热泵系统的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种热泵系统。


背景技术：

2.热泵系统在低温环境下制热时，热泵系统的室外换热器需要从室外空气中吸收热量。然而，当室外换热器表面温度低于室外的空气温度时，室外换热器表面就会出现结霜现象，而霜层影响室外换热器的换热面积以及空气的流通量，进而影响热泵系统的制热效果。目前传统的做法为切换四通阀进行化霜，但是，这样化霜方式会使得系统内高低压力差逐渐变小，而系统内高低压力差逐渐变小化霜时间就会加长、化霜效果会越差，从而造成系统整体制热时间缩短，热量损耗增大的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种热泵系统，用于解决现有技术中热泵系统的化霜方式容易因为系统内高低压力差逐渐变小，使得霜时间就加长、化霜效果变差，从而造成系统整体制热时间缩短，热量损耗增大的问题。
4.本实用新型的一个方面提供了一种热泵系统，包括：制热线路，一端连通油分离器的冷媒出口，另一端连通换热冷凝器的冷凝入口，用于将所述油分离器排出的部分高温高压的冷媒传输至所述换热冷凝器，进行制热；化霜线路，一端连通所述油分离器的冷媒出口，另一端连通换热闪蒸器的闪蒸入口，用于将所述油分离器排出的部分高温高压的冷媒传输至所述换热闪蒸器，进行化霜；电磁阀，用于控制所述制热线路的冷媒流通和所述化霜线路的冷媒流通；四通阀，用于所述制热线路和所述化霜线路之间的切换；温度传感器，设置在所述换热闪蒸器的表面，用于采集所述换热闪蒸器的表面温度；主控板，电连接所述温度传感器、所述四通阀和所述电磁阀，用于获取所述换热闪蒸器的表面温度和所述四通阀的当前状态，其中：在热泵系统的制热模式中：所述主控板根据所述表面温度调节所述四通阀，断开所述制热线路并连通所述化霜线路；所述主控板还根据所述当前状态调节所述电磁阀的通断，将所述换热闪蒸器和所述油分离器之间的冷媒的压强保持在预设范围之内。
5.可选的，所述制热线路中的冷媒依次通过压缩机、所述油分离器、所述四通阀、所述换热冷凝器、单向阀组、储液罐、所述电磁阀、膨胀阀、所述单向阀组、所述换热闪蒸器和气液分离器，其中，所述压缩机的压缩入口连通所述气液分离器的出口；所述化霜线路中的冷媒依次通过所述压缩机、所述油分离器、所述四通阀、蒸发器、所述单向阀组、所述储液罐、所述电磁阀、所述膨胀阀、所述单向阀组、所述换热冷凝器、所述四通阀、所述气液分离器，其中，所述压缩机的压缩入口连通所述气液分离器的出口。
6.可选的，所述主控板电连接所述压缩机，其中：所述主控板还用于获取所述压缩机的开关状态，并根据所述开关状态控制所述电磁阀的通断。
7.可选的，所述压缩机和所述气液分离器之间设有第一传感器，所述第一传感器用于采集所述压缩机的压缩入口处的第一压强值；所述压缩机和所述油分离器之间设有第二
传感器，所述第二传感器用于采集所述压缩机的压缩出口处的第二压强值；其中：所述主控板电连接所述第一传感器和所述第二传感器，所述主控板用于根据所述第一传感器发送的所述第一压强值和所述第二传感器发送的所述第二压强值调节所述电磁阀的操作模式。
8.可选的，所述主控板设有微处理器芯片，其中：所述微处理器芯片还用于：根据所述第一压强值和所述第二压强值生成操作指令，并将所述操作指令发送到所述电磁阀，以使所述电磁阀根据所述操作指令执行对应的操作模式的开关动作。
9.可选的，所述操作模式包括间歇式模式和/或全开启模式，其中：当所述第一压强值小于或等于第一压强阈值，或者所述第二压强值大于或等于第二压强阈值时，所述微处理器芯片生成间歇式指令，并将所述间歇式指令发送到所述电磁阀，以使所述电磁阀根据所述间歇式指令执行对应于所述间歇式模式的开关动作，其中，所述第二压强阈值大于所述第一压强阈值；当所述第一压强值小于或等于第三压强阈值，或者所述第二压强值大于或等于第四压强阈值时，所述微处理器芯片生成全开启指令，并将所述全开启指令发送到所述电磁阀，以使所述电磁阀根据所述全开启指令执行对应于所述全开启模式的开关动作，其中，所述第四压强阈值大于所述第二压强阈值，所述第三压强阈值小于所述第一压强阈值。
