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热泵及其盘管

阅读：569发布：2021-02-22

IPRDB可以提供热泵及其盘管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供热泵及其盘管，其提高了盘管作为蒸发器又作为冷凝器的换热器的换热效果。该热泵盘管的蒸发路径为液态制冷剂经第一接口进入制冷剂分配器进行分配，然后经过三通装置，分别进入第一支管和第二支管，经过第一支管的制冷剂蒸发后从第二集流管的第二接口流出，经过第二支路的制冷剂蒸发后从第一集流管的第三接口流出，并与第二接口出来的制冷剂汇合后流出；该热泵盘管的冷凝路径为气态制冷剂从第二接口流入第二集流管，再流入第一支路，经过三通装置，转向进入第二支路，再进入到第一集流管，从第一集流管的第三接口流出。，下面是热泵及其盘管专利的具体信息内容。

权利要求

1.热泵盘管，其特征在于包括第一集流管、第二集流管、制冷剂分配器以及由毛细管构成的多个换热单元，各换热单元包括第一支路、第二支路以及三通装置，第一支路和第二支路的一侧端与三通装置的不同端口分别连接，第一支路的另一侧端连接所述第一集流管，第二支路的另一侧端连接所述第二集流管；

其中，该热泵盘管的蒸发路径为液态制冷剂经第一接口进入所述制冷剂分配器进行分配，然后经过所述三通装置，分别进入所述第一支管和所述第二支管，经过所述第一支管的制冷剂蒸发后从所述第二集流管的第二接口流出，经过第二支路的制冷剂蒸发后从所述第一集流管的第三接口流出，并与所述第二接口出来的制冷剂汇合后流出；该热泵盘管的冷凝路径为气态制冷剂从所述第二接口流入所述第二集流管，再流入所述第一支路，经过所述三通装置，转向进入所述第二支路，再进入到所述第一集流管，从所述第一集流管的所述第三接口流出。

2.如权利要求1所述的热泵盘管，其特征在于在所述蒸发路径中，液态制冷剂经过第一单向装置后进入所述制冷剂分配器。

3.如权利要求1所述的热泵盘管，其特征在于在所述蒸发路径中，从所述第三接口流出的制冷剂经过第二单向装置后与所述第二接口出来的制冷剂汇合。

4.热泵，包括压缩机、至少两热泵盘管、四通阀以及膨胀阀，在四通阀的切换作用下运行制冷模式或制热模式，所述热泵盘管既能作为蒸发器运行也能作为冷凝器运行，其特征在于，所述热泵盘管包括第一集流管、第二集流管、制冷剂分配器以及由毛细管构成的多个换热单元，各换热单元包括第一支路、第二支路以及三通装置，所述第一支路和所述第二支路的一侧端与所述三通装置的不同端口分别连接，所述第一支路的另一侧端连接所述第一集流管，所述第二支路的另一侧端连接所述第二集流管；

其中，所述热泵盘管的蒸发路径为液态制冷剂从液管连接阀进入所述膨胀阀，经第一接口进入所述制冷剂分配器，分配到所述换热单元，在所述换热单元中经过所述三通装置，分别进入所述第一支管和所述第二支管，经过所述第一支管的制冷剂蒸发后从所述第二集流管的第二接口流出，经过所述第二支路的制冷剂蒸发后从所述第一集流管的第三接口流出，并与所述第二接口出来的制冷剂汇合后流出到所述四通阀，返回到所述压缩机吸气端；

所述热泵盘管的冷凝路径为气态制冷剂经所述四通阀换向后，从所述第二接口流入所述第二集流管，再流入所述换热单元，在所述换热单元中经过所述第一支路，再经过所述三通装置，转向进入所述第二支路，再进入到所述第一集流管，从所述第一集流管的所述第三接口流出，流向所述膨胀阀。

5.如权利要求4所述的热泵，其特征在于在所述蒸发路径中，液态制冷剂经过第一单向装置后进入所述制冷剂分配器。

6.如权利要求4所述的热泵，其特征在于在所述蒸发路径中，从所述第三接口流出的制冷剂经过第二单向装置后与所述第二接口出来的制冷剂汇合。

7.如权利要求4所述的热泵，其特征在于在所述冷凝路径中，从所述第三接口流出的制冷剂经过第三单向装置后流向所述膨胀阀。

说明书全文

热泵及其盘管

技术领域

[0001] 本发明涉及热泵及其盘管。

背景技术

[0002] 热泵机组在设计时，需要兼顾换热器盘管为冷凝器时的换热效果和作为蒸发器时的换热效果。在流速方面，作为蒸发器时的流速高(出口流速为作为冷凝器时入口流速的3倍左右，入口的干度约为20％)，压降大，影响了蒸发温度及压缩机的质量流量；作为冷凝器时的流速低，同时需要取一段作为过冷，容易导致局部积液和流量分布不均。现有的盘管换热器，一个进口，一个出口，作为冷凝器时的流向正好和蒸发器时的相反，因此在设计过程中需要在冷凝换热效果和蒸发换热效果之间进行折中考虑，不能像单冷系统那样设计换热器。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种热泵盘管，其提高其作为蒸发器又作为冷凝器的换热器的换热效果。

