CN105865095A - 防冻过冷增焓系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防冻过冷增焓系统，包括主流路循环和喷气增焓支路，所述主流路循环中，压缩机与四通阀连接，四通阀与换热器连接，换热器与单向阀连接，单向阀与储液器连接，储液器与冷凝器连接，冷凝器与蒸发器连接，蒸发器与四通阀连接，四通阀与压缩机连接；所述喷气增焓支路为储液器的出管设有一分支与蒸发器的底部接管连接，蒸发器的出管与冷凝器连接，冷凝器与压缩机的喷气增焓口连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)可增大喷气增焓支路的过冷度；2)可增大主流路的过冷度；3)可提高系统的换热量；4)增大系统制冷剂循环量，避免压缩机过热运行；5)可自动化除蒸发器底部结冰，使空调热泵产品更适用于低温环境。

Description

防冻过冷增焓系统

技术领域

本发明涉及空调热泵技术领域，具体为一种防冻过冷增焓系统。

背景技术

现有普通型热泵系统，冷媒经过冷凝器换热后，经过节流部件直接流回蒸发器。这样随着冷凝器温度的提升，机组性能逐步降低，导致换热效果差。当该类型机组用于低温环境时，因流回压缩机的冷媒量不足、压比过大而导致压缩机保护；蒸发器底部易结冰，导致底盘冰赌，将影响系统正常运行。

针对普通机型存在的上述问题，现有低温热泵中增设了喷气增焓部件，冷媒经过冷凝器换热后一分为二，一部分经过由节流部件和换热部件组成主流路进入蒸发器吸热蒸发，另一部分经过由另一节流部件和换热部件组成的喷气增焓支路流回压缩机，实现补气。

例如公开号为CN 102721240 A的中国发明专利申请《一种具有防结冰功能的低温热泵空调换热系统》公开了一种款低温防结冰的系统，其包括压缩机、四通阀、板式换热器、气液分离器、翅片式换热器、第一节流装置、第二节流装置、第一单向阀、第二单向阀、储液罐、过滤器、防胀冰管，四通阀的两管口分别连接压缩机和板式换热器，其另外两管口分别连接气液分离器和翅片式换热器；气液分离器与压缩机相接，板式换热器与翅片式换热器之间连接有热泵支路和除霜支路；热泵支路包括依次连接的第一单向阀、储液罐、过滤器、第一节流装置；除霜支路包括第二节流装置和第二单向阀；防胀冰管一端与第一节流装置相接，另一端分别与第二节流装置和过滤器相接。该申请是用冷凝器出来的余热直接送到独立于蒸发器底部的防胀冰管，从而实现自动化冰除霜。

但是现有热泵系统还存在的问题有：

1)常温机存在的问题：冷凝器高温时系统换热效果差；低温环境时，压比变大、排气温度升高而导致压机保护，系统不稳定；

2)低温机存在的问题：喷气增焓支路蒸发前没过冷；主流路过冷度低；机组换热效果一般；

3)另外还存在防胀冰管结构复杂，防胀冰管对蒸发器翅片上的冰霜化解有限，且没有增焓功能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种低温运行更稳定、化冰速度更快、换热效果更好以及适用范围更广的防冻过冷增焓系统。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案是：防冻过冷增焓系统，包括主流路循环和喷气增焓支路，所述主流路循环包括压缩机、四通阀、单向阀、换热器、储液器、冷凝器和蒸发器，所述压缩机与所述的四通阀连接，所述四通阀与所述换热器连接，所述换热器与所述单向阀连接，所述单向阀与所述储液器连接，所述储液器与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述蒸发器连接，所述蒸发器与所述四通阀连接，所述四通阀与所述压缩机连接；

所述喷气增焓支路为所述储液器的出管设有一分支与所述蒸发器的底部接管连接，所述蒸发器的出管与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述压缩机的喷气增焓口连接。发明设计用自动化冰来增大系统的过冷度来、换热量和稳定性。

优选的，所述储液器与第一过滤器连接，所述第一过滤器与所述冷凝器连接。

优选的，所述冷凝器与第二过滤器连接，所述第二过滤器与第三节流部件连接，所述第三节流部件与所述蒸发器连接。

优选的，所述喷气增焓支路为第一过滤器的出管设有一分支与所述蒸发器的底部接管连接，所述蒸发器的出管与所述第二节流部件连接，所述第二节流部件与所述冷凝器连接。

优选的，在换热器和储液器之间设置了第一节流部件，形成另一分支连接，可以实现快速化霜。

优选的，所述冷凝器上设置四个接口，在其内部构成两进两出对流流路，主流路循环和喷气增焓支路在冷凝器内形成对流换热，在喷气增焓支路冷媒吸热蒸发的同时对主流路的冷媒起到放热过冷的作用。

