高效空气源热泵系统的制作方法

本实用新型涉及空气源热泵设备技术领域，尤其涉及一种高效空气源热泵系统。

背景技术：

众所周知，空气能热泵是按照“逆卡诺”原理工作的，即逆卡诺循环原理。在实际应用中，空气源热泵以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至水箱，加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水(即通过压缩机系统运转工作，吸收空气中热量制造热水。)。作为热水系统它具有无以比拟的优点。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低，所以它的使用受到环境温度的限制，一般适用于最低温度在－10℃以上的地区。

上述应用的具体原理过程是：通过压缩机将冷媒压缩，压缩后温度升高地冷媒，经过水箱中的冷凝器制造热水，热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环。一般来讲，冷凝器和蒸发器都属于热交换器。冷凝器和蒸发器的工作形式却是不同的，冷凝器是给介质降温液化，对外放热；蒸发器是介质吸热气化，吸收外界热量(即对外吸热)。在上述循环过程中，空气热量(即空气中的低温热源其所具有的热量，该空气中的低温热源主要为以下内容：例如：空气或空气中水分)通过蒸发器被吸收导入冷媒中，冷媒(即制冷剂)再将热量通过冷凝器导入水中，产生热水。通过压缩机空气制热的新一代热水器，即空气能热泵热水器。具体形式如图1，附图1中主要示意了膨胀阀1A、内部换热器2A、冷凝器3A、压缩机4A和蒸发器5A等结构；

但是，很显然，上述传统空气能热泵热水器，其仍然存在结构过于简单，能量利用率不高等技术缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效空气源热泵系统，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型还提供了一种高效空气源热泵系统，包括四通换向阀、第一换热器、第二换热器、压缩机、第一单向阀、第二单向阀、热交换气液分离器、毛细管、膨胀阀；

所述第一换热器与所述第二换热器之间连通设置有第一连接管道和第二连接管道；其中，所述第一连接管道的首端与所述第一换热器连通，所述第一连接管道的中间段途径所述热交换气液分离器的内部，且所述第一连接管道上还设置有所述第一单向阀；所述第二连接管道首端与所述第一换热器连通，且所述第二连接管道上设置有第二单向阀；所述第一连接管道与所述第二连接管道的末端汇流并导向所述第二换热器，在所述第一连接管道与所述第二连接管道的末端汇流的管道上设置有所述毛细管和所述膨胀阀；

所述第二换热器与所述四通换向阀之间连通设置有第三连接管道；所述四通换向阀与所述压缩机之间连通设置有第四连接管道；所述四通换向阀与所述第一换热器之间连通设置有第五连接管道；所述四通换向阀与所述热交换气液分离器之间连通设置有第六连接管道；

另外，所述压缩机与所述热交换气液分离器之间连通设置有第七连接管道；

所述四通换向阀用于在制热时实现第三连接管道与第六连接管道导通，以及实现所述第四连接管道与所述第五连接管道导通；所述四通换向阀还用于在制冷时实现所述第三连接管道与所述第四连接管道导通，以及实现所述第五连接管道与所述第六连接管道导通。

优选的，作为一种可实施方案；在所述热交换气液分离器的结构中；所述第六连接管道的接口与所述第七连接管道接口相对设置；在所述第一换热器的结构中；所述第五连接管道与第一连接管道和第二连接管道相连通。

优选的，作为一种可实施方案；所述第一换热器具体为板式换热器。

优选的，作为一种可实施方案；所述第二换热器具体为翅片换热器。

优选的，作为一种可实施方案；所述第一单向阀的流体导通方向是从所述热交换气液分离器流向所述第一换热器。

优选的，作为一种可实施方案；所述第二单向阀的流体导通方向是从所述膨胀阀流向所述第一换热器。

优选的，作为一种可实施方案；所述高效空气源热泵系统还包括强制对流设备；所述强制对流设备设置在所述翅片换热器的一侧；所述强制对流设备用于对所述翅片换热器的表面实施吹风操作。

优选的，作为一种可实施方案；所述强制对流设备具体为风机。

优选的，作为一种可实施方案；所述膨胀阀具体为电子膨胀阀。

优选的，作为一种可实施方案；所述毛细管、所述膨胀阀通过并联方式连接在所述第一连接管道与所述第二连接管道的末端汇流的管道上；且所述毛细管呈螺旋形状分布。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：

