CN108895701A - 一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，包括四通阀、压缩机、室外换热器和室内换热器，其中，四通阀的包括有A、B、C和D接口，所述四通阀的接口A与压缩机输出端口相连通且接口B与室外换热器一端相连通，其特征在于：所述室外换热器两端分别与室内换热器另一端和四通阀的接口C相连通；还包括有喷射器，其中，所述四通阀的接口D与喷射器的引流端相连通；所述压缩机的输入端口与喷射器的扩压端相连通；所述喷射器的进口端与压缩机输出端口相连通或者与室内换热器和室外换热器之间的管路相旁通连接；本申请充分利用了喷管的热力学工作原理，设计出独特的制冷/制热空调系统回气增压节能装置。

Description

一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置

技术领域

本发明提供了一种家用或者商用多联式带喷射器多联式低温热泵节能装置，具体地说，是涉及一种用于提高制冷热泵空调压缩机吸气压力，降低空调系统能耗的装置。

背景技术

随着社会的发展，空调应用越来越普及，空调系统节能问题越来越受到关注，比如机房空调的能耗占到了整个机房能耗的45%以上，因此，发展新型高效的空调系统尤为重要，针对以上的问题，其次，传统的空调系统采用简单的空调压缩机回气管进行回气增压，从而导致空调系统在同等冷凝压力下，回气压力弱，压缩机的压缩比高以及制冷性能不佳。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制冷热泵空调系统回气增压装置，即采用喷压器作为回气管增压装置替代原来的空调压缩机回气管，以提高压缩机回气压力，在不变的冷凝压力下，从而降低压缩机的压缩比，提高制冷系统制冷性能的目的。

为实现上述目的，本发明提供的方案为一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，包括四通阀、压缩机、室外换热器和室内换热器，其中，四通阀的包括有A、B、C和D接口，所述四通阀的接口A与压缩机输出端口相连通且接口B与室外换热器一端相连通，其特征在于：所述室外换热器两端分别与室内换热器另一端和四通阀的接口C相连通；还包括有喷射器，其中，所述四通阀的接口D与喷射器的引流端相连通；所述压缩机的输入端口与喷射器的扩压端相连通；所述喷射器的进口端与压缩机输出端口相连通或者与室内换热器和室外换热器之间的管路相旁通连接。

进一步，所述压缩机的输出端口与四通阀的接口A之间设置有油气分离器。

进一步，所述喷射器的进口端与压缩机输出端口相通，其中，所述喷射器的进口端与压缩机输出端口之间还设有第一电磁阀和节流单元。

进一步，还包括设于所述室外换热器与室内换热器之间的膨胀阀，其中，所述膨胀阀两端分别与室外换热器与室内换热器相连通。

进一步，所述喷射器的进口端与室内换热器和膨胀阀之间的管路相旁通连接，其中，所述室内换热器和膨胀阀之间管路与所述喷射器的进口端之间还设有第二电磁阀和节流单元。

进一步，所述喷射器的进口端与室外换热器和膨胀阀之间的管路相旁通连接，其中，所述室内换热器和膨胀阀之间管路与所述喷射器的进口端之间还设有第三电磁阀和节流单元。

进一步，所述压缩机及喷射器与四通阀的接口D之间设有低压气液分离器，其中，所述低压气液分离器的输入端与四通阀的接口D相通且所述低压气液分离器的输出端与喷射器的引流端相连通。

进一步，还包括设于低压气液分离器与压缩机之间的第四电磁阀，其中，所述第四电磁阀两端分别与低压气液分离器的输出端和压缩机的输入端口相连通。

本方案的有益效果为：本申请充分利用了喷管的热力学工作原理，设计出独特的制冷/制热空调系统回气增压节能装置，其具有结构简单，制造容易、成本低；无任何运动部件；可以长期可靠地运行，不用维护；不直接消耗机械能；可以实现载能流体的合理分配等优点，可以很容易地和空调系统管路相联结，适用于所有的空调制冷系统，可以成为空调制冷系统实现节能的最重要的一个零部件，也可以使用在空调维修业，提高空调维修后的制冷性能，从而实现降低空调整机耗电量，达到节能的目的。

