一种满液式风冷热泵机组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种满液式风冷热泵机组，包括压缩机、满液式蒸发器、电动四通阀、膨胀阀、冷凝盘管单元、外置油分离器、干燥过滤器、储液器、分液器。本实用新型采用分段式融霜方式，融霜效率高，融霜时间短，融霜彻底；通过热气旁通方式对一段盘管进行融霜，可有效防止传统逆向融霜造成的水温大幅波动，提高了空调的舒适度。融霜时没有冷热量抵消，能量损失小，可明显提高机组的能效比；融霜组件实现机组融霜，大大降低了故障率，提高了机组的可靠性；采用电动四通阀取代传统的压差驱动式四通阀，避免了压差式四通阀容易发生的卡死、串腔等质量问题，提高了机组的可靠性。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种满液式风冷热泵机组。 一种满液式风冷热泵机组
【背景技术】
[0002] 在风冷热泵中，满液式机组以其高效的特点越来越受到消费者的青睐。与干式蒸 发机组相比，它蒸发温度高，整机效率明显高于干式机组，是一种颇具市场潜力的机型。但 是它也并非已尽善尽美，目前的技术中仍有诸多影响其能效和性能的因素，逆循环热气融 霜技术便是其中之一。
[0003] 风冷热泵机组冬季制热运行时翅片盘管表面会结霜，霜层的存在会严重影响机组 的正常运行和能效。因此，机组制热运行中必须进行除霜。目前普遍采用的是逆循环热气 融霜方式。其基本原理如下：
[0004] 热泵机组冬季正常制热运行时，翅片盘管为蒸发器，制冷剂吸收环境空气的热量 在盘管内蒸发，经压缩机压缩后在冷凝器中冷凝释放出热量，制取空调采暖用热水。机组内 设置有四通换向阀，通过它的切换可以改变机组制冷、制热的运行状态。当机组制热运行需 要融霜时，四通换向阀即切换方向，将机组制热运行改为制冷运行，此时翅片盘管变为冷凝 器，制热时的冷凝器成为蒸发器。换向之后，压缩机的全部高温排气直接进入翅片盘管，盘 管被加热温度升高将霜层融化。融霜结束后，四通阀再次换向，机组由融霜（制冷）状态切 换回制热运行。
[0005] 尽管是一种被普遍采用的融霜方式，但是逆循环热气融霜仍存在诸多的技术缺 陷。如融霜时间长、融霜时水温波动大、舒适度差、融霜过程影响机组能效、逆循环融霜四通 阀频繁切换可靠性差等。因此，迫切需要有更新型更高效的机组来解决这些问题。
【背景技术】 [0006] 采用逆循环热气融霜，通过压差驱动四通阀换向来改变机组运行状态， 融霜时机组需要从制热状态切换到制冷状态，原本机组对空调水的加热作用变为冷却作 用，与使用需求背道而驰，存在冷热量抵消和能量浪费问题，使满液式热泵机组原本高能效 的特点大打折扣，严重制约着机组能效的发挥。
[0007] 融霜时制热过程必须被中断且转换为制冷，在末端负荷不变的情况下，空调供水 温度会下降较大，相应的室内空调温度无法得到保证，影响了空调的使用舒适度。
[0008] 融霜时整个机组的盘管同时进行除霜，融霜面积过大，效率不高，时间长。且融霜 结束后，翅片盘管内积存大量融霜时形成的冷凝液体。当机组再次切换回制热运行时，压缩 机吸气会大量带液，形成湿压缩，对压缩机造成液击损害。
[0009] 上述制热与除霜运行状态的切换是靠四通换向阀的转换实现的。目前绝大多数机 组中均采用压差驱动的活塞式四通换向阀。切换过程是靠压差推动活塞式阀芯的来回移动 实现的。冬季机组化霜过程非常频繁，四通阀也会频繁动作，阀芯或缸体稍有磨损便会出现 换向不到位、阀芯卡死等质量问题，在热泵机组中属于易损件，大大降低了机组的可靠性。 实用新型内容
