專利名稱：空調(diào)器及兩級壓縮循環(huán)熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種空調(diào)器及兩級壓縮循環(huán)熱栗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對住宅環(huán)境的要求越來越高，空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在家用中央空調(diào)中得到廣泛的應(yīng)用。 目前在兩級壓縮循環(huán)熱泵系統(tǒng)中，熱泵系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有一個閃發(fā)器，因此當(dāng)環(huán)境溫度較低時，冷媒中容易保留較多的氣體，當(dāng)冷媒進入閃發(fā)器內(nèi)后，冷媒在閃發(fā)器內(nèi)溫度進一步降低，使得閃發(fā)器內(nèi)出現(xiàn)較多氣體，因此在冷媒繼續(xù)通過時，氣體的阻隔換熱作用影響了冷媒進一步降溫，造成冷媒的制冷量下降。同時，由于壓縮機效率降低，使得空調(diào)系統(tǒng)的實際系統(tǒng)能效與效率比常規(guī)單級系統(tǒng)要低。因此，如何提高兩級壓縮循環(huán)熱泵系統(tǒng)中冷媒的制冷效率，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，以提高兩級壓縮循環(huán)熱泵系統(tǒng)中冷媒的制冷效率；本實用新型還提供了一種空調(diào)器。為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，包括順序設(shè)置的冷凝器和蒸發(fā)器，所述冷凝器和所述蒸發(fā)器之間設(shè)置有第一閃發(fā)器，所述冷凝器和所述蒸發(fā)器之間還設(shè)置有與所述第一閃發(fā)器串聯(lián)布置的第二閃發(fā)器。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述第二閃發(fā)器的進液口設(shè)置的節(jié)流裝置為電子膨脹閥。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述節(jié)流裝置為減壓毛細(xì)管。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述第二閃發(fā)器的排氣口與熱泵系統(tǒng)中壓縮機的回氣口相連通。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述第二閃發(fā)器的排氣口與所述回氣口之間設(shè)置有減壓裝置。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述減壓裝置為減壓毛細(xì)管。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述第一閃發(fā)器的排氣口與熱泵系統(tǒng)中壓縮機的補氣口相連通，且所述第一閃發(fā)器的排氣口與所述補氣口之間設(shè)置有電磁閥。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述第一閃發(fā)器、所述第二閃發(fā)器、所述蒸發(fā)器、所述冷凝器和熱泵系統(tǒng)的壓縮機的氣體或液體流通管路上均設(shè)置有熱敏電阻。優(yōu)選地，在上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)中，所述第二閃發(fā)器設(shè)置于所述第一閃發(fā)器和所述蒸發(fā)器之間。一種空調(diào)器，包括設(shè)置在其內(nèi)部的熱泵系統(tǒng)，所述熱泵系統(tǒng)為上述任意一項所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)。本實用新型提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)中順序設(shè)置有冷凝器和蒸發(fā)器，冷凝器和蒸發(fā)器之間設(shè)置有第一閃發(fā)器，當(dāng)冷媒在冷凝器和蒸發(fā)器之間流通時，冷媒通過第一閃發(fā)器，并且在第一閃發(fā)器內(nèi)經(jīng)過第一次的降溫過程，降溫后的冷媒由第一閃發(fā)器中流出；冷凝器和蒸發(fā)器之間還設(shè)置有與第一閃發(fā)器串聯(lián)布置的第二閃發(fā)器，降溫后的冷媒繼續(xù)流入至第二閃發(fā)器后，此時冷媒經(jīng)過第二次的降溫過程，使得冷媒的制冷量增加，同時，降溫后冷媒進入第二閃發(fā)器時，冷媒第二次吸氣的溫度降低，可減少吸氣時的有害過熱，降低了冷媒流出后的干度，增大了液體冷媒的流量，提高了制冷效率。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型圖。
具體實施方式
