CN106642792B - 喷气增焓空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种喷气增焓空调机组。该喷气增焓空调机组包括压缩机、四通阀、水侧换热器、风侧空气换热器和过冷器，水侧换热器与过冷器之间设置有第一节流装置，过冷器与风侧空气换热器之间设置有第二节流装置，过冷器上分别连接有冷媒管路、第一喷气增焓管道和第二喷气增焓管道，第一喷气增焓管道在喷气增焓空调机组处于制冷工况时连通并与冷媒管路形成逆流换热，第二喷气增焓管道在喷气增焓空调机组处于制热工况时连通并与冷媒管路形成逆流换热。根据本发明的喷气增焓空调机组，可以在制冷和制热时均保证过冷器逆流换热，提高空调机组的制热和制冷能力。

Description

喷气增焓空调机组

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体而言，涉及一种喷气增焓空调机组。

背景技术

空气源热泵机组具有夏季制冷、冬季供热，无需安装冷却塔，易于模块化集成使用等特点，其应用得到了长足的发展，模块化风冷冷(热)水机组广泛应用于各工业、民用建筑空调工程。

为了提高风冷冷(热)水机组的制冷和制热性能，多采用喷气增焓系统。对于采用过冷器作为经济器的喷气增焓风冷冷(热)水机组，过冷器通常为两通道换热器，采用过冷器可以提高系统制热和制冷时的过冷度。通常换热器逆流换热的对数平均温差比顺流时大，现有的采用两通道换热器作为过冷器的喷气增焓风冷冷(热)水机组无法保证制冷和制热时过冷器均为逆流换热。

图1为采用两通道换热器作为过冷器，制热时过冷器逆流换热，制冷时过冷器顺流换热的喷气增焓风冷冷(热)水机组系统原理图。此时制热时过冷器中制冷剂一路从1501流向1502，另外一路从1503流向1504，为逆流换热；制冷时过冷器中制冷剂一路从1502流向1501，另外一路从1503流向1504，为顺流换热。

图2为中采用两通道换热器作为过冷器，制热时过冷器顺流换热，制冷时过冷器逆流换热的喷气增焓风冷冷(热)水机组系统原理图。此时制热时过冷器中制冷剂一路从1501流向1502，另外一路从1504流向1503，为顺流换热；制冷时过冷器中制冷剂一路从1502流向1501，另外一路从1504流向1503，为逆流换热。

发明内容

本发明实施例中提供一种喷气增焓空调机组，可以在制冷和制热时均保证过冷器逆流换热，提高空调机组的制热和制冷能力。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种喷气增焓空调机组，包括压缩机、四通阀、水侧换热器、风侧空气换热器和过冷器，水侧换热器与过冷器之间设置有第一节流装置，过冷器与风侧空气换热器之间设置有第二节流装置，过冷器上分别连接有冷媒管路、第一喷气增焓管道和第二喷气增焓管道，第一喷气增焓管道在喷气增焓空调机组处于制冷工况时连通并与冷媒管路形成逆流换热，第二喷气增焓管道在喷气增焓空调机组处于制热工况时连通并与冷媒管路形成逆流换热。

作为优选，第一节流装置包括并联设置的第一电子膨胀阀和第一单向阀。

作为优选，第二节流装置包括并联设置的第四电子膨胀阀和第四单向阀。

作为优选，第一喷气增焓管道流经过冷器，第一喷气增焓管道的第一端连接至第一节流装置与过冷器之间的管路上，第二端连接至压缩机的喷气增焓补气口，第一喷气增焓管路上设置有第三电子膨胀阀和第三单向阀，第三电子膨胀阀设置在过冷器与第一喷气增焓管道的进口之间，第三单向阀设置在过冷器与喷气增焓补气口之间。

作为优选，第二喷气增焓管道流经过冷器，第二喷气增焓管道的第一端连接至第二节流装置与过冷器之间的管路上，第二端连接至压缩机的喷气增焓补气口，第二喷气增焓管路上设置有第二电子膨胀阀和第二单向阀，第二电子膨胀阀设置在过冷器与第二喷气增焓管道的进口之间，第二单向阀设置在过冷器与喷气增焓补气口之间。

