專利名稱：一種熱泵系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種熱泵系統，
背景技術：
傳統熱泵系統在運行一段時間后，例如在冬季制熱循環(huán)運行一段時間后，室外換熱器上會積累霜層，影響換熱效率及熱泵系統的運行性能，使得熱泵系統的性能衰減。在霜層累積到一定程度后熱泵系統需要進行除霜循環(huán)。 對于室外換熱器，由于霜層通常在制熱循環(huán)時的室外換熱器的制冷劑進ロ聚集較多，尤其是室外換熱器為微通道換熱器吋。但是，在傳統熱泵系統的除霜循環(huán)中，熱制冷劑從通常在制熱循環(huán)時的室外換熱器的制冷劑出ロ進入室外換熱器，因此無法使霜層快速融化，除霜時間長。除霜時間越長，室內換熱器的制熱效果波動越大，熱泵系統的制熱效率越低。

實用新型內容本實用新型的ー個目的在于提出ー種熱泵系統，除霜快，制熱效果波動下，熱泵系統的效率提高，室內溫度波動小，舒適度提高。根據本實用新型實施例的熱泵系統包括壓縮機，第一四通閥，室內換熱器，室外換熱器，節(jié)流機構，切換閥組件，所述第一四通閥包括第一至第四閥ロ，所述壓縮機與所述第一四通閥的第一和第三閥ロ相連；所述室內換熱器和所述室外換熱器中的每個均具有第一和第二開ロ，所述室內換熱器的第一開ロ與所述第一四通閥的第二開ロ相連；所述節(jié)流機構串聯在所述室內換熱器的第二開ロ與所述室外換熱器的第一開ロ之間，所述節(jié)流機構包括第一和第二開ロ，所述節(jié)流機構的第一開ロ與所述室內換熱器的第二開ロ相連；所述切換閥組件分別與所述第一四通閥的第四閥ロ、所述室外換熱器的第一和第二開ロ及所述節(jié)流機構的第二開ロ相連。根據本實用新型的熱泵系統，通過設置切換閥組件，可以方便地改變制冷劑的流動方向，從而在制熱模式、除霜模式、制冷模式之間切換熱泵系統，并且在除霜模式中，使熱制冷劑從壓縮機通過室外換熱器在制熱模式中的制冷劑進ロ進入室外換熱器，從而提高除霜速度，減短除霜時間，室內換熱器的波動小，舒適度提高。優(yōu)選地，所述切換閥組件為具有第一至第四閥ロ的第二四通閥，所述第二四通閥的第一閥ロ與所述第一四通閥的第四閥ロ相連，所述第二四通閥的第二閥ロ與所述室外換熱器的第二開ロ相連，所述第二四通閥的第三閥ロ與所述室外換熱器的第一開ロ相連，且所述第二四通閥的第四閥ロ與所述節(jié)流機構的第二開ロ相連。通過由單個四通閥構成切換閥組件，切換閥組件的結構簡單，切換方便，控制簡單，成本低。優(yōu)選地，所述切換閥組件包括第一至第四切換閥，所述第一切換閥連接在所述第一四通閥的第四閥ロ與所述室外換熱器的第二開ロ之間，所述第二切換閥連接在所述第一四通閥的第四閥ロ與所述室外換熱器的第一開ロ之間，所述第三切換閥連接在所述節(jié)流機構的第二開ロ與所述室外換熱器的第二開ロ之間，且所述第四切換閥連接在所述節(jié)流機構的第二開ロ與所述室外換熱器的第一開ロ之間。優(yōu)選地，所述第一至第四切換閥均為電磁閥。通過由四個電磁閥構成切換閥組件，可以提高切換閥組件的自動控制程度。優(yōu)選地，所述節(jié)流機構包括第一和第二熱カ膨脹閥，所述第一和第二熱カ膨脹閥彼此串聯且所述第一熱カ膨脹閥的第一開ロ與所述室內換熱器的第二開ロ相連所述第二熱カ膨脹的第一開ロ與所述第一熱カ膨脹閥的第二開ロ相連，且所述第二熱カ膨脹閥的第ニ開ロ與所述切換閥組件相連；和第一和第二旁通閥，所述第一旁通閥與所述第一熱カ膨脹閥并聯且所述第二旁通閥與所述第二熱カ膨脹閥并聯。通過設置第一和第二熱カ膨脹閥以及分別與它們并聯的第一和第二旁通閥，根據熱泵系統的運行模式，可以選擇性地使用第一和/或第二熱カ膨脹閥，使得制冷、制熱或者 除霜模式運行正常優(yōu)選地，所述第一和第二旁通閥均為單向閥且具有相反的導通方向。優(yōu)選地，所述室內換熱器和所述室外換熱器均為微通道換熱器。由此，除霜效果的提高更加明顯。

圖I是根據本實用新型第一實施例的處于制熱模式的熱泵系統的示意圖；圖2是根據本實用新型第一實施例的處于除霜模式的熱泵系統的示意圖；圖3是根據本實用新型第一實施例的處于制冷模式的熱泵系統的示意圖；圖4是根據本實用新型第二實施例的處于制熱模式的熱泵系統的示意圖；圖5是根據本實用新型第二實施例的處于除霜模式的熱泵系統的示意圖；和圖6是根據本實用新型第二實施例的處于制冷模式的熱泵系統的示意圖。
具體實施方式
下面描述根據本實用新型實施例的熱泵系統。如圖1-6所示，根據本實用新型實施例的熱泵系統包括壓縮機I、第一四通閥2、室內換熱器3、室外換熱器4、節(jié)流機構和切換閥組件。具體地，第一四通閥2具有第一至第四閥ロ a，b，c和d，壓縮機I的出口和入口分別與第一四通閥2的第三閥ロ c和第一閥ロ a相連。室內換熱器3和室外換熱器4中的每個均具有第一和第二開ロ，室內換熱器3的第一開ロ與第一四通閥2的第二開ロ b相連。節(jié)流機構串聯在室內換熱器3的第二開ロ與室外換熱器4的第一開ロ 41之間，節(jié)流機構具有第一和第二開ロ，節(jié)流機構的第一開ロ與室內換熱器3的第二開ロ相連。所述切換閥組件分別與第一四通閥2的第四閥ロ d、室外換熱器4的第一開ロ 41和第二開ロ 42以及節(jié)流機構的第二開ロ相連。熱泵系統的其他構成對于本領域的技術人員都是已知的，這里不再詳細描述，例如在壓縮機I與第一四通閥I之間可以串聯氣液分離器10，在室內換熱器3處設有風機11和驅動風機11的電機12。[0028]根據本實用新型實施例的熱泵系統，通過第一四通閥和切換閥組件可以改變制冷劑在系統內的流動方向，可以使熱泵系統在制熱模式、除霜模式和制冷模式之間切換。并且，在除霜時，例如制冷劑從壓縮機I通過室外換熱器4在制熱運行時的進ロ端(S卩，室外換熱器4的第一開ロ 41)進入室外換熱器4,由于壓縮機出口的熱氣的作用，使室外換熱器4的進ロ端表面積累的較厚的霜層會快速融化，因此除霜時間減短，除霜速度快。由此，熱泵系統的除霜循環(huán)會大大縮短，室內換熱器3的波動小，熱泵系統的運行效率明顯提高。下面參見圖1-3描述根據本實用新型第一具體實施例的熱泵系統及其運行。如圖1-3所示，根據本實用新型第一具體實施例的熱泵系統包括壓縮機I、氣液分離器10、第一四通閥2、室內換熱器3、室外換熱器4、第一熱カ膨脹閥5和第二熱カ膨脹閥6、第二四通閥9以及第一旁通閥7和第二旁通閥8。在本實施例中，節(jié)流機構包括第一熱カ膨脹閥5和第二熱カ膨脹閥6以及第一旁通閥7和第二旁通閥8，其中第二旁通閥8與第一熱カ膨脹閥5并聯，第二旁通閥8與第二熱カ膨脹閥6并聯。更具體地，第一旁通閥7和第ニ旁通閥8均為單向閥且具有相反的導通方向?？蛇x地，第一旁通閥7和第二旁通閥8可以為電磁閥。而且，在本實施例中，切換閥組件為單個第二四通閥9。第二四通閥9具有第一至第四閥ロ e, f, g和h。具體地，第二四通閥9的第一閥ロ e與第一四通閥2的第四閥ロ d相連，第二四通閥9的第二閥ロ f與室外換熱器4的第二開ロ 42相連，第二四通閥9的第三閥ロ g與室外換熱器4的第一開ロ 41相連，且第二四通閥9的第四閥ロ h與第二熱カ膨脹閥6的第二開ロ(例如圖I中的下開ロ)相連。根據本實用新型實施例的熱泵系統，通過使用單個第二四通閥9構成的切換閥組件，可以方便地切換熱泵系統的運行模式，而且由單個第二四通9閥構成的切換閥組件的結構簡單，成本低，可以方便地對現有熱泵系統進行改造。同時，除霜快，改善了熱泵系統的效率，而且室內換熱器3的波動小，室內舒適度提高。