制冷回路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了制冷回路，包括：壓縮機(jī)；第一熱交換器，接收來自所述壓縮機(jī)的被壓縮的制冷劑蒸汽，并將接收到的被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體；第二熱交換器；第一流體管，連接所述第一熱交換器和所述第二熱交換器；以及儲蓄池，流體性地置放于所述第一熱交換器和所述第二熱交換器之間；所述儲蓄池包括入口，所述入口與所述第一熱交換器的出口流體連通，所述入口接收來自所述第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，所述被冷凝的制冷劑液體被所述第一熱交換器的出口與所述儲蓄池的所述入口之間的壓差驅(qū)動，從所述第一熱交換器流到所述儲蓄池。本實用新型能夠阻止在熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體回流到壓縮機(jī)中。
【專利說明】制冷回路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型通常涉及控制制冷系統(tǒng)中的制冷劑移動的方法和系統(tǒng)，比如可以用于熱泵系統(tǒng)內(nèi)。尤其是涉及控制熱泵系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑移動，例如當(dāng)熱泵系統(tǒng)從一種操作模式切換到另一種操作模式時熱交換器內(nèi)的制冷劑液體回流到壓縮機(jī)的方法和系統(tǒng)，并提出了制冷回路。

【背景技術(shù)】
[0002]熱泵是一種可逆制冷系統(tǒng)，能夠通過加熱或冷卻空間內(nèi)的空氣來調(diào)節(jié)空間，和/或提供熱水或冷水。制冷系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、一個或更多的膨脹裝置以及兩個或更多的熱交換器。熱泵可以在制冷模式和加熱模式下運(yùn)行，兩種模式具有可逆的制冷回路。圖1’示出了典型的在制冷模式下的熱泵I’的組成示意圖。在制冷模式下的制冷回路中，循環(huán)制冷劑以蒸汽的形式進(jìn)入壓縮機(jī)2’。制冷劑蒸汽被壓縮，成為更高溫度的蒸汽從壓縮機(jī)2’流出。更高溫度的制冷劑蒸汽流過熱交換器5’，熱交換器5’作為冷凝器與另一種流體例如由風(fēng)扇吹入的穿過熱交換器5’的冷空氣進(jìn)行熱交換，并冷卻制冷劑蒸汽直至制冷劑蒸汽開始冷凝，然后通過去除額外的熱量，將制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體。被冷凝的制冷劑液體流過膨脹裝置4’，在膨脹裝置4’中，制冷劑液體的壓強(qiáng)突然降低，造成一部分制冷劑液體閃蒸及自動制冷。這樣則形成了具有更低溫度和/或更低壓強(qiáng)的制冷劑液體與制冷劑蒸汽的混合物。之后，冷的制冷劑液體與蒸汽的混合物流過熱交換器3’并被汽化，熱交換器3’作為蒸發(fā)器與另一種流體例如流過熱交換器3’的水進(jìn)行熱交換。產(chǎn)生的制冷劑蒸汽返回壓縮機(jī)2’，從而完成在制冷模式下的制冷循環(huán)。在加熱模式下，圖1’所示的制冷循環(huán)反向運(yùn)行。也就是說，從壓縮機(jī)2’流出的制冷劑蒸汽被引導(dǎo)到熱交換器3’，熱交換器3’作為冷凝器，熱交換器5’作為蒸發(fā)器。
[0003]但是，目前，熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體可能會回流到壓縮機(jī)中。液態(tài)的被冷凝的制冷劑可能會導(dǎo)致壓縮機(jī)負(fù)載加大甚至損壞。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型公開了制冷回路，能夠阻止在熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體回流到壓縮機(jī)中。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案包括:
[0006]制冷回路，包括:
[0007]壓縮機(jī)；
[0008]第一熱交換器，接收來自所述壓縮機(jī)的被壓縮的制冷劑蒸汽，并將接收到的被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體；
[0009]第二熱交換器；
[0010]第一流體管，連接所述第一熱交換器和所述第二熱交換器；以及
[0011]儲蓄池，流體性地置放于所述第一熱交換器和所述第二熱交換器之間；
[0012]所述儲蓄池包括入口，所述入口與所述第一熱交換器的出口流體連通，所述入口接收來自所述第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，所述被冷凝的制冷劑液體被所述第一熱交換器的出口與所述儲蓄池的所述入口之間的壓差驅(qū)動，從所述第一熱交換器流到所述儲蓄池。
[0013]其中，所述制冷回路可工作在制冷模式、除霜模式以及加熱模式。
[0014]其中，在從制冷模式到加熱模式的過渡階段，或者在從除霜模式到加熱模式的過渡階段，所述儲蓄池接收來自所述第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，以便阻止第一熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體流回到所述壓縮機(jī)。
[0015]進(jìn)一步包括:二通閥，置放于連接所述第一熱交換器和所述第二熱交換器的所述第一流體管上，其中，所述儲蓄池置放于所述第一流體管上，所述二通閥流體性地置放于所述儲蓄池與所述第二熱交換器之間。
