采用平行流换热器的空气源热泵系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，属空调系统领域。包括：压缩机依次与四通换向阀、室外平行流换热器、第一单向阀、热力膨胀阀和第一气液分离器连接，第一气液分离器的液相出口经管路依次与第二单向阀和室内平行流换热器连接，室内平行流换热器经四通换向阀、第二气液分离器回连至压缩机；气液分离器气相出口经管路回连至第二气液分离器入口；气液分离器液相出口经第四单向阀连接至室外平行流换热器与第一单向阀间；室内平行流换热器与第二单向阀间的管路经第三单向阀连接至冷回收器的换热通路入口。通过设置分离气液制冷剂的第一气液分离器，避免室外平行流换热器内制冷剂分布不均，提高室外平行流换热器的换热性能。
【专利说明】采用平行流换热器的空气源热泵系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调系统领域，特别是涉及一种采用平行流换热器的空气源热泵系统。
【背景技术】
[0002]平行流换热器换热性能高于传统翅片管式换热器20%?50%，可使热泵空调器的制冷剂的充注量减少30%以上。此外，平行流换热器具有采用全铝材料、材料成本低、耐电化学腐蚀等优点。但是平行流换热器作为蒸发器时，由于经热力膨胀阀后的制冷剂为气液两相，气液两相密度差别很大导致蒸发器内制冷剂分布不均，导致其换热性能差，结霜恶化，严重制约了平行流换热器在其在空气源热泵领域的应用。
[0003]目前，针对平行流换热器的分液不均匀问题的解决措施重点在改变平行流换热器的结构，包括流体的入口位置、支管的数量、位置、几何尺寸及插入深度以及在蒸发器集流管内布置不同结构的分流板。
[0004]现有技术的缺点:现有平行流换热器作为蒸发器时的均液技术方案虽然通过改善平行流换热器的结构，虽提高了分液效果，但是制冷剂经节流后的气液两相状态并没有发生实质变化，因此导致换热器其均液性能的可靠性不能得到保障，仍会经常出现分液不均现象。
【发明内容】
[0005]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，通过气液分离后再供给平行流换热器的方式，能很好解决作为空气源热泵蒸发器的平行流换热器内制冷剂分布不均的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，包括:
[0007]压缩机，经管路依次与四通换向阀、室外平行流换热器、第一单向阀、热力膨胀阀和第一气液分离器连接，所述第一气液分离器的液相出口经管路依次与第二单向阀和室内平行流换热器连接，所述室内平行流换热器经所述四通换向阀、第二气液分离器回连至所述压缩机；
[0008]所述第一气液分离器的气相出口经管路回连至所述第二气液分离器的入口 ；
[0009]所述第一气液分离器的液相出口经管路、第四单向阀连接至所述室外平行流换热器与第一单向阀之间；
[0010]所述室内平行流换热器与第二单向阀之间的管路经第三单向阀连接至所述冷回收器的换热通路的入口。
[0011]本发明的有益效果为:通过在热力膨胀阀后设置第一气液分离器，可将气液混合的制冷剂气液分离后使液相制冷剂进入室外平行流换热器，从而避免气液相制冷剂同时进入室外平行流换热器内造成的制冷剂分布不均，保证了室外平行流换热器作为空气源热泵蒸发器时的分液均匀性，提高了平行流换热器的换热性能，实现了提高平行流换热器空气源热泵系统效率的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0013]图1为本发明实施例提供的空气源热泵系统示意图。
[0014]图中各标号对应的部件名称为:1、压缩机；2、；四通换向阀；3、室外平行流换热器；4、第一单向阀；5、冷回收器；6、热力膨胀阀；7、第一气液分离器；8、第二单向阀；9、室内平行流换热器；10、第二气液分离器；11、第三单向阀；12、第四单向阀。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
[0016]图1所示为本发明实施例提供的一种采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，包括:压缩机1，经管路依次与四通换向阀2、室外平行流换热器3、第一单向阀4、热力膨胀阀6和第一气液分离器7连接，第一气液分离器7的液相出口经管路依次与第二单向阀8和室内平行流换热器9连接，室内平行流换热器9经四通换向阀2、第二气液分离器10回连至压缩机I ;
[0017]气液分离器7的气相出口经管路回连至第二气液分离器10的入口 ；
[0018]气液分离器7的液相出口经管路、第四单向阀12连接至室外平行流换热器3与第一单向阀4之间；
[0019]室内平行流换热器9与第二单向阀8之间的管路经第三单向阀11连接至冷回收器5的换热通路的入口。
