CN209431728U - 防融霜装置 - Google Patents

Abstract

一种防融霜装置，由加热罐、电热器、温度探头、保温、冷媒盘管与导热油组成，电热器与螺旋管结构的冷媒盘管设在加热罐中，导热油密封在加热罐中，电热器通断根据环境温度与导热油温度的变化进行控制。空调制热时，冷媒先通过防隔霜装置，再通过室外表冷器，先电热器对导热油进行加热，再通过导热油对冷媒盘管的冷媒加热，减少室外表冷器中冷媒的吸热量，达到阻止室外表冷器大量结霜的要求，以及加大空调制热量与连续制热目的。

Description

防融霜装置

技术领域

本实用新型涉及防融霜领域，尤其是一种防融霜装置。

背景技术

众所周知，长江中下游热工气候分区属于冬冷夏热地区，冬季平均温度低，相对湿度大。空调制热时，室外表冷器因冷媒蒸发从空气中吸热，室外表冷器表面温度会低于零度，导致空气中的水蒸汽在室外表冷器表面上先冷凝为水，然后再逐渐凝结为霜，这种现象在长江中下游地区较为严重。当室外表冷器上结霜面积超过一半时应及时化霜，否则室外表冷器通风堵塞不畅，冷媒蒸发不能正常从空气中吸热，空调制热量减少与制热效率低下，并容易导致压缩机产生回液故障。由此可见，室外表冷器结霜给冬季空调制热带来较大与不利的影响，即冬季低温一般空调制热量不足的问题。

传统空调化霜主要有以下四种方式：

第一种：通过四通阀进行制冷制热转换，通过压缩机将室内的热量转移到室外表冷器，从而将室外表冷器上的结霜加热化为水后除去。这是传统空调化霜最常见的方式，这种方式主要从两个方面影响制热效果：其一、化霜时空调不仅不能制热，反而需要使用室内的热量；其二、化霜要占用压缩机的制热时间，导致空调不能连续制热运行。

第二种：通过热气旁通阀将大部分高温高压的冷媒，从压缩机旁通接入室外表冷器，通过高温高压的冷媒液化放热来化霜。此时由于只有少部分的高温高压冷媒进入室内表冷器，室内制热效果差。另外，当室外温度较低时，化霜持续时间长，将没有足够的热量用于冷媒蒸发吸收，压缩机回气温度偏低需额外增焓，否则会造成压缩机低温保护停机。这种方式成本较高与控制复杂，少有实际应用。

第三种：室外表冷器上外置安装电热丝化霜，这种方式电热能耗较大，电热大部分热量用于加热室外的空气，并被通风带走及浪费。且这种方式电热丝容易漏电不安全，几乎不见有实际应用。

第四种：室外表冷器上内置安装电热丝防融霜，空调制热运行与室外表冷器防融霜时，电热丝通电直接对冷媒加热补焓。这种防融霜方式比上述三种方式化霜快与效率高，但这种方式表冷器结构复杂、加热量大小难以调整、制造困难与成本极高，以及因电加热加热密度大与局部温度高，冷媒中冷冻油产生碳化，导致冷冻油寿命短与压缩机卡死的其它问题，故少有实际应用。

发明内容

本实用新型提供防融霜装置。

防融霜装置由加热罐、电热器、保温、冷媒盘管与导热油组成，电热器通过与螺旋管结构的冷媒盘管设在加热罐中，电热器通过螺纹与加热罐连接，冷媒盘管通过焊接与加热罐连接，导热油密封在加热罐内，液面高出冷媒盘管，并预留加热罐容积约20％以上空腔，电热器通断根据环境温度与导热油温度的变化进行优化控制。

导热油密封在加热罐内，液面高出冷媒盘管，并预留加热罐容积约20％以上空腔，用于装入可压缩的空气，适应导热油热胀冷缩体积的变化，导热油与加热罐外的空气隔离，保证导热油不会被过分氧化和较长的使用寿命。