[0004] 本发明的另一目的在于提供一种热泵，包括前述热泵盘管。

[0005] 为实现所述目的的热泵盘管，其特点是包括第一集流管、第二集流管、制冷剂分配器以及由毛细管构成的多个换热单元，各换热单元包括第一支路、第二支路以及三通装置，第一支路和第二支路的一侧端与三通装置的不同端口分别连接，第一支路的另一侧端连接所述第一集流管，第二支路的另一侧端连接所述第二集流管；

[0006] 其中，该热泵盘管的蒸发路径为液态制冷剂经第一接口进入所述制冷剂分配器进行分配，然后经过所述三通装置，分别进入所述第一支管和所述第二支管，经过所述第一支管的制冷剂蒸发后从所述第二集流管的第二接口流出，经过第二支路的制冷剂蒸发后从所述第一集流管的第三接口流出，并与所述第二接口出来的制冷剂汇合后流出；该热泵盘管的冷凝路径为气态制冷剂从所述第二接口流入所述第二集流管，再流入所述第一支路，经过所述三通装置，转向进入所述第二支路，再进入到所述第一集流管，从所述第一集流管的所述第三接口流出。

[0007] 所述的热泵盘管，其进一步的特点是在所述蒸发路径中，液态制冷剂经过第一单向装置后进入所述制冷剂分配器。

[0008] 所述的热泵盘管，其进一步的特点是在所述蒸发路径中，从所述第三接口流出的制冷剂经过第二单向装置后与所述第二接口出来的制冷剂汇合。

[0009] 为实现所述目的的热泵，包括压缩机、至少两热泵盘管、四通阀以及膨胀阀，在四通阀的切换作用下运行制冷模式或制热模式，所述热泵盘管既能作为蒸发器运行也能作为冷凝器运行，其特点是，所述热泵盘管包括第一集流管、第二集流管、制冷剂分配器以及由毛细管构成的多个换热单元，各换热单元包括第一支路、第二支路以及三通装置，所述第一支路和所述第二支路的一侧端与所述三通装置的不同端口分别连接，所述第一支路的另一侧端连接所述第一集流管，所述第二支路的另一侧端连接所述第二集流管；

[0010] 其中，所述热泵盘管的蒸发路径为液态制冷剂从液管连接阀进入所述膨胀阀，经第一接口进入所述制冷剂分配器，分配到所述换热单元，在所述换热单元中经过所述三通装置，分别进入所述第一支管和所述第二支管，经过所述第一支管的制冷剂蒸发后从所述第二集流管的第二接口流出，经过所述第二支路的制冷剂蒸发后从所述第一集流管的第三接口流出，并与所述第二接口出来的制冷剂汇合后流出到所述四通阀，返回到所述压缩机吸气端；

[0011] 所述热泵盘管的冷凝路径为气态制冷剂经所述四通阀换向后，从所述第二接口流入所述第二集流管，再流入所述换热单元，在所述换热单元中经过所述第一支路，再经过所述三通装置，转向进入所述第二支路，再进入到所述第一集流管，从所述第一集流管的所述第三接口流出，流向所述膨胀阀。

[0012] 所述的热泵，其进一步的特点是在所述蒸发路径中，液态制冷剂经过第一单向装置后进入所述制冷剂分配器。

[0013] 所述的热泵，其进一步的特点是在所述蒸发路径中，从所述第三接口流出的制冷剂经过第二单向装置后与所述第二接口出来的制冷剂汇合。

[0014] 所述的热泵，其进一步的特点是在所述冷凝路径中，从所述第三接口流出的制冷剂经过第三单向装置后流向所述膨胀阀。

[0015] 本发明采用分配器和三通装置的分液设计，热泵盘管在作蒸发器时管长低，有利于减小压降，提高蒸发温度，而作为冷凝器时，可以利用三通装置的切换作用，增加单个换热单元的回路的管长，有利于得到高过冷度，因此提高了其作为蒸发器又作为冷凝器的换热器的换热效果。

