一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，包括壓縮機、室內換熱器、第一節(jié)流元件、室外換熱器，所述第一節(jié)流元件靠近室外換熱器設置，所述室外換熱器處設置有風機；所述室外換熱器包括可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換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、第二室外換熱器的一端分別通過可控電磁閥連接壓縮機或室內換熱器，第一室外換熱器、第二室外換熱器的另一端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器，第一室外換熱器和第二室外換熱器相連接時，第一節(jié)流元件串聯(lián)在兩者之間。本實用新型的換熱系統(tǒng)在除霜過程中保持向室內供熱，保證了室內的舒適性。
【專利說明】一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及換熱系統(tǒng)，具體涉及一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]熱泵式空調器廣泛應用在當代的家庭中，熱泵式空調器的正常工作過程為，壓縮機向室內換熱器排出高溫高壓制冷劑(換熱介質的一種)蒸氣，利用制冷劑蒸氣的冷凝熱向室內供熱，制冷劑從室內換熱器出來后，經(jīng)過膨脹閥達到室外換熱器，從室外換熱器吸熱蒸發(fā)。但是，在冬季，熱泵式空調器在制熱時，室外換熱器表面容易出現(xiàn)結霜現(xiàn)象，影響空調器制熱性能，嚴重時會導致空調器無法正常運行，因此，當室外換熱器結霜到一定程度后必須進行除霜作業(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，采用四通閥換向將室外換熱器由原來蒸發(fā)器工作模式臨時轉換為冷凝器工作模式，同時室內換熱器由原來的冷凝器工作模式轉換為蒸發(fā)器工作模式，利用壓縮機向室外換熱器排出的高溫高壓制冷劑蒸氣冷凝放熱進行除霜，除霜結束后，重新按制熱模式運行。但是，該方法的缺點是除霜過程中暫停向室內供熱，甚至還要用室內吸收熱量用于除霜，嚴重影響室內的舒適度；此外，在濕冷的天氣環(huán)境下，容易出現(xiàn)反復除霜的情形，系統(tǒng)被迫在除霜和制熱模式間反復切換運行，大大降低室內舒適性下降，而且影響了系統(tǒng)的使用壽命。
[0004]熱泵式熱水器的應用原理與缺點與上述的熱泵式空調器相同。
[0005]上述通過四通閥切換來工作模式進行除霜的方法，在除霜開始和結束時，系統(tǒng)要反向運行，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，容易導致液擊現(xiàn)象，從而影響壓縮機及系統(tǒng)的使用壽命。
[0006]此外，現(xiàn)有的熱泵式空調器或者熱泵式熱水器存在設置有多個室外換熱器的情況，但其中的多個室外換熱器一般是并列設置，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，但是，其中的大部分結構復雜，成本較高，而且難以實現(xiàn)。
實用新型內容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，能在不影響室內供熱的情況下，實現(xiàn)室外換熱器的除霜作業(yè)。
[0009]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0010]一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，包括壓縮機、室內換熱器、第一節(jié)流元件、室外換熱器；
[0011 ] 所述第一節(jié)流元件靠近室外換熱器設置；
[0012]所述室外換熱器處設置有風機；
[0013]所述室外換熱器包括可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換的第一室外換熱器和第二室外換熱器；
[0014]所述第一室外換熱器、第二室外換熱器的一端分別通過可控電磁閥連接壓縮機或室內換熱器，第一室外換熱器、第二室外換熱器的另一端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器；
[0015]第一室外換熱器和第二室外換熱器相連接時，第一節(jié)流元件串聯(lián)在兩者之間。
