專利名稱：低溫?zé)岜孟到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱泵，尤其涉及一種能夠在低溫環(huán)境中應(yīng)用的熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱泵系統(tǒng)在運作期間，會因溫度不同面臨不同的使用環(huán)境，如因溫度、濕度及氣壓等環(huán)境條件不同，可能在蒸發(fā)器產(chǎn)生結(jié)霜或結(jié)冰的狀態(tài)，導(dǎo)致蒸發(fā)器與外界隔絕，無法吸收熱量導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)失效。對于國內(nèi)的應(yīng)用環(huán)境而言，這種情況出現(xiàn)的幾率是很大的，因為除了海南等極少數(shù)區(qū)域外，國內(nèi)大部分地區(qū)冬季平均溫度都低于攝氏15°，熱泵結(jié)霜是必然會面臨的技術(shù)問題。針對該問題，目前本行業(yè)的常用解決方案是采用冷凍空調(diào)冰箱等設(shè)備常用的時間一溫度控制法，根據(jù)氣象溫度條件設(shè)定最低溫度控制值，當溫度測量裝置測得蒸發(fā)器四周溫度低于設(shè)定的控制值時，啟動除霜動作。這種控制方式，由于溫度控制值是根據(jù)歷史積累數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定的，無法對實時變化的溫度及濕度做出反應(yīng)，容易產(chǎn)生除霜不凈或額外的除霜運轉(zhuǎn)而浪費能源。具體的除霜方法，常用的有電熱除霜和四向閥反轉(zhuǎn)除霜，其中電熱除霜為在蒸發(fā)器外圍設(shè)置電熱絲，當除霜控制啟動時，電熱絲通電，藉由電熱絲產(chǎn)生的熱量去除蒸發(fā)器上的霜或冰；四向閥反轉(zhuǎn)除霜是將熱泵中的冷媒回路反轉(zhuǎn)，使冷凝器反轉(zhuǎn)為蒸發(fā)器，蒸發(fā)器反轉(zhuǎn)為冷凝器，從而依靠將高溫冷媒導(dǎo)入蒸發(fā)器而去除冰霜。上述兩種方式的問題在于電熱除霜耗能較高，具有漏電危險性；四向閥反轉(zhuǎn)除霜容易因冷凝器中殘留液態(tài)冷媒進入壓縮機而產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，影響壓縮機使用壽命。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型公開了一種低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，尤其適合用于冬季低溫環(huán)境下，不僅可確保熱泵系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，而且在低溫除霜時不需使用額外的能源，不會對壓縮機產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，有效延長了系統(tǒng)使用壽命。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置、連通管、壓力表、電磁閥門開關(guān)，其中壓縮機的出口連接至冷凝器，膨脹裝置連接到冷凝器與蒸發(fā)器之間，蒸發(fā)器的出口連接至壓縮機，連通管連接于壓縮機的出口與蒸發(fā)器的入口之間，壓力表設(shè)在蒸發(fā)器的出口，電磁閥門開關(guān)設(shè)在連通管與壓縮機出口連接處。在上述系統(tǒng)中，各裝置具體執(zhí)行的功能是:壓縮機，用于壓縮冷媒；冷凝器，用于使冷媒散熱并凝結(jié)為液態(tài)；膨脹裝置，用于使液態(tài)冷媒在該膨脹裝置兩端產(chǎn)生壓力差，通常又稱作膨脹罐、膨脹閥、膨脹室或壓力罐；蒸發(fā)器，用于吸收熱量使冷媒氣化，并將冷媒傳送至壓縮機；電磁閥門開關(guān)，用于控制冷媒流向；壓力表用于檢測冷媒壓力。