TWM501543U - 具壓力平衡機制的熱泵系統 - Google Patents

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TWM501543U
TWM501543U TW104202310U TW104202310U TWM501543U TW M501543 U TWM501543 U TW M501543U TW 104202310 U TW104202310 U TW 104202310U TW 104202310 U TW104202310 U TW 104202310U TW M501543 U TWM501543 U TW M501543U
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TW104202310U
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Chi-Hung Chen
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Tatung Co
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Description

具壓力平衡機制的熱泵系統
本新型創作是有關於一種熱泵系統,且特別是有關於一種具壓力平衡機制的熱泵系統。
熱泵系統是一種可安全集熱與轉移熱量的節能裝置。熱泵系統通常包含數種形式,例如氣源式熱泵、水源式熱泵、地源式熱泵及複合式熱泵,可應用在家用冷暖氣機、商業用單元式熱泵空調主機或熱泵冷熱水主機。
一般熱泵系統通常包括許多器件,例如壓縮機、冷凝器、蒸發器及膨脹閥等等。熱泵系統內部的眾多器件之間需要藉由管路連接以形成一冷媒循環。由於熱泵系統中的每一器件或管路中的冷媒的溫度並不相同,且當器件或管路中的冷媒的溫度改變時,器件或管路中的壓力也會隨之改變。一般來說,當器件或管路中的冷媒的溫度愈高時,器件或管路中的壓力也會愈大。反之亦然。
當熱泵系統於常溫(例如25℃)下首次啟動時,由於此時熱泵系統中的器件或管路中的冷媒的溫度差異不大,故熱泵系統中的系統壓力差並不大(例如系統壓力差在7kg/cm2 以下)。因此,熱泵系統中的壓縮機可順利啟動運轉。然而,當熱泵系統中的壓縮機開始運轉後,壓縮機將接收低溫低壓的冷媒以進行加壓加溫並產生高壓高溫的冷媒。因此壓縮機在運轉一段時間後將會處於高溫高壓的狀態。此時,若將高溫高壓狀態下的壓縮機停機後再重新啟動,壓縮機輸入端與輸出端的壓力差可能會大到讓壓縮機無法推動其內部的螺旋轉子,如此一來,將導致壓縮機無法順利地重新啟動。
有鑒於此,本新型創作提供一種具壓力平衡機制的熱泵系統,藉以解決先前技術所述及的問題。
本新型創作的熱泵系統包括電磁閥(solenoid valve)以及止回閥(check valve)。電磁閥配置在熱泵系統之壓縮機的旁通管路上,以於壓縮機停止運轉時導通而卸載壓縮機的壓力。止回閥配置在熱泵系統的冷媒傳輸路徑上,以於壓縮機停止運轉時,防止冷媒回流至壓縮機以降低壓縮機的壓力。
在本新型創作的一實施例中,上述的熱泵系統更包括油分離器以及冷凝器。油分離器透過第一管路以連接到壓縮機,且透過第二管路以連接到止回閥。冷凝器透過第三管路以連接到止 回閥。當壓縮機停止運轉時,止回閥防止冷凝器與第三管路中的冷媒透過第二管路、油分離器與第一管路而回流至壓縮機,以降低壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
在本新型創作的一實施例中,當壓縮機進行運轉時,壓縮機透過第一管路、油分離器、第二管路、止回閥與第三管路而將冷媒傳輸到冷凝器。
