CN114353367A - 风冷热泵换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热技术领域，特别是涉及一种风冷热泵换热系统，该风冷热泵换热系统包括换热循环路、第一换热器以及换向阀；第一换热器与换向阀串联设置于换热循环路上，第一换热器用于与外界进行换热；风冷热泵换热系统还包括单向导通路以及气液分离路，单向导通路与气液分离路并联连接于换热循环路上，且单向导通路与气液分离路设于第一换热器和换向阀之间，单向导通路的进口与换向阀连通，单向导通路的出口与第一换热器连通。本发明的优点在于：能够防止回液且机组性能高。

Description

风冷热泵换热系统

技术领域

本发明涉及换热技术领域，特别是涉及一种风冷热泵换热系统。

背景技术

风冷热泵换热系统应用于热水器或其他需要进行换热的装置中，用于对水进行换热，以得到所需热水或冷水。

常见的风冷热泵换热系统包括换热循环路、换热器、气液分离器以及换向阀，换热器用于与外界进行换热；气液分离器放置于换向阀与压缩机的吸气口之间，用于防止因回液造成的压缩机损坏。

但就目前而言，引起回液的状态大多数为制热状态，制冷状态下极少造成回液，吸气管路上气液分离器的存在，易导致制冷状态下因气液分离器的自身压降而造成压缩机吸气蒸发温度的损失，使制冷状态下机组性能下降。

发明内容

有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种能够防止回液、且机组性能高的风冷热泵换热系统。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种风冷热泵换热系统，包括换热循环路、第一换热器以及换向阀；所述第一换热器与所述换向阀串联设置于所述换热循环路上，所述第一换热器用于与外界进行换热；所述风冷热泵换热系统还包括单向导通路以及气液分离路，所述单向导通路与所述气液分离路并联连接于所述换热循环路上，且所述单向导通路与所述气液分离路设于所述第一换热器和所述换向阀之间，所述单向导通路的进口与所述换向阀连通，所述单向导通路的出口与所述第一换热器连通。

在本申请中，单向导通路与气液分离路并联连接于换热循环路上，且单向导通路与气液分离路设于第一换热器和换向阀之间；在制冷模式下气液分离路处于高压侧，介质可直接从单向导通路流通，此时无其他零部件压降造成的额外的蒸发温度损失，以提高机组性能；同时，在制热模式下，单向导通路由于单向导通而不流通，作为蒸发器的第一换热器先与气液分离路连通后，再与换向阀相连通，此时气液分离路能够起到防止回液保护压缩机机组的作用。

在其中一个实施例中，所述单向导通路上设有单向阀，所述单向阀的进口与所述换向阀连通，所述单向阀的出口与所述第一换热器连通。

如此设置，因单向阀的单向导通作用，在制冷模式下，使介质能够直接从单向导通路进入第一换热器中进行换热，无需经气液分离路，从而避免制冷状态下气液分离路的压降造成蒸发温度损失，机组性能下降；在制热模式下，由于单向阀的单向导通，介质只能进入气液分离路进行气、液分离，从而充分地分离出气态介质，起到了防止回液的保护作用。

在其中一个实施例中，所述气液分离路上设有气液分离器，所述气液分离器用于所述换热循环路中气、液介质的分离。

如此设置，气液分离器用于换热循环路中气、液介质的分离。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括压缩机，所述压缩机与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路上，且所述压缩机的吸气口以及出气口分别与所述换向阀连通。

如此设置，压缩机用于将介质压缩成高温高压的气态介质。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括第二换热器，所述第二换热器与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，用于与水进行换热。

如此设置，第二换热器用于与水进行换热，给所需之处供给热水或者冷水。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括进水管与出水管，所述进水管与所述出水管分别连接所述第二换热器，且所述进水管中的水经与所述第二换热器换热后，从所述出水管流出。

如此设置，便于水的换热以及流通。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括节流元件，所述节流元件与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，且所述节流元件设于所述第一换热器与所述第二换热器之间。

