本實用新型涉及熱水器領(lǐng)域，具體地說，涉及一種低溫?zé)岜脽崴鳌?/p>

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的常規(guī)熱泵熱水機，在遇到低溫狀況時，系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度降低，即低壓壓力降低，導(dǎo)致壓縮機的壓縮比超過可靠范圍，很容易造成壓縮機等重要部件的損壞，為保證機組的可靠性，一般會選擇不啟動，或者僅將冷水加熱到較低溫度(即在壓縮機的運行范圍的邊緣處)，繼而由電輔熱來代替其運行。

相比常規(guī)熱泵熱水器，低溫型熱泵則可以提升低溫下的制熱量及制熱效率，并且可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，常見的低溫型熱泵采用的壓縮機有兩大類：噴氣增焓形式、噴液冷卻形式，而噴氣增焓壓縮機所組成的熱泵系統(tǒng)能效比優(yōu)于由噴液冷卻壓縮機組成的熱泵系統(tǒng)，故噴氣增焓熱泵系統(tǒng)推廣程度高于噴液冷卻式。

在噴氣增焓系統(tǒng)中，冷凝過后的液體會經(jīng)過經(jīng)濟(jì)器吸熱蒸發(fā)為氣體，然后將這部分氣體噴入壓縮機的中壓腔，提高這部分冷媒的焓值，增加回氣量，減小壓縮比，提高系統(tǒng)的可靠性，增加系統(tǒng)在低環(huán)境溫度狀態(tài)下的制熱量及能效比。其中，經(jīng)濟(jì)器作為冷媒與冷媒換熱的熱交換器，常見的選用類型為板式換熱器或者閃蒸器。

板式換熱器雖然換熱效果良好，但是其價格偏高(以15kW采暖機來講，其采用的板式換熱器價格一般會達(dá)到300元以上)，產(chǎn)品成本不占優(yōu)勢，而且體積較大，占空間較多，不便于安置；閃蒸器則由于其噴氣/噴液量不好控制。

有鑒于此，特提出本實用新型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在提供一種的低溫?zé)岜脽崴鳎捎眠^冷管結(jié)構(gòu)作為經(jīng)濟(jì)器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的板式換熱器或閃蒸器，以達(dá)到降低熱水器成本和減少熱水器機組占地空間的目的。

為實現(xiàn)上述目的，具體采用如下技術(shù)方案：

一種低溫?zé)岜脽崴?，包括主回路與噴氣增焓回路，所述主回路包括壓縮機5、四通閥1、冷凝器2、過冷管3和蒸發(fā)器4，所述過冷管3包括內(nèi)外套設(shè)的主管31和副管32，所述主回路通過冷媒管道依次與副管32和壓縮機5的補氣口51相連形成噴氣增焓回路。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主管31與主回路相連形成第一通道；所述主管31和套設(shè)于主管31外側(cè)的副管32間形成與第一通道相隔離的第二通道。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主管31的兩端分別為主進(jìn)口301與主出口302；所述副管32靠近徑向的兩端分別設(shè)有副進(jìn)口303與副出口304。

過冷管3的主管31與主回路連接形成第一通道，其主進(jìn)口301與冷凝器2的冷凝出口21相連，主出口302與蒸發(fā)器4相連接，而副管32與主管31間的空間，即第二通道則是噴氣增焓回路的一部分。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述第二通道與第一通道前或與第一通道后相連。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述過冷管3的副進(jìn)口303與過冷管3的主出口302或與冷凝器2的冷媒出口21相連，并經(jīng)副出口304與壓縮機5的補氣口51相連。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主出口302與副進(jìn)口303之間或冷媒出口21與副進(jìn)口303之間依次設(shè)有第一電磁閥10和第一節(jié)流裝置7，所述第一節(jié)流裝置7為熱力膨脹閥或電子膨脹閥。