作为优选，过冷器为三套管换热器，三套管换热器包括相互隔离的内层通道、中层通道和外层通道，内层通道的两端设置有出口和入口，中层通道的两端设置有出口和入口，外层通道的两端设置有出口和入口。

作为优选，内层通道、中层通道和外层通道在过冷器的两端呈阶梯状凸出，内层通道的出入口设置在内层通道的两端端部，中层通道的出入口设置在中层通道的阶梯状管壁上，外层通道的出入口设置在外层通道两端的外周壁上。

作为优选，内层通道、中层通道和外层通道同轴设置。

作为优选，过冷器为三通道板式换热器，三通道板式换热器包括相互隔离的第一通道、第二通道和第三通道，第一通道、第二通道和第三通道分别具有各自的出入口。

作为优选，三通道板式换热器包括多个换热板片，相邻的两个换热板片之间形成通路，第一通道包括相互连通的多个第一通路，第二通道包括相互连通的多个第二通路，第三通道包括多个第三通路，第一通道、第二通道和第三通道通过各自的出入口分别与相应的通路连通。

应用本发明的技术方案，不管喷气增焓空调机组运行制冷还是制热，第一喷气增焓管道和第二喷气增焓管道之中总有一个进行补气增焓，并始终与冷媒管道形成逆流换热，使得过冷器中的冷媒流动能够始终保持较大的对数平均温差，可以同时提高制冷制热时过冷器换热效果，同时提高系统制热和制冷时的过冷度，从而使得空调机组的制热和制冷时能力能效更佳。

附图说明

图1是现有技术中的第一种喷气增焓空调机组的结构示意图；

图2是现有技术中的第二种喷气增焓空调机组的结构示意图；

图3是本发明第一实施例的喷气增焓空调机组的结构原理图；

图4是本发明第一实施例的喷气增焓空调机组的三套管换热器的外形结构图；

图5是图4中A-A处的剖切图；

图6是本发明第二实施例的喷气增焓空调机组的结构原理图；

图7是本发明第二实施例的喷气增焓空调机组的三通道板式换热器的外形结构图；

图8为图7中B-B处的剖切图；

图9为图7中C-C处的剖切图；

图10为图7中D-D处的剖切图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

图中1为压缩机、101为压缩机吸气口、102为压缩机排气口、103为压缩机喷气增焓补气口；2为四通阀；3为水侧换热器、301水侧换热器气管口、302为水侧换热器液管口；4为第一电子膨胀阀；5为第一单向阀；6为第三电子膨胀阀；10为第三单向阀；8为三套管换热器，801、802为三套管换热器的中层通道808的出入口，803、804为三套管换热器的内层通道807的出入口，805、806为三套管换热器的外层通道809的出入口；9为第二电子膨胀阀；7为第二单向阀；11为第四电子膨胀阀；12为第四单向阀；13为风侧空气换热器、1301为风侧空气换热器气管口、1302为风侧空气换热器液管口；14为气液分离器、1401为气液分离器入口、1402为气液分离器出口；15为两通道换热器，1501、1502为两通道换热器的第一通道的出入口，1503、1504为两通道换热器第二通道的出入口；8’为三通道板式换热器，801’、802’为三通道板式换热器的第一通道的出入口；803’、804’为三通道板式换热器的第二通道的出入口；805’、806’为三通道板式换热器的第三通道的出入口；810’、811’、812’、813’、814’、815’、816’、817’、818’、819’为三通道板式换热器换热板片；810’和811’之间构成E通路；811’和812’之间构成F通路；812’和813’之间构成G通路；813’和814’之间构成H通路；814’和815’之间构成I通路；815’和816’之间构成J通路；816’和817’之间构成K通路；817’和818’之间构成L通路；818’和819’之间构成M通路；820’～837’为分流通孔。