此外，通過設置第一熱カ膨脹閥5和第二熱カ膨脹閥6以及分別與它們并聯的第一旁通閥7和第二旁通閥8，根據熱泵系統的運行模式，可以選擇性地使用第一熱カ膨脹閥5和/或第二熱カ膨脹閥6，從而可以改變制冷劑在熱泵系統內的流量，進ー步提高熱泵系統的性能。下面參考圖1-3描述根據本實用新型第一實施例的熱泵系統的運行。圖I示出了根據本實用新型第一實施例的熱泵系統處于制熱模式，壓縮機I壓縮的制冷劑通過第一四通閥2的第三閥ロ c進入第一四通閥2，然后經第一四通閥2的第二閥ロ b沿方向A依次流過室內換熱器3、第一單向閥7 (即第一單向閥7導通，從而旁通第一熱力膨脹閥5)、第二熱カ膨脹閥6 (即第二單向閥8截止)，制冷劑從第二熱カ膨脹閥6的第ニ開ロ出來后進入第二四通閥9的第四閥ロ h，再從第二四通閥9的第三閥ロ g出來后進入室外換熱器4的第一開ロ 41，然后從室外換熱器4的第二開ロ 42出來后進入第二四通閥9的第二閥ロ f，從第二四通閥9的第一閥ロ e返回到第一四通閥2的第四閥ロ d，再通過第一四通閥2的第一閥ロ a經氣液分離器10返回壓縮機I。圖2示出了根據本實用新型第一實施例的熱泵系統處于除霜模式，例如在室外換熱器4的第一開ロ 41 (制熱模式下的制冷劑進ロ)聚集的霜層較厚，在除霜模式下，第一四通閥2和第二四通閥9切換方向，壓縮機I壓縮的制冷劑通過第一四通閥2的第三閥ロ c進入第一四通閥2，然后經第一四通閥2的第四閥ロ d進入第二四通閥9的第一閥ロ e，然后從第二四通閥9的第三閥ロ h出來后進入室外換熱器4的第一開ロ 41，接著從室外換熱器4的第二開ロ 42出來后進入第二四通閥9的第二閥ロ f，然后從第二四通閥9的第四閥ロh出來，依次通過第二單向閥8 (即第二單向閥8導通，從而旁通第二熱カ膨脹閥6)、第一熱力膨脹閥5 (即第一單向閥7截止)和室內換熱器3返回到第一四通閥2的第二閥ロ b，最后通過第一四通閥2的第一閥ロ a經氣液分離器10返回壓縮機I。由于在除霜時熱制冷劑從室外換熱器4聚集的霜層厚的第一開ロ 41進入室外換熱器4，因此除霜快，室內換熱器3的波動小，室內溫度舒適度提高。圖3示出了根據本實用新型第一實施例的熱泵系統處于制冷模式。在制冷模式下，第一四通閥2和第二四通閥9切換方向，壓縮機I壓縮的制冷劑通過第一四通閥2的第三閥ロ c進入第一四通閥2，然后經第一四通閥2的第四閥ロ d進入第二四通閥9的第一閥ロ e，然后從第二四通閥9的第二閥ロ f出來后進入室外換熱器4的第二開ロ 42，接著從室外換熱器4的第一開ロ 41出來后進入第二四通閥9的第三閥ロ g，然后從第二四通閥9的第四閥ロ h出來，依次通過第二單向閥8 (即第二單向閥8導通，從而旁通第二熱カ膨脹閥 6)、第一熱カ膨脹閥5 (即第一單向閥7截止)和室內換熱器3返回到第一四通閥2的第二閥ロ b，最后通過第一四通閥2的第一閥ロ a經氣液分離器10返回壓縮機I。根據本實用新型實施例的熱泵系統，通過第一四通閥2和第二四通閥9改變制冷在系統內的流向，可以方便地在制熱模式、除霜模式和制冷模式之間切換熱泵系統，而且除霜快，室內換熱器3的波動小，室內溫度舒適度提高。在本實用新型的ー些具體示例中，室內換熱器3和室外換熱器4可以均為微通道換熱器。當室內換熱器3和室外換熱器4為微通道換熱器時，根據本實用新型實施例的熱泵系統特別有利，除霜效果更佳明顯。下面參考圖4-6描述根據本實用新型第二具體實施例的熱泵系統。根據本實用新型第二具體實施例的熱泵系統，切換閥組件包括第一至第四切換閥91-94，例如第一至第四切換閥91-94可以均為電磁閥。根據本實用新型第二具體實施例的熱泵系統的其他構成與圖1-3所示實施例可以相同，這里不再重復描述。