一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，包括压缩机、室内换热器、第一膨胀阀、室外换热器，所述室外换热器处设置有风机，室外换热器包括串联连接的第一室外换热器和第二室外换热器，第一室外换热器和第二室外换热器之间设置有第二膨胀阀，第二膨胀阀两端并联有短路阀I，所述室外换热器两端设置有控制制冷剂从不同方向流过室外换热器的换向阀，所述第一室外换热器和第二室外换热器可在蒸发器模式与冷凝器模式间切换。本实用新型的带串联除霜回路的换热系统设置有两个室外换热器，两个室外换热器可交替工作和除霜，在除霜过程中保持向室内供热，保证室内的舒适性。
【专利说明】一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换热系统，具体涉及一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统。
【背景技术】
[0002]热泵式空调器广泛应用在当代的家庭中，热泵式空调器的正常工作过程为，压缩机向室内换热器排出高温高压制冷剂(换热介质的一种)蒸气，利用制冷剂蒸气的冷凝热向室内供热，制冷剂从室内换热器出来后，经过膨胀阀达到室外换热器，从室外换热器吸热蒸发。但是，在冬季，热泵式空调器在制热时，室外换热器表面容易出现结霜现象，影响空调器制热性能，严重时会导致空调器无法正常运行，因此，当室外换热器结霜到一定程度后必须进行除霜作业。
[0003]目前市场上最常见最有效的除霜方法是热气循环，热气循环除霜时，采用四通阀换向将室外换热器由原来蒸发器工作模式临时转换为冷凝器工作模式，同时室内换热器由原来的冷凝器工作模式转换为蒸发器工作模式，利用压缩机向室外换热器排出的高温高压制冷剂蒸气冷凝放热进行除霜，除霜结束后，重新按制热模式运行。但是，该方法的缺点是除霜过程中暂停向室内供热，甚至还要用室内吸收热量用于除霜，严重影响室内的舒适度；此外，在湿冷的天气环境下，容易出现反复除霜的情形，系统被迫在除霜和制热模式间反复切换运行，大大降低室内舒适性下降，而且影响了系统的使用寿命。
[0004]热泵式热水器的应用原理与缺点与上述的热泵式空调器相同。
[0005]上述通过四通阀切换来工作模式进行除霜的方法，在除霜开始和结束时，系统要反向运行，在原冷凝器中所积聚的液体制冷剂由于压力突然降低为吸气压力而大量涌向压缩机，容易导致液击现象，从而影响压缩机及系统的使用寿命。
[0006]此外，现有的热泵式空调器或者热泵式热水器存在设置有多个室外换热器的情况，但其中的多个室外换热器一般是并列设置，相互之间存在影响，降低制热和除霜的效果O
[0007]除上述热气循环的除霜方法外，现在还公开了不少其他的除霜技术，但是，其中的大部分结构复杂，成本较高，而且难以实现。
实用新型内容
[0008]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，能在不影响室内供热的情况下，实现室外换热器的除霜作业。
[0009]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0010]一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，包括压缩机、室内换热器、第一膨胀阀、室外换热器，所述第一膨胀阀靠近室外换热器设置，所述室外换热器处设置有风机，所述室外换热器包括串联连接的第一室外换热器和第二室外换热器，第一室外换热器和第二室外换热器之间设置有第二膨胀阀，第二膨胀阀两端并联有短路阀I，所述室外换热器两端设置有控制制冷剂从不同方向流过室外换热器的换向阀，所述第一室外换热器和第二室外换热器可在蒸发器模式与冷凝器模式间切换。
[0011]本实用新型的空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统设置有串联连接的第一室外换热器和第二室外换热器，在制热工作模式时，第一室外换热器和第二室外换热器都为蒸发器，室内换热器为冷凝器，室外换热器吸收外界热量供应给室内换热器；在除霜工作模式时，第一室外换热器为冷凝器，第二室外换热器为蒸发器，第一室外换热器放热除霜，第二室外换热器正常工作，保持室内供热，并为第一室外换热器除霜提供热量；第一室外换热器完成除霜后，切换工作模式，第一室外换热器为蒸发器，第二室外换热器为冷凝器，第二室外换热器进行除霜作业；两个室外换热器除霜完毕后，系统再次切换为制热工作模式。换热系统内设置有控制第一室外换热器和第二室外换热器切换工作模式的换向阀和电磁阀。本实用新型的空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统在除霜的过程中可以保持向室内供热，保证室内的舒适性。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述室外换热器上端经过可控的换向阀连接室内换热器或者压缩机；室外换热器下端设置有两条可控回路与室内换热器连接，其中一条回路上设置有第一膨胀阀，室外换热器下端还设置有可控回路连接压缩机。制热模式中，换向阀连通压缩机，短路阀I打开，室内换热器排出的制冷剂经带有第一膨胀阀的可控回路从室外换热器下端进入，经过室外换热器换热后进入压缩机；除霜模式中，短路阀I关闭，带有第一膨胀阀的可控回路关闭，室内换热器排出的制冷剂通过换向阀从室外换热器上端进入，依次经过第一室外换热器、第二膨胀阀、第二室外换热器后进入压缩机，或者通过可控回路从室外换热器下端进入，依次经过第二室外换热器、第二膨胀阀、第一室外换热器后进入压缩机。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述室内换热器两端并联有短路阀II。优选的，短路阀II的位置靠近室外换热器，可大大缩短制冷剂的循环回路，当要快速除霜时，可切换短路阀II使室内换热器两端短路，从而使作为蒸发器的室外换热器提供的热量全部用于除霜，加快除霜的进度。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一膨胀阀前设置有干燥过滤器。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进所述压缩机处设置有用于改变压缩机排出的制冷剂流向的四通阀，所述室内换热器和室外换热器之间还设置有第三膨胀阀，所述第三膨胀阀靠近室内换热器设置。本设计的换热系统通过设置四通阀、第三膨胀阀及一些相关的控制阀门，可实现制冷的功能。
