CN211953316U - 一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，包括压缩机、四通换向阀、室内换热器、室外换热器和气液分离器，所述四通换向阀有4个管口，分别为第一管口、第二管口、第三管口和第四管口，所述室内换热器和室外换热器之间连接有双向膨胀阀。本实用新型通过双向膨胀阀不仅可实现正反向节流膨胀，而且冷媒流量可在容量范围内根据不同工况自动调节；同时结构简单，成本低，相对传统家用热泵空调系统减少了组件，使得占用空间减小，空调整体外壳尺寸减小，无需采用分体式设计，家用和空间较小的驻车空调都适用。

Description

一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统

技术领域

本实用新型涉及热泵空调系统领域，具体地，涉及一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统。

背景技术

热泵空调系统在乘用车空调，家用空调中均有使用，现有的驻车空调系统存在结构复杂、成本高等问题，家用热泵空调系统相比现有的驻车空调系统结构简单、价格较低。家用热泵空调系统的组件连接如图4所示，该家用热泵空调系统的工作原理如下：

制冷模式：四通换向阀2中的所述第一管口21和第二管口22连通，所述第三管口23和第四管口24连通，冷媒的流向依次为：压缩机1、第一管口21、第二管口22、室外换热器4、第一毛细管7、第二毛细管8、室内换热器3、第三管口23、第四管口24、气液分离器5、压缩机1，此循环中室内换热器吸热，实现室内制冷功能；

制热模式：四通换向阀2中的所述第一管口21和第三管口23连通，所述第二管口22和第四管口24连通，冷媒的流向依次为：压缩机1、第一管口21、第三管口23、室内换热器3、单向阀9、第一毛细管7、室外换热器4、第二管口22、第四管口24、气液分离器5、压缩机1，此循环中室内换热器放热，实现室内制热功能。

此系统中，因制冷制热两种模式所需的冷媒流量不同，因此采用毛细管加单向阀结构来控制不同冷媒流向的流量大小，单向阀的单向导通，逆向关闭功能，可控制冷媒正反流向时，所经过的毛细管长度不一致，以此改变两种模式的冷媒流量。

但此热泵空调系统采用毛细管加单向阀设计，不仅成本较高，组件多，占用空间大，空调整体外壳尺寸大，需采用分体式设计，而且只适用于家用，不适用于空间较小的驻车空调。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，本实用新型通过双向膨胀阀不仅可实现正反向节流膨胀，而且冷媒流量可在容量范围内根据不同工况自动调节；同时结构简单，成本低，相对传统家用热泵空调系统减少了组件，使得占用空间减小，空调整体外壳尺寸减小，无需采用分体式设计，家用和空间较小的驻车空调都适用。

根据本实用新型的一个方面，提供一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内换热器(3)、室外换热器(4)和气液分离器(5)，所述四通换向阀(2)有4个管口，分别为第一管口(21)、第二管口(22)、第三管口(23)和第四管口(24)，所述第一管口(21)与压缩机(1)的一端连接，所述第二管口(22)与室外换热器(4)的一端连接，所述第三管口(23)与室内换热器(3)的一端连接，所述第四管口(24)与气液分离器(5)的一端连接，所述气液分离器(5)的另一端与压缩机(1)的另一端连接；所述室内换热器(3)和室外换热器(4)之间连接有双向膨胀阀(6)。该双向膨胀阀目前市场上已有现有成熟的产品，膨胀的基本原理与热力膨胀阀相似，不同的是正反均可实现节流降压。

优选的，所述双向膨胀阀(6)包括阀体和动力头部件，所述阀体上开设有第一接口和第二接口，所述阀体内开设有连通第一接口与第二接口的阀口，所述阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆相对支撑的阀芯部件，所述阀芯部件上开设有连通第一接口与第二接口的节流孔，所述节流孔内置有将所述节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件。节流孔与活动件配合构成热力膨胀阀内部的单向节流结构，类似于一单向节流阀，该结构的存在使得热力膨胀阀可以双向流通。

优选的，所述第一管口(21)和第三管口(23)连通，所述第二管口(22)和第四管口(24)连通时，所述室内换热器(3)作冷凝器用，所述室外换热器(4)作蒸发器用，空调处于制热状态。