优选的，本发明还设置除霜循环，所述除霜循环为冷媒在压缩机加热后经四通阀进入蒸发器进行化霜，放热化霜后的冷媒经过第三节流部件和第二过滤器后进入冷凝器，经过冷凝器后的冷媒经过第一过滤器后流入储液罐，储液罐里的冷媒再经第一节流部件节流后进入换热器，冷媒在换热器吸热蒸发后经四通阀流回压缩机，这样形成了除霜的循环。

本发明通过利用冷凝器出口冷媒余热来化除蒸发器底部结冰，通过蒸发器化冰放热对喷气增焓支路冷媒进行过冷，利用增焓支路冷媒蒸发吸热对主支路冷媒进行过冷，从而实现了自动化冰、双重过冷和高效增焓功能。在低温环境下，通过喷气增焓的设计，保证系统正常运行；利用余热化除蒸发器底部结冰，可增大主流路冷媒的过冷度，从而提高系统的换热量。通过该发明设计有利于提高产品性能，使空调热泵产品更适用于低温环境。

本发明为了适用于低温环境，加设了喷气增焓支路循环；为了能够化除蒸发器底部结冰，该系统将流入增焓支路冷媒的余热先流到蒸发器底部化冰除霜；为了提高喷气增焓支路的换热效果，该支路的冷媒节流前先经过蒸发器底部换热过冷，从而增大了该支路冷媒的过冷度；为了提高蒸发器内冷媒的换热效果，将流入蒸发器前的冷媒用喷气增焓支路冷媒的蒸发进行过冷，从而增大了流入蒸发器冷媒的过冷度。这样，系统通过双重过冷的设计，使空调热泵产品低温运行更稳定，化冰速度更快，换热效果更好，适用范围更广。

总的来说，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)可增大喷气增焓支路的过冷度；

2)可增大主流路的过冷度；

3)可提高系统的换热量；

4)增大系统制冷剂循环量，避免压缩机过热运行；

5)可自动化除蒸发器底部结冰，使空调热泵产品更适用于低温环境。

附图说明

以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。

图1为发明的防冻过冷增焓系统的系统流程示意图；

图2为本发明防冻过冷增焓系统中除霜循环的系统流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于被明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

防冻过冷增焓系统，如图1所示，其主要由压缩机1、四通阀2、单向阀3、换热器4、第一节流部件5、储液器6、第一过滤器7、第二节流部件8、第二过滤器9、冷凝器10、第三节流部件11以及蒸发器12等零部件组成，各部件的连接构成主流路循环和喷气增焓支路。其中各部件的连接关系如下：主流路循环中，所述压缩机1与所述四通阀2的第二接口D连接，所述四通阀2的第一接口C与所述换热器4连接，所述换热器4与所述单向阀3连接，所述单向阀3与所述储液器6连接，所述储液器6与所述第一过滤器7连接，所述第一过滤器7与所述冷凝器8连接，所述冷凝器8与所述第二过滤器9连接，所述第二过滤器9与所述第三节流部件11连接，所述第三节流部件11与所述蒸发器12连接，所述蒸发器12与所述四通阀2的第三接口E连接，所述四通阀2的第四接口S与所述压缩机1连接，形成了主流路循环；喷气增焓支路中，所述第一过滤器7后分出一支路，所述蒸发器11底部接管与所述第一过滤器7的出管连接，所述蒸发器12的出管与所述第二节流部件8连接，所述第二节流部件8与所述冷凝器10连接，所述冷凝器10与所述压缩机1的喷气增焓口连接，，形成喷气增焓支路的循环。也就是说，冷媒流经第一过滤器7后一分为二，一部分为上述的主流路循环，另一部分为上述喷气增焓支路。

