專利名稱：高速除霜型熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝有高速除霜裝置的高速高效除霜的熱泵，其中，壓 縮機(jī)、四通閥、內(nèi)部熱交換器、膨脹閥以及外部熱交換器形成閉循環(huán)，從而 通過四通閥切換制冷劑的循環(huán)方向進(jìn)行制冷和制熱操作。
背景技術(shù)：
通常，當(dāng)熱泵用于制熱時，制冷劑循環(huán)表現(xiàn)為由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹 閥以及蒸發(fā)器形成的閉循環(huán)，其中，所述壓縮機(jī)用于將制冷劑壓縮至高溫高 壓，所述冷凝器用于通過室內(nèi)散熱將從壓縮機(jī)排放出來的高溫高壓的制冷劑 冷凝成液態(tài)，所述膨脹閥用于通過節(jié)流作用將從冷凝器中排放出來的液態(tài)制 冷劑膨脹至低壓，所述蒸發(fā)器用于通過室外吸熱將節(jié)流后的制冷劑蒸發(fā)成氣 態(tài)。
此外，眾所周知，當(dāng)制冷劑循環(huán)反向進(jìn)行時，熱泵能夠用于制冷，因而， 作為采用四通閥的單一設(shè)備，所述熱泵能夠選擇地進(jìn)行制冷或制熱操作，從 而可以有效地利用有限的空間。因此，近來，熱泵在本領(lǐng)域非常流行。
但是，根據(jù)該熱泵，其在冬天進(jìn)行制熱操作時，作為蒸發(fā)器的外部熱交 換器的表面溫度設(shè)置得比室外空氣的露點溫度低，從而在外部熱交換器的表 面會產(chǎn)生冰霜。如果冰霜淤積，使得空氣流動不暢，會導(dǎo)致室外空氣與制冷 劑之間的熱交換變差，從而降低熱泵的性能。
此外，因為基于蒸發(fā)壓力下降，吸收在壓縮機(jī)上的制冷劑的比容變大， 因而壓縮效率會變低并且排放溫度會急劇增大，從而會造成壓縮機(jī)損壞。
因此，為防止此類問題，應(yīng)該在特定條件下或特定時間內(nèi)進(jìn)行除霜操作。 在傳統(tǒng)實踐中已存在熱氣支路除霜操作。圖1顯示采用熱氣支路進(jìn)行除霜操作的傳統(tǒng)熱泵(在韓國實用新型注冊
No. 20-0284796中公開)，下面將描述該熱泵的大概結(jié)構(gòu)。
如圖所示，壓縮機(jī)11的排放線路通過四通閥21連接于作為冷凝器的內(nèi) 部熱交換器12，并且用于排放制冷劑的冷凝器12的出口連接于外部熱交換 器13。外部熱交換器13的出口連接于向壓縮機(jī)供應(yīng)制冷劑的壓縮機(jī)11的進(jìn) □。
在內(nèi)部熱交換器12和外部熱交換器13之間設(shè)置有膨脹閥4，該膨脹閥 4用于通過節(jié)流作用將從內(nèi)部熱交換器12排放出來的高溫高壓的液態(tài)制冷 劑膨脹至低壓，從而使得制冷劑易于蒸發(fā)，并且在膨脹閥4的進(jìn)口處布置有 貯液器43，該貯液器43用于僅將液態(tài)制冷劑供給至膨脹閥4。
為進(jìn)行除霜操作，支路管31的一端連接在壓縮機(jī)11的出口和四通閥21 之間，并且支路管31的另一端連接在外部熱交換器13和膨脹閥4之間，同 時通過熱氣控制閥3進(jìn)行控制。此外，在四通閥21和內(nèi)部熱交換器12之間 布置有控制閥1，在貯液器43和膨脹閥4之間布置有控制閥2，控制閥1和 2用作打開和關(guān)閉制冷劑管道的結(jié)構(gòu)。
參照如上所述循環(huán)的除霜操作，如果在內(nèi)部熱交換器12處的控制閥1 和2關(guān)閉、熱氣控制閥3打開的狀態(tài)下于特定時間段內(nèi)進(jìn)行除霜操作，高溫 高壓的熱氣會被導(dǎo)至外部熱交換器13，導(dǎo)致外部熱交換器13的溫度升高， 從而除去形成在外部熱交換器13外部的霜或冰。在完成除霜操作后，開始 在控制閥1和2打開、熱氣控制閥3關(guān)閉的狀態(tài)下進(jìn)行正常運轉(zhuǎn)，從而回到 正常的熱泵循環(huán)。
順便說明一下，傳統(tǒng)熱泵的熱氣支路除霜循環(huán)存在下列問題
