CN103134235B - 盘管分步除霜热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种盘管分步除霜热泵系统，其包括压缩机单元(2)、四通换向阀(5)、蒸发器(1)、干燥过滤器(12)、制冷膨胀阀(15)、制冷单向阀(17)、制热供液阀门(14)、制热单向阀(13)、除霜单向阀(4)，和多组独立化霜管件组合模块(24)；每组独立化霜管件组合模块(24)包括至少一组盘管(9)，且其中盘管(9)为双逆流盘管，且每组盘管(9)均由两个呈V形布置的盘管(9‑1，9‑2)组成，每组盘管(9)中制冷剂的流向均与空气流向相反；其中多组独立化霜管件组合模块(24)中的任意一组或多组可以单独除霜，而其他组独立化霜管件组合模块(24)处于制热循环。根据本发明的盘管分步除霜热泵系统，可以保证从除霜模式切换成制热模式时，不会有大量的液体返回压缩机中，避免回液冲击。

Description

盘管分步除霜热泵系统

技术领域

本发明涉及一种热泵系统，更确切地说，涉及一种采用双逆流盘管的分步除霜热泵系统。

背景技术

热泵制冷系统需要定期去除蒸发器上的霜层，热气除霜是其中的一种方法，即将压缩机的高温排气导入拟除霜的蒸发器中，以达到快速除霜的目的。

现有热气除霜主要有以下两种方法：

方法一是将压缩机工作时产生的高温气体通过化霜热气电磁阀导入多组并联蒸发器中的一组，在给该组蒸发器除霜的同时，高温蒸汽冷凝成液体，该液体被直接提供给另一组蒸发器进行蒸发。这种方法的缺点是蒸发器除霜产生的制冷剂液体流动不畅，除霜结束后蒸发器有可能存液，当该组蒸发器恢复制热时，有可能对压缩机产生“液击”现象。

方法二是利用压力调节阀将系统中贮液器的压力降低，以便除霜过程中产生的液体能够回流到系统中去。这种方法的缺点是由于系统中贮液器压力被人为降低，使压缩机功耗加大。另外，在除霜过程中，其它组别的制冷蒸发器，会产生比较大的温度波动

而现有技术中，特别是在100RT以上的制冷回路中，如果采用四通换向阀直接切换除霜，当从除霜模式切换成制热模式的时候，会有大量的液体涌入压缩机，这对压缩机的可靠性及使用寿命有很大的不利影响。并且系统越大，系统充注量就越大，当四通换向阀从除霜模式切换成制热模式时的回液量也越大，对压缩机的冲击也越大。

此外，系统越大，意味着采用的四通换向阀越大，而过大的四通换向阀的可靠性受到严重的质疑，直接切换除霜，四通换向阀的运作频次比较高，没有非常高的四通换向阀作保证，系统的可靠性也得不到保障。

为降低压缩机“液击”风险，系统从除霜模式到制热模式切换前需要将盘管排空，传统采取一边除霜，一边排液的技术，为了消耗盘管中残存的部分液体，吸气管中往往需要增加一个换热器，但换热器的使用带来过高的成本增加。

因而，本领域存在克服上述缺陷和限制的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种盘管分步除霜热泵系统，其包括压缩机单元、四通换向阀、蒸发器、干燥过滤器、制冷膨胀阀、制冷单向阀、制热供液阀门、制热单向阀、除霜单向阀，和多组独立化霜管件组合模块；其中多组独立化霜管件组合模块中的任意一组或多组可以单独除霜，而其他组独立化霜管件组合模块处于制热循环。

其中处于制热循环的独立化霜管件组合模块所需要的制冷剂液体，至少部分来自于处于除霜循环的独立化霜管件组合模块所产生的制冷剂液体。

其中处于制热循环的独立化霜管件组合模块所需要的制冷剂液体，可完全来自于处于除霜循环的独立化霜管件组合模块所产生的制冷剂液体。

其中处于制热循环的独立化霜管件组合模块所需要的制冷剂液体，在处于除霜循环的独立化霜管件组合模块从除霜循环切换至制热循环前，可完全来自于处于除霜循环的独立化霜管件组合模块所产生的制冷剂液体。

