CN110160183A - 补气增焓空气源热泵 - Google Patents

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刘文庆
宋学文
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    • F25B41/31—Expansion valves

Abstract

本申请公开了一种补气增焓空气源热泵，空气源热泵包括四通阀、压缩机、第一膨胀阀、第二膨胀阀、补气增焓换热器、第一换热器和第二换热器；四通阀与补气增焓换热器连接在压缩机的两端；第二膨胀阀的一端与补气增焓换热器相连接，另一端与第一单向阀和第二单向阀相连接；第一单向阀一端与第二膨胀阀相连接，另一端与第一换热器相连接；第二单向阀一端与第二电子膨胀阀相连接，另一端与第二换热器相连接。所述空气源热泵在制冷模式和制热模式下均能实现补气增焓功能。

Description

补气增焓空气源热泵
技术领域
本发明涉及采暖、空调设备技术领域，具体涉及一种补气增焓空气源热泵。
背景技术
空气源热泵制热模式运行时，吸收环境空气中的低品位热能，提升压力及温度后，加以利用。由于空气源热泵的热源是环境空气，所以受环境影响较大。在需要满足一定的出水温度的情况下，环境温度越低空气源热泵的加热效率越低，蒸发器内部介质蒸发速度随环境温度的降低而减缓，蒸发量减少，造成压缩机排气温度升高，压缩机润滑不良，导致压缩机高温保护甚至烧毁。空气源热泵夏季制冷模式运行时，在环境温度高于38℃工况下，冷凝温度很高，超出设计标准，压缩机会高温报警，甚至烧毁。
例如，申请号为201811004465.9的发明专利申请提供了一种双向补气增焓热泵系统，该补气增焓热泵系统包括：第一单向阀和第二单向阀，其中，第一单向阀并联在第一电子膨胀阀的两端，且第一单向阀的导通方向与补气增焓热泵系统运行于第一状态时冷媒的流动方向相反；第二单向阀并联在第二电子膨胀阀的两端，且第二单向阀的导通方向与补气增焓热泵系统运行于第二状态时冷媒的流动方向相反。该技术方案解决了相关技术中由两个电子膨胀阀进行冷却液换向的补气增焓热泵系统存在的电子膨胀阀频繁动作的问题，但在补气增焓回路中使用了两个电子膨胀阀，造成回路复杂，维修成本较高。
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在制冷和制热模式下都能实现补气增焓的补气增焓空气源热泵。
本发明解决问题的技术方案是：所述空气源热泵包括四通阀、压缩机、第一膨胀阀、第二膨胀阀、补气增焓换热器、第一换热器和第二换热器；所述四通阀与补气增焓换热器连接在所述压缩机的两端；所述第二膨胀阀的一端与所述补气增焓换热器相连接，另一端与第一单向阀和第二单向阀相连接；所述第一单向阀一端与所述第二膨胀阀相连接，另一端与所述第一换热器相连接；所述第二单向阀一端与所述第二电子膨胀阀相连接，另一端与所述第二换热器相连接；所述压缩机、四通阀、第一换热器、补气增焓换热器、第二换热器能够形成第一循环回路，所述第二膨胀阀和第一单向阀能够形成第一补气增焓支路，所述第一单向阀的导通方向与所述第一循环回路中冷却液的流动方向相同；所述压缩机、四通阀、第二换热器、补气增焓换热器、第一换热器能够形成第二循环回路，所述第二膨胀阀和第二单向阀能够形成第二补气增焓回路，所述第二单向阀的导通方向与第二循环回路中冷却液的流动方向相同。
进一步地，所述第一换热器为管壳式换热器、板式换热器或套管式换热器。
进一步地，所述第二换热器包括翅片换热器和风机。
相对于现有技术，本发明的有益效益是：双单向阀设计，结构简单紧凑，效率高。
附图说明
图1是本发明所述空气源热泵的结构示意图。