[0010] 本实用新型的目的是提供一种满液式风冷热泵机组，解决现有技术中存在的上述 问题。
[0011] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种满液式风冷热泵机组，包括 压缩机、满液式蒸发器、电动四通阀、膨胀阀、冷凝盘管单元、外置油分离器、干燥过滤器、储 液器、分液器；
[0012] 所述压缩机的排气口连接外置油分离器，所述外置油分离器的出口管分为两路： 主排气管和旁通融霜管，所述主排气管连接电动四通阀的第一接口，所述电动四通阀的第 二接口连接所述压缩机的吸气口，第三接口连接所述盘管单元，第四接口连接所述满液式 蒸发器的出气口，所述旁通融霜管连接分段融霜管路组件，满液式蒸发器的供液管路连接 两个支路，一个与所述膨胀阀的供液口连接，一个经单向阀与干燥过滤器的入口连接，所述 干燥过滤器通过单向阀还与所述盘管单元的液体管路相连，所述干燥过滤器的出口连接所 述主膨胀阀的进口，所述主膨胀阀的出口分两个支路，一个经单向阀连接所述满液式蒸发 器，另一个连接所述分液器的进口，所述储液器与所述满液式蒸发器连接，所述分液器出口 个数与所述盘管单元个数相同，每个出口与一个盘管单元连接，所述单向阀与所述盘管单 元之间设置有单向阀，所述单向阀靠近所述盘管单元的一端通过两组出口管与所述分液器 的进口连接，每组所述出口管上分别安装有一个截止阀和一个电磁阀，所述分液器与所述 盘管单元之间设置有单向阀，所述盘管单元至少为两个。
[0013] 进一步，还包括经济器，所述干燥过滤器的出口连接经济器的主进液口 7-1，所述 经济器的出液口 7-2连接所述主膨胀阀的进口，所述出液口 7-2依次经电磁阀和膨胀阀连 接所述经济器的蒸发侧入口 7-4,所述经济器的蒸发侧出口 7-3经单向阀连接所述压缩机 的补气口。
[0014] 进一步，所述盘管单元有一套融霜组件，包括第一接口、融霜电磁阀11-1、第二接 口、电动球阀12-1和下部的第三接口。
[0015] 进一步，所述盘管单元可有多个。
[0016] 本实用新型的有益效果是：1、本实用新型采用分段式融霜方式，将整个机组的盘 管分为多段，融霜时分段进行，任意时间只有一段盘管在进行融霜，融霜面积大大减小，融 霜效率高大大提高，融霜时间大大缩短，融霜更彻底。2、通过热气旁通方式对一段盘管进行 融霜，融霜时无需将机组运行状态从制热转换到制冷，制热的同时即可以对任意盘管段进 行融霜。融霜时无需停止机组制热运转，有效防止了传统逆向融霜造成的水温大幅波动，提 高了空调的舒适度。融霜时没有冷热量抵消，能量损失小，可明显提高机组的能效比。3、融 霜组件实现机组融霜，不再通过切换四通阀实现。融霜时不再需要频繁切换四通阀，大大降 低了故障率，提高了机组的可靠性。4、采用电动四通阀取代传统的压差驱动式四通阀，新四 通阀通过电机驱动，灵活可靠，避免了压差式四通阀容易发生的卡死、串腔等质量问题，提 高了机组的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型一种满液式风冷热泵机组的实施例2的示意图；
[0018] 图2为本实用新型一种满液式风冷热泵机组的实施例1的示意图；
[0019] 图3为本实用新型一种满液式风冷热泵机组的一个盘管单元的示意图。
【具体实施方式】
[0020] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0021] 实施例1，如图2所示，一种满液式风冷热泵机组，包括压缩机1、满液式蒸发器4、 电动四通阀3、膨胀阀6、盘管单元10、外置油分离器2、干燥过滤器21、经济器7、膨胀阀8、 储液器5、分液器9。
