空气源热泵空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供空气源热泵空调系统，包括压缩机、电磁四通阀、壳管换热器、翅片换热器、热力膨胀阀、气液分离器、高压储液器、桥式结构组件、板式换热器、电磁阀组件及控制器，所述桥式结构组件的第一连接口与翅片换热器相连，桥式结构组件的第二连接口与壳管换热器相连，桥式结构组件的出口通过所述高压储液器与所述板式换热器的主路入口相连，桥式结构组件的入口通过热力膨胀阀与板式换热器的主路出口相连，所述电磁阀组件的第一接口与高压储液器和板式换热器之间连接管上的分流口相连，电磁阀组件的第二接口与板式换热器的辅路入口相连，板式换热器的辅路出口与压缩机的喷液口相连。
【专利说明】空气源热泵空调系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调系统，尤其是涉及空气源热泵空调系统。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的提高，人们对空气质量的要求也日渐提高，因此，空调技术也在不断改进中趋于成熟。当前，空调系统的类型多种多样，例如，空气源热泵式、水源热泵式、水冷螺杆式及吸收式制冷式等等。由于我国属于缺水大国，同时，利用蒸汽或电加热供暖对能源的利用率较低，因此，大多采用空气源热泵空调系统。
[0003]空气源热泵空调系统主要依靠空气为冷/热源。但当环境温度很低时，蒸发压力降低，系统冷媒循环量减少，排气量急剧降低，会导致机组制热量严重偏低。从而，空气源热泵空调系统在我国长江以北冬日温度很低的环境下的使用具有一定的限制。因此，空气源热泵空调系统的低温制热也成为行业内的一大难题。
[0004]空气源热泵空调系统低温时制热量偏低的主要原因是压缩机排气量偏低，因此，增加压缩机的排气量能够提高低温时机组的制热量。现有技术中，采用闪蒸器将冷媒节流后闪发出的蒸气喷入压缩机，以增加压缩机的排气量，虽然采用该方法能够在一定程度上提高空调系统的低温制热量。但是，闪蒸器的喷气量没有可控性，且对空气源热泵空调系统的制冷量没有提高作用，仅仅对制热起到了优化。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中空气源热泵空调系统仅对制热过程进行了优化。
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供空气源热泵空调系统，包括压缩机、电磁四通阀、壳管换热器、翅片换热器、热力膨胀阀、气液分离器及高压储液器，所述电磁四通阀的D向与所述压缩机的排气口相连，电磁四通阀的S向经所述气液分离器与压缩机的吸气口相连，电磁四通阀的C向与所述翅片换热器相连，电磁四通阀的E向与所述壳管换热器相连，还包括桥式结构组件、板式换热器、电磁阀组件及控制器，所述桥式结构组件包括顺次相连的第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀及第四单向阀，所述第一单向阀和所述第二单向阀之间具有第一连接口，所述第三单向阀和所述第四单向阀之间具有第二连接口，桥式结构组件的入口位于第二单向阀和第三单向阀之间，桥式结构组件的出口位于第一单向阀和第四单向阀之间，所述第一连接口与翅片换热器相连，所述第二连接口与壳管换热器相连，桥式结构组件的出口通过所述高压储液器与所述板式换热器的主路入口相连，桥式结构组件的入口通过热力膨胀阀与板式换热器的主路出口相连，所述电磁阀组件的第一接口与高压储液器和板式换热器之间连接管上的分流口相连，电磁阀组件的第二接口与板式换热器的辅路入口相连，板式换热器的辅路出口与压缩机的喷液口相连。
[0007]进一步的，所述第一连接口分别与所述第一单向阀的入口和所述第二单向阀的出口相连，所述第二连接口分别与所述第三单向阀的出口和所述第四单向阀的入口相连，桥式结构组件的入口分别与第二单向阀的入口和第三单向阀的入口相连，桥式结构组件的出口分别与第一单向阀的出口和第四单向阀的出口相连。
