CN205102460U - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵系统，包括压缩机、蒸发换热组件、换热壳体、冷凝器以及换热器。压缩机包括吸气口和排气口；蒸发换热组件具有第一端和第二端，蒸发换热组件的第一端与吸气口相连；换热壳体内设有隔板，隔板将换热壳体内部分隔成第一换热腔和第二换热腔，隔板上形成有连通口，第一换热腔上形成有进口，且第二换热腔上形成有出口；冷凝器设在第一换热腔内，冷凝器连接在排气口和蒸发换热组件的第二端之间；换热器设在第二换热腔内；由进口进入到第一换热腔内的流体与冷凝器换热后通过连通口进入到第二换热腔内并与换热器换热后从出口流出。根据本实用新型的热泵系统，结构简单、节能环保。

Description

热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热泵系统技术领域，特别是涉及一种热泵系统。

背景技术

相关技术中，家用空调系统在制冷过程中，室外机的冷凝器向外界环境释放热量，如果将这部分热量直接排放到环境中，不仅会造成能源的浪费，而且会对环境产生污染。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种热泵系统，所述热泵系统的结构简单、节能环保。

根据本实用新型实施例的热泵系统，包括压缩机，所述压缩机包括吸气口和排气口；蒸发换热组件，所述蒸发换热组件具有第一端和第二端，所述蒸发换热组件的所述第一端与所述吸气口相连；换热壳体，所述换热壳体内设有隔板，所述隔板将所述换热壳体内部分隔成第一换热腔和第二换热腔，所述隔板上形成有连通口，所述第一换热腔上形成有进口，且所述第二换热腔上形成有出口；冷凝器，所述冷凝器设在所述第一换热腔内，所述冷凝器连接在所述排气口和所述蒸发换热组件的所述第二端之间；以及换热器，所述换热器设在所述第二换热腔内；由所述进口进入到所述第一换热腔内的流体与所述冷凝器换热后通过所述连通口进入到所述第二换热腔内并与所述换热器换热后从所述出口流出。

根据本实用新型实施例的热泵系统，通过在换热壳体内设置隔板，将换热壳体内部分隔成第一换热腔和第二换热腔，且在第一换热腔和第二换热腔内分别设置冷凝器和换热器，从而可以对流经换热壳体的流体进行两次加热。

根据本实用新型的一个实施例，所述热泵系统进一步包括：集热器，所述集热器具有第一端和第二端，所述集热器的第一端与所述换热器的一端相连，所述集热器的第二端与所述换热器的另一端相连。

进一步地，所述集热器的所述第一端与所述换热器的所述一端之间、或所述集热器的所述第二端与所述换热器的所述另一端相连之间设有循环泵。

可选地，所述集热器为平板集热器。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷凝器包括冷凝管，所述第一换热腔内设有换热套筒，所述换热套筒套设在所述冷凝管外，所述换热套筒上形成有与所述进口连通的换热入口和与所述连通口连通的换热出口。

进一步地，所述换热套筒内的流体的流动方向与所述冷凝管内的制冷剂的流动方向相反。

根据本实用新型的一个实施例，所述连通口处设有单向阀以单向地将所述第一换热腔内的流体导向所述第二换热腔。

可选地，所述单向阀为截止阀。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一换热腔位于所述第二换热腔的下方。

根据本实用新型的一个实施例，所述隔板水平布置。

根据本实用新型的一个实施例，所述热泵系统进一步包括：温度传感器，所述温度传感器设在所述出口处。

根据本实用新型的一个实施例，所述蒸发换热组件包括风机盘管，所述风机盘管连接在所述吸气口和所述冷凝器之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述换热壳体和所述隔板均为绝热件。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的热泵系统的示意图。

