热泵系统及其调节方法技术方案

本发明专利技术提供一种热泵系统，其包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、模式切换阀、节流元件及储液器；在第一换热器与第二换热器之间的流路上设有节流元件；其还包括：模式切换流路，其中设有第一流路和第二流路，第二流路上设有储液器，并且每个流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从压缩机的出气口经由模式切换阀、所第一换热器、第一流路、第二换热器、模式切换阀到压缩机的吸气口；和/或在制热模式下，制冷媒介循环流向为从压缩机的出气口经由模式切换阀、第二换热器、第二流路、第一换热器、模式切换阀到压缩机的吸气口。这有效避免了在制冷模式下使制冷媒介流经储液器而导致的冷量损失。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及空气调节及卫生热水供应设备领域，更具体而言，本专利技术涉及一种热泵系统及其调节方法。

技术介绍

目前，在标准热泵系统或具有热回收的热泵系统中，由于在不同功能模式下所需要参与循环的制冷媒介的量不同，为保证在不同功能模式下均能实现较高的性能，通常会在系统中布置储液器来调节实际工作所需的制冷媒介量。例如，美国专利US5551249公开了一种具有热回收功能的热泵系统，其系统布置如图1所示。其中，该系统具有压缩机10、热回收冷凝器34、冷凝器134、蒸发器100、储液器28、及储液罐中的两个旁通阀52、58。其具有制冷、制热及制热水等多种工作模式，也采用了储液器28来调节制冷媒介，是一种典型的具有热回收的热泵系统。然而，在此类热泵系统中共同存在一项技术难题，即当其运行常规的制冷模式时，同样会有制冷媒介储存在储液器中，这会直接导致相当多的冷却能力衰减，从而直接影响到在制冷模式下的最终制冷量。但仅仅为了制冷模式的改善而去除掉储液器同样得不偿失，因为这将影响到制热模式及制热水模式等工作模式下的工作性能。因此，期望能够设计出一种使制冷媒介在制冷模式下不流经储液器，而在其他模式下能够正常流经储液器的热泵系统。

技术实现思路

本专利技术旨在提供一种热泵系统及其调节方法，以解决现有技术中的热泵系统难以避免在制冷模式下使制冷媒介流经储液器而导致的冷量损失问题。
根据本专利技术的一个方面，提供一种热泵系统，其包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、模式切换阀、节流元件及储液器；在所述第一换热器与所述第二换热器之间的流路上设有所述节流元件；其还包括：模式切换流路，所述模式切换流路中设有第一流路和第二流路，所述第二流路上设有储液器，并且每个流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第一换热器、所述第一流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或在制热模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第二换热器、所述第二流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口。
根据本专利技术的另一个方面，还提供一种热泵系统，其包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、模式切换阀、节流元件及储液器；在所述第一换热器、所述第二换热器及所述热回收换热器任意两者之间的流路上均设有所述节流元件，其还包括：模式切换流路，所述模式切换流路中设有第一流路、第二流路、第三流路和第四流路，所述储液器设在所述第二流路和/或所述第三流路和/或所述第四流路上，并且每条流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第一换热器、所述第一流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或在制热模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第二换热器、所述第二流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或在制冷热回收模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述热回收换热器、所述第三流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或在制热水模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述热回收换热器、所述第四流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口。
可选地，所述第二流路、第三流路及第四流路具有第一公共流路，所述储液器设置在所述第一公共流路上。
可选地，所述第一流路、第二流路、第三流路及第四流路具有第二公共流路，所述节流元件设置在所述第二公共流路上。
可选地，所述第一流路、第二流路、第三流路及第四流路在所述第二公共流路的下游分别设有用于控制所述第一流路、第二流路、第三流路及第四流路的通断的电磁阀。
可选地，在所述节流元件和所述电磁阀之间的流路与所述储液器的出口间布置旁通流路及位于所述旁通流路上的控制阀。
可选地，在所述节流元件和所述电磁阀之间的流路与所述热回收换热器的出口间还设有第五流路，所述第五流路上设有用于控制其通断的除霜电磁阀。
可选地，所述模式切换流路包括第一三通端口、第二三通端口、第三三通端口、第四三通端口及多通端口，其中，所述第一流路为从所述第一三通端口经所述第二三通端口、所述节流元件、所述多通端口到所述第三三通端口的流路；和/或所述第二流路为从所述第三三通端口经所述第四三通端口、所述储液器、所述第二三通端口、所述节流元件、所述多通端口到所述第一三通端口的流路；和/或所述第三流路为从所述第四三通端口经所述储液器、所述第二三通端口、所述节流元件、所述多通端口到所述第三三通端口的流路；和/或所述第四流路为从所述第四三通端口经所述储液器、所述第二三通端口、所述节流元件、所述多通端口到到所述第一三通端口的流路。
可选地，所述第一三通端口第一端与所述第一换热器连接，所述第一三通端口第二端通过第一电磁阀与所述多通端口第一端连接，第一三通端口第三端通过第一单向阀与所述第二三通端口第一端连接；所述第二三通端口第二端通过所述节流元件与所述多通端口第二端连接，所述第二三通端口第三端通过所述储液器与所述第四三通端口第一端连接；所述第三三通端口第一端与所述第二换热器连接，所述第三三通端口第二端通过第二电磁阀与所述多通端口第三端连接，所述第三三通端口第三端通过所述第二单向阀与所述第四三通端口第三端连接；所述第四三通端口第二端通过第三单向阀与所述热回收换热器连接。
可选地，在所述第一电磁阀和所述第一三通端口第二端之间设有第四单向阀；和/或在所述第二电磁阀和所述第三三通端口第一端之间设有第五单向阀。
可选地，所述模式切换阀具有第一切换位置、第二切换位置、第三切换位置及第四切换位置；在所述第一切换位置下，所述模式切换阀分别连通所述压缩机的出气口和所述第一换热器；以及所述压缩机的吸气口和所述第二换热器；和/或在所述第二切换位置下，所述模式切换阀分别连通所述压缩机的出气口和所述第二换热器；以及所述压缩机的吸气口和所述第一换热器；和/或在所述第三切换位置下，所述模式切换阀分别连通所述压缩机的出气口和所述热回收换热器；以及所述压缩机的吸气口和所述第二换热器；和/或在所述第四切换位置下，所述模式切换阀分别连通所述压缩机的出气口和所述热回收换热器；以及所述压缩机的吸气口和所述第一换热器。
可选地，所述模式切换阀包括第一四通阀及第二四通阀；所述第一四通阀具有a1端口、b1端口、c1端口及d1端口，所述第二四通阀具有a2端口、b2端口、c2端口及d2端口；其中，所述a1端口与所述压缩机的出气口连接，所述b1端口与所述热回收换热器连接，所述c1端口与所述压缩机的吸气口连接，所述d1端口与所述a2端口连接，所述b2端口与所述第一换热器连接，所述c2端口与所述所述压缩机的吸气口连接，所述d2端口与所述第二换热器连接；在所述第一切换位置下，所述a1端口和所述d1端口连通，所述b1端口和所述c1端口连通，所述a2端口和所述b2端口连通，所述c2端口和所述d2端口连通；和/或在所述第二切换位置下，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热泵系统，其特征在于，包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、模式切换阀、节流元件及储液器；在所述第一换热器与所述第二换热器之间的流路上设有所述节流元件；其还包括：模式切换流路，所述模式切换流路中设有第一流路和第二流路，所述第二流路上设有所述储液器，并且每条流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第一换热器、所述第一流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或在制热模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第二换热器、所述第二流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口。

