CN104121718A - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵系统，包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器、气液分离器、第一和第二控制阀。压缩机的排气口与四通阀的排气接口相连。室外换热器与四通阀的室外换热器接口相连。室内换热器分别与室外换热器和四通阀的室内换热器接口相连。多个气液分离器串联设置且位于两侧的两个分别与四通阀的吸气接口和压缩机的吸气口相连。每个第一控制阀的一端与压缩机的吸气口相连，每个第一控制阀的另一端与任意相邻两个气液分离器中、距离四通阀的吸气接口较近的一个气液分离器的出口相连。每个第二控制阀的两端分别与任意相邻两个气液分离器相连。本发明的热泵系统实现了一级或多级气液分离，提高了系统的可靠性，改善了压缩机液击现象。

Description

热泵系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种热泵系统。

背景技术

传统的热泵系统只有一个气液分离器，四通阀排出的冷媒经过该气液分离器后直接流回压缩机。但是，这种传统的热泵系统在除霜运行时容易引起压缩机液击现象，给压缩机和系统会造成一定损伤，降低压缩机和系统的寿命，增加维护和使用成本。而且，对于大匹数的热泵系统，往往需要很大容积的气液分离器，导致热泵系统的整机体积过大，而且分离效果有限，系统运行的安全性较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种热泵系统，该热泵系统实现了一级或多级气液分离，从而提高了系统的可靠性，改善了压缩机液击现象。

根据本发明的热泵系统，包括：压缩机，压缩机具有吸气口和排气口；四通阀，四通阀具有吸气接口、排气接口、室外换热器接口和室内换热器接口，其中压缩机的排气口与四通阀的排气接口相连；室外换热器，室外换热器的一端与四通阀的室外换热器接口相连；室内换热器，室内换热器的两端分别与室外换热器的另一端和四通阀的室内换热器接口相连；多个气液分离器，多个气液分离器串联设置且多个气液分离器中位于两侧的两个气液分离器分别与四通阀的吸气接口和压缩机的吸气口相连，每个气液分离器均具有进口和出口；至少一个第一控制阀，每个第一控制阀的一端与压缩机的吸气口相连，每个第一控制阀的另一端与任意相邻两个气液分离器中、距离四通阀的吸气接口较近的一个气液分离器的出口相连；以及至少一个第二控制阀，所述至少一个第二控制阀将所述多个气液分离器依次串联连接。。

根据本发明实施例的热泵系统，通过将传统的一个大的气液分离器改进成串联设置的多个气液分离器，从而根据需要可实现一级或多级气液分离的功能，提高了系统可靠性，大大改善了空调机除霜时压缩机的液击现象。此外，具有该多级气液分离系统的热泵系统能够根据整机结构灵活设计布局，降低整机设计、生产和维修的难度。

另外，根据本发明的热泵系统还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，多个气液分离器的容积均相等。

根据本发明的一个实施例，多个气液分离器的容积不等。

根据本发明的一个实施例，多个气液分离器的容积按照从四通阀的吸气接口朝向压缩机的吸气口的方向逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，第一控制阀和第二控制阀均为电磁阀。

根据本发明的一个实施例，多个气液分离器包括第一气液分离器和第二气液分离器，第一气液分离器的进口与四通阀的吸气接口相连，第一气液分离器的出口与第二气液分离器的进口相连，第二气液分离器的出口与压缩机的吸气口相连；第一控制阀为一个，第一控制阀的一端与吸气口相连，第一控制阀的另一端与第一气液分离器的出口相连；第二控制阀为一个，第二控制阀的一端连接在第一控制阀与第一气液分离器的出口之间，第二控制阀的另一端与第二气液分离器的进口相连。

根据本发明的一个实施例，第一气液分离器的容积与第二气液分离器的容积相等。

根据本发明的一个实施例，第一气液分离器的容积与第二气液分离器的容积不等。

根据本发明的一个实施例，第一气液分离器的容积大于第二气液分离器的容积。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的热泵系统的示意图。

