熱泵系統的制作方法

熱泵系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱泵系統，包括壓縮機、四通閥、室外換熱器、室內換熱器、氣液分離器、第一和第二控制閥。壓縮機的排氣口與四通閥的排氣接口相連。室外換熱器與四通閥的室外換熱器接口相連。室內換熱器分別與室外換熱器和四通閥的室內換熱器接口相連。多個氣液分離器串聯設置且位于兩側的兩個分別與四通閥的吸氣接口和壓縮機的吸氣口相連。每個第一控制閥的一端與壓縮機的吸氣口相連，每個第一控制閥的另一端與任意相鄰兩個氣液分離器中、距離四通閥的吸氣接口較近的一個氣液分離器的出口相連。每個第二控制閥的兩端分別與任意相鄰兩個氣液分離器相連。本發明的熱泵系統實現了一級或多級氣液分離，提高了系統的可靠性，改善了壓縮機液擊現象。
【專利說明】熱泵系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及空調【技術領域】，具體而言，涉及一種熱泵系統。

【背景技術】
[0002] 傳統的熱泵系統只有一個氣液分離器，四通閥排出的冷媒經過該氣液分離器后直 接流回壓縮機。但是，這種傳統的熱泵系統在除霜運行時容易引起壓縮機液擊現象，給壓縮 機和系統會造成一定損傷，降低壓縮機和系統的壽命，增加維護和使用成本。而且，對于大 匹數的熱泵系統，往往需要很大容積的氣液分離器，導致熱泵系統的整機體積過大，而且分 離效果有限，系統運行的安全性較差。


【發明內容】

[0003] 本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的 在于提出一種熱泵系統，該熱泵系統實現了一級或多級氣液分離，從而提高了系統的可靠 性，改善了壓縮機液擊現象。
[0004] 根據本發明的熱泵系統，包括：壓縮機，壓縮機具有吸氣口和排氣口；四通閥，四 通閥具有吸氣接口、排氣接口、室外換熱器接口和室內換熱器接口，其中壓縮機的排氣口與 四通閥的排氣接口相連；室外換熱器，室外換熱器的一端與四通閥的室外換熱器接口相連； 室內換熱器，室內換熱器的兩端分別與室外換熱器的另一端和四通閥的室內換熱器接口相 連；多個氣液分離器，多個氣液分離器串聯設置且多個氣液分離器中位于兩側的兩個氣液 分離器分別與四通閥的吸氣接口和壓縮機的吸氣口相連，每個氣液分離器均具有進口和出 口；至少一個第一控制閥，每個第一控制閥的一端與壓縮機的吸氣口相連，每個第一控制閥 的另一端與任意相鄰兩個氣液分離器中、距離四通閥的吸氣接口較近的一個氣液分離器的 出口相連；以及至少一個第二控制閥，所述至少一個第二控制閥將所述多個氣液分離器依 次串聯連接。。
[0005] 根據本發明實施例的熱泵系統，通過將傳統的一個大的氣液分離器改進成串聯設 置的多個氣液分離器，從而根據需要可實現一級或多級氣液分離的功能，提高了系統可靠 性，大大改善了空調機除霜時壓縮機的液擊現象。此外，具有該多級氣液分離系統的熱泵系 統能夠根據整機結構靈活設計布局，降低整機設計、生產和維修的難度。
[0006] 另外，根據本發明的熱泵系統還具有如下附加技術特征：
[0007] 根據本發明的一個實施例，多個氣液分離器的容積均相等。
[0008] 根據本發明的一個實施例，多個氣液分離器的容積不等。
[0009] 根據本發明的一個實施例，多個氣液分離器的容積按照從四通閥的吸氣接口朝向 壓縮機的吸氣口的方向逐漸減小。
[0010] 根據本發明的一個實施例，第一控制閥和第二控制閥均為電磁閥。
[0011] 根據本發明的一個實施例，多個氣液分離器包括第一氣液分離器和第二氣液分離 器，第一氣液分離器的進口與四通閥的吸氣接口相連，第一氣液分離器的出口與第二氣液 分離器的進口相連，第二氣液分離器的出口與壓縮機的吸氣口相連；第一控制閥為一個，第 一控制閥的一端與吸氣口相連，第一控制閥的另一端與第一氣液分離器的出口相連；第二 控制閥為一個，第二控制閥的一端連接在第一控制閥與第一氣液分離器的出口之間，第二 控制閥的另一端與第二氣液分離器的進口相連。