第一，根據(jù)具有熱氣支路除霜循環(huán)的傳統(tǒng)熱泵，在制熱操作過程中，未 完全蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑會在外部熱交換器13的內(nèi)部(即在蒸發(fā)器的內(nèi)部) 殘留少許，從而它們會因自身重力積存在蒸發(fā)器的下管道內(nèi)，其積存量高達(dá)蒸發(fā)器管道容積的約20%。
此外，根據(jù)具有熱氣支路除霜循環(huán)的傳統(tǒng)熱泵，通過采用單獨的管道將 熱氣導(dǎo)至蒸發(fā)器，在此情形下，即使將高達(dá)100%量的從壓縮機(jī)排放出來的 熱氣旁通至蒸發(fā)器，積存在蒸發(fā)器下管道內(nèi)的液態(tài)制冷劑也僅在其與熱氣接 觸的頂部部分才會少量蒸發(fā)，從而積存在下管道的下側(cè)內(nèi)的、與熱氣不接觸 的液態(tài)制冷劑仍然保持液態(tài)。因此，熱氣僅與積存在部分蒸發(fā)器管道上的制 冷劑進(jìn)行熱交換，然后便再循環(huán)回壓縮機(jī)。
通常情形下，在除霜操作過程中，從蒸發(fā)器13再循環(huán)回壓縮機(jī)11的熱 氣會與積存在蒸發(fā)器13內(nèi)的制冷劑充分地進(jìn)行熱交換，從而該熱氣的溫度 和壓力應(yīng)當(dāng)降低。
但是，如上所述，因為100%數(shù)量的、已經(jīng)旁通至蒸發(fā)器的高溫高壓的 熱氣僅能與積存在部分蒸發(fā)器管道上的制冷劑進(jìn)行熱交換，所以熱交換操作 進(jìn)行得不完全，從而不理想地妨礙了熱氣溫度和壓力充分降低。
從蒸發(fā)器再循環(huán)回壓縮機(jī)的熱氣超過適當(dāng)?shù)膲毫?，因此，如果通過壓縮 機(jī)11再壓縮，產(chǎn)生的過高壓力對壓縮機(jī)形成影響，從而使得壓縮機(jī)發(fā)生故 障。
因而，根據(jù)具有熱氣支路除霜循環(huán)的傳統(tǒng)熱泵，理論上，高溫高壓的熱 氣會達(dá)到100%數(shù)量地旁通至蒸發(fā)器，但實際上，當(dāng)考慮其穩(wěn)定操作時，旁 通至蒸發(fā)器的熱氣量的范圍僅在20%-30%之間，這當(dāng)然會帶來除霜效率大大 降低的缺點。
第二，因為旁通至蒸發(fā)器的熱氣量的范圍僅在如上所述的20%-30%之 間，所以傳統(tǒng)熱泵的除霜效率較低。因此，為實現(xiàn)成功的除霜操作，除霜操 作應(yīng)進(jìn)行相對長的時間。
通常，在傳統(tǒng)熱泵中，成功的除霜操作要進(jìn)行5-10分鐘或更長時間， 其取決于積霜量。在除霜操作過程中，制熱操作停止，這會產(chǎn)生另一問題室內(nèi)溫度會變得大大低于適當(dāng)值，從而在除霜操作尚未完全結(jié)束的狀態(tài)下不 可避免地要再次啟動制熱操作以保持適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)溫度。
因此，積存在外部熱交換器13下管道內(nèi)的液態(tài)制冷劑不能完全蒸發(fā)，
從而，仍會有特定量的形成在下管道外表面上的霜或冰殘存其上，并且不能 完全去除。
如果在外部熱交換器13下管道端仍然殘留有冰霜的狀態(tài)下反復(fù)進(jìn)行不 完全的除霜操作，冰霜會堆積。結(jié)果，堆積的冰霜會不理想地堵塞外部熱交 換器13的管道，這會封閉氣流通道，從而導(dǎo)致不能制熱的狀態(tài)。