附图标记：

热泵系统100，

压缩机110，吸气口111，排气口112，气液分离器113，

蒸发换热组件120，蒸发换热组件的第一端121，蒸发换热组件的第二端122，

换热壳体130，隔板131，第一换热腔132，第二换热腔133，

连通口134，进口135，出口136，阀门137，

冷凝器140，

换热套筒142，换热入口143，换热出口144，

换热器150，一端151，另一端152，

集热器160，第一端161，第二端162，循环泵163，

单向阀170，

温度传感器180，

风机盘管190，风机191，节流装置192。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的热泵系统100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的热泵系统100，包括压缩机110、蒸发换热组件120、换热壳体130、冷凝器140以及换热器150。

具体而言，参照图1，压缩机110包括吸气口111和排气口112。吸气口111处设有气液分离器113，制冷剂经气液分离器113进行气液分离后通过吸气口111进入压缩机110内，在压缩机110的作用下将上述制冷剂压缩后经排气口112排出。由此，可以为冷凝热的进一步回收利用提供条件。蒸发换热组件120具有第一端和第二端，蒸发换热组件的第一端121(例如，图1中的右端)与吸气口111相连。

换热壳体130可以大致形成为胶囊的形状，但不限于此，换热壳体130内设有隔板131，隔板131可以大致位于换热壳体130内的中间位置，隔板131将换热壳体130内部分隔成第一换热腔132和第二换热腔133。例如，如图1所示，第一换热腔132位于换热壳体130的下部，第二换热腔133位于换热壳体130的上部，隔板131上形成有连通口134，连通口134可以设在隔板131中间偏右的位置，但不限于此，第一换热腔132上形成有进口135，且第二换热腔133上形成有出口136，第一换热腔132上的进口135用于向换热壳体130的第一换热腔132内输送流体例如冷水，而第二换热腔133上的出口136用于从换热壳体130的第二换热腔133内向外输送换热后的流体例如向用户供应热水。进一步地，在与进口135和出口136相连通的流路上可以分别设有阀门137以分别控制冷水的进入和热水的流出。

由此，蒸发换热组件120可以充分利用冷凝管内换热后的制冷剂进行蒸发制冷，从而可以为用户提供冷量，实现了能量的循环利用，节约能源。

冷凝器140设在第一换热腔132内，冷凝器140连接在排气口112和蒸发换热组件的第二端122(例如，图1中的左端)之间。从上述进口135进入第一换热腔132内的冷水可以与冷凝器140进行热交换，例如，冷凝器140包括冷凝管，冷凝管内具有制冷剂，在第一换热腔132内与第一换热腔132内的冷水热交换后的制冷剂又可以输送到蒸发换热组件120以进一步蒸发制冷，由此，不仅可以充分利用冷凝热在第一换热腔132内对冷水进行预热，而且可以利用冷凝管内换热后的制冷剂进行蒸发制冷，为用户提供冷量，实现了能量的循环利用，节约能源。

换热器150设在第二换热腔133内。例如，如图1所示，换热器150设在换热壳体130的上部，由此，可以对经第一换热腔132预热后的水经第二换热腔133内的换热器150进行二次加热，从而可以进一步保证热泵系统100供给用户的热水的出水温度。

经由进口135进入到第一换热腔132内的流体(包括液体例如水等、气体例如空气等)与第一换热腔132内的冷凝管内的制冷剂换热后通过连通口134进入到第二换热腔133内，与第二换热腔133内的换热器150换热后从出口136流出。

根据本实用新型实施例的热泵系统100，通过在换热壳体130内设置隔板131，将换热壳体130内部分隔成第一换热腔132和第二换热腔133，且在第一换热腔132和第二换热腔133内分别设置冷凝器140和换热器150，从而可以对流经换热壳体130的流体进行两次加热。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，热泵系统100进一步包括：集热器160，集热器160可以为太阳能集热器，太阳能集热器可以将太阳光中的热量收集起来并将收集的热量传递出去。具体而言，集热器160具有第一端161(例如，图1中的上端)和第二端162(例如，图1中的下端)，集热器160的第一端161与换热器150的一端151(例如，图1中的上端)相连，集热器160的第二端162与换热器150的另一端152(例如，图1中的下端)相连。由此，可以保证集热器160与换热器150之间热量的流动，从而集热器160可以将收集到的热量通过换热器150传递给第二换热腔133内的流体，进而可以在一定程度上保证流体例如热水的出水温度，以更好地满足用户对热水的需求。