本實用新型公開了一種兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，提高了兩級壓縮循環(huán)熱泵系統(tǒng)中冷媒的制冷效率；本實用新型還提供了一種空調(diào)器。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖I所示，圖I為本實用新型提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型提供了一種兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)中順序設(shè)置有冷凝器3和蒸發(fā)器10，冷凝器3和蒸發(fā)器10之間設(shè)置有第一閃發(fā)器5，冷媒在冷凝器3和蒸發(fā)器10之間流通時，冷媒通過第一閃發(fā)器5，并且在第一閃發(fā)器5內(nèi)進行閃發(fā)，部分液態(tài)冷媒吸收另一部分液態(tài)冷媒的熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)，被吸熱降溫后的液態(tài)冷媒由第一閃發(fā)器5中流出；冷凝器3和蒸發(fā)器10之間還設(shè)置有與第一閃發(fā)器5串聯(lián)布置的第二閃發(fā)器7，被吸熱降溫后的液態(tài)冷媒繼續(xù)流入至第二閃發(fā)器7進行閃發(fā)，進行閃發(fā)，部分液態(tài)冷媒吸收另一部分液態(tài)冷媒的熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)，此時由于氣態(tài)冷媒已經(jīng)過第一閃發(fā)器5、第二閃發(fā)器7的兩次閃發(fā)及氣液分離，再次被吸熱降溫后的液態(tài)冷媒中氣態(tài)冷媒混合物含量非常少，節(jié)流后的干度變高，該液態(tài)冷媒流量增大；并且由于氣態(tài)冷媒對蒸發(fā)器中換熱的干擾作用減小，使得換熱效率提高，最終使得冷媒的制冷量增加。冷媒在由第一閃發(fā)器5中流出后流入至第二閃發(fā)器7內(nèi)時，冷媒本身具有較大的壓力，為了避免冷媒在流動過程中，因為流動空間的變化使得冷媒液體的壓力發(fā)生較大的變化，需要使冷媒在流動過程中保持較穩(wěn)定的壓力。在本實用新型一具體的實施例中，第二閃發(fā)器7的進液口設(shè)置有節(jié)流裝置6。節(jié)流裝置6主要起到節(jié)流和降壓的作用。通過節(jié)流裝置6，使得冷媒液體在流動過程中流量減小，限制了液體進入第二閃發(fā)器7中的流量，從而保持了液體流動過程中保持較穩(wěn)定的壓力。具體地，節(jié)流裝置6設(shè)置為電子膨脹閥。電子膨脹閥是按照預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量的調(diào)節(jié)元件，在低溫環(huán)境中能夠提供較好的流量調(diào)節(jié)功能。當(dāng)然，節(jié)流裝置6也可以設(shè)置為毛細(xì)管，毛細(xì)管作為制冷系統(tǒng)中的節(jié)流部件，適應(yīng)于液體流入第二閃發(fā)器7內(nèi)時對液體的節(jié)流和降壓作用。當(dāng)然，節(jié)流裝置6還可以設(shè)置為節(jié)流膨脹閥。冷媒在流入第二閃發(fā)器7內(nèi)部時，流入的冷媒受到的壓力變小，因此被壓縮的冷媒中的一部分氣體被排放出來，使得冷媒的溫度進一步降低，同時，由于冷媒中氣體進一步 的排出，使得冷媒的溫度進一步降低，從而進一步達到了對冷媒的降溫作用。然而冷媒內(nèi)氣體排出時，第二閃發(fā)器7內(nèi)的氣體為具有較低溫度的氣體，若該部分氣體直接排放時，無疑會造成能量的浪費。在本實用新型一具體的實施例中，第二閃發(fā)器7的排氣口與熱泵系統(tǒng)中的壓縮機I的回氣口相連通。壓縮機在工作時，將低壓氣體提升為高壓，該過程中，壓縮機I通過電機運轉(zhuǎn)帶動活塞對制冷劑氣體進行壓縮。通過將第二閃發(fā)器7的排氣口與壓縮機I的回氣口相連通，吸熱升溫后的氣態(tài)冷媒直接輸送到壓縮機I的回氣口，通過將第二閃發(fā)器7中的蒸汽回流，能夠避免氣體停留在第二閃發(fā)器7內(nèi)而降低液體冷媒的換熱性能，減小沿程損失，提聞冷媒循環(huán)量，提聞制冷量和制冷效率。由于通過第二閃發(fā)器7的排氣口排出的為高溫氣態(tài)冷媒,該部分氣體直接由壓縮機I的回氣口輸入時，會對壓縮機的正常工作產(chǎn)生影響。為了避免由第二閃發(fā)器7排出的高溫氣態(tài)冷媒影響壓縮機I的正常工作，在本實用新型一具體實施例中，第二閃發(fā)器7的排氣口和回氣口之間設(shè)置有減壓裝置9。第二閃發(fā)器7內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣態(tài)冷媒，經(jīng)減壓裝置9減壓降溫，成為溫度較低的氣態(tài)冷媒后再輸送至壓縮機I的回氣口，與經(jīng)過蒸發(fā)器換熱而來的高溫氣態(tài)冷媒進行混合，降低了最終流入壓縮機I的氣態(tài)冷媒的溫度，即降低了壓縮機的吸、排氣溫度，保證了兩級壓縮熱泵系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。具體地，減壓裝置9為減壓毛細(xì)管。當(dāng)然，減壓裝置9還可以設(shè)置為節(jié)流閥，以對第二閃發(fā)器內(nèi)氣體的排放量進行控制。