CN103411353A - 一种空气源低温双级压缩热泵空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气源低温双级压缩热泵空调。它包括压缩机、室外换热器、室内换热器、四通阀和节流装置，所述压缩机包括高压级压缩机、连接在所述高压级压缩机的回气管路上的低压级压缩机，所述低压级压缩机的排气口与所述高压级压缩机的吸气口相连，所述回气管路上的低温低压气体经所述低压级压缩机的压缩后，再通过所述高压级压缩机的吸气口进入到所述高压级压缩机内进行二次压缩。本发明有效提高了热泵空调器低温制热运行时的制热能力以及能效比。

Description

一种空气源低温双级压缩热泵空调
技术领域
本发明涉及一种空气源热泵空调,尤其涉及一种空气源低温双级压缩热泵空调。
背景技术
节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。能源危机正越来越严重地制约着我国国民经济的快速发展，近几年全国各地爆发的“电荒”让我们清楚地认识到这一问题的严重性，因此，节能项目的开展已经刻不容缓。
目前我国热泵空调市场上普遍销售的主要是空气源热泵空调，但冬季热泵型空调器进行低温制热运行时，由于其蒸发温度低、压缩比大，容易使得制热能力差，能效比低。申请号为200920168511.9中国专利公开了一种热泵空调器,包括通过冷媒管路连接的压缩机、四通换向阀、冷凝器、蒸发器及节流组件,所述冷凝器和所述蒸发器通过所述四通换向阀选择性连通所述压缩机;还包括双向截止阀,与所述节流组件相并联，这种热泵空调器的双向截止阀可使冷媒管道压力快速平衡,可实现热泵空调器的快速重新启动。但是这种热泵空调器低温制热运行时的制热能力以及能效比仍然有待提高。
发明内容
本发明主要是提供一种空气源低温双级压缩热泵空调，有效提高了热泵空调器低温制热运行时的制热能力以及能效比。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：它包括压缩机、室外换热器、室内换热器、四通阀和节流装置，所述压缩机包括高压级压缩机、连接在所述高压级压缩机的回气管路上的低压级压缩机，所述低压级压缩机的排气口与所述高压级压缩机的吸气口相连，所述回气管路上的低温低压气体经所述低压级压缩机的压缩后，再通过所述高压级压缩机的吸气口进入到所述高压级压缩机内进行二次压缩。
作为优选，所述一种空气源低温双级压缩热泵空调还包括连接在所述室内换热器和所述室内换热器之间的闪蒸器，所述闪蒸器的出气口与所述高压级压缩机的吸气口相连。 
作为优选，所述闪蒸器的进液口与所述室内换热器相连，，所述闪蒸器的出液口与所述室外换热器相连。 
作为优选，所述闪蒸器设置在所述闪蒸器管路上，所述室内换热器和所述室内换热器之间还设置有制冷电子膨胀阀，所述制冷电子膨胀阀与所述闪蒸器管路并联。 
作为优选，所述闪蒸器管路还包括连接在所述闪蒸器进液口上的制热辅电子膨胀阀、连接在所述闪蒸器出液口上制热主电子膨胀阀。
作为优选，所述闪蒸器管路还包括连接在所述闪蒸器出气口上的电磁阀。 
作为优选，所述制冷电子膨胀阀在空调低温制热运行时处于关闭状态。 
作为优选，所述制热辅电子膨胀阀、电磁阀及制热主电子膨胀阀在空调制冷运行时呈关闭状态。
作为优选，所述回气管路上设置有单向阀。 
作为优选，所述一种空气源低温双级压缩热泵空调还包括控制器，所述室外换热器为冷凝器，所述室内换热器为蒸发器，所述低压级压缩机和所述高压级压缩机之间还设置有中间冷却器。
本发明带来的有益效果是，本发明采用了双级压缩结构，并结合闪蒸器管路来增加系统排气量，降低了系统排气温度，提升了制热能力，有效地降低了机组的功耗，提高了机组的COP值，并具有适用范围广、可靠性高、节能性能好的特点，能全天候使用。
附图说明