2℃≤环境温度≤12℃：空调制热时，通过电热器对加热罐中导热油进行加热，再通过导热油对冷媒盘管内流动的冷媒加热，温度提高后的冷媒进入室外表冷器后蒸发吸热量减小；电加热所需的热量为冷媒在室外表冷器蒸发吸热时，室外表冷器表面温度不会降低到大量结霜的温度；冷媒通过电加热与在室外表冷器蒸发吸热得到的总吸热量不变，满足热泵通过室外表冷器蒸发吸热，将热量搬运室内表冷器冷凝放热的平衡机理；少量的结霜因空气温度高于0℃，通过通风自动融化；且空气中水蒸汽由冷凝结露为液态，再由液态冷凝结霜到固态，释放的大量潜热被冷媒蒸发吸热利用，提高了室外表冷器使用效率，达到压缩机制热时无需化霜、连续制热与高效运行的要求。

环境温度≤1℃：空调制热时，由于空气中相对湿度较低，空气露点温度低于室外表冷器的表面温度，即空气中的水蒸汽不会冷凝为水，因此室外表冷器不会结霜。防融霜装置给冷媒加热的热量，按照压缩机热量搬运机理，在室内表冷器中用于空气加热。此时电热器加热可以提高空调制热量，以补充空调低温制热量不足的问题。

环境温度≥13℃：空调制热时，由于环境空气温度较高，室外表冷器结霜会自动融化，不会造成结霜堵塞表冷器通风的问题。此时由于环境空气温度较高，空调运行制热量大，无需再使用电加热。

空调制热时，由压缩机、四通阀、室内表冷器、膨胀阀、防融霜装置、室外表冷器与冷媒组成的热泵系统，通过压缩机的驱动，高温高压气态冷媒从压缩机排出，通过四通阀进入室内表冷器冷凝放热，加热室内空气后变为高压的液态冷媒，高压液态冷媒从室内表冷器进入膨胀阀，通过膨胀阀的节流降压为低压液态冷媒进入防融霜装置，低压液态冷媒在防融霜装置内被加热后进入室外表冷器蒸发继续吸热，从室外空气中吸热后，变为低温低压的气态冷媒，再通过四通阀回到压缩机，依此循环。通过四通阀

所述电热器与冷媒盘管设在加热罐中，以及冷媒盘管为螺旋管，用于通过电热器对导热油进行加热，再通过导热油对进入室外表冷器之前的冷媒加热，加大冷媒盘管与导热油的接触面积，使冷媒盘管内冷媒均匀与快速加热，同时降低冷媒的加热密度，防止冷媒中润滑油碳化，避免了电热器直接加热冷媒导致冷冻油产生碳化的缺陷。

防融霜装置通过环境温度温度越低，电热器通断导热油温度越高的控制，保证防融霜装置对应环境温度越低，提供加热量越大的加热要求，解决了环境温度温度越低，热泵制热量越小的问题。

本实用新型经过实验测试，冷媒的加热量功率为压缩机输入功率为25％～35％，即补充少量热量，就可解决传统空调制热结霜与化霜的问题。与传统空调相比，从以下四个方面提高了空调的制热能力，提高了空调的制热能力，从而可以解决了冬季空调制热量不足的问题。