在本新型創作的一實施例中,上述的熱泵系統更包括蒸發器。蒸發器透過第四管路以連接到壓縮機。第一管路經由旁通管路而連接到第四管路。當壓縮機停止運轉時,電磁閥導通,第二管路、油分離器、第一管路與壓縮機中的冷媒經由旁通管路而旁通到第四管路以進行降壓降溫,從而卸載壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
在本新型創作的一實施例中,當壓縮機進行運轉時,電磁閥關斷以隔絕第一管路與第四管路。
在本新型創作的一實施例中,上述的止回閥配置在油分離器與冷凝器之間靠近油分離器的位置,以縮短第二管路的長度。
在本新型創作的一實施例中,上述的止回閥為重力式止回閥。止回閥包括殼體以及活塞裝置。殼體包括第一殼部以及第二殼部。第一殼部的一開口端連接到第二管路。第二殼部的一開口端連接到第三管路。第二殼部的另一開口端與第一殼部的另一開口端相連接以形成連通口。活塞裝置配置於第二殼部中且對準連通口,用以打開或封閉連通口。
在本新型創作的一實施例中,當壓縮機進行運轉時,第一殼部中的壓力大於活塞裝置的重量與第二殼部中的壓力之和,以使活塞裝置打開連通口。當壓縮機停止運轉時,第一殼部中的壓力小於活塞裝置的重量與第二殼部中的壓力之和,以使活塞裝置封閉連通口。
在本新型創作的一實施例中,上述的電磁閥包括流體通道、彈簧、可動鐵芯、電磁線圈部以及開關閥。流體通道的兩端與旁通管路連接以將第一管路旁通至第四管路。彈簧的一端固定於電磁閥的內部。可動鐵芯的一端連接到彈簧的另一端。電磁線圈部配置在可動鐵芯的上方,用以於通電時產生電磁力以使可動鐵芯進行移動。開關閥連接到可動鐵芯的另一端且反應於可動鐵芯的移動而啟閉流體通道。
在本新型創作的一實施例中,當電磁線圈部通電時,電磁線圈部產生電磁力以使可動鐵芯克服彈簧的彈力而移動開關閥,以開啟流體通道。當電磁線圈部斷電時,可動鐵芯反應於彈簧的彈力而將開關閥復位,以關閉流體通道。
基於上述,本新型創作的熱泵系統包含了電磁閥與止回閥。電磁閥配置在壓縮機的旁通管路上以控制旁通管路的啟閉,而止回閥則透過第二管路與第三管路以分別連接到油分離器與冷凝器。壓縮機與油分離器之間的第一管路經由旁通管路而旁通到壓縮機與蒸發器之間的第四管路。當壓縮機在高壓高溫下停止運轉時,止回閥可防止冷凝器與第三管路中的高壓高溫冷媒經由第 二管路、油分離器、第一管路而回流至壓縮機。因此,在開啟電磁閥以導通旁通管路之後,壓縮機僅需卸載來自第二管路、油分離器與第一管路中的高壓高溫冷媒的壓力。如此一來,熱泵系統可快速地達到壓縮機壓力卸載與熱泵系統壓力平衡之目的,從而使壓縮機在高壓高溫下停止運轉後,於再次重新啟動時,能有效降低壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、200‧‧‧熱泵系統
110‧‧‧壓縮機
111‧‧‧第一管路
113‧‧‧旁通管路
120‧‧‧油分離器
121、211‧‧‧第二管路
123‧‧‧第十一管路
130‧‧‧冷凝器
131‧‧‧第五管路
132‧‧‧入水口
134‧‧‧出水口
137‧‧‧分支管路
140‧‧‧節能器
141‧‧‧第八管路
143‧‧‧第七管路
150‧‧‧蒸發器
151‧‧‧第四管路
152‧‧‧入水口
154‧‧‧出水口
160‧‧‧油冷卻器
161‧‧‧第十管路
170‧‧‧膨脹閥
171‧‧‧第六管路
180‧‧‧膨脹閥
181‧‧‧第九管路
192‧‧‧停止閥
194、196‧‧‧電磁閥
196_1‧‧‧流體通道
196_2‧‧‧彈簧
196_3‧‧‧可動鐵芯
196_4‧‧‧電磁線圈部
196_5‧‧‧開關閥
210‧‧‧止回閥
212‧‧‧殼體
212_1‧‧‧第一殼部
212_2‧‧‧第二殼部
212_3、212_4、212_5、212_6‧‧‧開口端
