CN101382368A - 热泵式空调除霜系统 - Google Patents

热泵式空调除霜系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101382368A
CN101382368A CNA2008103049584A CN200810304958A CN101382368A CN 101382368 A CN101382368 A CN 101382368A CN A2008103049584 A CNA2008103049584 A CN A2008103049584A CN 200810304958 A CN200810304958 A CN 200810304958A CN 101382368 A CN101382368 A CN 101382368A
Authority
CN
China
Prior art keywords
condenser
heat pump
air conditioner
nozzle
type air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008103049584A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101382368B (zh
Inventor
李越峰
陈俊智
董维
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Changhong Air Conditioner Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Changhong Electric Co Ltd filed Critical Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority to CN2008103049584A priority Critical patent/CN101382368B/zh
Publication of CN101382368A publication Critical patent/CN101382368A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101382368B publication Critical patent/CN101382368B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种用于除霜的热泵式空调除霜系统，具有可防止室外机结霜的特点，该热泵式空调除霜系统，包括由压缩机、蒸发器、冷凝器顺序连接形成的循环回路，在冷凝器的迎风面侧设置有气体吹扫系统。通过在冷凝器的迎风面侧设置有气体吹扫系统，可利用该气体吹扫系统对冷凝器吹风，使冷凝器上形成的过冷水珠在形成霜层以前将其从冷凝器上吹下，从而有效防止结霜。在该过程中，不用切换四通阀使系统从制热转换为制冷，从而使热泵空调可以长期稳定的进行制热，大大提高热泵的有效制热量和舒适性，减少除霜用能量，节约能源，尤其适合在热泵空调系统中推广使用。