上述方案中，主回路的冷媒有兩種進(jìn)入噴氣增焓回路的方式，一種是從冷凝器2的冷媒出口21分流至副管31的副進(jìn)口303，在冷凝器2足夠大且冷媒與水箱充分換熱的條件下，分流入副管31的冷媒為液態(tài)，可以通過第一電磁閥10和第一節(jié)流裝置7進(jìn)行控制；另一種是從主管31的主出口302分流至副管31的副進(jìn)口303，在冷凝器2選型偏小并且換熱不充分的情況下，冷凝不充分，使得流出冷凝器2的冷媒為氣液混合物，導(dǎo)致第一節(jié)流裝置7的調(diào)節(jié)難度增大，噴氣量不穩(wěn)定導(dǎo)致補氣不足，影響壓縮機的工作，因此將主回路冷媒的分流放在過冷管3的主管31之后。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主出口302與蒸發(fā)器4之間設(shè)有第三節(jié)流裝置9，所述第三節(jié)流裝置9為熱力膨脹閥或電子膨脹閥。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主出口302與補氣口51之間依次設(shè)有第二電磁閥11和第二節(jié)流裝置8。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述第二節(jié)流裝置8為毛細(xì)管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥中的一種。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主管31的徑向截面積與副管32的徑向截面積之比為3:4，單位時間內(nèi)主管31的冷媒通量大于副管32的冷媒通量，其通量比例不小于3:1。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述主管31的管壁沿軸向等距設(shè)有環(huán)狀凸起，也可采用螺紋凸起結(jié)構(gòu)或麻花狀結(jié)構(gòu)，增加主管31與副管32間的換熱面積。

本實用新型的進(jìn)一步方案是：所述蒸發(fā)器4與壓縮機5間設(shè)有氣液分離器6，防止由于蒸發(fā)不充分導(dǎo)致部分液態(tài)冷媒回流至壓縮機5。

本實用新型的有益效果為：

1.使用過冷管結(jié)構(gòu)作為低溫?zé)岜脽崴鹘?jīng)濟(jì)器，代替了傳統(tǒng)的板式換熱器和閃蒸器，節(jié)省了成本；

2.使用過冷管結(jié)構(gòu)作為低溫?zé)岜脽崴鞯慕?jīng)濟(jì)器，其占用空間遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的板式換熱器，減少了低溫?zé)岜脽崴鳈C組的空間占用；

附圖說明

圖1為本實用新型所用過冷管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例1所提供的低溫?zé)岜脽崴鞯倪B接關(guān)系示意圖。

圖3為本實用新型實施例2所提供的低溫?zé)岜脽崴鞯倪B接關(guān)系示意圖。

圖中主要部件如下所示：

1—四通閥，2—冷凝器，21—冷媒出口，3—過冷管，31—主管，32—副管，301—主進(jìn)口，302—主出口，303—副進(jìn)口，304—副出口，4—蒸發(fā)器，5—壓縮機，51—補氣口，6—氣液分離器，7—第一節(jié)流裝置，8—第二節(jié)流裝置，9—第三節(jié)流裝置，10—第一電磁閥，11—第二電磁閥。

具體實施方式

為使本實用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實施例1

如圖2所示，一種低溫?zé)岜脽崴?，包括主回路與噴氣增焓回路，所述主回路中的冷媒依次經(jīng)過壓縮機5出口、四通閥1、冷凝器2、過冷管3、蒸發(fā)器4、四通閥1后回到壓縮機5的進(jìn)口。

如圖1和圖2所示，本實施例中所述過冷管3包括與主回路相連接的主管31和密封套設(shè)于主管31外側(cè)的副管32，所述主管31的兩端分別為主進(jìn)口301與主出口302，所述副管32靠近徑向的兩端分別設(shè)有副進(jìn)口303與副出口304；過冷管的主管31與主回路連接，其主進(jìn)口301與冷凝器2的冷凝出口21相連，主出口302與蒸發(fā)器4相連接，而副管32則是噴氣增焓回路的一部分。