附图说明

图1是实施例一的热泵循环系统循环节能装置的连接示意图。

图2是实施例的喷射器示意图。

图3是实施例二的热泵循环系统循环节能装置的连接示意图。

其中，1-室外换热器；2-室内换热器；3-低压气液分离器；4-喷射器；6-压缩机；5-油气分离器；7-节流单元；8-进口端；9-引流端；10-扩压端；EVX1-第一膨胀阀；ST1-四通阀；SV1-第一电磁阀；SV2-第二电磁阀；SV3-第三电磁阀；SV4-第三电磁阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：

参见附图1至附图2所示，在本实施例中，一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，包括室外换热器1、室内换热器2、压缩机6、油气分离器5、低压气液分离器3、四通阀ST1、第一电磁阀SV1、节流单元7和第四电磁阀SV4，其中，所述四通阀ST1包括有A、B、C和D接口；四通阀ST1的接口C分别与室外换热器1一端相连通。

在本实施例中，四通阀ST1的接口A与压缩机6输出端口相连通且接口B与室内换热器2一端相连通，其中，油气分离器5设置于压缩机6输出端口与四通阀ST1的接口A之间，即，压缩机6的输出端口与油气分离器5的输入端相连通且油气分离器5的输入端与四通阀ST1的接口A相连通。

在本实施例中，还包括设于室外换热器1与室内换热器2之间的膨胀阀EVX1，其中，膨胀阀EVX1两端分别与室外换热器1另一端与室内换热器2另一端，通过改变膨胀阀的开度以调节室外换热器1，从而以获得不同的蒸发压力和蒸发温度。

在本实施例中，喷射器4包括有进口端8、引流端9以及扩压端10，其中，本实施例的油气分离器5的输出端（实质上等同于压缩机6的输出端）与喷射器4的进口端8相连通，第一电磁阀SV1和节流单元7设置于喷射器4的进口端8与油气分离器5的输出端之间，即，第一电磁阀SV1两端分别与油气分离器5的输出端和节流单元7输入端相连接且节流单元的输出端与喷射器4的进口端8相连通；此时来自油气分离器5出口的部分高压制冷剂作为喷射器的第一工作流体（油气分离器5出口的其余高压制冷剂流向四通阀的接口A）依次经过第一电磁阀SV1和节流单元7后，输送至喷射器4的进口端8。四通阀ST1的接口D与喷射器4的引流端9相连通，其中，低压气液分离器3设置于四通阀ST1的接口D与喷射器4的引流端9之间，即，低压气液分离器3的输入端与四通阀ST1的接口D相通且低压气液分离器3的输出端与喷射器4的引流端9相连通，利用低压气液分离器3以分离处理由四通阀ST1接口D所流出的含有少量凝液的制冷剂，进而使来自室外换热器1的低压制冷剂蒸汽作为喷射器4的引射流体；喷射器4的扩压端10与压缩机6的输入端口相连通，即，利用喷射器4的射流紊动扩散、激波以及中压制冷剂蒸汽的焓增作用，从而使第一工作流体和引射流体在喷射器4中进行混合、扩压等过程中，最后扩压到具有一定背压的混合流体，从喷射器4的扩压端10流入压缩机6；喷射器4在热泵节能系统中起到提高热泵压缩机6的吸气压力、增加热泵压缩机6的输气量、降低压缩机6的压缩比、减小压缩机6的功耗、提高系统制热效率的作用。

在本实施例中，第四电磁阀SV4设置于低压气液分离器3与压缩机6之间，即，第三电磁阀SV3两端分别与低压气液分离器3的输出端和压缩机6的输入端口相连通，当启用喷射器4进行回气增压时，喷射器的引射流体可以全部来自于低压气液分离器3，也可以部分来自于低压气液分离器3，即，部分直接经过第四电磁阀SV4回到压缩机6输入端口；当采用全部来自于低压气液分离器3时，需要关闭第四电磁阀SV4。

进一步，本实施例所采用的节流单元7可以是毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀中任意一种具有节流效果装置。

现结合具体实施例对本申请方案的工作原理作出进一步说明。

在热泵节能系统处于制冷/制热模式下，打开第一电磁阀SV1，由压缩机6输出端口经油气分离器5所流出的高温高压制冷剂中的流量范围为1-5%的部分制冷剂（其余的95-99%直接经四通阀ST1流向室外换热器1或室内换热器2，作为系统制冷或制热功能），经过第一电磁阀SV1流向节流单元7，利用节流单元7节流后作为第一工作流体流入喷射器的进口端8；