第三，在如上所述的具有熱氣支路除霜循環(huán)的傳統(tǒng)熱泵中，于液態(tài)制冷 劑在外部熱交換器13的下管道內(nèi)積存的狀態(tài)下，外部熱交換器13和內(nèi)部熱 交換器12之間會產(chǎn)生制冷劑量的差異。在此狀態(tài)下，如果除霜操作完成并 回到制熱操作，外部熱交換器13內(nèi)的制冷劑會在液態(tài)下流進(jìn)壓縮機(jī)ll，因 而，在壓縮機(jī)ll內(nèi)會發(fā)生液壓縮，從而使得壓縮機(jī)ll容易發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種高速除霜型熱泵，該高速除霜型熱泵在 除霜操作過程中能夠使熱氣旁通達(dá)到100%的量，從而能夠高速進(jìn)行除霜操 作，并且依照該除霜操作能夠極大地減少制熱停止的時間。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種高速除霜型熱泵，該高速除霜型熱泵在具有熱氣 支路除霜循環(huán)的除霜操作中，將熱氣平均供給至外部熱交換器13的全部管 道上，從而完全蒸發(fā)存在于外部熱交換器管道內(nèi)的液態(tài)制冷劑，并將在外部 熱交換器上進(jìn)行熱交換之后再次從壓縮機(jī)流出的熱氣保持在適當(dāng)?shù)臏囟群?壓力下。
根據(jù)本發(fā)明，通過以上結(jié)構(gòu)，在除霜操作過程中旁通至蒸發(fā)器的熱氣達(dá) 到100%的量，同時解決了傳統(tǒng)問題即因在制熱操作過程中液態(tài)制冷劑積存在蒸發(fā)器的下管內(nèi)而進(jìn)行除霜僅在蒸發(fā)器的下部進(jìn)行。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在除霜操作過程中，高溫高壓的熱氣旁通達(dá)到 100%的量以蒸發(fā)熱交換器外表面的霜和存在于下管內(nèi)的液態(tài)制冷劑，從而 高效地實現(xiàn)熱交換和降壓。
因而，在與外部熱交換器進(jìn)行熱交換后，比起在傳統(tǒng)實踐中旁通達(dá)到
100%量的熱氣，流進(jìn)壓縮機(jī)ll的熱氣具有較低的溫度和壓力，根據(jù)除霜操 作的測試結(jié)果，熱氣的低壓范圍穩(wěn)定在4KPa-6KPa之間，其高壓范圍穩(wěn)定在 10KPa-15KPa之間。
因此，本發(fā)明的高速除霜型熱泵能夠極大地減少壓縮機(jī)故障，該故障為 在傳統(tǒng)實踐中當(dāng)熱氣旁通達(dá)到100%的量時因施加于壓縮機(jī)的過載和高壓所 產(chǎn)生的壓縮機(jī)故障。
此外，在除霜操作中，本發(fā)明的高速除霜型熱泵能夠使熱氣旁通達(dá)到 100%的量，從而因為在較短時間內(nèi)有充分的熱量供給至外部熱交換器，所
以形成在外部熱交換器外表面的霜能夠高速去除。
如上所述，在傳統(tǒng)實踐中，熱氣旁通僅達(dá)到20%-30%的量，因此其需要 至少5分鐘-10分鐘的除霜操作。但是，根據(jù)本發(fā)明，完全完成除霜操作僅 需30秒鐘-100秒鐘，從而在除霜操作中使得制熱停止的時間變短，因此使 室內(nèi)溫度降低最小化。
因此，根據(jù)本發(fā)明的具有熱氣支路除霜循環(huán)的熱泵，在除霜操作中能夠 完全去除積存在外部熱交換器13下管內(nèi)的液態(tài)制冷劑，從而外部熱交換器 13和內(nèi)部熱交換器12之間的制冷劑的量不會產(chǎn)生差異，因此，本發(fā)明能夠 克服當(dāng)完成除霜操作后再次開始制熱操作時外部熱交換器13的制冷劑以液 態(tài)流進(jìn)壓縮機(jī)11的傳統(tǒng)問題，從而有效防止壓縮機(jī)11受到損壞。
此外，根據(jù)本發(fā)明，三通閥僅用來作為旁通熱氣的控制閥，與采用多個 控制閥的傳統(tǒng)實踐相比，在此情形下，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)控制的簡易性和控制操作的可靠性，從而使得熱泵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，減少設(shè)備的故障原因，并且易 于進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。


