空气源热泵热水机组及其喷液控制装置的制作方法

本实用新型属于空气源热泵热水机组技术领域，尤其是涉及一种控制压缩机冷媒吸入量和排气温度的喷液控制装置及设有此装置的空气源热泵热水机组。

背景技术：

在国家节能减排和“煤改电”政策推动下，空气源热泵热水机组行业得到迅速发展。空气源热水不仅用在生活热水、采暖，很多高水温行业也逐步采用空气源热水，比如屠宰。空气源热水出水温度高，压缩机排气温度高，一些高负荷和低压比工况下，压缩机随着负荷的增加或者冷媒吸入量的不足，可造成压缩机内部得不到足够的冷却出现排气温度超高，内部电机或者轴承烧坏的现象。

目前行业常用的喷液控制装置是将喷液口设置在机组气液分离器前管路（见图1和图2）或气液分离器后管路（见图3和图4），如图1和图2所示，当将位于虚线框内的标号为11的喷液口设置在机组中的标号为6的气液分离器的前管路（即与气液分离器上的标号为19的进气口连接的标号为1的冷媒总管）上时，运行时会存在从标号为7a的喷液管通过该喷液口喷入机组上的气液分离器的前管路内的液态的喷液冷媒气化降温，从前管路进入气液分离器上的进气口的气态冷媒的吸气温度降低，而压力没有同时变化，形成吸气过热度变小的假象，膨胀阀根据过热度调小开度，进一步造成吸气量减少排气温度升高，达不到喷液降温的目的，更可能出现低压报警等现象，造成系统吸气过热度混乱，如图3和图4所示，当将位于虚线框内的标号为11的喷液口设置在机组中的标号为6的气液分离器的后管路（即与气液分离器上的出气口连接的标号为1的冷媒总管）上且位于压缩机吸气口之前时，运行时会存在标号为7a的喷液管通过该喷液口喷入机组上的气液分离器的后管路内的液态的喷液冷媒不能完全气化进入标号为2的压缩机，造成压缩机液击或缺油，严重时造成压缩机电机烧毁或者压缩盘卡死的现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种保证压缩机在各种工况下都能吸入足够的冷媒，以防止压缩机内部温度过高烧毁电机或者轴承，且不影响机组过热度控制和降低压缩机出现液击的概率的的空气源热泵热水机组喷液控制装置。

本实用新型的另一个目的是针对上述问题，提供一种保证机组中的压缩机在各种工况下吸入足够的冷媒，提高压缩机的使用寿命的空气源热泵热水机组。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本实用新型的空气源热泵热水机组喷液控制装置，其一端与连接冷凝器与蒸发器的冷媒总管连通、另一端连通于气液分离器内腔，其特征在于：本装置包括用于输送液态冷媒的喷液管，喷液管的一端和冷凝器与蒸发器之间的冷媒总管连通、另一端直接且独立连通于气液分离器内腔，还包括设于喷液管上的第一节流件，和设于该喷液管上的位于该一端与第一节流件之间的冷媒控制阀, 以及设于气液分离器上的独立于进气口的喷液口，喷液管的该另一端与该喷液口连通。本技术方案通过根据需求打开冷媒控制阀，液态冷媒通过喷液管喷液管直接进入气液分离器上的喷液口，从而进入气液分离器内部的大容腔内，而在如图1至2所示的现有的一个技术方案中，由于是直接在冷媒总管内把高温、高压的液态冷媒与低温、低压的气态冷媒混合的，会影响吸气压力和温度，同时由于冷媒总管内的容积空间有限，喷到冷媒总管里的液体能够很快气化、降温，而压力没有同时变化，形成吸气过热度变小的假象，达不到控制排气温度的目的，而本技术方案是将液态冷媒放到气液分离器内部的大容腔内进行气化的，可以有效防止因喷液气化影响过热度偏小、从而导致膨胀阀误动作的假象，最终实现控制压缩机排气温度的目的，又由于气液分离器内部容积很大，液态冷媒在气液分离器内能完全气化，而不会出现如图3至4所示的现有的另一个技术方案中出现的造成压缩机带液运行的情况，从而本方案具能有效的控制压缩机吸入冷媒量，冷却压缩机内部温度，降低压缩机排气温度的目的。

