CN208504795U - 无霜空气源热泵机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无霜空气源热泵机组，包括蒸发器E，蒸发器E包括若干个铜管组和若干块翅片，每个铜管组包括阵列布置的若干根换热铜管，各个铜管组内的每根换热铜管都穿过翅片，翅片上涂有可防结露、防结霜的喷涂剂。有益效果：当热泵机组在低温环境下制热时，蒸发器需要从外部环境吸热，外部环境中的水蒸气接触到相对低温的蒸发器会在翅片上凝结成水珠，喷涂剂可使水珠迅速滑落，可防止水珠进一步降温形成霜，其防结霜性能好，使蒸发器可始终保持良好的换热性能，可提高热泵机组的可靠性，其结构简单、制造成本低、维护方便且安全节能。本实用新型涉及制冷暖通设备。

Description

无霜空气源热泵机组

技术领域

本实用新型涉及制冷暖通设备，特别涉及无霜空气源热泵机组。

背景技术

空气源热泵机组包括蒸发器和冷凝器，在低温环境中制热时，空气源热泵机组的室外换热器容易结霜，结霜后工作效率降低且有可能导致空气源热泵机组无法正常工作。

现有技术中，空气源热泵机组除霜一般采用电热除霜技术，在蒸发器上设置电热装置，利用通电产生的热量来融化吸附在蒸发器上的冰霜，其技术缺陷在于：能耗高、制造成本高且可靠性低，其结构复杂，不便于安装维修。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无霜空气源热泵机组，其蒸发器翅片上设有可防结露、防结霜的喷涂剂，可防止蒸发器结霜并保证其热交换效率，其结构简单、可靠性高、维护方便且安全节能。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种无霜空气源热泵机组，包括蒸发器E，蒸发器E包括若干个铜管组和若干块翅片，每个铜管组包括阵列布置的若干根换热铜管，各个铜管组内的每根换热铜管都穿过翅片，翅片上涂有可防结露、防结霜的喷涂剂。

作为改进，翅片的材质为铝或铝合金，翅片上设有若干通孔，换热铜管穿过通孔并与翅片接触。

作为改进，翅片的两面涂有喷涂剂，喷涂剂的厚度为0.05-0.15mm。

作为改进，各个翅片沿换热铜管的长度方向阵列，相邻翅片之间的距离不小于3mm。

作为改进，铜管组内的各根换热铜管首尾相接并连成一条连贯的换热管道。

作为改进，换热铜管弯曲并使蒸发器E形成换热风道，换热风道贯穿蒸发器E的两端。

作为改进，铜管组内靠近换热风道内侧的换热铜管定义为内侧铜管，铜管组内远离换热风道内侧的换热铜管定义为外侧铜管，同一个铜管组内的不同内侧铜管的端部之间设有第一连接管，同一个铜管组内的内侧铜管与外侧铜管之间设有第二连接管。

作为改进，换热管道的两个端口分别定义为第一端口和第二端口，第一端口设在第一连接管的一侧，第二端口设在第一连接管与第二连接管之间。

有益效果：当热泵机组在低温环境下制热时，蒸发器需要从外部环境吸热，外部环境中的水蒸气接触到相对低温的蒸发器会在翅片上凝结成水珠，喷涂剂可使水珠迅速滑落，可防止水珠进一步降温形成霜，其防结霜性能好，使蒸发器可始终保持良好的换热性能，可提高热泵机组的可靠性，其结构简单、制造成本低、维护方便且安全节能。第二端口设在第一连接管与第二连接管之间，有利于增大不同换热铜管之间的温差，提升换热效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的压缩机A的接口示意图；

图3为本实用新型实施例的四通换向阀B的接口示意图；

图4为本实用新型实施例的经济器C的接口示意图；

图5为本实用新型实施例的单向阀组件D的接口示意图；

图6为本实用新型实施例的蒸发器E的接口示意图；

图7为本实用新型实施例的冷凝器F的接口示意图；

图8为本实用新型实施例的蒸发器E结构示意图；

图9为本实用新型实施例的图8的俯视图；

图10为本实用新型实施例的翅片的结构示意图；

图11为本实用新型实施例的图8的U局部放大图；

实施例与说明书附图涉及的名词与标号包括：铜管组1、翅片2、换热铜管3、通孔4、换热风道5、内侧铜管6、外侧铜管7、第一连接管8、第二连接管9、第一端口10、第二端口11。

具体实施方式

参照图1至7,一种无霜空气源热泵机组，包括具有低温增焓功能的压缩机A、四通换向阀B、经济器C、单向阀组件D、蒸发器E、冷凝器F和中央控制单元，压缩机A包括排气口A1、第一回气口A2和第二回气口A3，四通换向阀B包括B1、B2、B3和B4四个接口，经济器C包括C1、C2、C3和C4四个接口，单向阀组件D包括第一单向阀Da、第二单向阀Db、第三单向阀Dc和第四单向阀Dd，第一单向阀Da的出液口与第四单向阀Dd的出液口连接并形成D1接口，第一单向阀Da的进液口与第二单向阀Db的出液口连接并形成D2接口，第三单向阀Dc的出液口与第四单向阀Dd的进液口连接并形成D3接口，第二单向阀Db的进液口与第三单向阀Dc的进液口连接并形成D4接口，蒸发器E包括若干组铜管，每组铜管的一端并联且形成E1接口，每组铜管的另一端并联且形成E2接口，冷凝器F包括分别用于制冷剂进出F1接口和F2接口，冷凝器F还包括分别用于水流进出的F3接口和F4接口。