优选的，所述第一管口(21)和第二管口(22)连通，所述第三管口(23)和第四管口(24)连通时，所述室内换热器(3)作蒸发器用，所述室外换热器(4)作冷凝器用，空调处于制冷状态。

优选的，所述室内换热器(3)的一侧设有鼓风机，所述室外换热器(4)的一侧设有冷却风扇。

工作原理为：

制冷模式：四通换向阀(2)中的所述第一管口(21)和第二管口(22)连通，所述第三管口(23)和第四管口(24)连通，冷媒的流向依次为：压缩机(1)、第一管口(21)、第二管口(22)、室外换热器(4)、双向膨胀阀(6)、室内换热器(3)、第三管口(23)、第四管口(24)、气液分离器(5)、压缩机(1)，此循环中所述室外换热器(4)作冷凝器用，所述室内换热器(3)作蒸发器用吸热，实现室内制冷功能；

制热模式：四通换向阀(2)中的所述第一管口(21)和第三管口(23)连通，所述第二管口(22)和第四管口(24)连通，冷媒的流向依次为：压缩机(1)、第一管口(21)、第三管口(23)、室内换热器(3)、双向膨胀阀(6)、室外换热器(4)、第二管口(22)、第四管口(24)、气液分离器(5)、压缩机(1)，此循环中所述室外换热器(4)作蒸发器用，所述室内换热器(3)作冷凝器用放热，实现室内制热功能。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型所涉及的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，采用双向膨胀阀代替传统家用热泵空调系统中的毛细管加单向阀的设计，不仅可实现正反向节流膨胀，而且冷媒流量可在容量范围内根据不同工况自动调节；

(2)本实用新型所涉及的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，相对于变径毛细管，双向膨胀阀适用的温度范围更广，可调节流量范围更大，适用于气温变化较大的地区；

(3)本实用新型所涉及的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，相对传统家用热泵空调系统减少了组件，使得占用空间减小，空调整体外壳尺寸减小，无需采用分体式设计，达到了减重降成本的效果；

(4)本实用新型所涉及的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，利用四通换向阀的换向，将制冷系统与制暖系统合并为一个系统，简化了空调系统的结构，实现了冷暖一体，不仅适用于家用，而且适用于空间较小的驻车空调，解决了现有驻车空调结构复杂、成本高的问题；

(5)本实用新型所涉及的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，其系统简单、设计巧妙、效果显著；

(6)本实用新型所涉及的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，制造简单，易于加工与装配，成本低，实用性强，适合大范围推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统的组件连接示意图；

图2为新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统处于制冷模式时冷媒的流向示意图；

图3为新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统处于制热模式时冷媒的流向示意图；

图4为传统家用热泵系统的组件连接示意图；

图1-4中，1为压缩机、2为四通换向阀、3为室内换热器、4为室外换热器、5为气液分离器、6为双向膨胀阀、7为第一毛细管、8为第二毛细管、9为单向阀、21为第一管口、22为第二管口、23为第三管口、24为第四管口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例

本实施例提供一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，其组件连接详见附图1-3所示：包括压缩机1、四通换向阀2、室内换热器3、室外换热器4和气液分离器5，所述四通换向阀2有4个管口，分别为第一管口21、第二管口22、第三管口23和第四管口24，所述第一管口21与压缩机1的一端连接，所述第二管口22与室外换热器4的一端连接，所述第三管口23与室内换热器3的一端连接，所述第四管口24与气液分离器5的一端连接，所述气液分离器5的另一端与压缩机1的另一端连接；所述室内换热器3和室外换热器4之间连接有双向膨胀阀6。该双向膨胀阀目前市场上已有现有成熟的产品，膨胀的基本原理与热力膨胀阀相似，不同的是正反均可实现节流降压。

进一步的，所述双向膨胀阀6包括阀体和动力头部件，所述阀体上开设有第一接口和第二接口，所述阀体内开设有连通第一接口与第二接口的阀口，所述阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆相对支撑的阀芯部件，所述阀芯部件上开设有连通第一接口与第二接口的节流孔，所述节流孔内置有将所述节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件。节流孔与活动件配合构成热力膨胀阀内部的单向节流结构，类似于一单向节流阀，该结构的存在使得热力膨胀阀可以双向流通。

进一步的，所述第一管口21和第三管口23连通，所述第二管口22和第四管口24连通时，所述室内换热器3作冷凝器用，所述室外换热器4作蒸发器用，空调处于制热状态。

进一步的，所述第一管口21和第二管口22连通，所述第三管口23和第四管口24连通时，所述室内换热器3作蒸发器用，所述室外换热器4作冷凝器用，空调处于制冷状态。

进一步的，所述室内换热器3的一侧设有鼓风机，所述室外换热器4的一侧设有冷却风扇。

工作原理为：

制冷模式：四通换向阀2中的所述第一管口21和第二管口22连通，所述第三管口23和第四管口24连通，如附图2所示，冷媒的流向依次为：压缩机1、第一管口21、第二管口22、室外换热器4、双向膨胀阀6、室内换热器3、第三管口23、第四管口24、气液分离器5、压缩机1，此循环中所述室外换热器4作冷凝器用，所述室内换热器3作蒸发器用吸热，实现室内制冷功能；

制热模式：四通换向阀2中的所述第一管口21和第三管口23连通，所述第二管口22和第四管口24连通，如附图3所示，冷媒的流向依次为：压缩机1、第一管口21、第三管口23、室内换热器3、双向膨胀阀6、室外换热器4、第二管口22、第四管口24、气液分离器5、压缩机1，此循环中所述室外换热器4作蒸发器用，所述室内换热器3作冷凝器用放热，实现室内制热功能。

本实施例具有如下的有益效果：

(1)采用双向膨胀阀代替传统家用热泵空调系统中的毛细管加单向阀的设计，不仅可实现正反向节流膨胀，而且冷媒流量可在容量范围内根据不同工况自动调节；

(2)相对于变径毛细管，双向膨胀阀适用的温度范围更广，可调节流量范围更大，适用于气温变化较大的地区；

(3)相对传统家用热泵空调系统减少了组件，使得占用空间减小，空调整体外壳尺寸减小，无需采用分体式设计，达到了减重降成本的效果；

(4)利用四通换向阀的换向，将制冷系统与制暖系统合并为一个系统，简化了空调系统的结构，实现了冷暖一体，不仅适用于家用，而且适用于空间较小的驻车空调，解决了现有驻车空调结构复杂、成本高的问题；

(5)其系统简单、设计巧妙、效果显著；

(6)制造简单，易于加工与装配，成本低，实用性强，适合大范围推广。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (5)

1.一种新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内换热器(3)、室外换热器(4)和气液分离器(5)，所述四通换向阀(2)有4个管口，分别为第一管口(21)、第二管口(22)、第三管口(23)和第四管口(24)，所述第一管口(21)与压缩机(1)的一端连接，所述第二管口(22)与室外换热器(4)的一端连接，所述第三管口(23)与室内换热器(3)的一端连接，所述第四管口(24)与气液分离器(5)的一端连接，所述气液分离器(5)的另一端与压缩机(1)的另一端连接；其特征在于，所述室内换热器(3)和室外换热器(4)之间连接有双向膨胀阀(6)。

2.根据权利要求1所述的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，其特征在于，所述双向膨胀阀(6)包括阀体和动力头部件，所述阀体上开设有第一接口和第二接口，所述阀体内开设有连通第一接口与第二接口的阀口，所述阀口的下侧设置有由调节弹簧和从动力头部件获得动力的传递杆相对支撑的阀芯部件，所述阀芯部件上开设有连通第一接口与第二接口的节流孔，所述节流孔内置有将所述节流孔保持在畅通或封闭状态的活动件。

3.根据权利要求1所述的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，其特征在于，所述第一管口(21)和第三管口(23)连通，所述第二管口(22)和第四管口(24)连通时，所述室内换热器(3)作冷凝器用，所述室外换热器(4)作蒸发器用，空调处于制热状态。

4.根据权利要求1所述的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，其特征在于，所述第一管口(21)和第二管口(22)连通，所述第三管口(23)和第四管口(24)连通时，所述室内换热器(3)作蒸发器用，所述室外换热器(4)作冷凝器用，空调处于制冷状态。

5.根据权利要求1所述的新型冷暖一体可自动调节冷媒流量的热泵空调系统，其特征在于，所述室内换热器(3)的一侧设有鼓风机，所述室外换热器(4)的一侧设有冷却风扇。

Images