CN107144041A - 一种制冷和制热用节流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷和制热用节流系统，包括蒸发器、冷凝器、制冷膨胀阀和制热膨胀阀：制冷膨胀阀的输入端与冷凝器的输出端连接，制冷膨胀阀的输出端与蒸发器的输入端连接，制冷膨胀阀的第一感温包与蒸发器连接；制热膨胀阀的输入端与蒸发器的输出端连接，制热膨胀阀的输出端与冷凝器的输入端连接，制热膨胀阀的第二感温包与冷凝器连接。应用本发明公开的制冷和制热用节流系统，通过设置制冷膨胀阀实现系统的制冷，通过设置制热膨胀阀实现系统的制热，使得制冷和制热效率达到最佳，以在北方寒冷地区实现冬季高效制热，实现节能减排，可替代传统热水锅炉采暖和生活热水供应。

Description

一种制冷和制热用节流系统

技术领域

本发明涉及制冷和制热技术设备领域，更具体地说，涉及一种制冷和制热用节流系统。

背景技术

一般的热泵节流装置制冷制热使用同一个膨胀阀，通常是按照夏季制冷工况调定的，冬季制热时不重新调整。由于冰源热泵的在夏季制冷时冷凝温度为30℃左右，蒸发温度为5℃左右。而南方冬季制热时冷凝温度为50℃左右，蒸发温度为-5℃左右，用于北方冬季制热时蒸发温度为-15℃左右.因此制冷和制热系统的工况相差较大。制冷时的蒸发量要大得多，而制热时的环境温度低，制冷系统的蒸发温度更低，蒸发吸热量小于夏季制冷量，在冬季制热时开度过大，节流效果不佳，造成蒸发效果不好，甚至有没有蒸发的液态制冷剂流回压缩机，排气温度降低，影响制热效果。

综上所述，如何有效地解决在北方温差较大时制冷制热相互影响、制热效果较差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制冷和制热用节流系统，以解决在北方温差较大时制冷制热相互影响、制热效果较差等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制冷和制热用节流系统，包括蒸发器、冷凝器、制冷膨胀阀和制热膨胀阀：

所述制冷膨胀阀的输入端与所述冷凝器的输出端连接，所述制冷膨胀阀的输出端与所述蒸发器的输入端连接，所述制冷膨胀阀的第一感温包与所述蒸发器连接；

所述制热膨胀阀的输入端与所述蒸发器的输出端连接，所述制热膨胀阀的输出端与所述冷凝器的输入端连接，所述制热膨胀阀的第二感温包与所述冷凝器连接。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，所述制冷膨胀阀的输入端和所述冷凝器的输出端间设有第一单向阀，所述制冷膨胀阀的输出端与所述蒸发器的输入端间设有第二单向阀；

所述制热膨胀阀的输入端和所述蒸发器的输出端间设有第三单向阀，所述制热膨胀阀的输出端与所述冷凝器的输入端间设有第四单向阀。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，所述制冷膨胀阀的输入端和所述制热膨胀阀的输入端的支路合并，所述支路上设有干燥装置。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，所述干燥装置为干燥过滤器。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，所述支路上设有用于对制冷剂进行气液分离的储液器。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，所述制冷膨胀阀的输入端所在支路设有制冷电磁阀，所述制热膨胀阀的输入端所在支路设有制热电磁阀。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，所述冷凝器所在管路设有用于检修的第一检修阀，所述蒸发器所在管路上设有用于检修的第二检修阀。

优选地，在上述制冷和制热用节流系统中，还包括用于实现制冷制热转换的电磁四通阀。

本发明提供的制冷和制热用节流系统，包括蒸发器、冷凝器、制冷膨胀阀和制热膨胀阀；制冷膨胀阀的输入端与冷凝器的输出端连接，制冷膨胀阀的输出端与蒸发器的输入端连接，制冷膨胀阀的第一感温包与蒸发器连接；制热膨胀阀的输入端与蒸发器的输出端连接，制热膨胀阀的输出端与冷凝器的输入端连接，制热膨胀阀的第二感温包与冷凝器连接。

应用本发明提供的制冷和制热用节流系统，通过设置制冷膨胀阀实现系统的制冷，通过设置制热膨胀阀实现系统的制热，使得制冷和制热效率达到最佳，以在北方寒冷地区实现冬季高效制热，实现节能减排，可替代传统热水锅炉采暖和生活热水供应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的制冷和制热用节流系统的结构示意图；