具體地，第一切換閥91連接在第一四通閥2的第四閥ロ d與室外換熱器4的第二開ロ 42之間，第二切換閥92連接在第一四通閥2的第四閥ロ d與室外換熱器4的第一開ロ 41之間，第三切換閥93連接在第二熱カ膨脹閥6的第二開ロ與室外換熱器4的第二開ロ 42之間，且第四切換閥94連接在第二熱カ膨脹閥6的第二開ロ與室外換熱器4的第一開ロ 41之間。根據本實用新型第二具體實施例的熱泵系統，通過第一四通閥2和第一至第四切換閥91-94改變制冷的流動方向，可以方便地在制熱模式、除霜模式和制冷模式之間切換熱泵系統，而且在除霜時，熱制冷劑從室外換熱器4在制熱模式下的制冷劑入口(即第一開ロ 41)流入室外換熱器4，因此除霜快，室內換熱器3的波動小，室內溫度舒適度提高。下面參見圖4-6描述根據本實用新型第二具體實施例的熱泵系統的運行。圖4示出了根據本實用新型第二實施例的熱泵系統處于制熱模式。在制熱模式下，第一切換閥91和第四切換閥94打開，第二切換閥92和第三切換閥93關閉，壓縮機I壓縮的制冷劑通過第一四通閥2的第三閥ロ c進入第一四通閥2，然后經第一四通閥2的第ニ閥ロ b沿方向A依次流過室內換熱器3、第一單向閥7 (即第一單向閥7導通，從而旁通第ー熱カ膨脹閥5)、第二熱カ膨脹閥6 (即第二單向閥8截止)，制冷劑從第二熱カ膨脹閥6的第二開ロ流出通過第四切換閥94進入室外換熱器4的第一開ロ 41，然后從室外換熱器4的第二開ロ 42出來后通過第一切換閥91返回到第一四通閥2的第四閥ロ d，再通過第一四通閥2的第一閥ロ a經氣液分離器10返回壓縮機I。圖5示出了根據本實用新型第二實施例的熱泵系統處于除霜模式。在除霜模式下，第一切換閥91和第四切換閥94關閉，第二切換閥92和第三切換閥93打開，第一四通閥2切換方向，壓縮機I壓縮的制冷劑通過第一四通閥2的第三閥ロ c進入第一四通閥2，然后經第一四通閥2的第四閥ロ d出來后通過第二切換閥92進入室外換熱器4的第一開ロ 41，接著從室外換熱器4的第二開ロ 42出來通過第三切換閥93，沿方向A依次通過第二單向閥8 (即第二單向閥8導通，從而旁通第二熱カ膨脹閥6)、第一熱カ膨脹閥5 (即第一單向閥7截止)和室內換熱器3返回到第一四通閥2的第二閥ロ b，最后通過第一四通閥2的第一閥ロ a經氣液分離器10返回壓縮機I。由于在除霜時熱制冷劑從室外換熱器4聚集的霜層厚的第一開ロ 41進入室外換熱器4，因此除霜快，室內換熱器3的波動小，室內溫度 舒適度提高。圖6示出了根據本實用新型第二實施例的熱泵系統處于制冷模式。在制冷模式下，第一切換閥91和第四切換閥94打開，第二切換閥92和第三切換閥93關閉，第一四通閥2切換方向，壓縮機I壓縮的制冷劑通過第一四通閥2的第三閥ロ c進入第一四通閥2，然后經第一四通閥2的第四閥ロ d出來后通過第一切換閥91進入室外換熱器4的第二開ロ 42，接著從室外換熱器4的第一開ロ 41出來后通過第四切換閥94，沿方向A依次通過第ニ單向閥8 (即第二單向閥8導通，從而旁通第二熱カ膨脹閥6)、第一熱カ膨脹閥5 (即第一單向閥7截止)和室內換熱器3返回到第一四通閥2的第二閥ロ b，最后通過第一四通閥2的第一閥ロ a經氣液分離器10返回壓縮機I。根據本實用新型實施例的熱泵系統，通過設置第一切換閥91至第四切換閥94構成的切換閥組件，可以方便地改變制冷劑的流向，從而在制熱模式、除霜模式、制冷模式之間切換熱泵系統，并且除霜快，時間短，室內換熱器的波動小，舒適度提高。在本實用新型中，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。術語“多個”指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，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，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以在不脫離本實用新型的原理和宗_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。