其中四通换向阀为液压驱动式四通换向阀。

其中每组独立化霜管件组合模块包括至少一组盘管，且其中盘管为双逆流盘管。

其中每组盘管由两个呈V形布置的盘管组成。

其中四通换向阀的第一接口连接独立化霜管件组合模块的第一接口；四通换向阀的第二接口连接压缩机的排气口；四通换向阀的第三接口连接蒸发器的气体出口；四通换向阀的第四接口连接压缩机的吸气口；

蒸发器的液体出口一方面依次通过制热供液阀门、制热单向阀，与干燥过滤器的入口管相通；另一方面依次通过制冷膨胀阀、制冷单向阀与干燥过滤器的出口管相通；

每组独立化霜管件组合模块的第一接口与四通换向阀的第一接口相通；每组独立化霜管件组合模块的第二接口通过除霜单向阀与四通换向阀的第三接口及蒸发器的气体出口相通；每组独立化霜管件组合模块的第三接口与干燥过滤器的入口管相通；每组独立化霜管件组合模块的第四接口与干燥过滤器的出口管相通。

其中每组独立化霜管件组合模块由两位两通阀、热力膨胀阀、除霜阀、第一单向阀、第二单向阀和至少一组盘管组成；其中，两位两通阀一端与每组盘管的外头管接口相通，另一端与独立化霜管件组合模块的第一接口相通；热力膨胀阀入口与独立化霜管件组合模块的第四接口相通，出口与每组盘管的分液头接口相通；第一单向阀入口与独立化霜管件组合模块的第一接口相通，出口与每组盘管的内头管接口相通；第二单向阀的入口与每组盘管的外头管接口相通，出口与独立化霜管件组合模块的第三接口相通；除霜阀一端与每组盘管的内头管接口相通，另一端与独立化霜管件组合模块的第二接口相通。

其中在制热循环与除霜循环，液压驱动四通换向阀的第一接口与第四接口相通，第三接口与第二接口相通。

其中在制冷循环，液压驱动四通换向阀的第一接口与第二接口相通，第四接口与第三接口相通。

其中在制热循环与除霜循环中，制热供液阀门得电导通，来自于蒸发器液体出口的制冷剂液体流入干燥过滤器，然后流入盘管；制冷剂液体在盘管中蒸发产生的气体经由两位两通阀、四通换向阀流入压缩机的吸气口。

其中需要除霜的盘管的除霜阀得电导通，两位两通阀关闭，来自蒸发器气体出口的气体通过除霜单向阀、除霜阀,进入需要除霜的盘管，并在其中形成制冷剂液体，该制冷剂液体经由第二单向阀流入干燥过滤器。

其中处于除霜循环的盘管从除霜循环切换至制热循环前，关闭制热供液阀门，处于制热循环的盘管所需要的制冷剂液体，可完全来自于处于除霜循环的盘管所产生的制冷剂液体。

其中两位两通阀可由第三电磁阀代替。

其中压缩机单元可以包括一个或多个压缩机。

当压缩机单元包括多个压缩机时，这些压缩机可以串联或并联。

根据本发明，在除霜时，处于除霜循环的盘管所产生的制冷剂液体可以与来自蒸发器(这时作冷凝器)的制冷剂液体汇合，为处于制热循环的盘管提供制冷剂液体，即在除霜时及除霜将近结束时，将盘管中的制冷剂液体尽可能消耗掉，保证从除霜模式切换成制热模式时，不会有大量的液体返回压缩机中对压缩机造成冲击，并且，本发明将盘管分成若干单元进行分布化霜，大大降低压缩机的“液击”风险，有效延长了压缩机的寿命，另外，本发明采用了液驱式四通换向阀，避免突然失电的情况下自动切换，另外，减少了切换频次，也大大提高了系统的可靠性。由于本发明不需要额外增设吸气管换热器及气液分离器，也降低了生产成本。

