[发明专利]阀

说明书

提供了用于可逆热泵系统的阀(200)，可逆热泵系统包括六个端口(202a‑202f)和用于制冷剂的三个流动路径(204a、204b、206)，三个流动路径在六个端口的不同对之间可选择，其中：三个流动路径(204a、204b)中的两个是非限制性流动路径；三个流动路径(206)中的一个是限制性流动路径。还提供了可逆热泵系统(300)，其包括：阀(200)；压缩机(306)；过程热交换器(302)，具有输入侧和输出侧，制冷剂分别通过输入侧和输出侧被供应和排放；以及排出热交换器(304)，具有输入侧和输出侧，制冷剂分别通过输入侧和输出侧被供应和排放；其中所述阀(200)将所述压缩机(306)、所述过程热交换器(302)和所述排出热交换器(304)互连，使得可以建立制冷循环。

技术领域

本公开涉及一种适用于可逆热泵系统的阀。本公开还涉及一种可逆热泵系统。

背景技术

可逆热泵系统需要一些手段来逆转制冷剂流过系统的方向，以便能够从冷却模式转变到加热模式。这通常采用四通阀结合多个膨胀阀和止回阀来实现，使得除了控制制冷剂流量、压力和温度外，还能确保制冷剂通过系统的正确流向。然而，包含多个不同的阀部件会显著增加系统的复杂性。这导致成本增加和系统潜在故障模式的数量增加。此外，需要相对大量的制冷剂管道来互连所有部件，这导致系统需要相对大量的制冷剂。

本公开的目的是为可逆热泵系统提供改进的阀。本公开的另一目的是提供具有减少的数量的制冷剂回路部件的可逆热泵系统。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于可逆热泵系统的阀，阀包括：六个端口和用于制冷剂的三个流动路径，三个流动路径能够在六个端口的不同对之间选择，其中：三个流动路径中的两个是非限制性流动路径；三个流动路径中的一个是限制性流动路径。

在实施例中，限制性流动路径布置成引起制冷剂的膨胀。以这种方式，传统热泵系统的某些部件(例如单独的膨胀阀和止回阀)可以合并成单个阀装置，其可以被驱动以在热泵系统的加热和冷却模式之间进行选择。因此，不需要采用单独的膨胀阀，因为限制性流动路径本身通过使通过限制性流动路径的制冷剂流的压降而导致制冷剂膨胀。

在实施例中，由限制性流动路径引起的制冷剂的膨胀量作为阀位置的函数而变化。通过这种方式，阀能够精确控制热泵系统性能(即加热和冷却程度)。

在实施例中，限制性流动路径包括锥形槽。

在实施例中，限制性流动路径被布置成使制冷剂的膨胀作为阀位置的函数而发生线性变化。

在实施例中，非限制性流动路径被布置成基本上不引起制冷剂的膨胀。

在实施例中，阀在非限制性流动路径之间的导热性大于阀在非限制性流动路径中的每一个与限制性流动路径之间的导热性。以这种方式，可以提高制冷循环的效率，因为阀体本身可以帮助在经历压缩之前或之后预热或预冷制冷剂。这有助于提高使用阀的热泵系统的性能系数。

在实施例中，阀还包括在非限制性流动路径中的每一个与限制性流动路径之间的隔热屏障。这有助于提高使用阀的热泵系统的性能系数。

在实施例中，阀还包括在非限制性流动路径之间的导热材料。这有助于提高使用阀的热泵系统的性能系数。

在实施例中，阀还包括可操作以重新选择六个端口之间的流动路径的马达。

在实施例中，阀包括球阀。球阀是实现第一方面的阀的方便平台，因为球阀通常提供良好的密封。然而，可以使用替代布局，例如滑动式阀。