CN217031455U - 一种热泵空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热泵空调系统，涉及空调技术领域，可避免蒸发器整体结霜不均匀而影响其性能。一种热泵空调系统，包括压缩机、冷凝器和蒸发器。压缩机包括吸气口和排气口。冷凝器通过一条冷媒管路与排气口连通，蒸发器通过至少一条冷媒管路与冷凝器连通。蒸发器包括沿气流流动方向依次排布的多层换热管，且沿气流流动方向，多层换热管的蒸发温度逐渐降低。蒸发器还通过至少一条冷媒回收管路与吸气口连通。本申请用于在在冬季的时候给室内取暖。

Description

一种热泵空调系统

技术领域

本公开涉及空调领域，尤其涉及一种热泵空调系统。

背景技术

热泵空调系统是一种利用空调在夏季制冷的原理来达到制暖的目的的新型空调。热泵空调系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器，热泵空调系统在冬季制热时，压缩机将低温低压冷媒压缩形成高温高压冷媒，上述高温高压冷媒在冷凝器中与冷却介质(比如水)进行换热并加热冷却介质，然后将冷却介质输送到室内，对室内进行加热。经冷凝器换热后的冷媒输送至蒸发器内，并在蒸发器内吸收空气中的热量，然后循环至压缩机内。当蒸发器的冷媒蒸发温度低于零度，空气的湿度达到一定的条件，蒸发器表面就会逐渐结霜。

通常，现有的空气源热泵空调系统，蒸发器包括多层换热管，且沿气流流经蒸发器的方向，多层换热管的冷媒蒸发温度相同。这样，沿气流流动方向，空气与换热管(冷媒)之间的温差逐渐降低，即蒸发器的迎风侧与气流的温差大于背风侧与气流的温差，导致沿气流流动方向，蒸发器的结霜厚度逐渐减小，即蒸发器迎风侧结霜厚度较大很快形成霜堵，霜堵就会阻塞空气与蒸发器之间的气流通道，降低风量，使蒸发器性能降低。

实用新型内容

本公开的实施例提供了一种热泵空调系统，解决了现有的蒸发器整体结霜不均匀从而影响蒸发器性能的问题。

为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：

本公开的实施例提供一种热泵空调系统，包括压缩机、冷凝器和蒸发器。压缩机包括吸气口和排气口。冷凝器通过一条冷媒管路与排气口连通，蒸发器通过至少一条冷媒管路与冷凝器连通。蒸发器包括沿气流流动方向依次排布的多层换热管，且沿气流流动方向，多层换热管的蒸发温度逐渐降低。蒸发器还通过至少一条冷媒回收管路与吸气口连通。

本公开实施例提供的热泵空调系统，包括压缩机，压缩机包括吸气口和排气口，压缩机能够将低温低压的冷媒压缩形成高温高压的冷媒。低温低压的冷媒经吸气口进入压缩机，然后在压缩机内进行压缩形成高温高压的冷媒，高温高压的冷媒经排气口沿冷媒管路输送至冷凝器内，并在冷凝器中进行冷凝放热。经冷凝器冷凝后的冷媒通过一条或多条冷媒管路被输送到蒸发器内。沿气流流动方向，蒸发器包括依次排布的多层换热管，且沿气流流动方向，多层换热管的蒸发温度逐渐降低，即沿气流流动方向，多层换热管内的冷媒温度依次降低，这样，任意相邻两层换热管中，迎风侧的换热管的温度高于背风侧的换热管的温度。热泵空调在冬季制热时，流经蒸发器的冷媒的温度小于空气的温度，且沿气流流动方向，多层换热管内的冷媒温度依次降低，这样，使每层换热管的冷媒温度与流经该层换热管的空气温度之间的差值大致相等，可以使各层换热管的结霜速率大致相同，结霜厚度大致相同，降低迎风侧的换热管结霜厚度较大形成霜堵的风险。同时，可以增加蒸发器从开始工作到形成霜堵的时间，也就是说，蒸发器从开始工作到需要除霜的时间变长，即热泵空调制热周期变长，降低热泵空调的除霜频次，提高热泵空调的整体运行能效。

在一些实施例中，每层换热管形成至少一条换热通路，每层换热管包括的至少一条换热通路的蒸发温度相同。热泵空调系统还包括调温装置，调温装置通过一条冷媒管路与冷凝器连通，且通过多条冷媒管路与蒸发器连通；其中，每条冷媒管路与一层换热管的至少一条换热通路连通，且沿气流流动方向，与多层换热管连通的多条冷媒管路的冷媒温度逐渐降低。

在一些实施例中，沿气流流动方向，蒸发器包括依次排布的第一层换热管和第二层换热管，第一层换热管和第二层换热管均包括冷媒入口和冷媒出口。调温装置包括第一节流装置和喷射器。第一节流装置一端与冷凝器连通，另一端与第二层换热管的冷媒入口连通。喷射器包括第一入口、第二入口和第一出口。第一入口与冷凝器连通，第二入口与第二层换热管的冷媒出口连通，第一出口与第一层换热管的冷媒入口连通。

