CN220489439U - 一种变频风冷螺杆热泵机组组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变频风冷螺杆热泵机组组件，包括：压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、储液器、第三换热器、气液分离器和驱动器；压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器依次通过管路相连形成循环回路；储液器设置在第二换热器与第三换热器之间的连接管路上；气液分离器的进气口与四通阀的其中一个端口相连，其出气口与压缩机的进气口相连；第二换热器还通过驱动器与压缩机连接。本实用新型所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件在不同运行模式下既保证了机组的高性能、也保证了机组的稳定可靠运行。

Description

一种变频风冷螺杆热泵机组组件

技术领域

本实用新型属于风冷螺杆中央空调系统领域，尤其是涉及一种变频风冷螺杆热泵机组组件。

背景技术

由于受到螺杆压缩机本身的限制，目前市场上主流的螺杆压缩机使用冷媒还是以R134a为主。但是这种冷媒对压降特别的敏感，特别是对于风冷螺杆热泵机组，由于系统零部件较多，如四通阀、气液分离器等，系统管路或者阀件压降较大，由于压降导致的蒸发温度的降低将使螺杆机组的性能发生较大衰减，不利于实现碳中和和碳达峰的目标。

对于变频风冷螺杆机组，在低温如20℃环温以下运行时，储液器中将存储大量的冷媒，使得系统冷媒循环量的减小，导致系统冷媒不足、机组蒸发温度降低、制冷量降低，进而对机组的制冷COP也将产生不利的影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种变频风冷螺杆热泵机组组件，以解决系统管路或者阀件压降较大，由于压降导致的蒸发温度的降低，导致螺杆机组的性能发生较大衰减的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种变频风冷螺杆热泵机组组件，包括：

压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、储液器、第三换热器、气液分离器和驱动器；

所述压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器依次通过管路相连形成循环回路；

所述储液器设置在所述第二换热器与所述第三换热器之间的连接管路上；

所述气液分离器的进气口与所述四通阀的其中一个端口相连，其出气口与所述压缩机的进气口相连；

所述第二换热器还通过所述驱动器与所述压缩机连接。

进一步地，所述四通阀的第一端口通过管路与所述油分离器连接；

所述四通阀的第二端口通过管路与所述第一换热器连接；

所述四通阀的第三端口分别通过管路与所述压缩机、所述气液分离器连接，所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口相连，所述四通阀与所述压缩机之间的连接管路上设有第九控制阀；

所述四通阀的第四端口分别通过管道与所述压缩机、所述第三换热器连接，所述四通阀与所述压缩机之间的连接管路上设有第十控制阀。

进一步地，所述第一换热器与所述第二换热器的第一接口之间的连接管路上连接有第一控制阀、干燥筒和第二控制阀；

所述干燥筒和所述第二控制阀之间的连接管路上还设有第四控制阀，所述第四控制阀的另一端通过三通管分别与所述第二换热器、所述第三换热器相连；

所述第四控制阀与所述第二换热器的第二接口之间的连接管路上设有第三控制阀，所述第二换热器的第二接口与其第三接口之间的连接管路上还设有第十四控制阀；

所述第四控制阀与所述第三换热器之间的连接管路上设有第五控制阀、第一过滤器、第八控制阀；

所述第二换热器的第一接口通过分支管路连接在所述第五控制阀与所述第一过滤器之间的连接管路上，所述分支管路上设有第六控制阀。

进一步地，所述第二换热器的第四接口与所述压缩机的ECO口之间的连接管路上设有第十五控制阀和消音器。

进一步地，所述储液器连接在所述第一过滤器与所述第八控制阀的连接管路上，所述储液器所在管路上还设有第七控制阀。

进一步地，所述第二换热器的第二接口与所述驱动器连接，所述第二换热器的第二接口与所述驱动器的第一接口之间的连接管路上设有第十六控制阀；

所述驱动器的第二接口通过连接管路与第三控制阀远离所述第二换热器的一端端部连接，其连接管路上设有第十七控制阀和第十八控制阀；

所述驱动器的第三接口通过连接管路与所述压缩机相连。

进一步地，所述油分离器与所述压缩机之间的连接管路上设有第十一控制阀、第二过滤器和第十三控制阀。

进一步地，所述压缩机为变频螺杆压缩机。

进一步地，所述第一换热器为翅片管换热器，所述第二换热器为钎焊板式换热器，所述第三换热器为满液式蒸发器。

进一步地，所述第一过滤器、所述第二过滤器均为布袋式铜过滤器。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件具有以下有益效果：

