CN101706186A - 一种空气热能热泵热水器的除霜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空气热能热泵热水器的除霜装置，包括压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器、水箱，由压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器沿制冷剂流通方向顺序连接组成的热泵制冷回路，所述水侧换热器设置在水箱内，在所述水侧换热器与室外换热器的连接管道之间设置有一条支管，所述支管的进口与所述水侧换热器的出口连接，所述支管的出口与所述室外换热器的进口连接；所述支管上装有一控制阀。本发明提供的空气热能热泵热水器的除霜装置，其不仅结构简单，成本较低，且除霜效率高，能够在除霜的过程中不影响制热水，从而不会影响热泵热水器的正常使用。

Description

一种空气热能热泵热水器的除霜装置

技术领域

本发明涉及利用热泵的流体加热器的除霜循环领域，具体是指一种空气热能热泵热水器的除霜装置。

背景技术

在如今提倡环保节能的时代，利用热泵原理技术设计开发的高能效且环保的热水器越来越受到人们的关注。热泵热水器是通过利用少量的电能，将空气中的热量转移到水中从而制取热水的设备。其是利用逆卡诺循环原理，以制冷剂为媒介，通过压缩机的工作，实现低温热能向高温热能的转移。这种制热方式极大的节省了能源。

但是，热泵热水器存在一个问题，在冬天室外温度较低的情况下，室外换热器很容易结霜。如果不及时除霜，会影响热水的产量并且还会对热水器的性能造成不利影响；情况严重时会发生停机现象。上述原因限制了热泵热水器的推广应用。如果要使热泵热水器能够在低温度下可靠运行，就必须很好的解决除霜问题。

目前，热泵热水器的主要采用两种除霜方式：

一是利用四通阀换向的热泵除霜方式。利用热泵除霜时四通阀动作，热泵热水器由制热循环变为制冷循环，此时，系统从水箱中吸收热量提供给室外的冷凝器除霜，这样就会就会降低水箱中热水的温度。所以从能量角度讲，这种除霜过程的损失相当于两倍的除霜过程的能量。此种方式不利于节能环保的要求，且在除霜的过程中会影响制热水，从而影响正常实用。

二是利用冷水旁通的除霜方式。冷水旁通除霜原理和热泵除霜基本相同，该系统以压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置构成封闭的循环系统，系统中设置用于改变冷媒流向进行除霜的四通换向阀；以冷凝器为热交换器，冷水水源管通过水泵接入在热交换器的输入端口，热交换器的输出端口通过热水管接入在热水箱的输入端口；其特征是在热水管中设置热水阀，在热水阀与热交换器的输出端口之间设置旁通低温水路，旁通低温水路中设置截止阀。这种方法虽然避免除霜过程对热水箱带来热量损失。但是这种方式除霜，其结构相对就比较复杂，且在控制上比较繁琐，大大地增加了成本。

因此，需要提供一种采用新方式除霜的热泵热水器除霜装置，能够克服上述除霜方式的缺点。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种空气热能热泵热水器的除霜装置，其不仅结构简单，成本较低，且除霜效率高，能够在除霜的过程中不影响制热水，从而不会影响热泵热水器的正常使用。

为了解决以上的技术问题，本发明提供的空气热能热泵热水器的除霜装置，包括压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器、水箱，由压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器沿制冷剂流通方向顺序连接组成热泵制冷回路，所述水侧换热器设置在水箱内，在所述水侧换热器与室外换热器的连接管道之间设置有一条支管，所述支管的进口与所述水侧换热器的出口连接，所述支管的出口与所述室外换热器的进口连接；所述支管上装有一控制阀.

