风冷热泵换热系统的制作方法

本实用新型涉及换热技术领域，特别是涉及一种风冷热泵换热系统。

背景技术：

风冷热泵换热系统应用于热水器或其他需要进行换热的装置中，用于对水进行换热，以得到所需热水或冷水。

常见的风冷热泵换热系统包括换热循环路、换热器、气液分离器以及换向阀，换热器用于与外界进行换热；气液分离器放置于换向阀与压缩机的吸气口之间，用于防止因回液造成的压缩机损坏。

但制冷状态下极少造成回液，换热循环路上气液分离器的存在，易导致制冷状态下因气液分离器的自身压降而造成压缩机吸气蒸发温度的损失，使制冷状态下机组性能下降；并且，并不是所有的制热状态都会造成机组回液，在工况突变、节流装置来不及调节的情况下才会造成机组回液，大部分稳定的制热状态是不会造成机组回液的，此时气液分离器的存在也会不可避免的因为自身压降的存在导致机组制热性能降低。

技术实现要素：

有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种机组性能高、温度损失小且能防止回液的风冷热泵换热系统。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种风冷热泵换热系统，包括换热循环路、压缩机、换向阀以及气液分离路；所述压缩机、所述换向阀及所述气液分离路串联设置于所述换热循环路上，且所述气液分离路设于所述压缩机吸气口与所述换向阀之间；所述风冷热泵换热系统还包括控制阀流路；所述控制阀流路与所述气液分离路并联连接，且所述控制阀流路设于所述压缩机吸气口和所述换向阀之间；

当所述风冷热泵换热系统处于第一状态时，所述控制阀流路关闭，经过所述换向阀流出的介质通过所述气液分离路回到所述压缩机内；

当所述风冷热泵换热系统处于第二状态时，所述控制阀流路开启，经过所述换向阀流出的气态介质通过所述控制阀流路直接回到所述压缩机内。

在本申请中，控制阀流路与气液分离路并联连接，且控制阀流路设于压缩机吸气口和换向阀之间；在制冷或者制热模式下，当检测到处于第一状态时，控制阀流路关闭，使制冷剂只能进入气液分离路进行充分分离，防止回液，起到保护压缩机机组的作用；当检测到处于第二状态时，控制阀流路流通，使介质制冷剂能够直接通过控制阀流路回到压缩机吸气口，提高机组性能；避免在第二状态下制冷剂还进入气液分离路，因气液分离路的压降造成额外的蒸发温度损失，使机组性能大大降低。

在其中一个实施例中，所述控制阀流路设有电磁阀，用于控制所述控制阀流路的开启或者关闭。

如此设置，当风冷热泵换热系统检测到处于第一状态时，控制关闭电磁阀，使控制阀流路关闭，经过换向阀流出的介质通过气液分离路回到压缩机内；当风冷热泵换热系统检测到处于第二状态时，控制打开电磁阀，使控制阀流路开启，经过换向阀流出的介质通过控制阀流路直接回到压缩机内。

在其中一个实施例中，所述气液分离路上设有气液分离器，所述气液分离器用于所述换热循环路中气、液介质的分离。

如此设置，气液分离器用于换热循环路中气、液介质的分离。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括第一换热器，所述第一换热器与所述压缩机、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，用于与外界进行换热。

如此设置，第一换热器用于与外界进行换热，在制热模式下，起到蒸发器的作用，在制冷模式下，起到冷凝器的作用。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括第二换热器，所述第二换热器与所述压缩机、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，用于与水进行换热。

如此设置，第二换热器用于与水进行换热，给所需之处供给热水或者冷水。

在其中一个实施例中，所述风冷热泵换热系统还包括节流元件，所述节流元件与所述第一换热器、所述换向阀串联地设于所述换热循环路中，且所述节流元件设于所述第一换热器与所述第二换热器之间。

如此设置，节流元件用于将介质状态转化为低温低压的介质。

在其中一个实施例中，所述节流元件为电子膨胀阀。

在其中一个实施例中，所述节流元件为热力膨胀阀。

如此设置，连接方便成本低，且能起到相同节流效果。

在其中一个实施例中，所述换向阀为四通阀。

如此设置，四通阀在制冷模式与制热模式下使用时转换流路较为方便。

在其中一个实施例中，所述第一换热器的数量为多个，且多个所述第一换热器串联地设于所述换热循环路中。

如此设置，增加第一换热器的数量能够增大换热面积与换热效率。

与现有技术相比，本申请提供的一种风冷热泵换热系统，控制阀流路与气液分离路并联连接，且控制阀流路设于压缩机吸气口和换向阀之间；在制冷或者制热模式下，当检测到处于第一状态时，控制阀流路关闭，使制冷剂只能进入气液分离路进行充分分离，防止回液，起到保护作用；当检测到处于第二状态时，控制阀流路流通，使介质制冷剂能够直接通过控制阀流路回到压缩机吸气口，提高机组性能；避免在正常状态下制冷剂还进入气液分离路，因气液分离路的压降造成额外的蒸发温度损失，使机组性能大大降低。

