太阳城集团

  • / 20
  • 下载费用:30 金币  

具有喷射器的热泵.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201580041192.3

申请日:

2015.05.14

公开号:

CN106716027A

公开日:

2017.05.24

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效 IPC(主分类):F25B 13/00申请日:20150514|||公开
IPC分类号: F25B13/00; F25B41/04 主分类号: F25B13/00
申请人: 开利公司
发明人: 冯寅山; A.M.马穆德; P.费尔马
地址: 美国佛罗里达州
优先权: 2014.07.24 US 62/028475
专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 金飞;李强
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201580041192.3

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.08.04|||2017.05.24

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

本公开涉及一种系统(20;300;500),其包括:压缩器(22),其具有吸入端口(40)和排放端口(42);喷射器(32),其具有原动流入口(50)、吸入流入口(52)以及出口(54);分离器(34),其具有入口(72)、蒸气出口(74)以及液体出口(76);第一热交换器(24);至少一个膨胀装置(28,30;520);第二热交换器(26);以及多个导管和多个阀(100,120,130,140,144,148,150;100,140,144,148,150,320,340;100,120,530)。所述导管和阀被定位成在以下模式中提供替代操作:冷却模式;第一加热模式,其中所述喷射器具有原动流和吸入流,且其中利用所述至少一个膨胀装置中的第一膨胀装置(30;520);以及第二加热模式,其利用所述第一膨胀装置且其中所述喷射器具有吸入流且基本上无原动流。