其次，当热泵节能系统处于制冷模式下，由压缩机6所流出的其余制冷剂（其余的95-99%制冷剂）流向室外换热器1进行热交换（放热）以形成低温低压的制冷剂后，经膨胀阀EVX1流向室内换热器2中进行热交换（吸热）后，流向四通阀并且依次经四通阀的接口D、低压气液分离器3后作为引射流体被引射至喷射器中；当热泵节能系统处于制热模式下，由压缩机6所流出的其余制冷剂（其余的95-99%制冷剂）流向室内换热器2进行热交换（放热）以形成低温低压的制冷剂后，经膨胀阀EVX1流向室外换热器1中进行热交换（吸热）后，流向四通阀并且依次经四通阀的接口D、低压气液分离器3后作为引射流体被引射至喷射器中。从而在制冷或制热模式下，第一工作流体和引射流体在喷射器4中进行混合、扩压等过程形成具有一定背压的混合流体从喷射器4的扩压端10流回压缩机6的输入端口。

另外，第一工作流体进入喷射器4预设有的工作喷嘴内实现制冷剂速度的提升（即，制冷剂的加速），从工作喷嘴喷出的制冷剂与来自喷射器4的引流端9的低温低压制冷器在喷射器4预设有的扩散器中实现压力提升，其中，压力提升的势能来自于两方面：其一是制冷剂速度降低即动能转化势能，促使压力提高；其二是制冷剂在扩散器中温度的升高，这部分过热蒸汽的焓增也可以促使回气压力的升高，实现增压后的制冷剂蒸汽直接进入压缩机6的输入端口。

其次，由室外换热器1所流出的制冷剂也可以通过打开第四电磁阀SV4，关闭第一电磁阀SV3，从而作为热泵系统的混合制冷剂）经四通阀ST1、低压气液分离器3、第四电磁阀SV4后，流回压缩机6中。

实施例二：

参见附图3所示，在本实施例中，与实施例一相比较其区别特征在于：本实施例的喷射器4的进口端8与室内换热器2和室外换热器1之间的管路相连通，为了便于理解，本实施例的具体连接方式包括有以下情况：

情况一：喷射器4的进口端8设置于室内换热器2与膨胀阀EVX1之间，即，喷射器4的进口端8分别与室内换热器2与膨胀阀EVX1相连接，其次，还包括第二电磁阀SV2和节流单元7，其中，第二电磁阀SV2一端分别与室内换热器2与膨胀阀EVX1相连接，节流单元7的两端分别与第二电磁阀SV2另一端和喷射器4的进口端8相连通。

情况二：喷射器4的进口端8设置于室外换热器1与膨胀阀EVX1之间，即，喷射器4的进口端8分别与室内换热器2与膨胀阀EVX1相连接，其次，还包括第三电磁阀SV3和节流单元7，其中，第三电磁阀SV3一端分别与室外换热器1与膨胀阀EVX1相连接，节流单元7的两端分别与第三电磁阀SV3另一端和喷射器4的进口端8相连通。

在情况一及情况二中共用同一节流单元7，即，节流单元7 一端分别与第二电磁阀SV2和第三电磁阀SV3相连通，从而使制冷剂经第二电磁阀SV2或者第三电磁阀SV3中的任意一个电磁阀后，再经节流单元7节流后分别作为第二工作流体或第三工作流体流向喷射器4的进口端8。

为了便于对本实施例的回气增压的理解特作出以下的具体说明。

当热泵系统工作于制冷模式下，由压缩机6所输出的高温高压制冷剂流向室外换热器1进行热交换（放热）后，再流向室内换热器2进行热交换（吸热），而制冷剂由室外换热器1流向室内换热器2的过程中，部分制冷剂（其流量范围为1-5%）作为工作流体流向喷射器4的进口端8，即，根据所选用的情况一或情况二，使得流向喷射器4的进口端8为第二工作流体或第三工作流体;

1) 当选用情况一时，打开第二电磁阀SV2且关闭第三电磁阀SV3，此时由室外换热器1所流出的制冷剂经膨胀阀EVX1后形成低温低压的呈饱和气液混合物的制冷剂，部分制冷剂（其流量范围为1-5%）经第二电磁阀SV2、节流单元7节流后作为第二工作流体进入喷射器4的进口端8中；

2) 当选用情况二时，关闭第三电磁阀SV2且打开第三电磁阀SV3，此时由室外换热器1所流出的部分制冷剂经第三电磁阀SV3、节流单元7节流后作为第三工作流体进入喷射器4的进口端8中。