在上述的空气源热泵热水机组喷液控制装置中，第一节流件为毛细管和膨胀阀中的任意一种。

在上述的空气源热泵热水机组喷液控制装置中，喷液口位于气液分离器的上半部。以保证气液分离器里面的吸气管不容易吸走喷进去的液体冷媒，以减少对从气液分离器上的进气口进入的气态冷媒的压力和温度的影响。

上述的空气源热泵热水机组如下所述：本空气源热泵热水机组，包括由冷媒总管依次连接压缩机、第一热交换器、第二节流件、第二热交换器和气液分离器而组成的循环回路，其特征在于：连接于第一热交换器和第二热交换器之间的冷媒总管与气液分离器之间设有如权利要求1至3任一空气源热泵热水机组喷液控制装置。空气源热泵热水机组喷液控制装置的设置实现有效的控制压缩机吸入的冷媒量，冷却压缩机内部温度，降低压缩机排气温度的目的。

在上述的空气源热泵热水机组中，本机组在制热状态时，第一热交换器为冷凝器，第二热交换器为蒸发器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管上的一端设在连接于冷凝器和第二节流件之间的冷媒总管上。

在上述的空气源热泵热水机组中，本机组还包括一个换向阀，换向阀上的四个端口与压缩机上的出气端、第一热交换器上的一端、第二热交换器上的一端和气液分离器上的进气口一一连通。换向阀的设置使本机组同时具有制热和融霜的功能。

在上述的空气源热泵热水机组中，本机组在制热状态时，第一热交换器为冷凝器，第二热交换器为蒸发器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管上的一端设在连接于冷凝器和第二节流件之间的冷媒总管上；本机组在融霜状态时，第一热交换器为蒸发器，第二热交换器为冷凝器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管上的一端设在连接于第二节流件和蒸发器之间的冷媒总管上。

在上述的空气源热泵热水机组中，第二节流件为膨胀阀。

在上述的空气源热泵热水机组中，连接第一热交换器和第二节流件的冷媒总管上设有过滤器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管上的一端设在连接于第二节流件和过滤器之间的冷媒总管上。过滤器的设置提高了冷媒的质量，为安全运行提高了保障。

与现有技术相比，本空气源热泵热水机组喷液控制装置的优点在于：根据需求打开冷媒控制阀，液态冷媒通过气液分离器上的喷液口直接进入气液分离器，气液分离器内部容积很大，液态冷媒在气液分离器内完全气化，不仅减少发生压缩机液击的现象，而且降低吸气温度，增加了压缩机冷媒吸入量，同时不影响吸气过热度，从而最终实现降低压缩机排气温度的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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提供了现有技术中将喷液口设置在机组气液分离器前管路时的制热工作原理图。