权利要求书

1.一种系统(20;300;500),其包括:
压缩器(22),其具有吸入端口(40)和排放端口(42);
喷射器(32),其具有原动流入口(50)、吸入流入口(52)以及出口(54);
分离器(34),其具有入口(72)、蒸气出口(74)以及液体出口(76);
第一热交换器(24);
至少一个膨胀装置(28,30;520);
第二热交换器(26);以及
多个导管和多个阀(100,120,130,140,144,148,150;100,140,144,148,150,320,340;
100,120,530),其被定位成在以下模式中提供替代操作:
冷却模式;
第一加热模式,其中所述喷射器具有原动流和吸入流,且其中利用所述至少一个膨胀
装置中的第一膨胀装置(30;520);以及
第二加热模式,其利用所述第一膨胀装置且其中所述喷射器具有吸入流且基本上无原
动流。
2.如权利要求1所述的系统,其中在所述冷却模式中,所述喷射器具有吸入流且基本上
无原动流。
3.如权利要求1所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个喷射器。
4.如权利要求1所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个4向切换阀以及至多单个3向切换阀。
5.如权利要求1所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个所述膨胀装置(520)。
6.如权利要求1所述的系统,其进一步包括控制器(400),所述控制器被配置成在以下
各项之间切换所述系统:
在所述第一模式中运行;
在所述第二模式中运行;以及
在所述第三模式中运行。
7.如权利要求6所述的系统,其中所述控制器(400)被配置成基于感测到的室外温度而
在所述第二模式与所述第三模式之间切换所述系统。
8.一种使用如权利要求1所述的系统的方法,所述方法包括:
在所述第一模式中运行;
在所述第二模式中运行;以及
在所述第三模式中运行。
9.如权利要求8所述的方法,其进一步包括:
至少部分地基于感测到的室外温度而选择将运行所述第二模式和所述第三模式中的
哪一者。
10.如权利要求8所述的方法,其中:
所述模式中的至少两者之间的切换包括致动单个4向切换阀以及不多于一个3向切换
阀。
11.如权利要求8所述的方法,其中:
所述模式中的至少两者之间的所述切换包括所述模式中的至少两者之间的切换包括
致动单个4向切换阀、无3向切换阀以及多个2向螺线管阀。
12.一种系统(20;300),其包括:
压缩器(22),其具有吸入端口(40)和排放端口(42);
喷射器(32),其具有原动流入口(50)、吸入流入口(52)以及出口(54);
分离器(34),其具有入口(72)、蒸气出口(74)以及液体出口(76);
第一热交换器(24);
第一膨胀装置(28);
第二热交换器(26);
第二膨胀装置(30);以及
多个导管和多个阀(100,120,130,140,144,148,150;100,140,144,148,150,320,
340),其被定位成在以下模式中提供替代操作:
第一模式,其中制冷剂流循序地:
从所述压缩器传递到所述第一热交换器;
在所述第一膨胀装置中膨胀;
通过所述第二热交换器;
传递到所述吸入流入口;
从所述喷射器出口传递到所述分离器入口;以及
从所述蒸气出口传递到所述吸入端口;
第二模式,其中制冷剂流循序地:
从所述压缩器传递到所述第二热交换器;
传递到所述原动流入口;
与通过所述吸入流入口的喷射器吸入流混合;
从所述喷射器出口传递到所述分离器入口;
在所述分离器中分离为:
压缩器吸入流,其传递到所述吸入端口;以及
所述喷射器吸入流,其在所述第二膨胀装置中膨胀且通过所述第一热交换器,然后到
达所述喷射器吸入入口;以及
第三模式,其中制冷剂流循序地:
从所述压缩器传递到所述第二热交换器;
在所述第二膨胀装置中膨胀;
通过所述第一热交换器;
传递到所述吸入流入口;
从所述喷射器出口传递到所述分离器入口;以及
从所述蒸气出口传递到所述吸入端口。
13.如权利要求12所述的系统,其中所述多个阀包括:
多个单向止回阀(140,144,148,150;140,144,148,150,340)。
14.如权利要求12所述的系统,其中所述多个阀包括:
第一螺线管阀(120),其被定位成:
在所述第一模式中:
阻挡流通过所述原动流入口;以及
在所述第二模式中:
使流从所述第二热交换器传递到所述原动流入口;以及
第二螺线管阀(130),其被定位成:
在所述第二模式中:
阻挡流从所述第二热交换器直接传递到所述第一膨胀装置。
15.如权利要求14所述的系统,其中:
所述第二螺线管阀被定位成在所述第一模式中防止从所述第一热交换器到所述第二
热交换器的流泄漏。
16.如权利要求12所述的系统,其中所述多个阀包括:
三向阀(320),其被定位成:
在所述第一模式中:
阻挡流通过所述原动流入口且防止从所述第一热交换器到所述第二热交换器的流泄
漏;以及
在所述第二模式中:
使流从所述第二热交换器传递到所述原动流入口且阻挡流从所述第二热交换器直接
传递到所述第一膨胀装置。
17.如权利要求12所述的系统,其中所述多个阀包括:
切换阀(100),其具有:
第一端口(102),其被定位成从所述压缩器排放端口接收流;
第二端口(104),其被定位成使流传递到所述喷射器吸入端口;
第三端口(106),其被定位成与所述第一热交换器连通;以及
第四端口(108),其被定位成与所述第二热交换器连通。
18.如权利要求12所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个喷射器。
19.如权利要求12所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个四端口切换阀(100)。
20.如权利要求19所述的系统,其中:
剩余所述阀是仅止回阀和开关螺线管阀或者仅止回阀和单个三向阀。
21.如权利要求12所述的系统,其中:
所述第一排热热交换器是制冷剂-空气热交换器;且
所述第二排热热交换器是制冷剂-空气热交换器。
22.如权利要求12所述的系统,其中:
在所述第一模式和所述第三模式中,不存在喷射器原动流。
23.一种系统(20;300),其包括:
压缩器(22),其具有吸入端口(40)和排放端口(42);
喷射器(32),其具有原动流入口(50)、吸入流入口(52)以及出口(54);
分离器(34),其具有入口(72)、蒸气出口(74)以及液体出口(76);
第一热交换器(24);
第一膨胀装置(28);
第二热交换器(26);
第二膨胀装置(30);以及
多个导管和多个阀(100,120,130,140,144,148,150;100,140,144,148,150,320,
340),其被定位成在以下模式中提供替代操作:
冷却模式,其利用所述第一膨胀装置;
第一加热模式,其中所述喷射器具有原动流和吸入流;以及
第二加热模式,其利用所述第二膨胀装置且其中所述喷射器具有吸入流且基本上无原
动流。
24.如权利要求23所述的系统,其中在所述冷却模式中,所述喷射器具有吸入流且基本
上无原动流。
25.如权利要求23所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个喷射器。
26.如权利要求23所述的系统,其中:
所述系统具有仅单个4向切换阀以及至多单个3向切换阀。