[0016]作為上述技術方案的進一步改進，所述室內換熱器兩端并聯(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，當要快速除霜時，可切換短路控制閥使室內換熱器兩端短路，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，加快除霜的進度。
[0017]作為上述技術方案的進一步改進，所述壓縮機處設置有用于改變壓縮機排出的制冷劑流向的四通閥，通過四通閥改變制冷劑的流向，同時切換室內換熱器和室外換熱器的工作模式，可實現(xiàn)室內制冷的功能。
[0018]進一步，所述室內換熱器和室外換熱器之間還設置有第二節(jié)流元件，所述第二節(jié)流元件靠近室內換熱器設置。在換熱系統(tǒng)中，節(jié)流元件靠近蒸發(fā)器模式的換熱器設置，制冷劑通過節(jié)流元件后直接進入蒸發(fā)器模式的換熱器，獲得的效果最好。
[0019]作為上述技術方案的進一步改進，所述節(jié)流元件為毛細管或者膨脹閥。進一步，節(jié)流元件前優(yōu)選設置有干燥過濾器，進一步提高制冷劑通過節(jié)流元件后的膨脹效果。
[0020]作為上述技術方案的進一步改進，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器由至少一組換熱管組成。
[0021]作為上述技術方案的進一步改進，所述第一室外換熱器和第二室外換熱器并列設置，或者依其長邊方向排列在同一直線上，或者呈V字型排列。
[0022]一種基于上述換熱系統(tǒng)的除霜方法，其特征在于，當?shù)谝皇彝鈸Q熱器需要除霜時，第一室外換熱器為冷凝器模式，第二室外換熱器為蒸發(fā)器模式，可控電磁閥切換使第一室外換熱器直接連接室內換熱器，并且第一室外換熱器、第一節(jié)流元件和第二室外換熱器依次串聯(lián)，從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑先經(jīng)過室內換熱器，然后經(jīng)過已切換為冷凝器模式的第一室外換熱器放熱除霜，通過第一節(jié)流元件后，再進入處于蒸發(fā)器模式的第二室外換熱器吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的制冷劑蒸氣進入壓縮機形成一個循環(huán)；
[0023]當?shù)诙彝鈸Q熱器需要除霜時，第二室外換熱器為冷凝器模式，第一室外換熱器為蒸發(fā)器模式，可控電磁閥切換使第二室外換熱器直接連接室內換熱器，并且第二室外換熱器、第一節(jié)流元件和第一室外換熱器依次串聯(lián)，從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑先經(jīng)過室內換熱器，然后經(jīng)過已切換為冷凝器模式的第二室外換熱器放熱除霜，通過第一節(jié)流元件后，再進入處于蒸發(fā)器模式的第一室外換熱器吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的制冷劑蒸氣進入壓縮機形成一個循環(huán)。
[0024]本實用新型提供的另一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，包括壓縮機、室內換熱器、第一節(jié)流元件、室外換熱器；
[0025]所述第一節(jié)流元件靠近室外換熱器設置；
[0026]所述室外換熱器處設置有風機；
[0027]所述室外換熱器包括可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換的第一室外換熱器和第二室外換熱器；[0028]所述風機、第一室外換熱器、第二室外換熱器依次并排設置在同一直線上,風機的風依次吹向第一室外換熱器、第二室外換熱器；
[0029]所述第一室外換熱器一端通過可控電磁閥連接壓縮機或室內換熱器，第二室外換熱器一端連接壓縮機；
[0030]第一室外換熱器、第二室外換熱器的另一端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器，第一室外換熱器和第二室外換熱器相連接時，第一節(jié)流元件串聯(lián)在兩者之間。
[0031]本實用新型的有益效果是:
[0032]對比現(xiàn)有技術，本實用新型的換熱系統(tǒng)設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，第一室外換熱器和第二室外換熱器并聯(lián)設置，且都為蒸發(fā)器，室內換熱器為冷凝器，室外換熱器吸收外界熱量供應給室內換熱器；在除霜工作模式時，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，第二室外換熱器進行除霜作業(yè)；兩個室外換熱器除霜完畢后，系統(tǒng)再次切換為制熱工作模式。本實用新型的換熱系統(tǒng)在除霜過程中保持向室內供熱，保證了室內的舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0034]圖1是本實用新型的第一實施例的結構示意圖；
[0035]圖2是本實用新型的第一實施例在制熱模式下制冷劑的流向圖；
[0036]圖3至圖5是本實用新型的第一實施例在除霜模式下制冷劑的流向圖；
[0037]圖6是本實用新型的第二實施例的結構示意圖；
[0038]圖7是第二實施例的換熱系統(tǒng)在制冷模式下的制冷劑流向圖；
[0039]圖8是本實用新型的第三實施例的結構示意圖；
[0040]圖9是本實用新型的第四實施例的結構示意圖；
[0041]圖10是本實用新型的第五實施例的結構示意圖；
[0042]圖11是本實用新型的第六實施例的結構示意圖；
[0043]圖12是本實用新型的第七實施例的結構示意圖；
[0044]圖13是室內除霜的換熱系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0045]實施例一:
[0046]參照圖1，本實用新型提供的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，包括壓縮機1、室內換熱器2、第一膨脹閥5和室外換熱器，室外換熱器包括可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換的第一室外換熱器3和第二室外換熱器4,室外換熱器處設置有風機(附圖中未畫出),第一膨脹閥5靠近室外換熱器設置。其中，第一室外換熱器3、第二室外換熱器4的上端分別通過第一換向閥6、第二換向閥7連接壓縮機I或室內換熱器2,第一室外換熱器3、第二室外換熱器4的下端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器2，控制閥可以為單向止回閥、電磁閥、換向閥等閥門中的一種或多種的組合使用，當?shù)谝皇彝鈸Q熱器3和第二室外換熱器4相連接時，第一膨脹閥5串聯(lián)在兩者之間。
[0047]圖2所示為第一實施例的換熱系統(tǒng)在制熱模式下的制冷劑流向圖，在制熱工作模式時，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4都為蒸發(fā)器，室內換熱器2為冷凝器，高溫高壓的制冷劑從壓縮機I排出后，經(jīng)過室內換熱器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的下端分別進入第一室外換熱器3和第二室外換熱器4吸熱蒸發(fā)，這時第一室外換熱器3和第二室外換熱器4并聯(lián)，提高吸熱的效率，蒸發(fā)后的制冷劑蒸氣從第一室外換熱器3和第二室外換熱器4的上端排出，匯流后再進入壓縮機1，完成一個循環(huán)。
[0048]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，第一室外換熱器3切換為冷凝器模式，第二室外換熱器4為蒸發(fā)器模式,第一換向閥6切換使第一室外換熱器3直接連接室內換熱器2，并且第一室外換熱器3、第一膨脹閥5和第二室外換熱器4依次串聯(lián)，高溫高壓的制冷劑從壓縮機I排出后，經(jīng)過室內換熱器2冷凝放熱，然后經(jīng)過第一室外換熱器3放熱除霜，通過第一膨脹閥5后，再進入第二室外換熱器4吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的制冷劑蒸氣進入壓縮機I形成一個循環(huán)；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，第二換向閥7切換使第二室外換熱器4直接連接室內換熱器2，并且第二室外換熱器4、第一膨脹閥5和第一室外換熱器3依次串聯(lián)，高溫高壓的制冷劑從壓縮機I排出后，經(jīng)過室內換熱器2冷凝放熱，然后經(jīng)過第二室外換熱器4放熱除霜，通過第一膨脹閥5后，再進入第一室外換熱器3吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的制冷劑蒸氣進入壓縮機I形成一個循環(huán)。