如圖2所示，本實施例中所述過冷管3的副進(jìn)口303與過冷管3的主出口302相連接，并經(jīng)副出口304與壓縮機5的補氣口51相連形成噴氣增焓回路；在冷凝器2選型偏小并且換熱不充分的情況下，冷凝不充分，使得流出冷凝器2的冷媒為氣液混合物，導(dǎo)致第一節(jié)流裝置7的調(diào)節(jié)難度增大，噴氣量不穩(wěn)定導(dǎo)致補氣不足，影響壓縮機的工作，因此將主回路冷媒的分流放在過冷管3的主管31之后。

本實施例中，所述主出口302與副進(jìn)口303之間依次設(shè)有第一電磁閥10和第一節(jié)流裝置7，所述第一節(jié)流裝置7優(yōu)選為電子膨脹閥，能夠通過制冷劑流量的調(diào)節(jié)保證制冷劑氣體具有一定的過熱度，當(dāng)然也可以選擇熱力膨脹閥代替。

本實施例中，所述主出口302與蒸發(fā)器4之間設(shè)有第三節(jié)流裝置9，所述第三節(jié)流裝置9優(yōu)選為電子膨脹閥，能夠通過制冷劑流量的調(diào)節(jié)保證制冷劑氣體具有一定的過熱度，當(dāng)然也可以選擇熱力膨脹閥代替。

本實施例中，所述主出口302與補氣口51之間依次設(shè)有第二電磁閥11和第二節(jié)流裝置8，考慮成本問題，所述第二節(jié)流裝置8優(yōu)選為毛細(xì)管，當(dāng)然也可以選擇熱力膨脹閥或電子膨脹閥，可以同樣達(dá)到毛細(xì)管起到的節(jié)流作用。

本實施例中，所述主管31的徑向截面積與副管32的徑向截面積之比優(yōu)選為4，單位時間內(nèi)主管31的冷媒通量大于副管32的冷媒通量，其通量比例不小于3:1。

本實施例中，所述主管31的管壁沿軸向等距設(shè)有環(huán)狀凸起，當(dāng)然也可采用螺紋凸起結(jié)構(gòu)或麻花狀結(jié)構(gòu)，以增加主管31與副管32間的換熱面積。

本實施例中，所述蒸發(fā)器4與壓縮機5間優(yōu)選地設(shè)有氣液分離器6，防止由于蒸發(fā)不充分導(dǎo)致部分液態(tài)冷媒回流至壓縮機5。

本實施例的工作原理是：正常運行時，冷媒經(jīng)由壓縮機5-四通閥1-冷凝器2-過冷管3-第三節(jié)流裝置9-蒸發(fā)器4-四通閥1-壓縮機5所組成的主回路流動；當(dāng)環(huán)境溫度較低時，第一電磁閥10打開，冷媒分為兩路流動，分別為上述的主回路和壓縮機5-四通閥1-冷凝器2-過冷管3-第一電磁閥10-第一節(jié)流裝置7-過冷管3-壓縮機5，其中后面的一條回路為噴氣增焓回路，冷媒在經(jīng)過過冷管3的主管31后通過第一節(jié)流裝置7的節(jié)流再回到過冷管3的副管32進(jìn)行吸熱蒸發(fā)，之后通過補氣口51噴射入壓縮機5的中壓腔，提高壓縮機5的排氣量，增大壓縮機5的輸入功率，減小壓縮比，提高系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的運行可靠性，同時過冷管3的利用可以大大提高系統(tǒng)的能效比。

實施例2

如圖3所示，一種低溫?zé)岜脽崴?，包括主回路與噴氣增焓回路，所述主回路中的冷媒依次經(jīng)過壓縮機5出口、四通閥1、冷凝器2、過冷管3、蒸發(fā)器4、四通閥1后回到壓縮機5的進(jìn)口。

