CN220321674U - 一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构，该结构包括高压气泵、输气管组件、涡流管和输出管；所述输气管组件包括设置于机架侧部上的导气管和进气管，所述导气管的一端与高压气泵的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；进气管的另一端与涡流管的输入端连通，所述输出管延伸套接于涡流管的热气端上且位于水槽上方，所述输出管的管壁上构建有出气孔朝向所述换热器。上述方案中，涡流管的热气端位于换热器底部侧端喷出热气，输出管用于承接喷出的热气，输出管上设有出气孔引导热气喷向换热器表面进行除霜；有效解决了翅片换热器除霜时间长以及水槽内堆冰过高可能损坏翅片换热器的问题，减短了除霜时间，减少机组运行成本。

Description

一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构。

背景技术

随着技术不断更新，人们生活品质的不断提高，人们对采暖的机组要求越来越高，目前空气源热泵采暖机型的水侧换热器，一般使用为套管式换热器，因为套换式换热器需要制冷剂与水换热，如图4所示，水从套管换热器400中的套换内管100下侧进入，再由上侧出去，机组在制热模式下，套管式换热器做冷凝，制冷剂由气管600进入，经过钢套500，最后由液管300出来，冷媒与水是逆流，换热效率较高，机组在制冷模式下，套管式换热器做蒸发，制冷剂由液管300进入，经过钢套200，最后由气管600出来，这个时候制冷剂与水是同向，换热效率较低。机组除霜的原理为在冬天制热的情况下，四通阀反转开制冷，让翅片换热器做冷凝，释放出热量，来化掉翅片上的结霜以及水槽里的堆冰，让套管换热器做蒸发，因为制冷，制冷剂与水同向，导致制冷效果差，除霜时间较长。

现有涡流管的原理为：具有一定压力的压缩空气进入涡流管喷嘴后膨胀加速，当加速后的气流进入一个圆柱形的涡流发生室，压缩的空气以极高的速度沿着切线方向进入热端管内腔，并沿着同口径的管道扩散，靠近中心的气流，角速度较大 ，靠近管端的气流角速度较小，由于内外圈的涡流角速度不同，会产生摩擦，内圈角速度较大的涡流靠摩擦力带动外圈的涡流低速旋转，内圈涡流的气体内能因摩擦转化成旋转的动能，由于内圈旋转涡流的内能不断的减少，所以温度降低。相应的外圈的气体，不断因摩擦获得动能维持旋转，同时气体的内能不断的增加，导致温度升高。如此一来，管子里就形成了内圈的低温涡流和外圈的高温涡流，同时向有锥形塞的出口一端扩散，到达出口处时，热气流从锥形塞边缘缝隙逃逸，而冷气涡流则内锥形的塞子阻挡，由于冷气流无处可逃，越攒越多，压强升高，便从反方向的冷气出口被压出去。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的第一目的在于提供一种涡流管除霜结构，利用了涡流管的制热原理，在空气源热泵机组中加以运用，解决了空气源热泵机组的翅片换热器除霜时间长以及水槽堆冰损坏翅片换热器的问题；本实用新型的第二目的在于提供一种空气源热泵机组，具有上述的一种涡流管除霜结构。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种涡流管除霜结构，用于空气源热泵机组，空气源热泵机组包括机架以及设置于机架上的换热器，换热器的下端固定设有水槽，其特征在于：所述涡流管除霜结构包括高压气泵、输气管组件、涡流管和输出管；所述高压气泵固定安装于机架上端，所述输气管组件包括设置于机架侧部上的导气管和进气管，所述导气管的一端与高压气泵的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；所述涡流管上形成有输入端、冷气端和热气端，进气管的另一端与涡流管的输入端连通，所述涡流管的热气端布置于换热器的底部侧端，所述输出管延伸套接于涡流管的热气端上且位于水槽上方，所述输出管的管壁上构建有出气孔朝向所述换热器。

上述技术方案中，利用高压气泵输出压缩空气作为涡流管的气源，压缩空气经过导气管和排气管到达涡流管，涡流管的热气端位于换热器底部侧端喷出热气，输出管用于承接喷出的热气，输出管上设有出气孔引导热气喷向换热器表面进行除霜；此外，输出管位于水槽上方并靠近水槽，管体散发的热量可有效化除水槽里的堆冰，有效解决了翅片换热器除霜时间长以及水槽内堆冰过高可能损坏翅片换热器的问题，减短了除霜时间，减少机组运行成本。

