CN109028653A - 风冷式热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风冷式热泵机组，其包括通过管道循环连接的压缩机、冷凝器、降压部件以及蒸发器，蒸发器的盘管盘绕设置在一热泵水箱内壁，其中压缩机的外壁上密封套装有一集热水腔，冷凝器的外侧设有第一热交换器，第一热交换器的输入端口与输出端口分别通过连接管道与集热水腔的出水口、进水口相连接，且集热水腔的出水口与第一热交换器输入端口的连接管道上设有启闭阀门，另外冷凝器上设有第一温度传感器，第一温度传感器的感应端紧贴冷凝器的管壁设置；从而通过集热水腔收集压缩机释放的热量，并将集热水腔吸收热量传递至第一热交换器中，再由第一热交换器为冷凝器传导热量，通过压缩机自提产生的热量对冷凝器进行融霜融冰的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度调节系统，具体涉及一种风冷式热泵机组。
背景技术
热泵技术及热泵技术指导下的热泵机组的应用近10年在我国得到了极大的发展，因热泵机组制热速度快，电能转换为热能效率高及能够吸收大气的热能，成为人们认知的热能倍增器。尤其是风冷式热泵机组因机组安装方便，结构简单，不需要安装水冷冷却设备，因而应用量更广。
但风冷式热泵机组在冬季室外气温0-5度左右，湿度在80％左右机组室外冷凝器结霜严重，有时冷凝器在此温度下出现冷凝器整体结冰现象发生，造成机组制热效率低下甚至出现机组不能运行状况出现。针对上述情况，现在一般采用安装四通换向阀或在冷凝器上安装发热丝的方式进行除霜，但上述2种方案都存在一些问题，主要如下：
(1)采用四通换向阀进行换向除霜，存在将水箱的温度(空气源热泵应用方式)或是室内(空调热泵机组)的温度降低的现象发生。
(2)人在室内时，如果出现机组换向现象，则机组向室内输送冷风，造成人的舒适型感官下降。
(3)如果采用发热丝进行除霜，则机组消耗的电能更高。
(4)机组运行中，需频繁的换向进行除霜，造成制热同除霜交替进行，室外温度越低，机组换向越加频繁，形成恶性循环，机组效率更低，电能消耗增加。
因此亟待研发一种既能够解决冷凝器结霜严重的问题，亦能够避免上述问题的风冷式热泵机组。
发明内融
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种风冷式热泵机组，解决现有技术中冷凝器结霜严重、而另路分压产生热量消耗电能的问题，以及机组换向使感官舒适度减低的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种风冷式热泵机组，其包括通过管道循环连接的压缩机、冷凝器、降压部件以及蒸发器，所述蒸发器的盘管盘绕设置在一热泵水箱内壁，其中，所述压缩机的外壁上密封套装有一集热水腔，所述冷凝器的外侧设有第一热交换器，所述第一热交换器的输入端口与输出端口分别通过连接管道与所述集热水腔的出水口、进水口相连接，且所述集热水腔的出水口与第一热交换器输入端口的连接管道上设有启闭阀门，另外，所述冷凝器上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器的感应端紧贴冷凝器的管壁设置。
优选的，所述热泵水箱的内壁还盘绕有第二热交换器，所述集热水腔的出水口通过分支管路分别与第一热交换器的输入端口和第二热交换器的输入端口相连接，所述第一热交换器的输出端口和第二热交换器的输出端口通过连接管路汇集至集热水腔的进水管道上，并与集热水腔的进水口相连接。
优选的，所述集热水腔的出水口与第一热交换器的输入端口连接的分支管路上设有第一阀门；所述集热水腔的出水口与第二热交换器的输入端口连接的分支管路上设有第二阀门；所述第一阀门和第二阀门同时与一控制模块电性连接，由控制模块分别控制第一阀门和第二阀门的启闭。
优选的，所述热泵水箱中设有第二温度传感器，所述第二温度传感器的感应端伸入热泵水箱的水体中设置。
优选的，所述集热水腔中设有第三温度传感器，所述第三温度传感器的感应端伸入集热水腔的水体中设置。
优选的，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均与所述控制模块电性连接，通过控制模块控制控制第一阀门和第二阀门的启闭。
优选的，所述集热水腔的进水管道上设有循环水泵，所述循环水泵与所述控制模块电性连接，
优选的，所述第一热交换器包括紧贴冷却器的盘管设置、并沿冷凝器的盘管盘绕方向盘绕设置的第一热交换盘管。
优选的，所述第一热交换盘管交替间隔设置在冷凝器的盘管之间。