10.可选的，所述电磁阀的液路入口连通所述储液罐的出口，所述电磁阀的液路出口连通所述膨胀阀的膨胀出口，其中，在所述制热线路中：所述四通阀的第一通口连通所述四通阀的第二通口，所述油分离器和所述换热冷凝器通过所述第一通口和所述第二通口连接，其中，所述油分离器的冷媒出口连通所述第一通口，所述换热冷凝器的冷凝入口连通所述第二通口；所述四通阀的第三通口连通所述四通阀的第四通口，所述换热闪蒸器和所述气液分离器通过所述第三通口和所述第四通口连接，其中，所述换热闪蒸器的蒸发出口连通所述第三通口，所述气液分离器的入口连通所述第四通口；所述单向阀组的第一单向口连通所述单向阀组的第二单向口，所述换热冷凝器和所述储液罐通过所述第一单向口和所述第二单向口连接，其中，所述换热冷凝器的冷凝出口连通所述第一单向口，所述储液罐的储液入口连通所述第二单向口；所述单向阀组的第三单向口连通所述单向阀组的第四单向口，所述膨胀阀和所述换热闪蒸器通过所述第三单向口和所述第四单向口连接，其中，所述膨胀阀的膨胀出口连通所述第三单向口，所述换热闪蒸器的蒸发入口连通所述第四单向口。
11.可选的，在所述化霜线路中：所述四通阀的第一通口连通第三通口，所述油分离器和所述换热闪蒸器通过所述第一通口和所述第三通口连接，其中，所述油分离器的冷媒出口连通所述第一通口，所述换热闪蒸器的蒸发入口连通所述第二通口；所述四通阀的第二通口连通第四通口，所述换热冷凝器和所述气液分离器通过所述第二通口和所述第四通口连接，其中，所述换热冷凝器的冷凝出口连通所述第二通口，所述气液分离器的入口连通所述第四通口；所述单向阀组的第一单向口连通所述单向阀组的第三单向口，所述换热冷凝器和所述膨胀阀通过所述第一单向口和所述第三单向口连接，其中，所述换热冷凝器的冷凝入口连通所述第一单向口，所述膨胀阀的膨胀出口连通所述第三单向口；所述单向阀组的第二单向口连通所述单向阀组的第四单向口，所述储液罐和所述换热闪蒸器通过所述第三单向口和所述第四单向口连接，其中，所述储液罐的储液入口连通所述第二单向口，所述换热闪蒸器的蒸发出口连通所述第四单向口。
12.可选的，还包括：油冷线路，一端连通所述油分离器的回油出口，另一端连通所述压缩机的回油入口。
13.可选的，所述换热闪蒸器为v型翅片换热器，所述换热冷凝器包括壳管式换热器。
14.本实用新型提供的热泵系统，在将所述热泵系统的所述制热线路切换为所述化霜线路时，根据四通阀的动作状态调节所述电磁阀的通断，以将所述换热闪蒸器和所述油分离器之间的气体冷媒的压强保持在预设值，解决了现有技术中的化霜方式会使得系统内高低压力差逐渐变小的问题；减少了化霜时间，提高了化霜效果，提升了系统整体制热时间，减少了系统整体热量损耗。
附图说明
15.图1示意性示出了本实用新型实施例的热泵系统的制热路线图。
16.图2示意性示出了本实用新型实施例的热泵系统的化霜路线图。
17.图1～2中：100、压缩机；101、第一传感器；102、第二传感器；200、油分离器；300、四通阀；301、第一通口；302、第二通口；303、第三通口；304、第四通口；400、换热冷凝器；500、单向阀组；501、第一单向口；502、第二单向口；503、第三单向口；504、第四单向口；600、储液罐；700、电磁阀；800、膨胀阀；900、换热闪蒸器；110、气液分离器。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
19.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
20.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
21.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