在一些实施例中，调温装置还包括第一闪蒸罐，其包括第一进口、第一出气口和第一出液口。第一进口与第一出口连通，第一出气口与压缩机连通，第一出液口与第一层换热管的冷媒入口连通。

在一些实施例中，压缩机为单机双级压缩机，吸气口包括一级吸气口和二级吸气口。第一出气口通过一条冷媒回收管路与二级吸气口连通。第一层换热管通过一条冷媒回收管路与一级吸气口连通。

在一些实施例中，沿气流流动方向，蒸发器包括依次排布的第一层换热管和第二层换热管，第一层换热管和第二层换热管均包括冷媒入口和冷媒出口。调温装置包括第二节流装置和第三节流装置。第二节流装置一端与冷凝器连通，另一端与第二层换热管的冷媒入口连通。第三节流装置一端与冷凝器连通，另一端与第一层换热管的冷媒入口连通。其中，流经第二节流装置后的冷媒压力小于流经第三节流装置后的冷媒压力。

在一些实施例中，调温装置还包括第二闪蒸罐，其包括第二进口、第二出气口和第二出液口。第二进口与第二层换热管的冷媒出口连通，第二出气口与压缩机连通，第二出液口与第一层换热管的冷媒入口连通。

在一些实施例中，压缩机为单机双级压缩机，吸气口包括一级吸气口和二级吸气口。第二出气口通过一条冷媒回收管路与二级吸气口连通。第一层换热管通过一条冷媒回收管路与一级吸气口连通。

在一些实施例中，热泵空调系统还包括回热器，其包括冷媒回路，冷媒回路的一端与冷凝器连通，另一端与调温装置连通；至少一条冷媒回收管路穿过回热器，并与冷媒回路内的冷媒发生热交换。

在一些实施例中，热泵空调系统还包括至少一条除霜回路，每条除霜回路的一端与压缩机的排气口连通，另一端与一层换热管连通，且不同除霜回路与不同层换热管连通。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸的限制。

图1为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图2为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图3为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图4为本公开的一些实施例的喷射器结构图；

图5为本公开的一些实施例的蒸发器结构图；

图6为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图7为本公开的一些实施例的闪蒸罐的结构图；

图8为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图9为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图10为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图11为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图12为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图；

图13为本公开的一些实施例的热泵空调系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性地”或“比如”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本文中“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

本公开的一些实施例提供了一种热泵空调系统100。如图1所示，该系统包括压缩机11、冷凝器12和蒸发器14。

压缩机11包括吸气口111和排气口112。低温低压的冷媒通过吸气口111 进入压缩机11，然后在压缩机11内进行压缩形成高温高压的冷媒。

冷凝器12通过一条冷媒管路13与所述排气口112连通。经压缩机11形成的高温高压的冷媒，从排气口112流出后，通过冷媒管路13输送至冷凝器12内，并在冷凝器12中进行冷凝放热。示例性地，经冷凝器12换热后的冷媒形成高温度液态冷媒。

蒸发器14通过至少一条冷媒管路13与冷凝器12连通。以使经冷凝器12 换热后的冷媒能够通过至少一条冷媒管路13流入蒸发器14内。且蒸发器4 还通过至少一条冷媒回收管路15与压缩机11的吸气口111连通，这样，冷媒沿压缩机11-冷凝器12-蒸发器14-压缩机11流动形成冷媒循环回路。

蒸发器14包括沿气流流动方向X依次排布的多层换热管141，且沿气流流动方向X，多层换热管141的蒸发温度逐渐降低；即沿气流流动方向X，多层换热管141内的冷媒温度依次降低。这样，任意相邻两层换热管141中，迎风侧的换热管141的温度高于背风侧的换热管141的温度；示例性地，如图1所示，相邻两层换热管141中，上侧的换热管141的温度高于下侧的换热管141的温度。

示例性地，沿气流流动方向X，蒸发器14可以包括依次排布的二层换热管141、三层换热管141或者四层换热管141。本公开的实施例在此不再一一列举。

示例性地，经蒸发器14换热后的冷媒中从空气中吸热，并在蒸发器14 中由液态变为气态，然后经吸气口111进入到压缩机11中再次被压缩。

上述热泵空调系统100，在冬季制热的情况下，流经蒸发器14的冷媒的温度小于空气的温度，且沿气流流动方向X，多层换热管141内的冷媒温度依次降低，这样，使每层换热管141的冷媒温度与流经该层换热管141的空气温度之间的差值大致相等，可以使各层换热管141的结霜速率大致相同，从而能够使各层换热管141的结霜厚度大致相同，降低迎风侧的换热管141结霜厚度较大形成霜堵的风险。同时，迎风侧结霜的厚度和背风侧的厚度相差不大，可以增加蒸发器14从开始工作到形成霜堵的时间，也就是说，蒸发器 14从开始工作到需要除霜的时间变长，即热泵空调系统100的制热周期变长，降低热泵空调系统100的除霜频次，提高热泵空调系统100的整体运行能效。