213‧‧‧第三管路
214‧‧‧活塞裝置
216‧‧‧連通口
E1、E2‧‧‧端
G‧‧‧重量
P1、P2‧‧‧壓力
Y‧‧‧方向
下面的所附圖式是本新型創作的說明書的一部分,繪示了本新型創作的示例實施例,所附圖式與說明書的描述一起說明本新型創作的原理。
圖1是依照本新型創作一實施例所繪示的熱泵系統的架構示意圖。
圖2是依照本新型創作另一實施例所繪示的熱泵系統的架構示意圖。
圖3是圖2所繪示的止回閥的一架構示意圖。
圖4是圖1與圖2所繪示的電磁閥的一架構示意圖。
為了使本新型創作之內容可以被更容易明瞭,以下特舉 實施例做為本新型創作確實能夠據以實施的範例。另外,凡可能之處,在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟,係代表相同或類似部件。
以下請參照圖1,圖1是依照本新型創作一實施例所繪示的熱泵系統100的架構示意圖。熱泵系統100可包括壓縮機110、油分離器120、冷凝器(或謂製熱器)130、節能器140、蒸發器150、油冷卻器160、膨脹閥170、180、停止閥192以及電磁閥194、196,但本新型創作並不以此為限。
壓縮機110以第一管路111連接油分離器120。油分離器120以第二管路121連接冷凝器130,且油分離器120以第十一管路123連接油冷卻器160。冷凝器130以第五管路131連接節能器140,且在第五管路131上設置停止閥192,其中在第五管路131的停止閥192與節能器140之間設置有分支管路137以連接到膨脹閥170,且在分支管路137上設置電磁閥194。膨脹閥170以第六管路171連接節能器140。節能器140以第八管路141連接膨脹閥180,且節能器140還以第七管路143連接壓縮機110。膨脹閥180以第九管路181連接蒸發器150。蒸發器150以第四管路151連接到壓縮機110。油冷卻器160以第十管路161連接到壓縮機110,其中第一管路111設置有旁通管路113以連接到第四管路151,且在旁通管路113上設置電磁閥196。電磁閥196可用以控制旁通管路113的啟閉。
以下將針對熱泵系統100的運作方式進行說明。在此先 說明的是,圖1所標示的實線箭號表示為冷媒的循環路線,虛線箭號則表示為冷卻油的循環路線。而首先,當熱泵系統100進行運轉時,電磁閥196為關閉狀態。旁通管路113受控於電磁閥196而被關閉。因此,第一管路111與第四管路151之間並不連通。此時,壓縮機110可對低壓低溫的冷媒進行加壓加溫以產生高壓高溫的氣態冷媒。高壓高溫的氣態冷媒與伴隨的高溫的冷卻油透過第一管路111傳送到油分離器120。油分離器120用以分離氣態冷媒與冷卻油,其中高壓高溫的氣態冷媒透過第二管路121傳送到冷凝器130。而高溫的冷卻油則透過第十一管路123傳送到油冷卻器160以進行降溫。降溫後的冷卻油則透過第十管路161傳送到壓縮機110以保持壓縮機110的功能及能效。在本新型創作的一實施例中,在第一管路111以及在第二管路121中的高壓高溫的氣態冷媒的溫度可達100℃,且在第一管路111以及在第十一管路123中的高溫的冷卻油的溫度亦可達100℃,但本新型創作並不以此為限。
冷凝器130透過第二管路121接收高壓高溫的氣態冷媒,且透過入水口132接收熱水(例如75℃,但不限於此)。冷凝器130在氣態冷媒與熱水之間進行熱交換以使熱水的溫度上升,並透過出水口134提供熱交換後的熱水(例如85℃,但不限於此)。
熱交換後的氣態冷媒(仍為高壓,溫度例如是85℃,但不限於此)透過由停止閥192所控制的第五管路131傳送到節能器140以進行降溫,其中第五管路131中的部份氣態冷媒透過分支管 路137而傳送到膨脹閥170,從而產生低壓低溫的液態冷媒。膨脹閥170所輸出的低壓低溫的液態冷媒透過第六管路171傳送到節能器140以對來自第五管路131的氣態冷媒進行降溫。第六管路171中的低壓低溫的液態冷媒在節能器140中吸收來自第五管路131的氣態冷媒的熱量之後汽化,並透過第七管路143傳送到壓縮機110。