[0012] 根據本發明的一個實施例，第一氣液分離器的容積與第二氣液分離器的容積相 等。
[0013] 根據本發明的一個實施例，第一氣液分離器的容積與第二氣液分離器的容積不 等。
[0014] 根據本發明的一個實施例，第一氣液分離器的容積大于第二氣液分離器的容積。
[0015] 本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中 ：
[0017] 圖1是根據本發明一個實施例的熱泵系統的示意圖。
[0018] 附圖標號列表：
[0019] 100、熱泵系統；1、氣液分離器；11、第一氣液分離器；12、第二氣液分離器；2、第一 控制閥；4、第二控制閥；5、油分離器；6、壓縮機；61、吸氣口；62、排氣口；7、四通閥；71、室 外換熱器接口；72、排氣接口；73、室內換熱器接口；74、吸氣接口；8、室外換熱器；9、節流部 件；10、室內換熱器；13、除霜電磁閥

【具體實施方式】
[0020] 下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0021] 在本發明的描述中，需要理解的是，術語"中心"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"堅直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"等指示的方位或位置關系為基于 附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所 指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發 明的限制。此外，術語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要 性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示 或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，"多個"的含義 是兩個或兩個以上。
[0022] 在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語"安裝"、"相 連"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可 以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本 發明中的具體含義。
[0023] 下面參考圖1描述根據本發明實施例的熱泵系統100。
[0024] 根據本發明實施例的一種熱泵系統100,如圖1所示，包括：壓縮機6、四通閥7、室 外換熱器8、室內換熱器10、至少一個氣液分離器1、至少一個第一控制閥2和多個第二控制 閥4。
[0025] 其中壓縮機6具有吸氣口 61和排氣口 62。熱泵系統100中的冷媒經過吸氣口 61 被吸進壓縮機6的壓縮腔中且在該壓縮腔中被壓縮，變成高溫高壓的冷媒氣體，再通過壓 縮機6的排氣口 62排出壓縮機6。
[0026] 如圖1所示，四通閥7具有吸氣接口 74、排氣接口 72、室外換熱器接口 71和室內 換熱器接口 73。四通閥7-般可具有兩種工作模式：掉電模式和上電模式。例如，當四通 閥7處于掉電模式時，室外換熱器接口 71和排氣接口 72連通，室內換熱器接口 73和吸氣 接口 74連通。當四通閥7處于上電模式時，排氣接口 72和室內換熱器接口 73連通，室外 換熱器接口 71和吸氣接口 74連通。
[0027] 如圖1所示，壓縮機6的排氣口 62與四通閥7的排氣接口 72相連，需要說明，這 里排氣口 62與排氣接口 72相連應當作廣義理解，即可以并非是直接相連，例如在本發明的 一個實施例中，排氣口 62與排氣接口 72之間還設有油分離器5,也就是說，壓縮機6的排氣 口 62是通過油分離器5與四通閥7的排氣接口 72間接相連的。其中，油分離器5已為現 有技術，因此這里就不進行詳細描述。