[0016]所述儲蓄池包括兩個流體管，所述兩個流體管連接到所述第一流體管。
[0017]所述儲蓄池包括單一流體管，所述單一流體管連接到所述第一流體管。
[0018]進(jìn)一步包括:置放于所述第一流體管上的一個或更多的膨脹裝置，其中，
[0019]所述儲蓄池流體性地置放于所述膨脹裝置與所述二通閥之間。
[0020]進(jìn)一步包括:一個或更多的膨脹裝置，其中，
[0021]所述儲蓄池流體性地置放于所述第一熱交換器與所述膨脹裝置之間。
[0022]進(jìn)一步包括:第一二通閥和第二二通閥，其中，
[0023]所述第一二通閥、所述儲蓄池和所述第二二通閥流體性地串行連接，并位于第二流體管上，所述第二流體管連接所述第一熱交換器與所述第二熱交換器，所述第二流體管流體性地與所述第一流體管平行。
[0024]所述儲蓄池的物理位置高于所述第二熱交換器。
[0025]進(jìn)一步包括:壓力平衡管，流體性地連接所述儲蓄池內(nèi)的上部空間以及所述第二熱交換器內(nèi)的上部空間，以平衡兩者內(nèi)部的壓力。
[0026]所述儲蓄池的底部部分與所述第二熱交換器的頂部部分通過所述第二二通閥流體性地連接。
[0027]所描述的實施例涉及控制熱泵系統(tǒng)中的制冷劑移動的方法和系統(tǒng)，以便阻止例如當(dāng)熱泵系統(tǒng)從一種操作模式切換到另一種操作模式時的壓縮機(jī)液塞。
[0028]當(dāng)制冷系統(tǒng)從制冷t吳式切換到加熱t(yī)吳式時，在制冷系統(tǒng)內(nèi)流動的制冷劑可以被反向。在制冷模式下作為冷凝器的第一熱交換器仍然可以具有相當(dāng)多的被冷凝的制冷劑液體，這些被冷凝的制冷劑液體在切換期間可以從第一熱交換器回流進(jìn)入制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)。
[0029]在本實用新型的實施例中，提供了儲蓄池，當(dāng)熱泵系統(tǒng)從制冷模式或者除霜模式切換到加熱模式時，該儲蓄池接收來自第一熱交換器的制冷劑。該儲蓄池流體性地置放于第一熱交換器和第二熱交換器之間。來自第一熱交換器的制冷劑被第一熱交換器的出端口與儲蓄池的入口之間的壓差所驅(qū)動。
[0030]在一些實施例中，儲蓄池流體性地連接到一個或更多的膨脹裝置。儲蓄池和膨脹裝置置放于流體管上，該流體管連接熱泵系統(tǒng)的第一和第二熱交換器。二通閥流體性地置放于儲蓄池與第二熱交換器之間，以便控制制冷劑從第一熱交換器流入儲蓄池。
[0031]在一些實施例中，儲蓄池置放于第一流體管上，該第一流體管連接熱泵系統(tǒng)的第一和第二熱交換器。熱泵系統(tǒng)包括一個或更多的膨脹裝置，該膨脹裝置置放于連接第一和第二熱交換器的第二流體管上。第一和第二流體管流體性地相互平行。第一和第二二通閥置放于第一流體管。第一二通閥流體性地置放于第一熱交換器與儲蓄池之間。第二二通閥流體性地置放于第二熱交換器與儲蓄池之間。
[0032]本實用新型能夠在例如當(dāng)熱泵系統(tǒng)從一種操作模式切換到另一種操作模式時，阻止在熱交換器，比如第一熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體回流到壓縮機(jī)中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]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，以下將對實施例或現(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，以下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)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。
[0034]各個附圖中類似的標(biāo)記分別指示對應(yīng)的部件。
[0035]圖1’是現(xiàn)有技術(shù)中典型的制冷系統(tǒng)的示意圖。
[0036]圖1是本實用新型實施例1中具有儲蓄池的熱泵系統(tǒng)的示意圖。
[0037]圖1a是圖1所示的熱泵系統(tǒng)在制冷模式或者除霜模式下的示意圖。
[0038]圖1b是圖1所示的熱泵系統(tǒng)在加熱模式下的示意圖。
[0039]圖1c是圖1所示的熱泵系統(tǒng)在過渡階段的示意圖。
[0040]圖2是本實用新型實施例2中具有儲蓄池的熱泵系統(tǒng)的示意圖。
[0041]圖3是本實用新型實施例1中具有儲蓄池的熱泵系統(tǒng)的側(cè)面示意圖。
[0042]圖3’是本實用新型實施例2中具有儲蓄池的熱泵系統(tǒng)的側(cè)面示意圖。
[0043]圖3a是圖3所示的熱泵系統(tǒng)在制冷模式或者除霜模式下的示意圖。
[0044]圖3b是圖3所示的熱泵系統(tǒng)在加熱模式下的示意圖。
[0045]圖3c是圖3所示的熱泵系統(tǒng)在過渡階段的示意圖。
[0046]圖3d是在加熱模式下當(dāng)制冷劑自儲蓄池被引導(dǎo)到第二熱交換器時圖3所示的熱栗系統(tǒng)的不意圖。

【具體實施方式】
[0047]本實用新型的各個實施例涉及了可以被應(yīng)用在熱泵系統(tǒng)內(nèi)的制冷系統(tǒng)，以及控制制冷劑在熱泵系統(tǒng)內(nèi)移動的方式。