图2为本发明又一实施例提供的制冷和制热用节流系统的储液器的安装结构示意图；

图3为本发明又一实施例提供的制冷和制热用节流系统的管路安装结构示意图。

附图中标记如下：

制冷膨胀阀1、制冷电磁阀2、制热膨胀阀3、制热电磁阀4、干燥过滤器5、第四单向阀6、第一单向阀7、第二单向阀8、第三单向阀9、第一检修阀10、第二检修阀11、冷凝器12、蒸发器13、第二感温包14、第一感温包15、储液器16。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种制冷和制热用节流系统，以解决在北方温差较大时制冷制热相互影响、制热效果较差等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的制冷和制热用节流系统的结构示意图；图2为本发明又一实施例提供的制冷和制热用节流系统的储液器的安装结构示意图；图3为本发明又一实施例提供的制冷和制热用节流系统的管路安装结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的制冷和制热用节流系统，包括蒸发器13和制冷膨胀阀1，制冷膨胀阀1的输入端与冷凝器12的输出端连接，制冷膨胀阀1的输出端与蒸发器13的输入端连接，制冷膨胀阀1的第一感温包15与蒸发器13连接，以根据检测到的温度对制冷膨胀阀1的开合度进行调整，制冷剂蒸汽通过压缩机的输入端进入冷凝器12，液体制冷剂经管路流入至制冷膨胀阀1，制冷膨胀阀1对其进行节流降温降压后制冷剂流入至蒸发器13进行蒸发吸热，完成一次制冷循环过程；还包括冷凝器12和制热膨胀阀3，制热膨胀阀3的输入端与蒸发器13(制热时为冷凝器)的输出端连接，制热膨胀阀3的输出端与冷凝器12(制热时为蒸发器)的输入端连接，制热膨胀阀3的第二感温包与冷凝器12(制热时为蒸发器)连接，当根据需要进行制热时，制冷剂蒸汽通过压缩机的输入端径进入蒸发器13(制热时为冷凝器)，液体制冷剂经管路流至制热膨胀阀3，制热膨胀阀3对节流降压后制冷剂进入至冷凝器12(制热时为蒸发器)进行蒸发吸热，完成一次制热循环。此时的蒸发器13为制热时的冷凝器，冷凝放出的热提供给用户采暖或生活热水。分别通过制冷膨胀阀1和制热膨胀阀3实现系统的制冷进程和制热进程，以在北方寒冷地区实现冬季高效制热，实现节能减排，可替代传统热水锅炉采暖和生活热水供应。

可以理解的是，制冷膨胀阀1的第一感温包15与蒸发器13间、制热膨胀阀3的第二感温包14与冷凝器12间的位置及连接关系可参考现有技术，在此不再赘述。

具体的，制冷膨胀阀1的输入端和冷凝器12的输出端间设有第一单向阀7，制冷膨胀阀1的输出端与蒸发器13的输入端间设有第二单向阀8；

制热膨胀阀3的输入端和蒸发器13的输出端间设有第三单向阀9，制热膨胀阀3的输出端与冷凝器12的输入端间设有第四单向阀6。

为了防止液体回流，可在制冷膨胀阀1的输入端和冷凝器12的输出端间设置第一单向阀7，制热膨胀阀3的输入端和蒸发器13的输出端间设置第三单向阀9，即在制冷剂从压缩机流出后，不能反向回流，同时为了从制冷膨胀阀1输出的液体或制热膨胀阀3输出的液体不能回流，在制冷膨胀阀1的输出端与蒸发器13间设置第二单向阀8，制热膨胀阀3的输出端与冷凝器12间分别设置第四单向阀6。

更进一步地，制冷膨胀阀1的输入端和制热膨胀阀3的输入端的支路合并，且支路上设有干燥装置。

可以理解的是，为了对制冷和制热时的制冷剂进行干燥，可在制冷膨胀阀1和制热膨胀阀3的输入端所在的支路上设置干燥装置，以对制冷剂进行干燥，干燥装置可根据实际需要进行设置，只要能够达到相同地技术效果即可。

具体的，干燥装置可以为干燥过滤器5，当然，在其他实施例中，也可以为其他形式，均在本发明的保护范围内。

进一步地，支路上设有用于对制冷剂进行气液分离的储液器16。为了对进入制冷膨胀阀1和制热膨胀阀3的制冷剂进行气液分离，以更好的达到制冷和制热效果，可通过设置储液器16实现输出完全的液体制冷剂供给膨胀阀，将制冷剂中的气体进行分离，实现全液态制冷剂进行膨胀节流，使系统的蒸发效果更好。当然，在其他实施例中，也可以不进行上述设置，可自行进行选择，此处仅为优选的实施方案。