需要理解的是，如图1所示，空调系统还可以包括风机1，风机1用于提供风量和形成气流。“迎风侧”是指：沿气流流动方向X，任意相邻两层换热管141中的靠近风机1的一层换热管141；“背风侧”是指图1中，任意相邻两层换热管141中的远离风机1的一层换热管141。

在一些实施例中，热泵空调系统100还包括冷却介质回路121。冷却介质回路121经过冷凝器12，并在冷凝器12中与从压缩机11的排气口112输送过来的高温高压的冷媒进行热交换。在冬季制热时，冷却介质吸收冷媒中的热量，然后升温，升温后的冷却介质输送至室内，对室内进行加热。

冷凝器12可以是套管式换热器、壳管式换热器、板式换热器等其他各种形式的换热器。冷却介质可以是水或者空气。在冷却介质是水的情况下，水和高温高压的冷媒发生热交换，冷水变成热水。在冷却介质回路121上还可以设置有水泵。

示例性地，用户可以在室内设置储水箱，能够将冷凝器中流过来的热水存储起来，储水箱中的热水可以用来洗脸，洗手等。

在冷却介质是空气的情况下，冷风和高温高压的冷媒发生热交换，冷风变为热风，在冷却介质回路121上还可以设置有风机。

示例性地，用户可以利用热风可以用来对室内较为潮湿的位置进行干燥或者用来取暖。

在一些实施例中，参照图2，每层换热管141形成至少一条换热通路142, 每层换热管141能够形成一条换热通路142，也可以形成多条换热通路142。示例性地，如图1所示，每层换热管141可以形成一条换热通路142，也可以如图2所示，每层换热管141形成两条条换热通路142，本公开实施例不再一一例举。

在一层换热管141形成多条换热通路142的情况下，每条换热通路142 的直径可以相同，也可以不相同。

示例性地，在一层换热管141形成多条换热通路142的情况下，每条换热管141的直径相同，这样，有利于使流量相同，同一层中换热管141的各个区域的换热情况相同。

从冷凝器12中流出的冷媒就通过上述换不同的热通路142流进不同层的换热管141中。

每层换热管141所包括的至少一条换热通路142的蒸发温度相同。这样，可以使同一层中的换热管141中的蒸发温度相同，即被输送到同一层的换热管141中的冷媒温度相同。

如图2所示，热泵空调系统100还包括调温装置16，调温装置16通过一条冷媒管路13与冷凝器12连通，且通过多条冷媒管路13与蒸发器14 连通，每条冷媒管路13与一层换热管141的至少一条换热通路142连通。

示例性地，每条冷媒管路13和一层换热管141的一条换热通路142连通。或者如图2所示，每条换热管路13和一层换热管141的两条换热通路141 连通。本公开的实施例对此不做具体限定。

调温装置16还使得沿气流流动方向X，与多层换热管141连通的多条冷媒管路13的冷媒温度逐渐降低。

冷媒从冷凝器12中流到调温装置16，调温装置16对冷媒进行调温，可以使与多层换热管141连通的多条冷媒管路中13的冷媒温度逐渐降低，随后，温度逐渐降低的冷媒通过多条冷媒管路13被分别输送到沿着气流流动方向X 排布的多层换热管141中，这样，可以使沿气流流动方向X，多层换热管的蒸发温度逐渐降低，从而使整个蒸发器14的结霜厚度较为均匀。

在一些实施例中，参照图3，沿气流流动方向X，蒸发器14包括依次排布的第一层换热管141A和第二层换热管141B。第一层换热管141A和第二层换热管141B均包括冷媒入口和冷媒出口。

在一些实施例中，参照图3，调温装置16包括第一节流装置161和喷射器162。

第一节流装置161一端与冷凝器12连通，另一端与第二层换热管141B 的冷媒入口连通。从冷凝器12中流出的冷媒，经第一节流装置161流进第二层换热管141B中，并在第二层换热管141B中从空气中吸收热量。

在一些实施例中，第一节流装置161可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等装置，示例性地，第一节流装置为电子膨胀阀。

参照图4，喷射器162包括第一入口1621、第二入口1622和第一出口1623。第一入口1621与冷凝器12连通，第二入口1622与第二层换热管141B的冷媒出口连通，第一出口1623与第一层换热管141A的冷媒入口连通。

