CN211668057U - 一种热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵机组，包括压缩机、换热器、降膜蒸发器、位于换热器和降膜蒸发器之间的膨胀阀以及用于切换冷媒流向的四通阀，降膜蒸发器的制热出口位于下部，且与膨胀阀的入口相连。传统的蒸发器为浸没式蒸发器，即蒸发器中充满液态冷媒。本实用新型中热泵机组采用降膜蒸发器，降膜蒸发器的上部为蒸发管群，下部为冷凝管群，降膜蒸发器的制热出口位于下部，并与膨胀阀的入口相连。当系统制热时，冷媒经过冷凝管群后由制热出口流向膨胀阀的入口，冷凝管群能够将冷媒冷凝，降低制热过程的冷凝温度。制热模式下系统循环多余出来的制冷剂可储存在降膜换热器中，从而无需通过储液器储存冷媒，降低了热泵机组的成本。

Description

一种热泵机组

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种热泵机组。

背景技术

热泵机组是空调、制冷机等设备的核心组件，其通过压缩机、换热器、膨胀阀和蒸发器完成冷媒的热力循环，实现制冷和制热的效果。

降膜式蒸发器的蒸发性能高，热泵机组中采用降膜式蒸发器能够提高机组性能。但现有的配备有降膜蒸发器的机组往往存在冷凝温度过高的问题，影响制热模式运行时的性能，很难拓展至制热模式，因而降膜式蒸发器仅在单制冷模式的机组中。另外，热泵机组制冷制热模式所需循环的制冷剂用量不同，常规的热泵机组需要设置储液器来储存制热模式下系统循环多余出来的制冷剂，导致整机成本增加。

因此，如何将降膜式蒸发器拓展至制热模式、并降低热泵机组的成本是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种热泵机组，其采用了降膜蒸发器，制热过程中多余的制冷剂可储存在降膜蒸发器中，进而节省了储液器，降低了热泵机组的成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种热泵机组，包括压缩机、换热器、降膜蒸发器以及位于换热器和降膜蒸发器之间的膨胀阀以及用于切换冷媒流向的四通阀，所述降膜蒸发器的制热出口位于下部，且与所述膨胀阀的入口相连。

优选地，所述四通阀与所述压缩机的出口之间设有油分离器，还包括引射器，所述回油口通过回油支管与所述引射器的低压入口相连，所述引射器的高压入口通过引压支管连接于所述换热器与所述四通阀之间的管路上，所述引射器的出口连接在所述四通阀的吸气口上。

优选地，所述四通阀为低压降四通阀。

优选地，所述膨胀阀的入口设有用以进行二次过冷的经济器。

优选地，所述经济器的入口与所述换热器相连，二者之间设有用以保证冷媒由所述换热器流向所述经济器的第二单向阀，所述膨胀阀的出口与所述降膜蒸发器的所述制冷进口相连，二者之间设有用以保证冷媒由所述膨胀阀的出口流向所述制冷进口的第四单向阀。

优选地，所述降膜蒸发器的所述制热出口通过第一制热支管连接于所述第二单向阀和所述经济器的入口之间的管路上，所述第一制热支管设有用以保证冷媒由所述制热出口流向所述经济器的第一单向阀，所述膨胀阀出口通过第二制热支管连接于所述换热器和所述第二单向阀之间的管路上，所述第二制热支管设有用以保证冷媒由所述膨胀阀的出口流向所述换热器的第三单向阀。

本实用新型所提供的热泵机组，包括压缩机、换热器、降膜蒸发器以及位于换热器和降膜蒸发器之间的膨胀阀以及用于切换冷媒流向的四通阀，降膜蒸发器的制热出口位于下部，且与膨胀阀的入口相连。

传统的蒸发器为浸没式蒸发器，即蒸发器中充满液态冷媒。本实用新型中热泵机组采用降膜蒸发器，降膜蒸发器的上部为蒸发管群，下部为冷凝管群，降膜蒸发器的制热出口位于下部，并与膨胀阀的入口相连。当系统制热时，冷媒经过冷凝管群后由制热出口流向膨胀阀的入口，冷凝管群能够将冷媒冷凝，降低制热过程的冷凝温度。制热模式下系统循环多余出来的制冷剂可储存在降膜换热器中，从而无需通过储液器储存冷媒，降低了热泵机组的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的热泵机组的结构示意图；