22.实施例一
23.图1和2示意性示出了根据本实用新型的热泵系统的结构原理图。
24.一种热泵系统，包括压缩机100、油分离器200、四通阀300、换热冷凝器400、单向阀
组500、储液罐600、电磁阀700、膨胀阀800、换热闪蒸器900和气液分离器110，其中，所述热泵系统还包括：
25.如图1所示，制热线路，一端连通油分离器200的冷媒出口，另一端连通换热冷凝器400的冷凝入口，用于将所述油分离器200排出的部分高温高压的冷媒传输至所述换热冷凝器400，进行制热；其中，所述制热线路中的冷媒依次通过压缩机100、所述油分离器200、所述四通阀300、所述换热冷凝器400、单向阀组500、储液罐600、所述电磁阀700、膨胀阀800、所述单向阀组500、所述换热闪蒸器900和气液分离器110，所述换热闪蒸器900为v型翅片换热器，所述换热冷凝器400包括壳管式换热器。其中，所述压缩机100的压缩入口连通所述气液分离器110的出口，所述电磁阀700的液路入口连通所述储液罐600的出口，所述电磁阀700的液路出口连通所述膨胀阀800的膨胀出口；其中：所述四通阀300的第一通口301连通第二通口302，所述油分离器200和所述换热冷凝器400通过所述第一通口301和所述第二通口302连接，其中，所述油分离器200的冷媒出口连通所述第一通口301，所述换热冷凝器400的冷凝入口连通所述第二通口302；所述四通阀300的第三通口303连通第四通口304，所述换热闪蒸器900和所述气液分离器110通过所述第三通口303和所述第四通口304连接，其中，所述换热闪蒸器900的蒸发出口连通所述第三通口303，所述气液分离器110的入口连通所述第四通口304；所述单向阀组500的第一单向口501连通所述单向阀组500的第二单向口502，所述换热冷凝器400和所述储液罐600通过所述第一单向口501和所述第二单向口502连接，其中，所述换热冷凝器400的冷凝出口连通所述第一单向口501，所述储液罐600的储液入口连通所述第二单向口502；所述单向阀组500的第三单向口503连通所述单向阀组500的第四单向口504，所述膨胀阀800和所述换热闪蒸器900通过所述第三单向口503和所述第四单向口504连接，其中，所述膨胀阀800的膨胀出口连通所述第三单向口503，所述换热闪蒸器900的蒸发入口连通所述第四单向口504。需要说明的是，高温高压的冷媒，通过是指温度超过45摄氏度、压强超过当前大气压强的冷媒，但是，根据压缩机的规格和参数的不同，具体的温度、压强会又会不同。
26.如图2所示，化霜线路，一端连通所述油分离器200的冷媒出口，另一端连通换热闪蒸器900的闪蒸入口，用于将所述油分离器200排出的部分高温高压的冷媒传输至所述换热闪蒸器900，进行化霜；其中，所述化霜线路中的冷媒依次通过所述压缩机100、所述油分离器200、所述四通阀300、蒸发器、所述单向阀组500、所述储液罐600、所述电磁阀700、所述膨胀阀800、所述单向阀组500、所述换热冷凝器400、所述四通阀300、所述气液分离器110，其中，所述压缩机100的压缩入口连通所述气液分离器110的出口，所述电磁阀700的液路入口连通所述储液罐600的出口，所述电磁阀700的液路出口连通所述膨胀阀800的膨胀出口；其中：所述四通阀300的第一通口301连通第三通口303，所述油分离器200和所述换热闪蒸器900通过所述第一通口301和所述第三通口303连接，其中，所述油分离器200的冷媒出口连通所述第一通口301，所述换热闪蒸器900的蒸发入口连通所述第二通口302；所述四通阀300的第二通口302连通第四通口304，所述换热冷凝器400和所述气液分离器110通过所述第二通口302和所述第四通口304连接，其中，所述换热冷凝器400的冷凝出口连通所述第二通口302，所述气液分离器110的入口连通所述第四通口304；所述单向阀组500的第一单向口501连通所述单向阀组500的第三单向口503，所述换热冷凝器400和所述膨胀阀800通过所述第一单向口501和所述第三单向口503连接，其中，所述换热冷凝器400的冷凝入口连通