Description

热泵式空调除霜系统
技术领域
本发明涉及一种热泵空调系统，尤其是涉及一种用于除霜的热泵式空调除霜系统。
背景技术
目前，现有的热泵空调系统的原理图，一般包括压缩机13、四通阀14、冷凝器15、节流装置16、蒸发器17等构成，如图1所示，空心箭头是制热回路，实心箭头是制冷回路。空调进行制热时，制冷剂的流程为：压缩机13→四通阀14→蒸发器17→节流装置16→冷凝器15，然后经四通阀14后回到压缩机13，当室外侧热交换器翅片(冷凝器15)温度低于空气露点温度，翅片表面开始凝结水，当翅片表面温度低于0℃时，不可避免出现结霜现象。相关研究表明结霜过程基本上经历过冷水珠生成、长大、冻结、初始霜晶生成、生长以及霜层增厚等，当冷面温度低于—38℃才出现在冷面直接析霜的现象。空调热泵制热一般蒸发温度比室外温度低5℃左右。GB/T7725-2004房间空调器标准附录B规定：家用空调热泵结霜区间为5.5℃～—8.5℃，高于5.5℃以及低—8.5℃范围一般认为不结霜，同样家用空调热泵结霜的过程同样经历过冷水珠的形成到最后结霜的过程。结霜是相变现象，可以放出大量热，刚开始有利于换热，但由于霜是热的不良导体，随着霜层增加，会阻碍室外换热器传热能力并减少空气的流量，当霜层厚度增加达到影响室外空气流动和热交换时，室内制热能力迅速下降，此时系统必需除去室外换热器的霜。目前常规的除霜办法是使空调系统通过四通阀14切换，使制冷系统从制热转为制冷(此时冷凝器15制热)，用于除霜能量来自：压缩机耗功转化的热量、室内环境吸取热量、以及系统本身具有的一定热容量等等。空调此时不能向室内提供热量，相反还要从室内吸收热量用于除霜，使温度较高的制冷剂流经室外换热器使霜层融化变成水，达到除去室外霜层目的。霜转化为水需要经过相变，耗费大量的能量。
化霜的过程中温度较高制冷剂流入室外换热器通过散热，制冷剂温度沿流程逐渐降低，因而霜层的融化也是随入口到出口逐渐变化，换热器中出口的霜层最难融化，这主要因为换热器先融化掉的霜层和外界的换热热阻减少，高温制冷剂通过翅片和外界换热会加强，为将最后管路的霜层融化掉，大量的热量在前面融化掉的管路散失在外环境，此时能量利用率最低。随着室外环境温度的降低，用于除霜能量散失在环境的比例会更高，即热量的利用率会进一步降低，为取得将霜除尽的效果，一般采用延长除霜时间的办法。
由以上可以看出结霜是热泵空调不可避免的问题，目前常规的除霜方法具有以下缺点：
1、热泵制热过程不连续，必需通过四通阀14切换，使制热变为制冷过程，还需要从室内吸取热量，室内温度波动范围大，制热舒适性差；
2、利用热量融化霜层，除霜效率低，需要耗费能量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可防止室外机结霜的热泵式空调除霜系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：热泵式空调除霜系统，包括由压缩机、蒸发器、冷凝器顺序连接形成的循环回路，在冷凝器的迎风面侧设置有气体吹扫系统。
作为上述技术方案的优选方案，所述气体吹扫系统包括通过管路连接的气泵和喷嘴，喷嘴设置于冷凝器的迎风面侧。
作为上述技术方案的优选方案，所述管路采用耐压管路。
进一步的是，在气泵与喷嘴之间的管路上设置有贮气罐，在贮气罐与气泵之间的管路上设置有单向阀，在贮气罐与喷嘴之间的管路上设置有电磁阀。
进一步的是，在冷凝器的迎风面侧设置有可驱动喷嘴运动的传动机构，喷嘴设置在传动机构上。
作为上述技术方案的优选方案，所述传动机构为齿轮传动连接齿条后形成的齿轮齿条机构，喷嘴设置在齿条上并位于齿条与冷凝器之间。
进一步的是，所述冷凝器的翅片表面涂覆超疏水性材料。
本发明的有益效果是：通过在冷凝器的迎风面侧设置有气体吹扫系统，可利用该气体吹扫系统对冷凝器吹风，使冷凝器上形成的过冷水珠在形成霜层以前将其从冷凝器上吹下，从而有效防止结霜。在该过程中，不用切换四通阀使系统从制热转换为制冷，从而使热泵空调可以长期稳定的进行制热，大大提高热泵的有效制热量和舒适性，减少除霜用能量，节约能源，尤其适合在热泵空调系统中推广使用。
附图说明
图1是现有技术中热泵空调除霜系统的控制原理图，图中空心箭头是制热回路，实心箭头是制冷回路，图中标记为：压缩机13、四通阀14、冷凝器15、节流装置16、蒸发器17；
图2是本发明的控制原理图，图中空心箭头是制热回路，实心箭头是制冷回路，图中标记为：压缩机1、蒸发器2、冷凝器3、气体吹扫系统4、气泵5、喷嘴6、管路7、贮气罐8、单向阀9、电磁阀10；
图3是水滴在固体表面的示意图，图中θ为过冷水珠与冷凝器翅片表面的接触角，圆弧段为过冷水珠，方形表示固体表面。
图4是齿轮齿条机构驱动喷嘴的结构示意图，图中标记为：冷凝器3、喷嘴6、齿轮11、齿条12。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图2所示，本发明的热泵式空调除霜系统，包括由压缩机1、蒸发器2、冷凝器3顺序连接形成的循环回路，在冷凝器3的迎风面侧设置有气体吹扫系统4。在冷凝器3的翅片形成过冷水珠并在过冷水珠长大凝并形成结霜以前，通过设置的气体吹扫系统4，对冷凝器3的翅片进行吹扫，将过冷水珠从翅片上吹下，达到避免冷凝器3结霜的目的，而吹扫过程本身可提高室外局部空气流速，使冷凝器3局部的换热加强。
在上面的实施方式中，所述气体吹扫系统4可采用风机进行吹扫，为了提高吹扫效果，作为优选的实施方式，所述气体吹扫系统4包括通过管路7连接的气泵5和喷嘴6，喷嘴6设置于冷凝器3的迎风面侧。在吹扫操作时，气泵5抽气通过管路7输送到喷嘴6对冷凝器3的翅片进行吹扫，可更好地实现将过冷水珠从冷凝器3的翅片吹离，提高吹扫效果，为提高管路7的使用寿命，所述管路7采用耐压管路。如可采用耐压的柔性软管制作。
为了能达到更好吹扫效果，在气泵5与喷嘴6之间的管路7上设置有贮气罐8，在贮气罐8与气泵5之间的管路7上设置有单向阀9，在贮气罐8与喷嘴6之间的管路7上设置有电磁阀10。若贮气罐8内压缩空气的压力低于设定压力，则启动气泵5为贮气罐8泵送压缩空气为其增压，达到控制压力则停止气泵5工作。空调根据室外环境判定需要进行压缩空气吹扫，则开启电磁阀10，压缩空气经喷嘴6吹扫冷凝器3的翅片，吹扫完成后，关闭电磁阀10。若贮气罐8的压力满足要求，关闭气泵5，相反，则继续开启气泵5为贮气罐8供气，直到满足压力要求。空调器在判断室外环境温度时，可通过家用空调室外环境温度传感器测量室外温度是否在结霜区间，在形成过冷水珠的时间间隔内开启气体吹扫系统4，达到有效减少吹扫误动作可能，提高系统控制能力，减少能源的浪费。
为了能形成对冷凝器3的全面吹扫，在冷凝器3的迎风面侧设置有可驱动喷嘴6运动的传动机构，喷嘴6设置在传动机构上。在进行吹扫操作时，传动机构带动喷嘴6进行运动，将整个冷凝器3吹扫一遍然后回到原位，然后关闭电磁阀10。传动机构在运动时，可沿冷凝器3的上下运动，也可以沿冷凝器3的左右运动，只要能达到对冷凝器3进行全面吹扫即可。传动机构可以采用链传动机构，带传动机构或齿轮齿条机构，可优选齿轮齿条机构，喷嘴6设置在齿条12上并位于齿条12与冷凝器3之间。如图4所示，工作时，通过电机带动齿轮11转动，进而带动齿条12上下运动或左右运动，实现对冷凝器3的全面吹扫，齿轮齿条机构具有结构简单，传动平稳的特点，为设置该齿轮齿条机构，空调器室外机冷凝器的前方需留有安装喷嘴6和齿轮齿条机构的空间。
为了在进行吹扫操作时，达到可轻易地将过冷水珠从冷凝器3的翅片上吹离，所述冷凝器3的翅片表面涂覆超疏水性材料。如图3所示，当水珠与冷凝器3的翅片接触后，θ接触角小于90度为亲水，大于90度为疏水，大于150度为超疏水性，因此，当冷凝器3的翅片表面涂覆具有超疏水性材料后，在利用气体吹扫系统4对冷凝器3的翅片进行吹扫时，初始凝结水珠小，且滚动角也小，水珠直径小，且由于翅片一般是竖直方向设置，可以达到很容易将过冷水珠从冷凝器3的翅片上吹离的目的。这样，就可以减小吹扫压缩空气风速，少量被传热管阻挡或翅片条缝阻挡的过冷水珠也容易被吹扫清理。如可在冷凝器3翅片表面涂覆聚合物纳米纤维、疏水性硅酮树脂膜等具有超疏水性的化合物。