附图说明

下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中：

图1是根据本发明单组盘管分步除霜的热泵系统结构原理图；

图2是根据本发明两组盘管同时除霜的热泵系统结构原理图；

图3是根据本发明的双逆流盘管的结构简图；

图4是根据本发明的单组盘管分步除霜带经济器的热泵系统结构原理图；

图5是根据本发明的两组盘管同时除霜带经济器的热泵系统结构原理图；

图6是根据本发明的单组盘管分步化霜的独立化霜管件组合模块结构图；

图7是根据本发明的两组盘管分步化霜的独立化霜管件组合模块结构图；

图8是根据本发明的不带经济器的分步除霜热泵系统原理图；

图9是根据本发明的带经济器的分步除霜热泵系统原理图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明主要应用在大型螺杆热泵机组中，图8是根据本发明的不带经济器的分步除霜热泵系统原理图，图9是根据本发明的带经济器的分步除霜热泵系统原理图。下面分别结合图8和图9分别说明。

不带经济器的循环如图8所示：系统包括蒸发器1，压缩机2，四通换向阀5，多组独立化霜管件组合模块24-1；24-2……,干燥过滤器12，制冷膨胀阀15，制冷单向阀17，制热供液阀门14，制热单向阀13和除霜单向阀4。

制冷循环时，在蒸发器1中产生的制冷剂气体从四通换向阀5的接口5c通过四通换向阀5从其接口5d中排出，从压缩机2的吸气口2a进入压缩机2，在压缩机2中压缩后从排气口2b排出，高温高压的气体进入四通换向阀5的接口5b通过四通换向阀5从接口5a排出，然后经过接口24a，进入独立化霜管件组合模块24，在其中形成的液体从排液口24c排出与其他独立化霜管件组合模块排出的液体汇合，进入干燥过滤器12，经制冷膨胀阀15节流后，流过制冷单向阀17，进入蒸发器1中，在蒸发器换热器1中继续吸热蒸发，产生的气体再通过四通换向阀5进入压缩机2中，如此循环往复。

制热循环时，从压缩机2的排气口2b中排出的气体从四通换向阀5的接口5b进入四通换向阀5，然后从接口5c排出进入蒸发器1(此时作冷凝器)，在蒸发器1(此时作冷凝器)中冷凝的液体排出后，经过制热供液阀门14，制热单向阀13到干燥过滤器12，制冷剂液体从过滤器12排出后通过接口24d进入独立化霜管件组合模块24，在经过制热节流并在盘管中蒸发后产生的气体从接口24a排出通过四通换向阀5的接口5a进入四通换向阀5然后从接口5d流向压缩机2的吸气口2a，进入压缩机2中进行压缩。如此循环往复。

化霜时，高温高压的气体经过四通换向阀5的接口5c排出后，有一部分气体会通过除霜单向阀4，经接口24b进入独立化霜管件组合模块24中的一组盘管，比如24-1中的盘管，在将盘管上的霜层融化后，冷凝形成的液体从接口24c排出与流过制热供液阀门14和制热单向阀13来自蒸发器1(此时作冷凝器)的液体汇合，参与制热系统循环。

带经济器循环如图9所示：

系统包括蒸发器1，压缩机2，四通换向阀5，多组独立化霜管件组合模块24-1；24-2……,干燥过滤器12，经济器28，经济器节流阀26，制冷膨胀阀15，制冷单向阀17，制热供液阀门14，制热单向阀13和除霜单向阀4。

