出口端相连；第二单向阀5的进口端与节流器8的出口端相连；
所述第一单向阀4及第二单向阀6的出口端经管道连接后形成主路管道16及辅路管道17，节流器8位于所述主路管道16上，辅路管道17上安装有电子膨胀阀9；
所述辅路管道17内的辅路制冷剂经电子膨胀阀9节流后直接进入喷液压缩机1的喷液口14；所述主路管道16内的主路制冷剂经节流器8节流后通过第二单向阀5进入风侧换热器3或通过第四单向阀7进入水侧换热器11内。
通过电子膨胀阀9调节喷液压缩机1的补液量，以降低R32压缩终了时的排气温度。具体地，在喷液压缩机1对应排气口15的排气温度低于电子膨胀阀9的开阀值时，关闭电子膨胀阀9；此时通过第一单向阀4及第三单向阀6输出的制冷剂不能通过辅路管道17进入喷液压缩机1的喷液口，相应的制冷剂通过主路管道16及节流器8送入风侧换热器3或水侧换热器11内，确保最大限度提高能效。在喷液压缩机1对应排气口15的排气温度高于电子膨胀阀9的开阀值时，打开电子膨胀阀9，通过第一单向阀4及第三单向阀6输出的制冷剂能通过辅路管道17后进入喷液压缩机1的喷液口，从而能调节进入压缩机1对应喷液口14的制冷剂流量，控制喷液压缩机1的排气温度，确保排气温度在一个安全范围内，实现系统在风冷冷水（热泵）机组及低环境温度风冷热泵（冷水）机组的运行范围内高效可靠运行。所述制冷剂通过喷液口14进入喷液压缩机1的中间腔内。
如图1所示：采用喷液压缩机的R32风冷冷水（热泵）机组工作过程如下：
制冷时：
喷液压缩机1将R32制冷剂压缩后通过排气口15排出高温高压气体，所述高温高压的气体经过四通阀2的C接口进入风侧换热器3，经风侧换热器3冷凝后得到高压的液体，所述高压液体通过第一单向阀4再分成二路：一路为主路，另一路为辅路；即通过管道连接后形成主路管道16及辅路管道17。进入辅路管道17内的辅路制冷剂经电子膨胀阀9节流后直接进入喷液压缩机1的喷液口14，所述液体制冷剂通过喷液口14进入喷液压缩机1的中间腔内；通过主路管道16的主路制冷剂经节流器8节流后通过第四单向阀7、双向储液器10进入水侧换热器11，经水侧换热器11蒸发后经四通阀2、汽液分离器12回到喷液压缩机1吸气口，如此循环。在水侧换热器12蒸发时，由于压力减低，沸点减低，液体迅速沸腾蒸发吸热，从而达到通过水侧换热器11降温的目的。
在喷液压缩机1对应排气口15的排气温度低于电子膨胀阀9的开阀值时，关闭电子膨胀阀9；此时通过第一单向阀4输出的制冷剂不能通过辅路管道17进入喷液压缩机1的喷液口，相应的制冷剂通过主路管道16及节流器8送入水侧换热器11内，确保最大限度提高能效。在喷液压缩机1对应排气口15的排气温度高于电子膨胀阀9的开阀值时，打开电子膨胀阀9，通过第一单向阀4输出的制冷剂能通过辅路管道17后进入喷液压缩机1的喷液口，从而能调节进入压缩机1对应喷液口14的制冷剂流量，控制喷液压缩机1的排气温度，确保排气温度在一个安全范围内。
制热时：
喷液压缩机1将R32制冷剂压缩后经排气口15排出高温高压的气体，所述高温高压的气体经过四通阀2的E接口进入水侧换热器11，经水侧换热器11冷凝后通过双向储液器10、第三单向阀6后分成二路：一路为主路，另一路为辅路；即得到辅路管道17及主路管道16。进入辅路管道17内的辅路制冷剂经电子膨胀阀9节流后直接进入喷液压缩机1喷液口；进入主路管道16内的主路制冷剂经节流器8节流后通过第二单向阀5进入风侧换热器3，在风侧换热器3蒸发后经四通阀2、汽液分离器12回到喷液压缩机1吸气口，如此循环。水侧换热器11将高温高压的气体冷凝为高压液体放热，从而达到通过水侧换热器11制热的目的。
本发明采用R32制冷剂，所述第一单向阀4及第三单向阀6经管道连接后形成主路管道16及辅路管道17，所述主路管道16上设置节流器8，辅路管道17上设置电子膨胀阀9；在喷液压缩机1对应排气口15的排气温度低于电子膨胀阀9的开阀值时，关闭电子膨胀阀9；此时通过第一单向阀4输出的制冷剂不能通过辅路管道17进入喷液压缩机1的喷液口，相应的制冷剂通过主路管道16及节流器8送入水侧换热器11内，确保最大限度提高能效；在喷液压缩机1对应排气口15的排气温度高于电子膨胀阀9的开阀值时，打开电子膨胀阀9，通过第一单向阀4输出的制冷剂能通过辅路管道17后进入喷液压缩机1的喷液口，从而能调节进入压缩机1对应喷液口14的制冷剂流量，控制喷液压缩机1的排气温度，确保排气温度在一个安全范围内；可使R32制冷剂高效可靠地应用在户用或商用风冷冷水（热泵）机组上，可实现在环境温度21~43℃之间制冷，在-20~21℃之间制热。

Claims (5)

1.一种采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其特征是：采用R32制冷剂，所述风冷冷水热泵机组包括喷液压缩机（1），所述喷液压缩机（1）的排气口（15）通过管道与四通阀（2）的D接口相连，所述四通阀（2）的S接口通过管道与气液分离器（12）相连，所述气液分离器（12）通过管道与喷液压缩机（1）的吸气口（13）相连；所述四通阀（2）的C接口通过管道与风侧换热器（3）相连，四通阀（2）的E接口通过管道与水侧换热器（11）相连；所述水侧换热器（11）通过管路与双向储液器（10）相连；
所述双向储液器（10）的液口端分成两路：一路通过管道与第三单向阀（6）的进口端相连，另一路通过管道与第四单向阀（7）的出口端相连；所述第四单向阀（7）的进口端与节流器（8）的出口端相连；
所述风侧换热器（3）的液口端分成两路：一路通过管道与第一单向阀（4）的进口端相连，另一路通过管道与第二单向阀（5）的出口端相连；第二单向阀（5）的进口端与节流器（8）的出口端相连；
所述第一单向阀（4）及第二单向阀（6）的出口端经管道连接后形成主路管道（16）及辅路管道（17），节流器（8）位于所述主路管道（16）上，辅路管道（17）上安装有电子膨胀阀（9）；
所述辅路管道（17）内的辅路制冷剂经电子膨胀阀（9）节流后直接进入喷液压缩机（1）的喷液口（14）；所述主路管道（16）内的主路制冷剂经节流器（8）节流后通过第二单向阀（5）进入风侧换热器（3）或通过第四单向阀（7）进入水侧换热器（11）内。
2.根据权利要求1所述的采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其特征是：所述喷液压缩机（1）为喷液全封闭涡旋压缩机，经过喷液口（14）的喷液进入喷液压缩机（1）的中间腔内。
3.根据权利要求1所述的采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其特征是：所述节流器（8）为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
4.根据权利要求1所述的采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其特征是：所述风侧换热器（3）为7mm的翅片换热器。
5.根据权利要求1所述的采用喷液压缩机的R32风冷冷水热泵机组，其特征是：所述水侧换热器（11）为板式换热器或套管换热器。
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