[0012]本實用新型的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，根據(jù)蒸發(fā)器中冷媒壓力而判斷蒸發(fā)器表面溫度，用以控制除霜的啟動與停止；當啟動除霜動作時，將壓縮機出口的高溫冷媒導(dǎo)入蒸發(fā)器。為了降低生產(chǎn)成本，便于操作，所用的壓力表為機械壓力表，這是工業(yè)產(chǎn)品中非常成熟的產(chǎn)品，故障率低。進一步的，所述系統(tǒng)還包括有第二電磁閥門開關(guān)，位于連通管與蒸發(fā)器入口連接處，并電連接與壓力表。第二電磁閥門開關(guān)與電磁閥門開關(guān)共同運作，用于切換冷媒回路。盡管將上述縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置等采用口對口連接是可行的技術(shù)方案，但是這種連接方式不便于系統(tǒng)的整體安裝，對于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用不便調(diào)整熱泵的分布位置，因此為了提高系統(tǒng)連接的可靠性和安裝的靈活性，本實用新型還公開了上述系統(tǒng)的一種改進的結(jié)構(gòu)，如下:所述壓縮機通過第一高壓管連接至冷凝器；所述冷凝器通過第二高壓管連接至膨脹裝置；所述膨脹裝置通過第一低壓管連接至蒸發(fā)器；所述蒸發(fā)器通過第二低壓管連接至壓縮機；所述連通管連通于第一高壓管與第一低壓管之間；所述壓力表位于第二低壓管上，并與電磁閥門開關(guān)電連接。上述的結(jié)構(gòu)中，壓縮機用于壓縮冷媒；第一高壓管用于傳送壓縮后的冷媒；冷凝器用于給冷媒散熱并凝結(jié)為液態(tài)；第二高壓管用于液態(tài)冷媒；膨脹裝置用于使液態(tài)冷媒產(chǎn)生壓力差；第一低壓管用于傳送低壓液態(tài)冷媒；蒸發(fā)器吸收熱量使冷媒氣化；第二低壓管傳送冷媒至壓縮機；電磁閥門開關(guān)控制冷媒流向；壓力表檢測第二低壓管中冷媒壓力。其中，當壓力計檢測的壓力小于系統(tǒng)設(shè)定的默認值時，控制電磁閥門開關(guān)將冷媒導(dǎo)向連通管。進一步的，在上述基礎(chǔ)上，還包括有第二電磁閥門開關(guān)，與前述的電磁閥同時動作，用以切換冷媒回路。本實用新型的系統(tǒng)，在壓力表上預(yù)先設(shè)定第一默認值和第二默認值，當冷媒壓力低于第一默認值時，啟動除霜動作；當冷媒壓力大于第二默認值時，停止除霜動作。上述的第一默認值、第二默認值由生產(chǎn)廠商根據(jù)所選用的冷媒來確定，通常情形下，第一默認值為冷媒對應(yīng)于-15° C的壓力值與-13° C壓力值之間；第二默認值為冷媒對應(yīng)于-12° C的壓力值與-10° C的壓力值之間。這種設(shè)定適合于大部分的國內(nèi)冬季低溫環(huán)境和霜凍出現(xiàn)時的氣候，然而，這種設(shè)定是可以具體應(yīng)用環(huán)境變化的。

圖1為本實用新型系統(tǒng)的優(yōu)選實現(xiàn)方式示意圖。
具體實施方式
在附圖中，公開了本實用新型低溫?zé)岜孟到y(tǒng)的最佳實施結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在上述發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行的簡化、改進、變更、替換或其他等同變化和修飾，只要不超出本實用新型發(fā)明的實質(zhì)精神，均屬于本實用新型的保護范圍。參考附圖1，本實用新型的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，壓縮機11與冷凝器12以第一高壓管21連接，冷媒經(jīng)壓縮機11壓縮后，通過第一高壓管21傳送到冷凝器12進行散熱與凝結(jié)，成為液態(tài)冷媒。冷凝器12以第二高壓管22連接膨脹裝置13，液態(tài)冷媒經(jīng)膨脹裝置13的作用，在膨脹裝置兩端形成壓力差。低壓的液態(tài)冷媒以第一低壓管23傳送至蒸發(fā)器14，由蒸發(fā)器吸收環(huán)境熱量而蒸發(fā)為氣態(tài)冷媒，再將氣態(tài)冷媒以第二低壓管24傳送至壓縮機11進行冷媒壓縮，形成完整的循環(huán)。