[0048]圖1示出了熱泵系統(tǒng)100，該熱泵系統(tǒng)100包括制冷回路110和用于控制制冷回路的控制裝置120。制冷回路110包括壓縮機(jī)1、第一熱交換器3、膨脹裝置4以及第二交換器7。壓縮機(jī)1、第一熱交換器3、膨脹裝置4以及第二交換器7連接在一起，從而執(zhí)行例如圖1’中所示的制冷回路。壓縮機(jī)I包括出口 Ia和入口 lb，出口 Ia和入口 Ib連接到四通閥2。第一熱交換器3包括第一入口 /出口 3a和第二入口 /出口 3b，該第一入口 /出口3a流體性地連接到四通閥2，該第二入口 /出口 3b通過流體管12流體性地連接到膨脹裝置4。第二熱交換器7包括包括第一入口 /出口 7a和第二入口 /出口 7b，該第一入口 /出口 7a流體性地連接到四通閥2，該第二入口 /出口 7b通過流體管14流體性地連接到膨脹裝置4。膨脹裝置4流體性地位于流體管15上，該流體管15包括流體管12和流體管14，用于流體性地連接第一熱交換器3和第二熱交換器7?？刂蒲b置120可以包括例如微處理器，存儲裝置等。
[0049]圖1所示的實施例中，第一熱交換器3是盤管式的熱交換器。第二熱交換器7是殼管式熱交換器?？梢岳斫獾氖?，第一熱交換器3和第二熱交換器7可以是其他類型的熱交換器。
[0050]制冷回路110進(jìn)一步包括儲蓄池5和二通閥6，儲蓄池5和二通閥6串行連接且流體性地位于第一熱交換器3和第二熱交換器7之間。在一些實施例中，二通閥6可以是例如電磁閥。在圖1和圖2所示的實施例中，儲蓄池5流體性地位于二通閥6與膨脹裝置4之間，二通閥6流體性地位于儲蓄池5與第二熱交換器7之間。在一些實施例中，儲蓄池5和二通閥6可以位于第一熱交換器3與膨脹裝置4之間的流體管12上，儲蓄池5可以位于二通閥6與膨脹裝置4之間。可以理解的是，儲蓄池5和二通閥6可以串行連接且位于第一熱交換器3和第二熱交換器7之間的任何位置。
[0051]在圖1所示的實施例中，儲蓄池5包括第一入端口 /出端口 5a和第二入端口 /出端口 5b，并分別通過流體管51和流體管52連接到流體管14。在圖2所示的實施例中，儲蓄池5包括單個入端口 /出端口 5c，通過單個流體管53連接到流體管14。通過流體管53和端口 5c，制冷劑可以在儲蓄池與流體管例如流體管14之間進(jìn)行流通。
[0052]圖1a示出了一個實施例中在制冷模式或者除霜模式下制冷回路110的示意圖。在制冷運(yùn)行模式下，制冷回路110實現(xiàn)了例如冷卻空間或者冷卻另一種流體(例如水)。壓縮機(jī)I通過出口 Ia排放被壓縮的制冷劑蒸汽，被壓縮的制冷劑蒸汽通過四通閥2到達(dá)第一熱交換器3的端口 3a。第一熱交換器3包括風(fēng)扇8，該風(fēng)扇8吹風(fēng)，從而與被壓縮的制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換，并從制冷劑中吸收熱量以便將制冷劑冷凝成為被冷凝的制冷劑液體?？梢岳斫獾氖?，第一熱交換器3可以使用任意一種類型的熱交換介質(zhì)來與流經(jīng)的制冷劑進(jìn)行熱交換，以便冷凝該制冷劑。
[0053]被冷凝的制冷劑液體之后通過端口 3b被引導(dǎo)出第一熱交換器3，并被引導(dǎo)到流體管12和膨脹裝置4。膨脹裝置4將被冷凝的制冷劑液體膨脹成為氣液制冷劑混合物，并引導(dǎo)該氣液制冷劑混合物到流體管14。在制冷模式下，連接到流體管12的膨脹裝置4的一端相對于連接到流體管14的膨脹裝置4的另一端，具有更高的壓強(qiáng)。
[0054]當(dāng)儲蓄池5位于膨脹裝置4的下游時，儲蓄池5通過例如流體管52和端口 5b接收來自膨脹裝置4的氣液制冷劑混合物。氣液制冷劑混合物通過例如端口 5a和流體管51流出儲蓄池5。
[0055]在一些實施例中，當(dāng)儲蓄池5位于膨脹裝置4的上游時，儲蓄池5可以接收來自第一熱交換器3的被冷凝的制冷劑液體，并可以在被冷凝的制冷劑液體流經(jīng)儲蓄池5時儲存預(yù)定量的制冷劑。
[0056]在如圖2所示的實施例中，儲蓄池5連接到流體管，例如通過單個流體管53連接到流體管14，其中，制冷劑可以通過流體管53流進(jìn)儲蓄池5以及流出儲蓄池5。
[0057]二通閥6打開，并且，氣液制冷劑混合物通過端口 7b被引導(dǎo)進(jìn)入第二熱交換器7。第二熱交換器7通過例如吸收來自被吹入的室內(nèi)空氣的熱或來自流經(jīng)的另一種工作流體(例如水)的熱，來蒸發(fā)氣液制冷劑混合物。因此，室內(nèi)空氣可以被冷卻，實現(xiàn)了冷卻空間，或者，另一種工作流體可以被冷卻?？梢岳斫獾氖?，第二熱交換器7可以使用任意一種類型的熱交換介質(zhì)例如水，來與流經(jīng)的制冷劑進(jìn)行熱交換。被冷卻的熱交換介質(zhì)可以被用于冷卻室內(nèi)空氣或者用于其他工藝。
[0058]除霜模式與上述的制冷模式相似。在除霜模式下，通過從流經(jīng)的被壓縮的制冷劑蒸汽中吸收熱來去除第一熱交換器3上的霜。壓縮器I通過出口 Ia排放被壓縮的制冷劑蒸汽，該被壓縮的制冷劑蒸汽通過四通閥2進(jìn)入第一熱交換器3的端口 3a。第一熱交換器3上的霜與被壓縮的制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換，并從該制冷劑中吸收熱，從而將該制冷劑冷凝成被冷凝的制冷劑液體。通過吸收熱，則從第一熱交換器3去除了霜。
[0059]被冷凝的制冷劑液體之后被引導(dǎo)出第一熱交換器3，并進(jìn)入膨脹裝置4。膨脹裝置4將被冷凝的制冷劑液體膨脹成為氣液制冷劑混合物，并引導(dǎo)該氣液制冷劑混合物到流體管14。二通閥6打開，通過端口 7b，氣液制冷劑混合物從膨脹裝置4中被引導(dǎo)到第二熱交換器7。第二熱交換器7通過例如吸收來自熱交換介質(zhì)比如水的熱，蒸發(fā)氣液制冷劑混合物。制冷劑蒸汽之后通過端口 7a被引導(dǎo)出第二熱交換器7，并通過四通閥2被引導(dǎo)進(jìn)入壓縮機(jī)I的端口 lb。