附图标号列表：

100、热泵系统；1、气液分离器；11、第一气液分离器；12、第二气液分离器；2、第一控制阀；4、第二控制阀；5、油分离器；6、压缩机；61、吸气口；62、排气口；7、四通阀；71、室外换热器接口；72、排气接口；73、室内换热器接口；74、吸气接口；8、室外换热器；9、节流部件；10、室内换热器；13、除霜电磁阀

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的热泵系统100。

根据本发明实施例的一种热泵系统100，如图1所示，包括：压缩机6、四通阀7、室外换热器8、室内换热器10、至少一个气液分离器1、至少一个第一控制阀2和多个第二控制阀4。

其中压缩机6具有吸气口61和排气口62。热泵系统100中的冷媒经过吸气口61被吸进压缩机6的压缩腔中且在该压缩腔中被压缩，变成高温高压的冷媒气体，再通过压缩机6的排气口62排出压缩机6。

如图1所示，四通阀7具有吸气接口74、排气接口72、室外换热器接口71和室内换热器接口73。四通阀7一般可具有两种工作模式：掉电模式和上电模式。例如，当四通阀7处于掉电模式时，室外换热器接口71和排气接口72连通，室内换热器接口73和吸气接口74连通。当四通阀7处于上电模式时，排气接口72和室内换热器接口73连通，室外换热器接口71和吸气接口74连通。

如图1所示，压缩机6的排气口62与四通阀7的排气接口72相连，需要说明，这里排气口62与排气接口72相连应当作广义理解，即可以并非是直接相连，例如在本发明的一个实施例中，排气口62与排气接口72之间还设有油分离器5，也就是说，压缩机6的排气口62是通过油分离器5与四通阀7的排气接口72间接相连的。其中，油分离器5已为现有技术，因此这里就不进行详细描述。

参照图1，室外换热器8的一端与四通阀7的室外换热器接口71相连。其中，室外换热器8可为冷凝器。室内换热器10的两端分别与室外换热器8的另一端和四通阀7的室内换热器接口73相连。其中，室内换热器10可以为蒸发器。如图1所示，在室外换热器8和室内换热器10之间还可设有节流部件9。可以理解的是，室外换热器8、室内换热器10和节流部件9均为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再一一详细说明。

每个气液分离器1均具有进口和出口，并且多个气液分离器1串联设置，也就是说，后一个气液分离器1的进口连接前一个气液分离器1的出口。

多个气液分离器1中位于两侧的两个气液分离器1分别与四通阀7的吸气接口74和压缩机6的吸气口61相连。也就是说，多个气液分离器1中位于两侧的两个气液分离器1中、靠近四通阀7的一个气液分离器1的进口与四通阀7的吸气接口74相连。多个气液分离器1中位于两侧的两个气液分离器1中、远离四通阀7的另一个气液分离器1的出口与压缩机6的吸气口61相连。

通过设置多个气液分离器1可以实现一级或多级气液分离，这样就可以很好地避免压缩机6液击，保证了系统安全，提高了系统可靠性。

例如，根据本发明的一个实施例，如图1所示，多个气液分离器1包括两个气液分离器1，即第一气液分离器11和第二气液分离器12。第一气液分离器11的进口连接四通阀7的吸气接口74，第一气液分离器11的出口连接第二气液分离器12的进口，第二气液分离器12的出口连接压缩机6的吸气口61。

可以理解，当气液分离器1的数量超过两个时，其连接方式与上述为两个时基本相同，即该多个气液分离器1串联在一起，且两边的两个气液分离器1分别与吸气接口74和吸气口61相连。

参照图1所示，每个第一控制阀2的一端与压缩机6的吸气口61相连，每个第一控制阀2的另一端与任意相邻两个气液分离器1中、距离四通阀7的吸气接口74较近的一个气液分离器1的出口相连。

例如，以多个气液分离器1包括两个气液分离器1为例，如图1所示，第一控制阀2为一个，第一控制阀2一端与第一气液分离器11的出口相连，第一控制阀2的另一端与压缩机6的吸气口61相连。