图2提供了现有技术中将喷液口设置在机组气液分离器前管路时的融霜工作原理图。

图3提供了现有技术中将喷液口设置在机组气液分离器后管路时的制热工作原理图。

图4提供了现有技术中将喷液口设置在机组气液分离器后管路时的融霜工作原理图。

图5提供了本实用新型实施例的制热工作原理图。

图6提供了本实用新型实施例的融霜工作原理图。

图中，冷媒总管1、压缩机2、第一热交换器3、第二热交换器4、第二节流件5、气液分离器6、喷液管7a、第一节流件7b、冷媒控制阀7c、换向阀8、过滤器9、储液器10、喷液口11、吸气温度传感器12、排气温度传感器13、冷凝温度传感器14、翅片温度传感器15、环境温度传感器16、低压开关17、高压开关18、进气口19。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图5至6中的虚线框内所示，本空气源热泵热水机组喷液控制装置，其一端与连接冷凝器与蒸发器的冷媒总管1连通、另一端连通于气液分离器6内腔，其特征在于：本装置包括用于输送液态冷媒的喷液管7a，喷液管7a的一端和冷凝器与蒸发器之间的冷媒总管1连通、另一端直接且独立连通于气液分离器6内腔，还包括设于喷液管7a上的第一节流件7b，和设于该喷液管7a上的位于该一端与第一节流件7b之间的冷媒控制阀7c，这里的冷媒控制阀7c为电磁阀，可选用常规制冷系统用的电磁阀，其型号需根据热泵热水机的型号进行选择，以及设于气液分离器6上的独立于进气口19的喷液口11，喷液管7a的该另一端与该喷液口11连通。本技术方案通过根据需求打开冷媒控制阀7c，液态冷媒通过喷液管7a喷液管7a直接进入气液分离器6上的喷液口11，从而进入气液分离器6内部的大容腔内，而在如图1至2所示的现有的一个技术方案中，由于是直接在冷媒总管1内把高温、高压的液态冷媒与低温、低压的气态冷媒混合的，会影响吸气压力和温度，同时由于冷媒总管1内的容积空间有限，喷到冷媒总管1里的液体能够很快气化、降温，而压力没有同时变化，形成吸气过热度变小的假象，达不到控制排气温度的目的，而本技术方案是将液态冷媒放到气液分离器6内部的大容腔内进行气化的，可以有效防止因喷液气化影响过热度偏小、从而导致膨胀阀误动作的假象，最终实现控制压缩机2排气温度的目的，又由于气液分离器6内部容积很大，液态冷媒在气液分离器6内能完全气化，而不会出现如图3至4所示的现有的另一个技术方案中出现的造成压缩机2带液运行的情况，从而本方案具能有效的控制压缩机2吸入冷媒量，冷却压缩机2内部温度，降低压缩机排气温度的目的。

具体地，第一节流件7b为毛细管和膨胀阀中的任意一种，优选地，选用毛细管，其型号需根据热泵热水机的型号进行选择。

进一步地，喷液口11位于气液分离器6的上半部。以保证喷入气液分离器6里面的液态冷媒能够完全气化，更重要的是保证喷入气液分离器6里面的液态冷媒不会被压缩机2从气液分离器6的排气口吸入压缩机2，以避免出现如图3至4所示的现有技术方存在的压缩机2液击的情况。

如图5至6所示，本空气源热泵热水机组的具体实施方式包括但不限于如下的实施例。

实施例1

本空气源热泵热水机组，包括由冷媒总管1依次连接压缩机2、第一热交换器3、第二节流件5、第二热交换器4和气液分离器6而组成的循环回路，其特征在于：连接于第一热交换器3和第二热交换器4之间的冷媒总管1与气液分离器6之间设有如权利要求1至3任一空气源热泵热水机组喷液控制装置。空气源热泵热水机组喷液控制装置的设置实现有效的控制压缩机2吸入的冷媒量，冷却压缩机2内部温度，降低压缩机2排气温度的目的。

具体地，本机组在制热状态时，第一热交换器3为冷凝器，第二热交换器4为蒸发器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管7a上的一端设在连接于冷凝器和第二节流件5之间的冷媒总管1上。

进一步地，第二节流件5为膨胀阀，作为优选，连接第一热交换器3和第二节流件5的冷媒总管1上设有过滤器9，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管7a上的一端设在连接于第二节流件5和过滤器9之间的冷媒总管1上。过滤器9的设置提高了冷媒的质量，为安全运行提高了保障。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本空气源热泵热水机组还包括一个换向阀8，换向阀8上的四个端口与压缩机2上的出气端、第一热交换器3上的一端、第二热交换器4上的一端和气液分离器6上的进气口19一一连通。换向阀8的设置使本机组同时具有制热和融霜的功能，本机组在制热状态时，第一热交换器3为冷凝器，第二热交换器4为蒸发器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管7a上的一端设在连接于冷凝器和第二节流件5之间的冷媒总管1上，本机组在融霜状态时，第一热交换器3为蒸发器，第二热交换器4为冷凝器，空气源热泵热水机组喷液控制装置中的喷液管7a上的一端设在连接于第二节流件5和蒸发器之间的冷媒总管1上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了冷媒总管1、压缩机2、第一热交换器3、第二热交换器4、第二节流件5、气液分离器6、喷液管7a、第一节流件7b、冷媒控制阀7c、换向阀8、过滤器9、储液器10、喷液口11、吸气温度传感器12、排气温度传感器13、冷凝温度传感器14、翅片温度传感器15、环境温度传感器16、低压开关17、高压开关18、进气口19等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。