CN204027097U - 热泵空调器及流体换向机构 - Google Patents

热泵空调器及流体换向机构 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种流体换向机构,包括第一主阀和第二主阀,以及控制二者流向的先导阀,第一主阀的第一进气管与先导阀的先导进气管连通,先导阀的第一排气管分别连通第一主阀的第一主阀左活塞腔和第二主阀的第二主阀左活塞腔,先导阀的第二排气管分别连通第一主阀的第一主阀右活塞腔和第二主阀的第二主阀右活塞腔,先导阀的余气导出管连通至第二主阀的主排气管;先导阀上设置有控制先导进气管与第一排气管连通或先导进气管与第二排气管连通的电磁控制装置。通过先导阀控制第一主阀和第二主阀组成两条流体流通管路,避免流体在同一换向机构内流通产生的换热前后流体热交换问题,提高能效比。本实用新型还提供了一种热泵空调器。

Description

热泵空调器及流体换向机构
技术领域
本实用新型涉及空调设备技术领域,更具体地说,涉及一种热泵空调器及流体换向机构。
背景技术
热泵式空调器是在普通空调器的基础上,安装一个四通换向阀,通过对四通换向阀流向的操控,使原来空调器的蒸发器和冷凝器的功能互相对换,从而把冷却室内空气的功能改变为加热室内空气的功能。从而实现冬季从室外较低空气中抽取热量,用来加热室内空气,夏季可把室内空气的热量除去,传送到室外的空气调节器。
通常情况下,热泵式空调器需要加大冷凝器才能与冷风型空调器的能效比相当,这就造成成本的增加。冷凝器成本的增加主要受四通换向阀的影响,传统的四通阀的主阀的两个通道都在同一阀体上,两个通道的冷媒就会相互影响,导致能效比降低。
因此,如何降低热泵式空调器中四通换向阀对其能效比的影响,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种流体换向机构,以实现降低热泵式空调器中四通换向阀对其能效比的影响;本实用新型还提供了一种热泵空调器。
为了达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种流体换向机构,包括第一主阀和第二主阀,以及分别与二者连通的先导阀,所述第一主阀的第一进气管与所述先导阀的先导进气管连通,所述先导阀的第一排气管分别连通所述第一主阀的第一主阀左活塞腔和所述第二主阀的第二主阀左活塞腔,所述先导阀的第二排气管分别连通所述第一主阀的第一主阀右活塞腔和所述第二主阀的第二主阀右活塞腔,所述先导阀的余气导出管连通至所述第二主阀的主排气管;
所述先导阀上设置有控制所述先导进气管与所述第一排气管连通或所述先导进气管与所述第二排气管连通的电磁控制装置;
所述第一主阀内设置有控制所述第一进气管与所述第一主阀的第一出气管或第二出气管导通的第一阀芯;所述第二主阀内设置有控制所述主排气管与所述第二主阀的第一回气管或第二回气管导通的第二阀芯。
优选地,在上述流体换向机构中,所述先导阀与所述第一主阀之间和所述先导阀与所述第二主阀之间的连接管路均为毛细管路。
一种热泵空调器,包括分布于室内第一换热器、室外的第二换热器,以及提供流体流动动力的压缩机和连通上述三者的空调管路,所述第一换热器和所述第二换热器之间设置有节流装置,所述热泵空调器上设置流体换向结构,所述流体换向结构为如上任一项所述的流体换向机构。
优选地,在上述热泵空调器中,包括由所述压缩机的输出管路顺序连通所述第一主阀、所述第二换热器、所述第一换热器、所述第二主阀和所述压缩机的输入管路的第一管路结构。
优选地,在上述热泵空调器中,所述电磁控制装置断电关闭,所述第一主阀右活塞腔和所述第二主阀右活塞腔与所述压缩机的排出口连通,充灌高压流体,所述第一主阀左活塞腔和所述第二主阀左活塞腔与所述压缩机的输入管路连通,处于低压状态,活塞向左移动,所述第一管路结构导通。
优选地,在上述热泵空调器中,还包括由所述压缩机的输出管路顺序连通所述第一主阀、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第二主阀和所述压缩机的输入管路的第二管路结构。
优选地,在上述热泵空调器中,所述电磁控制装置接电开启,所述第一主阀左活塞腔和所述第二主阀左活塞腔与所述压缩机的排出口连通,充灌高压流体,所述第一主阀右活塞腔和所述第二主阀右活塞腔与所述压缩机的输入管路连通,处于低压状态,活塞向右移动,所述第二管路结构导通。