从冷凝器12中流出的冷媒通过第一入口1621流进喷射器162中。冷媒经过第一节流装置161可以形成低温低压的冷媒，该低温低压的冷媒通过第二层换热管141B的冷媒入口流到第二层换热管141B，并在其中从附近的空气吸收热量升温，接着，吸收完热量的冷媒从第二层换热管141B的冷媒出口流出，随后通过第二入口1622流到喷射器162。从第一入口1621进入的冷媒和从第二入口1622进入的冷媒在喷射器162中混合形成较高温度(相较于流入第二层换热管141A的冷媒温度)的冷媒，然后从第一出口1623流出，再然后经第一层换热管141A的冷媒入口流进第一层换热管141A，并在第一层换热管141A进行蒸发吸热。

喷射器162能够提高蒸发压力，降低功耗，提高整机运行能效。

从冷凝器12中流出的液态冷媒分为两路，一路流经第一节流装置161形成低温低压的气液两相态的冷媒，该冷媒通过一条冷媒管路13流到第二层换热管141B的冷媒入口，然后流到第二层换热管141B，并在第二层换热管141B 蒸发吸热。

另一路通过一条冷媒管路13被输送到喷射器162的第一入口1621，然后流进喷射器162中，同时第二层换热管141B中吸热后的冷媒通过其冷媒出口流出，再然后经第二入口1622流进喷射器162，第一入口1621进入的冷媒和第二入口1622进入的冷媒在喷射器162中混合形成较高温度(相较于流入第二层换热管141A的冷媒温度)的冷媒。经喷射器162混合以后的冷媒通过第一出口1623流到第一层换热管141A的冷媒入口，然后流到第一层换热管141A。

第一入口1621的冷媒温度大于第一出口1623的冷媒温度。

第一出口1623的冷媒温度大于第二入口1622的冷媒温度。

第二入口1622的冷媒温度大于第二层换热管141B的冷媒入口的冷媒温度。

第一出口1623的冷媒温度大于第二层换热管141B的冷媒入口的冷媒温度可以使第一层换热管141A中的冷媒温度大于第二层换热管141B中的冷媒温度。

第一层换热管141A中的冷媒从环境中吸热以后通过其冷媒出口流出，然后经吸气口111被输送到压缩机11中。

在一些实施例中，参照图5，第一层换热管141A和第二层换热管141B紧贴设置，采用同一个风机1提供风量，通常加工为一体结构，但管路分别设置，蒸发器14总体厚度为d，外侧迎风侧为第一层换热管141A，厚度为d1，内层背风侧为第二层换热管141B，厚度为d2，d＝d1+d2。

在一些实施例中，参照图3和图6，第一层换热管141A和第二层换热管 141B也可以分开设置，其管路也可以分别设置。

在冬季的情况下，某些地区的温度比较低，热泵空调系统100中的蒸发器14中的冷媒温度和空气的温差相差较小，这样，蒸发器14中的冷媒从环境中吸收的热量较少，使从蒸发器14出来的冷媒不能完全变为气态，其状态为气液两相态，由于液态的冷媒不能参与循环，所以可参与的气态冷媒较少，

这样，低环境下的冷媒循环量较少，进一步使热泵空调系统100的制热量较少，不能满足用户的需求，限制了热泵空调系统100在低温环境下的应用。

为了解决上述问题，本公开的一些实施例，参照图6和图7，调温装置 16还包括第一闪蒸罐163，其包括第一进口1631、第一出气口1632和第一出液口1633。第一进口1631与第一出口1632连通。第一出气口1632与吸气口111连通，第一出液口1633与第一层换热管141A的冷媒入口连通。

在喷射器162混合后的气液两相态的冷媒从第一进口1631被输送到第一闪蒸罐163内，在第一闪蒸罐中163中，部分液态冷媒被沸腾汽化变为气态的冷媒，然后，气液两相态的冷媒在重力的作用下发生气液相分离，纯气态的冷媒位于第一闪蒸罐163的上部，纯液态的冷媒位于第一闪蒸罐163 的下部，上部气态的冷媒通过吸气口111进入到压缩机11中进行补气，使用第一闪蒸罐163对压缩机11进行补气，可以提高低环境温度运行时的冷媒循环量，提高了空调热泵系统100的制热量，提高了热泵空调系统100 在冬季制热的情况下的可靠性，扩大了热泵空调系统100的应用范围，下部纯液态的冷媒通过第一出液口1633流到第一层换热管141A中，继续蒸发吸热。

在一些实施例中，参照图6，在吸气口111和第一闪蒸罐163的第一出气口1632之间的冷媒回收管路15上设置有第一电磁阀51和第一单向阀52，根据热泵空调系统100的运行情况，当需要补气的时候，打开第一电磁阀 51，不需要补气的时候，关闭第一电磁阀51。第一单向阀52使纯气态的冷媒只能由第一闪蒸罐163流到压缩机11内，从而保证了补气的正常进行。

需要注意的是，在冷媒从第一出气口1632流到压缩机11的过程中，冷媒可以先经过第一电磁阀51，再经过第一单向阀52；也可以先经过第一单项阀52，再经过第一电磁阀51。本公开的实施例对第一电磁阀51和第一单向阀52之间顺序不做具体限定。

在一些实施例中，参照图8，压缩机11为单机双级压缩机，吸气口111 包括一级吸气口1111和二级吸气口1112，排气口112包括一级排气口1121 和二级排气口1122。

参照图8，压缩机11为单机双级压缩机，具有一级压缩腔和二级压缩腔，压缩机11外部吸气口与一级压缩腔的一级吸气口1111相连通，一级压缩腔的一级排气口1121和二级压缩腔的二级吸气口1112相通，二级排气口1122 与压缩机11外部排气口相连通。

冷媒从一级吸气口1111流到一级压缩腔中，并进行一级压缩，一级压缩完毕后进入一级排气，冷媒从一级排气口1121流到二级吸气口1112，然后流到二级压缩腔中，并进行二级压缩，二级压缩完毕后进入二级排气。

压缩机11一级排气口1121和二级吸气口1112相连通，其连通的管道处压力相等，并且在此压力处具设置有补气接口，上述补气接口和一级排气口 1121或者二级吸气口1112相连通。

第一闪蒸罐163的第一出气口1632通过一条冷媒回收管路15与上述补气接口连通，即第一出气口1632和一级排气口1122或者二级吸气口1121连通。第一闪蒸罐163中的气态冷媒经第一出气口1632通过一条冷媒回收管路 15流动到压缩机11的补气接口，然后流到一级排气口1121或者二级吸气口 1112。第一闪蒸罐163中的气态冷媒通过补气接口流进压缩机11的二级压缩腔内，第一闪蒸罐163能够向压缩机11补气，提高压缩机11冷媒循环量，从而提升压缩机11的低温制热能力。

需要注意的是，向压缩机11补气的气体温度越低越好，因为在环境温度较低时，一级排气口1121的排气温度往往很高(相对一级吸气口1111处的气体温度和第一出气口1632处的气体温度而言)，低温的补气气体和经一级压缩后的一级排气口1121的气体混合以后，可以降低二级吸气口1112处的气体温度，提高压缩机11可靠性。

第一层换热管141A的冷媒通过一条冷媒回收管路15流到一级吸气口 1111，随后进入到压缩机11的一级压缩腔内被压缩。

在一些实施例中，参照图9，蒸发器14包括沿气流流动方向X依次排布的第一层换热管141A和第二层换热管141B，第一层换热管141A和第二层换热管141B均包括冷媒入口和冷媒出口。

冷媒从调温装置16流出，然后通过第一层换热管141A中的冷媒入口流到第一层换热管141A，第一层换热管141A中的冷媒从其冷媒出口流到压缩机 11中进行压缩，流经调温装置16中的冷媒通过第二层换热管141B中的冷媒入口流到第二层换热管141B，第二层换热管141B中的冷媒从其冷媒出口流到压缩机中11进行压缩。

调温装置16包括第二节流装置164和第三节流装置165。第二节流装置164一端与冷凝器12连通，另一端与第二层换热管141B的冷媒入口连通。冷媒从冷凝器12中流到第二节流装置164中，然后流到第二层换热管141B 的冷媒入口，再然后流到第二层换热管141B中。

在一些实施例中，第二节流装置164可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等装置，示例性地，第二节流装置164为电子膨胀阀。

第三节流装置165一端与冷凝器12连通，另一端与第一层换热管141A 的冷媒入口连通。冷媒从冷凝器12流到第三节流装置165，然后流到第一层换热管141A的冷媒入口，再然后流到第一层换热管141A中。

在一些实施例中，第三节流装置165可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀或者毛细管等装置，示例性地，第三节流装置165为电子膨胀阀。

从第二节流装置164流出的冷媒压力小于从第三节流装置165流出的冷媒压力，这样，使第一层换热管141A中的冷媒压力大于流到第二层换热管141B 中的冷媒压力，第一层换热管141A中的冷媒温度大于第二层换热管141B中冷媒温度，也就可以使蒸发器14在结霜的时候，整体结霜比较均匀。

从冷凝器12中流出的液态冷媒分为两路，一路流经第二节流装置164形成低温低压的气液两相态的冷媒，该冷媒通过一条冷媒管路13流到第二层换热管141B的冷媒入口，然后流到第二层换热管141B，并在第二层换热管141B 中蒸发吸热，然后，第二层换热管的141B中的冷媒温度升高。另一路流经第三节流装置165也形成低温低压的气液两相态的冷媒。该冷媒通过一条冷媒管路13流到第一层换热管141A，并在第一层换热管141A蒸发吸热。

其中第二节流装置164和第三节流装置165的规格不同，可以使流经第二节流装置164后的冷媒温度和流经第三节流装置165后的冷媒压力不同，这样可以使从第二节流装置164流出后的冷媒温度和从第三节流装置165流出后的冷媒温度不同。

在本公开的实施例中，设置成流经第二节流装置164后的冷媒压力小于流经第三节流装置165后的冷媒压力，这样，可以使流到第一层换热管141A 中的冷媒温度比流到第二层换热管141B中的冷媒温度高。在第一层换热管 141A中的冷媒和第二层换热管141B中的冷媒吸收空气中的热量以后被输送到压缩机11中，从而完成冷媒循环。

在一些实施例中，参照图9所示，第二层换热管141B的冷媒出口和压缩机11的吸气口111连通。这样，冷媒从第二节流装置164流到第二层换热管 141B，并且在第二层换热管141B中从其附近的空气吸收热量，温度升高，然后被输送到压缩机11中被压缩从而形成高温高压的冷媒。

在一些实施例中，第二层换热管141B的冷媒出口也可以和第一层换热管 141A的冷媒入口连通。这样的话，冷媒从第二节流装置164流到第二层换热管141B，并且在第二层换热管141A中从其附近的空气吸收热量，温度升高，然后经第一层换热管141A中的冷媒入口被输送到第一层换热管141A，再次从第一层换热管141A附近的空气吸收热量再次升温，然后被输送到压缩机11 中被压缩，从而完成冷媒循环。

在冬季的情况下，某些地区的温度比较低，热泵空调系统100中的蒸发器14中的冷媒温度和空气的出温差相差较小，这样，蒸发器14中的冷媒从环境中吸收的热量较小，使蒸发器14出来的冷媒不能完全变为气态，其状态为气液两相态，由于液态的冷媒不能参与循环，使可参与的气态冷媒较少，这样，使低环境下的冷媒循环量较少，进一步使得热泵空调系统100的制热量较少，不能满足用户的需求，限制了热泵空调系统100在低温环境下的应用。

为了解决上述问题，本公开的一些实施例中，参照图10，调温装置16 还包括第二闪蒸罐166，第二闪蒸罐166的结构与第一闪蒸罐163的结构相同，此处不再赘述。第二闪蒸罐166包括第二进口、第二出气口和第二出液口。

第二出气口与压缩机11的吸气口111连通，第二出液口与第一层换热管141A的冷媒入口连通。

在冬季情况下，某些地区环境的温度较低，冷媒在第二层换热管141B 中吸收不了足够的热量，第二层换热管中141B的液态冷媒不能完全变为气态，从第二层换热管141B的冷媒出口流出的冷媒的状态为气液两相态，气液两相态的冷媒经第二进口被输送到第二闪蒸罐166内，在第二闪蒸罐166 中，部分液态冷媒被沸腾汽化变为气态的冷媒，然后，气液两相态的冷媒在发生气液相分离，第二闪蒸罐166下部为纯液态冷媒，上部为纯气态冷媒，上部气态的冷媒通过吸气口111进入到压缩机11中。使用第二闪蒸罐166 对压缩机11进行补气，可以提高低环境温度运行时的冷媒循环量，提高了空调热泵系统100的制热量，保证了热泵空调系统100在冬季制热的情况下的可靠性，拓展了热泵空调系统100的应用范围。下部纯液态的冷媒通过第二出液口流到第一层换热管141A中，继续吸热蒸发。

在一些实施例中，参照图10，吸气口111和第二闪蒸罐166之间的冷媒回收管路15上设置有第二电磁阀53和第二单向阀54，根据热泵空调系统的运行情况，当需要补气的时候，打开第二电磁阀53，不需要补气的时候，关闭第二电磁阀53，第二单向阀54保证了纯气态的冷媒只能由第二闪蒸罐166流到压缩机11内，从而保证了补气的正常进行。

需要注意的是，在冷媒从第二出气口流到压缩机11的过程中，冷媒可以先经过第二电磁阀53，再经过第二单向阀54；也可以先经过第二单项阀 54，再经过第二电磁阀53，本公开的实施例对第二电磁阀53和第二单向阀 54之间顺序不做具体限定。

在一些实施例中，参照图10，压缩机11为单机双级压缩机，吸气口111 包括一级吸气口1111和二级吸气口1112，排气口112包括一级排气口1121 和二级排气口1122。

压缩机11为单机双级压缩机，具有一级压缩腔和二级压缩腔，压缩机11 外部吸气口与一级压缩腔的一级吸气口1111相连通，一级压缩腔的一级排气口1121和二级压缩腔的二级吸气口1112相通，二级排气口1122与压缩机11 外部排气口相连通。

冷媒从一级吸气口1111流到一级压缩腔中，并进行一级压缩，一级压缩完毕后进入一级排气，冷媒从一级排气口1121流到二级吸气口1112，然后流到二级压缩腔中，并进行二级压缩，二级压缩完毕后进入二级排气。

压缩机11一级排气口1121和二级吸气口1112相连通，其连通的管道处压力相等，并且在此压力处具设置有补气接口，上述补气接口和一级排气口 1121或者二级吸气口1112相连通。

第二闪蒸罐166的第二出气口通过一条冷媒回收管路15与上述补气接口连通，即第一出气口1661和一级排气口1122或者二级吸气口1121连通。第二闪蒸罐166中的气态冷媒经其第二出气口通过一条冷媒回收管路15流动到压缩机11的补气接口，然后，流到一级排气口1121或者二级吸气口1112处。第二闪蒸罐166能够实现向压缩11机补气，提高压缩机11输气量，从而提升压缩机11在低温的情况下的制热能力。

需要注意的是，向压缩机11补气的气体温度越低越好，因为在环境温度较低时，一级排气口1121的排气温度往往很高(相对一级吸气口1111处的气体温度和从第二出气口处的气体温度而言)，低温的补气气体和经一级压缩后的一级排气口1121的气体混合以后，可以降低二级吸气口1112处的气体温度，提高压缩机11可靠性。

第一层换热管141A的冷媒通过一条冷媒回收管路15流到压缩机1的一级吸气口1111处，随后进入到压缩机11的一级压缩腔内被压缩。

在一些实施例中，热泵空调系统100还包括回热器17，其包括冷媒回路 171，冷媒回路171的一端与冷凝器12连通，另一端与调温装置16连通。

在冷凝器12中完成冷凝放热后的冷媒通过冷媒回路171流到调温装置16 中。

至少一条冷媒回收管路15穿过回热器6，并与冷媒回路61内的冷媒发生热交换。高温高压的冷媒从压缩机11中流到冷凝器12中，并且在冷凝器12 完成冷凝放热，高温高压的冷媒变为高温度的液态冷媒(相对于冷媒回收管路15中的冷媒温度而言)，高温度的液态冷媒流到回热器17，冷媒回路171 的高温度的液态冷媒与穿过回热器17的冷媒回收管路15中的冷媒发生热交换，冷媒回路17中的冷媒温度降低，冷媒回收管路中的冷媒温度升高，这样，可以提高吸气过热度，同时降低流进调温装置16中的冷媒干度。回热器17 能够提高运行能效。

示例性地，回热器17可以是板式换热器、套管换热器或者其他形式的冷媒和冷媒换热器。

在一些实施例中，在调温装置16包括喷射器162的情况下，参照图11，第一层换热管141A的冷媒出口所在的冷媒回收管路15可以穿过回热器17并与其中的冷媒回路171中的冷媒发生热交换，可以提高吸气过热度，同时降低流进第一节流装置163和喷射器162中的冷媒干度。

如果第一层换热管141A所在的冷媒回收管路15没有穿过回热器17，上述冷媒回收管路15中的冷媒会直接流到压缩机11中，在低温的情况下，可能会导致吸气过热度低，气分大量存液，不利于压缩机11的利用。

在一些实施例中，在调温装置16包括喷射器162的情况下，参照图12，第一出气口1632所在的冷媒回收管路可以穿过回热器17并与其中的冷媒回路171中的冷媒发生热交换，可以提高吸气过热度，同时降低流进第一节流装置163和喷射器162中的冷媒干度。

在一些实施例中，在调温装置包括第二节流装置和第三节流装置的情况下，参照图13，第二闪蒸罐166的第二出气口所在的冷媒回收管路15可以穿过回热器17并与其中的冷媒回路171中的冷媒发生热交换，可以提高吸气过热度，同时降低流进第一节流装置163和喷射器162中的冷媒干度。

在一些实施例中，参照图11、图12和图13，热泵空调系统100还包括至少一条除霜回路7，每条除霜回路7的一端与压缩机11的排气口连通，另一端与一层换热管连通，且不同除霜回路7与不同层换热管141连通。每一条除霜回路7上都设置有除霜电磁阀71，需要除霜的时候，除霜电磁阀71打开，不需要除霜的时候，除霜电磁阀71关闭。

在一些实施例中，参照图11和图12，第一闪蒸罐163和第一层换热管 141A之间设置有第三单向阀55，第三单向阀55使得第一闪蒸罐163管中的液态冷媒只能流到第一层换热管141A中，在除霜的时候，与第一层换热管141A 连通的除霜通道中的高压气体只能够进入到第一层换热管141A中，不能进入到第一闪蒸罐163中，从而快速的将第一层换热管141A中的霜层除去。

在一些实施例中，参照图13所示，第二闪蒸罐166和第一层换热管141A 之间设置有第四单向阀56，第四单向阀56使得第二闪蒸罐166中的液态冷媒只能流到第一层换热管141A中，在除霜的时候，与第一层换热管141A连通的除霜通道中的高压气体只能够进入到第一层换热管141A中，不能进入到第二闪蒸罐166中，从而快速的将第一层换热管141A中的霜层除去。