附图说明

[0016] 本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

[0017] 图1为本发明一实施例中热泵盘管的蒸发路径的示意图；

[0018] 图2为图1中热泵盘管的冷凝路径的示意图。

具体实施方式

[0019] 下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

[0020] 本发明的实施例中热泵包括压缩机、至少两热泵盘管、四通阀以及膨胀阀。在图1和图2中省略了压缩机，并仅显示了一个热泵盘管，没有显示的其他热泵盘管可以按照后述的热泵盘管的构造和原理来配置，至少两热泵盘管的一部分作为蒸发器工作，另一部分作为冷凝器工作，在热泵的不同工作模式下，这两部分热泵盘管的功能相互替换，即原来作为蒸发器的可以切换为冷凝器，原来作为冷凝器的可以切换为蒸发器。在后述的实施例中，将理解到图1和图2中显示的热泵盘管兼顾换热器盘管为冷凝器时的换热效果和作为蒸发器时的换热效果。

[0021] 如图1所示，热泵盘管包括第一集流管1、第二集流管2、制冷剂分配器3以及由毛细管构成的多个换热单元，各换热单元包括第一支路51、第二支路52以及三通装置50，第一支路51和第二支路52的右侧端与三通装置50的不同端口分别连接，第一支路51的左侧端连接第一集流管1，第二支路52的左侧端连接第二集流管2。在图1和图2中，共显示了7个换热单元，换热单元的数量可以增减。三通装置50可以是不带阀门控制的三通接头，最好是选择Y形三通装置。

[0022] 如图1所示，热泵盘管的蒸发路径可以结合图中的箭头来理解，由作为冷凝器的其他热泵盘管输出的液态制冷剂从液管连接阀(在图中没有显示)进入膨胀阀6，经第一接口41进入制冷剂分配器3，分配到各个换热单元，在换热单元中经过三通装置50，分别进入第一支管51和第二支管52，经过第一支管51的制冷剂蒸发后从第二集流管2的第二接口42流出，经过第二支路52的制冷剂蒸发后从第一集流管1的第三接口43流出，并与第二接口42出来的制冷剂汇合后流出到四通阀8，返回到压缩机吸气端。第一集流管1、第二集流管2此时作为集气管工作。

[0023] 如图2所示，热泵盘管的冷凝路径同样可以结合图中的箭头来理解，气态制冷剂经四通阀6换向后，从第二接口42流入第二集流管2，再流入换热单元，在换热单元中经过第一支路51，再经过三通装置50，转向进入第二支路52，再进入到第一集流管1，从第一集流管1的第三接口43流出，流向膨胀阀6，随后再流入到作为蒸发器工作的其他热泵盘管。第一集流管1作为集液管工作，第二集流管2此时仍然作为集气管工作。

[0024] 蒸发路径或冷凝路径的辅助控制元件可以包括第一单向装置71、第二单向装置72以及第三单向装置73，这些单向装置可以是单向阀或者可以控制启闭的阀，阀通过关闭和打开实现单向导通功能。

[0025] 在图中，第一单向装置71、第二单向装置72以及第三单向装置73均为单向阀。在图1和图2中，热泵盘管具有三个接口41、42、43，第一接口41为液相接口，第二接口42为气相接口，第三接口43为可变接口。第二接口42在应用时连向四通阀8或者连向通往四通阀8的管路。第一接口41连接分配器3，通过第一单向装置71连向膨胀阀6，单向装置71背向膨胀阀6。第三接口43通过第二单向装置72和第二接口42连接或汇流，第二单向装置72背向第三接口43，第三接口43还通过第三单向装置73连向膨胀阀6，第三单向装置73指向膨胀阀6入口。在如图所示的实施例中，通过单向装置来规范制冷剂的流向，作为热泵盘管作为冷凝器使用时，经过第三单向装置73起到导通作用，第一单向装置71、第二单向装置72起到逆止作用。热泵盘管作为蒸发器使用时，第一单向装置71、第二单向装置72起到导通作用，第三单向装置73起到逆止作用。

[0026] 在本发明的其他实施例中，除了通过单向装置来规范制冷剂的流向外，也可以采用换向阀或者设置不同的管路来规范制冷剂的流向。

[0027] 相对于以往的热泵盘管，前述实施例具有如下优点：

[0028] 增加一个冷凝集液管即第一集流管1，利用单向装置的作用，让制冷剂从该冷凝积液管流出，有利于减少液体爬升导致的制冷剂分配不均的情况；

[0029] 热泵盘管作蒸发器时用低管长的设计方法，有利于减小压降，提高蒸发温度；而作为冷凝器时，可以利用三通装置的切换作用，增加单个回路的管长，有利于得到高过冷度；

[0030] 采用分配器3和三通装置50的分液设计，有利于减少分配器和毛细管成本；

[0031] 在盘管长度很长，支路数少的时候，可以作为备用方案，比如，盘管7米，两支路做冷凝管路长度偏小，三支路做蒸发管路长度偏大，选用本方案，作为冷凝器的时候走4个支路，作为蒸发器的时候可以走2个支路，可以兼顾到冷凝效果和蒸发效果。

[0032] 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

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