[發(fā)明專利]一種熱泵內(nèi)轉(zhuǎn)換總成及一種內(nèi)轉(zhuǎn)換熱泵

有效

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• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104197573A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于奎明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東宏力熱泵能源股份有限公司
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所 37216
• 代理人: 王秀芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱泵內(nèi)轉(zhuǎn)換總成及一種內(nèi)轉(zhuǎn)換熱泵。

背景技術(shù)

熱泵包括壓縮機，所述壓縮機的吸氣端連接有蒸發(fā)器，所述壓縮機的排氣端連接有冷凝器，所述蒸發(fā)器與所述冷凝器之間連接有節(jié)流裝置。而熱泵作為空調(diào)使用可以用于夏季制冷、以及冬季制熱。這就需要熱泵機組能夠?qū)崿F(xiàn)制冷工況和制熱工況的轉(zhuǎn)換，以滿足夏季制冷和冬季制熱的需要。

目前，熱泵的制冷工況與制熱工況的轉(zhuǎn)換有兩種方式：其一是外轉(zhuǎn)換方式，即在熱泵外部，使機房內(nèi)的能源側(cè)的水循環(huán)供回管路與空調(diào)側(cè)的水循環(huán)供回管路之間進行調(diào)換，實現(xiàn)熱泵制冷工況與制熱工況的轉(zhuǎn)換；其二是內(nèi)轉(zhuǎn)換方式，即在熱泵機組內(nèi)部，通過改變制冷劑的流向來實現(xiàn)熱泵制冷工況與制熱工況的轉(zhuǎn)換。

其中，內(nèi)轉(zhuǎn)換方式一般采取四通閥來實現(xiàn)，這種內(nèi)轉(zhuǎn)換方式目前在一些小型熱泵機組內(nèi)使用。而對于地源熱泵來說，由于地源熱泵一般功率較大，機組規(guī)模較大，由于受到熱泵機組內(nèi)安裝空間不足，后期維修保養(yǎng)不方便，以及運行切換不方便等諸多因素的限制，因此，大型的地源熱泵一般采用外轉(zhuǎn)換方式來進行制熱工況和制冷工況的轉(zhuǎn)換。附圖中的圖1是現(xiàn)有的外轉(zhuǎn)換模式的地源熱泵的制冷工況原理示意圖，圖2是現(xiàn)有的外轉(zhuǎn)換模式的地源熱泵的制熱工況原理示意圖，參照圖1和圖2，地源熱泵的外轉(zhuǎn)換方式，是在地源熱泵以外，在機房內(nèi)的地能側(cè)水循環(huán)供回管路與空調(diào)側(cè)水循環(huán)供回管路之間，經(jīng)四條等徑管道和八個等徑閥門，構(gòu)成的制熱和制冷的轉(zhuǎn)換的方式。其轉(zhuǎn)換原理為：八個轉(zhuǎn)換閥分成冬季制熱和夏季制冷兩組，通過打開一組或關(guān)閉一組的邏輯組合，改變四條管道導(dǎo)通與截止構(gòu)成制熱或制冷的水循環(huán)回路，實現(xiàn)冬季和夏季的切換。這種外轉(zhuǎn)換方式中，由于水循環(huán)的供回管路復(fù)雜、管徑較大，使用轉(zhuǎn)換閥門和轉(zhuǎn)換管路較多，管道與閥門懸掛在高空中，因此使得轉(zhuǎn)換系統(tǒng)成本高、遺留問題多、維修率高、操作不方便。以住宅地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為例：外轉(zhuǎn)換方式中，四條直徑400毫米左右的轉(zhuǎn)換管，八個重型閥門，每個重達500公斤左右，粗大笨重。在冬天或夏天的轉(zhuǎn)換過程，操作工需要登高人工搬動龐大的閥門手輪。而如果水中硬性雜質(zhì)一旦掉在閥門閘板槽溝內(nèi)，閥將關(guān)閉不嚴，空調(diào)端的水會因為建筑高度的壓力倒灌到地能端，導(dǎo)致地能端過壓、過水量、泡水，甚至導(dǎo)致地埋管超過承載能力而爆裂，造成永久性損壞，進一步導(dǎo)致全系統(tǒng)報廢，后果相當嚴重。另外，在外轉(zhuǎn)換方式中的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)材料與安裝費用占系統(tǒng)總費用的10％，龐大的管道系統(tǒng)多占用機房面積達總面積的20％。

而對于現(xiàn)有的有些地源熱泵也進行了使用四通閥進行內(nèi)轉(zhuǎn)換的嘗試，但是在嘗試的過程中出現(xiàn)了諸多問題，例如，市面上通徑較大的四通電磁閥很少，且密封性不好，及時很小的雜志進入四通電磁閥的閥芯，也會導(dǎo)致四通電磁閥關(guān)閉不嚴，使用可靠性低。如果使用手動的四通閥，手動四通閥進行轉(zhuǎn)換時用力太大，使操作工人不易實現(xiàn)手動操作，加重了操作工人的勞動負擔，另外，使用四通電磁閥進行內(nèi)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換管路復(fù)雜，而且四通電磁閥的價格較高，使得投資成本較高，且占用機組內(nèi)的空間較大，安裝不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種易于操作、成本低的熱泵內(nèi)轉(zhuǎn)換總成及一種內(nèi)轉(zhuǎn)換熱泵。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種熱泵內(nèi)轉(zhuǎn)換總成，包括第一三通閥和第二三通閥；

其中，所述第一三通閥包括用于與所述壓縮機的排氣端口連接的主端口、用于與所述第一換熱器的第一制冷劑循環(huán)端口連接的第一副端口、以及用于與所述第二換熱器的第一制冷劑循環(huán)端口連接的第二副端口；所述第二三通閥包括用于與壓縮機的吸氣端口連接的主端口、用于與第二換熱器的第一制冷劑循環(huán)端口連接的第一副端口，用于與第一換熱器的第一制冷劑循環(huán)端口連接的第二副端口；

還包括自動換向閥組，所述自動換向閥組包括四個壓差單向閥，分別定義四個壓差單向閥為第一壓差單向閥、第二壓差單向閥、第三壓差單向閥和第四壓差單向閥，所述第一壓差單向閥的出口端和所述第二壓差單向閥的進口端連接并引出與所述第一換熱器的第二制冷劑循環(huán)端口連接的接口，所述第一壓差單向閥的進口端與所述第四壓差單向閥的進口端連接并引出與所述節(jié)流裝置的出口端連接的接口，所述第二壓差單向閥的出口端和所述第三壓差單向閥的出口端連接并引出與所述節(jié)流裝置的進口端連接的接口，所述第三壓差單向閥的進口端與所述第四壓差單向閥的出口端連接并引出與所述第二換熱器的第二制冷劑循環(huán)端口連接的接口。

優(yōu)選的，所述第一三通閥和第二三通閥分別為手動閥。

優(yōu)選的，所述第一三通閥和第二三通閥分別為電磁閥、氣動閥或液壓閥。