本实用新型提供的一种高效空气源热泵系统，其主要由四通换向阀、第一换热器、第二换热器、压缩机、第一单向阀、第二单向阀、热交换气液分离器、毛细管、膨胀阀等结构构成；

其中，所述第一换热器与所述第二换热器之间连通设置有第一连接管道和第二连接管道；其中，所述第一连接管道的首端与所述第一换热器连通，所述第一连接管道的中间段途径所述热交换气液分离器的内部，且所述第一连接管道上还设置有所述第一单向阀；所述第二连接管道首端与所述第一换热器连通，且所述第二连接管道上设置有第二单向阀；所述第一连接管道与所述第二连接管道的末端汇流并导向所述第二换热器，在所述第一连接管道与所述第二连接管道的末端汇流的管道上设置有所述毛细管和所述膨胀阀；

所述第二换热器与所述四通换向阀之间连通设置有第三连接管道；所述四通换向阀与所述压缩机之间连通设置有第四连接管道；所述四通换向阀与所述第一换热器之间连通设置有第五连接管道；所述四通换向阀与所述热交换气液分离器之间连通设置有第六连接管道；

另外，所述压缩机与所述热交换气液分离器之间连通设置有第七连接管道；

分析上述高效空气源热泵系统的主要结构中；在上述四通换向阀、第一换热器、第二换热器、压缩机、第一单向阀、第二单向阀、热交换气液分离器、毛细管、膨胀阀等结构的连接关系以及结构布局的基础上；同时结合四通换向阀可以实现不同工作状态模式的切换；即所述四通换向阀用于在制热时实现第三连接管道与第六连接管道导通，以及实现所述第四连接管道与所述第五连接管道导通；所述四通换向阀还用于在制冷时实现所述第三连接管道与所述第四连接管道导通，以及实现所述第五连接管道与所述第六连接管道导通。

综上，本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其通过毛细管、膨胀阀与四通换向阀之间的配合，完成系统制热与制冷工况的切换。同时本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其系统效率高，其系统运行压力稳定；可在更低的环境温度下运行，还可通过热交换气液分离器提高制冷剂的过冷度。因此，本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其具有换热效率高、性能优越以及安全可靠等诸多方面的技术优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的空气源热泵系统的原理结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统处于制热循环工况时的原理结构示意图；

图3为图2的本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统处于制热循环工况时的具体原理结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统处于制冷循环工况时的原理结构示意图；

图5为图4的本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统处于制冷循环工况时的具体原理结构示意图；

标号：

图1：1A－膨胀阀；2A－内部换热器；3A－冷凝器；4A－压缩机；5A－蒸发器；

图2－图5：1－四通换向阀；2－第一换热器；3－第二换热器；4－压缩机；5－第一单向阀；6－第二单向阀；7－热交换气液分离器；8－强制对流设备9－毛细管；10－膨胀阀；G1－第一连接管道；G2－第二连接管道；G3－第三连接管道；G4－第四连接管道；G5－第五连接管道；G6－第六连接管道；G7－第七连接管道；L－冷水；R－热水。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图2、图3、图4以及图5，本实用新型还提供了一种高效空气源热泵系统，包括四通换向阀1、第一换热器2、第二换热器3、压缩机4、第一单向阀5、第二单向阀6、热交换气液分离器7、毛细管9、膨胀阀10；

所述第一换热器2与所述第二换热器3之间连通设置有第一连接管道G1和第二连接管道G2；其中，所述第一连接管道G1的首端与所述第一换热器2连通，所述第一连接管道G1的中间段途径所述热交换气液分离器7的内部，且所述第一连接管道G1上还设置有所述第一单向阀5；所述第二连接管道G2首端与所述第一换热器2连通，且所述第二连接管道G2上设置有第二单向阀6；所述第一连接管道G1与所述第二连接管道G2的末端汇流并导向所述第二换热器3，在所述第一连接管道G1与所述第二连接管道G2的末端汇流的管道上设置有所述毛细管9和所述膨胀阀10；

所述第二换热器3与所述四通换向阀1之间连通设置有第三连接管道G3；所述四通换向阀1与所述压缩机4之间连通设置有第四连接管道G4；所述四通换向阀1与所述第一换热器2之间连通设置有第五连接管道G5；所述四通换向阀1与所述热交换气液分离器7之间连通设置有第六连接管道G6；

另外，所述压缩机4与所述热交换气液分离器7之间连通设置有第七连接管道G7；

所述四通换向阀1用于在制热时实现第三连接管道G3与第六连接管道G6导通，以及实现所述第四连接管道G4与所述第五连接管道G5导通；所述四通换向阀1还用于在制冷时实现所述第三连接管道G3与所述第四连接管道G4导通，以及实现所述第五连接管道G5与所述第六连接管道G6导通。需要说明的是，上述附图2以及附图3中的L代表冷水；R代表热水。

