CN108800639A - 换热系统及具有其的热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种换热系统及具有其的热水器。换热系统包括压缩机的排气口与第一换热器的第一进口端相连通，第一换热器的第一出口端与第二换热器的第一进口端相连通，第一换热器的第一出口端与第三换热器的进口端相连通，第三换热器的出口端与气液分离器的第一进口端相连通，气液分离器的第一出口端与压缩机的吸气口相连通；连通第二换热器与第三换热器之间的管路上设置有毛细管和阀体结构，毛细管与阀体结构并联设置。用毛细管与阀体结构并列设置，能够防止该换热系统在低温工况回液，高温工况过热的问题，有效地避免了压缩机产生液击的情况，有效地提高了该换热系统的实用性和可靠性，提高了用户的使用体验。

Description

换热系统及具有其的热水器
技术领域
本发明涉及换热系统设备技术领域，具体而言，涉及一种换热系统及具有其的热水器。
背景技术
现有的采用毛细管节流的CO2热泵热水器在低温制热的时候容易产生回液，导致压缩机液击。在高温工况下容易过热，限制了CO2冷媒特性的发挥，工况运行范围小，环境适应能力差。基于目前高压条件下电子膨胀阀的技术限制，单独使用一个电子膨胀阀往往达不到调节要求，使用多个电子膨胀阀会产生成本上的压力，因此导致现有技术中的热泵热水器使用体验差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种换热系统及具有其的热水器，以解决现有技术中热水器低温工况回液，高温工况过热的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种换热系统，包括相连通的压缩机、第一换热器、第二换热器、第三换热器和气液分离器，压缩机的排气口与第一换热器的第一进口端相连通，第一换热器的第一出口端与第二换热器的第一进口端相连通，第一换热器的第一出口端与第三换热器的进口端相连通，第三换热器的出口端与气液分离器的第一进口端相连通，气液分离器的第一出口端与压缩机的吸气口相连通；其中，连通第二换热器与第三换热器之间的管路上设置有毛细管和阀体结构，毛细管与阀体结构并联设置。
进一步地，阀体结构为电子膨胀阀。
进一步地，换热系统还包括：补气管路，补气管路的第一端与气液分离器的第二出口端相连通，补气管路的第二端与压缩机的补气口相连通，部分的补气管路从第二换热器的第二进口端进入第二换热器内并通过第二换热器的第二出口穿出设置。
进一步地，第一换热器为气冷器，气冷器具有多个热水出口端，热水出口端与用户单元相连通。
进一步地，第二换热器为回热器。
进一步地，第三换热器为蒸发器。
进一步地，连通气液分离器的第一出口端与压缩机的吸气口之间的管路上设置有电磁阀。
进一步地，压缩机为单级压缩机，或者压缩机为多级压缩机。
进一步地，通入压缩机内的冷媒为二氧化碳。
根据本发明的另一方面，提供了一种热水器，包括换热系统，换热系统为上述的换热系统。
应用本发明的技术方案，在该换热系统中，采用毛细管与阀体结构并列设置，能够防止该换热系统在低温工况回液，高温工况过热的问题，有效地避免了压缩机产生液击的情况，有效地提高了该换热系统的实用性和可靠性，提高了用户的使用体验。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的换热系统的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、压缩机；2、第一换热器；3、第二换热器；41、毛细管；42、阀体结构；5、第三换热器；6、气液分离器；7、电磁阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种换热系统。
具体地，该换热系统包括相连通的压缩机1、第一换热器2、第二换热器3、第三换热器5和气液分离器6。压缩机1的排气口与第一换热器2的第一进口端相连通，第一换热器2的第一出口端与第二换热器3的第一进口端相连通，第一换热器2的第一出口端与第三换热器5的进口端相连通，第三换热器5的出口端与气液分离器6的第一进口端相连通，气液分离器6的第一出口端与压缩机1的吸气口相连通。其中，连通第二换热器3与第三换热器5之间的管路上设置有毛细管41和阀体结构42，毛细管41与阀体结构42并联设置。
在本实施例中，采用毛细管与阀体结构并列设置，能够防止该换热系统在低温制热的时候发生回液的情况，有效地避免了压缩机产生液击的情况，有效地提高了该换热系统的实用性和可靠性，提高了用户的使用体验。如图1所示，毛细管41和阀体结构42分别设置在两个支路上，这样设置能够有效地实现对第二换热器3与第三换热器5之间的管路中的冷媒进行节流。
优选地，为了进一步地提高阀体结构42的可靠性，将该阀体结构42设置为电子膨胀阀。