[0028] 參照圖1，室外換熱器8的一端與四通閥7的室外換熱器接口 71相連。其中，室外 換熱器8可為冷凝器。室內換熱器10的兩端分別與室外換熱器8的另一端和四通閥7的 室內換熱器接口 73相連。其中，室內換熱器10可以為蒸發器。如圖1所示，在室外換熱器 8和室內換熱器10之間還可設有節流部件9。可以理解的是，室外換熱器8、室內換熱器10 和節流部件9均為現有技術且為本領域的普通技術人員所熟知，因此這里不再一一詳細說 明。
[0029] 每個氣液分離器1均具有進口和出口，并且多個氣液分離器1串聯設置，也就是 說，后一個氣液分離器1的進口連接前一個氣液分離器1的出口。
[0030] 多個氣液分離器1中位于兩側的兩個氣液分離器1分別與四通閥7的吸氣接口 74 和壓縮機6的吸氣口 61相連。也就是說，多個氣液分離器1中位于兩側的兩個氣液分離器 1中、靠近四通閥7的一個氣液分離器1的進口與四通閥7的吸氣接口 74相連。多個氣液 分離器1中位于兩側的兩個氣液分離器1中、遠離四通閥7的另一個氣液分離器1的出口 與壓縮機6的吸氣口 61相連。
[0031] 通過設置多個氣液分離器1可以實現一級或多級氣液分離，這樣就可以很好地避 免壓縮機6液擊，保證了系統安全，提高了系統可靠性。
[0032] 例如，根據本發明的一個實施例，如圖1所示，多個氣液分離器1包括兩個氣液分 離器1，即第一氣液分離器11和第二氣液分離器12。第一氣液分離器11的進口連接四通 閥7的吸氣接口 74,第一氣液分離器11的出口連接第二氣液分離器12的進口，第二氣液分 離器12的出口連接壓縮機6的吸氣口 61。
[0033] 可以理解，當氣液分離器1的數量超過兩個時，其連接方式與上述為兩個時基本 相同，即該多個氣液分離器1串聯在一起，且兩邊的兩個氣液分離器1分別與吸氣接口 74 和吸氣口 61相連。
[0034] 參照圖1所示，每個第一控制閥2的一端與壓縮機6的吸氣口 61相連，每個第一 控制閥2的另一端與任意相鄰兩個氣液分離器1中、距離四通閥7的吸氣接口 74較近的一 個氣液分離器1的出口相連。
[0035] 例如，以多個氣液分離器1包括兩個氣液分離器1為例，如圖1所示，第一控制閥2 為一個，第一控制閥2 -端與第一氣液分離器11的出口相連，第一控制閥2的另一端與壓 縮機6的吸氣口 61相連。
[0036] 如圖1所示，至少一個第二控制閥4將多個氣液分離器1依次串聯連接。也就是 說，每個第二控制閥4的兩端分別與任意相鄰兩個氣液分離器1相連。具體地說，每個第二 控制閥4的一端與任意相鄰兩個氣液分離器1中、距離吸氣接口 74較近的一個氣液分離器 1的出口相連，每個第二控制閥4的另一端與任意相鄰兩個氣液分離器1中、距離吸氣接口 74較遠的一個氣液分離器1的進口相連。
[0037] 例如，以多個氣液分離器1包括兩個氣液分離器1為例，如圖1所示，第二控制閥4 為一個，且第二控制閥4的兩端分別與第一氣液分離器11的出口和第二氣液分離器12的 進口相連。
[0038] 本發明的熱泵系統100具有制冷模式和制熱模式。下面以氣液分離器1為兩個即 第一氣液分離器11和第二氣液分離器12、第一控制閥2和第二控制閥4均為一個為例對熱 泵系統100的制冷和制熱運行進行簡單地描述。
[0039] 當熱泵系統100處于制冷模式時，四通閥7處于掉電模式，壓縮機6排出的冷媒依 次經過油分離器5、排氣接口 72、室外換熱器接口 71、室外換熱器8,節流部件9、室內換熱器 10、室內換熱器接口 73、吸氣接口 74后流入第一氣液分離器11進行氣液分離，此時第一控 制閥2和第二控制閥4有兩種工作狀態。
[0040] 具體地說，第一控制閥2導通工作，第二控制閥4斷開不工作，此時從吸氣接口 74 排出的冷媒只經過第一氣液分離器11進行一級氣液分離后通過第一控制閥2和吸氣口 61 返回壓縮機6中。或者，第一控制閥2斷開不工作，第二控制閥4導通工作，此時從吸氣接 口 74排出的冷媒依次經過第一氣液分離器11、第二控制閥4、第二氣液分離器12進行二級 氣液分離后從吸氣口 61返回壓縮機6中。