优选的，所述第二热交换器包括盘绕于热泵水箱内壁的第二热交换盘管。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明所述风冷式热泵机组在所述压缩机的外壁上设计一密封套装的集热水腔，在所述冷凝器的外侧设计第一热交换器，并使所述第一热交换器的输入端口与输出端口分别通过连接管道与所述集热水腔的出水口、进水口相连接，从而通过集热水腔收集压缩机释放的热量，并将集热水腔吸收热量传递至第一热交换器中，再由第一热交换器为冷凝器传导热量，实现对冷凝器进行融霜融冰的目的，通过压缩机自提产生的热量对冷凝器进行融霜融冰，解决现有技术中冷凝器结霜严重、而另路分压产生热量消耗电能的问题，以及机组换向使感官舒适度减低的弊端。另外通过在集热水腔与第一热交换器之间的连接管道上设有启闭阀门以及在所述冷凝器上设有第一温度传感器，以根据第一温度传感器检测的温度控制阀门的启闭，进一步实现对冷凝器融霜融冰的精准控制。
附图说明
图1是本发明所述风冷式热泵机组的结构原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种风冷式热泵机组，其包括通过管道循环连接的压缩机2、冷凝器1、降压部件4以及蒸发器3，所述蒸发器3的盘管盘绕设置在一热泵水箱5内壁，其中，所述压缩机2的外壁上密封套装有一集热水腔21，所述冷凝器1的外侧设有第一热交换器11，所述第一热交换器11的输入端口与输出端口分别通过连接管道与所述集热水腔21的出水口、进水口相连接，且所述集热水腔21的出水口与第一热交换器11输入端口的连接管道上设有启闭阀门，另外，所述冷凝器1上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器的感应端紧贴冷凝器1的管壁设置。
实施例1：
为了解决现有技术中冷凝器1结霜严重、而另路分压产生热量消耗电能的问题，以及机组换向使感官舒适度减低的技术问题，本发明的实施例1提供了一种风冷式热泵机组，如图1所示，其包括通过管道循环连接的压缩机2、冷凝器1、降压部件4以及蒸发器3，所述蒸发器3的盘管盘绕设置在一热泵水箱5内壁，所述降压部件4具体为毛细管。
其中，所述压缩机2的外壁上密封套装有一集热水腔21，用于收集压缩机2释放的热量，所述集热水腔21中设有第三温度传感器22，所述第三温度传感器22的感应端伸入集热水腔21的水体中设置。所述冷凝器1上设有第一温度传感器12，所述第一温度传感器的感应端紧贴冷凝器1的管壁设置；另外，所述冷凝器1的外侧设有与集热水腔21连通的第一热交换器11，从而将集热水腔21吸收热量传递至第一热交换器11中，通过第一热交换器11为冷凝器1传导热量。所述第一热交换器11为紧贴冷却器的盘管设置、并沿冷凝器1的盘管盘绕方向盘绕设置的第一热交换盘管，且所述第一热交换盘管交替间隔设置在冷凝器1的盘管之间。具体的，所述冷凝器1包括上下平行盘绕排列设置的铜管，其中，间隔排列的铜管依次首尾连通设置形成两条独立的盘管，其中一条为冷凝盘管，另一条为第一热交换盘管。
所述热泵水箱5中设有第二温度传感器51，所述第二温度传感器51的感应端伸入热泵水箱5的水体中设置；同时，所述热泵水箱5的内壁还盘绕有第二热交换器52，所述第二热交换器52为盘绕于热泵水箱5内壁的第二热交换盘管；所述集热水腔21的出水口通过分支管路分别与第一热交换器11的输入端口和第二热交换器52的输入端口相连接，所述第一热交换器11的输出端口和第二热交换器52的输出端口通过连接管路汇集至集热水腔21的进水管道上，并与集热水腔21的进水口相连接。
所述集热水腔21的出水口与第一热交换器11的输入端口连接的分支管路上设有第一阀门13；所述集热水腔21的出水口与第二热交换器52的输入端口连接的分支管路上设有第二阀门53；所述集热水腔21的进水管道上设有循环水泵23。
当工作人员通过第一温度传感器的数显窗口观察到冷凝器1上安装的第一温度传感器检测到冷凝器1表面的温度低于6度时，则打开第一阀门13，关闭第二阀门53，并开启循环水泵23工作，则集热水腔21中的热水通过循环水泵23和第一阀门13进入冷凝器1上的第一热交换管道中，用于对冷凝器1进行融霜融冰作用，直至第一温度传感器检测到冷凝器1表面的温度达到15度时，关闭第一阀门13，融霜结束，打开第二阀门53，使热量向热泵水箱5输送。
当工作人员观察到第一温度传感器检测到冷凝器1表面的温度超过15度以上，则打开第二阀门53，关闭第一阀门13，并开启循环水泵23工作，则集热水腔21中的热水通过循环水泵23和第二阀门53形成的通路将热量输送至热泵水箱5中的第二热交换器52中，用于热泵水箱5增温作用。
当工作人员观察到安装在热泵水箱5中的第二温度传感器51检测的温度高于安装在集热水腔21内第三温度传感器22检测的温度时，则关闭循环水泵23，防止热泵水箱5内的热量反向流向集热水腔21中，造成压缩机2散热。
为使本发明所述风冷式热泵机组形成智能化控制，则可以将所述第一温度传感器、第二温度传感器51、第三温度传感器22均与一控制模块的控制输入端电性连接，所述第一阀门13和第二阀门53以及循环水泵23同时与所述控制模块的控制输出端电性连接，所述第一温度传感器、第二温度传感器51、第三温度传感器22通过控制模块控制第一阀门13、第二阀门53的启闭，以及循环水泵23是否工作。