结合参见图1至图10所示，根据本发明的实施例，喷气增焓空调机组包括压缩机1、四通阀2、水侧换热器3、风侧空气换热器13和过冷器，水侧换热器3与过冷器之间设置有第一节流装置，过冷器与风侧空气换热器13之间设置有第二节流装置，过冷器上分别连接有冷媒管路、第一喷气增焓管道和第二喷气增焓管道，第一喷气增焓管道在喷气增焓空调机组处于制冷工况时连通并与冷媒管路形成逆流换热，第二喷气增焓管道在喷气增焓空调机组处于制热工况时连通并与冷媒管路形成逆流换热。

在喷气增焓空调机组工作时，不管喷气增焓空调机组运行制冷还是制热，第一喷气增焓管道和第二喷气增焓管道之中总有一个进行补气增焓，并始终与冷媒管道形成逆流换热，能够始终保持较大的对数平均温差，可以同时提高制冷制热时过冷器换热效果，同时提高系统制热和制冷时的过冷度，从而使得空调机组的制热和制冷时能力能效更佳。

第一节流装置包括并联设置的第一电子膨胀阀4和第一单向阀5，其中第一单向阀5为从水侧换热器3到过冷器单向导通。

第二节流装置包括并联设置的第四电子膨胀阀11和第四单向阀12，其中第四单向阀12从风侧空气换热器13到过冷器单向导通。

结合参见图3至图5所示，根据本发明的第一实施例，第一喷气增焓管道流经过冷器，第一喷气增焓管道的第一端连接至第一节流装置与过冷器之间的管路上，第二端连接至压缩机的喷气增焓补气口，第一喷气增焓管路上设置有第三电子膨胀阀6和第三单向阀10，第三电子膨胀阀6设置在过冷器与第一喷气增焓管道的进口之间，第三单向阀10设置在过冷器与喷气增焓补气口之间。

第二喷气增焓管道流经过冷器，第二喷气增焓管道的第一端连接至第二节流装置与过冷器之间的管路上，第二端连接至压缩机的喷气增焓补气口，第二喷气增焓管路上设置有第二电子膨胀阀9和第二单向阀7，第二电子膨胀阀9设置在过冷器与第二喷气增焓管道的进口之间，第二单向阀7设置在过冷器与喷气增焓补气口之间。

过冷器为三套管换热器8，三套管换热器8包括相互隔离的内层通道807、中层通道808和外层通道809，内层通道807的两端设置有两个端口801和802，801和802根据空调机组的工况的不同，也会相应地表现为不同的状态，例如当空调机组制热运行时，801为入口，802为出口，制冷运行时，801为出口，802为入口；中层通道808的两端设置有出口806和入口805，外层通道809的两端设置有出口804和入口803。

内层通道807、中层通道808和外层通道809在过冷器的两端呈阶梯状凸出，内层通道的出入口801和802设置在内层通道的两端端部，中层通道808的出入口805和806设置在中层通道808的阶梯状管壁上，外层通道809的出入口803和804设置在外层通道809两端的外周壁上。此种结构设计可以使各个通道的出入口设计更加简单方便，而且便于引出各层通道的出入口，降低了加工难度，提高了加工效率。

内层通道807、中层通道808和外层通道809同轴设置，可以使各层通道周侧的厚度一致，从而保证制冷剂能够在相邻的两层通道之间均匀分布，提高了冷媒的换热效果。

下面对本发明第一实施例的空调机组的运行过程加以说明。

机组采用三套管换热器8为过冷器，三套管换热器8具有内层通道807、中层通道808、外层通道809三个通道(如图4和图5所示)，对应图3系统原理图机组制冷制热时冷媒循环流程如下：

1、制冷循环：

当空调机组制冷运行时，四通阀2的D端和E端连通、S端和C端连通，第四电子膨胀阀11关闭，第二电子膨胀阀9关闭，第三电子膨胀阀6打开调节，第一电子膨胀阀4打开调节。制冷循环冷媒循环流程：

制冷主回路：1402→101→1→102→2D→2E→1301→13→1302→12→802→808→801→4→302→3→301→2C→2S→1401→14→1402；

