CN204902306U - 热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵机组，包括室内机和室外机，所述室内机包括室内机壳体和位于所述室内机壳体内的室内空调系统部件，所述室外机包括室外机壳体和位于所述室外机壳体内的室外空调系统部件，所述室内空调系统部件和所述室外空调系统部件通过冷媒管路连接形成热泵机组的冷媒回路，其中，所述室内空调系统部件包括压缩机和在所述热泵机组制热时使冷媒冷凝的水侧换热器，所述室外空调系统部件包括在所述热泵机组制热时使所述冷媒蒸发的风冷换热器。该热泵机组可以解决热泵机组在低温时水侧换热器和水路阀件容易冻结的问题。

Description

热泵机组

技术领域

本实用新型涉及空气调节设备领域，特别涉及一种热泵机组。

背景技术

现有技术中，涉及水路换热的热泵机组都是整体式热泵机组。整体式热泵机组将压缩机、热泵机组制热时用于使冷媒冷凝的水侧换热器和热泵机组制热时用于使冷媒蒸发的风冷换热器(一般为翅片换热器)、气液分离器、四通阀、膨胀阀等均布置于一个壳体内，壳体连同其内部的空调系统部件均置于室外环境中。

整体式热泵机组存在两个较大的缺陷：一是整体式热泵机组在低温时存在水路容易冻结的问题，易导致水侧换热器的组成部分如套管等或者水路阀件冻坏；二是由于水侧换热器和压缩机等布置紧凑，导致位于水侧换热器和压缩机下面的翅片换热器风量不足，换热性能较低，这种情况在低温环境下尤其明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热泵机组，旨在解决热泵机组在低温时水侧换热器和水路阀件容易冻结的问题。进一步地，还能解决风冷换热器换热性能较低的问题。

本实用新型提供一种热泵机组，所述热泵机组包括室内机和室外机，所述室内机包括室内机壳体和位于所述室内机壳体内的室内空调系统部件，所述室外机包括室外机壳体和位于所述室外机壳体内的室外空调系统部件，所述室内空调系统部件和所述室外空调系统部件通过冷媒管路连接形成热泵机组的冷媒回路，其中，所述室内空调系统部件包括压缩机和在所述热泵机组制热时使冷媒冷凝的水侧换热器，所述室外空调系统部件包括在所述热泵机组制热时使所述冷媒蒸发的风冷换热器。

进一步地，所述室内空调系统部件包括换向阀，所述换向阀分别与所述压缩机的压缩机出口、所述水侧换热器、所述压缩机的压缩机进口和所述风冷换热器通过所述冷媒管路连接。

进一步地，在所述水侧换热器和所述风冷换热器之间的冷媒管路上设置有节流装置，其中，所述节流装置包括第一节流装置且所述室内空调系统部件包括所述第一节流装置，和/或所述节流装置包括第二节流装置且所述室外空调系统部件包括所述第二节流装置。

进一步地，所述室外机还包括用于提高所述翅片换热器的换热系数的风机。

进一步地，所述冷媒管路包括连接所述室内机和所述室外机的第一联管和第二联管。

进一步地，所述室内空调系统部件包括位于所述冷媒管路上的第一室内侧控制阀和第二室内侧控制阀，所述室外空调系统部件包括位于所述冷媒管路上的第一室外侧控制阀和第二室外侧控制阀，所述第一室内侧控制阀和所述第一室外侧控制阀分别与所述第一联管的两端可拆卸地连接，所述第二室内侧控制阀和所述第二室外侧控制阀分别与所述第二联管的两端可拆卸地连接。