另一方面,第五管路131的氣態冷媒在節能器140中降溫之後透過第八管路141傳送到膨脹閥180,以產生低壓低溫的液態冷媒(例如2℃,但不限於此),並透過第九管路181傳送到蒸發器150。
蒸發器150透過第九管路181接收低壓低溫的液態冷媒,且透過入水口152接收冷水(例如12℃,但不限於此)。蒸發器150在低壓低溫的液態冷媒與冷水之間進行熱交換以使冷水的溫度降低,並透過出水口154提供熱交換後的冷水(例如7℃,但不限於此),其中蒸發器150中的液態冷媒在與冷水進行熱交換(亦即液態冷媒從冷水中吸收熱能)之後將汽化為氣態冷媒。
蒸發器150可透過第四管路151將低壓低溫的氣態冷媒(例如7℃,但不限於此)傳送到壓縮機110以進行下一次的加壓與加溫。如此一來,熱泵系統100可達到製熱與製冷的功效。
由於壓縮機110持續地對低壓低溫的氣態冷媒進行加壓與加溫以產生高壓高溫的氣態冷媒,因此壓縮機110在運轉一段時間後將會處於高溫高壓的狀態。此時,若將高溫高壓狀態下的 壓縮機110停機後再重新啟動,由於熱泵系統100中不同的器件或管路中的冷媒的溫度差異極大,導致壓縮機輸入端與輸出端的壓力差可能會大到讓壓縮機無法推動其內部的螺旋轉子。在本新型創作的一實施例中,自壓縮機110經第一管路111、油分離器120、第二管路121至冷凝器130之間的冷媒壓力為27kg/cm2 ,而自蒸發器150經第四管路151至壓縮機110之間的冷媒壓力為5kg/cm2 ,如此一來,壓縮機110輸入端與輸出端的壓力差(即熱泵系統100的壓力差)為22kg/cm2 ,但本新型創作不限於此。
當熱泵系統100的壓力差為22kg/cm2 時,將導致壓縮機110無法順利重新啟動。因此,當熱泵系統100的壓縮機110在高壓高溫下停止運轉時,可將電磁閥196開啟,使得旁通管路113因受控於電磁閥196而被開通。因此,壓縮機110與油分離器120之間的第一管路111可經由旁通管路113而旁通到壓縮機110與蒸發器150之間的第四管路151,使得自壓縮機110經第一管路111、油分離器120、第二管路121至冷凝器130之間的高壓高溫的冷媒可經由旁通管路113而旁通到第四管路151以進行降壓降溫。
然而,在本新型創作的上述實施例中,當熱泵系統100的壓縮機110在高壓高溫下停止運轉時,此時冷凝器130中的熱水的溫度可能仍然很高(例如75℃,但不限於此)。如此一來,冷凝器130中的冷媒將持續地受到冷凝器130中的熱水的溫度的影響而維持在高壓高溫狀態,導致冷凝器130中的高壓高溫冷媒透 過第二管路121、油分離器120以及第一管路111而持續地回流至壓縮機110。於此情況下,單單透過開啟電磁閥196來將第一管路111與第四管路151進行旁通,仍有可能無法立即達到壓縮機110壓力卸載與熱泵系統100壓力平衡之目的(例如電磁閥196開啟後,熱泵系統100的壓力差仍可能高達17kg/cm2 )。或者是,使用者需等待一段時間以待冷凝器130中的熱水的溫度降低到某一溫度以下(例如35℃,但不限於此),方能使壓縮機110順利重新啟動。
因此,在本新型創作的另一實施例中,可在圖1的熱泵系統100的冷媒傳輸路徑上配置一器件,以於壓縮機110停止運轉時,防止冷媒回流至壓縮機110以降低壓縮機110的壓力。舉例來說,可在圖1所示的油分離器120與冷凝器130之間的第二管路121上設置此器件,以使冷媒可自油分離器120傳送到冷凝器130,同時防止冷媒自冷凝器130回流到油分離器120及壓縮機110。如此一來,搭配圖1所示的旁通管路113及電磁閥196的使用,則可快速地達到壓縮機110壓力卸載與熱泵系統100壓力平衡之目的。
