专利名称：采用热泵融霜的制冷循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷循环系统，更具体的说，是涉及一种采用热泵融霜 的制冷循环系统。
技术背景对于低温冷库或低温冷拒，在制冷循环时蒸发器很容易结霜，蒸发器结 霜后经常采用的融霜方式有电热辅助融霜和热泵融霜两种形式。热泵融霜具 有耗电量低，融霜速度快，安全可靠等优点。热泵融霜时，系统利用四通换 向阀将原有蒸发器和冷凝器的功能相互转换，实现热泵循环。热泵循环时的 蒸发器(即制冷循环时的冷凝器)内制冷剂从环境介质(即空气)中吸收热 量，通过压缩机提升制冷剂压力到达冷凝器(即制冷循环时的蒸发器)中， 利用制冷剂在高压下的冷凝放热融解蒸发器上所结的霜。热泵融霜时，热泵 系统的蒸发温度直接影响到融霜的效率，蒸发温度越高，热泵的制热效率越 高，融霜时间越短。所以环境介质的温度直接影响到热泵循环的效率，特别 在冬季时，热泵融霜的热量需要从较低的环境介质中提取，由于此时空气温 度较低，热泵蒸发温度也相应降低，系统能效比相对较小，融霜运行时间较 长。发明内容本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能利用制冷循环蓄 能，而在实现热泵融霜时提供较高环境介质温度，提高热泵融霜效率的制冷 循环系统。本发明通过下述技术方案实现一种采用热泵融霜的制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机、四通换 向阀、显热换热器、第一潜热换热器、第二潜热换热器和节流装置，所述压缩机的制冷剂出口与四通换向阀的第 一接口连接，四通换向阀的第二接口与 显热换热器的制冷剂进口连接，显热换热器的制冷剂出口分别与第一单向阀 的进口和第二单向阀的出口连接，第一单向阀的出口与第一潜热换热器的制 冷剂进口连接，第 一潜热换热器的制冷剂出口分别与节流装置的进口和第三 单向阀的出口连接，节流装置的出口分别与第二单向阀的进口和第四单向阀 的进口连接，第三单向阀的进口和第四单向阀的出口分别与第二潜热换热器 的制冷剂进口连接，第二潜热换热器的制冷剂出口与四通换向阀的第三接口 连接，四通换向阀的第四接口与压缩机的制冷剂进口连接。所述显热换热器由容器以及置于容器内的换热器和蓄热介质组成。所述 换热器为盘管或板式换热器。所述节流装置为毛细管、节流阀、孔板中的任一种。所述第二潜热换热器为表面换热器。本发明具有下述技术效果本发明的制冷循环系统在制冷循环时，显热换热器中的蓄热介质被加 热，热能贮存在蓄热介质中。而在实现热泵融霜时，制冷剂吸收贮存在显热 换热器蓄热介质中的热能，提高了融霜效率，缩短了融霜时间。同时由于显 热换热器的加入，提高了制冷循环时制冷剂的过冷度，从而提高了制冷系统 运行效率。另外，由于热泵融霜时系统中的第一潜热换热器(即制冷循环系 统中的冷凝器)不参与循环，故在从热泵至制冷的循环转换中，能很快建立 系统压力差，从而缩短了系统转换的时间。
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以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。图1为本发明采用热泵融霜的制冷循环系统示意图，包括压缩机l、四通换向阀2、显热换热器3、.第一潜热换热器4、第二潜热换热器6和节流 装置5，所述压缩机l的制冷剂出口与四通换向阀2的第一接口 2-l连接，四通换向阀的第二接口 2-2与显热换热器3的制冷剂进口连接，显热换热器 3的制冷剂出口分别与第一单向阀7-1的进口和第二单向阀7-2的出口连接， 第一单向阀7-1的出口与第一潜热换热器4的制冷剂进口连接，第一潜热换 热器4的制冷剂出口分别与节流装置5的进口和第三单向阀7-3的出口连 接，节流装置5的出口分别与第二单向阀7-2的进口和第四单向阀7-4的进 口连接，第三单向阀7-3的进口和第四单向阀7-4的出口分别与第二潜热换 热器6的制冷剂进口连接，第二潜热换热器的制冷剂出口与四通换向阀的第 三接口 2-3连接，四通换向阀的第四接口 2-4与压缩机1的制冷剂进口连接。 其中显热换热器由容器以及置于容器内的换热器和蓄热介质组成，其中容器 的材料可以是金属或非金属。换热器可以是盘管，板式换热器等。蓄热介质 可以是流体、固体或相变材料，可以是有机物或无才几物。压缩机可以是容积 型或速度型。第一潜热换热器4为现有技术，相当于制冷循环系统中的冷凝 器，换热器形式不限。