所述第一单向口501，所述膨胀阀800的膨胀出口连通所述第三单向口503；所述单向阀组500的第二单向口502连通所述单向阀组500的第四单向口504，所述储液罐600和所述换热闪蒸器900通过所述第三单向口503和所述第四单向口504连接，其中，所述储液罐600的储液入口连通所述第二单向口502，所述换热闪蒸器900的蒸发出口连通所述第四单向口504。
27.电磁阀700，用于控制所述制热线路的冷媒流通和所述化霜线路的冷媒流通。
28.四通阀300，用于所述制热线路和所述化霜线路之间的切换。
29.温度传感器(图未示出)，设置在所述换热闪蒸器900的表面，用于采集所述换热闪蒸器900的表面温度。
30.主控板(图未示出)，电连接所述温度传感器、所述四通阀300和所述电磁阀700，用于获取所述换热闪蒸器900的表面温度和所述四通阀300的当前状态，所述当前状态可以是，制热状态：所述第一通口301连通所述第二通口302、所述第三通口303连通所述第四通口304的状态；其中：
31.在热泵系统的制热模式中：所述主控板根据所述表面温度调节所述四通阀300，断开所述制热线路并连通所述化霜线路；所述主控板还根据所述当前状态调节所述电磁阀700的通断，将所述换热闪蒸器900和所述油分离器200之间的冷媒的压强保持在预设范围之内。
32.本实施例在将所述热泵系统的所述制热线路切换为所述化霜线路时，根据四通阀300的动作状态调节所述电磁阀700的通断，以将所述换热闪蒸器900和所述油分离器200之间的气体冷媒的压强保持在预设值，解决了现有技术中的化霜方式会使得系统内高低压力差逐渐变小的问题；减少了化霜时间，提高了化霜效果，提升了系统整体制热时间，减少了系统整体热量损耗。
33.在本实施例中，当所述主控板检测到所述制热线路切换到所述化霜线路时，所述主控板可以控制所述电磁阀700在所述四通阀300切换2秒后，关闭所述电磁阀700，以切断所述热泵系统的冷媒在所述储液罐600和所述膨胀阀800之间的流通；此时，所述压缩机100任然会抽吸低压侧(所述压缩机100靠近所述气液分离器110的一侧)冷媒压缩后排入高压侧(所述压缩机100靠近所述油分离器200的一侧)，提高了所述蒸发器的高压压力的建立，进一步地提高了对所述蒸发器的除霜效率。
34.在示例性的实施例中，所述主控板电连接所述压缩机100，其中：所述主控板还用于获取所述压缩机100的开关状态，并根据所述开关状态控制所述电磁阀700的通断。由于压缩机100在刚启动时，热泵系统内部无法快速形成高低压力差(即，所述压缩机100的两侧无法快速形成高低压力差)，压缩机100的供油效果较差。在本实施例中，所述主控板还可以根据压缩机100的开关状态控制所述电磁阀700的通断，由于当压缩机100启动时，通过控制所述电磁阀700的开启时间，使压缩机100在刚启动时通过所述电磁阀700分割热泵系统内部，以提高热泵系统内部形成高低压力差的速度，以使所述压缩机100得到充分润滑，提高了所述压缩机100的工作效率，延长了所述压缩机100的使用寿命。
35.在一些实施例中，为了提高所述蒸发器的高压压力的建立，在所述主控板根据所述表面温度调节所述四通阀300，断开所述制热线路并连通所述化霜线路之前，所述主控板还可以获取所述压缩机100的运行功率；当所述主控板根据所述温度传感器检测到所述换热闪蒸器900的表面温度达到预设值时，所述主控板可以生成功率调整指令，并发送到所述
压缩机100，使所述压缩机100根据功率调整指令将所述压缩机100的运行功率调整到预设功率，并以预设功率运行预设时间，然后断开所述制热线路并连通所述化霜线路；其中，所述预设功率可以所述压缩机100的0.75倍的额定功率，所述预设时间可以是15秒。