制冷循环时，在蒸发器1中产生的制冷剂气体从四通换向阀5的接口5c通过四通换向阀5从其接口5d中排出，从压缩机2的吸气口2a进入压缩机2，在压缩机2中压缩后从排气口2b排出，高温高压的气体进入四通换向阀5的接口5b通过四通换向阀5从接口5a排出，然后经过接口24a，进入独立化霜管件组合模块24，在其中形成的液体从排液口24c排出与其他独立化霜管件组合模块24排出的液体汇合，进入过滤器12，从经济器28的接口28b进入经济器28中换热过冷，过冷液体从经济器28的出口28a中流出，分成两路，一路经过经济器节流阀26节流后从接口28d进入经济器28，两相制冷剂液体在经济器中换热后，变成气体从经济器28的接口28c中排出经压缩机2的补气口2d进入压缩机2中；另一路经制冷膨胀阀15节流后，流过制冷单向阀17，进入蒸发器1中，在蒸发器1中继续吸热蒸发，产生的气体再通过四通换向阀5进入压缩机2中，如此循环往复。

制热循环时，从压缩机2的排气口2b中排出的气体从四通换向阀5的接口5b进入四通换向阀5，然后从接口5c排出进入蒸发器1(此时作冷凝器)，在蒸发器1(此时作冷凝器)中冷凝的液体排出后，经过制热供液阀门14，制热单向阀13到过滤器12，制冷剂液体从过滤器12排出后从经济器28的接口28b进入经济器28中进行换热并过冷，过冷液体从经济器28的出口28a中流出，分成两路，一路经过经济器节流阀26节流后从接口28d进入经济器28，两相制冷剂液体在经济器中换热后，变成气体从经济器28的接口28c中排出经压缩机2的补气口2d进入压缩机2中；另一路则通过接口24d进入独立化霜管件组合模块24，在经过制热节流并在盘管中蒸发后产生的气体从接口24a排出通过四通换向阀5的接口5a进入四通换向阀5然后从接口5d流向压缩机2的吸气口2a，进入压缩机2中进行压缩。如此循环往复。

化霜时，高温高压的气体经过四通换向阀5的接口5c排出后，有一部分气体会通过化霜单向阀4，经接口24b进入独立化霜管件组合模块24中的一组盘管，比如24-1中的盘管，在将盘管上的霜层融化后，冷凝形成的液体从接口24c排出与流过制热供液阀门14和制热单向阀13来自蒸发器1(此时作冷凝器)的液体汇合，参与制热系统循环。

整体的系统布置结构方式如图1所示。各主要部件为：蒸发器1及其液体出口1a和气体出口1b、压缩机2及其吸气口2a和排气口2b、油分离器3、四通换向阀5、储液罐16及其低接口16a和高位接口16b、干燥过滤器12、多组盘管9、制热供液阀门14、制热单向阀13、除霜单向阀4、除霜阀6、两位两通阀10、第二单向阀11、干燥过滤器12、制冷膨胀阀15、制冷单向阀17等。根据系统设计，还可能包含储液器，气液分离器，经济器等，对于螺杆机组，还可能有油分离器。为了描述的方便，这里只针对不带经济器的系统，蒸发器采用满液式蒸发器，不带气液分离器的循环。

本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

制冷模式运行：

蒸发器1中的制冷剂与水侧中的冷冻水进行换热，冷冻水是由蒸发器1的进水接口1c进入，通过管束，水流在管束中流动，制冷剂吸收冷冻水中的热量，使水温降低，然后从出水管接口1d流出，制冷剂在吸热蒸发后则以过热气体的形式从蒸发器1的气体出口1b出来经过吸气管401到四通换向阀5的5c接口，通过四通换向阀5从接口5d流出，再经过吸气管402进入压缩机2的吸气口2a，压缩机2将气体压缩后，高温高压的气体从压缩机2的排气口2b排出，通过管201到油分离器3，在油分离器3中，冷冻油被分离下来，高温高压的气体经过管202到四通换向阀5的5b接口，流经四通换向阀5从接口5a出来，经管203和管204-1，204-2,……分配到各个盘管9中，盘管9是由盘管9-1和盘管9-2组成，盘管9是双逆流盘管，无论是制冷还是制热，制冷剂的流向都是从内侧向外的，与空气流的方向相反。风机电机20得电后旋转带动风叶21旋转驱动空气由盘管外侧向内侧流动，空气与盘管中的高温高压气体进行换热，热量被空气带走冷凝成液体并过冷，从盘管9-1和9-2出来的液体经液管301-1和301-2汇合到管302经过第二单向阀11到管303-1之后与来自其他盘管的液体经管303-2和管303-3汇合进入干燥过滤器12，经管305到制冷电子膨胀阀15节流后变成低温低压两相液体，经管306从储液器16的接口16b进入，从接口16a出储液器16，经管307从蒸发器1的1a接口进入蒸发器1中，在这里吸热蒸发，产生的气体由压缩机2吸走，维持了蒸发器1的低压和蒸发状态，如此循环往复，形成了制冷循环。