图2为图1中降膜蒸发器的结构示意图。

其中，图1至和图2中的附图标记为：

压缩机1、油分离器2、四通阀3、换热器4、经济器5、膨胀阀6、降膜蒸发器7、引射器8、第一单向阀9、第二单向阀10、第三单向阀11、第四单向阀12、回油支管13、引压支管14、吸气口31、制冷进口71、混合连接口72、制热出口73、回油口74。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的热泵机组的结构示意图；图2为图1中降膜蒸发器的结构示意图。

本实用新型所提供的热泵机组结构如图1所示。热泵机组包括压缩机1、换热器4、降膜蒸发器7和膨胀阀6，膨胀阀6位于换热器4和降膜蒸发器7之间。热泵机组中还包括四通阀3，用于切换制冷循环和制热循环。

当热泵机组制冷时，四通阀3将压缩机1的出口与换热器4相连，同时将压缩机1的入口与降膜蒸发器7的混合连接口72相连，此时混合连接口72作为制冷出口。冷媒经压缩机1加压后依次进入换热器4换热成为高温高压的液态冷媒，随后经过膨胀阀6后变为常温低压的液态冷媒，随后由冷媒进口进入降膜蒸发器7，与换热管接触后吸热蒸发为气态冷媒，达到制冷的目的，气态冷媒由混合连接口72流出经四通阀3流入压缩机1的入口。

当热泵机组制热时，四通阀3将压缩机1的出口与降膜蒸发器7的混合连接口72相连，同时将换热器4与压缩机1的入口相连，此时混合连接口72作为制热入口。冷媒经压缩机1加压后进入降膜蒸发器7中，在降膜蒸发器7中液化放热。降膜蒸发器7底部设有制热出口73，液态的冷媒由制热出口73流出进入膨胀阀6中，经膨胀阀6降压后进入换热器4，在换热器4中吸热气化，最终经过四通阀3流入压缩机1的入口。

传统的蒸发器为浸没式蒸发器，蒸发器中始终充满液态的冷媒，当热泵机组制热时，多余的冷媒仅能通过储液器进行储存。本申请采用了降膜蒸发器7，降膜蒸发器7的上部为蒸发管群，下部为冷凝管群，降膜蒸发器7的制热出口73位于下部，并与膨胀阀6的入口相连。当系统制热时，冷媒经过冷凝管群后由制热出口流向膨胀阀6的入口，冷凝管群能够将冷媒冷凝，进而降低制热过程的冷凝温度，实现热泵机组向制热模式拓展。另外，当热泵机组制热时，多余的冷媒液化积存在降膜蒸发器7的下部，并由制热出口73流出，降膜蒸发器7在制热时能够储存多余的冷媒，因而热泵机组无需设置储液器，降低了热泵机组的成本。另外，降膜蒸发器7的蒸发性能更好，从而能够有效地提高热泵机组的整体制冷性能。

此外，长期使用后，压缩机1中的润滑油会渗入冷媒中，影响冷媒在循环过程中的换热，润滑油的密度大于液态冷媒，因而润滑油通常沉积在降膜蒸发器7的底部。为将润滑油排出，降膜蒸发器7底部还设有回油口74。热泵机组中还设有与压缩机1的出口相连的油分离器2，如图1所示，油分离器2位于四通阀3与压缩机1的出口之间。

热泵机组中还设置了引射器8。如图1所示，回油口74通过回油支管13与引射器8的低压入口相连，引射器8的出口连接在压缩机1的出口和四通阀3的吸气口31之间的管线上，引射器8的高压入口通过引压支管14连接在换热器4与四通阀3之间的管路上。压缩机1出口的气态冷媒在引射器8中高速流动，根据伯努利原理在引射器8中产生低压，降膜蒸发器7中的液态冷媒在压差作用下随气态冷媒一同从引射器8的出口流出，最终进入压缩机1的入口与四通阀3之间的管路中，即进入四通阀3的吸气口31。热泵机组制冷时，引射器8的高压入口连接在高压端，低压入口和出口连接在低压端，高压的气态冷媒通过引流作用将降膜蒸发器7中的润滑油引流至四通阀3的吸气口，混有润滑油的冷媒经过四通阀3进入压缩机1的入口。