壓縮機I在工作過程中，在低蒸發(fā)溫度下運行時，隨著排氣量的變化，吸氣比容增大，冷媒循環(huán)量減少，出現(xiàn)制熱能力下降的問題；工作時，由于壓縮機壓比增大，容積效率下降，壓縮機輸氣量及能效也會顯著下降，為了保證壓縮機I的正常工作性能，避免由于排氣量的變化降低壓縮機I的工作能效。在本實用新型一具體實施例中，第一閃發(fā)器5的排氣口與熱泵系統(tǒng)中壓縮機I的補氣口相通，冷媒經(jīng)過第一閃發(fā)器5時，吸熱升溫后的氣態(tài)冷媒經(jīng)第一閃發(fā)器5的排氣口輸送到壓縮機I內(nèi)部，通過對壓縮機I的補氣作用，保證了壓縮機的I正常工作；同時，在第一閃發(fā)器5的排氣口與補氣口之間設(shè)置電磁閥8，壓縮機I在工作過程中，補氣動作通過定期進行，保證壓縮機I內(nèi)具有足夠的排氣量，通過設(shè)置電磁閥8，使得第一閃發(fā)器對壓縮機的補氣動作可在預(yù)定的周期內(nèi)持續(xù)進行，使得在熱泵系統(tǒng)中，根據(jù)實際需要起到第一閃發(fā)器對壓縮機補氣調(diào)節(jié)作用。兩級壓縮熱泵系統(tǒng)在工作過程中，通過對其各部分工作溫度的監(jiān)測，可以對其是否處于工作狀態(tài)進行判斷，起到了對熱泵系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行監(jiān)控的作用，保證其工作狀態(tài)的安全進行。在本實用新型一具體實施例中，第一閃發(fā)器5、第二閃發(fā)器7、蒸發(fā)器10、冷凝器3和熱泵系統(tǒng)的壓縮機I的氣體或液體流通管路上均設(shè)置有熱敏電阻。第一閃發(fā)器5和第二閃發(fā)器7排氣管路上均設(shè)置熱敏電阻，以對閃發(fā)器排出氣體溫度進行監(jiān)測，并可通過熱敏電阻連通熱泵系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，通過熱敏電阻監(jiān)測的閃發(fā)器的實時工作狀態(tài)，對系統(tǒng)的工作做出調(diào)節(jié)。同樣地，蒸發(fā)器10、冷凝器3和熱泵系統(tǒng)的壓縮機I的連通管路上設(shè)置的熱敏電阻，可以對流經(jīng)三者或者由壓縮機I排出冷媒的實時工作情況進行監(jiān)測，并通過監(jiān)測數(shù)據(jù)對對應(yīng)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，從而維持整個系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。 在本實用新型一具體實施例中，第二閃發(fā)器7設(shè)置在第一閃發(fā)器和蒸發(fā)器10之間。則在兩級熱泵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖中，壓縮機I連接一個四通閥2，在順時針方向上，冷凝器
3、第一閃發(fā)器5、第二閃發(fā)器7和蒸發(fā)器10依次設(shè)置。以制冷過程為例，壓縮機I通過四通閥2將高壓氣態(tài)冷媒輸送到室外冷凝器3進行熱交換，降溫后的冷媒經(jīng)過節(jié)流裝置4進入第一閃發(fā)器5中。第一閃發(fā)器5上設(shè)置有兩個支路，一條為氣體的流通支路，冷媒流入時，其壓力減小內(nèi)部一部分氣體排出，實現(xiàn)了冷媒的進一步降溫，排出的氣體經(jīng)支路上設(shè)置的電磁閥回到壓縮機的補氣口 ；另一條為冷媒的流通支路，冷媒繼續(xù)流通至第二閃發(fā)器7時，冷媒中的氣體進一步排出，從而使得冷媒的溫度進一步降低，同樣地，第二閃發(fā)器7上設(shè)置有氣、液兩條支路，排出的氣體直接排放到壓縮機的回氣口，而冷媒繼續(xù)進入蒸發(fā)器10，此時由于冷媒內(nèi)具有較少的氣體和更低的溫度，使得蒸發(fā)器10獲得了更好的換熱效果，流通后冷媒經(jīng)四通閥2進入壓縮機I的氣液分離器，經(jīng)氣液分離器再進入壓縮機，從而繼續(xù)下一循環(huán)。同樣的，在制熱模式下，壓縮機I排出高壓氣態(tài)冷媒按照制冷過程的反向流通，通過第一閃發(fā)器5和第二閃發(fā)器7的共同作用，獲得更低溫度的冷媒起到了更好的換熱效果。在補氣狀態(tài)時，電磁閥8打開，第一閃發(fā)器5內(nèi)劇烈閃發(fā)的氣體通過補氣管路進入壓縮機I的中間腔混合，再進入二級壓縮腔內(nèi)繼續(xù)壓縮；第二閃發(fā)器7內(nèi)閃發(fā)的氣體通過減壓毛細(xì)管回氣流入壓縮機吸氣腔，使得第二閃發(fā)器中較多的氣體排出，避免氣體降低第二閃發(fā)器7內(nèi)液態(tài)冷媒的換性能，減小沿程損失，提高了冷媒循環(huán)量。如圖2所示，圖2為本實用新型提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型圖。圖中，橫坐標(biāo)是比j含值h,豎坐標(biāo)軸是絕對壓力的對數(shù)值lgp。