附图说明

图1为本申请提供的风冷热泵换热系统的示意图。

图2为本申请提供的制冷模式下的风冷热泵换热系统的示意图。

图3为本申请提供的制热模式下的风冷热泵换热系统的示意图。

图中，100、风冷热泵换热系统；10、换热循环路；20、压缩机；30、换向阀；40、气液分离路；41、气液分离器；50、控制阀流路；51、电磁阀；60、第一换热器；70、第二换热器；80、节流元件；90、进水管；91、出水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-图3所示，本实用新型提供一种风冷热泵换热系统100，该风冷热泵换热系统100应用于热水器等需要进行换热来供给所需的装置中，用于对水进行加热或者降温。

请参阅图1，图1为本实用新型一实施方式中的风冷热泵换热系统100的示意图，该风冷热泵换热系统100包括换热循环路10、压缩机20、换向阀30以及气液分离路40；压缩机20、换向阀30及气液分离路40串联设置于换热循环路10上，且气液分离路40设于压缩机20吸气口与换向阀30之间，气液分离路40用于对介质进行气、液分离，得到所需的气态介质；

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括控制阀流路50；控制阀流路50与气液分离路40并联连接，且控制阀流路50设于压缩机20吸气口和换向阀30之间，控制阀流路50能够在风冷热泵换热系统100检测到的不同状态下开启或者关闭，以允许或者阻断介质的流通；当风冷热泵换热系统100处于第一状态时，控制阀流路50关闭，经过换向阀30流出的介质通过气液分离路40回到压缩机20内；当风冷热泵换热系统100处于第二状态时，控制阀流路50开启，经过换向阀30流出的介质通过控制阀流路50直接回到压缩机20内。

需要说明的是，第一状态是指压缩机20的回液状态，即回到压缩机20的制冷剂气体中混有液体；在本实施例中，此状态通过在风冷热泵换热系统100的压缩机20出气口安装温度传感器及压力传感器来判断排气过热度的温度，当排气过热度大于等于设定好的温度值时，此时判断为风冷热泵换热系统100处于第一状态，将关闭控制阀流路50；在本实施例中，设定的温度值为15℃，当然，在其他实施例中，也可以根据不同机组情况和运作环境来设定不同的温度值，如温度值也可以为15.5℃、16℃、16.5℃、17℃等；

还需要说明的是，第二状态是指压缩机20的正常状态，即压缩机20不处于回液状态，即回到压缩机20的制冷剂气体中未混有液体；此时，当排气过热度小于设定好的温度值时，此时判断为风冷热泵换热系统100处于第二状态，将打开控制阀流路50；

在其他实施例中，也可以通过其他方式判断风冷热泵换热系统100处于第一状态还是第二状态，如可以在压缩机20的吸气口安装温度传感器以及压力传感器来判断吸气过热度的温度，当吸气过热度大于等于设定好的温度值时，此时判断为风冷热泵换热系统100处于第一状态，将关闭控制阀流路50；当吸气过热度小于设定好的温度值时，此时判断为风冷热泵换热系统100处于第二状态，将开启控制阀流路50；或者，还可以在压缩机20出气口安装温度传感器来判断压缩机20的排气温度，当排气温度大于等于设定好的温度值时，此时判断为风冷热泵换热系统100处于第一状态，将关闭控制阀流路50；当排气温度小于设定好的温度值时，此时判断为风冷热泵换热系统100处于第二状态，将开启控制阀流路50。

无论在制冷模式还是制热模式下，当检测到处于第一状态时，控制阀流路50关闭，使制冷剂只能进入气液分离路40进行充分分离，防止回液，起到保护压缩机20机组的作用；当检测到处于第二状态时，控制阀流路50流通，使气态制冷剂能够直接通过控制阀流路50回到压缩机20吸气口，提高机组性能；避免在此情况下制冷剂还进入气液分离路40，因气液分离路40的压降造成额外的蒸发温度损失，使机组性能大大降低。