[0060]在除霜模式下，壓縮機(jī)I的端口 Ia處的排放壓力可能持續(xù)升高。在一些實施例中，當(dāng)壓縮機(jī)I的端口 Ia處的排放壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的上限Pl時，控制設(shè)備120可以決定制冷回路110需要從除霜模式切換到加熱模式。可以理解的是，預(yù)設(shè)的上限Pl可以取決于所使用的特定類型的壓縮機(jī)、熱交換器和/或蒸發(fā)裝置。還可以理解的是，其他的參數(shù)，比如制冷劑溫度也可以被控制設(shè)備120使用，以決定制冷回路110是否需要從除霜模式切換到加熱模式。
[0061]圖1b示出了根據(jù)一個實施例在加熱模式下制冷回路110的示意圖。在加熱操作模式下，制冷回路110實現(xiàn)了例如加熱空間或者另一種工作流體(例如水)。壓縮機(jī)I通過出口 Ia排放被壓縮的制冷劑蒸汽，該制冷劑蒸汽通過四通閥2進(jìn)入第二熱交換器7的端口7a。第二熱交換器7作為冷凝器，通過例如與室內(nèi)空氣或者與流經(jīng)的另一種工作流體(例如水)進(jìn)行熱交換，將被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體。因此，室內(nèi)空氣可以被加熱從而實現(xiàn)了空間的加熱，或者，水可以被加熱。
[0062]被冷凝的制冷劑液體通過端口 7b被引導(dǎo)出第二熱交換器7，進(jìn)入流體管14。二通閥6打開，被冷凝的制冷劑通過流體管51和端口 5a或者通過圖2中所示的流體管53和端口 5c被引導(dǎo)進(jìn)入儲蓄池5。在一些實施例中，在加熱模式下，儲蓄池5可以位于膨脹裝置4的上游，從而使得在加熱模式下存儲比制冷模式下或者除霜模式下更多的制冷劑。
[0063]然后，來自第二熱交換器7的被冷凝的制冷劑液體被引導(dǎo)到膨脹裝置4。膨脹裝置4將被冷凝的制冷劑液體膨脹成為氣液制冷劑混合物，并引導(dǎo)該氣液制冷劑混合物進(jìn)入流體管12。第一熱交換器3作為蒸發(fā)器并包括風(fēng)扇8，該風(fēng)扇8吹風(fēng)從而與氣液制冷劑混合物進(jìn)行熱交換，并將氣液制冷劑混合物蒸發(fā)為制冷劑蒸汽。制冷劑蒸汽之后通過端口 3a被引導(dǎo)出第一熱交換器3，通過四通閥2被引導(dǎo)進(jìn)入壓縮機(jī)I的端口 lb。
[0064]在一些實施例中，在如圖1b所示的加熱模式下，在第一熱交換器3上可能積累霜，壓縮機(jī)的端口 Ib處的吸入壓力可能會由于霜的積累而降低。在一些實施例中，當(dāng)控制設(shè)備120確定壓縮機(jī)I的吸入壓力達(dá)到預(yù)定的下限時，壓縮機(jī)I可能會被關(guān)閉，從而在一個預(yù)定的時間段內(nèi)允許制冷劑從第二熱交換器7流入第一熱交換器3。也就是說，制冷回路110進(jìn)入了早期除霜階段?？梢岳斫獾氖?，吸入壓力的預(yù)定下限可以取決于所使用的特定類型的壓縮機(jī)、熱交換器和/或蒸發(fā)裝置?？梢岳斫獾氖?，其他的參數(shù)，比如制冷劑溫度也可以被控制設(shè)備120使用，以決定壓縮機(jī)I是否可以被關(guān)閉。之后，壓縮機(jī)I可以被重啟，四通閥2可以被切換，制冷回路110可以運(yùn)行在除霜模式下，以便去除積累的霜。也就是說，制冷回路110進(jìn)入了后期除霜階段。
[0065]圖1c示出了根據(jù)一個實施例從圖1a所示的制冷模式或除霜模式到圖1b所示的加熱模式的過渡階段下制冷回路110的示意圖。在該過渡階段，被冷凝的制冷劑液體被引導(dǎo)出第一熱交換器3，并被存儲在儲蓄池5中。
[0066]當(dāng)制冷回路110運(yùn)行在制冷模式或除霜模式下，并接收來自控制設(shè)備120的命令以切換到加熱模式時，膨脹裝置4可以完全打開，從而使得來自第一熱交換器3的制冷劑可以無需膨脹地經(jīng)過膨脹裝置4。二通閥6是關(guān)閉的，制冷劑不能流入第二熱交換器7。在制冷模式下，膨脹裝置4的連接到第一熱交換器3的端口 3b的一端相比于連接到第二熱交換器7的端口 7b的一端，具有更高的壓力。因此，當(dāng)膨脹裝置4打開并且二通閥6關(guān)閉時，在第一熱交換器3的端口 3b與儲蓄池5的端口 5b (或圖2中所示的端口 5c)之間則可以產(chǎn)生壓差。來自第一熱交換器3的端口 3b的制冷劑被該壓差驅(qū)動，通過端口 3b流入流體管12，經(jīng)過打開的膨脹裝置4，并通過流體管52和儲蓄池5的端口 5b (或通過圖2中所示的流體管53和端口 5c)流入儲蓄池5。在一些實施例中，通過控制設(shè)備120可以使得風(fēng)扇8停止運(yùn)行，以便于提高端口 3b處的排放壓力，從而提高端口 3b與儲蓄池5的端口 5b/5c之間的壓差，以及提高使制冷劑流動的驅(qū)動力。
[0067]在一些實施例中，當(dāng)控制設(shè)備120確定從制冷模式/除霜模式到加熱模式的過渡已經(jīng)完成時，控制設(shè)備120可以指示制冷回路110在如圖2b所示的加熱模式下運(yùn)行。四通閥2被切換，二通閥6打開，膨脹裝置4被置放成便于膨脹來自第二熱交換器7的被冷凝的制冷劑液體，并且，風(fēng)扇8可以被重啟。
[0068]在一些實施例中，可以通過例如壓縮機(jī)I的端口 Ia處的排放壓力是否達(dá)到了預(yù)定限度(例如，在除霜模式下的預(yù)設(shè)的上限P1)，來確定過渡階段是否結(jié)束?？梢酝ㄟ^例如壓力傳感器來測量壓縮機(jī)I的端口 Ia處的排放壓力?？梢岳斫獾氖?，排放壓力的預(yù)定限度可以取決于所使用的特定類型的壓縮機(jī)、熱交換器和/或蒸發(fā)裝置。還可以理解的是，其他的參數(shù)，比如制冷劑溫度也可以被控制設(shè)備120使用以決定過渡階段是否結(jié)束。在一些實施例中，壓縮機(jī)I的端口 Ia處的排放壓力可以與第一熱交換器3內(nèi)部的制冷劑的溫度相關(guān)聯(lián)。