圖1是顯示傳統(tǒng)熱氣支路除霜操作的示意圖2是顯示在根據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的高速除霜型熱泵中熱氣支路 除霜操作的狀態(tài)圖3是顯示在根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的高速除霜型熱泵中熱氣支路 除霜操作的狀態(tài)圖。
附圖標(biāo)記說明
11:壓縮機(jī)12:內(nèi)部熱交換器
13:外部熱交換器14，15:專供氣用的集管
16:分配器17，18:專供液用的集管
21:四通閥22:三通閥
23，24:膨脹閥25，26， 27， 28:檢測閥
31:支路管32，33:分配管
41:室內(nèi)單元吹風(fēng)機(jī)42:室外單元吹風(fēng)機(jī)
43:貯液器
具體實施例方式
現(xiàn)在，結(jié)合圖2和圖3闡述高速除霜型熱泵的結(jié)構(gòu)和操作。 圖2是顯示在根據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的高速除霜型熱泵中熱氣支路
除霜操作的狀態(tài)圖，圖3是顯示在根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的高速除霜型
熱泵中熱氣支路除霜操作的狀態(tài)圖。
由本發(fā)明的第一和第二種實施方式可知，高速除霜型熱泵包括由壓縮機(jī)11、內(nèi)部熱交換器12、膨脹閥23和24以及外部熱交換器13形成的閉循環(huán)， 其中，所述壓縮機(jī)ll用于將制冷劑壓縮至高溫高壓，所述內(nèi)部熱交換器12 用于通過室內(nèi)散熱將從壓縮機(jī)11排放出來的高溫高壓的制冷劑冷凝成液態(tài)， 所述膨脹閥23和24用于通過節(jié)流作用將從內(nèi)部熱交換器12中排放出來的 液態(tài)制冷劑膨脹至低壓，所述外部熱交換器13用于通過室外吸熱將節(jié)流后 的制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)。在此情形下，在壓縮機(jī)11和內(nèi)部熱交換器12之間安 裝有四通閥21，此外，所述熱泵還包括安裝其內(nèi)的貯液器43、室內(nèi)單元吹 風(fēng)機(jī)41以及室外單元吹風(fēng)機(jī)42。
特別地，在設(shè)計熱泵的熱氣支路除霜操作循環(huán)中，在壓縮機(jī)11和四通 閥21之間的制冷劑管道上僅設(shè)置三通閥22，支路管31從三通閥22分叉出 來并連接在膨脹閥24和外部熱交換器13之間。
因而，根據(jù)本發(fā)明，如果僅控制三通閥22，可以使熱氣旁通以自由地切 換除霜操作和制熱操作，但根據(jù)圖1所示的傳統(tǒng)熱泵，因為控制閥1和2以 及熱氣控制閥3布置在制冷劑管道和從由壓縮機(jī)連接至冷凝器的支路管上， 所以必須將三個閥打開或關(guān)閉為相互之間存在交叉關(guān)系才能使熱氣旁通。因 而，和傳統(tǒng)熱泵相比，本發(fā)明的熱泵能夠極大地提高了操控的簡易性和控制 的可靠性。
下面，闡述根據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的熱泵的結(jié)構(gòu)特征。
根據(jù)本發(fā)明的第一種實施方式，在內(nèi)部熱交換器12和膨脹閥23之間以 及在外部熱交換器13和膨脹閥24之間對應(yīng)設(shè)置有一對分配器16。
該對分配器16具有多個從其上分叉出的分配管32和33，每個分配管 32和33各自連接于熱交換器的各個熱交換管的端部，在與該對分配器16 分叉出的分配管32和33的相對一側(cè)連接有制冷劑管道，從而該對分配器16 通過該制冷劑管道而相互連接。
此時，在將該對分配器16相互連接的制冷劑管道上依次布置有膨脹閥23和24和一對檢測閥25和26。
將該對分配器16相互連接的制冷劑管道在分配器16和膨脹閥23之間 以及在分配器16和膨脹閥24之間分支，在該分支的制冷劑管道上對向地布 置有一對相互連接的檢測閥27和28。