制热模式运行：

制热运行时，首先，四通换向阀5要进行切换，四通换向阀5的切换是在压缩机停机状态下，通过小油泵驱动油使油压升高，利用这部分高压油驱动四通换向阀5换向，换向成制热模式后，接口5b和5c相通，接口5a和5d相通。

从压缩机2的排气口2b排出的气体经过管201进入油分离器3，高温高压的气体经管202和四通换向阀5，管401，进入蒸发器1中(此时，蒸发器1做冷凝器用)，在这里，高温高压的气体与水侧的热水进行换热，热水是由水接口1c进入，流经蒸发器管束，并与高温制冷剂气体换热，温度升高后从水接口1d流出，高温高压的制冷剂的热量被水带走后，冷凝成液体并过冷，过冷液体从蒸发器的接口1a出来经接口16a进入储液罐16，在储液罐中的液体液位达到一定高度后从接管16b出来，经管308，制热供液阀门14，管309，制热单向阀13，到干燥过滤器12，制冷剂液体经管305后将通过管310-3,304,310-2，310-1，分往各个盘管，经过各自的制热膨胀阀节流后，变成两相液体，通过盘管的分液头18进入盘管，制冷剂液体由里向外，与由外向里的空气在盘管9中进行换热，吸收空气中的热量盘管9中的制冷剂蒸发产生过热的气体从管301-1和301-2流出，流经两位两通阀10经管312-1到204-1与来自其他盘管的气体经管204-3,204-2汇合到管203，通过四通换向阀和管402回到压缩机2的吸气口2a，并在压缩机的作用下，将低压气体工质压缩成高温高压的气体排到蒸发器1中，如此循环往复构成了制热循环。

除霜循环：

盘管结霜后，为了保持机组高效的制热，在盘管结霜到一定程度后需要对盘管进行除霜，除霜是各V形盘管分步除霜，也可根据需要，将两个或多个V形盘管组合成一组进行除霜，除霜时，四通换向阀处于制热模式下，具体循环如下：

在图1中，假设盘管9-2和9-1组成的V形盘管需要除霜，这时除霜阀6应得电导通，两位两通阀10关闭，其他盘管仍旧制热循环运行，V形盘管9独立除霜，管401中的高温高压气体经过小管206，除霜单向阀4经管207-1，除霜阀6，管208，209从管205-1和205-2进入盘管，盘管9表面的霜在吸收热气中的热量后不断融化形成水流走，制冷剂在盘管中形成过冷液体，两片盘管9-1,9-2中的过冷液体经过301-1和301-2汇合到302，经第二单向阀11后与来自蒸发器中的液体汇合进入干燥过滤器12，汇合后的液体再经过制热膨胀阀节流后进入其他的盘管去执行制热循环，流经除霜盘管的流量取决于霜的多少，在霜层化尽后盘管中的流量将逐步减少并维持在一定的容积流量下，但是，盘管中的压力不会升得过高，除霜盘管的风机没有必要因为抑制除霜后的高压而开启，此时排气压力的大小取决于热水的温度；在除霜接近结束时，为了防止除霜盘管中的液体在第三电磁阀或两位两通阀10切换后，大量的液体直接进入压缩机，因此，在两位两通阀10切换前，要关闭制热供液阀门14，这样，只消耗除霜盘管9中的液体，消耗殆尽后切换成正常制热并打开制热供液阀门14.当水温比较低的时候，盘管除霜的速度会受到影响，为了加速除霜，也可以采取关闭制热供液阀门14的办法加速除霜盘管的除霜。由于制热供液阀门14可以关断来自制热模式下蒸发器1中的液体，使化霜盘管中的液体可以消耗殆尽，加上化霜盘管只占总的盘管数量的一小部分，化霜盘管切换成制热模式的时候不会有过量的液体冲入压缩机2中，也因此，从四通换向阀5到压缩机1的吸气管路402上没有必要增加气液分离器，这不仅避免了气液分离器造成的成本增加，而且，由于吸气管路402上没有气液分离器，吸气管路上压降的减少有利于整个系统的性能提高。

