一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、第一膨脹閥、室外換熱器，所述室外換熱器處設(shè)置有風(fēng)機(jī)，室外換熱器包括并聯(lián)連接的第一室外換熱器和第二室外換熱器，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器兩端分別設(shè)置有換向閥，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換。本實(shí)用新型的帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)可以不間斷向室內(nèi)供熱，保證室內(nèi)的舒適性。此外，本實(shí)用新型的兩個(gè)室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，兩者在除霜時(shí)不會(huì)互相影響，除霜效果更好。
【專利說明】一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及換熱系統(tǒng)，具體涉及一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱泵式空調(diào)器廣泛應(yīng)用在當(dāng)代的家庭中，熱泵式空調(diào)器的正常工作過程為，壓縮機(jī)向室內(nèi)換熱器排出高溫高壓制冷劑(即換熱介質(zhì)，下文出現(xiàn)的制冷劑意思相同)蒸氣，利用制冷劑蒸氣的冷凝熱向室內(nèi)供熱，制冷劑從室內(nèi)換熱器出來后，經(jīng)過膨脹閥達(dá)到室外換熱器，從室外換熱器吸熱蒸發(fā)。但是，在冬季，熱泵式空調(diào)器在制熱時(shí)，室外換熱器表面容易出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，影響空調(diào)器制熱性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致空調(diào)器無法正常運(yùn)行，因此，當(dāng)室外換熱器結(jié)霜到一定程度后必須進(jìn)行除霜作業(yè)。
[0003]目前市場上最常見最有效的除霜方法是熱氣循環(huán)，熱氣循環(huán)除霜時(shí)，采用四通閥換向?qū)⑹彝鈸Q熱器由原來蒸發(fā)器工作模式臨時(shí)轉(zhuǎn)換為冷凝器工作模式，同時(shí)室內(nèi)換熱器由原來的冷凝器工作模式轉(zhuǎn)換為蒸發(fā)器工作模式，利用壓縮機(jī)向室外換熱器排出的高溫高壓制冷劑蒸氣冷凝放熱進(jìn)行除霜，除霜結(jié)束后，重新按制熱模式運(yùn)行。但是，該方法的缺點(diǎn)是除霜過程中暫停向室內(nèi)供熱，甚至還要用室內(nèi)吸收熱量用于除霜，嚴(yán)重影響室內(nèi)的舒適度；此外，在濕冷的天氣環(huán)境下，容易出現(xiàn)反復(fù)除霜的情形，系統(tǒng)被迫在除霜和制熱模式間反復(fù)切換運(yùn)行，大大降低室內(nèi)舒適性下降，而且影響了系統(tǒng)的使用壽命。
[0004]熱泵式熱水器的應(yīng)用原理與缺點(diǎn)與上述的熱泵式空調(diào)器相同。
[0005]上述通過四通閥切換來工作模式進(jìn)行除霜的方法，在除霜開始和結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)要反向運(yùn)行，在原冷凝器中所積聚的液體制冷劑由于壓力突然降低為吸氣壓力而大量涌向壓縮機(jī)，容易導(dǎo)致液擊現(xiàn)象，從而影響壓縮機(jī)及系統(tǒng)的使用壽命。
[0006]此外，現(xiàn)有的熱泵式空調(diào)器或者熱泵式熱水器存在設(shè)置有多個(gè)室外換熱器的情況，但其中的多個(gè)室外換熱器一般是并列設(shè)置，相互之間存在影響，降低制熱和除霜的效果O
[0007]除上述熱氣循環(huán)的除霜方法外，現(xiàn)在還公開了不少其他的除霜技術(shù)，但是，其中的大部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，而且難以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，能在不影響室內(nèi)供熱的情況下，實(shí)現(xiàn)室外換熱器的除霜作業(yè)。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、室內(nèi)換熱器、第一膨脹閥、室外換熱器，所述第一膨脹閥靠近室外換熱器設(shè)置，所述室外換熱器處設(shè)置有風(fēng)機(jī)，所述室外換熱器包括并聯(lián)連接的第一室外換熱器和第二室外換熱器，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器兩端分別設(shè)置有換向閥，換向閥控制換熱介質(zhì)從不同方向流過第一室外換熱器、第二室外換熱器；所述第一室外換熱器和第二室外換熱器可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換。