为了实现低温增焓和直流变频，压缩机A的排气口A1与B4接口连接，第一回气口A2与B2接口连接，第二回气口A3与经济器C的C1接口连接；四通换向阀B的B1接口与E1接口连接，B3接口与F1接口连接；经济器C的C2接口与单向阀组件D的D1接口连接，C3接口分别与C4接口和D4接口连接；单向阀组件D的D2接口与F2接口连接，D3接口与E2接口连接；冷凝器F的F3接口为冷水进入口，F4接口为热水输出口。无霜空气源热泵机组包括设在A2接口与B2接口之间的气液分离器G。从冷凝器出来以后的气液混合的制冷剂经过经济器C后，在进入第一电子膨胀阀J和第二电子膨胀阀K前可进行二次换热，既能增加进入蒸发器制冷剂的焓值，又能增加压缩机的回气量，可通过提高压缩机做的有用功来提高其能效系数。

本实施例中压缩机A的型号为WHP15600AEDPC9LU，属于涡旋压缩机，其设计采用喷气增焓技术，可优化中压段冷媒喷射过程，其工作原理是通过中间压力孔吸入一部分中间压力的气体，与经过部分压缩的冷媒混合再压缩，以单台压缩机实现两级压缩，可增加冷凝器中的制冷剂流量并加大主循环回路的焓差，从而提高压缩机的效率。压缩机A具有变频功能，可在低温环境下提高回水频率，结合低温增焓功能，可增加机组的制热量。

本实施例中四通换向阀B的型号为SHF-20A-46，经济器C的型号为B22-14，蒸发器E的规格为10进10出的φ7.94管。

为了防止制冷剂中的杂质影响热泵机组正常工作，无霜空气源热泵机组包括设在D1接口与C2接口之间的储液罐H和过滤器I。

为了便于检验和维护热泵机组，无霜空气源热泵机组包括设在储液罐H和过滤器I之间的第一检验阀L1、设在B2接口与气液分离器G之间的第二检验阀L2和设在C1接口上的第三检验阀L3。本实施例中储液罐I的型号为TK-06，气液分离器的规格为2-φ19。本实施例中第一检验阀L1、第二检验阀L2和第三检验阀L3的规格为φ6.35。

为了可实时监控热泵机组各处的压力状态，无霜空气源热泵机组包括设在B2接口上的第一气压表M1和设在A1接口上的第二气压表M2。本实施例中第一气压表M1为低压表，第二气压表M2为高压表。

为了可实时调整第一电子膨胀阀J和第二电子膨胀阀K的开度，无霜空气源热泵机组包括设在C3接口与C4接口之间的第一电子膨胀阀J和设在C3接口与D4接口之间的第二电子膨胀阀K，第一电子膨胀阀J和第二电子膨胀阀K分别与中央控制单元连接。本实施例中第一电子膨胀阀J的型号为DPF-1.3，第二电子膨胀阀K的型号为DPF-2.2。

为了可实时调整热泵机组各处的压力并使其保持在预设的状态，无霜空气源热泵机组包括设在A1接口上的第一压力控制器P1和设在A2接口上的第二压力控制器P2，第一压力控制器P1和第二压力控制器P2分别与中央控制单元连接。本实施例中第一压力控制器P1的型号为YK4.2/3.6，第二压力控制器的型号为YK0.25/0.12。

为了可实时监测热泵机组各处的温度，蒸发器E上设有第一测温探头N1，E2接口上设有第二测温探头N2，B2接口上设有第三测温探头N3，C1接口上设有第四测温探头N4，C4接口上设有第五测温探头N5，B4接口上设有第六测温探头N6，F2接口上设有第七测温探头N7，F4接口上设有第八测温探头N8，F3接口上设有第九测温探头N9，第一测温探头N1、第二测温探头N2、第三测温探头N3、第四测温探头N4、第五测温探头N5、第六测温探头N6、第七测温探头N7、第八测温探头N8和第九测温探头N9分别与中央控制单元连接。

为了提高四通换向阀B的可靠性，四通换向阀B包括膜片式滑块，膜片式滑块的材料为耐热130℃以上的耐热材料。

本实用新型提出的无霜空气源热泵机组可在低温环境实现高效制热。依靠压缩机A的二次压缩，可将蒸发器E内的制冷剂在经济器C内进行二次换热，使进入蒸发器内的制冷剂温度降低且焓值升高,可提高热泵机组在低温环境下的制热能力和能效系数。中央控制单元可根据温度探头检测到的环境温度与水温动态调整压缩机A的工作频率并调整第一电子膨胀阀J和第二电子膨胀阀K的开度，以增加机组制热量。

