CN205227932U - 一种适用于低温环境的短接补气热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵设备技术领域，特别涉及一种适用于低温环境的热泵设计；一种适用于低温环境的短接补气热泵，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、管线和毛细管，压缩机排气口、第一换热器、毛细管、第二换热器和压缩机吸气口通过管线顺次连接形成回路，其中：还包括短接补气阀，该短接补气阀两端连接压缩机吸气口端管线与排气口端管线，构成短接补气支路；本实用新型一种适用于低温环境的短接补气热泵的有益效果：通过改变热泵补气管线的连接结构，极大的提高其在低温下维持压缩机正常运行的能力。

Description

一种适用于低温环境的短接补气热泵

技术领域：

本实用新型属于热泵设备技术领域，特别涉及一种适用于低温环境的热泵设计。

背景技术：

热泵是一种可以将自然界中空气、水或土壤等低位热区的热能经做功富集，供给高位热区使用的供热设备。

热泵的工作原理为压缩制冷原理的逆应用，包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工作过程为：低温低压的液态制冷剂(例如氟利昂)，首先在蒸发器(例如空调室内机)里从低温热源(例如常温空气)吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被低温热源(例如冷却水)冷却凝结成高压液体。再经节流元件(毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等)节流成低温低压液态制冷剂，回流蒸发器完成循环。

热泵在低温环境下工作时，由于蒸发器吸热不足，压缩机的低压蒸汽供给量减少，易造成压缩机工作效率低下，工作曲线不稳定，严重时甚至会由于液态工作介质吸入而损坏压缩机。公开号为CN103195709A的发明专利《一种补气增焓涡旋压缩机》公开了一种热泵设计，其技术内容中包含一条压缩机补气支路，由冷凝器出口引至压缩机补气口，并在压缩机补气口处安装压力阀，在压缩机排气压力严重低于设计指标时，将经冷凝器后的剩余蒸汽不经蒸发器直接送回压缩机，以保证较低温度下压缩机能够正常工作。该设计结构在热泵行业中作为普遍应用的低温环境适应性设计，存在适用温度范围较小的缺点，在我国北方动辄零下20摄氏度以下的低温环境下并不能保证压缩机的正常运行。

发明内容：

本实用新型一种适用于低温环境的短接补气热泵发明目的：提供一种针对我国北方冬季低温环境应用的热泵结构设计，使压缩机在极寒气候下依然能够正常运转。

一种适用于低温环境的短接补气热泵，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、管线和毛细管，压缩机排气口、第一换热器、毛细管、第二换热器和压缩机吸气口通过管线顺次连接形成回路，其中：还包括短接补气阀，该短接补气阀两端连接压缩机吸气口端管线与排气口端管线，构成短接补气支路；该补气支路在低温环境下，第二换热器无法足量向压缩机供给低压蒸汽的时候可以直接由压缩机排气口分出部分蒸汽保持压缩机工作状态，相对自第一换热器末端引出补气支路的现有设计方案，补气部分不经过第一换热器冷凝，可以防止冷凝后的液态工作介质意外回流损坏压缩机，补气稳定性更好。

优选的，短接补气阀设计为电磁阀，并在压缩机与第一换热器之间安装高压开关，在压缩机与第二换热器之间安装低压开关，通过对压缩机两端所连接管线的蒸汽压力进行监控，自动控制补气支路的补气量，使压缩机在环境温度较大幅度变动的情况下依然能够稳定运行。

在应用于空调等设备时，本设计还应包括四通阀；管线分为压缩机排气段、压缩机吸气段、第一换热器段、第二换热器段和毛细段；压缩机排气段连接压缩机排气口和四通阀，压缩机吸气段连接压缩机吸气口和四通阀，第一换热器段连接第一换热器与四通阀，第二换热器段连接第二换热器与四通阀，毛细段连接第一换热器与第二换热器；短接补气支路连接压缩机吸气段与第一换热器段，高压开关位于压缩机排气段。在夏季对室内降温等情况下，反接四通阀即可实现制冷循环，同时补气支路与压缩机吸气口至做蒸发器用途的第一换热器间管线并联，可通过高低位置设计使补气支路实现重力作用下的气液分离作用，防止压缩机吸入液态工作介质损坏。