制冷喷气增焓回路：103→1→102→2D→2E→1301→13→1302→12→802→8→801→6→805→809→806→10→103。

2、制热循环：

当空调机组制热运行时，四通阀2的D端和C端连通、S端和E端连通，第四电子膨胀阀11打开调节，第二电子膨胀阀9打开调节，第三电子膨胀阀6关闭，第一电子膨胀阀4关闭。制热循环冷媒循环流程：

制热主回路：1402→101→1→102→2D→2C→301→3→302→5→801→808→802→11→1302→13→1301→2E→2S→1401→14→1402；

制热喷气增焓回路：103→1→102→2D→2C→301→3→302→5→801→808→802→9→803→807→804→7→103。

制冷时过冷器中制冷剂一路从802流向801，另外一路从805流向806，为逆流换热。制热时过冷器中制冷剂一路从801流向802，另外一路从803流向804，也为逆流换热。

结合参见图6至图10所示，根据本发明的第二实施例，过冷器为三通道板式换热器8’，三通道板式换热器8’包括相互隔离的第一通道、第二通道和第三通道，第一通道、第二通道和第三通道分别具有各自的出入口。在本实施例中，801’、802’为三通道板式换热器的第一通道的出入口；803’、804’为三通道板式换热器的第二通道的出入口；805’、806’为三通道板式换热器的第三通道的出入口。

三通道板式换热器包括多个换热板片，相邻的两个换热板片之间形成通路，第一通道包括相互连通的多个第一通路，第二通道包括相互连通的多个第二通路，第三通道包括多个第三通路，第一通道、第二通道和第三通道通过各自的出入口分别与相应的通路连通。在本实施例中，以三通道板式换热器有10个换热板片为例进行说明，其中810’、811’、812’、813’、814’、815’、816’、817’、818’、819’为三通道板式换热器换热板片；810’和811’之间构成E通路；811’和812’之间构成F通路；812’和813’之间构成G通路；813’和814’之间构成H通路；814’和815’之间构成I通路；815’和816’之间构成J通路；816’和817’之间构成K通路；817’和818’之间构成L通路；818’和819’之间构成M通路；820’～837’为分流通孔。

其中E通路通过分流通孔820’与第三通道的出入口805’连通，通过821’与第三通道的出入口806’连通；H通路通过分流通孔822’与第三通道的出入口805’连通，通过823’与第三通道的出入口806’连通；K通路通过分流通孔824’与第三通道的出入口805’连通，通过825’与第三通道的出入口806’连通。

F通路通过分流通孔826’与第一通道的出入口801’连通，通过827’与第一通道的出入口802’连通；I通路通过分流通孔828’与第一通道的出入口801’连通，通过829’与第一通道的出入口802’连通；L通路通过分流通孔830’与第一通道的出入口801’连通，通过831’与第一通道的出入口802’连通。

G通路通过分流通孔832’与第二通道的出入口804’连通，通过833’与第二通道的出入口803’连通；J通路通过分流通孔834’与第二通道的出入口804’连通，通过835’与第二通道的出入口803’连通；M通路通过分流通孔836’与第二通道的出入口804’连通，通过837’与第二通道的出入口803’连通。

对应图6的系统原理图机组制冷制热时冷媒循环流程如下：

1、制冷循环：

当空调机组制冷运行时，四通阀2的D端和E端连通、S端和C端连通，第四电子膨胀阀11关闭，第二电子膨胀阀9关闭，第三电子膨胀阀6打开调节，第一电子膨胀阀4打开调节。制冷循环冷媒循环流程：

制冷主回路：1402→101→1→102→2D→2E→1301→13→1302→12→802’→8’→801’→4→302→3→301→2C→2S→1401→14→1402；

制冷喷气增焓回路：103→1→102→2D→2E→1301→13→1302→12→802’→8’→801’→6→805’→8’→806’→10→103。

2、制热循环：

当空调机组制热运行时，四通阀2的D端和C端连通、S端和E端连通，第四电子膨胀阀11打开调节，第二电子膨胀阀9打开调节，第三电子膨胀阀6关闭，第一电子膨胀阀4关闭。制热循环冷媒循环流程：