进一步地，集热器160的第一端161与换热器150的一端151之间、或集热器160的第二端162与换热器150的另一端152相连之间设有循环泵163。由此，集热器160收集的太阳光中的热量可以在循环泵163的作用下循环到换热器150，换热器150与经第一换热腔132内热交换预热后的流体例如冷水进行热交换，从而可以保证出水温度。其中，循环泵163可以设在集热器160的第一端161与换热器150的一端151之间，也可以设在集热器160的第二端162与换热器150的另一端152相连之间，这里，对循环泵163的设置位置不作具体限定，实际应用中可以根据需要适应性调整。

可选地，集热器160可以为平板集热器。其中，平板集热器的吸热元件可以为金属吸热板(一般铜或铝)，并且不易结垢、使用寿命长。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，第一换热腔132内设有换热套筒142，换热套筒142和冷凝管在第一换热腔132内可以均大致成S形曲线延伸，并且换热套筒142套设在冷凝管外，换热套筒142上形成有与进口135连通的换热入口143和与连通口134连通的换热出口144。由此，由进口135进入的冷水经换热入口143进入换热套筒142内，大致成S形曲线延伸的换热套筒142和冷凝管相当于延长了流体在第一换热腔132内的行程，从而可以在一定程度上增加换热面积，使得换热更加充分，进而可以保证出水温度，进一步更好地满足用户对热水的需求。

进一步地，换热套筒142内的流体的流动方向与冷凝管内的制冷剂的流动方向相反。实验证明，此处采用逆流换热的方法换热效率更高，由此，可以使得换热更加充分，从而可以保证较高的出水温度。

根据本实用新型的一个实施例，连通口134处设有单向阀170以单向地将第一换热腔132内的流体导向第二换热腔133。可选地，单向阀170为截止阀等。第一换热腔132内的流体可以经由连通口134处设置的单向阀170(例如可以是截止阀)导向第二换热腔133内，而第二换热腔133内的流体则不可以通过连通口134流回第一换热腔132内，由此，可以保证出水温度的稳定。

可选地，第一换热腔132可以位于第二换热腔133的下方。参照图1，隔板131可以水平布置。当然，在不影响换热效果的情况下，隔板131也可以以适当的角度倾斜布置(图未示出)。本实用新型对隔板131的具体布置方式不作限定，实际应用中可以根据需要适应性调整。

如图1所示，热泵系统100进一步包括：温度传感器180，温度传感器180设在出口136处。由此，可以对经出口136流出热水的温度进行检测，从而可以更好地满足用户的需求。

参照图1，蒸发换热组件120包括风机盘管190，风机盘管190连接在吸气口111和冷凝器140之间。风机盘管190处设有风机191，在风机盘管190的一侧(例如，图1中的左侧)设有节流装置192(节流装置192可以为电子膨胀阀，电子膨胀阀可以按照预设程序调节供液量)，由此，可以根据用户需要保证冷量的供给，并且可以回收冷凝热为用户供应热水，实现能源的循环利用，节能环保。

根据本实用新型的一个实施例，换热壳体130和隔板131均为绝热件。例如，换热壳体130和隔板131可以是质轻、疏松、多孔的纤维状材料，上述纤维状材料中既可以是保温材料，也可以是保冷材料，但不限于此。由此，通过将换热壳体130和隔板131均采用绝热材料制成，可以在保证热泵系统100换热以及蒸发制冷效果的同时，节约能源。

