CN208936583U - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热泵系统，包括驱动散热器、EVI压缩机、盘管、经济器、储液器、换热器、第一膨胀装置、第二膨胀装置及第三膨胀装置；第一制冷模式下，压缩机、盘管、第一膨胀装置、驱动散热器、经济器、第二膨胀装置、储液器、换热器及压缩机顺序连通形成第一冷媒循环回路，压缩机、盘管、第一膨胀装置、驱动散热器、第三膨胀装置、经济器及压缩机顺序连通形成第二冷媒循环回路；第一制热模式下，压缩机、换热器、储液器、第二膨胀装置、经济器、驱动散热器、第一膨胀装置、盘管及压缩机顺序连通形成第三冷媒循环回路，压缩机、换热器、储液器、第二膨胀装置、经济器、第三膨胀装置、经济器、压缩机顺序连通形成第四冷媒循环回路。

Description

热泵系统

技术领域

本实用新型涉及热交换领域，尤其涉及一种热泵系统。

背景技术

相关技术中，热泵系统中的驱动(电气驱动件)的冷却基本以风冷为主，冷却效果较差，热泵系统需要电辅热实现采暖，能效很差。

另外，存在一些使用冷媒冷却驱动的热泵系统，由于单膨胀阀(EEV，ElectronicExpansion Valves)设计，只能在第一制冷模式使用，而在第一制热模式时蒸发温度很低，驱动容易产生冷凝水，导致其电气短路而损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种热泵系统。

具体地，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种热泵系统，包括驱动散热器，还包括压缩机、盘管、经济器、储液器、换热器、第一膨胀装置、第二膨胀装置以及第三膨胀装置；

热泵系统包括第一制冷模式和第一制热模式，其中，在第一制冷模式下，所述压缩机、所述盘管、所述第一膨胀装置、所述驱动散热器、所述经济器、所述第二膨胀装置、所述储液器、所述换热器及所述压缩机顺序连通形成第一冷媒循环回路，并且所述压缩机、所述盘管、所述第一膨胀装置、所述驱动散热器、所述第三膨胀装置、所述经济器及所述压缩机顺序连通形成第二冷媒循环回路；

在第一制热模式下，所述压缩机、所述换热器、所述储液器、所述第二膨胀装置、所述经济器、所述驱动散热器、所述第一膨胀装置、所述盘管及所述压缩机顺序连通形成第三冷媒循环回路，并且所述压缩机、所述换热器、所述储液器、所述第二膨胀装置、所述经济器、所述第三膨胀装置、所述经济器、所述压缩机顺序连通形成第四冷媒循环回路；

所述压缩机为EVI压缩机。

可选地，热泵系统还包括第二制冷模式，在第二制冷模式下，热泵系统运行所述第一冷媒循环回路。

可选地，热泵系统还包括第二制热模式，在第二制热模式下，热泵系统运行所述第三冷媒循环回路。

可选地，所述经济器包括第一接口、第二接口、第三接口以及第四接口，所述第一接口连通所述驱动散热器，并经所述第三膨胀装置连通所述第二接口，所述第三接口连通所述第二膨胀装置，所述第四接口连通所述压缩机的进口。

可选地，还包括：

控制阀，所述控制阀用于控制所述经济器与所述压缩机的连通与否。

可选地，所述控制阀为电磁阀。

可选地，所述驱动散热器为给驱动散热和冷媒吸热的换热器。

由以上本实用新型实施例提供的技术方案可见，本实用新型的热泵系统，第一制冷模式和第一制热模式均采用EVI技术，并通过设置经济器，提高了热泵系统制冷和制热的性能及能效，使整个压缩机适用范围扩大，实现低蒸发温度时高冷凝温度，即极低温(如-30°或更低)时高出水温度，满足在极低温地区更舒适的使用；并且通过双EEV设计，在制冷、第一制热模式下，使用冷媒冷却驱动散热器，冷却效率更佳，并避免了驱动散热器因蒸发温度过低产生冷凝水，进而降低了驱动散热器的电气短路风险。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种热泵系统的结构示意图；

图2是图1中的热泵系统在第一制冷模式下的冷媒流向示意图；

图3是图1中的热泵系统在第一制热模式下的冷媒流向示意图。

附图标记：

1：驱动散热器；2：压缩机；3：盘管；4：经济器；41：第一接口；42：第二接口；43：第三接口；44：第四接口；5：储液器；6：换热器；7：第一膨胀装置；8：第二膨胀装置；9：第三膨胀装置；10：控制阀。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本实用新型的热泵系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

结合图1至图3，本实用新型实施例提供一种热泵系统，包括驱动散热器1、压缩机2、盘管3、经济器4、储液器5、换热器6、第一膨胀装置7、第二膨胀装置8以及第三膨胀装置9。其中，压缩机2为EVI压缩机(喷气增焓压缩机，EVI英文全称为Enhanced VaporInjection)。本实施例的热泵系统包括第一制冷模式和第一制热模式。