制热主回路：1402→101→1→102→2D→2C→301→3→302→5→801’→8’→802’→11→1302→13→1301→2E→2S→1401→14→1402；

制热喷气增焓回路：103→1→102→2D→2C→301→3→302→5→801’→8→802’→9→803’→8’→804’→7→103。

制冷时过冷器中制冷剂一路从802’流向801’，另外一路从805’流向806’，为逆流换热。制热时过冷器中制冷剂一路从801’流向802’，另外一路从803’流向804’，也为逆流换热。

三通道板式换热器8’中的流程为：

注：上述箭头

代表为双向流程，即可从805’→820’→E→821’→806’，也可从806’→821’→E→820’→805’，其余以此类推。

通过上述的方式，可以始终保证空调机组不管是在制冷还是制热工况下，过冷器中均为始终有一路喷气增焓管道的冷媒流向与冷媒管路内的冷媒流向相反，形成逆流换热，换热对数平均温差均高，从而同时提高制冷制热时过冷器换热效果，同时提高系统制热和制冷时的过冷度从而系统制热和制冷时能力能效更佳。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种喷气增焓空调机组，其特征在于，包括压缩机、四通阀、水侧换热器、风侧空气换热器和过冷器，所述水侧换热器与所述过冷器之间设置有第一节流装置，所述过冷器与所述风侧空气换热器之间设置有第二节流装置，所述过冷器上分别连接有冷媒管路、第一喷气增焓管道和第二喷气增焓管道，所述第一喷气增焓管道在所述喷气增焓空调机组处于制冷工况时连通并与所述冷媒管路形成逆流换热，所述第二喷气增焓管道在所述喷气增焓空调机组处于制热工况时连通并与所述冷媒管路形成逆流换热，所述第一喷气增焓管道流经所述过冷器，所述第一喷气增焓管道的第一端连接至所述第一节流装置与所述过冷器之间的管路上，第二端连接至所述压缩机的喷气增焓补气口，所述第一喷气增焓管路上设置有第三电子膨胀阀和第三单向阀，所述第三电子膨胀阀设置在所述过冷器与所述第一喷气增焓管道的进口之间，所述第三单向阀设置在所述过冷器与所述喷气增焓补气口之间，所述第二喷气增焓管道流经所述过冷器，所述第二喷气增焓管道的第一端连接至所述第二节流装置与所述过冷器之间的管路上，第二端连接至所述压缩机的喷气增焓补气口，所述第二喷气增焓管路上设置有第二电子膨胀阀和第二单向阀，所述第二电子膨胀阀设置在所述过冷器与所述第二喷气增焓管道的进口之间，所述第二单向阀设置在所述过冷器与所述喷气增焓补气口之间。

2.根据权利要求1所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述第一节流装置包括并联设置的第一电子膨胀阀和第一单向阀。

3.根据权利要求1所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述第二节流装置包括并联设置的第四电子膨胀阀和第四单向阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述过冷器为三套管换热器，所述三套管换热器包括相互隔离的内层通道、中层通道和外层通道，所述内层通道的两端设置有出口和入口，所述中层通道的两端设置有出口和入口，所述外层通道的两端设置有出口和入口。

5.根据权利要求4所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述内层通道、中层通道和外层通道在所述过冷器的两端呈阶梯状凸出，所述内层通道的出入口设置在所述内层通道的两端端部，所述中层通道的出入口设置在所述中层通道的阶梯状管壁上，所述外层通道的出入口设置在所述外层通道两端的外周壁上。

6.根据权利要求4所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述内层通道、中层通道和外层通道同轴设置。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述过冷器为三通道板式换热器，所述三通道板式换热器包括相互隔离的第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道分别具有各自的出入口。

8.根据权利要求7所述的喷气增焓空调机组，其特征在于，所述三通道板式换热器包括多个换热板片，相邻的两个所述换热板片之间形成通路，所述第一通道包括相互连通的多个第一通路，所述第二通道包括相互连通的多个第二通路，所述第三通道包括多个第三通路，所述第一通道、第二通道和第三通道通过各自的出入口分别与相应的所述通路连通。

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