[0069]圖3示出了熱泵系統(tǒng)300，包括制冷回路31和用于控制制冷回路31的控制設(shè)備32。制冷回路31包括相連接以便運(yùn)行制冷回路的壓縮機(jī)301、第一熱交換器303、第一膨脹裝置304、第二膨脹裝置305以及第二熱交換器306。壓縮機(jī)301包括出端口 301a和入端口 301b，該出端口 301a和入端口 301b連接到四通閥302。第一熱交換器303包括流體性地連接到四通閥302的第一入/出端口 303a和流體性地連接到接合點350的第二入/出端口 303b。控制設(shè)備32可以包括例如微處理器和記憶裝置等。
[0070]在圖3的實施例中，第一熱交換器303是盤管式的熱交換器。第二熱交換器306是殼管式的熱交換器?？梢岳斫獾氖牵谝缓偷诙峤粨Q器可以是其他類型的熱交換器。
[0071]制冷回路31進(jìn)一步包括閥門307和308，閥門307和308被配置為控制制冷劑流經(jīng)膨脹裝置304和305，和/或過濾及干燥器309。閥門307和308可以是例如止回閥。第二熱交換器306包括可流體連接到第一膨脹裝置304的第一端口 306a、流體連接到四通閥302的第二端口 306b、通過閥門308和過濾及干燥器309流體連接到第二膨脹裝置305的第三端口 306c。在本領(lǐng)域中，過濾及干燥器的配置和功能是已知的。
[0072]在圖3所示的實施例中，膨脹裝置304和305、相關(guān)聯(lián)的閥門307和308、過濾及干燥器309都被置放在流體管362，該流體管362將第一熱交換器303的端口 303b處的接合點350與第二熱交換器306流體連接在一起?？梢岳斫獾氖?，膨脹裝置304和305的合并和/或安排、相關(guān)聯(lián)的的閥門307和308、過濾及干燥器309都可以改變。膨脹裝置、閥門、和/或過濾/干燥器的其他合適的組合也可以用于將來自第一 /第二熱交換器303/306的被冷凝的制冷劑液體膨脹成為兩相(氣液)混合物。
[0073]制冷回路31進(jìn)一步包括儲蓄池310，儲蓄池310被置放在流體管364上，該流體管364流體連接接合點350與第二熱交換器306的第四端口 306d。第四端口 306d可以被置放在例如靠近第二熱交換器306的頂部部分。第一二通閥311和第二二通閥312分別串行地連接到儲蓄池310，儲蓄池310被流體性地置放在第一閥門311和第二閥門312之間。儲蓄池310包括流體連接到第一二通閥311的入端口 310a，以及流體連接到第二二通閥312的出端口 310b。
[0074]第一二通閥311、儲蓄池310以及第二二通閥312串行連接在一起，并被置放在流體管364上。為連接第一和第二熱交換器303和306，流體管364流體性地與流體管362并行。在圖3’示出的另一個實施例中，熱泵系統(tǒng)300’包括置放在流體管362’上的膨脹裝置304’。流體管362’連接第一和第二熱交換器303和306，并且，流體性地與流體管364并行。
[0075]在一些實施例中，儲蓄池310在物理位置上被置放在第二熱交換器306的高度上或高于第二熱交換器306的高度上。
[0076]可選地，壓力平衡管313能夠流體連接儲蓄池310內(nèi)的上部空間與第二熱交換器306內(nèi)的上部空間，以便平衡各上部空間的壓力。壓力平衡管313可以允許儲蓄池310內(nèi)部的制冷劑、油和/或其他流體完全地排放到第二熱交換器306?？蛇x的，閥門313v可以被置放在壓力平衡管313上。當(dāng)閥門312關(guān)閉時，閥門313v可以是例如被控制設(shè)備32關(guān)閉。當(dāng)閥門312打開時，閥門313v可以是打開的。
[0077]圖3a示出了根據(jù)一個實施例在制冷模式或者除霜模式下制冷回路31的示意圖。在制冷操作模式下，制冷回路31實現(xiàn)了例如冷卻空間或另一種流體(例如水)。壓縮機(jī)301通過出口 301a排放被壓縮的制冷劑蒸汽，被壓縮的制冷劑蒸汽通過四通閥302到達(dá)第一熱交換器303的端口 303a。第一熱交換器303包括風(fēng)扇338，該風(fēng)扇338吹風(fēng)，從而與被壓縮的制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換，并從制冷劑中吸收熱量以便將制冷劑冷凝成為被冷凝的制冷劑液體?？梢岳斫獾氖?，第一熱交換器303可以使用任意一種類型的熱交換介質(zhì)來與流經(jīng)的制冷劑進(jìn)行熱交換，以便冷凝制冷劑。
[0078]閥門307打開，第一二通閥311打開。被冷凝的制冷劑液體被引導(dǎo)出第一熱交換器303，通過端口 303b、接合點350、閥門307以及過濾及干燥器309進(jìn)入第一膨脹裝置304。膨脹裝置304將被冷凝的制冷劑液體膨脹成為氣液制冷劑混合物，并引導(dǎo)該氣液制冷劑混合物通過端口 306a進(jìn)入第二熱交換器306。
[0079]第二熱交換器306通過例如吸收來自被吹入的室內(nèi)空氣的熱或來自流經(jīng)的另一種工作流體的熱，來蒸發(fā)氣液制冷劑混合物。因此，室內(nèi)空氣可以被冷卻，實現(xiàn)了冷卻空間，或者，其他的工作流體可以被冷卻。制冷劑蒸汽通過端口 306b被引導(dǎo)出第二熱交換器306，并通過四通閥302被引導(dǎo)回壓縮機(jī)的端口 301b。可以理解的是，第二熱交換器306可以使用任意一種類型的熱交換介質(zhì)例如水，來與流經(jīng)的制冷劑進(jìn)行熱交換。被冷卻的熱交換介質(zhì)可以被用于例如冷卻室內(nèi)空氣或者用于其他工藝。
