[发明专利]用于热泵的单个膨胀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有单个膨胀装置的热泵，该膨胀装置与流动控制装置连接以便依据该热泵以冷却模式或以供热模式工作从而适当地引导制冷剂流经该单个膨胀装置。

背景技术

制冷剂系统可用于控制在各种待调节的室内环境中的空气的温度和湿度。在以冷却模式工作的典型的制冷剂系统中，制冷剂在压缩机中被压缩并被输送到冷凝器(或者在这种情况下是室外的热交换器)。在冷凝器中，在外界的环境空气与制冷剂之间进行热量交换。制冷剂从冷凝器流向膨胀装置，制冷剂在该膨胀装置中膨胀为低压和低温，并随后流向蒸发器(或者在这种情况下是室内的热交换器)。在蒸发器中，在制冷剂与室内空气之间进行热量交换。当该制冷剂系统工作时，蒸发器冷却被输送到室内环境中的空气。此外，随着室内空气的温度下降，通常也除去了空气中的水分。以这种方式，还可控制室内空气的湿度水平。

以上描述了制冷剂系统以冷却模式运行的情况。在供热模式中，流经该制冷剂系统中制冷剂流动基本上是逆向的。室内的热交换器变成冷凝器并且向待调节的环境释放热量，(在这种情况下是加热待调节的环境)，并且室外的热交换器用作蒸发器并且与相对较冷的室外空气交换热量。热泵是公知的能够使得流经制冷剂循环的制冷剂流动逆向以便在供热和冷却模式中运行的系统。这通常借助在该系统中示意地位于压缩机排气端口的下游设置四通换向阀(或等效的装置)来实现。当该系统分别处于供热模式运行或冷却模式运行时，该四通换向阀选择性地引导制冷剂流经室内或室外的热交换器。一般而言，采用一对膨胀装置，每一膨胀装置与止回阀一起使用。

现有技术的热泵存在的一个问题在于，实现膨胀功能所产生的系统复杂性。由于在热泵中(依据运行的模式)制冷剂以相反的方向流动，因此提供单个满足要求的膨胀装置是困难的。此外，由于在该工业领域中提高可靠性和改善控制近来成为重要的考虑因素之一，因此在过去通常是标准配置的固定的孔口膨胀装置的应用场合中现在往往采用热力膨胀装置。

在本发明的受让人拥有的共同未决的美国专利申请No.10/693,93(原文如此)中披露了另一方案。在该技术构思中，所使用的单个膨胀装置具有一可移动的柱塞，依据运行的模式可移动到适当的位置。

另一方案是采用电子膨胀装置。然而，电子膨胀装置比较昂贵并需要额外的电子装置和传感器。

发明内容

在本发明所披露的实施例中，提供了一种用作热泵的制冷剂系统，该制冷剂系统设置有用于适当地引导来自压缩机的制冷剂流向室内和室外的热交换器的第一四通换向阀。第二四通换向阀在两个热交换器之间沿适当的方向引导制冷剂流经单个膨胀装置。TXV(热力膨胀阀)的感温包定位在第一四通换向阀的下游位于通向压缩机的吸气管路上。这样，无论制冷剂的流动方向如何，TXV感温包足以监控制冷剂在压缩机吸气口处的状态，并适当地控制该膨胀装置并连通返回到该膨胀装置。另外，第二四通换向阀确保制冷剂沿适当的方向流经该膨胀装置。用于该系统的控制装置使得两个四通换向阀切换到适当的位置，并且基于由TXV感温包感测到的制冷剂来控制该膨胀装置。

本发明因此提供了这样一种热泵，由于省去了额外的部件，因此其更可靠、更便宜、更容易制造。另外，还提供了改进的控制。

附图说明

参照对优选实施例的下列描述并结合附图，可以更好地理解本发明及其特征，在附图中：

图1是现有技术的制冷剂系统的示意图；和

图2是本发明的制冷剂系统的示意图。

具体实施方式

在常规的TXV(热力膨胀阀)中，感温包感测位于压缩机上游且蒸发器下游的制冷剂状态。该感温包还与TXV(热力膨胀阀)的柱塞连通并且控制TXV端口的开度。TXV明显比电子膨胀装置便宜，并且提供了优于固定的孔口膨胀装置的改进控制，然而，如上所述，在目前使用的热泵中通常需要两个这种TXV。

图1示出了现有技术的制冷剂系统20，其设置有压缩制冷剂并将该制冷剂输送到排气管路23的压缩机22。四通换向阀24定位成便于接受来自排气管路23的制冷剂并将该制冷剂引导到所需的热交换器。如果该制冷剂系统以冷却模式运行，该制冷剂最初经由管路26被引导到室外的热交换器28。该制冷剂随后流经止回阀32和冷却用的(cooling)热力膨胀装置30并流向室内的热交换器34。冷却用的TXV的感温包36可监控在室内热交换器34的下游的管路38上的状态，以便确保冷却用的热力膨胀装置30处于受控状态从而以所希望的过热度数值向压缩机吸气端口输送制冷剂。