[0008]进一步的，所述电磁阀组件包括电磁阀和喷液热力膨胀阀，所述第一接口位于所述电磁阀一端，电磁阀的另一端与所述喷液热力膨胀阀的入口相连，所述第二接口位于喷液热力膨胀阀的出口。
[0009]进一步的，所述热力膨胀阀的温度感应机构设置于所述电磁四通阀与所述气液分离器之间的连接管上。
[0010]进一步的，所述喷液热力膨胀阀的温度感应机构设置于所述压缩机和所述板式换热器之间的连接管上。
[0011]本实用新型的有益效果是:利用板式换热器，能够使冷凝放热后主路的冷媒继续放热，在制冷工况下，空气源热泵空调系统能够获得较大的过冷度，有效的提高了机组的制冷量；
[0012]利用电磁阀组件，根据过热度来调节喷入压缩机的冷媒量，有效的控制了系统的喷液条件，同时提高了空气源热泵空调系统在低温环境下的制热能力；
[0013]利用桥式结构组件，使得制冷工况和制热工况公用同一热力膨胀阀，且冷媒在热力膨胀阀中的流向相同，有效的降低了空调系统的复杂性，克服了现有技术中双向流热力膨胀阀逆向运行时存在的缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型空气源热泵空调系统的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型板式换热器9的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型桥式结构组件8的结构示意图；
[0017]图4是本实用新型电磁阀组件10的结构示意图。
[0018]其中，I为压缩机，2为电磁四通阀，3为壳管换热器，4为翅片换热器，5为热力膨胀阀，6为气液分离器，7为高压储液器，8为桥式结构组件，9为板式换热器，10为电磁阀组件，11为控制器，81为第一单向阀，82为第二单向阀，83为第三单向阀，84为第四单向阀，101为电磁阀，102为喷液热力膨胀阀。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。
[0020]本实用新型的空气源热泵空调系统，包括压缩机1、电磁四通阀2、壳管换热器3、翅片换热器4、热力膨胀阀5、气液分离器6及高压储液器7，所述电磁四通阀2的D向与所述压缩机I的排气口相连，电磁四通阀2的S向经所述气液分离器6与压缩机的吸气口相连，电磁四通阀2的C向与所述翅片换热器4相连，电磁四通阀2的E向与所述壳管换热器3相连，还包括桥式结构组件8、板式换热器9、电磁阀组件10及控制器11，所述桥式结构组件8包括顺次相连的第一单向阀81、第二单向阀82、第三单向阀83及第四单向阀84，所述第一单向阀81和所述第二单向阀82之间具有第一连接口，所述第三单向阀83和所述第四单向阀84之间具有第二连接口，桥式结构组件8的入口位于第二单向阀82和第三单向阀83之间，桥式结构组件8的出口位于第一单向阀81和第四单向阀84之间，所述第一连接口与翅片换热器4相连，所述第二连接口与壳管换热器3相连，桥式结构组件8的出口通过所述高压储液器7与所述板式换热器9的主路入口相连，桥式结构组件8的入口通过热力膨胀阀5与板式换热器9的主路出口相连，所述电磁阀组件10的第一接口与高压储液器7和板式换热器9之间连接管上的分流口相连，电磁阀组件10的第二接口与板式换热器9的辅路入口相连，板式换热器9的辅路出口与压缩机I的喷液口相连。
[0021]利用板式换热器9，能够使冷凝放热后主路的冷媒继续放热，在制冷工况下，空气源热泵空调系统能够获得较大的过冷度，有效的提高了机组的制冷量，利用电磁阀组件10，根据过热度来调节喷入压缩机的冷媒量，有效的控制了系统的喷液条件，同时提高了空气源热泵空调系统在低温环境下的制热能力，利用桥式结构组件8，使得制冷工况和制热工况公用同一热力膨胀阀，且冷媒在热力膨胀阀中的流向相同，有效的降低了空调系统的复杂性，克服了现有技术中双向流热力膨胀阀逆向运行时存在的缺陷。