说明书

具有喷射器的热泵

相关申请的交叉参考

要求2014年7月24日提交且标题为“具有喷射器的热泵”的美国专利申请No.62/
028,475的权益,以上美国专利申请的公开如同详尽地陈述那样以全文引用的方式并入本
文。

美国政府权利

本发明是在能源部颁布的合约DE-EE0006108下由美国政府支持而得出。美国政府
在本发明中有一定的权利

背景技术

本公开涉及热泵。更特定来说,本公开涉及以喷射器为特征的热泵。

蒸气压缩系统已经长期用于空气调节。示例性蒸气压缩空气调节器包括制冷剂压
缩器、沿着制冷剂流动路径在压缩器下游的室外热交换器、在室外热交换器下游的膨胀装
置,以及在膨胀装置下游在返回到压缩器的制冷剂流动路径之前的室内热交换器。制冷剂
在压缩器中得到压缩。制冷剂接着在室外热交换器中排热并且降低温度。示例性室外热交
换器是制冷剂-空气热交换器,其中风扇迫动的室外空气从制冷剂获取热。通过排热,制冷
剂可以在排热热交换器中从蒸气凝结为液体。因此,这些交换器经常称为冷凝器。在其它系
统中,制冷剂保持为蒸气且这称为气体冷却器。

制冷剂在膨胀装置中膨胀,并且温度降低。制冷剂的降低的温度因此在吸热热交
换器(例如,蒸发器)中吸收热。再次,所述蒸发器可以是制冷剂-空气热交换器,风扇迫动的
内部/室内空气流被驱动越过所述热交换器,其中所述内部/室内空气流向制冷剂排热。

这些蒸气压缩系统也可用以加热内部空间。在这些情况下,制冷剂流动方向更改
为首先从压缩器经过到室内热交换器,以及从室外热交换器返回到压缩器。这些布置称为
热泵。

除了例如孔口和阀等简单的膨胀装置外,已经使用喷射器作为膨胀装置。在室内
与室外环境之间存在大的温度差的情况下喷射器是尤其有效的。2003年4月22日颁发且标
题为“喷射器循环系统”的Takeuchi等人的美国专利6550265公开了用于喷射器在冷却模式
和加热模式中的使用的切换布置。2012年7月19日公开且标题为“热泵设备”的Okazaki等人
的美国专利申请公开案2012/0180510A1公开了太阳城集团喷射器的配置以及无喷射器加热模式
和无喷射器冷却模式。

示例性喷射器被形成为嵌套于外部部件或主体内的原动(主)喷嘴的组合。喷射器
具有原动流入口(主入口),其可以形成到原动喷嘴的入口。喷射器出口可以是所述外部部
件的出口。原动/主制冷剂流进入入口,且随后传递到原动喷嘴的会聚区段中。所述流随后
通过喉部区段和膨胀(张开)区段且通过原动喷嘴的出口。原动喷嘴加速了流且减小了流的
压力。喷射器具有形成外部部件的入口的辅助入口。原动喷嘴对主流造成的压力减少有助
于通过吸入端口将吸入流或辅助流汲取到外部部件中。外部部件可以包含混合器,其具有
会聚区段以及细长的喉部或混合区段。外部部件还具有在所述细长的喉部或混合区段下游
的张开区段或扩散器。原动喷嘴出口可以定位于所述张开区段内。在原动流退出原动喷嘴
出口时,其开始与吸入流混合,其中通过提供混合区的混合区段发生进一步混合。

喷射器可以与常规制冷剂或基于CO2的制冷剂一起使用。在太阳城集团CO2的示例性操作
中,原动流可通常在进入喷射器时为超临界的且在退出原动喷嘴时为亚临界的。辅助流在
进入辅助入口时是气态的(或气体与较小量液体的混合物)。所得的组合流是液体/蒸气混
合物,且减速并恢复扩散器中的压力,同时保持混合物。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种系统,其包括:压缩器,其具有吸入端口和排放端口;
喷射器,其具有原动流入口、吸入流入口以及出口;分离器,其具有入口、蒸气出口以及液体
出口;第一热交换器;至少一个膨胀装置;第二热交换器;以及多个导管和多个阀。所述导管
和阀被定位成在以下模式中提供替代操作:冷却模式;第一加热模式,其中所述喷射器具有
原动流和吸入流,且其中利用所述至少一个膨胀装置中的第一膨胀装置;以及第二加热模
式,其利用所述第一膨胀装置且其中所述喷射器具有吸入流且基本上无原动流。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述系统具有仅单个所述膨胀
装置。