此外，在檢測閥27和檢測閥28之間以及在檢測閥25和檢測閥26之間 再次分支并且連接于貯液器43。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的高速除霜型熱泵，其是最優(yōu)選的， 該本發(fā)明的熱泵在其結(jié)構(gòu)上具有下列特點。
在本發(fā)明的第二種實施方式中，在內(nèi)部熱交換器12和外部熱交換器13 的制冷劑進(jìn)口和出口上布置有專供氣用的集管14和15和專供液用的集管17 和18，位于內(nèi)部熱交換器12的制冷劑出口側(cè)的專供液用的集管17通過獨立 的制冷劑管道與位于外部熱交換器13的制冷劑進(jìn)口側(cè)的專供液用的集管18 連接。
檢測閥25和26布置在將專供液用的集管17和18相互連接的制冷劑管 道上，從而防止制冷劑在位于內(nèi)部熱交換器12的制冷劑出口側(cè)的專供液用 的集管17與位于外部熱交換器13的制冷劑進(jìn)口側(cè)的專供液用的集管18之 間直接流動。
與本發(fā)明的第一種實施方式相同，根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式，在內(nèi) 部熱交換器12和膨脹閥23之間以及在外部熱交換器13和膨脹閥24之間對 應(yīng)地設(shè)置有一對分配器16，此時，從該對分配器16分叉出的多個分配管32 和33不連接于專供液用的集管17和18，而是如同本發(fā)明第一種實施方式連 接于熱交換器的熱交換管端部。
該對分配器16分叉的分配管32和33通過連接于與分叉?zhèn)认鄬σ粋?cè)的 制冷劑管道連接，在將該對分配器16相互連接的制冷劑管道上依次布置有 膨脹閥23和24以及所述的一對檢測閥27和28。此外，該制冷劑管道在檢測閥27和檢測閥28之間以及在檢測閥25和 檢測閥26之間再次分支并連接于貯液器43。
現(xiàn)在，結(jié)合附圖2和附圖3闡述根據(jù)本發(fā)明第一種和第二種實施方式的 熱泵的除霜操作。
首先，闡述在冬天制熱操作過程中外部熱交換器13上產(chǎn)生冰霜的狀態(tài) 下，如圖2所示的根據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的制冷劑的流動。
壓縮機(jī)11內(nèi)的處在高溫高壓狀態(tài)下的制冷劑通過四通閥21流向作為冷 凝器的內(nèi)部熱交換器12。然后，制冷劑通過位于內(nèi)部熱交換器12的進(jìn)口側(cè) 的專供氣用的集管14流至內(nèi)部熱交換器12的熱交換管，并在該熱交換管內(nèi) 與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并冷凝。
冷凝后的制冷劑經(jīng)過分配管32被輸送至分配器16并在其中匯集后，通 過檢測閥27、貯液器43、檢測閥26和外部膨脹閥24供向作為蒸發(fā)器的外 部熱交換器13。
供向外部熱交換器13的制冷劑先輸送至分配器16，然后進(jìn)入多個分配 管33中的每個分配管。在此之后，因為分配器16的多個分配管33對應(yīng)地 連接于外部熱交換器13的熱交換管的端部，因此制冷劑平均地供給至整個 外部熱交換器13。
在外部熱交換器13的熱交換管內(nèi)與室外空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)的制冷 劑，從位于外部熱交換器13的出口側(cè)的集管15輸出并再次通過四通閥21 供給至壓縮機(jī)ll，從而形成熱泵的閉循環(huán)。
參照圖2，在通過調(diào)節(jié)四通閥21進(jìn)行制冷操作的情形下，通過控制四通 閥21，使從壓縮機(jī)11排放出來的制冷劑經(jīng)過作為冷凝器的外部熱交換器13 匯集至分配器16。在此之后，在分配器16上將制冷劑分配通過檢測閥28、 貯液器43、檢測閥25和內(nèi)部膨脹閥23并將制冷劑供給至作為蒸發(fā)器的內(nèi)部 熱交換器12。然后，制冷劑與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)。在蒸發(fā)后，將制冷劑供向壓縮機(jī)ll，從而形成熱泵的閉循環(huán)。