以下請參照圖2,圖2是依照本新型創作另一實施例所繪示的熱泵系統200的架構示意圖。相較於圖1的熱泵系統100,圖2的熱泵系統200還包括止回閥210,其中止回閥210透過第二管路211與第三管路213以分別連接到油分離器120與冷凝器130,可用以防止冷媒自冷凝器130回流至油分離器120及壓縮機110。 除了止回閥210與油分離器120、冷凝器130之間的連接方式之外,圖2的熱泵系統200的其他器件的連接方式可參考上述圖1的相關說明,在此不再贅述。
以下將針對熱泵系統200的運作進行說明。在此先說明的是,圖2所標示的實線箭號表示為冷媒的循環路線,虛線箭號則表示為冷卻油的循環路線。類似於圖1的熱泵系統100,當熱泵系統200進行運轉時,電磁閥196為關閉狀態,使得旁通管路113受控於電磁閥196而被關閉。因此,第一管路111與第四管路151之間並不連通。此時,壓縮機110可對低壓低溫的冷媒進行加壓加溫以產生高壓高溫的氣態冷媒。
高壓高溫的氣態冷媒與伴隨的高溫的冷卻油透過第一管路111傳送到油分離器120。油分離器120用以分離氣態冷媒與冷卻油,其中油分離器120可將高壓高溫的氣態冷媒透過第二管路211、止回閥210與第三管路213而傳送至冷凝器130。同時,止回閥210可防止冷凝器130與第三管路213中的冷媒回流至第二管路211。關於熱泵系統200的其他器件於熱泵系統200正常運轉下的運作方式可參考上述圖1的相關說明,在此不再贅述。
當熱泵系統200的壓縮機110在高壓高溫下停止運轉時,可將電磁閥196開啟,使得旁通管路113因受控於電磁閥196而被開通。因此,壓縮機110與油分離器120之間的第一管路111可經由旁通管路113而旁通到壓縮機110與蒸發器150之間的第四管路151,使得自壓縮機110經第一管路111、油分離器120、 第二管路121至止回閥210之間的高壓高溫的冷媒可經由旁通管路113而旁通到第四管路151以進行降壓降溫,從而卸載壓縮機110的壓力。
在本新型創作的上述實施例中,當熱泵系統200的壓縮機110在高壓高溫下停止運轉時,此時的冷凝器130中的熱水的溫度可能仍然很高(例如75℃,但不限於此),使得冷凝器130中的冷媒持續地受到冷凝器130中的熱水的溫度的影響而維持在高壓高溫狀態。然而,由於熱泵系統200中的油分離器120與冷凝器130之間加入了止回閥210,故可防止冷凝器130與第三管路213中的高壓高溫冷媒經第二管路211、油分離器120、第一管路111而回流至壓縮機110。簡單來說,止回閥210可代替壓縮機110而承受來自冷凝器130與第三管路213中的高壓高溫冷媒的壓力,故壓縮機110僅需卸載來自第二管路211、油分離器120與第一管路111中的高壓高溫冷媒的壓力。
換句話說,相較於圖1所示的熱泵系統100,圖2所示的熱泵系統200中需要透過旁通管路113進行降壓降溫的高壓高溫的冷媒量相對較少。因此,當圖2所示的旁通管路113上的電磁閥196開啟時,壓縮機110輸入端與輸出端的壓力差(即熱泵系統200的壓力差)可降到更低,使得熱泵系統200可快速地達到壓縮機110壓力卸載與熱泵系統200壓力平衡之目的。除此之外,使用者也無需等待熱泵系統200的冷凝器130中的熱水的溫度降低到某一溫度以下(例如35℃,但不限於此),才可使壓縮機110順 利重新啟動。
在本新型創作的一實施例中,當圖2的熱泵系統200的壓縮機110在高壓高溫下停止運轉後並於再次啟動時,透過開啟電磁閥196來將壓縮機110進行壓力卸載後,壓縮機110輸入端與輸出端的壓力差(即熱泵系統200的壓力差)可降至4~7kg/cm2 。當熱泵系統200的壓力差降至4~7kg/cm2 時,足可使壓縮機110順利重新啟動,藉此降低壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