[0022] 所述压缩机1的排气口连接外置油分离器2,排气进入外置油分离器2后进行二次 油分离，防止过多的冷冻油进入系统，所述外置油分离器2的出口管分为两路：主排气管和 旁通融霜管14,所述主排气管连接电动四通阀3的第一接口 3-1，所述电动四通阀3的第二 接口 3-2连接所述压缩机1的吸气口，第三接口 3-3连接所述盘管单元，第四接口 3-4连接 所述满液式蒸发器4的出气口，所述旁通融霜管14连接分段融霜管路组件，满液式蒸发器 4的供液管路连接两个支路，一个与所述膨胀阀8的供液口连接，一个经单向阀13-10与干 燥过滤器21的入口连接，所述干燥过滤器21通过单向阀13-9还与所述盘管单元10的液 体管路相连，所述主膨胀阀8的出口分两个支路，一个经单向阀13-11连接所述满液式蒸发 器4,另一个连接所述分液器9的进口，所述储液器5与所述满液式蒸发器4连接，所述分 液器9出口个数与所述盘管单元10个数相同，每个出口与一个盘管单元10连接，所述单向 阀13-9与所述盘管单元10之间设置有单向阀，所述单向阀13-9靠近所述盘管单元10的 一端通过两组出口管与所述分液器9的进口连接，每组所述出口管上分别安装有一个截止 阀和一个电磁阀，所述分液器9与所述盘管单元10之间设置有单向阀，所述盘管单元至少 为两个。
[0023] 所述干燥过滤器21的出口连接经济器7的主进液口 7-1，所述经济器7的出液口 7-2连接所述主膨胀阀8的进口，所述出液口 7-2依次经电磁阀11-7和膨胀阀6连接所述 经济器7的蒸发侧入口 7-4,所述经济器7的蒸发侧出口 7-3经单向阀13-12连接所述压缩 机的补气口。
[0024] 所述盘管单元10有一套融霜组件，包括第一接口、融霜电磁阀11-1、第二接口、电 动球阀12-1和下部的第三接口。
[0025] 机组运行制冷模式时，融霜电磁阀11-1关闭，电动球阀12-1开启，电动四通换向 阀3的3-1与3-3接口相通，电动四通换向阀3的3-2与3-4接口相通，压缩机1产生的 高压排气经外置油分离器2、电动四通换向阀3进入各盘管单元10,此时盘管单元10作为 冷凝器将高压排气冷凝成液体，由于单向阀13-1至13-8的导向作用，冷凝液最终经单向阀 13-9、干燥过滤21，进入经济器7进行再冷却，过冷之后的液体经膨胀阀8节流降温降压之 后经单向阀13-11进入满液式蒸发器4蒸发制冷，蒸发后的气体经四通换向阀接口 3-4、3-2 被压缩机1吸入，再次进行压缩。
[0026] 机组运行制热模式时，电动四通换向阀的接口 3-1与3-4接通，接口 3-2与3-3接 通。在没有盘管单元融霜时，融霜电磁阀11-1关闭，电动球阀12-1开启。压缩机1产生的 高压排气经外置油分离器2、电动四通换向阀3进入满液式蒸发器4,此时满液式蒸发器4 作为冷凝器使用，高压排气在4中冷凝成高压液体后，经单向阀13-10、干燥过滤器21进入 经济器7进行再冷却。冷却之后的高压液体经膨胀阀8节流降温降压之后经分液器9分液 之后进入各盘管单元10蒸发，此时的盘管单元10作为蒸发器使用。蒸发后的低压气体经 电动球阀12-1后，经电动四通阀3进入压缩机1的吸气口，再次进行压缩。