如图1所示，至少一个第二控制阀4将多个气液分离器1依次串联连接。也就是说，每个第二控制阀4的两端分别与任意相邻两个气液分离器1相连。具体地说，每个第二控制阀4的一端与任意相邻两个气液分离器1中、距离吸气接口74较近的一个气液分离器1的出口相连，每个第二控制阀4的另一端与任意相邻两个气液分离器1中、距离吸气接口74较远的一个气液分离器1的进口相连。

例如，以多个气液分离器1包括两个气液分离器1为例，如图1所示，第二控制阀4为一个，且第二控制阀4的两端分别与第一气液分离器11的出口和第二气液分离器12的进口相连。

本发明的热泵系统100具有制冷模式和制热模式。下面以气液分离器1为两个即第一气液分离器11和第二气液分离器12、第一控制阀2和第二控制阀4均为一个为例对热泵系统100的制冷和制热运行进行简单地描述。

当热泵系统100处于制冷模式时，四通阀7处于掉电模式，压缩机6排出的冷媒依次经过油分离器5、排气接口72、室外换热器接口71、室外换热器8，节流部件9、室内换热器10、室内换热器接口73、吸气接口74后流入第一气液分离器11进行气液分离，此时第一控制阀2和第二控制阀4有两种工作状态。

具体地说，第一控制阀2导通工作，第二控制阀4断开不工作，此时从吸气接口74排出的冷媒只经过第一气液分离器11进行一级气液分离后通过第一控制阀2和吸气口61返回压缩机6中。或者，第一控制阀2断开不工作，第二控制阀4导通工作，此时从吸气接口74排出的冷媒依次经过第一气液分离器11、第二控制阀4、第二气液分离器12进行二级气液分离后从吸气口61返回压缩机6中。

当热泵系统100处于制热模式时，四通阀7处于上电模式，压缩机6排出的冷媒依次经过油分离器5、排气接口72、室内换热器接口73、室内换热器10、节流部件9、室外换热器8、室外换热器接口71和吸气接口74后流入第一气液分离器11进行气液分离，此时若第一控制阀2和第二控制阀4有两种工作状态。

即第一控制阀2导通工作且第二控制阀4断开不工作，或者第一控制阀2断开不工作而第二控制阀4导通工作，可以理解，这两种工作模式与上述制冷模式时完全相同，请参照上面的描述，此处不再赘述。

根据本发明的一个实施例，热泵系统100还包括除霜电磁阀13，通过设置除霜电磁阀13使得该热泵系统100具有制冷除霜模式。

当热泵系统100处于制冷除霜模式时，四通阀7处于掉电模式，除霜电磁阀13导通工作进行除霜，压缩机6排出的冷媒依次经过油分离器5、排气接口72、室外换热器接口71、室外换热器8、节流部件9后，大部分冷媒通过除霜电磁阀13直接流入第一气液分离器11进行气液分离，小部分冷媒通过室内换热器10、室内换热器接口73、吸气接口74流入第一气液分离器11进行气液分离。冷媒进入第一气液分离器11后可能的两种工作模式与上述制冷模式时完全相同，请参照上面的描述，此处不再赘述。例如，此时第一控制阀2可以关闭，第二控制阀4可以打开，从而实现在多级气液分离的情况下快速除霜，提高压缩机可靠性。

根据本发明实施例的热泵系统100，通过将传统的一个大的气液分离器1改进成串联设置的多个气液分离器1，从而根据需要可实现一级或多级气液分离的功能，提高了系统可靠性，大大改善了空调机除霜时压缩机6的液击现象。此外，具有该多级气液分离系统的热泵系统100能够根据整机结构灵活设计布局，降低整机设计、生产和维修的难度。

下面进一步对多个气液分离器1进行详细描述。

在本发明的一个实施例中，多个气液分离器1的容积均可相等。这样可以用同一规格的气液分离器1，简化了生产程序，降低了生产成本。当然本发明不限于此，多个气液分离器1的容积也可不等。这样多个气液分离器1的容积可以根据整机结构以及所需气液分离的效果来灵活设计、布局，降低整机设计、生产和维修的难度。