[0041] 當熱泵系統100處于制熱模式時，四通閥7處于上電模式，壓縮機6排出的冷媒依 次經過油分離器5、排氣接口 72、室內換熱器接口 73、室內換熱器10、節流部件9、室外換熱 器8、室外換熱器接口 71和吸氣接口 74后流入第一氣液分離器11進行氣液分離，此時若第 一控制閥2和第二控制閥4有兩種工作狀態。
[0042] 即第一控制閥2導通工作且第二控制閥4斷開不工作，或者第一控制閥2斷開不 工作而第二控制閥4導通工作，可以理解，這兩種工作模式與上述制冷模式時完全相同，請 參照上面的描述，此處不再贅述。
[0043] 根據本發明的一個實施例，熱泵系統100還包括除霜電磁閥13,通過設置除霜電 磁閥13使得該熱泵系統100具有制冷除霜模式。
[0044] 當熱泵系統100處于制冷除霜模式時，四通閥7處于掉電模式，除霜電磁閥13導 通工作進行除霜，壓縮機6排出的冷媒依次經過油分離器5、排氣接口 72、室外換熱器接口 71、室外換熱器8、節流部件9后，大部分冷媒通過除霜電磁閥13直接流入第一氣液分離器 11進行氣液分離，小部分冷媒通過室內換熱器10、室內換熱器接口 73、吸氣接口 74流入第 一氣液分離器11進行氣液分離。冷媒進入第一氣液分離器11后可能的兩種工作模式與上 述制冷模式時完全相同，請參照上面的描述，此處不再贅述。例如，此時第一控制閥2可以 關閉，第二控制閥4可以打開，從而實現在多級氣液分離的情況下快速除霜，提高壓縮機可 靠性。
[0045] 根據本發明實施例的熱泵系統100,通過將傳統的一個大的氣液分離器1改進成 串聯設置的多個氣液分離器1，從而根據需要可實現一級或多級氣液分離的功能，提高了系 統可靠性，大大改善了空調機除霜時壓縮機6的液擊現象。此外，具有該多級氣液分離系統 的熱泵系統100能夠根據整機結構靈活設計布局，降低整機設計、生產和維修的難度。
[0046] 下面進一步對多個氣液分離器1進行詳細描述。
[0047] 在本發明的一個實施例中，多個氣液分離器1的容積均可相等。這樣可以用同一 規格的氣液分離器1，簡化了生產程序，降低了生產成本。當然本發明不限于此，多個氣液分 離器1的容積也可不等。這樣多個氣液分離器1的容積可以根據整機結構以及所需氣液分 離的效果來靈活設計、布局，降低整機設計、生產和維修的難度。
[0048] 例如，多個氣液分離器1的容積可按照從四通閥7的吸氣接口 74朝向壓縮機6的 吸氣口 61的方向逐漸減小，也就是說，串聯設置的多個氣液分離器1中越靠近吸氣接口 74 的氣液分離器1其容積就越大，反之則越小。這樣可以增加氣液分離的效果。
[0049] 在本發明的一個實施例中，第一控制閥2和第二控制閥4均可為電磁閥。電磁閥 可以方便地實現通斷，這樣就簡化了熱泵系統100的控制過程。當然，本發明并不限于此， 第一控制閥2和第二控制閥4包括但不限于上述的電磁閥，對于其他可實現多個氣液分離 器1 一級或多級分離功能的閥或閥組件，均落入本發明的保護范圍內。
[0050] 在本發明的一個具體實施例中，如圖1所示，多個氣液分離器1包括第一氣液分離 器11和第二氣液分離器12,其中第一控制閥2為一個，第二控制閥4也為一個。
[0051] 在該實施例中，第一氣液分離器11的容積與第二氣液分離器12的容積可以相等。 這樣提高了氣液分離器11的通用性，有利于降低熱泵系統1〇〇的整機成本。
[0052] 當然，在該實施例中，第一氣液分離器11的容積與第二氣液分離器12的容積也可 不等。由此，第一氣液分離器11與第二氣液分離器12的容積大小可以根據整機結構以及 所需氣液分離的效果來靈活設計布局，降低整機設計、生產和維修的難度。
[0053] 例如，在該實施例中，第一氣液分離器11的容積可以大于第二氣液分離器12的容 積。這樣可以提高氣液分離的效果，保護熱泵系統100運行安全。