附图1是本发明的一种结构原理示意图。
标号说明：1、低压级压缩机，2、高压级压缩机，3、四通阀，4、冷凝器， 5、外风机， 6、制热辅电子膨胀阀，7、电磁阀，8、闪蒸器，9、制冷电子膨胀阀，10、制热主电子膨胀阀，11、蒸发器，12、内风机， 13、控制器，14、单向阀。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种空气源低温双级压缩热泵空调如图1所示，包括含有制冷系统的室外机和室内机，室内机包括控制器13、蒸发器11、内风机12，室外机包括低压级压缩机1、高压级压缩机2、四通阀3、冷凝器4、外风机5、制热辅电子膨胀阀6、电磁阀7、闪蒸器8、制冷电子膨胀阀9、制热主电子膨胀阀10。
控制器13采用单片机控制，控制器13的输入部分包括：外环境温度传感器、内盘管温度传感器、外盘管温度传感器、内环境温度传感器、排气温度传感器、回气温度传感器。控制器13的输出用于控制以下部件：低压级压缩机1、高压级压缩机2、四通阀3、外风机5、制热辅电子膨胀阀6、电磁阀7、制冷电子膨胀阀9、制热主电子膨胀阀10、内风机12。
高压级压缩机2的排气管与四通阀3的D向相连，四通阀3的C向接冷凝器4的进气口，四通阀3的S向接低压级压缩机1的吸气口，四通阀3的S向并通过单向阀14接高压级压缩机2吸气口，四通阀3与高压级压缩机2的吸气口之间的管路形成高压级压缩机2的回气管路，四通阀3的E向接蒸发器11出气口，冷凝器4的出气口通过节流装置与蒸发器11的进气口相连。
低压级压缩机1并联在回气管路上，低压级压缩机1的吸气口连接在高压级压缩机2的回气管路上，低压级压缩机1的排气口与高压级压缩机2的吸气口相连，回气管路上的低温低压气体经低压级压缩机1的压缩形成中温中压气体后，再通过高压级压缩机2的吸气口进入到高压级压缩机2内进行第二次压缩。
节流装置包括连接在冷凝器4和蒸发器11之间的闪蒸器管路、与闪蒸器管路并联的制冷电子膨胀阀9，制冷电子膨胀阀9在空调低温制热运行时处于关闭状态，闪蒸器管路包括闪蒸器8，闪蒸器8的进液口与蒸发器11相连，闪蒸器8的出液口与冷凝器4相连，闪蒸器8的出气口与高压级压缩机2的吸气口相连。
闪蒸器管路还包括连接在闪蒸器8进液口上的制热辅电子膨胀阀6、连接在闪蒸器8出液口上制热主电子膨胀阀10、以及连接在闪蒸器8出气口上的电磁阀7，电磁阀7在高压级压缩机2回气管路上的接入点在高压级压缩机2吸气口和低压级压缩机1的排气口在高压级压缩机2回气管路上的接入点之间，单向阀14连接在低压级压缩机1的吸气口接入点与排气口接入点之间，其中制热辅电子膨胀阀6、电磁阀7及制热主电子膨胀阀10在空调制冷运行时呈关闭状态。
本实施例的一种空气源低温双级压缩热泵空调，具体工作过程如下：
制冷时：低压级压缩机1、制热辅电子膨胀阀6、电磁阀7及制热主电子膨胀阀10关闭，四通阀3的电磁线圈不通电，此时四通阀3的D向和E向导通，C向和 S向导通，制冷剂由高压级压缩机2压缩成高温高压气体，并通过四通阀3进入冷凝器4，高温高压气体在冷凝器4中冷凝成高压制冷剂液体，从冷凝器4出来的高压制冷剂液体经过制冷电子膨胀阀9节流后成为低温低压液体进入蒸发器11，在蒸发器11中，低温低压液体制冷剂吸收低温环境中的热量而蒸发为低压气体，并通过四通阀3被高压级压缩机2的吸气口吸入，然后再进一步压缩后排出，这样循环往复，构成封闭的工作循环回路。