螺杆热泵机组，排气中带有大量的冷冻油，在油分离器中将油分离下来后，油从油分离器3中出来，经油过滤器，回油管101，油路电磁阀，单向阀进入压缩机2中，对轴承进行润滑或进行能调控制。对于满液式蒸发器，也可以通过引射装置把蒸发器中的油引射回压缩机。

在图1中每组盘管(9)均由两个呈V形布置的盘管(9-1，9-2)组成，每组盘管(9)中制冷剂的流向均与空气流向相反。实际上盘管(9-1,9-2)不一定要采用V型布置，其完全可以采用图3的布置方式，下面结合图3说明根据本发明的双逆流盘管的结构原理。如图3所示，在制冷模式下，高温高压的制冷剂气体从接口9-4中进入盘管9，这部分气体在盘管9中分成多个支路，在与流过盘管的空气进行换热后高温气体冷凝成液体并在接口9-5中流出，这个过程，制冷剂的流向是从右往左的，而空气的流向是从左往右的，两者是相逆的。同样，在制热模式下，节流后的两相液体从接口9-3进入分液头，在分液头中分成多个支路进入盘管9(图中只画出2路)，制冷剂液体在盘管中吸收空气中的热量变成过热的气体从接口9-5中流出，制冷剂的流向也是从右往左的，空气的流动方向是不变的，即从左往右的，因此，制热模式下制冷剂和空气的流向也是相逆的，这种盘管，无论是制冷还是制热模式，制冷剂的流向和空气的流向都是相逆的盘管，被称为双逆流盘管。

图6是根据本发明的单组盘管分步化霜的独立化霜管件组合模块结构图。如前所述，制热供液阀门14的入口与蒸发器1的液体管入口1a相通，制热供液阀门14的出口与干燥过滤器12的入口管304相通。如图6所示，独立化霜管件组合模块24包括四个接口，独立化霜管件组合模块24的第一接口24a与四通换向阀5的第一接口5a相通；独立化霜管件组合模块24的第二接口24b通过除霜单向阀4与四通换向阀5的第三接口5c及蒸发器1的气体出口1b相通；独立化霜管件组合模块24的第三接口24c与干燥过滤器12的入口管304相通；独立化霜管件组合模块24的第四接口24d与干燥过滤器12的出口管305相通。

独立化霜管件组合模块24由两位两通阀10、热力膨胀阀7、除霜阀6、第一单向阀8、第二单向阀11和盘管9组成；其中，两位两通阀10一端与盘管9的外头管接口9-5相通，另一端与独立化霜管件组合模块24的第一接口24a相通；热力膨胀阀7入口与独立化霜管件组合模块24的第四接口24d相通，出口与盘管9的分液头接口9-3相通；第一单向阀8入口与独立化霜管件组合模块24的第一接口24a相通，出口与盘管9的内头管接口9-4相通；第二单向阀11的入口与盘管9的外头管接口9-5相通，出口与独立化霜管件组合模块24的第三接口24c相通；除霜阀6一端与盘管9的分液头接口9-4相通，另一端与独立化霜管件组合模块24的第二接口24b相通。

图1是根据本发明单组盘管分步除霜的热泵系统结构原理图。同理，可以根据图2说明两个或多个盘管组合同时除霜时的制冷、制热和除霜循环；同样地，图4为根据本发明单组盘管分步除霜带经济器的热泵系统结构原理图；图5为根据本发明的两组盘管同时除霜带经济器的热泵系统结构原理图。它们与图1原理相似，故说明不再重复，本领域技术人员完全可以根据对图1说明的教导，做出更多变型和修改。

