CN209295497U - 一种用于翅片换热器的机械除霜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于翅片换热器的机械除霜装置，包括翅片梳齿装置，所述翅片梳齿装置包括固定在室外机外表面的齿条、梳齿支撑件、驱动机构和滑座，所述齿条侧面设有滑槽，所述梳齿支撑件设有若干嵌入翅片换热器翅片间隙中的梳齿，梳齿支撑件两端依次安装有齿轮和滑座，所述齿轮与齿条啮合连接，所述驱动机构与梳齿支撑件任意一端的齿轮连接，所述滑座的一端可滑动地嵌接于滑槽。本实用新型通过驱动机构使齿轮沿着齿条向上运动，又依靠重力使齿轮沿着齿条向下运动，从而带动嵌入翅片间隙的梳齿上下运动，梳齿在运动的过程中将换热管及翅片上的霜层刮除，以实现减少霜层厚度，进而达到除霜时间缩短和降低能耗的目的。

Description

一种用于翅片换热器的机械除霜装置

技术领域

本实用新型涉及翅片换热器技术领域，尤其涉及一种机械除霜装置。

背景技术

为减少冬季采暖时所造成的空气污染，国家大力推广“煤改电”，空气源热泵作为一种高效、清洁的采暖设备被广泛应用。空气源热泵是从外部低温环境中吸取热量，然后将热量释放到室内高温环境中，以维持室内温度在20℃左右，提供舒适的居住环境。空气源热泵是通过室外机来吸取热量的，当室外机换热器表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，就会出现结霜现象。霜层的出现增加了空气与制冷剂之间的换热热阻，使换热器的换热性能降低，并使制冷剂的蒸发温度降低，从而降低了热泵系统的制热性能，甚至会影响到热泵的正常运行。因此需要通过除霜来维持热泵的制热性能和正常运行。

目前，常用的空气源热泵的除霜方式有逆循环除霜、热气旁通除霜、电加热辅助除霜等，这些方法都是通过将压缩机排气通入室外机翅片换热器中以提高换热器表面的温度，达到融霜的目的，但是如果霜层较厚，则热泵系统中的热量长时间用于融霜，室内环境得不到热量补充会产生波动，不仅影响室内舒适性，而且系统能耗较大。

因此，如何减少室外机翅片换热器霜层厚度和除霜时间，维持室内舒适性和降低能耗是亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种结构紧凑，可快速、有效去除霜层，减少霜层积累的机械除霜装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种用于翅片换热器的机械除霜装置，包括翅片梳齿装置，所述翅片梳齿装置包括固定在室外机外表面的齿条、梳齿支撑件、驱动机构和滑座，所述齿条侧面设有滑槽，所述梳齿支撑件设有若干嵌入翅片换热器翅片间隙中的梳齿，梳齿支撑件两端依次安装有齿轮和滑座，所述齿轮与齿条啮合连接，所述驱动机构与梳齿支撑件任意一端的齿轮连接，所述滑座的一端可滑动地嵌接于滑槽。

作为上述技术方案的改进，所述梳齿是由塑料制成的细长柱体。

作为上述技术方案的改进，所述梳齿支撑件内表面与翅片换热器外表面相匹配。

作为上述技术方案的改进，所述室外机上设有温湿度传感器。

作为上述技术方案的改进，所述滑座为L形支撑件，所述L形支撑件的一端设有滚轮，所述滚轮与滑槽内壁接触。

作为上述技术方案的改进，所述驱动机构为电机。

本实用新型的有益效果有：

本实用新型通过驱动机构使齿轮沿着齿条向上运动，又依靠重力使齿轮沿着齿条向下运动，从而带动嵌入翅片间隙的梳齿上下运动，梳齿在运动的过程中将换热管及翅片上的霜层刮除，以实现减少霜层厚度，防止霜层积累的目的，进而达到除霜时间缩短、减少室内温度大幅波动、维持室内舒适性和降低能耗的目的。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是本实用新型实施例与室外机的配合示意图；

图2是本实用新型实施例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的滑座结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，一种用于翅片换热器的机械除霜装置，包括翅片梳齿装置3，所述翅片梳齿装置3包括固定在室外机1外表面的齿条31、梳齿支撑件32、驱动机构33和滑座34，所述齿条31侧面设有滑槽311，所述梳齿支撑件32设有若干嵌入翅片换热器2翅片间隙中的梳齿321，梳齿支撑件32两端依次安装有齿轮35和滑座34，所述齿轮35与齿条31啮合连接，所述驱动机构33与梳齿支撑件32任意一端的齿轮35连接，所述滑座34的一端可滑动地嵌接于滑槽311。需要说明的是，室外机1是空气源热泵系统中用以吸收低温环境热量的设备，与其相对应的是向室内释放热量的室内机，室外机1安装有翅片换热器2，翅片换热器2是由若干片翅片按照一定的排列密度套在换热管上然后通过胀接而成，翅片与换热管紧密贴合以增强换热效果，而且翅片与翅片之间具有间隙，以便空气流通增强换热效果。齿条31固定在室外机1外表面，滑座34的一端可滑动地嵌接于设在齿条31侧面的滑槽311，滑座34的另一端安装在梳齿支撑件32，因此梳齿支撑件32和驱动机构33通过滑座34可活动地与齿条31连接，当驱动机构33没有工作时，在重力作用下，梳齿支撑件32和驱动机构33通过滑座34下滑至齿条31底部，以免影响非除霜时段的空气流通，同时也防止梳齿321在静止过程中被霜层冻结而影响本装置工作。