第二潜热换热器6为现有技术中的表面换热器，相当 于制冷循环系统中的蒸发器。节流装置5为现有^t术，且形式不限，可以是 毛细管、节流阀也可以是孔板等。单向阀可以是弹簧型，也可以是重力型。 使用时，在制冷循环系统中充注制冷剂。制冷循环时，制冷剂蒸气经制 冷压缩机l提升压力后通过四通换向阀2的第一接口 2-1和第二接、口 2-2进 入显热换热器3中，向显热换热器3中的蓄热介质散热，再通过第一单向阀 7-1，到达第一潜热换热器4中冷凝成为高压液体，而后经节流装置5降压， 经第四单向阀7-4进入第二蜂热换热器6中，在第二潜热换热器6中蒸发吸 热成为低压蒸气，由于制冷剂相变而产生制冷现象，制冷剂低压蒸气经四通 膝^lfi^！ .的第=扭口 ？-3知筮四;t妄口 ？-4面歪il/n盒^, 执态點虚乂浩HEhK四通换向阀2中各通道转换，制冷剂蒸气经制冷压缩机1提升压力后通过四通 换向岡2的第一接口 2-1和第三接口 2-3进入第二潜热换热器6中，在第二 潜热换热器6中冷凝放热，放出的冷凝热量将制冷循环时凝结在第二潜热换 热器6表面上的霜融解掉，凝结成为高压液体的制冷剂通过第三单向阀7-3 后，由节流装置5降压，再经过第二单向岡7-2进入显热换热器3中，制冷剂吸收显热换热器3中蓄热介质储存的热量蒸发后经四通换向阀2的第二接 口 2-2和第四接口 2-4回到压缩机l中，完成热泵融霜循环。由于制冷循环 时在显热换热器3中贮存了热量，所以当进行热泵融霜循环时，系统的蒸发 温度被提高，从而提高了融霜时的系统效率，加快了融霜的速度，缩短了融 霜时间。在热泵融霜系统运行时，由于显热换热器3的加入，既保证了第一潜热 换热器4中的高压压力，又不让第一潜热换热器4参与热泵循环。这样，当 系统从热泵循环向制冷循环转换时，第一潜热换热器4中的高压压力被利 用，制冷系统很快会建立高低压压力差，从而提高了转换时的效率，缩短了 转换时间。尽管参照实施例对所公开的涉及一种采用热泵融霜的制冷循环系统进行 了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发 明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
权利要求
1. 一种采用热泵融霜的制冷循环系统，其特征在于，包括压缩机、四通换向阀、显热换热器、第一潜热换热器、第二潜热换热器和节流装置，所述压缩机的制冷剂出口与四通换向阀的第一接口连接，四通换向阀的第二接口与显热换热器的制冷剂进口连接，显热换热器的制冷剂出口分别与第一单向阀的进口和第二单向阀的出口连接，第一单向阀的出口与第一潜热换热器的制冷剂进口连接，第一潜热换热器的制冷剂出口分别与节流装置的进口和第三单向阀的出口连接，节流装置的出口分别与第二单向阀的进口和第四单向阀的进口连接，第三单向阀的进口和第四单向阀的出口分别与第二潜热换热器的制冷剂进口连接，第二潜热换热器的制冷剂出口与四通换向阀的第三接口连接，四通换向阀的第四接口与压缩机的制冷剂进口连接。
2、 根据权利要求1所述的采用热泵融霜的制冷循环系统，其特征 在于，所述显热换热器由容器以及置于容器内的换热器和蓄热介质组成。
3、 根据权利要求2所述的采用热泵融霜的制冷循环系统，其特征 在于，所述换热器为盘管或板式换热器。
4、 根据权利要求1所述的采用热泵融霜的制冷循环系统，其特征 在于，所述节流装置为毛细管、节流阀、孔板中的任一种。
5、 根据权利要求1所述的采用热泵融霜的制冷循环系统，其特征 在于，所述第二潜热换热器为表面换热器。
全文摘要
本发明公开了一种采用热泵融霜的制冷循环系统，旨在提供一种利用制冷循环蓄能，在热泵融霜时提供较高环境介质温度的循环系统。压缩机的制冷剂出口通过四通换向阀与显热换热器的制冷剂进口连接，显热换热器的制冷剂出口分别与第一单向阀的进口、第二单向阀的出口连接，第一单向阀的出口与第一潜热换热器的制冷剂进口连接，第一潜热换热器的制冷剂出口分别与节流装置的进口和第三单向阀的出口连接，节流装置的出口分别与第二单向阀的进口和第四单向阀的进口连接，第三单向阀的进口和第四单向阀的出口分别与第二潜热换热器的制冷剂进口连接，第二潜热换热器的制冷剂出口通过四通换向阀与压缩机的制冷剂进口连接。本发明的系统融霜时间短。
文档编号F25B47/02GK101270936SQ20081005294
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者吕正刚, 杨永安, 江 申, 董小勇 申请人:天津商业大学