同样，图7是根据本发明的两组盘管分别化霜的独立化霜管件组合模块结构图；它与图6原理相似，故说明不再重复，本领域技术人员完全可以根据对图6说明的教导，做出更多变型和修改。

通过采用本发明的盘管分步除霜的热泵系统，可以克服现有技术中的不足。

1、四通换向阀主要在制冷季节向制热季节转换或者由制热季节转换成制冷季节时才会切换，切换频率很低。

2、四通换向阀是在停机状况下，在高、低压压差比较小或没有压差的情况下，通过油泵的作用，在液压油的驱动下，进行切换。

3、为了减少吸气管压降，吸气管没有气液分离器，当然也可以设计气液分离器。

4、如果盘管中存有大量的制冷剂液体，如在冬天制冷剂可能迁移到盘管，制热模式起动时也有可能出现大量液体回到压缩机，这时，在长时间停机后，如果当时的水温符合制冷运行的要求，四通换向阀将会切换到制冷模式在运行比较短的时间后停机切换回制热。

5、盘管采用双逆流盘管，即制冷剂沿盘管厚度方向的流向与空气的流向无论在制冷还是制热模式下都是相逆的。

6、采用热气引入式除霜，可以单个V形盘管逐个除霜，也可以相邻两个或多个V形盘管或同时除霜，设计时可以根据实际情况组合，以求成本和可靠性的双赢局面。

7、除霜结束，两位两通阀10切换之前，由于一些液体存在除霜盘管中，这时，从蒸发器1(制热时实为冷凝器)来的液体将被制热供液阀门14切断，其他用作蒸发器的盘管的液体只来自除霜盘管，当除霜盘管中液体消耗接近完毕时，两位两通阀10切换，制热供液阀门14打开。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (14)

1.一种盘管分步除霜热泵系统，其包括压缩机单元(2)、四通换向阀(5)、蒸发器(1)、干燥过滤器(12)、制冷膨胀阀(15)、制冷单向阀(17)、制热供液阀门(14)、制热单向阀(13)、除霜单向阀(4)，和多组独立化霜管件组合模块(24)；其中多组独立化霜管件组合模块(24)中的任意一组或多组单独除霜，而其他组独立化霜管件组合模块(24)处于制热循环，其中四通换向阀(5)为液压驱动式四通换向阀，其中每组独立化霜管件组合模块(24)包括至少一组盘管(9)，且其中盘管(9)为双逆流盘管；

其中每组独立化霜管件组合模块(24)由两位两通阀(10)、热力膨胀阀(7)、除霜阀(6)、第一单向阀(8)、第二单向阀(11)和至少一组盘管(9)组成；其中，两位两通阀(10)一端与每组盘管(9)的外头管接口(9-5)相通，另一端与独立化霜管件组合模块(24)的第一接口(24a)相通；热力膨胀阀(7)入口与独立化霜管件组合模块(24)的第四接口(24d)相通，出口与每组盘管(9)的分液头接口(9-3)相通；第一单向阀(8)入口与独立化霜管件组合模块(24)的第一接口(24a)相通，出口与每组盘管(9)的内头管接口(9-4)相通；第二单向阀(11)的入口与每组盘管(9)的外头管接口(9-5)相通，出口与独立化霜管件组合模块(24)的第三接口(24c)相通；除霜阀(6)一端与每组盘管(9)的内头管接口(9-4)相通，另一端与独立化霜管件组合模块(24)的第二接口(24b)相通。

2.根据权利要求1所述的盘管分步除霜热泵系统，其中处于制热循环的独立化霜管件组合模块(24)所需要的制冷剂液体，至少部分来自于处于除霜循环的独立化霜管件组合模块(24)所产生的制冷剂液体。