第一高壓管21與第一低壓管23之間設(shè)有連通管5，連通管5與第一高壓管21連接處設(shè)置電磁閥門開關(guān)31切換高壓冷媒的流向。第二低壓管24處設(shè)有壓力表41檢測第二低壓管24中冷媒的壓力。當冷媒壓力低于第一默認值時，觸發(fā)訊號控制電磁閥門開關(guān)31,將高壓冷媒導(dǎo)向連通管5，藉由高壓冷媒導(dǎo)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器溫度提高至霜點以上，進行除霜動作。當高壓冷媒導(dǎo)入蒸發(fā)器后，蒸發(fā)器溫度將會升高而產(chǎn)生除霜效果，溫度升高將導(dǎo)致冷媒的壓力提高，當冷媒壓力高于該第一默認值時，觸發(fā)控制訊號，使電磁閥門開關(guān)31切換方向，將冷媒導(dǎo)向冷凝器12而恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)。通過上述方式，在不產(chǎn)生結(jié)霜現(xiàn)象的條件下維持熱泵的正常運轉(zhuǎn)。其中，連通管5與第一低壓管23連接處設(shè)置第二電磁閥門開關(guān)32，與電磁閥門開關(guān)31同時連接至壓力表，連動切換冷媒回路。在一種特定改進下，還可以在第一高壓管處設(shè)置另一壓力表42，當?shù)谝桓邏汗芾涿綁毫Υ笥陬A(yù)先設(shè)定的第三默認值時，觸發(fā)訊號控制電磁閥門開關(guān)切換冷媒流向，可同時完成高壓防護。
權(quán)利要求1.低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置、連通管、壓力表、電磁閥門開關(guān)，其特征在于壓縮機的出口連接至冷凝器，膨脹裝置連接到冷凝器與蒸發(fā)器之間，蒸發(fā)器的出口連接至壓縮機，連通管連接于壓縮機的出口與蒸發(fā)器的入口之間，壓力表設(shè)在蒸發(fā)器的出口，電磁閥門開關(guān)設(shè)在連通管與壓縮機出口連接處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，其特征在于所述壓力表為機械壓力表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，其特征在于還包括有第二電磁閥門開關(guān)，位于連通管與蒸發(fā)器入口連接處，并電連接與壓力表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，其特征在于所述壓縮機通過第一高壓管連接至冷凝器；所述冷凝器通過第二高壓管連接至膨脹裝置；所述膨脹裝置通過第一低壓管連接至蒸發(fā)器；所述蒸發(fā)器通過第二低壓管連接至壓縮機；所述連通管連通于第一高壓管與第一低壓管之間；所述壓力表位于第二低壓管上，并與電磁閥門開關(guān)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，其特征在于還包括第二電磁閥門開關(guān)，位于連通管與第一低壓管連接處，并電連接與壓力表。
專利摘要本實用新型公開了一種低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置、連通管、壓力表、電磁閥門開關(guān)，其中壓縮機的出口連接至冷凝器，膨脹裝置連接到冷凝器與蒸發(fā)器之間，蒸發(fā)器的出口連接至壓縮機，連通管連接于壓縮機的出口與蒸發(fā)器的入口之間，壓力表設(shè)在蒸發(fā)器的出口，電磁閥門開關(guān)設(shè)在連通管與壓縮機出口連接處。本實用新型的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)可以確保熱泵系統(tǒng)在低溫下的正確運轉(zhuǎn)，除霜不需使用額外的能源，可以有效延長系統(tǒng)使用壽命。
文檔編號F25B47/00GK203053086SQ20122070067
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者蘇存堂, 郭建基, 張建立 申請人:依科瑞德(北京)能源科技有限公司