本公开的另一方面涉及一种系统,其包括:压缩器,其具有吸入端口和排放端口;
喷射器,其具有原动流入口、吸入流入口以及出口;分离器,其具有入口、蒸气出口以及液体
出口;第一热交换器;第一膨胀装置;第二热交换器;第二膨胀装置;以及多个导管和多个
阀。所述导管和阀被定位成在三种模式中提供替代操作。在第一模式中,制冷剂流循序地:
从所述压缩器传递到所述第一热交换器;在所述第一膨胀装置中膨胀;通过所述第二热交
换器;传递到所述吸入流入口;从所述喷射器出口传递到所述分离器入口;以及从所述蒸气
出口传递到所述吸入端口。在第二模式中,制冷剂流循序地:从所述压缩器传递到所述第二
热交换器;传递到所述原动流入口;与通过所述吸入流入口的喷射器吸入流混合;从所述喷
射器出口传递到所述分离器入口;在所述分离器中分离为:压缩器吸入流,其传递到所述吸
入端口;以及所述喷射器吸入流,其在所述第二膨胀装置中膨胀且通过所述第一热交换器,
然后到达所述喷射器吸入入口。在第三模式中,制冷剂流循序地:从所述压缩器传递到所述
第二热交换器;在所述第二膨胀装置中膨胀;通过所述第一热交换器;传递到所述吸入流入
口;从所述喷射器出口传递到所述分离器入口;以及从所述蒸气出口传递到所述吸入端口。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述多个阀包括多个单向止回
阀。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述多个阀包括:第一螺线管
阀,其被定位成:在所述第一模式中:阻挡流通过所述原动流入口;以及在所述第二模式中:
使流从所述第二热交换器传递到所述原动流入口;以及第二螺线管阀,其被定位成:在所述
第二模式中:阻挡流从所述第二热交换器直接传递到所述第一膨胀装置。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述第二螺线管阀被定位成在
所述第一模式中防止从所述第一热交换器到所述第二热交换器的流泄漏。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述多个阀包括:三向阀,其被
定位成:在所述第一模式中:阻挡流通过所述原动流入口且防止从所述第一热交换器到所
述第二热交换器的流泄漏;以及在所述第二模式中:使流从所述第二热交换器传递到所述
原动流入口且阻挡流从所述第二热交换器直接传递到所述第一膨胀装置。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述多个阀包括:切换阀,其具
有:第一端口,其被定位成从所述压缩器排放端口接收流;第二端口,其被定位成使流传递
到所述喷射器吸入端口;第三端口,其被定位成与所述第一热交换器连通;以及第四端口,
其被定位成与所述第二热交换器连通。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述系统具有仅单个喷射器。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述系统具有仅单个四端口切
换阀。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,剩余所述阀是仅止回阀和开关
螺线管阀或者仅止回阀和单个三向阀。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述第一排热热交换器是制冷
剂-空气热交换器;且所述第二排热热交换器是制冷剂-空气热交换器。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,在所述第一模式和所述第三模
式中,不存在喷射器原动流。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,控制器被配置成在以下各项之
间切换所述系统:在所述第一模式中运行;在所述第二模式中运行;以及在所述第三模式中
运行。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述控制器被配置成基于感测
到的室外温度而在所述第二模式与所述第三模式之间切换所述系统。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,一种用于使用所述系统的方法
包括:在所述第一模式中运行;在所述第二模式中运行;以及在所述第三模式中运行。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述方法进一步包括:至少部
分地基于感测到的室外温度而选择将运行所述第二模式和所述第三模式中的哪一者。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述模式中的至少两者之间的
切换包括致动单个4向切换阀以及不多于一个3向切换阀。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述模式中的至少两者之间的
所述切换包括所述模式中的至少两者之间的切换包括致动单个4向切换阀、无3向切换阀以
及多个2向螺线管阀。