[0049]進一步，在室內換熱器2的兩端還可以并聯(lián)有短路控制閥8。當要快速除霜時，可切換短路控制閥8使室內換熱器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，加快除霜的進度，如圖5所示，則為第一室外換熱器3快速除霜時制冷劑的流向圖。
[0050]進一步，在第一膨脹閥5前優(yōu)選設置有干燥過濾器15。
[0051]實施例二:
[0052]參照圖6，本實用新型提供的第二實施例，其與第一實施例的區(qū)別在于，在壓縮機I處加裝四通閥9，并在室內換熱器2和室外換熱器之間設置第二膨脹閥10，第二膨脹閥10靠近室內換熱器2設置，第二膨脹閥10前優(yōu)選設置有干燥過濾器15，另外，增設一些相關的控制閥門，以改變制冷劑的流向。四通閥910用于改變壓縮機I排出的制冷劑的流向，可使制冷劑從壓縮機I排出后先流經(jīng)室外換熱器放熱，再經(jīng)第二膨脹閥10，到達室內換熱器2進行吸熱，最后回流到壓縮機I內，完成制冷循環(huán)，如圖7所示。
[0053]實施例三:
[0054]參照圖8,圖8所不為在第二實施例的基礎上進一步改進的一種換熱系統(tǒng),其第一室外換熱器3和第二室外換熱器4分別由多組換熱管組成，并且呈V字型排列，風機11設置在V字的開口處正對第一室外換熱器3和第二室外換熱器4,本實施例中的室外換熱器換熱效果好，適合大型的制熱或制冷設備使用，如中央空調。
[0055]實施例四:
[0056]參照圖9，圖9所示為在第二實施例的基礎上進一步改進的另一種換熱系統(tǒng)，其第一室外換熱器3和第二室外換熱器4依其長邊方向排列在同一直線上,兩者在除霜時不會互相影響，除霜效果更好。當設置一個風機11時，風機11正對第一室外換熱器3和第二室外換熱器4互相靠近的一端設置，中間的風力最大，換熱效果好，四周的風力最小，易結霜，制熱模式下，可使制冷劑從中間位置進入室外換熱器，提高換熱的效果，除霜時，可使制冷劑從周邊進入室外換熱器，除霜的效果更好。
[0057]此外，在本實施例的基礎上還可設置兩臺風機，兩臺風機分別正對第一室外換熱器3和第二室外換熱器4，并且兩臺風機分開調控，如當?shù)谝皇彝鈸Q熱器3除霜時，正對第一室外換熱器3的風機可停止工作，而另一臺風機保持運作。分開調控在不影響換熱效果的前提下，可以達到節(jié)能環(huán)保的效果。
[0058]實施例五:
[0059]參照圖10，圖10所示為在第二實施例的基礎上進一步改進的另一種換熱系統(tǒng)，其中，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4并列設置,但同一時間內，制冷劑在第一室外換熱器3和第二室外換熱器4中的流向相反，提高換熱和除霜的效果。
[0060]實施例六:
[0061]參照圖11，圖11所示為本實用新型的第六實施例，其中，風機11與第一室外換熱器3、第二室外換熱器4依次并排設置在同一直線上,風機11的風經(jīng)過第一室外換熱器3后，到達第二室外換熱器4。第一室外換熱器3上端設置有第一換向閥6連接壓縮機I或室內換熱器2,第二室外換熱器4上端直接連接壓縮機I ;第一室外換熱器3、第二室外換熱器4的下端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器2 ;當?shù)谝皇彝鈸Q熱器3和第二室外換熱器4相連接時，第一膨脹閥5串聯(lián)在兩者之間。本實施例中的第一室外換熱器3能進入除霜模式，當?shù)谝皇彝鈸Q熱器3放熱除霜時,風機11把第一室外換熱器3放出的熱量吹向第二室外換熱器4，使第二室外換熱器4同步化霜，節(jié)省了第二室外換熱器4單獨化霜的步驟。本實施例中利用了風機、室外換熱器的位置關系進行同步除霜，節(jié)省了第二室外換熱器4單獨化霜的步驟，并簡化了換熱系統(tǒng)的回路，減少了元器件，對比上述實施例，本實施例的換熱系統(tǒng)更加簡單，制造成本更低。
[0062]實施例七:
[0063]參照圖12，圖12所示為本實用新型的第七實施例，上述六個實施例中，在制熱或制冷模式下，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4都是并聯(lián)設置，而本實用新型的第七實施例，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4 一直保持串聯(lián)連接，如圖12，其中，第一膨脹閥5設置在第一室外換熱器3、第二室外換熱器4與室內換熱器2之間，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4之間連接有第三膨脹閥12，第三膨脹閥12兩端設置有短路閥I 13。本實施例公開了一種多個室外換熱器串聯(lián)連接的結構，同樣實現(xiàn)了除霜不影響室內制熱的效果O