制热时：制冷电子膨胀阀9关闭，四通阀3的电磁线圈通电，此时四通阀3的D向和C向导通，E向和 S向导通，当环境温度小于或等于设定温度时，电磁阀7开启，制冷剂由低压级压缩机压缩成中温中压气体，然后被高压级压缩机2的吸气口吸入，进行再一次压缩，形成高温高压的气体，通过四通阀3进入蒸发器11，在蒸发器11中高温高压的气体将热量传给室内侧后，冷凝成高压液体，从蒸发器11出来的高压制冷剂液体经过制热主电子膨胀阀10的第一次节流降压，变成中温中压的气液混合体，然后进入闪蒸器8，在闪蒸器8内进行气液两象分离，分离出来的一部分中压制冷剂气体从闪蒸器8的出气口通过电磁阀7输出到高压级压缩机2的回气管路后，被高压级压缩机2的吸气口吸入，并且和低压级压缩机1排出的中压气体混合后进行再一次压缩，而被分离出来的制冷剂液体则从闪蒸器8的出液口进入到制热辅电子膨胀阀6，进行二次节流降压后变成低温低压液体进入冷凝器4，在冷凝器4内，低温低压液体制冷剂吸收低温环境中的热量而蒸发为低压气体，然后通过四通阀3又进入低压级压缩机1的吸气口被压缩成中压气体后排出，这样循环往复，构成封闭的工作循环回路。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构或形状允许有变化。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或者替代以及改型。

Claims (10)

1.一种空气源低温双级压缩热泵空调，包括压缩机、室外换热器、室内换热器、四通阀和节流装置，所述压缩机包括高压级压缩机、连接在所述高压级压缩机的回气管路上的低压级压缩机，所述低压级压缩机的排气口与所述高压级压缩机的吸气口相连，所述回气管路上的低温低压气体经所述低压级压缩机的压缩后，再通过所述高压级压缩机的吸气口进入到所述高压级压缩机内进行二次压缩。
2.根据权利要求1所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述一种空气源低温双级压缩热泵空调还包括连接在所述室内换热器和所述室内换热器之间的闪蒸器，所述闪蒸器的出气口与所述高压级压缩机的吸气口相连。
3.根据权利要求2所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述闪蒸器的进液口与所述室内换热器相连，所述闪蒸器的出液口与所述室外换热器相连。
4.根据权利要求3所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述闪蒸器设置在所述闪蒸器管路上，所述室内换热器和所述室内换热器之间还设置有制冷电子膨胀阀，所述制冷电子膨胀阀与所述闪蒸器管路并联。
5.根据权利要求4所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述闪蒸器管路还包括连接在所述闪蒸器进液口上的制热辅电子膨胀阀、连接在所述闪蒸器出液口上制热主电子膨胀阀。
6.根据权利要求5所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述所述闪蒸器管路还包括连接在所述闪蒸器出气口上的电磁阀。
7.根据权利要求4所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述制冷电子膨胀阀在空调低温制热运行时处于关闭状态。
8.根据权利要求6所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述制热辅电子膨胀阀、电磁阀及制热主电子膨胀阀在空调制冷运行时呈关闭状态。
9.根据权利要求1所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述回气管路上设置有单向阀。
10.根据权利要求1所述的一种空气源低温双级压缩热泵空调，其特征在于，所述一种空气源低温双级压缩热泵空调还包括控制器，所述室外换热器为冷凝器，所述室内换热器为蒸发器，所述低压级压缩机和所述高压级压缩机直接还设置有中间冷却器。
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