權利要求1.ー種熱泵系統，其特征在于，包括壓縮機，第一四通閥，室內換熱器，室外換熱器，節(jié)流機構，切換閥組件，所述第一四通閥包括第一至第四閥ロ，所述壓縮機與所述第一四通閥的第一和第三閥ロ相連；所述室內換熱器和所述室外換熱器中的每個均具有第一和第二開ロ，所述室內換熱器的第一開ロ與所述第一四通閥的第二開ロ相連；所述節(jié)流機構串聯在所述室內換熱器的第二開ロ與所述室外換熱器的第一開ロ之間，所述節(jié)流機構包括第一和第二開ロ，所述節(jié)流機構的第一開ロ與所述室內換熱器的第二開ロ相連；所述切換閥組件分別與所述第一四通閥的第四閥ロ、所述室外換熱器的第一和第二開ロ及所述節(jié)流機構的第二開ロ相連。
2.根據權利要求I所述的熱泵系統，其特征在于，所述切換閥組件為包括第一至第四閥ロ的第二四通閥，所述第二四通閥的第一閥ロ與所述第一四通閥的第四閥ロ相連，所述第二四通閥的第二閥ロ與所述室外換熱器的第二開ロ相連，所述第二四通閥的第三閥ロ與所述室外換熱器的第一開ロ相連，且所述第二四通閥的第四閥ロ與所述節(jié)流機構的第二開ロ相連。
3.根據權利要求I所述的熱泵系統，其特征在于，所述切換閥組件包括第一至第四切換閥，所述第一切換閥連接在所述第一四通閥的第四閥ロ與所述室外換熱器的第二開ロ之間，所述第二切換閥連接在所述第一四通閥的第四閥ロ與所述室外換熱器的第一開ロ之間，所述第三切換閥連接在所述節(jié)流機構的第二開ロ與所述室外換熱器的第二開ロ之間，且所述第四切換閥連接在所述節(jié)流機構的第二開ロ與所述室外換熱器的第一開ロ之間。
4.根據權利要求3所述的熱泵系統，其特征在于，所述第一至第四切換閥均為電磁閥。
5.根據權利要求I所述的熱泵系統，其特征在于，所述節(jié)流機構包括 第一和第二熱カ膨脹閥，所述第一和第二熱カ膨脹閥彼此串聯且所述第一熱カ膨脹閥的第一開ロ與所述室內換熱器的第二開ロ相連所述第二熱カ膨脹的第一開ロ與所述第一熱カ膨脹閥的第二開ロ相連，且所述第二熱カ膨脹閥的第二開ロ與所述切換閥組件相連； 第一和第二旁通閥，所述第一旁通閥與所述第一熱カ膨脹閥并聯且所述第二旁通閥與所述第二熱カ膨脹閥并聯。
6.根據權利要求5所述的熱泵系統，其特征在干，所述第一和第二旁通閥均為單向閥且具有相反的導通方向。
7.根據權利要求5所述的熱泵系統，其特征在于，所述第一和第二旁通閥均為電磁閥。
8.根據權利要求1-7中任ー項所述的熱泵系統，其特征在于，所述室內換熱器和所述室外換熱器均為微通道換熱器。
專利摘要一種熱泵系統包括壓縮機；具有第一至第四閥口的第一四通閥，壓縮機與第一四通閥的第一和第三閥口相連；均具有第一和第二開口的室內換熱器和室外換熱器，室內換熱器的第一開口與第一四通閥的第二開口相連；具有第一和第二開口的節(jié)流機構，節(jié)流機構串聯在室內換熱器的第二開口與室外換熱器的第一開口之間，節(jié)流機構的第一開口與室內換熱器的第二開口相連；和切換閥組件，切換閥組件分別與第一四通閥的第四閥口、室外換熱器的第一和第二開口及節(jié)流機構的第二開口相連。根據本實用新型的熱泵系統，可以方便地在制熱模式、除霜模式、制冷模式之間切換，并且除霜快，時間短，室內換熱器的波動小，舒適度提高。
文檔編號F25B47/02GK202470529SQ20122008049
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權日2012年3月6日
發(fā)明者俞紹明 申請人:俞紹明