其中，在第一制冷模式下，压缩机2、盘管3、第一膨胀装置7、驱动散热器1、经济器4、第二膨胀装置8、储液器5、换热器6及压缩机2顺序连通形成第一冷媒循环回路，并且压缩机2、盘管3、第一膨胀装置7、驱动散热器1、第三膨胀装置9、经济器4及压缩机2顺序连通形成第二冷媒循环回路。

在第一制热模式下，压缩机2、换热器6、储液器5、第二膨胀装置8、经济器4、驱动散热器1、第一膨胀装置7、盘管3及压缩机2顺序连通形成第三冷媒循环回路，并且压缩机2、换热器6、储液器5、第二膨胀装置8、经济器4、第三膨胀装置9、经济器4、压缩机2顺序连通形成第四冷媒循环回路。

本实用新型实施例的热泵系统，第一制冷模式和第一制热模式均采用EVI技术，并通过设置经济器4，提高了热泵系统制冷和制热的性能及能效，使整个压缩机2适用范围扩大，实现低蒸发温度时高冷凝温度，即极低温(如-30°或更低)时高出水温度，满足在极低温地区更舒适的使用；并且通过双EEV设计(每条冷媒循环回路均包括两个膨胀装置)，在制冷、第一制热模式下，使用冷媒冷却驱动散热器1，冷却效率更佳，并避免了驱动散热器1因蒸发温度过低产生冷凝水，进而降低了驱动散热器1的电气短路风险。

需要说明的是，本实用新型实施例中，顺序连通仅说明各个器件之间连接的顺序关系，而各个器件之间还可包括其他器件，例如截止阀等。另外，本实用新型的冷媒的类型可根据需要选择，例如，冷媒可为水、油等能够进行换热的物质或者水和乙二醇的混合液或者其他能够进行换热的混合液。

在本实施例中，驱动散热器1为给驱动散热和冷媒吸热的换热器。压缩机2工作过程驱动产生的热量在驱动散热器1装置中被循环工作的冷媒液体带走，从而达到驱动快速冷却的效果，优于传统风冷散热。

本实施例的热泵系统还包括第二制冷模式，在第二制冷模式下，热泵系统运行所述第一冷媒循环回路。进一步的，热泵系统还包括第二制热模式，在第二制热模式下，热泵系统运行所述第三冷媒循环回路。

第一膨胀装置7、第二膨胀装置8、第三膨胀装置9在热泵系统中可以起到降温降压的作用，一般可包括节流阀、普通的热力膨胀阀或电子膨胀阀等。

参见图1，经济器4包括第一接口41、第二接口42、第三接口43以及第四接口44，其中，第一接口41连通驱动散热器1，并经第三膨胀装置9连通第二接口42，第三接口43连通第二膨胀装置8，第四接口44连通压缩机2的进口。

在本实施例中，在第一制冷模式下，盘管3作为冷凝器使用，换热器6作为蒸发器使用。参见图2，压缩机2将低温低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，高温高压的气态冷媒进入盘管3，高温高压的冷媒在盘管3中换热，冷媒释放热量，冷媒则发生相变而冷凝成液态或气液两相冷媒。冷媒流出盘管3，进入第一膨胀装置7膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒。低温低压的冷媒进入驱动散热器1，对驱动散热器1进行冷却，高温的冷媒从驱动散热器1流出，其中一部分冷媒通过第一接口41进入经济器4，经济器4通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷，低温的冷媒从第二接口42流出，并进入第二膨胀装置8膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒后，经储液器5进入换热器6，低温低压冷媒吸收换热器6周围的空气的热量，使换热器6周围的空气温度降低，在空气流的作用下，冷空气进入待制冷空间(如车厢、房间等)，实现制冷效果，冷媒则发生相变而大部分蒸发成低温低压的气态冷媒，回流入压缩机2，实现冷媒的循环利用；从驱动散热器1流出的另一部分冷媒进入第三膨胀装置9膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒后，通过第二接口42再次进入经济器4，经济器4通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷，低温的冷媒从第四接口44流出，回流入压缩机2，实现冷媒的循环利用。

在第一制热模式下，盘管3作为蒸发器使用，换热器6作为冷凝器使用。参见图3，压缩机2将低温低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，高温高压的气态冷媒进入换热器6，高温高压的冷媒在换热器6中与空气流换热，冷媒释放热量，热空气进入待制热空间(如车厢、房间等)，实现制热效果。冷媒则发生相变而冷凝成液态或气液两相冷媒。冷媒流出换热器6，经储液器5进入第二膨胀装置8，降温降压变成低温低压的冷媒，低温低压的冷媒通过第三接口43进入经济器4，经济器4通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷，低温的冷媒从第一接口41流出，一部分进入驱动散热器1，对驱动散热器1进行冷却，高温的冷媒从驱动散热器1流出，进入第一膨胀装置7膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒，低温低压的冷媒进入盘管3，吸收周围空气流中的热量，相变成低压气态冷媒，然后回流至压缩机2，实现冷媒的循环利用；从第一接口41流出的高温的冷媒中的另一部分进入第三膨胀装置9膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒，低温低压的冷媒第二接口42再次进入经济器4，经济器4通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷，低温的冷媒从第四接口44流出，回流入压缩机2，实现冷媒的循环利用。