优选地，在本申请中，换向阀30为四通阀，四通阀在制冷模式与制热模式下使用时转换流路较为方便。当然，在其他实施例中，换向阀12还可以为五通阀不等，其可以根据系统需求而设置。

具体地，气液分离路40上设有气液分离器41，气液分离器41用于换热循环路10中气、液介质的分离，起到防止回液的保护作用；当检测到处于第一状态时，此时的气、液混合介质流入气液分离器41中进行分离，将分离后得到的气态介质排出，防止回液。

具体地，控制阀流路50设有电磁阀51，用于控制控制阀流路50的开启或者关闭；当风冷热泵换热系统100检测到处于第一状态时，控制关闭电磁阀51，使控制阀流路50关闭，经过换向阀30流出的介质通过气液分离路40回到压缩机20内；当风冷热泵换热系统100检测到处于第二状态时，控制打开电磁阀51，使控制阀流路50开启，经过换向阀30流出的介质通过控制阀流路50直接回到压缩机20内。

如图1-图3所示，风冷热泵换热系统100还包括第一换热器60，第一换热器60与压缩机20、换向阀30串联地设于换热循环路10中，用于与外界进行换热，在制热模式下，起到蒸发器的作用，在制冷模式下，起到冷凝器的作用。

优选地，第一换热器60的数量为多个，且多个第一换热器60串联地设于换热循环路10中，可以理解的是，设置多个串联设置的第一换热器60，能够增大换热面积，提高换热效率；作为优选地，在本申请中，第一换热器60的数量为两个，当然，在其他实施例中，第一换热器60的数量也可以为其他个数，如三个、四个或者五个。

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括第二换热器70，第二换热器70与压缩机20、换向阀30串联地设于换热循环路10中，用于与水进行换热，给所需之处供给热水或者冷水。

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括节流元件80，节流元件80与第一换热器60、换向阀30串联地设于换热循环路10中，且节流元件80设于第一换热器60与第二换热器70之间，用于节流，将介质状态转化为低温低压的介质。

优选地，在本实施例中，节流元件80为电子膨胀阀，其不仅连接方便、成本低，且节流效果好。当然，在其他实施例中，节流元件80还可以是热力膨胀阀等能够起到相同作用的节流元件80。

进一步地，风冷热泵换热系统100还包括进水管90与出水管91，进水管90与出水管91分别连接第二换热器70，且进水管90中的水经与第二换热器70换热后，从出水管91流出,从而得到相应的热水或者冷水。

在本申请中，当风冷热泵换热系统100检测到处于第一状态时，关闭电磁阀51，使控制阀流路50关闭，经过换向阀30流出的介质进入气液分离路40中的气液分离器41，经气液分离器41分离后回到压缩机20内；当风冷热泵换热系统100检测到处于第二状态时，开启电磁阀51，使控制阀流路50流通，经过换向阀30流出的气态介质通过控制阀流路50直接回到压缩机20内。

如图2所示，图2为制冷模式下介质的流通方向，当风冷热泵换热系统100检测到处于第一状态时，关闭电磁阀51，使电磁阀51流路关闭，换热循环路10中的低温低压流体介质经四通阀直接流进气液分离器41，气液分离器41进行气液分离，得到的低温低压气态流体介质再流入压缩机20吸气口，从压缩机20出气口流出的高温高压流体介质进入第一换热器60放热得到低温流体介质，再进入第二换热器70进行换热，从而使出水管91排出冷水。

当风冷热泵换热系统100检测到处于第二状态时，打开电磁阀51，使电磁阀51流路流通；换热循环路10中的低压气态介质经四通阀直接流进电磁阀51流路，再流入压缩机20吸气口，从压缩机20出气口流出的高温高压流体介质进入第一换热器60放热得到低温流体介质，再进入第二换热器70进行换热，从而使出水管91排出冷水。

如图3所示，图3为制热模式下介质的流通方向，当风冷热泵换热系统100检测到处于第一状态时，关闭电磁阀51，使电磁阀51流路关闭，换热循环路10中的低温低压流体介质经四通阀直接流进气液分离器41，气液分离器41进行气液分离，得到的低温低压气态流体介质再流入压缩机20吸气口，从压缩机20出气口流出的高温高压流体介质进入第二换热器70进行换热，从而使出水管91排出热水。

当风冷热泵换热系统100检测到处于第二状态时，打开电磁阀51，使电磁阀51流路流通；换热循环路10中的经第一换热器60流出的低温气态介质经四通阀直接流进电磁阀51流路，再流入压缩机20吸气口，从压缩机20出气口流出的高温高压流体介质进入第二换热器70进行换热，从而使出水管91排出热水。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。