如圖1和圖3所示，本實施例中所述過冷管3包括與主回路相連接的主管31和密封套設(shè)于主管31外側(cè)的副管32，所述主管31的兩端分別為主進(jìn)口301與主出口302，所述副管32靠近徑向的兩端分別設(shè)有副進(jìn)口303與副出口304；過冷管的主管31與主回路連接，其主進(jìn)口301與冷凝器2的冷凝出口21相連，主出口302與蒸發(fā)器4相連接，而副管32則是噴氣增焓回路的一部分。

如圖3所示，本實施例中所述冷凝器2的冷媒出口21與過冷管3的副進(jìn)口303相連接，并經(jīng)副出口304與壓縮機5的補氣口51相連形成噴氣增焓回路；在使用足夠大的冷凝器2時，且冷媒與水箱充分換熱的條件下，流出冷媒出口21的冷媒全部為液態(tài)，可以通過第一電磁閥10和第一節(jié)流裝置7控制冷媒分流進(jìn)入副管31，因此將主回路冷媒的分流放在過冷管3的主管31之前。

本實施例中，所述冷媒出口21與副進(jìn)口303之間依次設(shè)有第一電磁閥10和第一節(jié)流裝置7，所述第一節(jié)流裝置7優(yōu)選為熱力膨脹閥，能夠通過制冷劑流量的調(diào)節(jié)保證制冷劑氣體具有一定的過熱度，當(dāng)然也可以選擇電子膨脹閥代替。

本實施例中，所述主出口302與蒸發(fā)器4之間設(shè)有第三節(jié)流裝置9，所述第三節(jié)流裝置9優(yōu)選為電子膨脹閥，能夠通過制冷劑流量的調(diào)節(jié)保證制冷劑氣體具有一定的過熱度，當(dāng)然也可以選擇熱力膨脹閥代替。

本實施例中，所述主出口302與補氣口51之間依次設(shè)有第二電磁閥11和第二節(jié)流裝置8，考慮成本問題，所述第二節(jié)流裝置8優(yōu)選為毛細(xì)管，當(dāng)然也可以選擇熱力膨脹閥或電子膨脹閥，可以同樣達(dá)到毛細(xì)管起到的節(jié)流作用。

本實施例中，所述主管31的徑向截面積與副管32的徑向截面積之比優(yōu)選為4，單位時間內(nèi)主管31的冷媒通量大于副管32的冷媒通量，其通量比例不小于3:1。

本實施例中，所述主管31的管壁沿軸向等距設(shè)有環(huán)狀凸起，當(dāng)然也可采用螺紋凸起結(jié)構(gòu)或麻花狀結(jié)構(gòu)，以增加主管31與副管32間的換熱面積。

本實施例中，所述蒸發(fā)器4與壓縮機5間優(yōu)選地設(shè)有氣液分離器6，防止由于蒸發(fā)不充分導(dǎo)致部分液態(tài)冷媒回流至壓縮機5。

本實施例的工作原理是：正常運行時，冷媒經(jīng)由壓縮機5-四通閥1-冷凝器2-過冷管3-第三節(jié)流裝置9-蒸發(fā)器4-四通閥1-壓縮機5所組成的主回路流動；當(dāng)環(huán)境溫度較低時，第一電磁閥10打開，冷媒分為兩路流動，分別為上述的主回路和壓縮機5-四通閥1-冷凝器2-過冷管3-第一電磁閥10-第一節(jié)流裝置7-過冷管3-壓縮機5，其中后面的一條回路為噴氣增焓回路，冷媒從冷凝器2的冷媒出口2流出后通過第一節(jié)流裝置7的節(jié)流回到過冷管3的副管32進(jìn)行吸熱蒸發(fā)，之后通過補氣口51噴射入壓縮機5的中壓腔，提高壓縮機5的排氣量，增大壓縮機5的輸入功率，減小壓縮比，提高系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的運行可靠性，同時過冷管3的利用可以大大提高系統(tǒng)的能效比。

上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。