当热泵系统工作于制热模式下，由压缩机6所输出的高温高压制冷剂流向室内换热器2进行热交换（放热）后，再流向室外换热器1进行热交换（吸热），而制冷剂由室外换热器2流向室内换热器2的过程中，部分制冷剂（其流量范围为1-5%）作为工作流体流向喷射器4的进口端8，即，根据所选用的情况一或情况二，使得流向喷射器4的进口端8为第二工作流体或第三工作流体;

当选用情况一时，打开第二电磁阀SV2且关闭第三电磁阀SV3，此时由室外换热器1所流出的部分制冷剂经第二电磁阀SV2、节流单元7节流后作为第二工作流体进入喷射器4的进口端8中；

当选用情况二时，关闭第三电磁阀SV2且打开第三电磁阀SV3，此时由室内换热器2所流出的制冷剂经膨胀阀EVX1后形成低温低压的呈饱和气液混合物的制冷剂，部分制冷剂（其流量范围为1-5%）经第三电磁阀SV3、节流单元7节流后作为第三工作流体进入喷射器4的进口端8中；

不论采用热泵系统在制冷/制热模块中采用上述任意一种情况，第二工作流体或第三工作流体与引射流体在喷射器4中进行混合、扩压等过程形成具有一定背压的混合流体从喷射器4的扩压端10流回压缩机6的输入端口。

综上所述，如实施例一、实施例二的情况一以及实施例二的情况三的第一工作流体、第二工作流体及第三工作流体的三种工作流体并不是同时使用与工作，而是作为各自独立的工作流体。

以上之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种带喷射压器的制冷热泵循环节能装置，包括四通阀（ST1）、压缩机（6）、室外换热器（1）和室内换热器（2），其中，四通阀（ST1）的包括有A、B、C和D接口，所述四通阀（ST1）的接口A与压缩机（6）输出端口相连通且接口B与室外换热器（1）一端相连通，其特征在于：所述室外换热器（1）两端分别与室内换热器（2）另一端和四通阀（ST1）的接口C相连通；

还包括有喷射器（4），其中，所述四通阀（ST1）的接口D与喷射器（4）的引流端（9）相连通；所述压缩机（6）的输入端口与喷射器（4）的扩压端（10）相连通；所述喷射器（4）的进口端（8）与压缩机（6）输出端口相连通或者与室内换热器（2）和室外换热器（1）之间的管路相旁通连接。

2.根据权利要求1所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：所述压缩机（6）的输出端口与四通阀（ST1）的接口A之间设置有油气分离器（5）。

3.根据权利要求1所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：所述喷射器（4）的进口端（8）与压缩机（6）输出端口相通，其中，所述喷射器（4）的进口端（8）与压缩机（6）输出端口之间还设有第一电磁阀（SV1）和节流单元（7）。

4.根据权利要求1所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：还包括设于所述室外换热器（1）与室内换热器（2）之间的膨胀阀（EVX1），其中，所述膨胀阀（EVX1）两端分别与室外换热器（1）与室内换热器（2）相连通。

5.根据权利要求4所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：所述喷射器（4）的进口端（8）与室内换热器（2）和膨胀阀（EVX1）之间的管路相旁通连接，其中，所述室内换热器（2）和膨胀阀（EVX1）之间管路与所述喷射器（4）的进口端（8）之间还设有第二电磁阀（SV2）和节流单元（7）。

6.根据权利要求4所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：所述喷射器（4）的进口端（8）与室外换热器（1）和膨胀阀（EVX1）之间的管路相旁通连接，其中，所述室内换热器（2）和膨胀阀（EVX1）之间管路与所述喷射器（4）的进口端（8）之间还设有第三电磁阀（SV3）和节流单元（7）。

7.根据权利要求1所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：所述压缩机（6）及喷射器（4）与四通阀（ST1）的接口D之间设有低压气液分离器（3），其中，所述低压气液分离器（3）的输入端与四通阀（ST1）的接口D相通且所述低压气液分离器（3）的输出端与喷射器（4）的引流端（9）相连通。

8.根据权利要求7所述的一种带喷压器的制冷热泵循环节能装置，其特征在于：还包括设于低压气液分离器（3）与压缩机（6）之间的第四电磁阀（SV4），其中，所述第四电磁阀（SV4）两端分别与低压气液分离器（3）的输出端和压缩机（6）的输入端口相连通。