进一步地，所述室内空调系统部件还包括设置于所述压缩机的入口处的气液分离器。

进一步地，所述室内机壳体包括保温层。

进一步地，所述室内机壳体包括隔声层。

进一步地，所述室外机为侧出风形式。

基于本实用新型提供的热泵机组，由于将压缩机和水侧换热器置于室内机壳体中，利于将室内机及其压缩机和水侧换热器布置于环境温度较高的室内，使水侧换热器处于温度较高的环境下工作，压缩机与水侧换热器布置在一起也利于提高水侧换热器周围的温度，从而可以有效避免水侧换热器和水路阀件冻结。进一步地，还利于减少水侧换热器在环境中的热量散失，提高热泵机组能效。由于将风冷换热器布置于室外机壳体内，与水侧换热器及压缩机分开布置，没有了水侧换热器及压缩机对风冷换热器的遮挡，还利于风冷换热器换热，从而该风冷换热器相对于现有技术的翅片换热器而言，可以提高换热性能。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的热泵机组的原理示意图。

图1中，各附图标记分别代表：

100、室内机；

110、压缩机；

120、换向阀；

130、水侧换热器；

140、第一节流装置；

150、气液分离器；

161、高压开关；

162、低压开关；

171、排气感温包；

172、进水感温包；

173、出水感温包；

174、出管感温包；

181、第一室内侧控制阀；

182、第二室内侧控制阀；

200、室外机；

210、风冷换热器；

220、风机；

230、第二节流装置；

241、第一室外侧控制阀；

242、第二室外侧控制阀；

310、第一联管；

320、第二联管。

具体实施方式

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、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本实用新型实施例的热泵机组的原理示意图。如图1所示，该实施例的热泵机组包括：室内机100、室外机200、第一联管310和第二联管320。室内机100和室外机200通过第一联管310和第二联管320连接。

室内机100包括室内机壳体和设置于室内机壳体内的室内空调系统部件。

本实施例中，室内空调系统部件主要包括压缩机110、换向阀120、水侧换热器130、第一节流装置140和气液分离器150。室内空调系统部件还包括第一室内侧控制阀181和第二室内侧控制阀182。水侧换热器130为在热泵机组制热时使冷媒冷凝，同时对冷却水进行加热。

另外，室内机100还包括高压开关161、低压开关162、排气感温包171、进水感温包172、出水感温包173和出管感温包174。高压开关161和低压开关162用于对压缩机110提供保护。排气感温包171用于则量压缩机出口处冷媒气体的温度、进水感温包172用于测量水侧换热器130进水温度、出水感温包173用于测量水侧换热器130出水温度、出管感温包174用于测量进入气液分离器150的冷媒气体的温度。

室外机200主要包括室外机壳体和设置于室外机壳体内的室外空调系统部件。本实施例中室外空调系统部件主要包括风冷换热器210、风机220、第二节流装置230。室外空调系统部件还包括第一室外侧控制阀241和第二室外侧控制阀242。风冷换热器210在热泵机组制热时使冷媒蒸发。

另外，室外机200还包括室外环境感温包251。室外环境感温包251用于测量室外环境温度。

室内空调系统部件和室外空调系统部件通过冷媒管路连接形成热泵机组的冷媒回路。

热泵机组的冷媒回路中主要的空调系统部件包括通过冷媒管路依次连接的压缩机110、水侧换热器130、节流装置和风冷换热器210。

其中，节流装置设置在水侧换热器130和风冷换热器210之间的冷媒管路上。本实施例中，节流装置包括前述第一节流装置140和前述第二节流装置230。第一节流装置140作为一个室内空调系统部件设置于室内机壳体内。第二节流装置230作为一个室外空调系统部件设置于室外机壳体。本实施例中，第一节流装置140和第二节流装置230均为电子膨胀阀。

在其它未图示的实施例中，也可以仅包括设置于室内机壳体内的第一节流装置140而不包括第二节流装置230，或者仅包括设置于室外机壳体内的第二节流装置230而不包括第一节流装置140。

热泵机组制热时，压缩机110的压缩机出口的高压气态冷媒进入水侧换热器130冷凝成高压液态冷媒，冷媒冷凝过程放出的热量被冷却水吸收，从而将冷却水加热形成用于采暖、生活等的热水，冷凝后的高压液态冷媒经节流装置节流后形成低温低压两相混合物，低温低压两相混合物进入风冷换热器210从环境中吸收热量蒸发成低压气态冷媒，低压气态冷媒再流回压缩机110的压缩机进口形成制热循环。