在該圖中，qQ所在的曲線表示的是一級閃發(fā)系統(tǒng)中制冷過程和制冷量表示的二級閃發(fā)系統(tǒng)中制冷過程和制冷量，一級閃發(fā)系統(tǒng)和二級閃發(fā)系統(tǒng)在A處出現(xiàn)制冷過程的改變，由圖中可以得出的時，一級閃發(fā)系統(tǒng)和二級閃發(fā)系統(tǒng)存在一制冷量的差值Λ q=q0' -q0,因此，二級閃發(fā)系統(tǒng)較一級閃發(fā)系統(tǒng)增加了熱泵系統(tǒng)的制冷量。同時，二級閃發(fā)系統(tǒng)可以使冷媒的吸氣溫度降低，可減少吸氣有害過熱，降低蒸發(fā)器入口冷媒的干度，增大液體冷媒的流量。[0046]基于上述實施例中提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，本實用新型還提供了一種空調(diào)器，其內(nèi)部設(shè)置有熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)為上述實施例中提供的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)。由于該空調(diào)器采用了上述實施例的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，所以該空調(diào)器由兩級壓縮熱泵系統(tǒng)帶來的有益效果請參考上述實施例。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，包括順序設(shè)置的冷凝器(3)和蒸發(fā)器(10)，所述冷凝器(3)和所述蒸發(fā)器(10)之間設(shè)置有第一閃發(fā)器(5)，其特征在于，所述冷凝器(3)和所述蒸發(fā)器(10)之間還設(shè)置有與所述第一閃發(fā)器(5)串聯(lián)布置的第二閃發(fā)器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第二閃發(fā)器(7)的進液口設(shè)置的節(jié)流裝置(6)為電子膨脹閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置(6)為減壓毛細(xì)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第二閃發(fā)器(7)的排氣口與熱泵系統(tǒng)中壓縮機(I)的回氣口相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第二閃發(fā)器(7)的排氣口與所述回氣口之間設(shè)置有減壓裝置(9 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述減壓裝置(9)為減壓毛細(xì)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閃發(fā)器(5)的排氣口與熱泵系統(tǒng)中壓縮機(I)的補氣口相連通，且所述第一閃發(fā)器(5)的排氣口與所述補氣口之間設(shè)置有電磁閥(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閃發(fā)器(5)、所述第二閃發(fā)器(7)、所述蒸發(fā)器(10)、所述冷凝器(3)和熱泵系統(tǒng)的壓縮機(I)的氣體或液體流通管路上均設(shè)置有熱敏電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一項所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第二閃發(fā)器(7)設(shè)置于所述第一閃發(fā)器(5)和所述蒸發(fā)器(10)之間。
10.一種空調(diào)器，包括設(shè)置在其內(nèi)部的熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述熱泵系統(tǒng)為權(quán)利要求1-9任意一項所述的兩級壓縮熱泵系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型提供了一種兩級壓縮循環(huán)熱泵系統(tǒng)，熱泵系統(tǒng)中順序設(shè)置有冷凝器和蒸發(fā)器，冷凝器和蒸發(fā)器之間設(shè)置有第一閃發(fā)器，冷媒通過第一閃發(fā)器并在其內(nèi)進行閃發(fā)，部分液態(tài)冷媒吸收另一部分液態(tài)冷媒的熱量而蒸發(fā)成氣態(tài)，被吸熱降溫后的液態(tài)冷媒由第一閃發(fā)器中流出；降溫后的冷媒繼續(xù)流入至與第一閃發(fā)器串聯(lián)布置的第二閃發(fā)器進行閃發(fā)，液體冷媒經(jīng)兩級閃發(fā)器進行閃發(fā)，再次被吸熱降溫后的液態(tài)冷媒中氣態(tài)冷媒混合物含量非常少，節(jié)流后的干度變高，該液態(tài)冷媒流量增大；并且由于氣態(tài)冷媒對蒸發(fā)器中換熱的干擾作用減小，使得換熱效率提高，最終使得冷媒的制冷量增加提高了制冷效率。本實用新型還提供了一種具有上述兩級壓縮熱泵系統(tǒng)的空調(diào)器。
文檔編號F25B41/00GK202792728SQ201220444968
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者王春, 王現(xiàn)林, 葉澤波, 宋欽勇 申請人:珠海格力電器股份有限公司