[0011]本實(shí)用新型的帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)設(shè)置有第一室外換熱器和第二室外換熱器，在制熱工作模式時(shí)，第一室外換熱器和第二室外換熱器都為蒸發(fā)器，室內(nèi)換熱器為冷凝器，室外換熱器吸收外界熱量供應(yīng)給室內(nèi)換熱器；在除霜工作模式時(shí)，第一室外換熱器為冷凝器，第二室外換熱器為蒸發(fā)器，第一室外換熱器放熱除霜，第二室外換熱器正常工作，保持室內(nèi)供熱，并為第一室外換熱器除霜提供熱量；第一室外換熱器完成除霜后，切換工作模式，第一室外換熱器為蒸發(fā)器，第二室外換熱器為冷凝器，第二室外換熱器進(jìn)行除霜作業(yè)；兩個(gè)室外換熱器除霜完畢后，系統(tǒng)再次切換為制熱工作模式。換熱系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有控制第一室外換熱器和第二室外換熱器切換工作模式的換向閥和電磁閥。本實(shí)用新型的帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)在除霜的過程中可以不間斷向室內(nèi)供熱，保證室內(nèi)的舒適性。此外，本實(shí)用新型的兩個(gè)室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，兩者在除霜時(shí)不會(huì)互相影響，除霜效果更好。
[0012]作為上述技術(shù)方案的其中一種實(shí)施方案，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置有一臺(tái)，風(fēng)機(jī)中部正對第一室外換熱器和第二室外換熱器相互靠近的一端設(shè)置。由于第一室外換熱器和第二室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，風(fēng)機(jī)中部正對第一室外換熱器和第二室外換熱器互相靠近的一端。制熱時(shí)，制冷劑首先從兩者互相靠近的一端進(jìn)入處于蒸發(fā)器工作模式的室外換熱器中部，中部通常風(fēng)速風(fēng)量較大，換熱效果好；除霜時(shí)，制冷劑首先進(jìn)入處于冷凝器工作模式的室外換熱器周邊，周邊風(fēng)速較慢容易結(jié)霜，高溫高壓的制冷劑蒸氣從周邊進(jìn)入可使除霜效果更好。
[0013]作為上述技術(shù)方案的另一種實(shí)施方案，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置有兩臺(tái)，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)分別正對第一室外換熱器和第二室外換熱器設(shè)置。兩臺(tái)風(fēng)機(jī)可根據(jù)實(shí)際情況各自調(diào)控，如第一室外換熱器進(jìn)行除霜時(shí)，可適當(dāng)降低正對第一室外換熱器的風(fēng)機(jī)的功率，而另一臺(tái)風(fēng)機(jī)保持正常工作，保證第二室外換熱器的換熱正常進(jìn)行。
[0014]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述室內(nèi)換熱器兩端并聯(lián)有短路控制閥。優(yōu)選的，短路控制閥的位置靠近室外換熱器，可大大縮短制冷劑的循環(huán)回路，當(dāng)要快速除霜時(shí)，可切換短路控制閥使室內(nèi)換熱器兩端短路，從而使作為蒸發(fā)器的室外換熱器提供的熱量全部用于除霜，加快除霜的進(jìn)度。
[0015]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一膨脹閥前設(shè)置有干燥過濾器。
[0016]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓縮機(jī)處設(shè)置有用于改變換熱介質(zhì)在壓縮機(jī)處流向的四通閥，所述室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間還設(shè)置有第二膨脹閥，所述第二膨脹閥靠近室內(nèi)換熱器設(shè)置。本設(shè)計(jì)的換熱系統(tǒng)通過設(shè)置四通閥、第二膨脹閥及一些相關(guān)的控制閥門，可實(shí)現(xiàn)制冷的功能。
[0017]進(jìn)一步，所述第二膨脹閥前也設(shè)置有干燥過濾器。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]本實(shí)用新型的帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)可以不間斷向室內(nèi)供熱，保證室內(nèi)的舒適性。此外，本實(shí)用新型的兩個(gè)室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，兩者在除霜時(shí)不會(huì)互相影響，除霜效果更好。