[0080]除霜模式與上述的制冷模式相似。在除霜模式下，通過從流經(jīng)的被壓縮的制冷劑蒸汽中吸收熱來去除第一熱交換器303上的霜。壓縮器301通過出口 301a排放被壓縮的制冷劑蒸汽，該被壓縮的制冷劑蒸汽通過四通閥302進(jìn)入第一熱交換器303的端口 303a。第一熱交換器303上的霜與被壓縮的制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換，并從該制冷劑中吸收熱，從而將該制冷劑冷凝成被冷凝的制冷劑液體。通過吸收熱，則從第一熱交換器303去除了霜。
[0081]閥門307打開，第一二通閥311關(guān)閉。被冷凝的制冷劑液體被引導(dǎo)出第一熱交換器303，通過閥門307和過濾及干燥器309進(jìn)入膨脹裝置304。膨脹裝置304將被冷凝的制冷劑液體膨脹成為氣液制冷劑混合物。氣液制冷劑混合物從膨脹裝置304中被引導(dǎo)出，通過端口 306a到第二熱交換器306。第二熱交換器306通過例如吸收被吹過的室內(nèi)空氣的熱，蒸發(fā)氣液制冷劑混合物。制冷劑蒸汽之后通過端口 306b被引導(dǎo)出第二熱交換器306，并通過四通閥302被引導(dǎo)回壓縮機(jī)301的端口 301b。
[0082]在除霜模式下，壓縮機(jī)301的端口 301a處的排放壓力可能持續(xù)升高。在一些實施例中，當(dāng)壓縮機(jī)301的端口 301a處的排放壓力達(dá)到預(yù)設(shè)的上限ΡΓ時，控制設(shè)備32可以決定制冷回路31需要從除霜模式切換到加熱模式?？梢岳斫獾氖?，預(yù)設(shè)的上限Ρ?？梢匀Q于所使用的特定類型的壓縮機(jī)、熱交換器和/或蒸發(fā)裝置。還可以理解的是，其他的參數(shù)，比如制冷劑溫度也可以被控制設(shè)備32使用，以決定制冷回路31是否需要從除霜模式切換到加熱模式。
[0083]圖3b示出了根據(jù)一個實施例在加熱模式下制冷回路31的示意圖。在加熱操作模式下，制冷回路31實現(xiàn)了加熱空間或者另一種流體(例如水)。壓縮機(jī)301通過出口 301a排放被壓縮的制冷劑蒸汽，該制冷劑蒸汽通過四通閥302進(jìn)入第二熱交換器306的端口306a。第二熱交換器306通過例如與被吹的室內(nèi)空氣或者與流經(jīng)的另一種流體(例如水)進(jìn)行熱交換，將被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體。因此，室內(nèi)空氣可以被加熱從而實現(xiàn)了空間的加熱，或者另一種流體例如水可以被加熱。
[0084]閥門307關(guān)閉，閥門308打開。被冷凝的制冷劑液體通過端口 306c被引導(dǎo)出第二熱交換器306，經(jīng)過閥門308和過濾及干燥器309進(jìn)入第二膨脹裝置305。第一二通閥311關(guān)閉。
[0085]第二膨脹裝置305將被冷凝的制冷劑液體膨脹成為氣液制冷劑混合物，并引導(dǎo)該氣液制冷劑混合物通過接合點350進(jìn)入第一熱交換器303的端口 303b。風(fēng)扇338吹風(fēng)，以便與氣液制冷劑混合物進(jìn)行熱交換，從而將氣液制冷劑混合物蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽。制冷劑蒸汽之后通過端口 303a被引導(dǎo)出第一熱交換器303，并通過四通閥302被引導(dǎo)進(jìn)入壓縮機(jī)301的入端口 301b。
[0086]圖3c示出了根據(jù)一個實施例從圖3a所示的制冷模式或除霜模式到圖3b所示的加熱模式的過渡階段下制冷回路31的示意圖。在該過渡階段，被冷凝的制冷劑液體被引導(dǎo)出第一熱交換器303，并被存儲在儲蓄池310中。
[0087]當(dāng)制冷回路31運(yùn)行在制冷模式或除霜模式下，并接收來自控制設(shè)備32的命令以切換到加熱模式時，第一二通閥311打開，第二二通閥312關(guān)閉，以便允許制冷劑流入儲蓄池310。直到四通閥302切換，閥門307和308以及膨脹裝置304和305的狀態(tài)才可能被改變。在制冷模式下，第一熱交換器303的端口 303b處的制冷劑壓力高于在膨脹裝置304或305下游的第二熱交換器306處的制冷劑壓力。因此，當(dāng)?shù)谝欢ㄩy311打開，第二二通閥312關(guān)閉時，在第一熱交換器303的端口 303b與儲蓄池310的入端口 310a之間則可以產(chǎn)生壓差。來自第一熱交換器303的端口 303b的制冷劑被該壓差驅(qū)動，經(jīng)過接合點350流入儲蓄池310。
[0088]在一些實施例中，通過控制設(shè)備32可以使得風(fēng)扇338停止運(yùn)行，以便于提高端口303b處的排放壓力，從而提高端口 303b與入端口 31a之間的壓差，以及提高使制冷劑流動的驅(qū)動力。
[0089]在一些實施例中，當(dāng)控制設(shè)備32確定從制冷模式/除霜模式到加熱模式的過渡已經(jīng)完成時，圖3的控制設(shè)備32可以指示制冷回路31在如圖3d所示的加熱模式下運(yùn)行。
[0090]如圖3d所示，當(dāng)制冷回路31被切換到加熱模式時，四通閥302被切換，第一二通閥關(guān)閉，第二二通閥312打開，以便于流體性地將儲蓄池310連接到第二熱交換器306，并且，風(fēng)扇338可以被重啟。存儲在儲蓄池310中的制冷劑可以流入第二熱交換器306。