接下來，闡述在制熱操作過程中外部熱交換器13上產(chǎn)生冰霜的情形下， 根據(jù)本發(fā)明通過熱氣支路進(jìn)行的除霜操作。
首先，將布置在壓縮機(jī)ll的排放出口前側(cè)的三通閥22切換為關(guān)閉通向 內(nèi)部熱交換器12的制冷劑(熱氣)通道，同時打開通往支路管31的通道。 根據(jù)本發(fā)明，此時，從壓縮機(jī)11排放出來的熱氣能夠達(dá)到100%數(shù)量地被送 向支路管31。
排放出的熱氣沿著支路管31供至連接在外部膨脹閥24和外部熱交換器 13的分配器16之間的制冷劑管道，然后經(jīng)過分配器16、分配管33和外部 熱交換器13的熱交換管。在此之后，熱氣送至壓縮機(jī)ll，從而形成熱泵的 閉循環(huán)。
此時，三通閥22對內(nèi)部熱交換器12關(guān)閉，從而制冷劑不往內(nèi)部熱交換 器12循環(huán)，因此，熱氣不會流向內(nèi)部熱交換器12。
根據(jù)本發(fā)明，熱氣并非沿著單獨的管道流向外部熱交換器13，而是通過 分配器16送進(jìn)多個分配管33的中每個分配管，從而使得熱氣平均地流進(jìn)外 部熱交換器13的熱交換管的上下部。
因而，本發(fā)明能夠解決傳統(tǒng)熱泵存在的問題熱氣僅與匯集在外部熱交 換器13下管道內(nèi)的液態(tài)制冷劑的上部接觸，而與該制冷劑的下部不接觸。
也就是說，根據(jù)本發(fā)明，通過采用分配器16的分配管33，熱氣直接供 至外部熱交換器13最下面的管道，從而使得存在于外部熱交換器13內(nèi)的液 態(tài)制冷劑蒸發(fā)，因此，通過其上產(chǎn)生有冰霜的熱交換管可以容易進(jìn)行熱交換， 從而可以同時并平均地在外部熱交換器13上實現(xiàn)熱交換作用。
在此過程中，根據(jù)本發(fā)明，即使熱氣旁通達(dá)到100%的量，也有可能與 存留的制冷劑進(jìn)行充分的熱交換，從而使熱氣降低至適當(dāng)溫度。如此，在外 部熱交換器13上進(jìn)行熱交換的熱氣也會減小至適當(dāng)壓力。用于控制三通閥22的通道切換以進(jìn)行除霜操作的技術(shù)采用公知技術(shù)系 統(tǒng)。通常，除霜操作進(jìn)行30到100秒鐘，而后再次開始制熱操作。在冰霜 產(chǎn)生量過多的情形下，三通閥22每隔20到30秒鐘連續(xù)地進(jìn)行切換以進(jìn)行 制熱操作。
在此情形下，因為制熱操作僅停止20到30秒鐘，用戶難以察覺室內(nèi)的 熱操作停止，從而使得用戶感覺制熱操作始終在進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，在霜量不多或無需高速除霜的情形下，通過控制三通閥的 通道打開程度，使得熱氣部分地旁通，不到100%的量。
接下來，闡述在冬天制熱操作過程中外部熱交換器13上產(chǎn)生冰霜的情 形下，如圖3所示的根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的制冷劑的流動。
壓縮機(jī)ll內(nèi)的處在高溫高壓狀態(tài)下的制冷劑通過四通閥21流向作為冷 凝器的內(nèi)部熱交換器12。然后，制冷劑通過位于內(nèi)部熱交換器12的進(jìn)口側(cè) 的專供氣用的集管14流至內(nèi)部熱交換器12的熱交換管，并在該熱交換管內(nèi) 與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并冷凝。
將冷凝后的制冷劑輸送通過內(nèi)部熱交換器12的專供液用的集管17，并 通過檢測閥25、貯液器43、檢測閥28和外部膨脹閥24將其供向外部熱交 換器13。
供向外部熱交換器13的制冷劑先輸送至分配器16，然后進(jìn)入多個分配 管33中的每個分配管。在此之后，將制冷劑分配至外部熱交換器13的熱交 換管。