[0054] 簡言之，根據本發明實施例的熱泵系統100可以實現一級或多級氣液分離，大大 改善了壓縮機液擊現象，保證系統安全運行，特別是對于較大匹數多聯長配管系統效果尤 為顯著。
[0055] 在本說明書的描述中，參考術語"一個實施例"、"一些實施例"、"示意性實施例"、 "示例"、"具體示例"、或"一些示例"等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結 構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的 示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特 點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0056] 盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不 脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本 發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1. 一種熱泵系統，其特征在于，包括： 壓縮機，所述壓縮機具有吸氣口和排氣口； 四通閥，所述四通閥具有吸氣接口、排氣接口、室外換熱器接口和室內換熱器接口，其 中所述壓縮機的排氣口與所述四通閥的排氣接口相連； 室外換熱器，所述室外換熱器的一端與所述四通閥的室外換熱器接口相連； 室內換熱器，所述室內換熱器的兩端分別與所述室外換熱器的另一端和所述四通閥的 室內換熱器接口相連； 多個氣液分離器，所述多個氣液分離器串聯設置且所述多個氣液分離器中位于兩側的 兩個氣液分離器分別與所述四通閥的吸氣接口和所述壓縮機的吸氣口相連，每個所述氣液 分離器均具有進口和出口； 至少一個第一控制閥，每個所述第一控制閥的一端與所述壓縮機的吸氣口相連，每個 所述第一控制閥的另一端與任意相鄰兩個所述氣液分離器中、距離所述四通閥的吸氣接口 較近的一個所述氣液分離器的出口相連；以及 至少一個第二控制閥，所述至少一個第二控制閥將所述多個氣液分離器依次串聯連 接。
2. 根據權利要求1所述的熱泵系統，其特征在于，所述多個氣液分離器的容積均相等。
3. 根據權利要求1所述的熱泵系統，其特征在于，所述多個氣液分離器的容積不等。
4. 根據權利要求3所述的熱泵系統，其特征在于，所述多個氣液分離器的容積按照從 所述四通閥的吸氣接口朝向所述壓縮機的吸氣口的方向逐漸減小。
5. 根據權利要求1所述的熱泵系統，其特征在于，所述第一控制閥和所述第二控制閥 均為電磁閥。
6. 根據權利要求1所述的熱泵系統，其特征在于， 所述多個氣液分離器包括第一氣液分離器和第二氣液分離器，所述第一氣液分離器的 進口與所述四通閥的吸氣接口相連，所述第一氣液分離器的出口與所述第二氣液分離器的 進口相連，所述第二氣液分離器的出口與所述壓縮機的吸氣口相連； 所述第一控制閥為一個，所述第一控制閥的一端與所述吸氣口相連，所述第一控制閥 的另一端與所述第一氣液分離器的出口相連； 所述第二控制閥為一個，所述第二控制閥的一端連接在所述第一控制閥與所述第一氣 液分離器的出口之間，所述第二控制閥的另一端與所述第二氣液分離器的進口相連。
7. 根據權利要求6所述的熱泵系統，其特征在于，所述第一氣液分離器的容積與所述 第二氣液分離器的容積相等。
8. 根據權利要求6所述的熱泵系統，其特征在于，所述第一氣液分離器的容積與所述 第二氣液分離器的容積不等。
9. 根據權利要求8所述的熱泵系統，其特征在于，所述第一氣液分離器的容積大于所 述第二氣液分離器的容積。
【文檔編號】F25B13/00GK104121718SQ201310143448
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月23日 優先權日:2013年4月23日
【發明者】張幸福 申請人:合肥美的暖通設備有限公司