下面结合图1详细描述根据本实用新型实施例的热泵系统100的工作过程。根据本实用新型实施例的热泵系统100的工作过包括制冷与供热水两个过程。

具体而言，压缩机110的排气口112与冷凝器140上端(例如，图1中的上端)连接，冷凝器140上设置了换热套筒142，换热套筒142的上端(例如，图1中的上端)与进口135连通，换热套筒142的下端(例如，图1中的下端)与出口136连通，换热套筒142的两端焊接在换热壳体130上，冷凝器140的出口管路与节流装置192连接，节流装置192与室内风机盘管190连接，室内风机盘管190与气液分离器113连接。在换热壳体130中，冷水从进口135经换热入口143进入第一换热腔132内，在换热套筒142内与冷凝管内的制冷剂进行逆流换热，预热后的流体依次流经换热出口144、绝热隔板131上的单向阀170进入第二换热腔133内，在循环泵163的作用下，使得换热器150可以与集热器160进行换交热，从而可以将热量传递给第二换热腔133内的流体，出口136上设置了温度传感器180，温度传感器180可以检测出水温度，热水从出口136流出供用户使用。

在制冷过程中，室内风机盘管190为用户提供冷量，冷凝器140放出热量，冷水从进口135进入换热套筒142，在换热套筒142内吸收冷凝管内的制冷剂中的冷凝热，预热后的流体通过单向阀170进入第二换热腔133内，集热器160(例如可以是平板集热器)收集太阳光并将其转化成热能，通过循环泵163使工质在换热器150与集热器160之间循环流动并将热量传递到流体中，流体的温度升高到一定程度后可以通过出口136流出供用户使用。出口136上设置的温度传感器180，温度传感器180可以检测出水温度以控制热泵系统100的开启或关闭，同时控制节流装置192以及压缩机110的运行状态，从而可以保证出水温度适合用户使用。至此，完成了根据本实用新型实施例的热泵系统100的工作过程。

根据本实用新型实施例的热泵系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括吸气口和排气口；

蒸发换热组件，所述蒸发换热组件具有第一端和第二端，所述蒸发换热组件的所述第一端与所述吸气口相连；

换热壳体，所述换热壳体内设有隔板，所述隔板将所述换热壳体内部分隔成第一换热腔和第二换热腔，所述隔板上形成有连通口，所述第一换热腔上形成有进口，且所述第二换热腔上形成有出口；

冷凝器，所述冷凝器设在所述第一换热腔内，所述冷凝器连接在所述排气口和所述蒸发换热组件的所述第二端之间；以及

换热器，所述换热器设在所述第二换热腔内；

由所述进口进入到所述第一换热腔内的流体与所述冷凝器换热后通过所述连通口进入到所述第二换热腔内并与所述换热器换热后从所述出口流出。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，进一步包括：

集热器，所述集热器具有第一端和第二端，所述第一端与所述换热器的一端相连，所述第二端与所述换热器的另一端相连。

3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述集热器的所述第一端与所述换热器的所述一端之间、或所述集热器的所述第二端与所述换热器的所述另一端相连之间设有循环泵。

4.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述集热器为平板集热器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述冷凝器包括冷凝管，

所述第一换热腔内设有换热套筒，所述换热套筒套设在所述冷凝管外，所述换热套筒上形成有与所述进口连通的换热入口和与所述连通口连通的换热出口。

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述换热套筒内的流体的流动方向与所述冷凝管内的制冷剂的流动方向相反。

7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述连通口处设有单向阀以单向地将所述第一换热腔内的流体导向所述第二换热腔。

8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述单向阀为截止阀。

9.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一换热腔位于所述第二换热腔的下方。

10.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述隔板水平布置。

11.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，进一步包括：

温度传感器，所述温度传感器设在所述出口处。

12.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述蒸发换热组件包括风机盘管，所述风机盘管连接在所述吸气口和所述冷凝器之间。

13.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述换热壳体和所述隔板均为绝热件。