此時，因為多個分配管33對應(yīng)地連接于外部熱交換器13的熱交換管的 端部，而不是通過專供液用的集管18，所以制冷劑平均地供給至外部熱交換 器13。
通過分配器16的多個分配管33輸送至外部熱交換器13的熱交換管的 制冷劑，與室外空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)，然后再次供給至壓縮機(jī)ll，從而形成熱泵的閉循環(huán)。
參照圖3，在通過調(diào)節(jié)四通閥21進(jìn)行制冷操作的情形下，通過控制四通
閥21，使從壓縮機(jī)11排放出來的制冷劑經(jīng)過作為冷凝器的外部熱交換器13
與室外空氣進(jìn)行熱交換并進(jìn)行冷凝。在此之后，使制冷劑通過外部熱交換器
13的專供液用的集管18。
通過檢測閥26、貯液器43、檢測閥27和內(nèi)部膨脹閥23在分配器16上 分配制冷劑并將制冷劑供給至作為蒸發(fā)器的內(nèi)部熱交換器12。然后，制冷劑 在內(nèi)部熱交換器12內(nèi)與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)。在蒸發(fā)后，將制冷劑 供向壓縮機(jī)ll，從而形成熱泵的閉循環(huán)。
如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式進(jìn)行除霜操作的情形下，三 通閥22以與本發(fā)明第一種實施方式相同的方式切換為使熱氣旁通。
根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式，專供液用的集管17和18連接在各個熱 交換器上，用于在制冷和制熱過程中將通過膨脹閥23和24流進(jìn)熱交換器的 制冷劑通過各個分配器16的分配管32和33分配并供給至各個熱交換管， 同時也用于在除霜操作中將通過三通閥22供給的熱氣通過各個分配器16的 分配管32和33分配并供給至各個熱交換管，另一方面，用來輸送從各個熱 交換器經(jīng)過它們流向膨脹閥23和24的制冷劑。
也就是說，在本發(fā)明的第二種實施方式中，通過膨脹閥23和24流向內(nèi) 部熱交換器12和外部熱交換器13的制冷劑平均地分配至熱交換管，并且從 內(nèi)部熱交換器12和外部熱交換器13輸出的制冷劑直接輸送至膨脹閥23和 24，而不通過分配管32和33的狹窄通道。
在此情形下，如果使從內(nèi)部熱交換器12和外部熱交換器13輸出的制冷 劑通過分配管32和33的狹窄通道，則可能會產(chǎn)生通道阻力，因此，為解決 該問題，使得從內(nèi)部熱交換器12和外部熱交換器13輸出的制冷劑直接通過 專供液用的集管17和18，而不通過分配管32和33。根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式，其中，布置有專供液用的集管17和18， 其相對于第一種實施方式，通道阻力變低，使得制冷劑流動更順暢，從而獲 得熱泵的高熱效率。
權(quán)利要求
1. 一種高速除霜型熱泵，其中，制冷劑在由壓縮機(jī)(11)、四通閥(21)、內(nèi)部熱交換器(12)、膨脹閥(23，24)以及外部熱交換器(13)形成的閉循環(huán)中循環(huán)，以通過四通閥(21)切換制冷劑循環(huán)方向來進(jìn)行制冷和制熱操作，該高速除霜型熱泵包括三通閥(22)，該三通閥(22)布置在連接于壓縮機(jī)(11)和四通閥(21)之間的制冷劑管道上；以及支路管(31)，該支路管(31)從三通閥(22)分叉出來并連接到在膨脹閥(24)和外部熱交換器(13)之間連接的制冷劑管道上；從而在三通閥(22)的控制下，將從壓縮機(jī)(11)排放出的熱氣經(jīng)過支路管(31)導(dǎo)至外部熱交換器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速除霜型熱泵，該高速除霜型熱泵還包括 一對分配器(16)，該對分配器(16)對應(yīng)地布置在所述內(nèi)部熱交換器(12) 