在本新型創作的一實施例中,可將止回閥210配置在油分離器120與冷凝器130之間靠近油分離器120的位置,以縮短第二管路211的長度。如此一來,可減少第二管路211中的冷媒量,使得熱泵系統200中需要透過旁通管路113進行降壓降溫的高壓高溫的冷媒量隨之降低,以提升壓縮機110的壓力卸載的效果。
以下請同時參照圖2與圖3,圖3是圖2所繪示的止回閥210的一架構示意圖,但本新型創作不限於此。止回閥210可例如是重力式止回閥,但並不以此為限。止回閥210包括殼體212以及活塞裝置214。殼體212包括第一殼部212_1以及第二殼部212_2,其中第一殼部212_1的一開口端212_3連接到第二管路211以接收來自油分離器120的冷媒。第二殼部212_2的一開口端212_4連接到第三管路213以傳送冷媒到冷凝器130。第二殼部212_2的另一開口端212_6與第一殼部212_1的另一開口端212_5相連接以形成一連通口216。而活塞裝置214則配置於第二殼部 212_2中且對準連通口216,可用以打開或封閉連通口216。一般來說,當熱泵系統200未啟動運轉時,由於活塞裝置214本身具有重量,因此活塞裝置214將封閉連通口216。
進一步來說,當壓縮機110進行運轉時,壓縮機110持續地輸出高壓高溫的冷媒。高壓高溫的冷媒經由第一管路111、油分離器120、第二管路211而進入止回閥210的第一殼部212_1。此時,第一殼部212_1中的壓力P1大於活塞裝置214的重量G與第二殼部212_2中的壓力之和(即P1>P2+G),使得活塞裝置214被往上推昇而打開連通口216。因此,來自壓縮機110的高壓高溫的冷媒可通過連通口216而進入止回閥210的第二殼部212_2中。
相對地,當壓縮機110停止運轉時,壓縮機110停止輸出高壓高溫的冷媒。止回閥210的第一殼部212_1中的壓力P1小於活塞裝置214的重量G與第二殼部212_2中的壓力P2之和(即(即P1<P2+G)),使得活塞裝置214往下復位而封閉連通口216。
以下請同時參照圖2與圖4,圖4是圖2(或圖1)所繪示的電磁閥196的一架構示意圖,但本新型創作不限於此。電磁閥196包括流體通道196_1、彈簧196_2、可動鐵芯196_3、電磁線圈部196_4以及開關閥196_5。流體通道196_1的兩端與旁通管路113連接以將第一管路111旁通至第四管路151。彈簧196_2的一端E1固定於電磁閥196的內部,彈簧196_2的另一端E2連接到可動鐵芯196_3的一端。電磁線圈部196_4用以於通電時產生電磁力以使可動鐵芯196_3進行移動(例如圖4所示的方向Y)。開關 閥196_5連接到可動鐵芯196_3的另一端且反應於可動鐵芯196_3的移動而啟閉流體通道196_1。
進一步來說,當電磁線圈部196_4通電時,電磁線圈部196_4可產生電磁力以使可動鐵芯196_3克服彈簧196_2的彈力而將開關閥196_5向上提起,以開啟流體通道196_1。當電磁線圈部196_4斷電時,電磁力將消失,故可動鐵芯196_3反應於彈簧196_2的彈力而將開關閥196_5復位,以關閉流體通道196_1。
在此需說明的是,上述圖3所示的止回閥210及圖4所示的電磁閥196的架構僅為例示之用,並非用以限制本新型創作。因此,圖2所示的熱泵系統200中的止回閥210及電磁閥196的架構或類型,當可視實際應用或設計需求而定。