[0064]本實用新型的換熱系統(tǒng)設置有第一室外換熱器3和第二室外換熱器4，在制熱工作模式時，第一室外換熱器3和第二室外換熱器4都為蒸發(fā)器,室內換熱器2為冷凝器,室外換熱器吸收外界熱量供應給室內換熱器2;在除霜工作模式時，第一室外換熱器3為冷凝器，第二室外換熱器4為蒸發(fā)器,第一室外換熱器3放熱除霜,第二室外換熱器4正常工作，保持室內供熱，并為第一室外換熱器3除霜提供熱量；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，第二室外換熱器4進行除霜作業(yè)；兩個室外換熱器除霜完畢后，系統(tǒng)再次切換為制熱工作模式。本實用新型的換熱系統(tǒng)在除霜過程中保持向室內供熱，保證了室內的舒適性。
[0065]此外，如圖13所示，在某些特殊的環(huán)境下，可把本換熱系統(tǒng)反過來使用。當用于室內制冷時，可設置兩個室內換熱器，兩個室內換熱器組成除霜回路，當換熱器由于長時間制冷而結霜時，可啟動除霜模式，使室內換熱器自動轉換為冷凝器進行除霜。
[0066]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)先實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案都屬于本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，包括壓縮機、室內換熱器、第一節(jié)流元件、室外換熱器； 所述第一節(jié)流元件靠近室外換熱器設置； 所述室外換熱器處設置有風機； 其特征在于，所述室外換熱器包括可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換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、第二室外換熱器的一端分別通過可控電磁閥連接壓縮機或室內換熱器，第一室外換熱器、第二室外換熱器的另一端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器； 第一室外換熱器和第二室外換熱器相連接時，第一節(jié)流元件串聯(lián)在兩者之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述室內換熱器兩端并聯(lián)有短路控制閥。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述壓縮機處設置有用于改變壓縮機排出的制冷劑流向的四通閥。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述室內換熱器和室外換熱器之間還設置有第二節(jié)流元件，所述第二節(jié)流元件靠近室內換熱器設置。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)流元件為毛細管或者膨脹閥。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)流元件前設置有干燥過濾器。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一室外換熱器和第二室外換熱器由至少一組換熱管組成。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一室外換熱器和第二室外換熱器并列設置，或者依其長邊方向排列在同一直線上，或者呈V字型排列。
9.一種空調或熱泵的換熱系統(tǒng)，包括壓縮機、室內換熱器、第一節(jié)流元件、室外換熱器； 所述第一節(jié)流元件靠近室外換熱器設置； 所述室外換熱器處設置有風機； 其特征在于，所述室外換熱器包括可在蒸發(fā)器模式與冷凝器模式間切換的第一室外換熱器和第二室外換熱器； 所述風機、第一室外換熱器、第二室外換熱器依次并排設置在同一直線上，風機的風依次吹向第一室外換熱器、第二室外換熱器； 所述第一室外換熱器一端通過可控電磁閥連接壓縮機或室內換熱器，第二室外換熱器一端連接壓縮機； 第一室外換熱器、第二室外換熱器的另一端通過控制閥相連接或者連接室內換熱器，第一室外換熱器和第二室外換熱器相連接時，第一節(jié)流元件串聯(lián)在兩者之間。
【文檔編號】F25B47/02GK203785310SQ201420054722
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】平武臣 申請人:平武臣