[0022]如图1所示，在本申请中，空气源热泵空调系统包括压缩机1、电磁四通阀2、壳管换热器3、翅片换热器4和气液分离器6。现有技术中，电磁四通阀2包括C向、D向、E向、S向。通常，空调系统中，电磁四通阀2的D向与压缩机I的排气口相连，电磁四通阀2的S向经气液分离器6与压缩机I的吸气口相连，电磁四通阀2的C向与翅片换热器4相连，电磁四通阀2的E向与壳管换热器3相连。
[0023]在本申请中，空气源热泵空调系统还包括高压储液器7、热力膨胀阀5、桥式结构组件8、板式换热器9、电磁阀组件10及控制器11。其中，板式换热器9包括主路入口、主路出口、辅路入口及辅路出口，如图2。桥式结构组件8的第一连接端A与翅片换热器4相连，桥式结构组件8的第二连接端C与壳管换热器3相连，桥式结构组件8的出口端D通过高压储液器7与板式换热器9的主路入口相连，桥式结构组件8的入口端B通过热力膨胀阀5与板式换热器9的主路出口相连。其中，第一连接端A上设置有第一连接口，第二连接端C上设置有第二连接口，桥式结构组件8的入口在入口端B上，桥式结构组件8的出口在出口端D上。桥式结构组件8通过第一连接口、第二连接口、入口、出口分别与翅片换热器4、壳管换热器3、热力膨胀阀5、高压储液器7相连。
[0024]具体的，如图3所示，在本申请中，桥式结构组件8包括顺次相连的第一单向阀81、第二单向阀82、第三单向阀83及第四单向阀84，第一连接口位于第一单向阀81和第二单向阀82之间，第一连接口分别与第一单向阀81的入口和第二单向阀82的出口相连，第二连接口位于第三单向阀83和第四单向阀84之间，第二连接口分别与第三单向阀83的出口和第四单向阀84的入口相连，桥式结构组件8的入口位于第二单向阀和第三单向阀之间，桥式结构组件8的入口分别与第二单向阀82的入口和第三单向阀83的入口相连，桥式结构组件8的出口位于第一单向阀81和第四单向阀84之间，桥式结构组件8的出口分别与第一单向阀81的出口和第四单向阀84的出口相连。本申请利用桥式结构组件8中单向阀的方向性和单向阀两侧冷媒的压力差，使得制冷工序和制热工序公用同一热力膨胀阀，且冷媒在热力膨胀阀中的流向相同，有效的降低了系统设计的复杂度，克服了现有技术中双向流热力膨胀阀逆向运行时存在的缺陷。
[0025]其中，在本申请中，电磁阀组件10的第一接口与高压储液器7和板式换热器9之间连接管上的分流口相连，电磁阀组件10的第二接口与板式换热器9的辅路入口相连，板式换热器9的辅路出口与压缩机I的喷液口相连。具体的，如图4所示，电磁阀组件10包括电磁阀101和喷液热力膨胀阀102，所述第一接口位于电磁阀101 —端，电磁阀101的另一端与喷液热力膨胀阀102的入口相连，所第二接口位于喷液热力膨胀阀102的出口。控制器11连接在空调系统的电控箱中，用于控制电磁阀组件10中电磁阀101的开和关。在本申请中，热力膨胀阀5的温度感应机构设置于电磁四通阀2与所述气液分离器6之间的连接管上。喷液热力膨胀阀102的温度感应机构设置于压缩机I和板式换热器9之间的连接管上。
[0026]下面将结合制冷工况和制热工况，对本申请的空气源热泵空调系统的使用过程进行详细描述。
[0027]制冷工况:冷媒在压缩机I中压缩升温升压，接着，通过电磁四通阀2进入翅片换热器4冷凝放热，再进入桥式结构组件8，在桥式结构组件8中由于单向阀的布置使冷媒流入高压储液器7。高压储液器7中的冷媒再经板式换热器9主路入口进入板式换热器，同时，电磁四通阀2从高压储液器7与板式换热器9主路入口之间的连接管上分流出一部分冷媒液体，经喷液热力膨胀阀102节流后由板式换热器9辅路入口进入板式换热器9，与主路的冷媒液体在板式换热器9中换热蒸发后，喷入压缩机I。主路中的冷媒液体在板式换热器9中获得一定的过冷度后，经热力膨胀阀5节流降压进入桥式结构组件8，由于单向阀两侧压力差的作用，冷媒只能进入壳管换热器3，在壳管换热器3中蒸发吸收冷冻水中的热量，以达到制冷的目的。蒸发后的冷媒经电磁四通阀2进入气液分离器6，最后，冷媒再进入压缩机I继续下一热冷循环。由于冷凝放热后主路的冷媒在板式换热器9中继续放热，并获得较大的过冷度，有效的提高了空调系统的制冷量。