以下將針對圖2所示的熱泵系統200的操作方法進行說明。當熱泵系統200首次啟動時,可將電磁閥196關閉,使得旁通管路113受控於電磁閥196而被關閉。因此,第一管路111與第四管路151之間並不連通。此時,壓縮機110可對低壓低溫的冷媒進行加壓加溫以產生高壓高溫的氣態冷媒,並透過第一管路111、油分離器120、第二管路211、止回閥210及第三管路213而將高壓高溫的氣態冷媒傳送到冷凝器。
當熱泵系統200的壓縮機110在高壓高溫下停止運轉後並於再次啟動時,則可將電磁閥196開啟,使得旁通管路113因受控於電磁閥196而被開通。此時,止回閥210可隔絕第二管路211與第三管路213以防止冷凝器130中的冷媒回流到油分離器 120與壓縮機110。因此,從壓縮機110、第一管路111、油分離器120、第二管路121到止回閥210之間的高壓高溫的冷媒可經由旁通管路113而旁通到第四管路151以進行降壓降溫,從而卸載壓縮機110的壓力。待壓縮機110的壓力卸載之後,可將電磁閥196再次關閉以隔絕第一管路111與第四管路151。接著,便可將壓縮機110再次重新啟動,藉此降低壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
綜上所述,本新型創作實施例的熱泵系統包含了電磁閥與止回閥。電磁閥配置在壓縮機的旁通管路上以控制旁通管路的啟閉,而止回閥則透過第二管路與第三管路以分別連接到油分離器與冷凝器,其中壓縮機與油分離器之間的第一管路經由旁通管路而旁通到壓縮機與蒸發器之間的第四管路。當壓縮機在高壓高溫下停止運轉時,止回閥可防止冷凝器與第三管路中的高壓高溫冷媒經第二管路、油分離器、第一管路而回流至壓縮機。因此,在開啟電磁閥以開通旁通管路之後,壓縮機僅需卸載來自第二管路、油分離器與第一管路中的高壓高溫冷媒的壓力。如此一來,熱泵系統可快速地達到壓縮機壓力卸載與熱泵系統壓力平衡之目的,從而使壓縮機在高壓高溫下停止運轉後,於再次重新啟動時,能有效降低壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
雖然本新型創作已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本新型創作,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本新型創作的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本新 型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
110‧‧‧壓縮機
111‧‧‧第一管路
113‧‧‧旁通管路
120‧‧‧油分離器
123‧‧‧第十一管路
130‧‧‧冷凝器
131‧‧‧第五管路
132‧‧‧入水口
134‧‧‧出水口
137‧‧‧分支管路
140‧‧‧節能器
141‧‧‧第八管路
143‧‧‧第七管路
150‧‧‧蒸發器
151‧‧‧第四管路
152‧‧‧入水口
154‧‧‧出水口
160‧‧‧油冷卻器
161‧‧‧第十管路
170‧‧‧膨脹閥
171‧‧‧第六管路
180‧‧‧膨脹閥
181‧‧‧第九管路
192‧‧‧停止閥
194、196‧‧‧電磁閥
200‧‧‧熱泵系統
210‧‧‧止回閥
211‧‧‧第二管路
213‧‧‧第三管路

Claims (10)

