CN208536437U - 空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置 - Google Patents

Abstract

一种空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置，涉及热泵设备与设施，包括压缩机，压缩机一端与四通阀第一端通过管线连接，四通阀第二端与空气侧换热器通过管线连接，空气侧换热器右侧设有散热风机，四通阀第三端与压缩机另一端通过管线连接，此装置增加的部分，不会对热泵的正常制热运行造成影响，同时又可以提升热泵系统的制冷能力和能效，它通过在制冷剂的运行路径中增加一套由四个单向阀组成的双向桥机构，对制冷剂运行路径进行导向，从而使其在任何工作模式下都能以最优化的路径运行。

Description

空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置

技术领域：

本实用新型涉及热泵设备与设施，具体涉及一种空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置。

背景技术：

空气源热泵是一种利用逆卡诺循环的原理，将低位热源的热能转移到高位热源的装置。由于热泵的这种性质，被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，然后高温物体用来加热水或采暖，使热量得到充分利用。

热泵机组既可以制热运行，也可以制冷运行，通过四通阀的切换，即可以实现制热与制冷模式的切换。在普通空气源热泵系统中，热源侧为风冷换热器，而用户侧一般为水冷换热器，因水侧换热器的容积与空气侧换热器容积差异较大，因此，在切换制热和制冷模式时，因两侧换热器容积的差异，会导致在制热模式下，制冷剂充注量远少于在制冷模式下的充注量，为平衡这种差异，必须在系统内增加储液器，以暂存制热模式下多余的制冷剂，避免引起系统压力过高。储液器的放置位置一般按照制热为主的思路，放置在制热模式时的冷凝器出口端，也就是水侧换热器出口端，在系统切换为制冷模式时，储液器的位置就变为膨胀阀的出口端，这样的放置位置，会对系统制冷效果产生不利影响，因制冷剂在经过膨胀阀后，一进入储液器，因体积的突然增加，会出现闪蒸现象，部分蒸发，影响进入蒸发器后的蒸发效果。储液器的正确放置方式应位于冷凝器出口端：冷凝后的制冷剂液体进入储液器中，多余的液体暂存在储液器内，而膨胀阀根据蒸发侧的制冷剂需求量，自动调节膨胀阀开度，从储液器内提取相应数量的制冷剂液体进入蒸发器，满足系统蒸发需求。而在系统切换为制冷模式后，储液器的位置将变为冷凝后的制冷剂液体先经过膨胀阀的节流降压，再进入储液器内，然后再进入蒸发器进口，这样放置，制冷剂在经过膨胀阀的节流降压后，将先进入储液器，由于制冷剂体积的突然膨胀，会在储液器内产生部分蒸发，此时进入蒸发器的制冷剂焓值会有损失，从而影响其在蒸发器内的蒸发能力，为了解决上述技术问题，特提出一种新的技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置。

本实用新型采用的技术方案为：一种空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置，包括压缩机，压缩机一端与四通阀第一端通过管线连接，四通阀第二端与空气侧换热器通过管线连接，空气侧换热器右侧设有散热风机，四通阀第三端与压缩机另一端通过管线连接，四通阀第四端与水侧换热器通过管线连接，水侧换热器与循环水泵通过管线连接，水侧换热器与三通阀A第一端连接通过管线，三通阀A第二端与三通阀B第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀D，三通阀B第二端与储液器通过管线连接，三通阀B第三端与三通阀C第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀A，三通阀C第二端与空气侧换热器通过管线连接，三通阀C第三端与三通阀D第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀B，三通阀D第二端与储液器通过管线连接且此管线上设有膨胀阀，三通阀D第三端与三通阀A第三端通过管线连接且此管线上设有单向阀C。

本实用新型的有益效果是：1、此装置通过在冷凝器和蒸发器之间增加一个单向阀双向桥机构，可以控制制冷剂在不同工作模式下的流向，确保在制热模式和制冷模式下，制冷剂流向都始终保持为从冷凝器出口→储液器→电子膨胀阀→蒸发器进口，以使得热泵系统在任何模式下，制冷剂都能以最优化的路径运行，从而达到最佳的制冷制热运行效果。

(2)此装置增加的部分，不会对热泵的正常制热运行造成影响，同时又可以提升热泵系统的制冷能力和能效，它通过在制冷剂的运行路径中增加一套由四个单向阀组成的双向桥机构，对制冷剂运行路径进行导向，从而使其在任何工作模式下都能以最优化的路径运行。

附图说明：

图1是本实用新型现有技术制热原理图。

图2是本实用新型现有技术制冷原理图。

图3是本实用新型制热原理图。

图4是本实用新型制冷原理图。

具体实施方式：

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

参照图3-4，一种空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置，包括压缩机1，压缩机1一端与四通阀2第一端通过管线连接，四通阀2第二端与空气侧换热器3通过管线连接，空气侧换热器3右侧设有散热风机7，四通阀2第三端与压缩机1另一端通过管线连接，四通阀2第四端与水侧换热器6通过管线连接，水侧换热器6与循环水泵8通过管线连接，水侧换热器6与三通阀A第一端连接通过管线，三通阀A第二端与三通阀B第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀D12，三通阀B第二端与储液器5通过管线连接，三通阀B第三端与三通阀C第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀A9，三通阀C第二端与空气侧换热器3通过管线连接，三通阀C第三端与三通阀D第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀B10，三通阀D第二端与储液器5通过管线连接且此管线上设有膨胀阀4，三通阀D第三端与三通阀A第三端通过管线连接且此管线上设有单向阀C11。