分析上述高效空气源热泵系统的主要结构中；在上述四通换向阀1、第一换热器2、第二换热器3、压缩机4、第一单向阀5、第二单向阀6、热交换气液分离器7、毛细管9、膨胀阀10等结构的连接关系以及结构布局的基础上；同时结合四通换向阀1可以实现不同工作状态模式的切换；

即所述四通换向阀1用于在制热时实现第三连接管道G3与第六连接管道G6导通，以及实现所述第四连接管道G4与所述第五连接管道G5导通；所述四通换向阀1还用于在制冷时实现所述第三连接管道G3与所述第四连接管道G4导通，以及实现实现所述第五连接管道G5与所述第六连接管道G6导通。

综上，本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其通过毛细管9、膨胀阀10与四通换向阀1之间的配合，完成系统制热与制冷工况的切换。

同时本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其系统效率高，其系统运行压力稳定；可在更低的环境温度下运行，还可通过热交换气液分离器7提高制冷剂的过冷度。因此，本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其具有换热效率高、性能优越以及安全可靠等诸多方面的技术优势。

下面对本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统的具体结构以及具体技术效果做一下详细的说明：

优选的，作为一种可实施方案；在所述热交换气液分离器7的结构中；所述第六连接管道G6的接口与所述第七连接管道G7接口相对设置；在所述第一换热器2的结构中；所述第五连接管道G5与第一连接管道G1和第二连接管道G2相连通。

优选的，作为一种可实施方案；所述第一换热器2具体为板式换热器。所述第二换热器3具体为翅片换热器。

需要说明的是，第一换热器2可以选择多种形式的换热器，但是其优选使用为板式换热器。同时第二换热器3其优选使用为翅片换热器。

优选的，作为一种可实施方案；所述第一单向阀5的流体导通方向是从所述热交换气液分离器7流向所述第一换热器2。所述第二单向阀6的流体导通方向是从所述膨胀阀10流向所述第一换热器2。

优选的，作为一种可实施方案；所述高效空气源热泵系统还包括强制对流设备8；所述强制对流设备8设置在所述翅片换热器的一侧；所述强制对流设备8用于对所述翅片换热器的表面实施吹风操作。

优选的，作为一种可实施方案；所述强制对流设备8具体为风机。

优选的，作为一种可实施方案；所述膨胀阀10具体为电子膨胀阀。需要说明的是，膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件。

优选的，作为一种可实施方案；所述毛细管9、所述膨胀阀10通过并联方式连接在所述第一连接管道G1与所述第二连接管道G2的末端汇流的管道上；所述毛细管9呈螺旋形状分布。

分析上述高效空气源热泵系统的工作过程可知：

如图2所示，高效空气源热泵系统处于制热循环工况时：经压缩机4压缩后变成高温高压的制冷剂通过四通换向阀1后进入板式换热器加热冷水，之后通过第一单向阀5进入热交换气液分离器7释放热量给分离器内制冷剂，之后进入毛细管9与膨胀阀10组成的膨胀节流装置膨胀降压后进入翅片换热器，通过强制对流设备8(即风机)的强制对流，吸收空气中的热量之后通过四通换向阀1，进入热交换气液分离器7最后回到压缩机完成循环。

如图3所示，高效空气源热泵系统处于制冷循环工况时：经压缩机4压缩后变成高温高压制冷剂通过四通换向阀1后直接进入翅片换热器(此时强制对流设备8停机)加热翅片之后通过毛细管9与膨胀阀10组成的膨胀节流装置膨胀降压后通过第二单向阀6进入板式换热器吸热。之后进入热交换气液分离器7回到压缩机4，完成循环。

上述高效空气源热泵系统，其压力变化时：通过调节膨胀阀10的开度大小可保证系统内的压力保持稳定，使系统稳定运行。

本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统具有如下方面的技术优势：

一、本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统，其结构设计更加合理，且结构新颖，同时其具体结构的连接关系以及布局设计都有独到之处。

二、本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统，其通过毛细管、膨胀阀与四通换向阀之间的配合，完成系统制热与制冷工况的切换。

三、本实用新型实施例提供的高效空气源热泵系统，其系统效率高，其系统运行压力稳定(可在更低的环境温度下运行，还可通过热交换气液分离器提高制冷剂的过冷度。)；因此，本实用新型提供的高效空气源热泵系统，其具有换热效率高、性能优越以及安全可靠等诸多方面的技术优势。

基于以上诸多显著的技术优势，本实用新型提供的高效空气源热泵系统必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。