如此设置，节流元件用于将介质状态转化为低温低压的介质。

在其中一个实施例中，所述节流元件为电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

如此设置，连接方便成本低，且能起到相同节流效果。

在其中一个实施例中，所述换向阀为四通阀。

如此设置，四通阀在制冷模式与制热模式下使用时转换流路较为方便。

在其中一个实施例中，所述第一换热器的数量为多个，且多个所述第一换热器串联地设于所述换热循环路中。

如此设置，增加第一换热器的数量能够增大换热面积与换热效率。

与现有技术相比，本申请提供的一种风冷热泵换热系统，单向导通路与气液分离路并联连接于换热循环路上，且单向导通路与气液分离路设于第一换热器和换向阀之间；在制冷模式下因气液分离路处于高压侧，介质可直接从单向导通路流通，此时无其他零部件压降造成的额外的蒸发温度损失，以提高机组性能；在制热模式下，因单向导通路不流通，作为蒸发器的第一换热器先与气液分离路连通后，再与换向阀相连通，此时气液分离路能够起到防止回液的保护作用。

附图说明

图1为本申请提供的风冷热泵换热系统的示意图。

图2为本申请提供的制冷模式下的风冷热泵换热系统的示意图。

图3为本申请提供的制热模式下的风冷热泵换热系统的示意图。

图中，100、风冷热泵换热系统；10、换热循环路；11、第一换热器；12、换向阀；20、单向导通路；21、单向阀；30、气液分离路；31、气液分离器；40、压缩机；50、第二换热器；60、进水管；70、出水管；80、节流元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图3所示，本发明提供一种风冷热泵换热系统100，该风冷热泵换热系统100应用于热水器等需要进行换热来供给所需的装置中，用于对水进行加热或者降温。

请参阅图1，图1为本发明一实施方式中的风冷热泵换热系统100的示意图，该风冷热泵换热系统100，包括换热循环路10、第一换热器11以及换向阀12；第一换热器11与换向阀12串联设置于换热循环路10上，第一换热器11用于与外界进行换热；风冷热泵换热系统100还包括单向导通路20以及气液分离路30，单向导通路20具有单向导通作用，气液分离路30用于对介质进行气、液分离，得到所需的气态介质；单向导通路20与气液分离路30并联连接于换热循环路10上，且单向导通路20与气液分离路30设于第一换热器11和换向阀12之间，单向导通路20的进口与换向阀12连通，单向导通路20的出口与第一换热器11连通。

具体地，在本申请中，换向阀12为四通阀，四通阀在制冷模式与制热模式下使用时转换流路较为方便。当然，在其他实施例中，换向阀12还可以为五通阀不等，其可以根据系统需求而设置。

优选地，第一换热器11的数量为多个，且多个第一换热器11串联地设于换热循环路10中。可以理解的是，设置多个串联设置的第一换热器11，能够增大换热面积，提高换热效率。作为优选地，在本申请中，第一换热器11的数量为两个，当然，在其他实施例中，第一换热器11的数量也可以为其他个数，如三个、四个或者五个。

如图2及图3所示，图2为制冷模式下介质的流通方向，在制冷状态下介质能够从单向导通路20流通，图3为制热模式下介质的流通方向，在制热状态下使介质仅能流入气液分离路30进行充分分离；从而防止回液、提高机组性能且降低温度损失。在制冷模式下因气液分离路30处于高压侧，介质可直接从单向导通路20流通，此时无其他零部件压降造成的额外的蒸发温度损失，以提高机组性能；在制热模式下，因单向导通路20不流通，作为蒸发器的第一换热器11先与气液分离路30连通后，再与换向阀12相连通，此时气液分离路30能够起到防止回液的保护作用，并且能够充分分离气液混合的介质。

若将单向导通路20的进口与第一换热器11连通，单向导通路20的出口与换向阀12连通，此时，在制热模式下，气液混合介质中一部分能够从单向导通路20流出，无法进行充分分离，易产生回液使机组性能下降；在制冷模式下，介质全部流经气液分离路30，导致因气液分离路30的压降造成蒸发温度损失，使机组性能下降。

具体地，单向导通路20上设有单向阀21，单向阀21的进口与换向阀12连通，单向阀21的出口与第一换热器11连通；因单向阀21的单向导通作用，在制冷模式下，使介质能够直接从单向导通路20进入第一换热器11中进行换热，无需经气液分离路30，从而避免制冷状态下气液分离路30的压降造成蒸发温度损失，机组性能下降；在制热模式下，由于单向阀21的单向导通，介质只能进入气液分离路30进行气、液分离，从而充分地分离出气态介质，起到了防止回液的保护作用。