作为优选，所述进气管包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管、第二进气管和导气管之间通过三通管连接，所述第一进气管和第二进气管的下端均与涡流管的热气端连通，所述输出管有两根且设置于换热器的两侧与涡流管的输入端连接。该技术方案中，第一进气管和第二进气管可将气源分为两路，同时在换热器两侧化霜除冰，提高除霜效率，由于高压气泵只有一个出气口，此处利用三通管将气源分别导进第一进气管和第二进气管中。

作为优选，所述出气孔有多个且均匀布置于输出管上。该技术方案中，多个出气孔均匀布置于输出管上可使得换热器各处相对对应有均匀的热气，提高换热器各处的除霜效率。

作为优选，所述第一进气管和第二进气管的外侧分别设有多个弧形扣，弧形扣与机架的侧壁固定连接。该技术方案中，弧形扣的设置防止第一进气管和第二进气管在高压气源下脱开，起到良好的固定作用，减少除霜过程中的管体震动。

作为优选，所述输出管上相对涡流管的热气端的一端上设有固定板，所述固定板的上部封闭输出管的管口，下部与机架的侧壁固定连接。该技术方案中，固定板的设置是为了固定住输出管，防止其震动掉落，另一个作用是封住输出管的管口，将热气保留在输出管中，充分利用热气的能量，避免浪费。

作为优选，所述涡流管包括喷嘴、分离孔板、涡流室、冷端管、热端管和锥形塞，所述输入端形成与喷嘴进口，所述涡流室设置于冷端管和热端管之间，所述分离孔板成型于冷端管和涡流室之间，所述锥形塞设置于热端管的出口内侧，所述冷气端形成于冷端管的出口，热气端形成于热端管的出口。

一种空气源热泵机组，包括如上述中任一项所述的一种涡流管除霜结构。

附图说明

图1为具有涡流管除霜结构的空气源热泵机组的立体结构示意图。

图2为具有涡流管除霜结构的空气源热泵机组的另一视角的立体结构示意图。

图3为涡流管的平面结构示意图。

图4为现有套管换热器的结构示意图。

实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1~2所示的一种涡流管除霜结构，用于空气源热泵机组，空气源热泵机组包括机架1以及设置于机架1上的换热器2，换热器2的下端固定设有水槽30，所述涡流管除霜结构包括高压气泵3、输气管组件、涡流管4和输出管5；所述高压气泵3固定安装于机架1上端，所述输气管组件包括设置于机架1侧部上的导气管6和进气管，所述导气管6的一端与高压气泵3的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；所述涡流管4上形成有输入端7、冷气端8和热气端9，进气管的另一端与涡流管4的输入端7连通，所述涡流管4的热气端9布置于换热器2的底部侧端，所述输出管5延伸套接于涡流管4的热气端9上且位于水槽30上方，所述输出管5的管壁上构建有出气孔10朝向所述换热器2。

上述技术方案中，利用高压气泵输出压缩空气作为涡流管的气源，压缩空气经过导气管和排气管到达涡流管，涡流管的热气端位于换热器底部侧端喷出热气，输出管用于承接喷出的热气，输出管上设有出气孔引导热气喷向换热器表面进行除霜；此外，输出管位于水槽上方并靠近水槽，管体散发的热量可有效化除水槽里的堆冰，有效解决了翅片换热器除霜时间长以及水槽内堆冰过高可能损坏翅片换热器的问题，减短了除霜时间，减少机组运行成本。

进一步地，所述进气管包括第一进气管11和第二进气管12，所述第一进气管11、第二进气管12和导气管6之间通过三通管13连接，所述第一进气管11和第二进气管12的下端均与涡流管4的热气端9连通，所述输出管5有两根且设置于换热器2的两侧与涡流管4的输入端7连接。该技术方案中，第一进气管和第二进气管可将气源分为两路，同时在换热器两侧化霜除冰，提高除霜效率，由于高压气泵只有一个出气口，此处利用三通管将气源分别导进第一进气管和第二进气管中。此处需要说明的是，本案中第一进气管11和第二进气管12的长度稍有不同，三通管设置一侧通气更为顺畅，其第一进气管11和第二进气管12也可设置为等长，但三通管布置于中间受到的冲击力可能会稍大。