本实用新型提供的流体换向机构,包括第一主阀和第二主阀,以及分别与二者连通的先导阀,第一主阀的第一进气管与先导阀的先导进气管连通,先导阀的第一排气管分别连通第一主阀的第一主阀左活塞腔和第二主阀的第二主阀左活塞腔,先导阀的第二排气管分别连通第一主阀的第一主阀右活塞腔和第二主阀的第二主阀右活塞腔,先导阀的余气导出管连通至第二主阀的主排气管;先导阀上设置有控制先导进气管与第一排气管连通或先导进气管与第二排气管连通的电磁控制装置。第一主阀的第一进气管接通外部管路,第二主阀的主排气管连通外部管路的输送回路,将流体换向机构整体看做外部回路的中间连接管路,构成整个回路。
具体地,第一进气管内流入的流体一部分流入先导阀内,通过电磁控制装置的开启或关闭,控制流体是进入两个主阀的左活塞腔或者右活塞腔,从而对第一主阀和第二主阀内的流体的流动方向进行控制。第一主阀内设置有控制第一进气管与第一主阀的第一出气管或第二出气管导通的第一阀芯;第二主阀内设置有控制主排气管与第二主阀的第一回气管或第二回气管导通的第二阀芯。
当第一主阀左活塞腔和第二主阀左活塞腔充满流体时,第一主阀和第二主阀内的阀芯均向右滑动,流体经第一主阀和第二主阀的一条流体管路流出,反之,当第一主阀右活塞腔和第二主阀右活塞腔内充满流体时,第一主阀和第二主阀内的阀芯均向左滑动,流体经第一主阀和第二主阀的另一条流体管路流通,从而实现了利用第一主阀和第二主阀构成两条流体回路,先导阀的余气导出管连通第二主阀的主排气管,用于在切换活塞腔时内部流体的泄压,保证第一主阀和第二主阀的换向功能。通过本案提供的流体换向结构分别接通换热器的制冷和制热管路,可实现流体在不同管路之间的切换,在实现流体的两种流向的同时,可避免现有技术中利用四通阀流入和流出换热器的流体在四通阀内出现换热问题,从而避免流体的能量损失,提高能效比。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的流体换向机构的结构示意图;
图2为本实用新型提供的热泵空调器的制冷工况下管路连通结构图;
图3为本实用新型提供的热泵空调器的制热工况下管路连通结构图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种流体换向机构,降低了热泵式空调器中四通换向阀对其能效比的影响;本实用新型还提供了一种热泵空调器。
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,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例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,图1为本实用新型提供的流体换向机构的结构示意图。
本实用新型提供了一种流体换向机构,包括第一主阀1和第二主阀2,以及分别与上述二者连通的先导阀3,第一主阀1的第一进气管11与先导阀3的先导进气管34连通,先导阀3的第一排气管35分别连通第一主阀1的第一主阀左活塞腔15和第二主阀2的第二主阀左活塞腔25,先导阀3的第二排气管36分别连通第一主阀1的第一主阀右活塞腔17和第二主阀2的第二主阀右活塞腔27,先导阀3的余气导出管37连通至第二主阀3的主排气管21;先导阀3上设置有控制先导进气管34与第一排气管35连通或先导进气管34与第二排气管36连通的电磁控制装置32。第一主阀1的第一进气管11接通外部管路,第二主阀2的主排气管21连通外部管路的输送回路,将流体换向机构整体看做外部回路的中间连接管路,构成整个回路。
具体地,第一进气管11内流入的流体一部分流入先导阀3内,通过电磁控制装置32的开启或关闭,控制流体是进入两个主阀的左活塞腔或者右活塞腔,从而对第一主阀1和第二主阀2内的流体的流动方向进行控制。第一主阀1内设置有控制第一进气管34与第一主阀1的第一出气管12或第二出气管13导通的第一阀芯14;第二主阀2内设置有控制主排气管21与第二主阀2的第一回气管22或第二回气管23导通的第二阀芯24。