36.在示例性的实施例中，所述压缩机100和气液分离器110之间设有第一传感器101，所述第一传感器101用于采集所述压缩机100的压缩入口处的第一压强值；所述压缩机100和油分离器200之间设有第二传感器102，所述第二传感器102用于采集所述压缩机100的压缩出口处的第二压强值；其中：所述主控板电连接所述第一传感器101和所述第二传感器102，所述主控板用于根据所述第一传感器101发送的所述第一压强值和所述第二传感器102发送的所述第二压强值调节所述电磁阀700的操作模式。在压缩机100在刚启动后，为了使所述热泵系统内部保持一定的高低压力差，本实施例通过在所述压缩机100的两侧分别设有所述第一传感器101和所述第二传感器102，采集所述压缩机100两侧所述第一压强值和所述第二压强值。当所述主控板通过所述第一压强值和所述第二压强值检测到所述压缩机100的两侧高低压力差缩小时，所述主控板可以关闭所述电磁阀700，以提高所述压缩机100的两侧高低压力差，以确保所述压缩机100的供油使所述压缩机100得到充分润滑。
37.在示例性的实施例中，所述主控板设有微处理器芯片，其中：所述微处理器芯片还用于：根据所述第一压强值和所述第二压强值生成操作指令，并将所述操作指令发送到所述电磁阀700，以使所述电磁阀700根据所述操作指令执行对应的操作模式的开关动作。所述操作模式包括间歇式模式和/或全开启模式，其中：当所述第一压强值小于或等于第一压强阈值，或者所述第二压强值大于或等于第二压强阈值时，所述微处理器芯片生成间歇式指令，并将所述间歇式指令发送到所述电磁阀700，以使所述电磁阀700根据所述间歇式指令执行间歇式模式的开关动作，其中，所述第二压强阈值大于所述第一压强阈值；所述第一压强值小于或等于第三压强阈值，或者所述第二压强值大于或等于第四压强阈值时，所述微处理器芯片生成全开启指令，并将所述全开启指令发送到所述电磁阀700，以使所述电磁阀700根据所述全开启指令执行全开启模式的开关动作，其中，所述第四压强阈值大于所述第二压强阈值，所述第三压强阈值小于所述第一压强阈值。当所述压缩机100启后，且所述热泵系统切换到所述制热线路对应的制热模式时：所述主控板可以通过根据所述第一压强值和所述第二压强值生成操作指令，调节所述电磁阀700的操作模式。在本实施例中，所述主控板根据所述压缩机100的两侧高低压力差的大小，控制所述电磁阀700执行对应的操作模式，确保了所述热泵系统在制热模式时，所述压缩机100的两侧在各个阶段的高低压力差，进一步确保了所述压缩机100的供油，从而使所述压缩机100得到了充分的润滑，提高了所述压缩机100的工作效率，延长了所述压缩机100的使用寿命。
38.为了方便理解，本实施例提供了一个具体的实施例，当ph(第二压强值)≥0.8mpa，或pl(第一压强值)≤0.25mpa时，所述电磁阀700执行间歇式(开15秒，关5秒)模式，其中，所述间歇式模式为电磁阀700重复执行：先开15秒，后关5秒的动作；当ph≥1.2mpa，或pl≤0.2mpa时，所述电磁阀700执行全开启模式，其中，所述全开启模式为所述电磁阀700的开关为常开动作。
39.在一些实施例中，所述主控板还根据所述第一压强值和第二压强值控制所述电磁阀700的通断，例如：当所述第二压强值≥1.8mpa或所述第一压强值≤0.2mpa时，所述电磁阀700的开关打开；当所述第二压强值＜1.4mpa或所述第一压强值＞0.32mpa时，所述电磁
阀700的开关关闭。
40.在示例性的实施例中，所述的热泵系统，还包括：油冷线路，一端连通所述油分离器200的回油出口，另一端连通所述压缩机100的回油入口。本实施例通过调控所述压缩机100两侧的高低压力差，调节所述电磁阀700，以提高所述油冷线路中机油返回到所述压缩机100的效率，从而提高了所述压缩机100的压缩效率，进而提高了热泵系统的换热效率。
41.在示例性的实施例中，所述换热闪蒸器900为v型翅片换热器，所述换热冷凝器400包括壳管式换热器。
42.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。