3.根据权利要求2所述的盘管分步除霜热泵系统，其中处于制热循环的独立化霜管件组合模块(24)所需要的制冷剂液体，完全来自于处于除霜循环的独立化霜管件组合模块(24)所产生的制冷剂液体。

4.根据权利要求3所述的盘管分步除霜热泵系统，其中处于制热循环的独立化霜管件组合模块(24)所需要的制冷剂液体，在处于除霜循环的独立化霜管件组合模块(24)从除霜循环切换至制热循环前，完全来自于处于除霜循环的独立化霜管件组合模块(24)所产生的制冷剂液体。

5.根据权利要求1所述的盘管分步除霜热泵系统，其中每组盘管(9)由两个呈V形布置的盘管(9-1，9-2)组成。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的盘管分步除霜热泵系统，其中四通换向阀(5)的第一接口(5a)连接独立化霜管件组合模块(24)的第一接口(24a)；四通换向阀(5)的第二接口(5b)连接压缩机单元(2)的排气口(2b)；四通换向阀(5)的第三接口(5c)连接蒸发器(1)的气体出口(1b)；四通换向阀(5)的第四接口(5d)连接压缩机单元(2)的吸气口(2a)；

蒸发器(1)的液体出口(1a)一方面依次通过制热供液阀门(14)、制热单向阀(13)，与干燥过滤器(12)的入口管(304)相通；另一方面依次通过制冷膨胀阀(15)、制冷单向阀(17)与干燥过滤器(12)的出口管(305)相通；

每组独立化霜管件组合模块(24)的第一接口(24a)与四通换向阀(5)的第一接口(5a)相通；每组独立化霜管件组合模块(24)的第二接口(24b)通过除霜单向阀(4)与四通换向阀(5)的第三接口(5c)及蒸发器(1)的气体出口(1b)相通；每组独立化霜管件组合模块(24)的第三接口(24c)与干燥过滤器(12)的入口管(304)相通；每组独立化霜管件组合模块(24)的第四接口(24d)与干燥过滤器(12)的出口管(305)相通。

7.根据权利要求1所述的盘管分步除霜热泵系统，其中在制热循环与除霜循环，液压驱动式四通换向阀(5)使得第一接口(5a)与第四接口(5d)相通，第三接口(5c)与第二接口(5b)相通。

8.根据权利要求1所述的盘管分步除霜热泵系统，其中在制冷循环，液压驱动式四通换向阀(5)使得第一接口(5a)与第二接口(5b)相通，第四接口(5d)与第三接口(5c)相通。

9.根据权利要求1所述的盘管分步除霜热泵系统，其中在制热循环与除霜循环中，制热供液阀门(14)得电导通，来自于蒸发器(1)液体出口(1a)的制冷剂液体流入干燥过滤器(12)，然后流入盘管(9)；制冷剂液体在盘管(9)中蒸发产生的气体经由两位两通阀(10)、四通换向阀(5)流入压缩机单元(2)的吸气口(2a)。

10.根据权利要求9所述的盘管分步除霜热泵系统，其中需要除霜的盘管(9)的除霜阀(6)得电导通，两位两通阀(10)关闭，来自蒸发器(1)气体出口(1b)的气体通过除霜单向阀(4)、除霜阀(6),进入需要除霜的盘管(9)，并在其中形成制冷剂液体，该制冷剂液体经由第二单向阀(11)流入干燥过滤器(12)。

11.根据权利要求10所述的盘管分步除霜热泵系统，其中处于除霜循环的盘管(9)从除霜循环切换至制热循环前，关闭制热供液阀门(14)，处于制热循环的盘管(9)所需要的制冷剂液体，完全来自于处于除霜循环的盘管(9)所产生的制冷剂液体。

12.根据权利要求8所述的盘管分步除霜热泵系统，其中两位两通阀(10)由先导式电磁主阀代替。

13.根据权利要求1所述的盘管分步除霜热泵系统，其中压缩机单元(2)包括一个或多个压缩机。

14.根据权利要求13所述的盘管分步除霜热泵系统，当压缩机单元(2)包括多个压缩机时，这些压缩机串联或并联。