[0028]制热工况:冷媒在压缩机I中压缩升温升压，接着，通过电磁四通阀2进入壳管换热器3冷凝加热使用水，以达到制热目的。而后进入桥式结构组件8，在桥式结构组件8中由于单向阀的布置使冷媒流入高压储液器7。高压储液器7中的冷媒经板式换热器9主路入口进入板式换热器9，同时，电磁阀组件10从高压储液器7与板式换热器9主路入口之间的连接管上分流出一部分冷媒液体，经喷液热力膨胀阀5节流后由板式换热器9辅路入口进入板式换热器9，而后与主路冷媒液体在板式换热器9中换热蒸发后，喷入压缩机I。主路中的冷媒液体在板式换热器9中获得一定的过冷度后，经热力膨胀阀5节流降压后，进入桥式结构组件8，由于单向阀两侧压力差的作用，冷媒只能进入翅片换热器4，在翅片换热器4中蒸发吸收环境中的热量。蒸发后的冷媒经电磁四通阀2进入气液分离器6，最后冷媒进入压缩机I继续下一热冷循环。从电磁阀组件10中喷入压缩机I的冷媒，有效的增加了制热工序下压缩机的排气量，提高了空调系统的制热量。同时喷液热力膨胀阀102根据辅路冷媒经过板式换热器9后的过热度控制开度，有效地控制了喷入压缩机I的冷媒量。提高了系统对环境温度和水温变化的适应性。
【权利要求】
1.空气源热泵空调系统，包括压缩机、电磁四通阀、壳管换热器、翅片换热器、热力膨胀阀、气液分离器及高压储液器，所述电磁四通阀的D向与所述压缩机的排气口相连，电磁四通阀的S向经所述气液分离器与压缩机的吸气口相连，电磁四通阀的C向与所述翅片换热器相连，电磁四通阀的E向与所述壳管换热器相连，其特征在于，还包括桥式结构组件、板式换热器、电磁阀组件及控制器，所述桥式结构组件包括顺次相连的第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀及第四单向阀，所述第一单向阀和所述第二单向阀之间具有第一连接口，所述第三单向阀和所述第四单向阀之间具有第二连接口，桥式结构组件的入口位于第二单向阀和第三单向阀之间，桥式结构组件的出口位于第一单向阀和第四单向阀之间，所述第一连接口与翅片换热器相连，所述第二连接口与壳管换热器相连，桥式结构组件的出口通过所述高压储液器与所述板式换热器的主路入口相连，桥式结构组件的入口通过热力膨胀阀与板式换热器的主路出口相连，所述电磁阀组件的第一接口与高压储液器和板式换热器之间连接管上的分流口相连，电磁阀组件的第二接口与板式换热器的辅路入口相连，板式换热器的辅路出口与压缩机的喷液口相连。
2.如权利要求1所述的空气源热泵空调系统，其特征在于，所述第一连接口分别与所述第一单向阀的入口和所述第二单向阀的出口相连，所述第二连接口分别与所述第三单向阀的出口和所述第四单向阀的入口相连，桥式结构组件的入口分别与第二单向阀的入口和第三单向阀的入口相连，桥式结构组件的出口分别与第一单向阀的出口和第四单向阀的出口相连。
3.如权利要求1所述的空气源热泵空调系统，其特征在于，所述电磁阀组件包括电磁阀和喷液热力膨胀阀，所述第一接口位于所述电磁阀一端，电磁阀的另一端与所述喷液热力膨胀阀的入口相连，所述第二接口位于喷液热力膨胀阀的出口。
4.如权利要求1所述的空气源热泵空调系统，其特征在于，所述热力膨胀阀的温度感应机构设置于所述电磁四通阀与所述气液分离器之间的连接管上。
5.如权利要求2所述的空气源热泵空调系统，其特征在于，所述喷液热力膨胀阀的温度感应机构设置于所述压缩机和所述板式换热器之间的连接管上。
【文档编号】F24F13/30GK203757921SQ201420085123
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】陈召强 申请人:四川长虹空调有限公司