进一步地，所述出气孔10有多个且均匀布置于输出管5上。该技术方案中，多个出气孔均匀布置于输出管上可使得换热器各处相对对应有均匀的热气，提高换热器各处的除霜效率。

进一步地，所述第一进气管11和第二进气管12的外侧分别设有多个弧形扣14，弧形扣14与机架1的侧壁固定连接。该技术方案中，弧形扣的设置防止第一进气管和第二进气管在高压气源下脱开，起到良好的固定作用，减少除霜过程中的管体震动。

进一步地，所述输出管5上相对涡流管4的热气端9的一端上设有固定板15，所述固定板15的上部封闭输出管5的管口，下部与机架1的侧壁固定连接。该技术方案中，固定板的设置是为了固定住输出管，防止其震动掉落，另一个作用是封住输出管的管口，将热气保留在输出管中，充分利用热气的能量，避免浪费。

如图3所示，所述涡流管4包括喷嘴16、分离孔板17、涡流室18、冷端管19、热端管20和锥形塞21，所述输入端7形成与喷嘴16进口，所述涡流室18设置于冷端管19和热端管20之间，所述分离孔板17成型于冷端管19和涡流室18之间，所述锥形塞21设置于热端管20的出口内侧，所述冷气端8形成于冷端管19的出口，热气端9形成于热端管20的出口。

在本具体实施例中，针对现有空气源热泵机组在低温环境下除霜时间长，成本高且水槽中的冰锥容易过高损坏翅片换热器的问题，上述方案通过涡流管的制热原理，通过合理布置管道，使用涡流管的制出的热气为换热器化霜，同时可消除水槽里的冰锥，缩短了除霜时间，减少除霜成本，提高机组运行效率。

实施例

如图1~2所示的一种空气源热泵机组，包括实施例一中的一种涡流管除霜结构。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种涡流管除霜结构，用于空气源热泵机组，空气源热泵机组包括机架（1）以及设置于机架（1）上的换热器（2），换热器（2）的下端固定设有水槽（30），其特征在于：所述涡流管除霜结构包括高压气泵（3）、输气管组件、涡流管（4）和输出管（5）；所述高压气泵（3）固定安装于机架（1）上端，所述输气管组件包括设置于机架（1）侧部上的导气管（6）和进气管，所述导气管（6）的一端与高压气泵（3）的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；所述涡流管（4）上形成有输入端（7）、冷气端（8）和热气端（9），进气管的另一端与涡流管（4）的输入端（7）连通，所述涡流管（4）的热气端（9）布置于换热器（2）的底部侧端，所述输出管（5）延伸套接于涡流管（4）的热气端（9）上且位于水槽（30）上方，所述输出管（5）的管壁上构建有出气孔（10）朝向所述换热器（2）。

2.根据权利要求1所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述进气管包括第一进气管（11）和第二进气管（12），所述第一进气管（11）、第二进气管（12）和导气管（6）之间通过三通管（13）连接，所述第一进气管（11）和第二进气管（12）的下端均与涡流管（4）的热气端（9）连通，所述输出管（5）有两根且设置于换热器（2）的两侧与涡流管（4）的输入端（7）连接。

3.根据权利要求2所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述出气孔（10）有多个且均匀布置于输出管（5）上。

4.根据权利要求2所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述第一进气管（11）和第二进气管（12）的外侧分别设有多个弧形扣（14），弧形扣（14）与机架（1）的侧壁固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述输出管（5）上相对涡流管（4）的热气端（9）的一端上设有固定板（15），所述固定板（15）的上部封闭输出管（5）的管口，下部与机架（1）的侧壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述涡流管（4）包括喷嘴（16）、分离孔板（17）、涡流室（18）、冷端管（19）、热端管（20）和锥形塞（21），所述输入端（7）形成与喷嘴（16）进口，所述涡流室（18）设置于冷端管（19）和热端管（20）之间，所述分离孔板（17）成型于冷端管（19）和涡流室（18）之间，所述锥形塞（21）设置于热端管（20）的出口内侧，所述冷气端（8）形成于冷端管（19）的出口，热气端（9）形成于热端管（20）的出口。

7.一种空气源热泵机组，其特征在于：包括如权利要求1~6任一项所述的一种涡流管除霜结构。