[0027] 每个盘管单元作为一个融霜段，机组运行制热过程中每个盘管段均需要进行融 霜。但是任何时间只能有一个盘管段进入融霜状态，其余盘管段正常运行制热过程。以盘 管单元10进行融霜为例。此时融霜电磁阀11-1开启，电动球阀12-1关闭。其它融霜电磁 阀均关闭，电动球阀均开启。冷凝液体导出电磁阀11-5、11_6全部或之一开启。由于电磁 阀11-1开启，经管路14旁通来的高温高压气体会进入到盘管单元10中。由于电动球阀 12-1关闭，盘管单元10中的冷媒无法再经管路15吸入压缩机1中。且由于高压气体的导 入，盘管单元10中压力明显高于分液器9出口管路中的压力。分液器9不再对盘管单元10 供液。盘管单元10中冷凝后的液体经单向阀13-6进入液体导出管组，经电磁阀11-5和/ 或11-6汇入分液器9前的低压液体中，作为供液的一部分给运行制热的其它盘管单元使 用。融霜结束时，融霜电磁阀11-1关闭，电动球阀12-1开启，电磁阀11-5、11-6关闭，盘管 单元10转入运行制热状态，其它盘管单元运行融霜时与上述过程相同，整个制热运行过程 中各盘管单元交替融霜，不进行融霜的盘管段正常运行制热过程。
[0028] 实施例2,如图1所示，没有经济器7及相应管路部分。干燥过滤器21的出口管路 直接与膨胀阀8入口相接。冷凝之后的高压液体不经过经济器7的再冷却过程直接进入膨 胀阀8节流后进行蒸发。制冷、制热以及融霜的实施方式与方式一并无区别。作为该专业 领域的技术人员对该实施方式是易于理解的，在此不做累述。
[0029] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【权利要求】
1. 一种满液式风冷热泵机组，其特征在于，包括压缩机、满液式蒸发器、电动四通阀、膨 胀阀、冷凝盘管单元、外置油分离器、干燥过滤器、储液器和分液器； 所述压缩机的排气口连接外置油分离器，所述外置油分离器的出口管分为两路：主排 气管和旁通融霜管，所述主排气管连接电动四通阀的第一接口，所述电动四通阀的第二接 口连接所述压缩机的吸气口，第三接口连接所述盘管单元，第四接口连接所述满液式蒸发 器的出气口，所述旁通融霜管连接分段融霜管路组件，满液式蒸发器的供液管路连接两个 支路，一个与所述膨胀阀的供液口连接，一个经单向阀与干燥过滤器的入口连接，所述干燥 过滤器通过单向阀还与所述盘管单元的液体管路相连，所述干燥过滤器的出口连接所述主 膨胀阀的进口，所述主膨胀阀的出口分两个支路，一个经单向阀连接所述满液式蒸发器，另 一个连接所述分液器的进口，所述储液器与所述满液式蒸发器连接，所述分液器出口个数 与所述盘管单元个数相同，每个出口与一个盘管单元连接，所述单向阀与所述盘管单元之 间设置有单向阀，所述单向阀靠近所述盘管单元的一端通过两组出口管与所述分液器的进 口连接，每组所述出口管上分别安装有一个截止阀和一个电磁阀，所述分液器与所述盘管 单元之间设置有单向阀，所述盘管单元至少为两个。
2. 根据权利要求1所述的一种满液式风冷热泵机组，其特征在于，还包括经济器，所 述干燥过滤器的出口连接经济器的主进液口（7-1)，所述经济器的出液口（7-2)连接所述 主膨胀阀的进口，所述出液口（7-2)依次经电磁阀和膨胀阀连接所述经济器的蒸发侧入口 (7-4)，经济器的蒸发侧出口（7-3)经单向阀连接所述压缩机的补气口。
3. 根据权利要求1或2所述的一种满液式风冷热泵机组，其特征在于，所述盘管单元有 一套融霜组件，包括第一接口、融霜电磁阀、第二接口、电动球阀和下部的第三接口。
4. 根据权利要求1或2所述的一种满液式风冷热泵机组，其特征在于，所述盘管单元至 少有两个。
【文档编号】F25B47/02GK203869395SQ201420306360
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】莫军民, 禹志强, 王晓飞, 卢宪晓, 周雷 申请人:烟台顿汉布什工业有限公司