本公开的另一方面涉及一种系统,其包括:压缩器,其具有吸入端口和排放端口;
喷射器,其具有原动流入口、吸入流入口以及出口;分离器,其具有入口、蒸气出口以及液体
出口;第一热交换器;第一膨胀装置;第二热交换器;第二膨胀装置;以及多个导管和多个
阀。所述导管和阀被定位成在以下模式中提供替代操作:冷却模式,其利用所述第一膨胀装
置;第一加热模式,其中所述喷射器具有原动流和吸入流;以及第二加热模式,其利用所述
第二膨胀装置且其中所述喷射器具有吸入流且基本上无原动流。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,在所述冷却模式中,所述喷射
器具有吸入流且基本上无原动流。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述系统具有仅单个喷射器。

在任何前述实施方案中的一个或多个实施方案中,所述系统具有仅单个4向切换
阀以及至多单个3向切换阀。

在附图和以下描述中陈述一个或多个实施方案的细节。从描述和附图以及从权利
要求书将明了其它特征、目标和优点。

附图说明

图1是示出与冷却模式相关联的制冷剂流动方向的蒸气压缩系统的示意图。

图2是示出与第一加热模式相关联的制冷剂流动方向的图1的系统的示意图。

图3是示出与第二加热模式相关联的制冷剂流动方向的图1的系统的示意图。

图4是示出与冷却模式相关联的制冷剂流动方向的第二蒸气压缩系统的示意图。

图5是示出与冷却模式相关联的制冷剂流动方向的第三蒸气压缩系统的示意图。

图6是示出与第一加热模式相关联的制冷剂流动方向的图5的系统的示意图。

图7是示出与第二加热模式相关联的制冷剂流动方向的图5的系统的示意图。

各图中的相同参考标号和指定指示相同元件。

具体实施方式

图1示出包括用于沿着再循环流动路径驱动制冷剂流的一个或多个压缩器22的蒸
气压缩系统20。所述系统进一步包含至少一个第一热交换器24和至少一个第二热交换器
26。在示例性热泵/空气调节器中,示例性第一热交换器是室外盘管,且示例性第二热交换
器是室内盘管。

示例性图示的系统示出为Carrier公司的基线Carrier 50HCQ热泵的示意性标记
的修改。所述基线系统具有服务于相应回路的两个压缩器,各自具有其自身的室内盘管(热
交换器26)和室外盘管(热交换器24)的区段以用于完全冗余。示例性修改用单个压缩器代
替了所述两个压缩器,但保持盘管的分裂以用于部分冗余。然而,双压缩器(或更多)和/或
多个(或单个)回路是可能的。

在图1的冷却或空气调节模式中,第一热交换器24是排热热交换器,且第二热交换
器26是吸热热交换器。举例来说,热交换器24可以是室外热交换器,且热交换器26可以是室
内热交换器。在某些空气温度控制实施例中,两个热交换器均可为制冷剂-空气热交换器。
在例如冷冻器等其它实施例中,一个或两个热交换器可以是制冷剂-水热交换器或类似物。

在图2和图3的热泵(加热)模式中,所述两个热交换器的热功能相对于图1的冷却
模式来说基本上颠倒。热交换器24是吸热热交换器,且热交换器26是排热热交换器。

示例性系统包含一个或多个第一膨胀装置28以及一个或多个第二膨胀装置30。如
下文进一步论述,所述系统还包含喷射器32和分离器34。图2和图3模式在膨胀装置和喷射
器的作用方面彼此不同。图2模式完全利用了喷射器作为膨胀装置,且可以在相对低环境温
度范围中使用。图3模式有效地停用喷射器(例如,无原动流或基本上无原动流,如将与不足
以用于驱动相关联流通过吸入端口的流的内部泄漏水平相关联)且依赖于一个或多个其它
膨胀装置。图3模式可以在相对高环境温度范围中使用。

压缩器具有吸入端口(入口)40和排放端口(出口)42。喷射器包括原动流入口(主
入口)50、吸入流入口(辅助流入口)52以及出口54。示例性喷射器包括原动流喷嘴56,其被
定为成通过原动流入口50接收原动流,所述原动流入口在用于通过吸入流入口52递送的流
的混合位置的上游。

分离器34包括器皿70,其具有入口端口72、蒸气出口74以及液体出口76。液体积聚
可以在所述器皿的下部部分以及其顶部空间中的蒸气中。压缩器吸入管线80在蒸气出口74
与压缩器吸入端口40之间延伸。