附图标记说明：1-压缩机；2-第一换热器；3-第二膨胀阀；4-第一单向阀；5-补气增焓换热器；6-第二单向阀；7-第一膨胀阀；8-第二换热器；81-翅片换热器；82-风扇；9-四通阀。
具体实施方式
如图1所示，所述空气源热泵包括四通阀9、压缩机1、第一膨胀阀7、第二膨胀阀3、补气增焓换热器5、第一换热器2和第二换热器8；所述四通阀9与补气增焓换热器5连接在所述压缩机1的两端；所述第二膨胀阀3的一端与所述补气增焓换热器5相连接，另一端与第一单向阀4和第二单向阀6相连接；所述第一单向阀4一端与所述第二膨胀阀3相连接，另一端与所述第一换热器2相连接；所述第二单向阀6一端与所述第二电子膨胀阀3相连接，另一端与所述第二换热器8相连接；所述压缩机1、四通阀9、第一换热器2、补气增焓换热器5、第二换热器8能够形成第一循环回路，所述第二膨胀阀3和第一单向阀4能够形成第一补气增焓支路，所述第一单向阀4的导通方向与所述第一循环回路中冷却液的流动方向相同；所述压缩机1、四通阀9、第二换热器8、补气增焓换热器5、第一换热器2能够形成第二循环回路，所述第二膨胀阀3和第二单向阀6能够形成第二补气增焓回路，所述第二单向阀6的导通方向与第二循环回路中冷却液的流动方向相同。
进一步地，所述第一换热器2为管壳式换热器、板式换热器或套管式换热器。
进一步地，所述第二换热器8包括翅片换热器81和风机82。
空调处在制冷状态时，冷媒通过压缩机1压缩转变为高温高压的气体，进入第二换热器8，在第二换热器8吸冷放热后变成中温高压的液体，经第一膨胀阀7后变成低温低压的液体，经过第一换热器2吸热放冷作用后，变成低温低压的气体，经过四通阀9到压缩机1，然后继续循环。在夏季时，随着环境温度的升高，第二换热器8内部冷却液得不到完全冷凝，造成压缩机1排气温度升高；当排气温度达到设定值时，第二换热器8出来的液体经过第二单向阀6，进入第二电子膨胀阀3(具体控制元件不在本发明讨论范围内)，第二电子膨胀阀3能够加大供液量，冷却液通过补气增焓换热器5蒸发进入压缩机1，提高压缩机1吸气焓湿量，降低排气温度。
热泵处在制暖状态时，冷媒通过压缩机1压缩转变为高温高压的气体，进入第一换热器2，在第一换热器2吸冷放热后变成中温高压的液体，经第一膨胀阀7后变成低温低压的液体，经过第二换热器8吸热放冷作用后，变成低温低压的气体，经过四通阀9回到压缩机1，然后继续循环。在冬季时，随着环境温度的降低，第二换热器8内部冷却液蒸发量减少，压缩机1压缩比增大，造成压缩机1排气温度升高；当排气温度达到设定值时，第一换热器2出来的液体经过第一单向阀4，进入第二电子膨胀阀3(具体控制元件不在本发明讨论范围内)，第二电子膨胀阀3能够加大供液量，冷却液通过补气增焓换热器5蒸发进入压缩机1，提高压缩机1吸气焓湿量，降低排气温度。

Claims (3)

1.一种补气增焓空气源热泵，其特征在于：包括四通阀、压缩机、主膨胀阀、补气增焓换热器、第一换热器、第二换热器、第一单向阀和第二单向阀；所述主膨胀阀并联在所述压缩机的两端，所述压缩机、四通阀、第一换热器、经济器、第二换热器能够形成第一循环回路，所述第一单向阀连接在所述第一换热器和所述经济器之间，所述第一单向阀的导通方向与第一循环回路中冷却液的流动方向相同；所述压缩机、四通阀、第二换热器、经济器、第一换热器能够形成第二循环回路，所述第二单向阀连接在所述第二换热器和所述经济器之间，所述第二单向阀的导通方向与第二循环回路中冷却液的流动方向相同。
2.根据权利要求1所述的补气增焓空气源热泵，其特征在于：所述第一换热器为管壳式换热器。
3.根据权利要求1所述的补气增焓空气源热泵，其特征在于：所述第二换热器包括翅片换热器和风机。
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