本实用新型所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件通过各循环回路配合，运行时，旁通掉系统管路和\或阀件的压降，蒸发温度提升，有效提升机组的运行COP性能，在不同运行模式下，既保证了机组的高性能、也保证了机组的稳定可靠运行。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件制冷模式示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件制热模式示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件除霜模式示意图。

附图标记说明：

1、压缩机；2、油分离器；3、四通阀；4、第一换热器；5、第一控制阀；6、干燥筒；7、第二控制阀；8、第二换热器；9、第三控制阀；10、第四控制阀；11、第五控制阀；12、第六控制阀；13、第一过滤器；14、第七控制阀；15、储液器；16、第八控制阀；17、第三换热器；18、气液分离器；19、第九控制阀；20、第十控制阀；21、第十一控制阀；22、第二过滤器；23、第十三控制阀；24、第十四控制阀；25、第十五控制阀；26、消音器；27、驱动器；28、第十六控制阀；29、第十七控制阀；30、第十八控制阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1所示，本实施例提供了一种变频风冷螺杆热泵机组组件，包括：

压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、储液器、第三换热器、气液分离器和驱动器，压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器依次通过管路相连形成循环回路；

储液器设置在第二换热器与第三换热器之间的连接管路上；

气液分离器的进气口与四通阀的其中一个端口相连，其出气口与压缩机的进气口相连；

第二换热器还通过驱动器与压缩机连接，本实施例所述的压缩机为变频螺杆压缩机。

本实施例所述的第一换热器为翅片管换热器，可为多V型或倒M型，第二换热器为钎焊板式换热器，第三换热器为满液式蒸发器。

四通阀的第一端口通过管路与油分离器连接；四通阀的第二端口通过管路与第一换热器连接；四通阀的第三端口分别通过管路与压缩机、气液分离器连接，气液分离器的出气口与压缩机的进气口相连，四通阀与压缩机之间的连接管路上设有第九控制阀；四通阀的第四端口分别通过管道与压缩机、第三换热器连接，四通阀与压缩机之间的连接管路上设有第十控制阀。

本实施例所述的四通阀为十字交叉式电动四通阀，其E口垂直向下，C口垂直向上，D和S口位列两侧，且四通阀自带支架。

第一换热器与第二换热器的第一接口之间的连接管路上连接有第一控制阀、干燥筒和第二控制阀；干燥筒和第二控制阀之间的连接管路上还设有第四控制阀，第四控制阀的另一端通过三通管分别与第二换热器、第三换热器相连；第四控制阀与第二换热器的第二接口之间的连接管路上设有第三控制阀，第二换热器的第二接口与其第三接口之间的连接管路上还设有第十四控制阀；第四控制阀与第三换热器之间的连接管路上设有第五控制阀、第一过滤器、第八控制阀；第二换热器的第一接口通过分支管路连接在第五控制阀与第一过滤器之间的连接管路上，分支管路上设有第六控制阀；第二换热器的第四接口与压缩机的ECO口之间的连接管路上设有第十五控制阀和消音器；储液器连接在第一过滤器与第八控制阀的连接管路上，储液器所在管路上还设有第七控制阀。

第二换热器的第二接口与驱动器连接，第二换热器的第二接口与驱动器的第一接口之间的连接管路上设有第十六控制阀；

驱动器的第二接口通过连接管路与第三控制阀远离第二换热器的一端端部连接，其连接管路上设有第十七控制阀和第十八控制阀；驱动器的第三接口通过连接管路与压缩机相连。

本实施例所述的驱动器背部散热板为冷媒冷却形式，进口通过铜管及第十六控制阀在第三控制阀上游进行取液冷却，低温液态冷媒吸热后依次经过铜管及第十七控制阀、第十八控制阀在第三控制阀下游排出，跟随系统循环方向进行流通。

油分离器与压缩机之间的连接管路上设有第十一控制阀、第二过滤器和第十三控制阀。

本实施例中所述的第一控制阀和第十一控制阀、第十六控制阀、第十八控制阀为角阀；第二控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀为铜单向阀；第八控制阀、第十三控制阀为手动球阀；第七控制阀、第十五控制阀为电磁阀；第九控制阀、第十控制阀、第十二控制阀为带执行器的电动球阀；

第三控制阀为电子膨胀阀，全开脉冲为2000PP；第十四控制阀、第十七控制阀为电子膨胀阀，全开脉冲为500PP。

本实施例所述的第一过滤器、第二过滤器均为布袋式铜过滤器，第一过滤器的目的是避免制热时杂质进入第三控制阀和第二换热器中以引起堵塞或节流等，第二过滤器的目的是避免润滑油中的杂质进入压缩机中。

本实施例所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件通过各循环回路配合，运行时，旁通掉系统管路和\或阀件的压降，蒸发温度提升，机组组件的COP性能得到有效提升，在不同运行模式下，既保证了机组的高性能、也保证了机组的稳定可靠运行。

本方案具体实施时：

如图2所示，所述机组组件在制冷模式下：

在该运行模式下，为了尽可能降低吸气管路的压降，将第九控制阀、第十控制阀20得电开启，这时由于旁通管路阻力小，大量的冷媒将由旁通管路进入压缩机而只有一小部分冷媒经过四通阀和气液分离器，这样吸气侧压降将大大降低，进而使得压缩机吸气口的蒸发温度提高，进而提升机组的运行COP。与此同时，判定系统环温，当环温＞20℃时，由于环境温度较高，液管处的冷媒无法进入到储液器中，估可将第七控制阀，这样在压差的作用下，可将储液器中的冷媒缓慢排至主回路中以增加系统制冷冷媒循环量；当环温≤20℃时，由于环境温度小于液管处冷媒温度，在压差的作用下，随着环温的降低，主回路液态冷媒将缓慢的存储到储液器中，这样将导致制冷冷媒循环量减小，不利于机组的性能。

制冷模式时-系统循环主回路为：压缩机-油分离器-四通阀-第一换热器-第一控制阀-干燥筒-第二控制阀-第二换热器-第三控制阀-第五控制阀-第一过滤器-第八控制阀-第三换热器-第九控制阀和第十控制阀-压缩机，完成整个循环。

制冷模式时，回油回路为：油分离器-第十一控制阀-第二过滤器-第十三控制阀-压缩机回油孔。

制冷模式时，中间补气回路为：第二换热器-第十四控制阀-第十五控制阀-消音器-压缩机的ECO口。

制冷模式时，驱动器冷却回路为：第十六控制阀-驱动器-第十七控制阀-第十八控制阀。

制冷模式下，通过控制不同类型阀门的通断，一来旁通掉制冷时吸气侧四通阀和气液分离器产生的压降，使得变频风冷螺杆热泵机组制冷蒸发温度升高、机组的制冷量和COP提升。

如图3所示，所述机组组件在制热模式下：

在该模式下，由于旁通掉四通阀管路布置比较复杂，考虑实际成本及装配，仅旁通掉气液分离器以提升机组性能。

在该模式下，第七控制阀和第十控制阀得电开启，制热时-系统循环主回路为：压缩机-油分离器-第三换热器-第八控制阀-第一过滤器-第六控制阀-第二换热器-第三控制阀-第四控制阀-干燥筒-第一控制阀-第一换热器-四通阀-第十控制阀-压缩机，完成整个循环。

制热模式时，液态冷媒存储回路为-第三换热器底部出口冷媒液管管路-第七控制阀-储液器。

制热模式时，回油回路、中间补气回路、驱动器冷却回路与制冷时相同。

制热模式下，旁通掉制热时吸气侧四通阀的压降，使得机组制热时蒸发温度提升，使得变频风冷螺杆热泵机组制热量提升、排气温度下降。

如图4所示，所述机组组件在除霜模式下：

在除霜模式下，由于第一换热器中的大量液态冷媒回到压缩机，所以要将吸气管路中的主回路经过气液分离器以避免液态冷媒进入压缩机中导致液击，即第九控制阀和第十控制阀均关闭。