【專利附圖】

【附圖說明】[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0021]圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的換熱系統(tǒng)在制熱模式下的換熱介質(zhì)流向圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型的第一室外換熱器在除霜模式下的換熱介質(zhì)流向圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型的第二室外換熱器在除霜模式下的換熱介質(zhì)流向圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型的換熱系統(tǒng)在快速除霜模式下的換熱介質(zhì)流向圖；
[0026]圖6是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8是第三實(shí)施例的換熱系統(tǒng)在制冷模式下的換熱介質(zhì)流向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照圖1，本實(shí)用新型提供了一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)
1、室內(nèi)換熱器2、第一膨脹閥5、室外換熱器，所述第一膨脹閥5靠近室外換熱器設(shè)置，第一膨脹閥5前優(yōu)選設(shè)置干燥過濾器，所述室外換熱器處設(shè)置有風(fēng)機(jī)11。所述室外換熱器包括并聯(lián)連接的第一室外換熱器3和第二室外換熱器4,第一室外換熱器3和第二室外換熱器4依其長邊方向排成一列，所述第一室外換熱器3上設(shè)置有第一換向閥6,第二室外換熱器4上設(shè)置有第二換向閥7，所述第一換向閥6和第二換向閥7分別設(shè)置在第一室外換熱器3和第二室外換熱器4互相遠(yuǎn)離的一端。所述風(fēng)機(jī)11設(shè)置有一臺(tái)，風(fēng)機(jī)11中部正對第一室外換熱器3和第二室外換熱器4互相靠近的一端。
[0030]參照圖2，本實(shí)用新型的帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)在制熱工作模式時(shí)，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4都為蒸發(fā)器，室內(nèi)換熱器2為冷凝器，高溫高壓的制冷劑從壓縮機(jī)I排出后，經(jīng)過室內(nèi)換熱器2冷凝放熱，然后通過第一膨脹閥5，從第一室外換熱器3和第二室外換熱器4互相靠近的一端分別進(jìn)入第一室外換熱器3和第二室外換熱器4吸熱蒸發(fā)，由于制冷劑進(jìn)入的室外換熱器的地方正對風(fēng)機(jī)11中部，風(fēng)速風(fēng)量較大，換熱效果好，制冷劑蒸氣從第一室外換熱器3和第二室外換熱器4相互遠(yuǎn)離的另一端排出，匯流后再進(jìn)入壓縮機(jī)I，完成一個(gè)循環(huán)。
[0031]參照圖3、圖4，圖3所示為第一室外換熱器3處于除霜工作模式，其中第一室外換熱器3切換為冷凝器，第二室外換熱器4為蒸發(fā)器，室內(nèi)換熱器2為冷凝器，高溫高壓的制冷劑從壓縮機(jī)I排出后，經(jīng)過室內(nèi)換熱器2冷凝放熱，然后經(jīng)第一換向閥6從周邊進(jìn)入第一室外換熱器3，第一室外換熱器3放熱除霜，從第一室外換熱器3流出的制冷劑再通過第一膨脹閥5后進(jìn)入第二室外換熱器4進(jìn)行換熱，為室內(nèi)供熱，并為第一室外換熱器3除霜提供熱量。圖4所示為第二室外換熱器4處于除霜工作模式，第一室外換熱器3完成除霜后，切換工作模式，第一室外換熱器3為蒸發(fā)器,第二室外換熱器4為冷凝器,制冷劑從室內(nèi)換熱器2流出后，經(jīng)第二換向閥7從周邊進(jìn)入第二室外換熱器4，第二室外換熱器4進(jìn)行除霜作業(yè)，從第二室外換熱器4流出的制冷劑再通過第一膨脹閥5和第一室外換熱器3進(jìn)行換熱。在除霜過程中，制冷劑都是從室外換熱器的周邊進(jìn)入，由于周邊地區(qū)風(fēng)速較慢容易結(jié)霜，制冷劑從該處進(jìn)入，除霜效果更好。
[0032]進(jìn)一步，在室內(nèi)換熱器2的兩端還可以并聯(lián)有短路控制閥8。參照圖5，當(dāng)要快速除霜時(shí)，可切換短路控制閥8使室內(nèi)換熱器2兩端短路，從而使作為蒸發(fā)器的室外換熱器提供的熱量全部用于除霜，加快除霜的進(jìn)度。
