专利名称：一种超低温热泵空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气源热泵空调领域，尤其涉及到在室外超低温工况下拥 有良好制热效果的超低温热泵空调系统。
背景技术：
目前，市场上销售的普通空气源热泵空调，在室外低温的工况下，制 热量衰减十分严重，甚至无法正常启动运行；因此在我国北方寒冷地区普 通空气源热泵空调基本上只能在过渡季节使用， 一旦进入在寒冷的严冬季 节普通空气源热泵空调几乎无法满足基本的供热需求。众所周知，在我国 北方传统的集中供暖方式以燃煤、燃气为主，而这种供暖方式无论在节能、 环保还是在安全方面都无法达到社会发展的要求。所以需要开发一种能够 在严寒的冬季正常运转的超低温热泵空调用来取代我国北方传统的集中供 暖方式。
发明内容
本发明的目在于提供一种能够在室外低温工况下正常启动运行并拥有 良好制热效果的超低温热泵空调系统。
本发明的目是通过如下技术方案实现的
一种超低温热泵空调系统，包括压縮机、主节流部件、室内外换热器、 气液分离器、四通阀、电磁阀，各个零部件之间通过管线连接；其特征在 于，所述系统还包括至少一闪蒸器组件，所述闪蒸器组件的一出口通过管 线与所述压縮机的吸气口相连。
所述压縮机有第一吸气口和第二个吸气口两个吸气口，所述闪蒸器组
件的一出口通过管线与所述压缩机的第二个吸气口相连。
所述闪蒸器组件包括一闪蒸器，所述闪蒸器包括一进气口、 一蒸汽出 口、 一液体出口，所述液体出口位于所述闪蒸器的底部；所述进气口和蒸 汽出口位于所述闪蒸器的上部。
所述闪蒸器组件还包括接在所述闪蒸器进气口前的第一节流部件和接 在所述闪蒸器液体出口后的第二节流部件。
所述第一节流部件由一节流装置和一正向导通的单向阀串接而成；所 述第二节流部件采用至少一路由一节流装置和一电磁阀串接后的通道与另 一节流装置并联，然后再与一正向导通的单向阀串接而成。
本发明采用增强型喷气涡旋压縮机以及蒸气喷射系统。在正常工况下 与普通热泵空调相同进行制冷、制热运行；在低温工况制热运行时，利用闪 蒸器喷射制冷剂，使压縮机能吸入更多制冷剂，实现准双级压縮,提高制热 量和能效比，同时又保持较低的压缩比和排气温度，空调运行稳定可靠；本 发明可以克服现有热泵空调在室外低温工况下制热量衰减严重的问题，可 用来取代我国北方传统的集中供暖方式。
图1是超低温热泵系统实施例一的原理示意图2是超低温热泵系统制热运行压焓图3是超低温热泵系统实施例二的原理示意图4为闪蒸器结构局部剖视示意图。
图5为图4的A向局部放大图。
具体实施方式
实施例一
如图1、 4、 5所示，其中图1的虚线框内部分表示超低温热泵系统， 图中带箭头的实线表示热泵系统制热时制冷剂的流向。 一种超低温热泵空 调系统，包括喷气增焓涡旋压縮机11、闪蒸器组件、主节流部件、气液分
离器15、四通阀16、室外换热器17、室内换热器19;各个零部件之间通
过铜管连接在一起组成整套超低温热泵空调系统。其中，所述压缩机ll具
有第一吸气口 lll和第二个吸气口 112两个吸气口。
所述闪蒸器组件包括一闪蒸器12、四个节流装置13和二个单向阀14、 二电磁阀18。所述闪蒸器12为一中空容器，包括一进气口 121、 一蒸汽出 口 122、 一液体出口 123，所述液体出口 123位于所述闪蒸器12的底部； 所述进气口 121和蒸汽出口 122位于所述闪蒸器12的上部；所述进气口 121 通过一管道124延伸至所述闪蒸器12沿高度方向的中部偏下处；所述管道 124的开口位于靠近其下端部的侧壁上。
所述闪蒸器组件的内部连接关系为所述闪蒸器12的所述进气口 121 前接有由一节流装置13和一正向导通的单向阀14串接而成的第一节流部 件；所述闪蒸器12的所述液体出口 123后接有采用两路由一节流装置13 和一电磁阀18串接的通道并联后再与另一节流装置13并联，然后再与一 正向导通的单向阀14串接而成的第二节流部件；当然根据控制制冷剂流量 和制冷剂过冷度的精确度的需要，可以釆用一路或多路由一节流装置13和 一电磁阀18串接的通道并联后再与另一节流装置13并联，然后再与一正 向导通的单向阀14串接而成第二节流部件。由一节流装置13和一电磁阀 18串接的通道可以被一电子膨胀阀取代。第一节流部件和第二节流部件也 可以分别被一个电子膨胀阀代替。