优选地，所述控制阀为单向阀。

优选地，所述控制阀为电磁阀。

优选地，所述节流装置为毛细管或节流管中的一种。

优选地，所述节流装置为膨胀阀。

优选地，所述除霜装置还包括有气液分离器，连接在室外换热器与压缩机之间。

本发明提供的空气热能热泵热水器的除霜装置，与现有技术相比，由压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器沿制冷剂流通方向顺序连接组成的热泵制冷回路，所述水侧换热器设置在水箱内，其在所述水侧换热器与室外换热器的连接管道之间设置有一条支管，所述支管的进口与所述水侧换热器的出口连接，所述支管的出口与所述室外换热器的进口连接；所述支管上装有一控制阀。本发明的除霜装置，其结构简单，所用的部件较少，不需要使用四通换向阀，故在生产中能够节约成本，提高市场竞争力，而且能够在保证在低温条件下有效除霜的前提下，不影响热水的提供，从而不会影响热泵热水器的正常使用，提高使用的舒适度。

附图说明

图1是本发明实施例中空气热能热泵热水器的除霜装置的系统原理示意图。

图中各标记为：

1——压缩机            2——水侧换热器

3——水箱              4——水箱出水口

5——水箱进水口        6——电磁阀

7——毛细管            8——室外风机

9——室外换热器        10——气液分离器

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

请参见图1，该图是本发明实施例中空气热能热泵热水器的除霜装置的系统原理示意图。

本发明提供的空气热能热泵热水器的除霜装置，包括压缩机1、水侧换热器2、节流装置、室外换热器9、水箱3，由压缩机1、水侧换热器2、节流装置、室外换热器9沿制冷剂流通方向顺序连接组成热泵制冷回路，水侧换热器2设置在水箱3内，水箱进水口5与水箱出水口4分别于外界相连接，在水侧换热器2与室外换热器9的连接管道之间设置有一条支管，支管的进口与水侧换热器2的出口连接，支管的出口与室外换热器9的进口连接；支管上装有一控制阀。控制阀为单向电磁阀6。节流装置为毛细管7。

本除霜装置还包括有气液分离器10，连接在室外换热器9与压缩机1之间，可避免在除霜过程中，制冷剂液体进入压缩机1产生液击现象.在除霜装置中增加气液分离器10，可保证压缩机1吸入的为饱和制冷剂气体.

本发明的除霜装置的工作原理如下：

当除霜装置进入化霜程序后，室外风机8停转，电磁阀6打开，经过水侧换热器2的制冷剂仍具有一定的温度，一般大于或等于30℃，高温制冷剂通过室外换热器9，从而达到除霜的目的。在此过程中，系统仍可以正常制热水，不影响用户正常使用热泵热水器的。

具体而言，本发明提供的空气热能热泵热水器的除霜装置可分为两个阶段操作：

化霜前。电磁阀6关闭，压缩机1的排气直接进入水侧换热器2，将水箱3里的水加热，通过毛细管7节流，在室外换热器9中蒸发吸热，过热蒸气回到压缩机1继续压缩。

化霜过程。当进入化霜过程后，室外风机8停转，电磁阀6打开，压缩机1的排气直接进入水侧换热器2对水进行加热，经过水侧换热器2的制冷剂温度大于或等于30℃，由于毛细管7的阻力作用，高温制冷剂通过电磁阀6直接进入室外换热器9，从而达到除霜的目的。

当然，本发明提供的除霜装置，也可以用于一机多用的空调热水器中，在此不再赘述。

当然，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种空气热能热泵热水器的除霜装置，包括压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器、水箱，由压缩机、水侧换热器、节流装置、室外换热器沿制冷剂流通方向顺序连接组成热泵制冷回路，所述水侧换热器设置在水箱内，其特征在于，在所述水侧换热器与室外换热器的连接管道之间设置有一条支管，所述支管的进口与所述水侧换热器的出口连接，所述支管的出口与所述室外换热器的进口连接；所述支管上装有一控制阀。

2.根据权利要求1所述的除霜装置，其特征在于，所述控制阀为单向阀。

3.根据权利要求1所述的除霜装置，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的除霜装置，其特征在于，所述节流装置为毛细管或节流管中的一种。

5.根据权利要求1所述的除霜装置，其特征在于，所述节流装置为膨胀阀。

6.根据权利要求1～5任一项所述的除霜装置，其特征在于，所述除霜装置还包括有气液分离器，连接在室外换热器与压缩机之间。

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