多个导管以及包含阀、过滤器、滤器和类似物的多个额外组件使各种组件互连。如
下文进一步论述,阀包含四向切换阀100,其具有第一端口102。所述第一端口用作经由相关
联排放管线110连接到压缩器的排放端口42的入口。切换阀100进一步包括第二端口104、第
三端口106以及第四端口108。示例性阀被构造有旋转阀元件,其具有用于建立两种操作条
件的通路:选择性地使第一端口102与第三端口和第四端口中的一者连通,同时使第二端口
104与另一者连通。阀元件在这两种条件之间的致动连同下文论述的其它阀致动一起促进
了三种操作模式之间的转变。

图1进一步示出了具有端口122和124的可控阀120以及具有端口132和134的可控
阀130。图1还示出了止回阀140、144、148和150。

图1冷却模式有效地停用喷射器(例如,无原动流),且依赖于一个或多个其它膨胀
装置。在此特定实施例中,利用膨胀装置28且不利用膨胀装置30。这允许最接近于排热热交
换器的膨胀装置服务于所述热交换器。由压缩器22压缩的制冷剂通过阀100到达热交换器
24。所述两个示例性热交换器或其子单元各自具有用于流入口或出口的四个一般地点。在
热交换器24中,这四个地点包含:第一入口端口(示出为歧管)162,其被联接以从压缩器接
收制冷剂;第一出口端口164,其被定位成传递热交换器26的制冷剂(经由膨胀装置28);第
二入口端口166,其被定位成从膨胀装置30接收制冷剂;以及第二出口端口(示出为歧管)
168,其用以使制冷剂返回到压缩器。然而在冷却模式中,仅入口162和出口164在操作。止回
阀148的定位防止制冷剂通过入口168和出口160进入,且压缩器的高压防止任何相反的流。
类似地,止回阀140和阀130阻挡绕过另一热交换器26仅通过端口166回到压缩器的路线。因
此,在此条件中,没有流将通过端口166。止回阀144定位于管线180中以允许流从热交换器
24传递到热交换器26。如下文论述,止回阀144被定位成阻挡在其它模式中可能另外发生的
相反流。因此,管线或导管180仅在冷却模式中载运流。在所述冷却模式中,其将液体流从排
热热交换器载运到与吸热热交换器相关联的膨胀装置28。在下文论述的加热模式中,涉及
其它管线的组合。

类似地,每一热交换器26或其区段具有与膨胀装置28相关联的端口170(例如,示
出为歧管)、到压缩器的出口端口172(仅在加热期间使用),以及示出为歧管的端口174和
176。每一示例性止回阀150定位于相关联端口174与176之间。在冷却模式中,止回阀150被
定位成允许平行流通过这些端口,继而传递到喷射器且返回到压缩器。来自热交换器26的
返回流基本上是蒸气,且作为蒸气通过喷射器吸入端口、喷射器出口以及分离器34,退出蒸
气出口74而返回到压缩器吸入端口40。在到达喷射器吸入端口52之前,制冷剂通过切换阀
100的端口108和104。

用于对热交换器24进行除霜的除霜模式(未图示)可以类似于图1冷却模式。举例
来说,可以关闭将正常驱动空气流经过热交换器24的电风扇(未图示)以限制热交换器24中
的排热。这将升高递送到热交换器24的制冷剂的温度以致使热交换器24排热而融化任何积
累的冰。沿着由室内风扇(未图示)驱动的空气流动路径在热交换器26下游的电加热器(未
图示)可以加热室内空气以避免热交换器26对室内空气的不合意冷却。

在图4的替代配置300中,阀120和130被单个三向阀320(具有端口322、324和326)
代替,所述三向阀提供管线182的上游部分与(一方面)管线184以及(另一方面)下游部分
182-1和管线186之间的选择性连通。在此实施方案中,额外止回阀340置于管线182中位于
三向阀320与管线186和管线182的接合点之间。在此实施例中,在冷却幞式中,阀320被定位
成阻挡管线182的上游部分(一方面)与阀420的相对侧上的管线184的部分(另一方面)之间
的连通。这保留管线182的上游与下游部分之间的连通。因此,止回阀340用以防止任何回
流。这变为相关的,因为膨胀装置30即使在关闭条件中也可能具有某种残余打开。这将另外
造成通过管线182的回流。然而,止回阀340阻止了此回流,因为止回阀140阻止了通过管线
186的回流。

图2加热模式利用喷射器作为喷射器/膨胀装置。为了切换到此模式(或下文论述
的图3加热模式)中,将切换阀100从其图1条件致动到其图2/3条件。在此条件中,在端口102
与108之间建立连通,且在端口104与106之间建立连通。结果是压缩制冷剂从压缩器递送到
第二热交换器26,且从第一热交换器24传递的制冷剂传递到喷射器吸入端口52。

在图2加热模式中,存在通过喷射器的原动流以夹带/驱动喷射器吸入流。为了提
供此原动流,阀120打开。在图1和3模式中,阀120关闭。在图2模式中,制冷剂沿着排放管线
110从压缩器排放端口传递到阀100的端口102,且随后通过端口108到达延伸到热交换器26
的管线116。流无阻碍地通过第一端口174,且不能通过止回阀150到达第二端口176。

止回阀144和管线180的存在阻止流反向通过端口170和膨胀装置28。因此,所有流
通过端口172离开到达管线182。制冷剂经由管线182中的关闭阀130而转向到分支管线184
中。在此模式中,阀120打开。管线184到达喷射器原动入口50以将原动流递送到喷射器。通
过从热交换器24的返回来提供喷射器的吸入流,如下文论述。

然而,经由从分离器的液体出口76延伸以便递送液体制冷剂的管线186,流通过管
线182的终端部分182-1递送到阀30。管线186与在阀130(在此条件中关闭)和止回阀142下
游的管线182相交。

在示例性实施方案中,制冷剂将不传递出端口164,因为热交换器24处于比热交换
器26低的压力,且因此不需要提供额外止回阀或其它阀来阻挡沿着管线180的流。退出热交
换器24的制冷剂流将通过出口162和168两者。这将通过出口168是因为止回阀148的定向准
许此流。这些流经由管线114前进回到切换阀100的端口106,且随后流出端口104经由管线
112到喷射器吸入入口52。与来自管线184的原动流组合的此流进入分离器,所述流在此被
分离。蒸气流退出端口74以沿着压缩器吸入管线返回到压缩器吸入端口40。液体流传递出
出口76进入管线186,如上文论述。

图2模式可以在其中喷射器热泵高效的情形中使用。举例来说,在室内条件与室外
条件之间存在相对高温度差的情况下这可为相关的。

图3加热模式有效地停用喷射器(例如,无原动流),且依赖于一个或多个其它膨胀
装置。当喷射器较低效时,例如当室内条件与室外条件之间存在低温度差时,可使用此模
式。相对于图2模式,阀120关闭且阀130打开。因此,流体直接从排热热交换器26经由管线
182传递到膨胀装置30。

图5至7示出了第三蒸气压缩系统500,其相对于图1的系统20在某种程度上简化。
系统20提供单独的膨胀装置或其群组28和30用于在不同模式中使用,而示例性系统500提
供在不同模式中使用的单个膨胀装置520(或其群组)。因此,在加热模式中使用膨胀装置30
且改为在冷却模式中使用膨胀装置28,而在加热模式和冷却模式中都使用示例性膨胀装置
520。

因此,在图5冷却模式中,有效地停用喷射器而基本上无原动流,但具有吸入流从
而提供通过分离器34的压缩器吸入流,所述分离器如其它实施方案中那样更多地用作蓄能
器。举例来说,阀几何形状、减压和类似等泄漏和问题可意味着通过原动喷嘴的小流。然而,
此流(如果在喷射器的下游方向上)并不能相称的实际用作用于相关联辅助流的原动流。阀
530定位于管线182与管线186的相交点处。阀530在膨胀装置520与管线182和管线184的相
交点之间。在图5冷却模式中,阀530允许流通过管线182,同时阻挡流通过管线186。因此,其
可以代替止回阀140的功能。

在图5冷却模式中,从压缩器排放的制冷剂通过阀100到达用作排热热交换器的热
交换器24。制冷剂在热交换器24中排热,且随后通过管线182的下游部分182-1通过膨胀装
置520,且随后通过阀530的端口534和532。在膨胀装置520中膨胀后,制冷剂已经降低温度,
然后到达随后用作吸热热交换器的热交换器26。制冷剂从吸热热交换器26通过阀100到达
喷射器的吸入端口52,随后进入分离器34。从分离器34,蒸气制冷剂通过管线80而返回到压
缩器。

在图6喷射器加热模式中,以与图2条件相对于图1条件类似的方式,阀100相对于
图5条件枢接。因此,制冷剂从压缩器传递通过阀100的端口108且到达热交换器26。因此,再
次可见,通过热交换器26的制冷剂流处于其在图5模式中的流的相反方向上。热交换器26因
此在此模式中用作排热热交换器。制冷剂从热交换器26的出口传递通过管线182。然而,阀
120打开以允许制冷剂绕过到管线184中而到达喷射器原动流端口50。通过喷射器吸入端口
52接收流(下文论述),喷射器完全操作/起作用。阀530被定位成传递流通过其在管线186处
的端口536,到达通向膨胀装置520的端口534。阀530阻挡从端口532直接到端口534的流。因
此,液体制冷剂是通过管线186从分离器接收且递送到膨胀装置520,在此所述制冷剂膨胀
且其温度减小。膨胀/冷却的制冷剂进入用作吸热热交换器的热交换器24。再次,这是相对
于图5模式的通过热交换器24的制冷剂流方向的反向,使得入口变为出口且出口变为入口。
制冷剂从热交换器24返回通过阀100的端口106,且随后通过端口104而变为先前提到的吸
入流。

图7无喷射器加热模式大体上类似于图6模式,不同之处是阀120关闭从而阻挡喷
射器原动流通过管线184,且阀530准许端口532与534之间的流,同时阻挡端口536和管线
186。因此,分离器单纯更多地用作蓄能器。

再次,来自热交换器26的制冷剂在膨胀装置520中膨胀以将膨胀/冷却的制冷剂提
供到热交换器24。因此,此第三实施方案的另一特性在于,同一管线182在全部三种模式中
都用作液体管线。

另外的除霜模式可如太阳城集团先前实施方案论述。

图1进一步示出控制器400。所述控制器可以从输入装置(例如,开关、键盘或类似
物)和传感器(未图示,例如在各种系统位置的压力传感器和温度传感器)接收用户输入。所
述控制器可以经由控制线(例如,硬连线或无线通信路径)耦合到传感器和可控系统组件
(例如,阀、轴承、压缩器电机、叶片致动器和类似物)。所述控制器可以包含一个或多个:处
理器;存储器(例如,用于存储供处理器执行以执行操作方法的程序太阳城集团以及用于存储由程
序使用或产生的数据);以及用于与输入/输出装置和可控系统组件介接的硬件接口装置
(例如,端口)。

可以将控制例程编程或另外配置到所述控制器中。所述例程提供基于感测到的条
件使用所述两种加热模式中的哪一种的自动选择。在基线热泵系统的再工程设计中,此选
择可叠加于控制器的正常编程/例程上(例如,提供前述模式控制所添加到的基线系统的基
本操作)。在一个实施例中,可仅响应于室外环境温度传感器402和/或压力换能器404(被定
位成感测喷射器端口52与端口54之间的压力差)和/或压缩器速度信号(来自传感器406或
控制器内部的逻辑)来控制两种加热模式的切换。举例来说,在加热模式期间一旦温度传感
器402读数低于阈值(例如,32°F(0℃)),和/或一旦压力传感器404读数小于某一目标数字
(例如,2psid(14kPa)),和/或一旦压缩器到达其最小速度,就可启用喷射器。

在说明和所附权利要求书中使用“第一”、“第二”和类似用语是仅为了权利要求书
内的区分,且不一定指示相对或绝对重要性或太阳城集团次序。类似地,在权利要求中将一个元件
识别为“第一”(或类似用语)并不排除此“第一”元件标识在另一权利要求中或在说明中称
为“第二”(或类似用语)的元件。

在以英制单位后面跟随含有SI或其它单位的括号来给出度量的情况下,所述括号
的单位是一种转换,且不应当隐含在所述英制单位中未发现的精度程度。

已经描述了一个或多个实施方案。然而将了解,可以做出各种修改。举例来说,当
应用于现有的基本系统时,此配置或其相关联使用的细节可能影响特定实现的细节。因此,
其它实施方案在所附权利要求书的范围内。

关 键 词:
具有 喷射器
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
太阳城集团本文
本文标题:具有喷射器的热泵.pdf
链接地址:http://zh228.com/p-6059776.html
太阳城集团我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
葡京赌场|welcome document.write ('');