  1. 一種熱泵系統,包括:一電磁閥(solenoid valve),配置在該熱泵系統之一壓縮機的一旁通管路上,以於該壓縮機停止運轉時導通而卸載該壓縮機的壓力;以及一止回閥(check valve),配置在該熱泵系統的一冷媒傳輸路徑上,以於該壓縮機停止運轉時,防止冷媒回流至該壓縮機以降低該壓縮機的壓力。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的熱泵系統,更包括:一油分離器,透過一第一管路以連接到該壓縮機,且透過一第二管路以連接到該止回閥;以及一冷凝器,透過一第三管路以連接到該止回閥,其中,當該壓縮機停止運轉時,該止回閥防止該冷凝器與該第三管路中的冷媒透過該第二管路、該油分離器與該第一管路而回流至該壓縮機,以降低該壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的熱泵系統,其中:當該壓縮機進行運轉時,該壓縮機透過該第一管路、該油分離器、該第二管路、該止回閥與該第三管路而將冷媒傳輸到該冷凝器。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的熱泵系統,更包括:一蒸發器,透過一第四管路以連接到該壓縮機,其中,該第一管路經由該旁通管路而連接到該第四管路, 其中,當該壓縮機停止運轉時,該電磁閥導通,該第二管路、該油分離器、該第一管路與該壓縮機中的冷媒經由該旁通管路而旁通到該第四管路以進行降壓降溫,從而卸載該壓縮機高壓側逆止閥的啟動壓力。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的熱泵系統,其中:當該壓縮機進行運轉時,該電磁閥關斷以隔絕該第一管路與該第四管路。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的熱泵系統,其中該止回閥配置在該油分離器與該冷凝器之間靠近該油分離器的位置,以縮短該第二管路的長度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的熱泵系統,其中該止回閥為一重力式止回閥,該止回閥包括:一殼體,包括:一第一殼部,該第一殼部的一開口端連接到該第二管路;以及一第二殼部,該第二殼部的一開口端連接到該第三管路,且該第二殼部的另一開口端與該第一殼部的另一開口端相連接以形成一連通口;以及一活塞裝置,配置於該第二殼部中且對準該連通口,用以打開或封閉該連通口。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的熱泵系統,其中:當該壓縮機進行運轉時,該第一殼部中的壓力大於該活塞裝 置的重量與該第二殼部中的壓力之和,以使該活塞裝置打開該連通口;以及當該壓縮機停止運轉時,該第一殼部中的壓力小於該活塞裝置的重量與該第二殼部中的壓力之和,以使該活塞裝置封閉該連通口。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的熱泵系統,其中該電磁閥包括:一流體通道,該流體通道的兩端與該旁通管路連接以將該第一管路旁通至該第四管路;一彈簧,該彈簧的一端固定於該電磁閥的內部;一可動鐵芯,該可動鐵芯的一端連接到該彈簧的另一端;一電磁線圈部,配置在該可動鐵芯的上方,用以於通電時產生一電磁力以使該可動鐵芯進行移動;以及一開關閥,該開關閥連接到該可動鐵芯的另一端且反應於該可動鐵芯的移動而啟閉該流體通道。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的熱泵系統,其中:當該電磁線圈部通電時,該電磁線圈部產生該電磁力以使該可動鐵芯克服該彈簧的彈力而移動該開關閥,以開啟該流體通道;以及當該電磁線圈部斷電時,該可動鐵芯反應於該彈簧的彈力而將該開關閥復位,以關閉該流體通道。
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CN110806050A (zh) * 2019-11-07 2020-02-18 青岛海尔特种电冰柜有限公司 一种气压平衡装置及使用该气压平衡装置的冷藏装置
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