优选的，在换热器4和储液器6之间设置了第一节流部件5，形成另一分支连接，可以快速化霜。

其中，所述压缩机1选用喷气增焓压缩机，其上设置喷气增焓口。所述第一节流部件5、第二节流部件8和第二节流部件11可以选用节流阀。

本发明所述的防冻过冷增焓系统的工作原理如下：

1)主流路循环：在蒸发器制冷模式下，冷媒在压缩机1加热后经四通阀2流入换热器4进行换热，在换热器4放热后的冷媒经过单向阀3流入储液器6，储液器6的冷媒经过第一过滤器7过滤后流入冷凝器10再次放热过冷，经过冷凝器10过冷后的冷媒通过第二过滤器9过滤后流入第三节流部件11，冷媒经过第三节流部件11节流后流入蒸发器12吸热蒸发，经过蒸发器12蒸发后的冷媒经过四通阀2流回压缩机1，这样完成主流路的循环。

2)喷气增焓支路：在蒸发器制冷模式下，冷媒流经第一过滤器7后一分为二支路，一支路为上述的主流路，另一支路为喷气增焓支路。冷媒经过第一过滤器7过滤后一分支流入蒸发器12的底部进行放热过冷，经过蒸发器12过冷的冷媒通过第二节流部件8节流后流入冷凝器10吸热蒸发，经过冷凝器10蒸发后的冷媒流回压缩机1的喷气增焓接口，构成了喷气增焓支路。

3)自动化冰：当带有余热的喷气增焓支路冷媒流经结冰的蒸发器底部时，冷媒继续放热化冰，因此在化冰的同时也对该支路的冷媒起到过冷的作用。

4)冷凝器：冷凝器10有四个接口，构成两进两出对流流路，系统里的主流路循环和喷气增焓支路在冷凝器10内形成对流换热，在喷气增焓支路冷媒吸热蒸发的同时对主流路的冷媒起到放热过冷的作用。

5)双重过冷：喷气增焓支路的冷媒通过蒸发器12底部放热过冷；主流路的冷媒通过冷凝器10放热过冷。

6)除霜：在化霜模式下，冷媒在压缩机1加热后经四通阀2进入蒸发器12进行化霜，放热化霜后的冷媒经过第三节流部件11和第二过滤器9后进入冷凝器10，经过冷凝器10后的冷媒经过第一过滤器7后流入储液罐6，储液罐6里的冷媒再经第一节流部件5节流后进入换热器4，冷媒在换热器4吸热蒸发后经四通阀2流回压缩机1，这样形成了除霜的循环。

本发明所述防冻过冷增焓系统具有自动化冰、双重过冷和高效增焓的功能。在低温环境下，通过该发明创作，使空调热泵产品低温运行更稳定，换热效果更好，适用范围更广。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.防冻过冷增焓系统，其特征在于，包括主流路循环和喷气增焓支路，所述主流路循环包括压缩机、四通阀、单向阀、换热器、储液器、冷凝器和蒸发器，所述压缩机与所述的四通阀连接，所述四通阀与所述换热器连接，所述换热器与所述单向阀连接，所述单向阀与所述储液器连接，所述储液器与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述蒸发器连接，所述蒸发器与所述四通阀连接，所述四通阀与所述压缩机连接；所述喷气增焓支路为所述储液器的出管设有一分支与所述蒸发器的底部接管连接，所述蒸发器的出管与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述压缩机的喷气增焓口连接。

2.如权利要求1所述防冻过冷增焓系统，其特征在于，所述储液器与第一过滤器连接，所述第一过滤器与所述冷凝器连接。

3.如权利要求2所述防冻过冷增焓系统，其特征在于，所述冷凝器与第二过滤器连接，所述第二过滤器与第三节流部件连接，所述第三节流部件与所述蒸发器连接。

4.如权利要求3所述防冻过冷增焓系统，其特征在于，所述喷气增焓支路为第一过滤器的出管设有一分支与所述蒸发器的底部接管连接，所述蒸发器的出管与所述第二节流部件连接，所述第二节流部件与所述冷凝器连接。

5.如权利要求4所述防冻过冷增焓系统，其特征在于，在换热器和储液器之间设置了第一节流部件。

6.如权利要求1所述防冻过冷增焓系统，其特征在于，所述冷凝器上设置四个接口，在其内部构成两进两出对流流路，主流路循环和喷气增焓支路在冷凝器内形成对流换热。

7.如权利要求5所述防冻过冷增焓系统，其特征在于，设置除霜循环，所述除霜循环为冷媒在压缩机加热后经四通阀进入蒸发器进行化霜，放热化霜后的冷媒经过第三节流部件和第二过滤器后进入冷凝器，经过冷凝器后的冷媒经过第一过滤器后流入储液罐，储液罐里的冷媒再经第一节流部件节流后进入换热器，冷媒在换热器吸热蒸发后经四通阀流回压缩机。