在上述各实施例的基础上，制冷膨胀阀1的输入端所在支路设有制冷电磁阀2，制热膨胀阀3的输入端所在支路设有制热电磁阀4。为了对系统实现智能控制，可在制冷膨胀阀1的输入端所在支路设置制冷电磁阀2，在一种实施例中，制冷时制冷电磁阀2通电开启，制热电磁阀4断电断开，而制热时则制热电磁阀4通电开启，制冷电磁阀2断电断开，当然，本实施例中的电磁阀为常闭电磁阀，也可以选常开电磁阀通过改变控制方式来实现，且在停机后，电磁阀关闭以防止液态制冷剂回到压缩机形成液积。当然，在其他实施例中，也可以选择其他形式的电动阀，只要能够达到相同的技术效果即可，也可以根据实际需要自行设置其工作条件，均在本发明的保护范围内。

进一步地，冷凝器12所在管路设有用于检修的第一检修阀10，蒸发器13所在管路上设有用于检修的第二检修阀11。

为了在系统待维修时，能够将管路断开，可在冷凝器12所在的管路设置第一检修阀10，同样的，在蒸发器13所在的管路设置第二检修阀11，其具体的位置可根据系统实际的管路布置进行设置，只要能够达到相同的技术效果即可，也可以不进行上述设置，对具体的实现方式不作限定。

更进一步地，还包括用于实现制冷制热转换的电磁四通阀。通过电磁四通阀实现装置制冷和制热系统的转换，当然，在其他实施例中，也可以不进行上述设置，如通过水路外切换的制冷系统。

在一种具体的实施方式中，当系统制冷时，制冷剂经冷凝器12的输出端至第一检修阀10、第一单向阀7，并通过干燥过滤器5至制冷膨胀阀1，其中制冷电磁阀2为开启状态，制热电磁阀4为关闭状态，制冷剂经制冷膨胀阀1进行节流，节流降压后从输出端流向蒸发器13，其中经过第二单向阀8和第二检修阀11，在蒸发器13进行蒸发制冷；当系统制热时，制冷剂经蒸发器13(此时用作冷凝器)发热降温后变成液态，从其输出端流至第二检修阀11、第三单向阀9、流经至干燥过滤器5，并进入制热膨胀阀3的输入端节流，此时制热电磁阀4为开启状态，制冷电磁阀2为关闭状态。制冷电磁阀2可以为关闭状态，可根据需要进行设置。制冷剂通过制热膨胀阀3的输出端经第四单向阀6、第一检修阀10流回至冷凝器12吸热(此时用作蒸发器)，实现制热过程。当然，在其他实施例中，也可以不进行上述干燥过滤器5的设置，可通过设置储液器16，或者二者同时设置的方式，以更好的达到蒸发效果。

该系统中，冷媒通过制冷膨胀阀1实现系统的制冷，此时制热电磁阀4断电，冷媒通过制热膨胀阀3实现系统的制热，此时制冷电磁阀2断电，以使得制冷和制热分别在不同的环境工况下对应最佳的过热度调节，实现系统在制冷和制热两种工况下能效比都处于最佳，解决了传统热泵系统满足制冷最佳时而制热效率较差或满足制热最佳时而制冷效率较差，且实现系统的节能减排。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种制冷和制热用节流系统，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、制冷膨胀阀和制热膨胀阀：

所述制冷膨胀阀的输入端与所述冷凝器的输出端连接，所述制冷膨胀阀的输出端与所述蒸发器的输入端连接，所述制冷膨胀阀的第一感温包与所述蒸发器连接；

所述制热膨胀阀的输入端与所述蒸发器的输出端连接，所述制热膨胀阀的输出端与所述冷凝器的输入端连接，所述制热膨胀阀的第二感温包与所述冷凝器连接。

2.根据权利要求1所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，所述制冷膨胀阀的输入端和所述冷凝器的输出端间设有第一单向阀，所述制冷膨胀阀的输出端与所述蒸发器的输入端间设有第二单向阀；

所述制热膨胀阀的输入端和所述蒸发器的输出端间设有第三单向阀，所述制热膨胀阀的输出端与所述冷凝器的输入端间设有第四单向阀。

3.根据权利要求2所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，所述制冷膨胀阀的输入端和所述制热膨胀阀的输入端的支路合并，所述支路上设有干燥装置。

4.根据权利要求3所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，所述干燥装置为干燥过滤器。

5.根据权利要求4所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，所述支路上设有用于对制冷剂进行气液分离的储液器。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，所述制冷膨胀阀的输入端所在支路设有制冷电磁阀，所述制热膨胀阀的输入端所在支路设有制热电磁阀。

7.根据权利要求6所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，所述冷凝器所在管路设有用于检修的第一检修阀，所述蒸发器所在管路上设有用于检修的第二检修阀。

8.根据权利要求7所述的制冷和制热用节流系统，其特征在于，还包括用于实现制冷制热转换的电磁四通阀。