Claims (7)

  1. 【权利要求1】热泵式空调除霜系统，包括由压缩机(1)、蒸发器(2)、冷凝器(3)顺序连接形成的循环回路，其特征是：在冷凝器(3)的迎风面侧设置有气体吹扫系统(4)。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的热泵式空调除霜系统，其特征是：所述气体吹扫系统(4)包括通过管路(7)连接的气泵(5)和喷嘴(6)，喷嘴(6)设置于冷凝器(3)的迎风面侧。
  3. 【权利要求3】如权利要求2所述的热泵式空调除霜系统，其特征是：所述管路(7)采用耐压管路。
  4. 【权利要求4】如权利要求2所述的热泵式空调除霜系统，其特征是：在气泵(5)与喷嘴(6)之间的管路(7)上设置有贮气罐(8)，在贮气罐(8)与气泵(5)之间的管路(7)上设置有单向阀(9)，在贮气罐(8)与喷嘴(6)之间的管路(7)上设置有电磁阀(10)。
  5. 【权利要求5】如权利要求2所述的热泵式空调除霜系统，其特征是：在冷凝器(3)的迎风面侧设置有可驱动喷嘴(6)运动的传动机构，喷嘴(6)设置在传动机构上。
  6. 【权利要求6】如权利要求5所述的热泵式空调除霜系统，其特征是：所述传动机构为齿轮(11)传动连接齿条(12)后形成的齿轮齿条机构，喷嘴(6)设置在齿条(12)上并位于齿条(12)与冷凝器(3)之间。
  7. 【权利要求7】根据权利要求1～6中任意一项权利要求所述的热泵式空调除霜系统，其特征是：所述冷凝器(3)的翅片表面涂覆超疏水性材料。
CN2008103049584A 2008-10-16 2008-10-16 热泵式空调除霜系统 Active CN101382368B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008103049584A CN101382368B (zh) 2008-10-16 2008-10-16 热泵式空调除霜系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008103049584A CN101382368B (zh) 2008-10-16 2008-10-16 热泵式空调除霜系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101382368A true CN101382368A (zh) 2009-03-11
CN101382368B CN101382368B (zh) 2011-05-11