【技术特征摘要】
1.一种热泵系统，其特征在于，包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、模式切换阀、节流元件及储液器；在所述第一换热器与所述第二换热器之间的流路上设有所述节流元件；其还包括：
模式切换流路，所述模式切换流路中设有第一流路和第二流路，所述第二流路上设有所述储液器，并且每条流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，
在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第一换热器、所述第一流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或
在制热模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第二换热器、所述第二流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口。
2.一种热泵系统，其特征在于：包括：压缩机、第一换热器、第二换热器、热回收换热器、模式切换阀、节流元件及储液器；在所述第一换热器、所述第二换热器及所述热回收换热器任意两者之间的流路上均设有所述节流元件，其还包括：
模式切换流路，所述模式切换流路中设有第一流路、第二流路、第三流路和第四流路，所述储液器设在所述第二流路和/或所述第三流路和/或所述第四流路上，并且每条流路可控地开通或者关闭以实现不同的功能模式，其中，
在制冷模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第一换热器、所述第一流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或
在制热模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述第二换热器、所述第二流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或
在制冷热回收模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述热回收换热器、所述第三流路、所述第二换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口；和/或
在制热水模式下，制冷媒介循环流向为从所述压缩机的出气口经由所述模式切换阀、所述热回收换热器、所述第四流路、所述第一换热器、所述模式切换阀到所述压缩机的吸气口。
3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于：
所述第二流路、第三流路及第四流路具有第一公共流路，所述储液器设置在所述第一公共流路上。
4.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于：
所述第一流路、第二流路、第三流路及第四流路具有第二公共流路，所述节流元件设置在所述第二公共流路上。
5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于：
所述第一流路、第二流路、第三流路及第四流路在所述第二公共流路的下游分别设有用于控制所述第一流路、第二流路、第三流路及第四流路的通断的电磁阀。
6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于：
在所述节流元件和所述电磁阀之间的流路与所述储液器的出口间布置旁通流路及位于所述旁通流路上的控制阀。
7.根据权利要求6所述的热泵系统，其特征在于：
在所述节流元件和所述电磁阀之间的流路与所述热回收换热器的出口间还设有第五流路，所述第五流路上设有用于控制其通断的除霜电磁阀。
8.根据权利要求2至7任意一项所述的热泵系统，其特征在于：
所述模式切换流路包括第一三通端口、第二三通端口、第三三通端口、第四三通端口及多通端口，其中，
所述第一流路为从所述第一三通端口经所述第二三通端口、所述节流元件、所述多通端口到所述第三三通端口的流路；和/或
所述第二流路为从所述第三三通端口经所述第四三通端口、所述储液器、所述第二三通端口、所述节流元件、所述多通端口到所述第一三通端口的流路；和/或
所述第三流路为从所述第四三通端口经所述储液器、所述第二三通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王微涓，李海军，申广玉，付赢正，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：美国;US