[0033]參照圖6，本實(shí)用新型提供的第二實(shí)施例，其與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別在于所述風(fēng)機(jī)11設(shè)置有兩臺(tái)，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)11分別正對第一室外換熱器3和第二室外換熱器4設(shè)置，兩臺(tái)風(fēng)，11可根據(jù)實(shí)際情況各自調(diào)控。
[0034]本實(shí)用新型的帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)可以不間斷向室內(nèi)供熱，保證室內(nèi)的舒適性；而且，本實(shí)用新型的兩個(gè)室外換熱器依其長邊方向排列在同一直線上，兩者在除霜時(shí)不會(huì)互相影響，除霜效果更好，同時(shí)適當(dāng)設(shè)置制冷劑進(jìn)入的位置與風(fēng)機(jī)11的關(guān)系，可提聞?chuàng)Q熱的效果。
[0035]參照圖7，本實(shí)用新型的換熱系統(tǒng)還可以在壓縮機(jī)I處加裝四通閥9，并在室內(nèi)換熱器2和室外換熱器之間還設(shè)置有第二膨脹閥10，第二膨脹閥10靠近室內(nèi)換熱器2設(shè)置，另外，增設(shè)一些相關(guān)的控制閥門，以實(shí)現(xiàn)制冷的功能。四通閥9用于改變壓縮機(jī)I排出的換熱介質(zhì)的流向，使換熱介質(zhì)從壓縮機(jī)I排出后先流經(jīng)室外換熱器放熱，再經(jīng)第二膨脹閥10，至IJ達(dá)室內(nèi)換熱器2進(jìn)行吸熱，最后回流到壓縮機(jī)I內(nèi)，完成一制冷循環(huán)，如圖8所示。
[0036]此外，在某些特殊的環(huán)境下，可把本換熱系統(tǒng)反過來使用。當(dāng)用于室內(nèi)制冷時(shí)，可設(shè)置兩個(gè)室內(nèi)換熱器，兩個(gè)室內(nèi)換熱器組成除霜回路，當(dāng)換熱器由于長時(shí)間制冷而結(jié)霜時(shí)，可啟動(dòng)除霜模式，使室內(nèi)換熱器自動(dòng)轉(zhuǎn)換為冷凝器進(jìn)行除霜。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)(I)、室內(nèi)換熱器(2)、第一膨脹閥(5)、室外換熱器，所述第一膨脹閥(5)靠近室外換熱器設(shè)置，所述室外換熱器處設(shè)置有風(fēng)機(jī)(11)，其特征在于，所述室外換熱器包括并聯(lián)連接的第一室外換熱器(3)和第二室外換熱器(4),所述第一室外換熱器(3)和第二室外換熱器(4)依其長邊方向排列在同一直線上，所述第一室外換熱器(3)和第二室外換熱器(4)兩端分別設(shè)置有換向閥，換向閥控制換熱介質(zhì)從不同方向流過第一室外換熱器(3)、第二室外換熱器(4);所述第一室外換熱器(3)和第二室外換熱器(4)可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)(11)設(shè)置有一臺(tái)，風(fēng)機(jī)(11)中部正對第一室外換熱器(3)和第二室外換熱器(4)相互靠近的一端設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)(11)設(shè)置有兩臺(tái)，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)(11)分別正對第一室外換熱器(3)和第二室外換熱器(4)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述室內(nèi)換熱器(2 )兩端并聯(lián)有短路控制閥(8 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一膨脹閥(5)前設(shè)置有干燥過濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮機(jī)(I)處設(shè)置有用于改變換熱介質(zhì)在壓縮機(jī)(I)處流向的四通閥(9 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述室內(nèi)換熱器(2)和室外換熱器之間還設(shè)置有第二膨脹閥(10)，所述第二膨脹閥(10)靠近室內(nèi)換熱器(2)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶除霜裝置的熱泵型高效換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第二膨脹閥(10)前設(shè)置有干燥過濾器。
【文檔編號】F25B47/02GK203785219SQ201420054698
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】平武臣 申請人:平武臣