CN209944808U - 一种具有化霜结构的空气源热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气源热泵技术领域，具体涉及一种具有化霜结构的空气源热泵，包括：压缩循环管路，包括依次连接的压缩机、冷凝器、第一阀体和蒸发器，蒸发器的出口连接压缩机的进口；至少两个化霜管路，并联在冷凝器的进口和蒸发器的进口之间，至少两个化霜管路与蒸发器的进口的连接位置沿冷媒在蒸发器中的流动路径设置；其中，处于化霜模式时，至少一个化霜管路处于打开状态，剩余化霜管路处于关闭状态，且处于打开状态的化霜管路的水平位置高于处于关闭状态且等待化霜的化霜管路的水平位置，压缩循环管路处于制热模式。本实用新型提供了一种化霜时尽量降低对制热量的影响的具有化霜结构的空气源热泵。

Description

一种具有化霜结构的空气源热泵

技术领域

本实用新型涉及空气源热泵技术领域，具体涉及一种具有化霜结构的空气源热泵。

背景技术

空气源热泵的工作原理是压缩机做功将制冷剂压缩成高温高压气体，高温高压制冷剂气体进入冷凝器与水交换热量，在冷凝器中被冷凝成常温高压制冷剂液体而放出大量热量将水加热，然后常温高压制冷剂液体经膨胀阀节流降压后成为低温低压的液体，在蒸发器中吸收周围空气中的热量从而蒸发为低温低压制冷剂气体，而后又被吸入压缩机中压缩，如此反复循环，从而达到不断制热的目的。但当空气源热泵长期使用后，与空气进行热交换的蒸发器内壁上会结霜，影响制热系统的工作效率。

为了解决上述问题，一般利用换向阀将冷凝器与蒸发器的连接调换，即压缩机排出的高温高压的冷媒经换向阀换向将直接排到蒸发器，利用这部分热量达到为蒸发器化霜的目的。但是由于在化霜期间，冷媒在流经至冷凝器中时会从冷凝器中吸热，进而降低冷凝器处的水温，这样系统化霜频繁时就会对制热量造成较大的影响。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的空气源热泵在化霜时对制热量的影响较大的缺陷，从而提供一种化霜时尽量降低对制热量的影响的具有化霜结构的空气源热泵。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有化霜结构的空气源热泵，包括：

压缩循环管路，包括依次连接的压缩机、冷凝器、第一阀体和蒸发器，所述蒸发器的出口连接所述压缩机的进口；

至少两个化霜管路，并联在所述冷凝器的进口和所述蒸发器的进口之间，至少两个所述化霜管路与所述蒸发器的进口的连接位置沿冷媒在所述蒸发器中的流动路径设置；

其中，处于化霜模式时，至少一个所述化霜管路处于打开状态，剩余所述化霜管路处于关闭状态，且处于打开状态的所述化霜管路的水平位置高于处于关闭状态且等待化霜的所述化霜管路的水平位置，所述压缩循环管路处于制热模式。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，每一所述化霜管路上均设置有用于接通或断开其与所述蒸发器的进口之间的连接的第二阀体。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，还包括用于与所述冷凝器的进口和所述化霜管路的进口连通的分流管路。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，所述第一阀体为膨胀阀，所述第二阀体为电磁阀。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，在所述蒸发器内部、对应于所述化霜管路的连接位置处设有温度检测装置。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，在所述化霜管路与所述蒸发器的进口的连接位置还设有冷媒流通管路，所述冷媒流通管路的另一端连接至所述第一阀体的出口。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，还包括设置在所述蒸发器的出口和所述压缩机的进口之间的气液分离器。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，还包括设置在所述冷凝器的出口和所述第一阀体的进口之间的储液器。

所述的具有化霜结构的空气源热泵，在所述蒸发器的一侧还设有风机。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的具有化霜结构的空气源热泵，当需要对蒸发器进行化霜时，只需按自上而下的顺序依次连通与蒸发器连接的化霜管路即可，此时至少一个化霜管路处于打开状态，剩余化霜管路处于关闭状态，压缩循环管路处于制热模式。这样从压缩机中流出的小部分高温高压的气体冷媒就会经化霜管路进入蒸发器中放热化霜，而大部分高温高压的气体冷媒则仍会进入冷凝器中对冷水进行加热，并在放热后进入蒸发器中吸收空气中的热量后回到压缩机中继续循环，因此化霜管路的开启，对冷媒在蒸发器中的吸热影响较小，且大部分冷媒仍用于在冷凝器中加热冷水，最大程度上降低了对制热量的影响；另外，处于打开状态的化霜管路的水平位置高于处于关闭状态且等待化霜的化霜管路的水平位置，这样蒸发器中先化霜的位置就不会受到后化霜位置的影响，保证了化霜的效果。