此外，在第二制冷模式下，盘管3作为冷凝器使用，换热器6作为蒸发器使用。压缩机2将低温低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，高温高压的气态冷媒进入盘管3，高温高压的冷媒在盘管3中换热，冷媒释放热量，冷媒则发生相变而冷凝成液态或气液两相冷媒。冷媒流出盘管3，进入第一膨胀装置7膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒。低温低压的冷媒进入驱动散热器1，对驱动散热器1进行冷却，高温的冷媒从驱动散热器1流出，通过第一接口41进入经济器4，经济器4通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷，低温的冷媒从第二接口42流出，并进入第二膨胀装置8膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒后，经储液器5进入换热器6，低温低压冷媒吸收换热器6周围的空气的热量，使换热器6周围的空气温度降低，在空气流的作用下，冷空气进入待制冷空间(如车厢、房间等)，实现制冷效果，冷媒则发生相变而大部分蒸发成低温低压的气态冷媒，回流入压缩机2，实现冷媒的循环利用。

在第二制热模式下，盘管3作为蒸发器使用，换热器6作为冷凝器使用。压缩机2将低温低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，高温高压的气态冷媒进入换热器6，高温高压的冷媒在换热器6中与空气流换热，冷媒释放热量，热空气进入待制热空间(如车厢、房间等)，实现制热效果。冷媒则发生相变而冷凝成液态或气液两相冷媒。冷媒流出换热器6，经储液器5进入第二膨胀装置8，降温降压变成低温低压的冷媒，低温低压的冷媒通过第三接口43进入经济器4，经济器4通过冷媒自身节流蒸发吸收热量从而使另一部分冷媒得到过冷，低温的冷媒从第一接口41流出，进入驱动散热器1，对驱动散热器1进行冷却，高温的冷媒从驱动散热器1流出，进入第一膨胀装置7膨胀，降温降压变成低温低压的冷媒，低温低压的冷媒进入盘管3，吸收周围空气流中的热量，相变成低压气态冷媒，然后回流至压缩机2，实现冷媒的循环利用。

又参见图1，本实施例的热泵系统还包括控制阀10，该控制阀10用于控制经济器4与压缩机2的连通与否，具体的，控制阀10连接在第四接口44与压缩机2的进口之间。其中，控制阀10可选择为电磁阀，也可选择为其他电子控制阀，具体可根据需要选择控制阀的类型。

更进一步的，本实施例的冷媒循环回路上可设有压力开关、压力传感器、流量检测计等器件(图1至图3未标出)。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种热泵系统，包括驱动散热器，其特征在于，还包括压缩机、盘管、经济器、储液器、换热器、第一膨胀装置、第二膨胀装置以及第三膨胀装置；

热泵系统包括第一制冷模式和第一制热模式，其中，在第一制冷模式下，所述压缩机、所述盘管、所述第一膨胀装置、所述驱动散热器、所述经济器、所述第二膨胀装置、所述储液器、所述换热器及所述压缩机顺序连通形成第一冷媒循环回路，并且所述压缩机、所述盘管、所述第一膨胀装置、所述驱动散热器、所述第三膨胀装置、所述经济器及所述压缩机顺序连通形成第二冷媒循环回路；

在第一制热模式下，所述压缩机、所述换热器、所述储液器、所述第二膨胀装置、所述经济器、所述驱动散热器、所述第一膨胀装置、所述盘管及所述压缩机顺序连通形成第三冷媒循环回路，并且所述压缩机、所述换热器、所述储液器、所述第二膨胀装置、所述经济器、所述第三膨胀装置、所述经济器、所述压缩机顺序连通形成第四冷媒循环回路；

所述压缩机为EVI压缩机。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，热泵系统还包括第二制冷模式，在第二制冷模式下，热泵系统运行所述第一冷媒循环回路。

3.根据权利要求1或2所述的热泵系统，其特征在于，热泵系统还包括第二制热模式，在第二制热模式下，热泵系统运行所述第三冷媒循环回路。

4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述经济器包括第一接口、第二接口、第三接口以及第四接口，所述第一接口连通所述驱动散热器，并经所述第三膨胀装置连通所述第二接口，所述第三接口连通所述第二膨胀装置，所述第四接口连通所述压缩机的进口。

5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括：

控制阀，所述控制阀用于控制所述经济器与所述压缩机的连通与否。

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。

7.根据权利要求1或2所述的热泵系统，其特征在于，所述驱动散热器为给驱动散热和冷媒吸热的换热器。