当第一主阀左活塞腔15和第二主阀活塞腔25充满流体时,第一阀芯14和第二阀芯24均向右滑动,流体经第一主阀1和第二主阀2的一条流体管路流出,反之,当第一主阀右活塞腔17和第二主阀右活塞腔27内充满流体时,第一阀芯14和第二阀芯24均向左滑动,流体经第一主阀1和第二主阀2的另一条流体管路流通,从而实现了利用第一主阀1和第二主阀2构成两条流体回路,先导阀的余气导出管37连通第二主阀2的主排气管21,用于在切换活塞腔时内部流体的泄压,保证第一主阀1和第二主阀2的换向功能。通过本案提供的流体换向结构分别接通换热器的制冷和制热管路,可实现流体在不同管路之间的切换,在实现流体的两种流向的同时,可避免现有技术中利用四通阀流入和流出换热器的流体在四通阀内出现换热问题,从而避免流体的能量损失,提高能效比。
第一主阀1的两端分别设置左活塞16和右活塞18,将第一主阀的两端隔离为两个单独工作的腔室,左活塞16和右活塞18联动到第一主阀1的第一阀芯14,由第一阀芯14控制第一出气管12和第二出气管13的开闭。
第二主阀2的主排气管21与第一回气管22和第二回气管23处于同一方向,第二主阀2的第二阀芯24可分别导通主排气管21和第一回气管22或第二回气管23,第二主阀2的两端分别设置左活塞26和右活塞28,两个活塞与第二阀芯24联动,对应左右腔室的开启连通不同的回路。
在本实用新型一具体实施例中,先导阀3与第一主阀1之间和先导阀3与第二主阀2之间的连接管路均为毛细管路。空调系统内的制冷剂流体经第一主阀1流入换热器执行制冷或制冷工作,其中一部分制冷剂经第一主阀1的第一进气管11流入先导阀3,并经先导阀3流入活塞腔内用以驱动第一主阀1和第二主阀2的正常工作,由于先导阀3内流体需求的流体量较小,为了避免过多的制冷剂流入造成能量的损失,设置先导阀3与第一主阀1和第二主阀2的连通管路均为毛细管,从而在满足先导阀正常工作的同时,避免空调管路内流体的压力的损失,进而避免过多能冷的损失,避免能效比的降低。
基于上述实施例中提供的流体换向机构,本实用新型还提供了一种热泵空调器,包括分布于室内的第一换热器5和室外的第二换热器6,以及提供流体流动动力的压缩机4和连通上述三者的空调管路,第一换热器5和第二换热器6之间设置有节流装置7,空调管路上设置流体换向结构,该热泵空调器上设有的流体换向机构为上述实施例中提供的流体换向机构。
现有热泵空调器中的流体换向机构采用四通阀,通过四通阀流向的改变使得空调管路可分别设置为制冷或制热状态,然而两种工作状态中制冷剂在制冷或制热的前后均通过四通阀流动,使得制冷剂在四通阀内即进行了流体的热交换,造成一定的能效损失,本案由于将热泵空调器中的流体换向结构设置为本案中提供的流体换向机构,利用流体换向机构替代普通的四通阀,制冷或制热过程中制冷剂在流通过程中避免了换热后的制冷剂在同一结构内交汇造成能损的问题。
在本实用新型一具体实施例中,包括由压缩机4的输出管路顺序连通第一主阀1的第一进气管11,第一主阀1的第二出气管13,第二换热器6,第一换热器5,第二主阀2的第一回气管22和压缩机4的输入管路的第一管路结构。第一管路结构为空调制冷结构,如图2所示,图2为本实用新型提供的热泵空调器的制冷工况下管路连通结构图。
制冷剂经压缩机流出后,通过输出管路流入第一主阀1的第一进气管11,此时先导阀3控制第一主阀右活塞腔15和第二主阀右活塞腔25开启,流体经第二出气管13流出后顺序经过第二换热器6和第一换热器5,然后经第二主阀2的第一回气管22将换热后的流体返回至压缩机4,整个过程中,流体经单独布置的第一主阀1和第二主阀2流通,避免了流体由四通阀控制流向时出现流体在换热前后出现的热交换问题,避免了能量的损失,提高了能效比。
具体地,第一主阀1和第二主阀2的流道开闭设置由电磁控制装置32控制,流体在压缩机4的作用下使得管路内流体产生压力差,高压流体经压缩机4输出后被挤入到先导阀3内,流体顺序经过第二换热器6和第一换热器5为制冷状态,此时,先导阀3的电磁线圈断电,先导阀3的阀芯31在弹簧33的弹力作用下向左移动,电磁控制装置断电关闭,流体充灌到第一主阀右活塞腔17和第二主阀右活塞腔27控制二者充气开启,第一主阀1内的活塞向左滑动开启导通第一进气管11和第二出气管13,第二主阀2内的活塞向左滑动开启导通第一回气管22和主排气管21,第一管路结构导通。
在本实用新型一具体实施例中,还包括由压缩机4的输出管路顺序连通第一进气管11,第一主阀1的第一出气管12,第一换热器5,第二换热器6,第二主阀2的第二回气管23和压缩机4的输入管路的第二管路结构。第二管路结构为空调制热管路结构。如图3所示,图3为本实用新型提供的热泵空调器的制热工况下管路连通结构图。
在制热状态下,压缩机4工作使得管路内流体产生压力差,高温高压流体经第一主阀1的第一进气管11流入后,一部分流体进入先导阀3,并通过先导阀3流入第一主阀左活塞腔15和第二主阀左活塞腔25,控制两个腔室充气开启,此时流体由第一进气管11流入后,经第一主阀1的第一出气管12流出,顺序经过第一换热器5和第二换热器6进行制热,流出后的流体经第二主阀2的第二回气管23流出后回到压缩机4,完成制热循环。同样地,换热前、后的流体冷媒分别经单独布置的第一主阀1和第二主阀2流通,避免流体流通过程中在如四通阀结构的同一位置进行交汇换热,避免流体之间的换热损失,提高能效比。
在本实施例中,先导阀3的电磁圈通电开启,使得电磁控制装置接电开启,进而导通先导阀3与第一主阀左活塞腔15和第二主阀左活塞腔25之间的毛细管路,高压流体充灌到第一主阀左活塞腔15和第二主阀左活塞腔25推动二者充气开启,第一主阀1内的活塞向右滑动开启导通第一进气管11和第一出气管12,第二主阀2内的活塞向右滑动开启导通第二回气管23和主排气管21,第二管路结构导通。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种流体换向机构,其特征在于,包括第一主阀(1)和第二主阀(2),以及分别与二者连通的先导阀(3),所述第一主阀(1)的第一进气管(11)与所述先导阀(3)的先导进气管(34)连通,所述先导阀(3)的第一排气管(35)分别连通所述第一主阀(1)的第一主阀左活塞腔(15)和所述第二主阀(2)的第二主阀左活塞腔(25),所述先导阀(3)的第二排气管(36)分别连通所述第一主阀(1)的第一主阀右活塞腔(17)和所述第二主阀(2)的第二主阀右活塞腔(27),所述先导阀(3)的余气导出管(37)连通至所述第二主阀(2)的主排气管(21); 
所述先导阀(3)上设置有控制所述先导进气管(34)与所述第一排气管(35)连通或所述先导进气管(34)与所述第二排气管(36)连通的电磁控制装置(32); 
所述第一主阀(1)内设置有控制所述第一进气管(11)与所述第一主阀(1)的第一出气管(12)或第二出气管(13)导通的第一阀芯(14);所述第二主阀(2)内设置有控制所述主排气管(21)与所述第二主阀(2)的第一回气管(22)或第二回气管(23)导通的第二阀芯(24)。 
2.根据权利要求1所述的流体换向机构,其特征在于,所述先导阀(3)与所述第一主阀(1)之间和所述先导阀(3)与所述第二主阀(2)之间的连接管路均为毛细管路。 
3.一种热泵空调器,包括分布于室内的第一换热器(5)、室外的第二换热器(6),以及提供流体流动动力的压缩机(4)和连通上述三者的空调管路,所述第一换热器(5)和所述第二换热器(6)之间设置有节流装置(7),所述空调管路上设置流体换向结构,其特征在于,所述流体换向结构为如权利要求1-2任一项所述的流体换向机构。 
4.根据权利要求3所述的热泵空调器,其特征在于,包括由所述压缩机(4)的输出管路顺序连通所述第一主阀(1)、所述第二换热器(6)、所述第一换热器(5)、所述第二主阀(2)和所述压缩机(4)的输入管路的第一管 路结构。 
5.根据权利要求4所述的热泵空调器,其特征在于,所述电磁控制装置(32)断电关闭,所述第一主阀右活塞腔(17)和所述第二主阀右活塞腔(27)与所述压缩机(4)的排出口连通,充灌高压流体,所述第一主阀左活塞腔(15)和所述第二主阀左活塞腔(25)与所述压缩机(4)的输入管路连通,处于低压状态,活塞向左移动,所述第一管路结构导通。 
6.根据权利要求3所述的热泵空调器,其特征在于,还包括由所述压缩机(4)的输出管路顺序连通所述第一主阀(1)、所述第一换热器(5),所述第二换热器(6),所述第二主阀(2)和所述压缩机(4)的输入管路的第二管路结构。 
7.根据权利要求6所述的热泵空调器,其特征在于,所述电磁控制装置(32)接电开启,所述第一主阀左活塞腔(15)和所述第二主阀左活塞腔(25)与所述压缩机(4)的排出口连通,充灌高压流体,所述第一主阀右活塞腔(17)和所述第二主阀右活塞腔(27)与所述压缩机(4)的输入管路连通,处于低压状态,活塞向右移动,所述第二管路结构导通。 
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