[0020]上述系统还包括:冷回收器5，该冷回收器5的换热通路串接在第一单向阀4和热力膨胀阀6之间；该及冷回收器5的冷量通路串接在气液分离器7的气相出口与第二气液分离器10的入口之间。通过设置冷回收器对经气液分离器7所分离出的节流后的低温气相制冷剂的冷量进行回收，经冷量回收后的制冷剂再返回气液分离器10入口，最终被吸入压缩机，从而不降低系统的性能。
[0021]优选的，上述系统中的压缩机可采用变频压缩机。
[0022]下面结合具体实施例对本发明的系统作进一步说明。
[0023]本发明实施例提出一种采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，可以解决作为蒸发器的平行流换热器分液不均的问题，该空气源热泵系统如图1所示由压缩机1、四通换向阀2、室外平行流换热器3、第一单向阀4、冷回收器5、热力膨胀阀6、第一气液分离器
7、第二单向阀8、室内平行流换热器9、第二气液分离器10、第三单向阀11和第四单向阀12连接而成。
[0024]上述系统中，通过设置气液分离器7，并将其布置于热力膨胀阀后，对节流后的两相制冷剂进行气液分离，保证进入作为蒸发器的室外平行流换热器3的制冷剂为单一液相；为了不降低系统地性能，对经气液分离器7所分离出的节流后的低温气相制冷剂的冷量进行回收，增设冷回收器5，经冷量回收后的制冷剂再返回气液分离器10入口，最终被吸入压缩机。
[0025]该系统的几种运行模式如下:
[0026](I)制冷模式:
[0027](11)制冷剂环路:
[0028]来自气液分离器10的制冷剂经压缩机压缩后经过四通换向阀2进入室外平行流换热器3放热冷凝后，流经第一单向阀4进入冷回收器5的换热通路；在冷回收器5内，与来自第一气液分离器7的低温制冷剂气体换热过冷，然后经热力膨胀阀6进行节流降压；节流降压后的制冷剂进入第一气液分离器7 ;其中，分离出的低温气体制冷剂流经冷回收器5的冷量通路，与来自室外平行流换热器3制冷剂进行热交换后到达第二气液分离器10的入口 ；从第一气液分离器7分离出来的单相液体制冷剂经过第二单向阀8后进入室内平行流换热器9向室内释放冷量，然后再经过四通换向阀2，在第二气液分离器10入口与来自冷回收器5的制冷剂混合，然后在进入压缩机I被压缩。
[0029](2)制热模式
[0030]来自气液分离器10的制冷剂经压缩机压缩后经过四通换向阀2进入室内平行流换热器9放热冷凝后，流经第三单向阀11进入冷回收器5的换热通路；在冷回收器5内，与来自第一气液分离器7的低温制冷剂气体换热过冷，然后经热力膨胀阀6进行节流降压；节流降压后的制冷剂进入气液分离器7。其中，分离出低温气体制冷剂流经冷回收器5，与来自室内平行流换热器9制冷剂进行热交换后到达第二气液分离器10的入口 ；从第一气液分离器7分离出来的单相液体制冷剂经过第四单向阀12后进入室外平行流换热器3从室外吸收热量，然后再经过四通换向阀2，在第二气液分离器10入口与来自冷回收器5的冷量通路的制冷剂混合，然后在进入压缩机I被压缩。
[0031]本发明的系统通过设置第一气液分离器对气液混合制冷剂进行气液分离，使液相制冷剂进入平行流换热器(如室外平行流换热器及室内平行流换热器)，保证了平行流换热器作为空气源热泵蒸发器时的分液均匀性，提高平行流换热器的换热性能，实现了提高平行流换热器空气源热泵系统效率的目的。
[0032]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，其特征在于，包括: 压缩机(I)，经管路依次与四通换向阀(2)、室外平行流换热器(3)、第一单向阀(4)、热力膨胀阀(6)和第一气液分离器(7)连接，所述第一气液分离器(7)的液相出口经管路依次与第二单向阀(8)和室内平行流换热器(9)连接，所述室内平行流换热器(9)经所述四通换向阀(2)、第二气液分离器(10)回连至所述压缩机(I)； 所述气液分离器(7)的气相出口经管路回连至所述第二气液分离器(10)的入口 ； 所述气液分离器(7)的液相出口经管路、第四单向阀(12)连接至所述室外平行流换热器⑶与第一单向阀⑷之间； 所述室内平行流换热器(9)与第二单向阀(8)之间的管路经第三单向阀(11)连接至所述冷回收器(5)的换热通路的入口。
2.根据权利要求1所述的采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，其特征在于，还包括:冷回收器(5)，该冷回收器(5)的换热通路串接在所述第一单向阀(4)和热力膨胀阀(6)之间；该冷回收器(5)的冷量通路串接在所述气液分离器(7)的气相出口与所述第二气液分离器(10)的入口之间。
3.根据权利要求1或2所述的采用平行流换热器为蒸发器的空气源热泵系统，其特征在于，所述压缩机采用变频压缩机。
【文档编号】F25B13/00GK104315744SQ201410653365
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】胡文举, 王梦圆, 史永征, 高岩, 那威, 李德英 申请人:北京建筑大学