所述闪蒸器组件对外通过所述闪蒸器12的所述蒸汽出口 122利用管路 与所述压縮机ll的第二吸气口 112相连、通过第一串接部件与所述主节流 部件的一端并接后接入所述的室内换热器19的一端(以制冷模式作为定义 标准，该端为室内换热器19的进口端)、通过所述第二串接部件与所述主 节流部件的另一端并接后接入所述的室外换热器17的一端(以制冷模式作 为定义标准，该端为室外换热器17的出口端)。在本实施例中，所述主节 流部件由主节流装置13A和主单向阔14A串接而成，所述主节流装置13A 的一端与所述主单向阀14A的反向端相连；当然，所述主节流部件也可以 是一电子膨胀阀。
所述闪蒸器12的作用原理为经初步节流的制冷剂蒸汽进入闪蒸器之 后，液体在闪蒸器下部积聚，并通过位于底部的出液口流出闪蒸器，后续 经过节流装置节流后进入室外换热器，而闪蒸器中的气体侧通过上部的出 口流入压縮机第二吸气口。
下面通过图2介绍本发明的工作过程，图1中1-9是与图2中对应的状 态点。系统在室外低温工况下制热运行时，所述压縮机ll把从室外机换热 器17蒸发出来的低温低压的制冷剂气体(状态点1)压縮到中间压力的状 态点2，在压縮机11的涡旋盘内与从压縮机第二吸气口 112吸入的中间压 力的气体(状态点9)混合到状态点10，然后继续被压縮机11压縮为高温 高压的气体(状态点3)，高温高压的制冷剂气体在室内机换热器19内被冷 却冷凝为高温高压的制冷剂液体(状态点4)，高压液体被节流装置13节流 为中间压力的气液混合物(状态点5)后进入闪蒸器12，在闪蒸器12内一 部分制冷剂闪蒸为中间压力的制冷剂气体(状态点9)被压縮机第二吸气口 112吸入，闪蒸器12内另一部分制冷剂则被过冷为中间压力的过冷液体(状 态点7)被节流到状态点8，然后进入室外机换热器蒸发到状态点1被压縮 机第一吸气口 111吸入，完成一个制热循环。
整个超低温热泵空调系统的主要原理制热循环时，将从室内换热器 出来的制冷剂进行初步节流， 一部分制冷剂气化从而使另一部分制冷剂过 冷度增加，改善整个循环制冷剂的过冷度，同时增加压縮机的吸气量，提 高整个系统的制热量和能效比。
所述超低温热泵空调系统的节流装置包括但不限于以下方式膨胀阀、 毛细管等。所述空调系统采用智能化霜模式，可以做到"无霜不化"的地 步，低温条件下，制热效果较普通热泵空调效果更好使机组化霜次数大大 减少，机组运行制热效果更高，更加节能。
实施例二
如图3所示，为本实施例的原理示意图；从图中可知，本实施例与第
一实施例的区别在于，本实施例中，由三组并联的闪蒸器组件代替原有的 一组闪蒸器组件，并且在第二、三两组闪蒸器组件的中还在所述闪蒸器的
所述进气口 121前串接有电磁阀。其中A点的电磁阀也可以放在B点；a 点的单向阀可以放在b点以及c点。
含多个闪蒸器的低温热泵原理制热循环时，将从室内换热器出来的制 冷剂进行初步节流， 一部分制冷剂气化从而使另一部分制冷剂过冷度增加， 增加多个闪蒸器能够更精确地调节闪蒸制冷剂的量，更精确的控制整个循 环制冷剂的过冷度，同时增加压縮机的吸气量，提高了压縮机提高整个系 统的制热量和能效比。
实施例三
本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例中，所述压縮机只有一 个吸气口，所述闪蒸器12的所述蒸汽出口 122通过管路与所述压縮机11 的吸气口 lll相连;相当于在压縮机ll的吸气口将从所述闪蒸器12蒸汽出 口 122出来的中间压力的气体(状态点9)和然后进入从室外机换热器17 蒸发到状态点1的气体先混合，然后再吸入。提高了压縮机的吸气温度， 改善了整个系统的制热量和能效比。
本发明通过上述实施例对本发明的技术方案作了介绍，这不能认为是 对本发明保护范围的一种限制；因为本发明还有一些显而易见的改变或者 改进，如增加或者减少所述闪蒸器组件的个数，改变所述闪蒸器12前后的 单向阀或者节流元件或者电磁阀的位置或个数等；用相同功能和作用的器 件代替所述闪蒸器等；因此本技术领域的相关人员对本发明做出的任何不 涉及到基本结构的连接方式形状改变或零部件替换也应该落入本发明权利 要求的保护范围。
权利要求
1、一种超低温热泵空调系统，包括压缩机、主节流部件、室内外换热器、气液分离器、四通阀、电磁阀，各个零部件之间通过管线连接；其特征在于，所述系统还包括至少一闪蒸器组件，所述闪蒸器组件的一出口通过管线与所述压缩机的吸气口相连。
2、 根据权利要求1所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述 压縮机有第一吸气口和第二个吸气口两个吸气口 ，所述闪蒸器组件的 一出口通过管线与所述压縮机的第二个吸气口相连。
3、 根据权利要求1或2所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于， 所述闪蒸器组件包括一闪蒸器，所述闪蒸器包括一进气口、 一蒸汽出 口、 一液体出口，所述液体出口位于所述闪蒸器的底部；所述进气口 和蒸汽出口位于所述闪蒸器的上部。
4、 根据权利要求3所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述 闪蒸器组件还包括接在所述闪蒸器进气口前的第一节流部件和接在 所述闪蒸器液体出口后的第二节流部件。
5、 根据权利要求4所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述 第一节流部件由一节流装置和一正向导通的单向阀串接而成；所述第 二节流部件采用至少一路由一节流装置和一电磁阀串接后的通道与 另一节流装置并联，然后再与一正向导通的单向阀串接而成。
6、 根据权利要求4所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述 闪蒸器组件通过第一节流部件与所述主节流部件的一端并接后接入 所述的室内换热器的一端；通过所述第二节流部件与所述主节流部件 的另一端并接后接入所述的室外换热器的一端。
7、 根据权利要求3所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述 闪蒸器组件是通过所述闪蒸器的蒸汽出口利用管线与所述压縮机的 吸气口相连。
8、 根据权利要求3所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述进气口通过一管线延伸至所述闪蒸器沿高度方向的中部偏下处。
9、 根据权利要求8所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述 管线的开口位于靠近其下端部的侧壁上。
10、 根据权利要求1或2所述的一种超低温热泵空调系统，其特征在于，所述系统包括多个并联的所述闪蒸器组件。
全文摘要
本发明涉及一种在室外超低温工况下拥有良好制热效果的超低温热泵空调系统。该系统包括压缩机、主节流部件、室内外换热器、气液分离器、四通阀、电磁阀，各个零部件之间通过管线连接；所述系统还包括至少一闪蒸器组件，所述闪蒸器组件的一出口通过管线与所述压缩机的吸气口相连。本发明采用增强型喷气涡旋压缩机以及蒸气喷射系统。在低温工况制热运行时，利用闪蒸器喷射制冷剂，使压缩机能吸入更多制冷剂，实现准双级压缩，提高制热量和能效比，同时又保持较低的压缩比和排气温度，空调运行稳定可靠。
文档编号F25B13/00GK101165438SQ20061012300
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月21日 优先权日2006年10月21日
发明者刘北泉, 孟宪运, 辉 张, 超 文, 伟 陈, 辉 黄 申请人:珠海格力电器股份有限公司