例如，多个气液分离器1的容积可按照从四通阀7的吸气接口74朝向压缩机6的吸气口61的方向逐渐减小，也就是说，串联设置的多个气液分离器1中越靠近吸气接口74的气液分离器1其容积就越大，反之则越小。这样可以增加气液分离的效果。

在本发明的一个实施例中，第一控制阀2和第二控制阀4均可为电磁阀。电磁阀可以方便地实现通断，这样就简化了热泵系统100的控制过程。当然，本发明并不限于此，第一控制阀2和第二控制阀4包括但不限于上述的电磁阀，对于其他可实现多个气液分离器1一级或多级分离功能的阀或阀组件，均落入本发明的保护范围内。

在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，多个气液分离器1包括第一气液分离器11和第二气液分离器12，其中第一控制阀2为一个，第二控制阀4也为一个。

在该实施例中，第一气液分离器11的容积与第二气液分离器12的容积可以相等。这样提高了气液分离器11的通用性，有利于降低热泵系统100的整机成本。

当然，在该实施例中，第一气液分离器11的容积与第二气液分离器12的容积也可不等。由此，第一气液分离器11与第二气液分离器12的容积大小可以根据整机结构以及所需气液分离的效果来灵活设计布局，降低整机设计、生产和维修的难度。

例如，在该实施例中，第一气液分离器11的容积可以大于第二气液分离器12的容积。这样可以提高气液分离的效果，保护热泵系统100运行安全。

简言之，根据本发明实施例的热泵系统100可以实现一级或多级气液分离，大大改善了压缩机液击现象，保证系统安全运行，特别是对于较大匹数多联长配管系统效果尤为显著。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机具有吸气口和排气口；

四通阀，所述四通阀具有吸气接口、排气接口、室外换热器接口和室内换热器接口，其中所述压缩机的排气口与所述四通阀的排气接口相连；

室外换热器，所述室外换热器的一端与所述四通阀的室外换热器接口相连；

室内换热器，所述室内换热器的两端分别与所述室外换热器的另一端和所述四通阀的室内换热器接口相连；

多个气液分离器，所述多个气液分离器串联设置且所述多个气液分离器中位于两侧的两个气液分离器分别与所述四通阀的吸气接口和所述压缩机的吸气口相连，每个所述气液分离器均具有进口和出口；

至少一个第一控制阀，每个所述第一控制阀的一端与所述压缩机的吸气口相连，每个所述第一控制阀的另一端与任意相邻两个所述气液分离器中、距离所述四通阀的吸气接口较近的一个所述气液分离器的出口相连；以及

至少一个第二控制阀，所述至少一个第二控制阀将所述多个气液分离器依次串联连接。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述多个气液分离器的容积均相等。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述多个气液分离器的容积不等。

4.根据权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，所述多个气液分离器的容积按照从所述四通阀的吸气接口朝向所述压缩机的吸气口的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁阀。

6.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，

所述多个气液分离器包括第一气液分离器和第二气液分离器，所述第一气液分离器的进口与所述四通阀的吸气接口相连，所述第一气液分离器的出口与所述第二气液分离器的进口相连，所述第二气液分离器的出口与所述压缩机的吸气口相连；

所述第一控制阀为一个，所述第一控制阀的一端与所述吸气口相连，所述第一控制阀的另一端与所述第一气液分离器的出口相连；

所述第二控制阀为一个，所述第二控制阀的一端连接在所述第一控制阀与所述第一气液分离器的出口之间，所述第二控制阀的另一端与所述第二气液分离器的进口相连。

7.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于，所述第一气液分离器的容积与所述第二气液分离器的容积相等。

8.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于，所述第一气液分离器的容积与所述第二气液分离器的容积不等。

9.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，所述第一气液分离器的容积大于所述第二气液分离器的容积。