Family

ID=40462336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008103049584A Active CN101382368B (zh) 2008-10-16 2008-10-16 热泵式空调除霜系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101382368B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101975439A (zh) * 2010-11-19 2011-02-16 四川长虹空调有限公司 空调器除霜运行控制方法
CN106052227A (zh) * 2016-07-28 2016-10-26 桂林爱明生态农业开发有限公司 一种速冻食品生产中冷凝器的气体冲吹除霜装置及其应用
CN106338130A (zh) * 2016-09-30 2017-01-18 广东美的制冷设备有限公司 一种空调室外机的除雪控制方法
CN106352599A (zh) * 2016-09-22 2017-01-25 芜湖美智空调设备有限公司 化霜控制方法、化霜控制装置及热泵型空调
CN106594975A (zh) * 2016-11-15 2017-04-26 珠海格力电器股份有限公司 一种除霜方法、装置及空调系统
CN107144060A (zh) * 2017-05-16 2017-09-08 天津大学 利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统
CN108592500A (zh) * 2018-06-29 2018-09-28 南通四方冷链装备股份有限公司 一种用于速冻机蒸发器除霜的超音速喷嘴

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101975439A (zh) * 2010-11-19 2011-02-16 四川长虹空调有限公司 空调器除霜运行控制方法
CN101975439B (zh) * 2010-11-19 2012-09-19 四川长虹空调有限公司 空调器除霜运行控制方法
CN106052227A (zh) * 2016-07-28 2016-10-26 桂林爱明生态农业开发有限公司 一种速冻食品生产中冷凝器的气体冲吹除霜装置及其应用
CN106352599A (zh) * 2016-09-22 2017-01-25 芜湖美智空调设备有限公司 化霜控制方法、化霜控制装置及热泵型空调
CN106338130A (zh) * 2016-09-30 2017-01-18 广东美的制冷设备有限公司 一种空调室外机的除雪控制方法
CN106338130B (zh) * 2016-09-30 2019-11-26 广东美的制冷设备有限公司 一种空调室外机的除雪控制方法
CN106594975A (zh) * 2016-11-15 2017-04-26 珠海格力电器股份有限公司 一种除霜方法、装置及空调系统
CN107144060A (zh) * 2017-05-16 2017-09-08 天津大学 利用压缩空气的移动往返式热泵除霜系统
CN108592500A (zh) * 2018-06-29 2018-09-28 南通四方冷链装备股份有限公司 一种用于速冻机蒸发器除霜的超音速喷嘴

Also Published As

Publication number Publication date
CN101382368B (zh) 2011-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101382368B (zh) 热泵式空调除霜系统
CN2802328Y (zh) 一种蓄能复合型空调系统
CN109469990B (zh) 基于超疏水翅片换热器的具有脱离式除霜装置的空气源热泵及其工作方法
CN101532747B (zh) 空调机
CN203454504U (zh) 智能除霜空调机组
CN101476801B (zh) 不间断制热除霜的热泵式空调器
CN201373637Y (zh) 不间断制热除霜的热泵式空调器
CN201262500Y (zh) 热泵空调机组电热增焓防结霜装置
CN102147177A (zh) 一种除霜变频热泵空调器
WO2012058844A1 (zh) 蒸发器和具有该蒸发器的制冷系统
CN105605841A (zh) 空调系统及空调系统的化霜控制方法
CN201314725Y (zh) 一种热泵型房间空调器
CN100470163C (zh) 热泵式热水器
CN201434544Y (zh) 工程车辆空调装置的立式蒸发器总成
CN101430153B (zh) 一种热泵空调器的除霜方法
CN107655124A (zh) 一种融霜非间断供热的空气源热泵系统
CN111322784A (zh) 连续制热的空调机组及其控制方法
CN218179319U (zh) 一种空气源热泵的化霜装置
CN202002245U (zh) 一种除霜变频热泵空调器
CN211876411U (zh) 连续制热的空调机组
CN206310639U (zh) 空调器
CN101592419A (zh) 空气源采暖、空调、热水三用机
CN201100786Y (zh) 空气预热型热泵用蒸发器
CN201429275Y (zh) 空气源采暖、空调、热水三用机
CN204787450U (zh) 一种蒸发式冷凝器上的高效加热及除霜装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SICHUAN CHANGHONG ELECTRIC CO.,LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SICHUAN CHANGHONG ELECTRIC APPLIANCE CO., LTD.

Effective date: 20090703

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20090703

Address after: Postcode 35, Mian Xing East Road, Gaoxin District, Sichuan, Mianyang Province, China: 621000

Applicant after: Sichuan Changhong Air-Coditioning Co., Ltd.

Address before: Postcode 35, Mian Xing East Road, Gaoxin District, Sichuan, Mianyang Province, China: 621000

Applicant before: Sichuan Changhong Electrical Appliance Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant