制冷剂三通流向转换装置的制作方法

本发明涉及一种制冷剂三通流向转换装置，属于制冷技术领域。

背景技术：

本发明申请人在2016年06月29日获得授权、专利号为201110355023.0的发明专利提出了一种制冷剂三通流向转换装置，其系统组成如图3所示，由图3可知，该转换装置中，第五十一管道51所在的通路，制冷剂只能实现单向流动，由于该通路制冷剂不能实现双向流动，因此使该制冷剂三通流向转换装置可实现的功能少，限制了其在实际中的使用范围。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以使三个通路都可以实现双向流动，且工作稳定、结构简单、可以实现更多转换功能的制冷剂三通流向转换装置。

为了克服上述技术存在的问题，本发明解决技术问题的技术方案是：

一种制冷剂三通流向转换装置，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第二四通阀(80)、第一单向阀(21)、第二单向阀(22)，其特征是：该制冷剂三通流向转换装置还包括流向控制阀(12)、第三单向阀(23)、第四单向阀(24)；

所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)，与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与所述压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连；

所述第二四通阀(80)的共用节点(82)依次通过第六十六管道(66)、所述第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第一单向阀(21)出口端、第一单向阀(21)入口端、第六十一管道(61)，与所述第一四通阀(70)的共用节点(72)相连；

所述第一单向阀(21)出口端和第二单向阀(22)出口端之间的管道与第五十一管道(51)相连；

所述第一四通阀(70)的常开节点(74)与第六十四管道(64)相连；

所述第二四通阀(80)的常开节点(84)与第六十七管道(67)相连；

所述第三单向阀(23)出口端与第六十六管道(66)相连，所述第三单向阀(23)入口端依次通过所述第四单向阀(24)入口端、第四单向阀(24)出口端，与第六十一管道(61)相连；

所述流向控制阀(12)一端与所述第一单向阀(21)出口端和第二单向阀(22)出口端之间的管道相连，所述流向控制阀(12)另一端与所述第三单向阀(23)入口端和第四单向阀(24)入口端之间的管道相连。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1.在工作过程中，三个通路都可以实现双向流动，能根据需要实现更多转换功能；

2.工作稳定、可靠；

3.结构简单，成本低廉；

4.本发明适用于工业和民用领域、具有多种功能的空气源热泵空调设备，特别适用于具有制冷、供暖功能的空气源热泵空调设备。

附图说明

图1是本发明制冷剂三通流向转换装置结构示意图；

图2是本发明实施例1使用制冷剂三通流向转换装置的空气源热泵空调设备结构示意图；

图3是现有技术结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

图1所示为本发明制冷剂三通流向转换装置100的结构示意图，整个装置包括以下组成部分：压缩机构1、第一四通阀70、第二四通阀80、流向控制阀12、第一单向阀21、第二单向阀22、第三单向阀23和第四单向阀24。整个制冷剂三通流向转换装置100的连接方式是：

第一四通阀70的低压节点73通过第六十五管道65与第二四通阀80的低压节点83相连，第一四通阀70的高压节点71依次通过第六十管道60、压缩机构1出口端、压缩机构1入口端、第六十三管道63与所述第一四通阀70的低压节点73和第二四通阀80的低压节点83之间的第六十五管道65相连，所述第二四通阀80的高压节点81通过第五十九管道59与压缩机构1出口端和第一四通阀70的高压节点71之间的第六十管道60相连，所述第二四通阀80的共用节点82依次通过第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第一单向阀21出口端、第一单向阀21入口端、第六十一管道61与第一四通阀70的共用节点72相连，所述第一单向阀21出口端和第二单向阀22出口端之间的管道与第五十一管道51相连，所述第一四通阀70的常开节点74与第六十四管道64相连，所述第二四通阀80的常开节点84与第六十七管道67相连，第三单向阀23出口端与第六十六管道66相连，第三单向阀23入口端依次通过第四单向阀24入口端、第四单向阀24出口端与第六十一管道61相连，流向控制阀12一端与第一单向阀21出口端和第二单向阀22出口端之间的管道相连，流向控制阀12另一端与第三单向阀23入口端和第四单向阀24入口端之间的管道相连。

在本发明图1所示的制冷剂三通流向转换装置100中，第一单向阀21、第二单向阀22、第三单向阀23和第四单向阀24中的任意一个也可以采用电磁阀、具有关断功能的节流机构(例如：电子膨胀阀)或具有关断功能的流量调节机构中的任意一种替代。

在本发明图1所示的制冷剂三通流向转换装置100中，压缩机构1除了可以采用由至少一台压缩机组成的单级压缩机以外，也可以采用由至少一台低压压缩机和至少一台高压压缩机组成的双级压缩，当然也可以采用由至少一台压缩机组成的单机双级压缩方式。

以上所述低压压缩机、高压压缩机中的任意一个或二个同时、可以采用以下压缩机中的任意一种：涡旋压缩机、螺杆压缩机、滚动转子式压缩机、滑片式压缩机、旋叶式压缩机、离心压缩机、数码涡旋压缩机；低压压缩机、高压压缩机中的任意一个或二个同时、也可以是变容量压缩机(例如：变频压缩机、数码涡旋压缩机)，或定速压缩机。

本发明图1所示的制冷剂三通流向转换装置100中，当压缩机构1是由至少一台压缩机组成的单级压缩机时，压缩机构1可以采用以下压缩机中的任意一种：涡旋压缩机、螺杆压缩机、滚动转子式压缩机、滑片式压缩机、旋叶式压缩机、离心压缩机、数码涡旋压缩机；压缩机构1也可以是变容量压缩机(例如：变频压缩机、数码涡旋压缩机)，或定速压缩机；压缩机构1还可以是由至少一台变容量压缩机组成的压缩机组，或者是由至少一台定速压缩机组成的压缩机组；另外，压缩机构1也可以是至少一台变容量压缩机和至少一台定速压缩机组成的压缩机组。

流向控制阀12是电磁阀，特别是常开型的电磁阀.其阀体通常为铜或不锈钢材质；其品牌可以是三花、盾安、日本宫鹭、丹佛斯、卡乐等中的任意一种。

第一四通阀70和第二四通阀80可以采用以下品牌中的任意一种，三花、盾安、日本宫鹭、丹佛斯、卡乐、新三荣等，其阀体材质可以是铜或不锈钢，或碳钢；在换向时，它们都是通过一个小的电磁导阀的通电、断电操作实现换向，或者是电动换向，例如：双稳态电子四通换向阀。

本发明图1所示的制冷剂三通流向转换装置100中，所述的所有管道都是铜管。

通过在图1所示的制冷剂三通流向转换装置100中，增加一个油分离器，可以对制冷剂三通流向转换装置100作进一步的改进，此时，油分离器在系统中的连接方式是：油分离器入口端与压缩机构1出口端相连，油分离器出口端与第六十管道60和第五十九管道59相连。工作时，油分离器的作用是对压缩机构1的排气进行油分离。

通过在图1所示的制冷剂三通流向转换装置100中，增加一个气液分离器，可以作进一步的改进，此时，气液分离器在系统中的连接方式是：气液分离器出口端与压缩机构1入口端相连，气液分离器入口端通过第六十三管道63与第六十五管道65相连。工作时，气液分离器的作用是分离压缩机构1吸气中的制冷剂液体，避免产生液击。

以下所述内容是本发明图1所示的制冷剂三通流向转换装置100在具有制冷、供暖功能的空气源热泵空调设备中应用的一个实施例。

实施例1

如图2所示，本实施例是一种能实现连续供热化霜的空气源热泵空调设备，用于有冬季供暖、夏季制冷需求的场合。

整个设备包括以下组成部分：压缩机构1、第一四通阀70、第二四通阀80、第一节流机构6、第二节流机构7、第三节流机构8、第一室外换热器4、第二室外换热器5、用户换热器3、流向控制阀12。

第一节流机构6、第二节流机构7、第三节流机构8都为电子膨胀阀。流向控制阀12是电磁阀，特别是常开型的电磁阀，其阀体通常为铜或不锈钢材质.

该空气源热泵空调设备在冬季运行过程中，可以实现供暖和连续供暖化霜两个功能。

正常工作时，第一室外换热器4、第二室外换热器5都是热源侧换热器，作为蒸发器，从环境中吸收热量；用户换热器3是用户侧换热器，作为冷凝器，为用户供暖。

各功能下的工作流程分别如下所述。

(1)供暖功能

压缩机构1、第一室外换热器4、第二室外换热器5、用户换热器3都正常工作；第一室外换热器4、第二室外换热器5作为蒸发器，从环境中吸收热量；用户换热器3作为冷凝器，为用户供暖。

第一节流机构6、第二节流机构7正常工作，用于节流，并分别控制通过第一室外换热器4、第二室外换热器5的制冷剂流量.

第三节流机构8全开；流向控制阀12不工作.

工作时，第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70共用节点72相通，第一四通阀70常开节点74与第一四通阀70低压节点73相通。第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80共用节点82相通，第二四通阀80常开节点84与第二四通阀80低压节点83相通。

其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第六十管道60、第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70共用节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端，进入第五十一管道51；

第二路依次经过第六十管道60、第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80共用节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端，也进入第五十一管道51；

两路在第五十一管道51混合后，进入用户换热器3为用户供暖，在其中制冷剂气体放出热量后变成液体，制冷剂液体从用户换热器3出来后，再经过第三节流机构8进入第五十四管道54，又被分成两路；第一路依次经过第一节流机构6、第一室外换热器4、第六十四管道64、第一四通阀70常开节点74、第一四通阀70低压节点73，进入第六十五管道65；另一路依次经过第二节流机构7、第二室外换热器5、第六十七管道67、第二四通阀80常开节点84、第二四通阀80低压节点83，也进入第六十五管道65；两路在第六十五管道65混合后，经过第六十三管道63回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被再次压缩，完成一次循环。

(2)连续供暖化霜功能

在此功能下工作时，流向控制阀12关闭.用户换热器3正常工作，为用户供暖.两组室外换热器交替化霜.其工作过程分别如下.

1)第一室外换热器4被化霜时，第二室外换热器5正常工作，从室外空气中吸热

此时，第一节流机构6、第三节流机构8全开，第二节流机构7正常工作；第二四通阀80不动作，仍维持供暖功能时的状态；

第一四通阀70切换，其四个节点间的连通关系如下：第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70常开节点74相通，第一四通阀70共用节点72与第一四通阀70低压节点73相通.

其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第六十管道60、第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70常开节点74、第六十四管道64、第一室外换热器4、第一节流机构6，进入第五十四管道54；

第二路依次经过第六十管道60、第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80共用节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第五十一管道51，进入用户换热器3为用户供暖，在其中制冷剂气体放出热量后变成液体，制冷剂液体从用户换热器3出来后，再经过第三节流机构8也进入第五十四管道54；两路在第五十四管道54混合后，再依次经过第二节流机构7、第二室外换热器5、第六十七管道67、第二四通阀80常开节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63；再回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被再次压缩，完成一次循环。

2)第二室外换热器5被化霜时，第一室外换热器4正常工作，从室外空气中吸热

此时，第二节流机构7、第三节流机构8全开，第一节流机构6正常工作；第一四通阀70不动作，仍维持供暖功能时的状态；

第二四通阀80切换，其四个节点间的连通关系如下：第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80常开节点84相通，第二四通阀80共用节点82与第二四通阀80低压节点83相通.

其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第六十管道60、第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70共用节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端、第五十一管道51，进入用户换热器3为用户供暖，在其中制冷剂气体放出热量后变成液体，制冷剂液体从用户换热器3出来后，经过第三节流机构8进入第五十四管道54；第二路依次经过第六十管道60、第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80常开节点84、第六十七管道67、第二室外换热器5、第二节流机构7，也进入第五十四管道54；两路在第五十四管道54混合后，再依次经过第一节流机构6、第一室外换热器4、第六十四管道64、第一四通阀70常开节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65、第六十三管道63；再回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被再次压缩，完成一次循环。

(3)夏季制冷功能

压缩机构1、第一室外换热器4、第二室外换热器5、用户换热器3都正常工作；第一室外换热器4、第二室外换热器5作为冷凝器，向环境中排放制冷产生的冷凝热；用户换热器3作为蒸发器，为用户供冷。

第一节流机构6、第二节流机构7全开；第三节流机构8正常工作；

流向控制阀12全开.

工作时，第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70常开节点74相通，第一四通阀70共用节点72与第一四通阀70低压节点73相通。第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80常开节点84相通，第二四通阀80共用节点82与第二四通阀80低压节点83相通。

其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第六十管道60、第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70常开节点74、第六十四管道64、第一室外换热器4、第一节流机构6，进入第五十四管道54；

第二路依次经过第六十管道60、第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80常开节点84、第六十七管道67、第二室外换热器5、第二节流机构7，也进入第五十四管道54；两路在第五十四管道54混合后，再依次经过第三节流机构8、用户换热器3、第五十一管道51、流向控制阀12，又被分成两路；

第一路依次经过第四单向阀24入口端、第四单向阀24出口端、第六十一管道61、第一四通阀70共用节点72、第一四通阀70低压节点73，进入第六十五管道65；

第二路依次经过第三单向阀23入口端、第三单向阀23出口端、第六十六管道66、第二四通阀80共用节点82、第二四通阀80低压节点83，也进入第六十五管道65；两路在第六十五管道65混合后，再经过第六十三管道63回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被再次压缩，完成一次循环。

本发明上述所有实施例的方案中，第一室外换热器4、第二室外换热器5或用户换热器3中的任意一个除了可以是制冷剂-空气换热器以外，也可以是制冷剂-水换热器或其它种类的换热器；作为制冷剂-水换热器时，可采用容积式换热器、板式换热器、壳管式换热器或套管式换热器中的任意一种。第一室外换热器4、第二室外换热器5或用户换热器3中的任意一个作为制冷剂-空气换热器时，通常采用翅片式换热器，所述翅片式换热器的翅片一般为铝或铝合金材质，在一些特殊的场合也使用铜材质。

本发明上述所有实施例的方案中，第一节流机构6、第二节流机构7、第三节流机构8中的的一个或多个、甚至所有节流机构都能够采用具有关断功能的节流机构(例如：电子膨胀阀，其品牌可以是三花、盾安、日本宫鹭、丹佛斯、卡乐等中的任意一种)所替代。