在该模式下，由于系统的非稳态过程，所以中间补气回路关闭，即第十五控制阀关闭，第七控制阀按照制冷模式的逻辑执行即可。

除霜模式时-系统循环主回路为：压缩机-油分离器-四通阀-第一换热器-第一控制阀-干燥筒-第二控制阀-第二换热器-第三控制阀-第五控制阀-第一过滤器-第八控制阀-第三换热器-四通阀-气液分离器-压缩机，完成整个循环。

除霜模式时，回油回路及驱动器冷却回路与制冷、制热时均相同。

本实施例所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件通过控制不同类型控制阀的通断，使得制冷时低压侧大量冷媒旁通掉四通阀和气液分离器来减小压降、且在低温制冷时旁通掉储液器以保证系统冷媒循环量；制热时低压侧大量冷媒旁通掉气液分离器来减小压降；除霜时经过气液分离器以存储液态冷媒避免压缩机吸气带液，在不同运行模式下既保证了机组的高性能、也保证了机组的稳定可靠运行。

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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于，包括：

压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、储液器、第三换热器、气液分离器和驱动器；

所述压缩机、油分离器、四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器依次通过管路相连形成循环回路；

所述储液器设置在所述第二换热器与所述第三换热器之间的连接管路上；

所述气液分离器的进气口与所述四通阀的其中一个端口相连，其出气口与所述压缩机的进气口相连；

所述第二换热器还通过所述驱动器与所述压缩机连接。

2.根据权利要求1所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述四通阀的第一端口通过管路与所述油分离器连接；

所述四通阀的第二端口通过管路与所述第一换热器连接；

所述四通阀的第三端口分别通过管路与所述压缩机、所述气液分离器连接，所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口相连，所述四通阀与所述压缩机之间的连接管路上设有第九控制阀；

所述四通阀的第四端口分别通过管道与所述压缩机、所述第三换热器连接，所述四通阀与所述压缩机之间的连接管路上设有第十控制阀。

3.根据权利要求1所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述第一换热器与所述第二换热器的第一接口之间的连接管路上连接有第一控制阀、干燥筒和第二控制阀；

所述干燥筒和所述第二控制阀之间的连接管路上还设有第四控制阀，所述第四控制阀的另一端通过三通管分别与所述第二换热器、所述第三换热器相连；

所述第四控制阀与所述第二换热器的第二接口之间的连接管路上设有第三控制阀，所述第二换热器的第二接口与其第三接口之间的连接管路上还设有第十四控制阀；

所述第四控制阀与所述第三换热器之间的连接管路上设有第五控制阀、第一过滤器、第八控制阀；

所述第二换热器的第一接口通过分支管路连接在所述第五控制阀与所述第一过滤器之间的连接管路上，所述分支管路上设有第六控制阀。

4.根据权利要求3所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述第二换热器的第四接口与所述压缩机的ECO口之间的连接管路上设有第十五控制阀和消音器。

5.根据权利要求3所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述储液器连接在所述第一过滤器与所述第八控制阀的连接管路上，所述储液器所在管路上还设有第七控制阀。

6.根据权利要求3所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述第二换热器的第二接口与所述驱动器连接，所述第二换热器的第二接口与所述驱动器的第一接口之间的连接管路上设有第十六控制阀；

所述驱动器的第二接口通过连接管路与第三控制阀远离所述第二换热器的一端端部连接，其连接管路上设有第十七控制阀和第十八控制阀；

所述驱动器的第三接口通过连接管路与所述压缩机相连。

7.根据权利要求3所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述油分离器与所述压缩机之间的连接管路上设有第十一控制阀、第二过滤器和第十三控制阀。

8.根据权利要求1所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述压缩机为变频螺杆压缩机。

9.根据权利要求1所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述第一换热器为翅片管换热器，所述第二换热器为钎焊板式换热器，所述第三换热器为满液式蒸发器。

10.根据权利要求7所述的一种变频风冷螺杆热泵机组组件，其特征在于：

所述第一过滤器、所述第二过滤器均为布袋式铜过滤器。