本实施例中，热泵机组中设置了引射器8，降膜蒸发器7底部连接的回油支管13与换热器4并联运行，通过引射器8连接至四通阀3的吸气口31，保证系统正常回油。

系统制冷时，经济器5位于换热器4和膨胀阀6之间，气态冷媒先经换热器4换热成为液态冷媒，然后进入经济器5进行二次过冷之后再进入膨胀阀6。系统制热时，冷媒由降膜蒸发器7流出后先进入经济器5进行冷却，然后依次通过膨胀阀6和换热器4。热泵机组中设置经济器5后提高了系统的过冷度，进而使性能进一步提高。具体的，经济器5的结构可参考现有技术，在此不再赘述。

经济器5在热泵机组中具体的连接形式如图1所示，经济器5的入口与换热器4相连，二者之间设有第二单向阀10，第二单向阀10使冷媒仅能由换热器4流向经济器5。膨胀阀6的出口与降膜蒸发器7的制冷进口71相连，二者之间设有第四单向阀12，第四单向阀12使冷媒仅能由膨胀阀6的出口流向制冷进口71。因此，制冷模式下，冷媒依次通过换热器4、经济器5、电子膨胀阀6后进入降膜蒸发器7的制冷进口71。

另外，降膜蒸发器7的制热出口73通过第一制热支管连接在第二单向阀10和经济器5的入口之间的管路上，第一制热支管设有第一单向阀9，第一单向阀9能够保证冷媒仅由制热出口73流向经济器5。膨胀阀6出口通过第二制热支管连接于换热器4和第二单向阀10之间的管路上，第二制热支管设有第三单向阀11，第三单向阀11能够保证冷媒仅由膨胀阀6的出口流向换热器4。因此，制热模式下，冷媒依次流过降膜蒸发器7的制热出口73、经济器5、电子膨胀阀6后流入空气换热器4中。

进一步的，为减小热泵机组中压缩机1吸气、排气带来的压力损失，四通阀3采用低压降四通阀3。膨胀阀6也可采用电子膨胀阀6，方便对热泵机组进行控制。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的热泵机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种热泵机组，其特征在于，包括压缩机(1)、换热器(4)、降膜蒸发器(7)、位于所述换热器(4)和所述降膜蒸发器(7)之间的膨胀阀(6)以及用于切换冷媒流向的四通阀(3)，所述降膜蒸发器(7)的制热出口位于下部，且与所述膨胀阀(6)的入口相连。

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述四通阀(3)与所述压缩机(1)的出口之间设有油分离器(2)，还包括引射器(8)，所述降膜蒸发器(7)的回油口(74)通过回油支管(13)与所述引射器(8)的低压入口相连，所述引射器(8)的高压入口通过引压支管(14)连接于所述换热器(4)与所述四通阀(3)之间的管路上，所述引射器(8)的出口连接在所述四通阀(3)的吸气口(31)上。

3.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述四通阀(3)为低压降四通阀。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的热泵机组，其特征在于，所述膨胀阀(6)的入口设有用以进行二次过冷的经济器(5)。

5.根据权利要求4所述的热泵机组，其特征在于，所述经济器(5)的入口与所述换热器(4)相连，二者之间设有用以保证冷媒由所述换热器(4)流向所述经济器(5)的第二单向阀(10)，所述膨胀阀(6)的出口与所述降膜蒸发器(7)的制冷进口(71)相连，二者之间设有用以保证冷媒由所述膨胀阀(6)的出口流向所述制冷进口(71)的第四单向阀(12)。

6.根据权利要求5所述的热泵机组，其特征在于，所述降膜蒸发器(7)的所述制热出口(73)通过第一制热支管连接于所述第二单向阀(10)和所述经济器(5)的入口之间的管路上，所述第一制热支管设有用以保证冷媒由所述制热出口(73)流向所述经济器(5)的第一单向阀(9)，所述膨胀阀(6)出口通过第二制热支管连接于所述换热器(4)和所述第二单向阀(10)之间的管路上，所述第二制热支管设有用以保证冷媒由所述膨胀阀(6)的出口流向所述换热器(4)的第三单向阀(11)。

Images