参照图8至11，蒸发器E包括若干个铜管组1和若干块翅片2，每个铜管组1包括阵列布置的若干根换热铜管3，各个铜管组1内的每根换热铜管3都穿过翅片2。

为了防止蒸发器E结霜，翅片2上涂有可防结露、防结霜的喷涂剂。当热泵机组在低温环境下制热时，蒸发器需要从外部环境吸热，外部环境中的水蒸气接触到相对低温的蒸发器会在翅片2上凝结成水珠，喷涂剂可使水珠迅速滑落，可防止水珠进一步降温形成霜，其防结霜性能好，使蒸发器可始终保持良好的换热性能，可提高热泵机组的可靠性，其结构简单、制造成本低、维护方便且安全节能。

为了提高蒸发器的换热效率并防止换热铜管3在电化学腐蚀中首先损坏，

翅片2的材质为铝或铝合金，翅片2上设有若干通孔4，换热铜管3穿过通孔4并与翅片2接触。铝材质的翅片2换热效率高，其作为换热铜管3的牺牲阳极，可防止换热铜管3在电化学腐蚀中首先损坏，有利于提高换热铜管3的使用寿命。

为了进一步防止蒸发器E结霜，翅片2的两面涂有喷涂剂，喷涂剂的厚度为0.05-0.15mm。本实施例中优选的喷涂剂厚度为0.1mm。喷涂剂厚度过大可降低翅片2的换热效率，喷涂剂厚度过小则防结霜效果较差，当喷涂剂厚度为0.1mm时，翅片2既具有较高的换热效率，有具有较好的防结霜效果。

为了进一步提高蒸发器E的换热效率，各个翅片2沿换热铜管3的长度方向阵列，相邻翅片2之间的距离P不小于3mm。增大翅片2间距P有利于时翅片2间的空气流动，可提高换热效率，但翅片2间距P过大则在同等空间内翅片2的数量过少，会减少其有效换热面积，本实施例优选的翅片2间距P为3mm。

为了使冷媒可连续通过各根换热铜管3，铜管组1内的各根换热铜管3首尾相接并连成一条连贯的换热管道。

为了更进一步提高蒸发器E的换热效率，换热铜管3弯曲并使蒸发器E形成换热风道5，换热风道5贯穿蒸发器E的两端。参照图8至9，Q方向的气流通过换热风道5，可提高蒸发器E的换热效率。S、R和T方向的气流分别穿过换热翅片2之间的间隙并进出换热风道5，有利于提高换热器E的换热效率。

为了再进一步提高蒸发器E的换热效率，铜管组1内靠近换热风道5内侧的换热铜管3定义为内侧铜管6，铜管组1内远离换热风道5内侧的换热铜管3定义为外侧铜管7，同一个铜管组1内的不同内侧铜管6的端部之间设有第一连接管8，同一个铜管组1内的内侧铜管6与外侧铜管7之间设有第二连接管9。换热管道的两个端口分别定义为第一端口10和第二端口11，第一端口10设在第一连接管8的一侧，第二端口11设在第一连接管8与第二连接管9之间。参照图11，本实施例中的铜管组1包括设在第一端口10和第二端口11之间的两个第一连接管8和设在第二端口11下侧的第二连接管9，冷媒从第一端口10流进换热管道，首先流经两个第一连接管8，再流经第二连接管9，最后从第二端口11流出。第二端口11设在第一连接管8与第二连接管9之间，有利于增大不同换热铜管3之间的温差，提升换热效率。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种无霜空气源热泵机组，其特征在于：包括蒸发器E，蒸发器E包括若干个铜管组和若干块翅片，每个铜管组包括阵列布置的若干根换热铜管，各个铜管组内的每根换热铜管都穿过所述翅片，翅片上涂有可防结露、防结霜的喷涂剂。

2.根据权利要求1所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：所述翅片的材质为铝或铝合金，翅片上设有若干通孔，所述换热铜管穿过通孔并与翅片接触。

3.根据权利要求1所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：所述翅片的两面涂有所述喷涂剂，喷涂剂的厚度为0.05-0.15mm。

4.根据权利要求1所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：各个所述翅片沿所述换热铜管的长度方向阵列，相邻翅片之间的距离不小于3mm。

5.根据权利要求1所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：所述铜管组内的各根换热铜管首尾相接并连成一条连贯的换热管道。

6.根据权利要求5所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：所述换热铜管弯曲并使蒸发器E形成换热风道，换热风道贯穿蒸发器E的两端。

7.根据权利要求6所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：所述铜管组内靠近所述换热风道内侧的换热铜管定义为内侧铜管，铜管组内远离换热风道内侧的换热铜管定义为外侧铜管，同一个铜管组内的不同内侧铜管的端部之间设有第一连接管，同一个铜管组内的内侧铜管与外侧铜管之间设有第二连接管。

8.根据权利要求7所述的无霜空气源热泵机组，其特征在于：所述换热管道的两个端口分别定义为第一端口和第二端口，第一端口设在第一连接管的一侧，第二端口设在第一连接管与第二连接管之间。