具体实施方式如下：本装置包含四个单向阀，四个三通，一个电子膨胀阀，一个储液器。将四个单向阀组成为一个双向桥机构，一端连接热源侧换热器，另一端连接水侧换热器，使得制冷剂就无论从哪个方向进入，其流向都始终保持为从冷凝器出口→储液器5→电子膨胀阀4→蒸发器进口，这样就可以确保无论系统是在制热模式还是制冷模式下，制冷剂都能按最优化的方式完成制冷循环。

参照图1-2，在制热工况下，压缩机1排气口输出高温高压的制冷剂气体，进入四通阀2，此时四通阀2为制热导向，将制冷剂气体导入水侧换热器6通道(此时水侧换热器6为冷凝器)，制冷剂进入水侧换热器6中，通过循环水泵8的运行，将制冷剂内的能量输出给循环水，制冷剂放出热量后，冷凝成低温高压的液体并进入储液器5，然后按蒸发器所需求的制冷剂量进入膨胀阀4(节流机构)，通过膨胀阀4的节流降压，变为低温低压的制冷剂液体，然后进入空气侧换热器3中，通过散热风机7的循环，吸收周围环境中的热量，制冷剂蒸发为低温低压的气体，重新回到压缩机中，完成一次制热循环；

当系统转换为制冷模式时，运行路径见图2，压缩机1排气口输出高温高压的制冷剂气体，进入四通阀2，此时四通阀2为制冷侧导向，将制冷剂气体导入空气侧换热器3通道，制冷剂进入空气侧换热器3中，通过循环风机的运行，将制冷剂内的能量输出给环境空气，制冷剂放出热量后，冷凝成低温高压的液体并先进入膨胀阀4，节流降压后，低温低压的制冷剂液体才进入储液器5，在储液器5内部分蒸发后，又根据水侧换热器6的制冷量需求进入水侧换热器6中，通过循环水泵8的循环，吸收循环水中的热量，制冷剂蒸发为低温低压的气体，重新回到压缩机中，完成一次制冷循环。可以看到，在制冷循环中，冷凝后的制冷剂液体先经过膨胀阀4，才进入储液器5，这样会导致储液器5内的制冷剂液体部分蒸发，影响机组制冷能力和能效。

为解决上述制热过程中存在的问题，就需要增加单向阀双向桥机构，以确保制冷剂在制热循环中的导向正确，以发挥其最大的制热能效。

参照图3，为达到此要求，我们在空气侧换热器3和水侧换热器6之间增加了由单向阀A9、单向阀B10、单向阀C11及单向阀D12组成的双向桥机构，使得制冷剂在制热循环时通过“水侧换热器6→单向阀D12→储液器5→膨胀阀4→单向阀B10→空气侧换热器7”这样的路径运行，可看到在制热模式下，制冷剂是先进入储液器5，再进入膨胀阀4的，保持正确的运行路径。

为解决上述制冷过程中存在的问题，就需要增加单向阀双向桥机构，以确保制冷剂在制冷循环中的导向正确，以发挥其最大的制冷能效。

参照图4，在系统切换为制冷模式时，制冷剂通过单向阀桥的路径为：“空气侧换热器7→单向阀A9→储液器5→膨胀阀4→单向阀C11→水侧换热器6”，在制冷模式下，制冷剂同样是先进入储液器5，再进入膨胀阀4，这样可以保持最佳的制冷能力和能效。

此装置通过在冷凝器和蒸发器之间增加一个单向阀双向桥机构，可以控制制冷剂在不同工作模式下的流向，确保在制热模式和制冷模式下，制冷剂流向都始终保持为从冷凝器出口→储液器5→电子膨胀阀4→蒸发器进口，以使得热泵系统在任何模式下，制冷剂都能以最优化的路径运行，从而达到最佳的制冷制热运行效果。此装置增加的部分，不会对热泵的正常制热运行造成影响，同时又可以提升热泵系统的制冷能力和能效，它通过在制冷剂的运行路径中增加一套由四个单向阀组成的双向桥机构，对制冷剂运行路径进行导向，从而使其在任何工作模式下都能以最优化的路径运行。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种空气源热泵冷暖机组膨胀阀双向桥装置，包括压缩机，其特征在于：压缩机一端与四通阀第一端通过管线连接，四通阀第二端与空气侧换热器通过管线连接，空气侧换热器右侧设有散热风机，四通阀第三端与压缩机另一端通过管线连接，四通阀第四端与水侧换热器通过管线连接，水侧换热器与循环水泵通过管线连接，水侧换热器与三通阀A第一端连接通过管线，三通阀A第二端与三通阀B第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀D，三通阀B第二端与储液器通过管线连接，三通阀B第三端与三通阀C第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀A，三通阀C第二端与空气侧换热器通过管线连接，三通阀C第三端与三通阀D第一端通过管线连接且此管线上设有单向阀B，三通阀D第二端与储液器通过管线连接且此管线上设有膨胀阀，三通阀D第三端与三通阀A第三端通过管线连接且此管线上设有单向阀C。