[0091]在一些實施例中，可以通過例如壓縮機(jī)301的端口 301a處的排放壓力是否達(dá)到了預(yù)定限度(例如，在除霜模式下的預(yù)設(shè)的上限ΡΓ )，來確定過渡階段的結(jié)束?？梢岳斫獾氖?，排放壓力的預(yù)定限度可以取決于所使用的特定類型的壓縮機(jī)、熱交換器和/或蒸發(fā)裝置。還可以理解的是，其他的參數(shù)，比如制冷劑溫度也可以被控制設(shè)備32使用以決定過渡階段是否結(jié)束。在一些實施例中，壓縮機(jī)301的端口 301a處的排放壓力可以與第一熱交換器303內(nèi)部的制冷劑的溫度相關(guān)聯(lián)。可以通過例如壓力傳感器來測量壓縮機(jī)301的端口301a處的排放壓力。
[0092]圖3和圖3d中所示的可選壓力平衡管313能夠流體連接儲蓄池310內(nèi)的上部空間與第二熱交換器306內(nèi)的上部空間，以便平衡各上部空間的壓力。壓力平衡管313可以由控制設(shè)備32通過閥門313v來控制，以便允許儲蓄池310內(nèi)的流體例如制冷劑和油完全地從儲蓄池310中被排放到第二熱交換器306。
[0093]需要注意的是，下述1-12中的任何一方面可以與13-22中的任何一方面進(jìn)行合并。
[0094]1、制冷回路，包括:
[0095]壓縮機(jī)，
[0096]第一熱交換器，被配置為接收來自壓縮機(jī)的被壓縮的制冷劑蒸汽，并將接收到的被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體；
[0097]第二熱交換器；
[0098]第一流體管，連接第一和第二熱交換器；以及
[0099]儲蓄池，流體性地置放于第一和第二熱交換器之間；
[0100]儲蓄池包括入口，該入口與第一熱交換器的出口流體連通，該入口被配置為接收來自第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，被冷凝的制冷劑液體被第一熱交換器的出口與儲蓄池的入口之間的壓差驅(qū)動，從第一熱交換器流到儲蓄池。
[0101]2、根據(jù)方面I的制冷回路，其中，制冷回路能夠工作在制冷模式、除霜模式以及加熱模式下。
[0102]3、根據(jù)方面2的制冷回路，其中，在從制冷模式到加熱模式的過渡階段，或者，從除霜模式到加熱模式的過渡階段，儲蓄池接收來自第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，以便阻止第一熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體流回壓縮機(jī)。
[0103]4、根據(jù)方面I的制冷回路，進(jìn)一步包括:二通閥，置放于連接所述第一熱交換器和所述第二熱交換器的所述第一流體管上，其中，所述儲蓄池置放于所述第一流體管上，所述二通閥流體性地置放于所述儲蓄池與所述第二熱交換器之間。
[0104]5、根據(jù)方面1-4的制冷回路，其中，儲蓄池包括兩個流體管，該兩個流體管連接到第一流體管。
[0105]6、根據(jù)方面1-4的制冷回路，其中，儲蓄池包括單一流體管，該單一流體管連接到第一流體管。
[0106]7、根據(jù)方面1-4的制冷回路，進(jìn)一步包括:一個或更多的膨脹裝置，置放于第一流體管上，其中，儲蓄池流體性地置放于膨脹裝置與二通閥之間。
[0107]8、根據(jù)方面1-4的制冷回路，進(jìn)一步包括:一個或更多的膨脹裝置，其中，儲蓄池流體性地置放于第一熱交換器與膨脹裝置之間。
[0108]9、根據(jù)方面I的制冷回路，進(jìn)一步包括:第一二通閥和第二二通閥，其中，
[0109]所述第一二通閥、所述儲蓄池和所述第二二通閥流體性地串行連接，并置放于第二流體管上，所述第二流體管連接所述第一熱交換器與所述第二熱交換器，所述第二流體管流體性地與所述第一流體管平行。
[0110]10、根據(jù)方面1-9的制冷回路，其中，儲蓄池的物理位置高于第二熱交換器。
[0111]11、根據(jù)方面1-9的制冷回路，進(jìn)一步包括:壓力平衡管，流體性地連接儲蓄池內(nèi)的上部空間以及第二熱交換器內(nèi)的上部空間，以平衡兩者內(nèi)部的壓力。
[0112]12、根據(jù)方面1-9的制冷回路，其中，儲蓄池的底部部分與第二熱交換器的頂部部分通過第二二通閥流體性地連接。
[0113]13、控制制冷回路內(nèi)制冷劑移動的方法，包括:
[0114]將來自壓縮機(jī)的被壓縮的制冷劑蒸汽引導(dǎo)到第一熱交換器，以將被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成為被冷凝的制冷劑液體；
[0115]在制冷回路的第一熱交換器的出口與儲蓄池的入口之間產(chǎn)生壓差，并將來自第一熱交換器的出口的被冷凝的制冷劑液體引導(dǎo)到儲蓄池的入口。
[0116]14、根據(jù)方面13的方法，其中，儲蓄池置放于流體管處，該流體管連接第一熱交換器與第二熱交換器，并且，一個或更多的膨脹裝置也置放于該流體管處。
[0117]15、根據(jù)方面13-14的方法，進(jìn)一步包括:將流體性地置放于儲蓄池與第二熱交換器之間的二通閥關(guān)閉。
[0118]16、根據(jù)方面13的方法，其中，儲蓄池置放于第一流體管處，該第一流體管連接第一熱交換器與第二熱交換器，并且，一個或更多的膨脹裝置置放于第二流體管處，該第二流體管連接第一熱交換器與第二熱交換器，該第一流體管與第二流體管流體性的相互平行。
[0119]17、根據(jù)方面13-16的方法，進(jìn)一步包括:控制第一二通閥，該第一二通閥置放于第一流體管處，并流體性的置放于第一熱交換器與儲蓄池之間；控制第二二通閥，該第二二通閥置放于第一流體管處，并流體性的置放于第二熱交換器與儲蓄池之間。