1、无需化霜，空调可连续制热。

2、无需消耗室内热量进行化霜。

3、环境温度越低，冷媒从导热油中得到的热量越大，防融霜装置给冷媒加热的热量，通过热泵转化为空调制热的热量，提高了空调低温制热量。

4、防融霜装置对冷媒加热使室外表冷器表面温度提高，实际上空调蒸发温度提高，按照压缩机运行机理，蒸发温度提高，膨胀阀开度加大，冷媒流量加大，压缩机制热量随之加大。

综上所述，本实用新型对于空调制热是一种可靠、简单、成本低，效率高、无需停机化霜，以及可以连续制热与高效运行的防融霜装置。

附图说明

图1是防融霜装置结构示意图；

图2是防融霜装置控制逻辑表；

图3是防融霜装置实施例。

图中1是加热罐，2是电热器，3是保温，4是冷媒盘管，5是导热油，6是防融霜装置，7是室外表冷器，8是四通阀，9是压缩机，10是室内表冷器，11是膨胀阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为防融霜装置(6)结构示意图，由加热罐(1)、电热器(2)、保温(3)、冷媒盘管(4)、导热油(5)组成，电热器(2)与螺旋管结构的冷媒盘管(4)设在加热罐 (1)中，电热器(2)通过螺纹与加热罐(1)连接，冷媒盘管(4)通过焊接与加热罐 (1)连接，导热油(5)密封在加热罐(1)内，液面高出冷媒盘管(4)，并预留加热罐 (1)容积约20％以上空腔，电热器(2)通断根据环境温度与导热油(5)温度的变化进行优化控制。

导热油(5)密封在加热罐(1)内，液面高出冷媒盘管(4)，并预留加热罐(1)容积约20％以上空腔，用于装入可压缩的空气，适应导热油(5)热胀冷缩体积的变化，导热油(5)与加热罐(1)外的空气隔离，保证导热油(5)不会被过分氧化和较长的使用寿命。

防融霜装置(6)在空调制热时，通过电热器(2)对加热罐(1)中导热油(5)进行加热，再通过导热油(5)对冷媒盘管(4)内流动的冷媒加热，加热后的冷媒进入室外表冷器(7)中吸热量减小，使室外表冷器(7)表面温度不会降低到大量结霜的温度，达到压缩机(9)制热时无需化霜、连续制热与高效运行的要求。

图2为防融霜装置(6)控制逻辑表：

环境温度T1≤0℃：导热油(5)温度T2≤82℃，电热器(2)接通；导热油(5)温度T2≥85℃，电热器(2)断开。

1℃≤环境温度T1≤4℃：导热油(5)温度T2≤78℃，电热器(2)接通；导热油 (5)温度T2≥81℃，电热器(2)断开。

5℃≤环境温度T1≤8℃：导热油(5)温度T2≤74℃，电热器(2)接通；导热油 (5)温度T2≥77℃，电热器(2)断开。

9℃≤环境温度T1≤12℃：导热油(5)温度T2≤70℃，电热器(2)接通；导热油 (5)温度T2≥73℃，电热器(2)断开。

环境温度T1≥13℃，电热器(2)断开。

表中防融霜装置(6)通过环境温度T1温度越低，电热器(2)通断导热油(5)的温度T2越高的控制，保证了防融霜装置(6)对应环境温度越低，提供热泵所需加热量越大的加热要求。

图3为防融霜装置(6)空调制热实施例：

空调制热时，由防融霜装置(6)、室外表冷器(7)、四通阀(8)、压缩机(9)、室内表冷器(10)、膨胀阀(11)与冷媒组成的热泵系统，通过压缩机(9)的驱动，高温高压气态冷媒从压缩机(9)排出，通过四通阀(8)进入室内表冷器(10)冷凝放热，加热室内空气后变为高压的液态冷媒，高压液态冷媒从室内表冷器(10)进入膨胀阀 (11)，通过膨胀阀(11)的节流降压为低压的液态冷媒进入防融霜装置(6)，低压液态冷媒通过防融霜装置(6)加热后进入室外表冷器(7)蒸发吸热，从室外空气中吸热后，变为低温低压的气态冷媒，再通过四通阀(8)回到压缩机(9)，依此循环。

本实用新型应用不限于上列实施例，对于不同制热要求与不同地区，其电热器(2)加热量与导热油(5)的温度应根据环境温度与湿度的不同，不同冷媒的物理特性，以及不同压缩机(9)的性能予以调整。

Claims (2)

1.一种防融霜装置，由加热罐、电热器、温度探头、保温、冷媒盘管与导热油组成，其特征在于，所述电热器与冷媒盘管均设在所述加热罐中并与所述加热罐连接，所述导热油密封于所述加热罐内并浸过所述冷媒盘管；所述电热器能够通过所述导热油对所述冷媒盘管内的冷媒进行加热，以减少所述冷媒在进入室外表冷器时的吸热量。

2.如权利要求1所述防融霜装置，其特征在于，所述冷媒盘管为螺旋管。