为了提高该换热系统的性能，换热系统还包括补气管路。补气管路的第一端与气液分离器6的第二出口端相连通，补气管路的第二端与压缩机1的补气口相连通，部分的补气管路从第二换热器3的第二进口端进入第二换热器3内并通过第二换热器3的第二出口穿出设置。
进一步地，第一换热器2为气冷器。如图1中f所示，气冷器具有多个热水出口端，热水出口端与用户单元相连通。
优选地，第二换热器3为回热器。第三换热器5为蒸发器。连通气液分离器6的第一出口端与压缩机1的吸气口之间的管路上设置有电磁阀7。
在本实施例中，压缩机1可以为单级压缩机，也可以是多级压缩机。其中，通入压缩机1内的冷媒为二氧化碳。
上述实施例中的换热系统还可以用于换热器设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种热水器，包括换热系统，换热系统为上述实施例中的换热系统。
具体地，该电子膨胀阀为高压电子膨胀阀，通过将毛细管和高压电子膨胀阀并联使用形成双节流装置，赋予节流装置自我调节的功能，解决了该系统低温工况回液，高温工况过热，工况局限性的问题，从而扩大了CO2热泵的使用范围。
如图1所示，第一换热器2具有换热用CO2的第一进口端和第二出口端、换热用的进水口、换热用出水口，第二换热器3具有换热用高压CO2的第一进口端、换热用高压CO2的第二出口端、换热用低压CO2的第二进口端、换热用低压CO2的第二出口端。高压电子膨胀阀具有CO2入口和出口。第三换热器5具有换热用的出口端和进口端以及进风口和出风口。气液分离器6具有用于通CO2的第一进口端和第二出口端、用于通油的第二出口端，可以耐12MPa高压。气液分离器通过低压管路串联在回热器和蒸发器之间用于分离未蒸发完全的气相和液相。气液分离器的出油口与压缩机的回油口通过管路连接，中间串联回油电磁阀用于控制回油通道的开关。双节流装置包括毛细管和电子膨胀阀，毛细管与电子膨胀阀并联在回热器的高压CO2出口与蒸发器CO2入口之间组成双节流装置。在原有毛细管节流装置的基础上并联电子膨胀阀，根据工况的不同可以自动调节电子膨胀阀的开度。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，包括相连通的压缩机(1)、第一换热器(2)、第二换热器(3)、第三换热器(5)和气液分离器(6)，
所述压缩机(1)的排气口与所述第一换热器(2)的第一进口端相连通，所述第一换热器(2)的第一出口端与所述第二换热器(3)的第一进口端相连通，所述第一换热器(2)的第一出口端与所述第三换热器(5)的进口端相连通，所述第三换热器(5)的出口端与所述气液分离器(6)的第一进口端相连通，所述气液分离器(6)的第一出口端与所述压缩机(1)的吸气口相连通；
其中，连通所述第二换热器(3)与所述第三换热器(5)之间的管路上设置有毛细管(41)和阀体结构(42)，所述毛细管(41)与所述阀体结构(42)并联设置。
2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述阀体结构(42)为电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统还包括：
补气管路，所述补气管路的第一端与所述气液分离器(6)的第二出口端相连通，所述补气管路的第二端与所述压缩机(1)的补气口相连通，部分的所述补气管路从所述第二换热器(3)的第二进口端进入所述第二换热器(3)内并通过所述第二换热器(3)的第二出口穿出设置。
4.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述第一换热器(2)为气冷器，所述气冷器具有多个热水出口端，所述热水出口端与用户单元相连通。
5.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述第二换热器(3)为回热器。
6.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述第三换热器(5)为蒸发器。
7.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，连通所述气液分离器(6)的第一出口端与所述压缩机(1)的吸气口之间的管路上设置有电磁阀(7)。
8.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述压缩机(1)为单级压缩机，或者所述压缩机(1)为多级压缩机。
9.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，通入所述压缩机(1)内的冷媒为二氧化碳。
10.一种热水器，包括换热系统，其特征在于，所述换热系统为权利要求1至9中任一项所述的换热系统。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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