[0120]18、根據(jù)方面13的方法，進(jìn)一步包括:在來自第一熱交換器的被冷凝的液體已經(jīng)被引導(dǎo)進(jìn)入儲蓄池之后，引導(dǎo)儲蓄池中被冷凝的制冷劑液體進(jìn)入制冷回路的膨脹裝置，以將被冷凝的液體膨脹成為氣液混合物；引導(dǎo)氣液混合物進(jìn)入第一熱交換器，以蒸發(fā)氣液混合物。
[0121]19、根據(jù)方面13的方法，進(jìn)一步包括:打開膨脹裝置，以流體性的連接第一熱交換器的出口與儲蓄池的入口 ；以及關(guān)閉二通閥，以斷開儲蓄池與第二熱交換器之間的流體連通，從而產(chǎn)生壓差。
[0122]20、根據(jù)方面13-19的方法，進(jìn)一步包括:打開二通閥，以流體連接儲蓄池與第二熱交換器；預(yù)先放置膨脹裝置，以引導(dǎo)來自儲蓄池的被冷凝的制冷劑液體進(jìn)入制冷回路的膨脹裝置，以將被冷凝的液體膨脹成為氣液混合物；并且，引導(dǎo)兩相混合物進(jìn)入第一熱交換器，以蒸發(fā)該氣液混合物。
[0123]21、根據(jù)方面13的方法，進(jìn)一步包括:打開第一二通閥，以流體連接第一熱交換器的出口與儲蓄池的入口 ；以及關(guān)閉第二二通閥，以斷開儲蓄池與第二熱交換器的流體連通，從而產(chǎn)生壓差。
[0124]22、根據(jù)方面13-21的方法，進(jìn)一步包括:關(guān)閉第一二通閥，并且打開第二二通閥，以將被冷凝的制冷劑液體排放到第二熱交換器。
[0125]對于上述描述，可以理解的是，在不脫離本實用新型范圍的情況下，可以對細(xì)節(jié)，特別是所使用的建筑材料及部件的形狀、大小和安排進(jìn)行改變。說明書以及描述的實施例應(yīng)該被考慮為只是示例性的，權(quán)利要求的廣泛的含義表明了本實用新型的真實范圍和精神。
【權(quán)利要求】
1.制冷回路，其特征在于，包括: 壓縮機(jī)； 第一熱交換器，接收來自所述壓縮機(jī)的被壓縮的制冷劑蒸汽，并將接收到的被壓縮的制冷劑蒸汽冷凝成被冷凝的制冷劑液體； 第二熱交換器； 第一流體管，連接所述第一熱交換器和所述第二熱交換器；以及 儲蓄池，流體性地置放于所述第一熱交換器和所述第二熱交換器之間； 所述儲蓄池包括入口，所述入口與所述第一熱交換器的出口流體連通，所述入口接收來自所述第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，所述被冷凝的制冷劑液體被所述第一熱交換器的出口與所述儲蓄池的所述入口之間的壓差驅(qū)動，從所述第一熱交換器流到所述儲蓄池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，其特征在于，其中，所述制冷回路可工作在制冷模式、除霜模式以及加熱模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷回路，其特征在于，其中，在從制冷模式到加熱模式的過渡階段，或者在從除霜模式到加熱模式的過渡階段，所述儲蓄池接收來自所述第一熱交換器的被冷凝的制冷劑液體，以便阻止第一熱交換器中的被冷凝的制冷劑液體流回到所述壓縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，其特征在于，進(jìn)一步包括:二通閥，置放于連接所述第一熱交換器和所述第二熱交換器的所述第一流體管上，其中，所述儲蓄池置放于所述第一流體管上，所述二通閥流體性地置放于所述儲蓄池與所述第二熱交換器之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷回路，其特征在于，所述儲蓄池包括兩個流體管，所述兩個流體管連接到所述第一流體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷回路，其特征在于，所述儲蓄池包括單一流體管，所述單一流體管連接到所述第一流體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷回路，其特征在于，進(jìn)一步包括:置放于所述第一流體管上的一個或更多的膨脹裝置，其中， 所述儲蓄池流體性地置放于所述膨脹裝置與所述二通閥之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷回路，其特征在于，進(jìn)一步包括:一個或更多的膨脹裝置，其中， 所述儲蓄池流體性地置放于所述第一熱交換器與所述膨脹裝置之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷回路，其特征在于，進(jìn)一步包括:第一二通閥和第二二通閥，其中， 所述第一二通閥、所述儲蓄池和所述第二二通閥流體性地串行連接，并位于第二流體管上，所述第二流體管連接所述第一熱交換器與所述第二熱交換器，所述第二流體管流體性地與所述第一流體管平行。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷回路，其特征在于，所述儲蓄池的物理位置高于所述第二熱交換器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷回路，其特征在于，進(jìn)一步包括:壓力平衡管，流體性地連接所述儲蓄池內(nèi)的上部空間以及所述第二熱交換器內(nèi)的上部空間，以平衡兩者內(nèi)部的壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷回路，其特征在于，所述儲蓄池的底部部分與所述第二熱交換器的頂部部分通過所述第二二通閥流體性地連接在一起。
【文檔編號】F25B49/02GK204006790SQ201420441303
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】劉衛(wèi)東 申請人:特靈空調(diào)系統(tǒng)(中國)有限公司, 特靈國際有限公司