则当第一温度传感器检测到冷凝器1表面的温度低于6度时，由控制模块控制打开第一阀门13，关闭第二阀门53，并开启循环水泵23工作，则集热水腔21中的热水通过循环水泵23和第一阀门13进入冷凝器1上的第一热交换管道中，用于对冷凝器1进行融霜融冰作用，直至第一温度传感器检测到冷凝器1表面的温度达到15度时，控制模块控制关闭第一阀门13，融霜结束，打开第二阀门53，使热量向热泵水箱5输送。
当第一温度传感器检测到冷凝器1表面的温度超过6度以上，则控制模块控制打开第二阀门53，关闭第一阀门13，并开启循环水泵23工作，则集热水腔21中的热水通过循环水泵23和第二阀门53形成的通路将热量输送至热泵水箱5中的第二热交换器52中，用于热泵水箱5增温作用。
当控制模块接收到的第二温度传感器51检测的温度高于第三温度传感器22检测的温度时，则控制模块控制关闭循环水泵23，防止热泵水箱5内的热量反向流向集热水腔21中，造成压缩机2散热。
本发明所述风冷式热泵机组，其在所述压缩机2的外壁上设计一密封套装的集热水腔21，在所述冷凝器1的外侧设计第一热交换器11，并使所述第一热交换器11的输入端口与输出端口分别通过连接管道与所述集热水腔21的出水口、进水口相连接，从而通过集热水腔21收集压缩机2释放的热量，并将集热水腔21吸收热量传递至第一热交换器11中，再由第一热交换器11为冷凝器1传导热量，实现对冷凝器1进行融霜融冰的目的，通过压缩机2自提产生的热量对冷凝器1进行融霜融冰，解决现有技术中冷凝器1结霜严重、而另路分压产生热量消耗电能的问题，以及机组换向使感官舒适度减低的弊端。另外通过在集热水腔21与第一热交换器11之间的连接管道上设有启闭阀门以及在所述冷凝器1上设有第一温度传感器，以根据第一温度传感器检测的温度控制阀门的启闭，进一步实现对冷凝器1融霜融冰的精准控制。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种风冷式热泵机组，其特征在于，包括通过管道循环连接的压缩机、冷凝器、降压部件以及蒸发器，所述蒸发器的盘管盘绕设置在一热泵水箱内壁，其中，所述压缩机的外壁上密封套装有一集热水腔，所述冷凝器的外侧设有第一热交换器，所述第一热交换器的输入端口与输出端口分别通过连接管道与所述集热水腔的出水口、进水口相连接，且所述集热水腔的出水口与第一热交换器输入端口的连接管道上设有启闭阀门，另外，所述冷凝器上设有第一温度传感器，所述第一温度传感器的感应端紧贴冷凝器的管壁设置。
2.根据权利要求1所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述热泵水箱的内壁还盘绕有第二热交换器，所述集热水腔的出水口通过分支管路分别与第一热交换器的输入端口和第二热交换器的输入端口相连接，所述第一热交换器的输出端口和第二热交换器的输出端口通过连接管路汇集至集热水腔的进水管道上，并与集热水腔的进水口相连接。
3.根据权利要求2所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述集热水腔的出水口与第一热交换器的输入端口连接的分支管路上设有第一阀门；所述集热水腔的出水口与第二热交换器的输入端口连接的分支管路上设有第二阀门；所述第一阀门和第二阀门同时与一控制模块电性连接，由控制模块分别控制第一阀门和第二阀门的启闭。
4.根据权利要求3所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述热泵水箱中设有第二温度传感器，所述第二温度传感器的感应端伸入热泵水箱的水体中设置。
5.根据权利要求4所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述集热水腔中设有第三温度传感器，所述第三温度传感器的感应端伸入集热水腔的水体中设置。
6.根据权利要求5所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均与所述控制模块电性连接，通过控制模块控制控制第一阀门和第二阀门的启闭。
7.根据权利要求2所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述集热水腔的进水管道上设有循环水泵，所述循环水泵与所述控制模块电性连接。
8.根据权利要求1所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述第一热交换器包括紧贴冷却器的盘管设置、并沿冷凝器的盘管盘绕方向盘绕设置的第一热交换盘管。
9.根据权利要求8所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述第一热交换盘管交替间隔设置在冷凝器的盘管之间。
10.根据权利要求2所述的风冷式热泵机组，其特征在于，所述第二热交换器包括盘绕于热泵水箱内壁的第二热交换盘管。
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