该热泵机组中，由于将压缩机110和水侧换热器130置于室内机壳体中，利于将室内机100及其压缩机110和水侧换热器130布置于环境温度较高的室内，使水侧换热器130处于温度较高的环境下工作，压缩机110与水侧换热器130布置在一起也利于提高水侧换热器周围的温度，从而可以有效避免水侧换热器130和水路阀件冻结。进一步地，还利于减少水侧换热器130在环境中的热量散失，提高机组性能。更进一步地，由于将风冷换热器210布置于室外机壳体内，与水侧换热器130和压缩机110分开布置，没有了水侧换热器130及压缩机110对风冷换热器的遮挡，还利于增大风冷换热器210的风量，利于风冷换热器210换热，从而该风冷换热器210相对于现有技术的翅片换热器而言，可以提高换热性能。因此，以上热泵机组可以提高在低温条件下的可靠性和制热能力。

换向阀120分别与压缩机110的压缩机出口、水侧换热器130、压缩机110的压缩机进口和风冷换热器210通过冷媒管路连接。换向阀120的作用是使热泵机组在制热模式和制冷模式之间切换。

当换向阀120切换至压缩机出口和水侧换热器130连通而压缩机进口与风冷换热器210连通时，热泵机组处于制热模式进行制热。热泵机组制热时冷媒流动过程如前所述，只是在设置有换向阀120的情况下，压缩机出口的高压气态冷媒通过换向阀120进入水侧换热器130，从风冷换热器210流出的低压气态冷媒也通过换向阀120再流回压缩机进口。

当换向阀120切换至压缩机出口和风冷换热器210连通而压缩机进口与水侧换热器130连通时，热泵机组处于制冷模式进行制冷。热泵机组制冷时冷媒流动过程如下：压缩机出口的高压气态冷媒通过换向阀120进入风冷换热器210冷凝成高压液态冷媒，高压液态冷媒进入节流装置节流降压后，再流经水侧换热器130吸热蒸发成低压气态冷媒，并使冷却水降温，低压气态冷媒通过换向阀120流回压缩机进口形成制冷循环。

本实施例中，换向阀120作为一个室内空调系统部件布置于室内机壳体内部。本实施例中优选地，换向阀120为四通阀。

本实施例中风冷换热器210为翅片换热器。如图1所示，室外机200还包括用于提高翅片换热器的换热系数的风机220。

第一联管310和第二联管320用于连接室内机100和室外机200。第一联管310和第二联管320均是冷媒回路中冷媒管路的一部分。如图1所示，第一联管310是连接换向阀120和风冷换热器210的冷媒管路的一部分；第二联管320是连接水侧换热器130和风冷换热器210的冷媒管路的一部分。具体地。第二联管320是第一节流装置140和第二节流装置230之间的冷媒管路的一部分。

通过第一联管310和第二联管320连接室内机100和室外机200，可以通过选择合理长度和形状的第一联管310和第二联管320，而将室内机100和室外机200分别布置于合适的位置。

第一室内侧控制阀181、第二室内侧控制阀182、第一室外侧控制阀241和第二室外侧控制阀242均位于冷媒管路上。第一室内侧控制阀181和第一室外侧控制阀241分别与第一联管310的两端可拆卸地连接。第二室内侧控制阀182和第二室外侧控制阀242分别与第二联管320的两端可拆卸地连接。优选地，第一室内侧控制阀181、第二室内侧控制阀182、第一室外侧控制阀241和第二室外侧控制阀242均为截止阀。

第一室内侧控制阀181、第二室内侧控制阀182、第一室外侧控制阀241和第二室外侧控制阀242的设置可以在不会导致制冷剂泄漏的情况下方便地分离室内机100、室外机200、第一联管310和第二联管320，从而便于热泵机组的运输、存放和安装。

气液分离器150作为一个室内空调系统部件设置于压缩机110的入口处，用于分离从水侧换热器130或风冷换热器210来的低压气态冷媒中携带的液态冷媒，使进入压缩机110中的气态冷媒不携带液滴。

在本实施例中优选地，室内机壳体包括保温层。热泵机组运行时，设置了保温层的室内机壳体内的温度比外环境温度高很多，可以更有效的减少热量散失，进一步提高机组低温运行时的制热性能，还可以减少对室内环境的影响。

另外，室内机壳体也可以包括隔声层。例如室内机壳体可以单独包括隔声层而不包括保温层，或者室内机壳体可以同时包括保温层和隔声层。设置隔声层可以减低室内机100发出的噪声。

本实施例中，室外机200采用侧出风形式。将室外机200设计为侧出风形式，有利于进一步提高机组能效。

图1所示的实施例中，在热泵机组制热时冷媒更具体的流动过程如下：从压缩机110的压缩机出口流出的高压气态冷媒通过四通阀进入水侧换热器130，高压气态冷媒将热量传给冷却水以后冷凝成高压液态冷媒，高压液态冷媒经过电子膨胀阀节流，变成低温低压两相混合物，低温低压两相混合物通过第二室内侧控制阀182后离开室内机100，进入第二联管320，再从第二室外侧控制阀242进入室外机200，通过翅片换热器吸热后成为低压气态冷媒，低压气态冷媒从第一室外侧控制阀241离开室外机200，通过第二联管310之后从第一室内侧控制阀181进入室内机100，经过四通阀和气液分离器150后回到压缩机110的压缩机进口，完成一个循环。

室内机100可以放置在作坊、工作间等室内环境，因此可以避免水侧换热器130和水侧管路阀件冻结。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种热泵机组，其特征在于，所述热泵机组包括室内机(100)和室外机(200)，所述室内机(100)包括室内机壳体和位于所述室内机壳体内的室内空调系统部件，所述室外机(200)包括室外机壳体和位于所述室外机壳体内的室外空调系统部件，所述室内空调系统部件和所述室外空调系统部件通过冷媒管路连接形成热泵机组的冷媒回路，其中，所述室内空调系统部件包括压缩机(110)和在所述热泵机组制热时使冷媒冷凝的水侧换热器(130)，所述室外空调系统部件包括在所述热泵机组制热时使所述冷媒蒸发的风冷换热器(210)。

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述室内空调系统部件包括换向阀(120)，所述换向阀(120)分别与所述压缩机(110)的压缩机出口、所述水侧换热器(130)、所述压缩机(110)的压缩机进口和所述风冷换热器(210)通过所述冷媒管路连接。

3.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，在所述水侧换热器(130)和所述风冷换热器(210)之间的冷媒管路上设置有节流装置，其中，所述节流装置包括第一节流装置(140)且所述室内空调系统部件包括所述第一节流装置(140)，和/或所述节流装置包括第二节流装置(230)且所述室外空调系统部件包括所述第二节流装置(230)。

4.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述室外机(200)还包括用于提高所述翅片换热器的换热系数的风机(220)。

5.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述冷媒管路包括连接所述室内机(100)和所述室外机(200)的第一联管(310)和第二联管(320)。

6.根据权利要求5所述的热泵机组，其特征在于，所述室内空调系统部件包括位于所述冷媒管路上的第一室内侧控制阀(181)和第二室内侧控制阀(182)，所述室外空调系统部件包括位于所述冷媒管路上的第一室外侧控制阀(241)和第二室外侧控制阀(242)，所述第一室内侧控制阀(181)和所述第一室外侧控制阀(241)分别与所述第一联管(310)的两端可拆卸地连接，所述第二室内侧控制阀(182)和所述第二室外侧控制阀(242)分别与所述第二联管(320)的两端可拆卸地连接。

7.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述室内空调系统部件还包括设置于所述压缩机(110)的入口处的气液分离器(150)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述室内机壳体包括保温层。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述室内机壳体包括隔声层。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述室外机(200)为侧出风形式。