具体地，气液分离路30上设有气液分离器31，气液分离器31用于换热循环路10中气、液介质的分离，起到防止回液的保护作用；在制热模式下，气、液混合的介质流入气液分离器31中进行分离，将分离后得到的气态介质排出，防止回液。

如图1所示，风冷热泵换热系统100还包括压缩机40，压缩机40用于将介质压缩成高温高压的气态介质，压缩机40与第一换热器11、换向阀12串联地设于换热循环路10上，且压缩机40的吸气口以及出气口分别与换向阀12连通；若将单向导通路20与气液分离路30设于换向阀12与压缩机40的吸气口之间，在制热模式下，气液混合介质中一部分能够从单向导通路20流出，无法进行充分分离，易产生回液使压缩机40机组性能下降，故将单向导通路20与气液分离路30设于第一换热器11和换向阀12之间，可有效地避免此情况。

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括第二换热器50，第二换热器50与第一换热器11、换向阀12串联地设于换热循环路10中；在制冷模式下，低温介质进入第二换热器50，通过吸收水的热量，排出冷水；在制热模式下，高温介质进入第二换热器50，通过放热排出热水。

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括进水管60与出水管70，进水管60与出水管70分别连接第二换热器50，且进水管60中的水经与第二换热器50换热后，从出水管70流出,从而得到相应的热水或者冷水。

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括节流元件80，节流元件80与第一换热器11、换向阀12串联地设于换热循环路10中，且节流元件80设于第一换热器11与第二换热器50之间，用于节流、降压，以将介质状态转化为低温低压的介质。

具体地，在本实施例中，节流元件80为电子膨胀阀，其不仅连接方便、成本低，且节流效果好。当然，在其他实施例中，节流元件80还可以是热力膨胀阀等能够起到相同作用的节流元件80。

下面阐述风冷热泵换热系统100的工作过程：

当风冷热泵换热系统100处于制冷模式时，换热循环路10中的低温低压流体介质经四通阀流入压缩机40吸气口，从压缩机40出气口流出的高温高压气态流体介质进入单向导通路20流向第一换热器11，经第一换热器11放热得到低温流体介质，再进入第二换热器50进行换热，从而使出水管70排出冷水。

当风冷热泵换热系统100处于制热模式时，换热循环路10中的低温低压流体介质直接流进气液分离器31，气液分离器31进行气液分离，得到的低温低压气态流体介质经四通阀流入压缩机40吸气口，从压缩机40出气口流出的高温高压流体介质进入第二换热器50进行换热，从而使出水管70排出热水。此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种风冷热泵换热系统，包括换热循环路、第一换热器以及换向阀；所述第一换热器与所述换向阀串联设置于所述换热循环路上，所述第一换热器用于与外界进行换热；

其特征在于，所述风冷热泵换热系统还包括单向导通路以及气液分离路，所述单向导通路与所述气液分离路并联连接于所述换热循环路上，且所述单向导通路与所述气液分离路设于所述第一换热器和所述换向阀之间，所述单向导通路的进口与所述换向阀连通，所述单向导通路的出口与所述第一换热器连通。

2.根据权利要求1所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述单向导通路上设有单向阀，所述单向阀的进口与所述换向阀连通，所述单向阀的出口与所述第一换热器连通。

3.根据权利要求1或2所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述气液分离路上设有气液分离器，所述气液分离器用于所述换热循环路中气、液介质的分离。

4.根据权利要求1所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述风冷热泵换热系统还包括压缩机，所述压缩机与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路上，且所述压缩机的吸气口以及出气口分别与所述换向阀连通。

5.根据权利要求1所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述风冷热泵换热系统还包括第二换热器，所述第二换热器与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，用于与水进行换热。

6.根据权利要求5所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述风冷热泵换热系统还包括进水管与出水管，所述进水管与所述出水管分别连接所述第二换热器，且所述进水管中的水经与所述第二换热器换热后，从所述出水管流出。

7.根据权利要求6所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述风冷热泵换热系统还包括节流元件，所述节流元件与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，且所述节流元件设于所述第一换热器与所述第二换热器之间。

8.根据权利要求7所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述节流元件为电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

9.根据权利要求1所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述换向阀为四通阀。

10.根据权利要求1所述的风冷热泵换热系统，其特征在于，所述第一换热器的数量为多个，且多个所述第一换热器串联地设于所述换热循环路中。

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