2.本实用新型提供的具有化霜结构的空气源热泵，化霜管路上第二阀体的设置可以根据实际需要连通相应的化霜管路，易于操作控制。

3.本实用新型提供的具有化霜结构的空气源热泵，在蒸发器内部、对应于化霜管路的连接位置处设有温度检测装置。这样可以更加准确的检测蒸发器特定位置的温度，进而连通相应的化霜管路，操作更加准确，化霜更加及时、有效。

4.本实用新型提供的具有化霜结构的空气源热泵，在化霜管路与蒸发器的进口的连接位置还设有冷媒流通管路，冷媒流通管路的另一端连接至第一阀体的出口。放热后的冷媒通过多个冷媒流通管路进入蒸发器的不同位置，进而与不同位置的空气进行热量交换，换热效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的具有化霜结构的空气源热泵的示意图。

附图标记说明：

1－化霜管路；2－压缩机；3－冷凝器；4－第一阀体；5－蒸发器；6－第二阀体；7－分流管路；8－温度检测装置；9－冷媒流通管路；10－气液分离器；11－储液器；12－风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的具有化霜结构的空气源热泵的一种具体实施方式，包括压缩循环管路和六个化霜管路1。压缩循环管路包括依次连接的压缩机2、冷凝器3、第一阀体4和蒸发器5，所述蒸发器5的出口连接所述压缩机2的进口。六个化霜管路1并联在所述冷凝器3的进口和所述蒸发器5的进口之间，六个所述化霜管路1与所述蒸发器5的进口的连接位置沿冷媒在所述蒸发器5中的流动路径设置，即六个化霜管路1沿蒸发器5的高度方向自上而下间隔设置。其中，处于化霜模式时，两个所述化霜管路1处于打开状态，剩余四个化霜管路1则处于关闭状态，且处于打开状态的所述化霜管路1的水平位置高于处于关闭状态且等待化霜的所述化霜管路1的水平位置。这是由于蒸发器5一般为竖向放置，从第一阀体4流出的冷媒自下而上依次流经蒸发器5，六个化霜管路1的开启顺序为两个为一组，自上而下依次开启，这样就会避免若位于下方的化霜管路1先开启进行化霜后，位于上方的化霜管路1在化霜过程中被加热的水又重新滴落在下方的化霜管路1对应的蒸发器5的位置，使得“前功尽弃”。而且，由于化霜管路1的开启数量小于关闭数量，这样蒸发器5中的大部分冷媒仍可以吸收空气中的热量进入压缩机2压缩循环，避免了化霜放热后的全部液体冷媒直接进入压缩机2中对其造成的破坏；所述压缩循环管路处于制热模式，加热水的同时对蒸发器5的局部进行同步化霜。

为了便于控制化霜管路1的开闭，每一所述化霜管路1上均设置有用于接通或断开其与所述蒸发器5的进口之间的连接的第二阀体6。具体的，所述第一阀体4为膨胀阀，所述第二阀体6为电磁阀。

为了减少接入压缩机2和冷凝器3之间的管路数量，在所述冷凝器3的进口和所述化霜管路1的进口之间还连通有分流管路7。分流管路7作为一个总管，将从压缩机2流出的部分冷媒分别输送至相应的化霜管路1中。

为了准确检测蒸发器5内部的结霜状况，在所述蒸发器5内部、对应于所述化霜管路1的连接位置处设有温度检测装置8，例如温度传感器，以将检测到的温度及时发送至与第二阀体6连接的控制器，进而控制相应位置的第二阀体6打开相应的化霜管路1。

为了提高冷媒与空气的换热效率，在所述化霜管路1与所述蒸发器5的进口的连接位置还设有冷媒流通管路9，所述冷媒流通管路9的另一端连接至所述第一阀体4的出口。放热后的冷媒通过冷媒流通管路9进入蒸发器5中，但由于放热后的冷媒相对于经化霜管路1进入蒸发器5中的放热前的冷媒的压力较低，因此其对化霜的影响很小。

在所述蒸发器5的出口和所述压缩机2的进口之间设有气液分离器10，用于将蒸发后的气体中的少量液体进行分离后送入压缩机2中压缩。在所述冷凝器3的出口和所述第一阀体4的进口之间设有储液器11，用于将冷媒与冷凝器3在热交换后冷凝的液体进行暂存。