热泵空调系统100还包括气液分离器18，气液分离器18包括第三进口181、第三出口182，第三进口181和第一层换热管141A中的冷媒出口连通，第三出口182和压缩机11的一级吸气口1111连通。

在冬季的情况下，由于某些地区环境温度较低，蒸发器14中的冷媒处空气中吸收的热量较少，蒸发器14中的冷媒不能完全变为气态，其状态为气液两相态，液态的冷媒进入到压缩机11中会损坏压缩机11。

蒸发器14中气液两相态的冷媒流到气液分离器18中，并且在重力的作用下，液态的冷媒留在气液分离器18中，气态的冷媒被输送到压缩机11的一级吸气口1111，接着流进压缩机11内被压缩。气液分离器18保证了只有气态的冷媒可以输送到压缩机11的一级吸气口1111从而防止液态冷媒被输送到压缩机11中进行湿压缩损坏压缩机11。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种热泵空调系统，其特征在于，包括：

压缩机，包括吸气口和排气口；

冷凝器，通过一条冷媒管路与所述排气口连通；

蒸发器，通过至少一条冷媒管路与所述冷凝器连通，所述蒸发器包括沿气流流动方向依次排布的多层换热管，且沿气流流动方向，多层所述换热管的蒸发温度逐渐降低；所述蒸发器还通过至少一条冷媒回收管路与吸气口连通。

2.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，每层所述换热管形成至少一条换热通路，每层所述换热管包括的至少一条所述换热通路的蒸发温度相同；

所述热泵空调系统还包括调温装置，所述调温装置通过一条所述冷媒管路与所述冷凝器连通，且通过多条所述冷媒管路与所述蒸发器连通；其中，每条所述冷媒管路与一层所述换热管的至少一条所述换热通路连通，且沿气流流动方向，与多层所述换热管连通的多条所述冷媒管路的冷媒温度逐渐降低。

3.根据权利要求2所述的热泵空调系统，其特征在于，沿气流流动方向，所述蒸发器包括依次排布的第一层换热管和第二层换热管，所述第一层换热管和所述第二层换热管均包括冷媒入口和冷媒出口；所述调温装置包括：

第一节流装置，一端与所述冷凝器连通，另一端与所述第二层换热管的冷媒入口连通；

喷射器，包括第一入口、第二入口和第一出口，所述第一入口与所述冷凝器连通，所述第二入口与所述第二层换热管的冷媒出口连通，所述第一出口与所述第一层换热管的冷媒入口连通。

4.根据权利要求3所述的热泵空调系统，其特征在于，所述调温装置还包括：

第一闪蒸罐，包括第一进口、第一出气口和第一出液口；所述第一进口与所述第一出口连通，所述第一出气口与所述压缩机连通，所述第一出液口与所述第一层换热管的冷媒入口连通。

5.根据权利要求4所述的热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机为单机双级压缩机，所述吸气口包括一级吸气口和二级吸气口；

所述第一出气口通过一条所述冷媒回收管路与所述二级吸气口连通；

所述第一层换热管通过一条所述冷媒回收管路与所述一级吸气口连通。

6.根据权利要求2所述的热泵空调系统，其特征在于，沿气流流动方向，所述蒸发器包括依次排布的第一层换热管和第二层换热管，所述第一层换热管和所述第二层换热管均包括冷媒入口和冷媒出口；所述调温装置包括：

第二节流装置，一端与所述冷凝器连通，另一端与所述第二层换热管的冷媒入口连通；

第三节流装置，一端与所述冷凝器连通，另一端与所述第一层换热管的冷媒入口连通；

其中，流经所述第二节流装置后的冷媒压力小于流经所述第三节流装置后的冷媒压力。

7.根据权利要求6所述的热泵空调系统，其特征在于，所述调温装置还包括：

第二闪蒸罐，包括第二进口、第二出气口和第二出液口；所述第二进口与所述第二层换热管的冷媒出口连通，所述第二出气口与所述压缩机连通，所述第二出液口与所述第一层换热管的冷媒入口连通。

8.根据权利要求7所述的热泵空调系统，其特征在于，所述压缩机为单机双级压缩机，所述吸气口包括一级吸气口和二级吸气口；

所述第二出气口通过一条所述冷媒回收管路与所述二级吸气口连通；

所述第一层换热管通过一条冷媒回收管路与所述一级吸气口连通。

9.根据权利要求5或8所述的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括：

回热器，包括冷媒回路，所述冷媒回路的一端与所述冷凝器连通，另一端与所述调温装置连通；至少一条所述冷媒回收管路穿过所述回热器，并与所述冷媒回路内的冷媒发生热交换。

10.根据权利要求1所述的热泵空调系统，其特征在于，所述热泵空调系统还包括：

至少一条除霜回路，每条所述除霜回路的一端与所述排气口连通，另一端与一层所述换热管连通，且不同所述除霜回路与不同层所述换热管连通。

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