具体地说，当翅片换热器2表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，就会出现结霜现象。因此，当检测元件检测到翅片换热器2表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，控制系统向本装置发出启动信号，驱动机构33开始启动，由驱动机构33驱动齿轮35转动，从而使齿轮35沿着齿条31向上运动，进而带动梳齿支撑件32向上运动，在梳齿支撑件32向上运动的过程中，安装在梳齿支撑件32上的梳齿321将换热管和翅片上的霜层挂掉。当滑座34到达滑槽311的顶端时，驱动机构33停止运转，在重力作用下，梳齿支撑件32和驱动机构33下滑，在梳齿支撑件32下滑过程中，安装在梳齿支撑件32上的梳齿321将换热管和翅片上的霜层挂掉，在这过程中，驱动机构33没有消耗电能，能耗低。当滑座34到达滑槽311的底端时，驱动机构33开始启动，带动梳齿支撑件32向上运动。通过梳齿支撑件32上下往复运动，及时将霜层除掉，防止霜层累积。

当热泵系统执行除霜程序时，由于霜层较薄，因此，除霜时间大幅缩短，减少了室内温度大幅波动，从而维持室内舒适性和降低能耗。需要说明的是，热泵系统执行除霜程序时，本装置停止工作，当热泵系统结束除霜程序时，本装置开始工作。在热泵系统除霜结束后，换热管和翅片上会残留有水珠，梳齿321在上下运动中会将这些残留的水珠刮走，防止水珠再次结冰，有利于减少霜层厚度。

为了梳齿在刮霜过程中不伤及换热管和翅片，在本实施例中，所述梳齿321是由塑料制成的细长柱体。为了提高换热效果，换热管和翅片均由金属制成，而塑料的硬度小于金属的硬度，而且细长柱体具有一定韧性，遇到阻挡时能够变形，所以塑料制成的梳齿321不会刮伤换热管和翅片表面。

对于空气源热泵系统的翅片换热器来说，其外形有L形，也有平板形，为了使增强除霜效果，在本实施例中，所述梳齿支撑件32内表面与翅片换热器2外表面相匹配。也就是说，梳齿321能够覆盖所有翅片间隙，确保能够除掉每一处霜层，保证除霜效果，同时梳齿支撑件32内表面与翅片换热器2外表面相匹配也有利于本装置安装在室外机或换热器上。

为进一步优化本装置的工作时段，降低能耗，在本实施例中，室外机1上设有温湿度传感器。一般来说，当室外空气的相对湿度小于50％时，则很少结霜。室外空气温度低于-5℃时，空气中的绝对含湿量较小，结霜减少。此时由于霜层浅，因此依靠常规的除霜方法如逆循环除霜、热气旁通除霜、电加热辅助除霜等进行除霜的时间不长，不会造成室内温度大幅波动。当环境温度在+4～-4℃之间且相对湿度大于85％的范围内，结霜最为严重，并且湿度越大，结霜越多，每日化霜次数最多。因此，本装置室外机1上还设有温湿度传感器，通过温湿度传感器检测环境温度和湿度，当环境温度在+4～-4℃之间且相对湿度大于85％的范围内，并且翅片换热器2表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，本装置开始进入工作模式；否则，本装置处于待机模式，从而缩短本装置的总工作时长，达到降低优化工作时段，降低能耗的目的。

进一步参见图3，在本实施例中，所述滑座34为L形支撑件，所述L形支撑件的一端设有滚轮341，所述滚轮341与滑槽311内壁接触。L形支撑件结构简单，易加工，适用于连接中心线相互交叉的两个连接件，当滑座34移动时，与滑槽311内壁接触的滚轮341可以滚动，由于滚动摩擦比滑动摩擦小，所以滑座34移动时的摩擦力较小，从而减少驱动机构33的扭矩，降低驱动机构33能耗。

在本实施例中，所述驱动机构33为电机。电机易获得，且可以受控于控制器，操控性好，安装简便，适用于驱动场合。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于翅片换热器的机械除霜装置，其特征在于：包括翅片梳齿装置(3)，所述翅片梳齿装置(3)包括固定在室外机(1)外表面的齿条(31)、梳齿支撑件(32)、驱动机构(33)和滑座(34)，所述齿条(31)侧面设有滑槽(311)，所述梳齿支撑件(32)设有若干嵌入翅片换热器(2)翅片间隙中的梳齿(321)，梳齿支撑件(32)两端依次安装有齿轮(35)和滑座(34)，所述齿轮(35)与齿条(31)啮合连接，所述驱动机构(33)与梳齿支撑件(32)任意一端的齿轮(35)连接，所述滑座(34)的一端可滑动地嵌接于滑槽(311)。

2.根据权利要求1所述的一种用于翅片换热器的机械除霜装置，其特征在于：所述梳齿(321)是由塑料制成的细长柱体。

3.根据权利要求1所述的一种用于翅片换热器的机械除霜装置，其特征在于：所述梳齿支撑件(32)内表面与翅片换热器(2)外表面相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种用于翅片换热器的机械除霜装置，其特征在于：所述室外机(1)上设有温湿度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种用于翅片换热器的机械除霜装置，其特征在于：所述滑座(34)为L形支撑件，所述L形支撑件的一端设有滚轮(341)，所述滚轮(341)与滑槽(311)内壁接触。

6.根据权利要求1所述的一种用于翅片换热器的机械除霜装置，其特征在于：所述驱动机构(33)为电机。