和膨脹閥(23)之間以及所述外部熱交換器(13)和膨脹閥(24)之間，該 對分配器(16)的一側(cè)連接于制冷劑管道以通過該制冷劑管道相互連接，該 對分配器(16)的另一側(cè)連接于多個分配管(32， 33)，該多個分配管(32， 33)對應(yīng)地連接于所述內(nèi)部熱交換器(12)和外部熱交換器(13)的熱交換 管的端部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速除霜型熱泵，其中，在將所述一對分配 器(16)相互連接的制冷劑管道上布置有所述膨脹闊(23， 24)和一對檢測 閥(25， 26)，將該對分配器(16)相互連接的制冷劑管道在分配器(16) 和膨脹閥(23， 24)之間分支，并且在該分支的制冷劑管道上布置有一對檢 測閥(27， 28)并且該對檢測閥(27， 28)相互連接，制冷劑管道在檢測閥(27)與檢測閥(28)之間以及在檢測閥(25)與檢測閥(26)之間再次分支以連接于貯液器(43)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速除霜型熱泵，該高速除霜型熱泵還包括 分別布置在內(nèi)部熱交換器(12)和外部熱交換器(13)的制冷劑進(jìn)口和出口 上的專供氣用的集管(14， 15)和專供液用的集管(17， 18)，其中位于內(nèi) 部熱交換器(12)的制冷劑出口側(cè)的專供液用的集管(17)通過獨立的制冷 劑管道與位于外部熱交換器(13)的制冷劑進(jìn)口側(cè)的專供液用的集管(18) 連接，并且所述檢測閥(25， 26)布置在將專供液用的集管(17， 18)相互 連接的制冷劑管道上，從而防止制冷劑在位于內(nèi)部熱交換器(12)的制冷劑 出口側(cè)的專供液用的集管(17)與位于外部熱交換器(13)的制冷劑進(jìn)口側(cè) 的專供液用的集管(18)之間直接流動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速除霜型熱泵，其中，從所述對應(yīng)設(shè)置在 內(nèi)部熱交換器(12)和膨脹閥(23)之間以及外部熱交換器(13)和膨脹閥(24)之間的一對分配器(16)上分叉出的所述多個分配管(32， 33)連接 于內(nèi)部熱交換器(12)和外部熱交換器(13)的熱交換管端部，而不連接于 專供液用的集管(17， 18)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速除霜型熱泵，其中，所述一對分配器(16) 連接于具有所述膨脹閥(23， 24)和檢測閥(27， 28)的制冷劑管道，所述 膨脹閥(23， 24)和檢測閥(27， 28)連接在與分配管(32， 33)的分叉?zhèn)?相對的一側(cè)，連接在檢測閥(27)與檢測閥(28)之間以及連接在檢測閥(25) 與檢測閥(26)之間制冷劑管道再次分支并連接于貯液器(43)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速除霜型熱泵，其具有由壓縮機(jī)(11)、四通閥(21)、內(nèi)部熱交換器(12)、膨脹閥(23，24)以及外部熱交換器(13)形成的閉循環(huán)以通過四通閥(21)切換制冷劑循環(huán)方向進(jìn)行制冷和制熱操作，其中連接在壓縮機(jī)(11)和四通閥(21)之間的制冷劑管道上布置有三通閥(22)，并且從三通閥(22)分叉出支路管(31)以連接于在膨脹閥(24)和外部熱交換器(13)之間連接的制冷劑管道，從而通過控制三通閥(22)，使得從壓縮機(jī)(11)排放出的熱氣經(jīng)由支路管(31)導(dǎo)至外部熱交換器。
文檔編號F25B47/02GK101421567SQ200780013394
公開日2009年4月29日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者樸椿璟 申請人:快白技術(shù)有限公司