在所述蒸发器5的一侧还设有风机12，以使得蒸发器5周围的空气处于流动状态，加快冷媒与空气的换热效率。

当用户需要使用热水时，开启制热模式，此时化霜管路1中的第二阀体6均处于关闭状态：首先压缩机2将低温低压制冷剂气体压缩转变为高温高压制冷剂气体；然后高温高压制冷剂气体进入冷凝器3中，冷凝器3用于吸收高温高压的制冷剂气体放出的热量，以加热流经冷凝器3内部的水管中的水，高温高压的制冷剂气体转变为高温高压的制冷剂液体进入储液器11中；储液器11用于将冷媒与冷凝器3在热交换后冷凝的液体进行储存；第一阀体4将流经的高温高压的制冷剂液体转变为低温低压的制冷剂液体；低温低压的制冷剂液体进入蒸发器5中，与外界空气进行热量交换，以吸收外界空气中的热量，蒸发后变为低温低压的制冷剂气体；蒸发后的气体中的少量液体经气液分离器10分离后，再次进入压缩机2中压缩，从而完成制热循环。

当空气源热泵运行一段时间，蒸发器5内部的温度传感器检测到某一位置的温度低于第一设定值时，该位置对应的化霜管路1中的第二阀体6打开，从压缩机2中流出的部分高温高压制冷剂气体经分流管路7和化霜管路1直接到达蒸发器5中的相应位置，并放热化霜，直至此处的温度传感器检测到该位置的温度到达第二设定值，且化霜时间达到第三设定值时，关闭该化霜管路1的第二阀体6，完成化霜。

若蒸发器5内部的多个温度传感器同时检测到相应位置的温度均低于第一设定值时，例如第三化霜管路、第四化霜管路、第五化霜管路和第六化霜管路，此时先打开第三化霜管路的第二阀体6，按照前述步骤进行化霜，直至该位置的化霜完成，此时第四化霜管路、第五化霜管路和第六化霜管路为低于第三化霜管路的水平位置且等待化霜的化霜管路，第一化霜管路和第二化霜管路则不需要化霜，当第三化霜管路完成化霜后，关闭第三化霜管路的第二阀体6，打开第四化霜管路的第二阀体6，重复前述操作，直至化霜完成。即第三化霜管路、第四化霜管路、第五化霜管路和第六化霜管路按照由上到下的顺序依次进行化霜，保证化霜效果。

若蒸发器5内部的所有温度传感器同时检测到蒸发器5内部的温度均低于第一设定值时，例如，化霜管路为并联的12条，4条管路为一组，将其分为上中下三组，此时先打开上组的4条管路的第二阀体6，按照前述步骤进行化霜，直至该位置的化霜完成，关闭该组化霜管路的第二阀体6，打开中组的4条管路，重复前述操作，直至该位置的化霜完成，关闭该组化霜管路的第二阀体6，打开下组的4条管路，再次重复前述操作，直至该位置的化霜完成，关闭第二阀体6。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，包括：

压缩循环管路，包括依次连接的压缩机(2)、冷凝器(3)、第一阀体(4)和蒸发器(5)，所述蒸发器(5)的出口连接所述压缩机(2)的进口；

至少两个化霜管路(1)，并联在所述冷凝器(3)的进口和所述蒸发器(5)的进口之间，至少两个所述化霜管路(1)与所述蒸发器(5)的进口的连接位置沿冷媒在所述蒸发器(5)中的流动路径设置；

其中，处于化霜模式时，至少一个所述化霜管路(1)处于打开状态，剩余所述化霜管路(1)处于关闭状态，且处于打开状态的所述化霜管路(1)的水平位置高于处于关闭状态且等待化霜的所述化霜管路(1)的水平位置，所述压缩循环管路处于制热模式。

2.根据权利要求1所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，每一所述化霜管路(1)上均设置有用于接通或断开其与所述蒸发器(5)的进口之间的连接的第二阀体(6)。

3.根据权利要求2所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，还包括用于与所述冷凝器(3)的进口和所述化霜管路(1)的进口连通的分流管路(7)。

4.根据权利要求2所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，所述第一阀体(4)为膨胀阀，所述第二阀体(6)为电磁阀。

5.根据权利要求1－4任一项所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，在所述蒸发器(5)内部、对应于所述化霜管路(1)的连接位置处设有温度检测装置(8)。

6.根据权利要求1－4任一项所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，在所述化霜管路(1)与所述蒸发器(5)的进口的连接位置还设有冷媒流通管路(9)，所述冷媒流通管路(9)的另一端连接至所述第一阀体(4)的出口。

7.根据权利要求1－4任一项所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，还包括设置在所述蒸发器(5)的出口和所述压缩机(2)的进口之间的气液分离器(10)。

8.根据权利要求1－4任一项所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，还包括设置在所述冷凝器(3)的出口和所述第一阀体(4)的进口之间的储液器(11)。

9.根据权利要求1-4任一项所述的具有化霜结构的空气源热泵，其特征在于，在所述蒸发器(5)的一侧还设有风机(12)。

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