优选的，毛细管为电子膨胀阀。

优选的，还包括过滤器，过滤器有两个，分别安装在电子膨胀阀两端以保护电子膨胀阀不被污浊堵塞。

出于压缩机正常运行的安全考虑，还可以在压缩机吸气口安装独立的气液分离器。

本实用新型一种适用于低温环境的短接补气热泵的有益效果：通过改变热泵补气管线的连接结构，极大的提高其在低温下维持压缩机正常运行的能力。

附图说明：

图1为本实用新型一种适用于低温环境的短接补气热泵具体实施例结构示意图；

图中，压缩机1、第一换热器2、第二换热器3、毛细管4、短接补气阀5、四通阀6、过滤器7、气液分离器8、高压开关9、低压开关10。

具体实施方式：

一种适用于低温环境的短接补气热泵，包括压缩机1、第一换热器2、第二换热器3、管线、毛细管4、短接补气阀5、四通阀6、过滤器7和气液分离器8，压缩机1排气口、第一换热器2、毛细管4、第二换热器3和压缩机1吸气口通过管线顺次连接形成回路，短接补气阀5两端连接压缩机1吸气口端管线与排气口端管线，构成短接补气支路。

短接补气阀5为电磁阀，并在压缩机1与第一换热器2之间安装高压开关9，在压缩机1与第二换热器3之间安装低压开关10。

管线分为压缩机排气段、压缩机吸气段、第一换热器段、第二换热器段和毛细段；压缩机排气段连接压缩机1排气口和四通阀6，压缩机吸气段连接压缩机1吸气口和四通阀6，第一换热器段连接第一换热器2与四通阀6，第二换热器段连接第二换热器3与四通阀6，毛细段连接第一换热器2与第二换热器3；短接补气支路连接压缩机吸气段与第一换热器段，高压开关9位于压缩机排气段，低压开关10位于压缩机吸气段。补气支路布置在压缩机吸气段下方。

毛细管4采用电子膨胀阀。

过滤器7有三个，分别安装在电子膨胀阀两端和压缩机1吸气口处。

气液分离器8安装在压缩机1吸气口处。

Claims (6)

1.一种适用于低温环境的短接补气热泵，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、管线和毛细管，压缩机排气口、第一换热器、毛细管、第二换热器和压缩机吸气口通过管线顺次连接形成回路，其特征在于:还包括短接补气阀，该短接补气阀两端连接压缩机吸气口端管线与排气口端管线，构成短接补气支路。

2.如权利要求1所述的一种适用于低温环境的短接补气热泵，其特征在于：所述短接补气阀为电磁阀；还包括高压开关与低压开关，高压开关安装在压缩机与第一换热器之间，低压开关安装在压缩机与第二换热器之间。

3.如权利要求2所述的一种适用于低温环境的短接补气热泵，其特征在于：还包括四通阀；所述管线分为压缩机排气段、压缩机吸气段、第一换热器段、第二换热器段和毛细段；压缩机排气段连接压缩机排气口和四通阀，压缩机吸气段连接压缩机吸气口和四通阀，第一换热器段连接第一换热器与四通阀，第二换热器段连接第二换热器与四通阀，毛细段连接第一换热器与第二换热器；短接补气支路连接压缩机吸气段与第一换热器段，高压开关位于压缩机排气段。

4.如权利要求1所述的一种适用于低温环境的短接补气热泵，其特征在于：所述毛细管为电子膨胀阀。

5.如权利要求4所述的一种适用于低温环境的短接补气热泵，其特征在于：还包括过滤器，过滤器有三个，分别安装在电子膨胀阀两端和压缩机吸气口处。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种适用于低温环境的短接补气热泵，其特征在于：还包括气液分离器，安装在压缩机吸气口。