[0016]进一步，所述第三膨胀阀前也设置有干燥过滤器。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]对比现有技术，本实用新型的带串联除霜回路的换热系统设置有两个室外换热器，两个室外换热器可交替工作和除霜，在除霜过程中保持向室内供热，保证室内的舒适性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]图1是本实用新型的第一实施例的结构示意图；[0021]图2是本实用新型的换热系统在制热模式下的制冷剂流向图；
[0022]图3是本实用新型的第一室外换热器在除霜模式下的制冷剂流向图；
[0023]图4是本实用新型的第二室外换热器在除霜模式下的制冷剂流向图；
[0024]图5是本实用新型的换热系统在快速除霜模式下的制冷剂流向图；
[0025]图6是本实用新型的第二实施例的结构示意图；
[0026]图7是第二实施例的换热系统在制冷模式下的制冷剂流向图。
【具体实施方式】
[0027]参照图1，本实用新型提供了一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，包括压缩机1、室内换热器2、第一膨胀阀5、室外换热器，所述第一膨胀阀5靠近室外换热器设置，所述室外换热器处设置有风机(图中未画出)。所述室外换热器包括串联连接的第一室外换热器3和第二室外换热器4,第一室外换热器3和第二室外换热器4之间设置有第二膨胀阀6，第二膨胀阀6两端并联有短路阀I 7，第一室外换热器3远离第二室外换热器4的上端设置有可控的换向阀8，第一室外换热器3经过换向阀8连接室内换热器2或者压缩机I ;所述第二室外换热器4远离第一室外换热器3的下端设置两条可控回路与室内换热器2连接，其中一条回路经过电磁阀12、干燥过滤器15、第一膨胀阀5，另一条回路经过电磁阀12、电磁阀13，第二室外换热器4下端还设置有经过电磁阀14的可控回路连接压缩机I。其中，所述第一室外换热器3和第二室外换热器4可在蒸发器模式与冷凝器模式间切换。
[0028]参照图2，本实用新型的空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统在制热工作模式时，第一室外换热器3和第二室外换热器4都为蒸发器，室内换热器2为冷凝器，换向阀8连通压缩机1，短路阀I 7打开，电磁阀12打开，电磁阀13和电磁阀14关闭，高温高压的制冷剂从压缩机I排出后，经过室内换热器2冷凝放热，然后依次通过电磁阀12、干燥过滤器15、第一膨胀阀5，从第二室外换热器4的下端进入，通过第二室外换热器4和第一室外换热器3吸热蒸发，最后进入压缩机1，完成一个循环。
[0029]参照图3、图4，图3所示为第一室外换热器3处于除霜工作模式，其中第一室外换热器3切换为冷凝器，第二室外换热器4为蒸发器，室内换热器2为冷凝器，换向阀8连向室内换热器2，短路阀I 7关闭，电磁阀12和电磁阀13关闭，电磁阀14打开，高温高压的制冷剂从压缩机I排出后，经过室内换热器2冷凝放热，然后经换向阀8从上端进入第一室外换热器3，第一室外换热器3放热除霜，从第一室外换热器3流出的制冷剂通过第二膨胀阀6后进入第二室外换热器4进行换热，为室内供热，并为第一室外换热器3除霜提供热量，换热后的制冷剂回到压缩机I完成一个循环。图4所示为第二室外换热器4处于除霜工作模式，第一室外换热器3完成除霜后，切换工作模式，第一室外换热器3为蒸发器，第二室外换热器4为冷凝器，换向阀8连向压缩机1，短路阀I 7关闭，电磁阀12和电磁阀13打开，电磁阀14关闭，制冷剂从室内换热器2流出后，经电磁阀12、13从下端进入第二室外换热器4，第二室外换热器4进行除霜作业，从第二室外换热器4流出的制冷剂通过第二膨胀阀6后进入第一室外换热器3进行换热，换热后的制冷剂回到压缩机I完成一个循环。
[0030]进一步，在室内换热器2的两端还可以并联有短路阀II 9。参照图5，当要快速除霜时，可切换短路阀II 9使室内换热器2两端短路，从而使作为蒸发器的室外换热器提供的热量全部用于除霜，加快除霜的进度。[0031]本实用新型的带串联除霜回路的换热系统设置有两个室外换热器，两个室外换热器可交替工作和除霜，在除霜过程中保持向室内供热，保证室内的舒适性。
[0032]参照图6，本实用新型的换热系统还可以在压缩机I处加装四通阀10，并在室内换热器2和室外换热器之间设置第三膨胀阀11，第三膨胀阀11靠近室内换热器2设置，另外，增设一些相关的控制阀门，以实现制冷的功能。四通阀10用于改变压缩机I排出的制冷剂的流向，可使制冷剂从压缩机I排出后先流经室外换热器放热，再经第三膨胀阀11，到达室内换热器2进行吸热，最后回流到压缩机I内，完成制冷循环，如图7所示。
[0033]此外，在某些特殊的环境下，可把本换热系统反过来使用。当用于室内制冷时，可设置两个串联的室内换热器，两个室内换热器组成除霜回路，当换热器由于长时间制冷而结霜时，可启动除霜模式，使室内换热器自动转换为冷凝器进行除霜。
[0034]以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，包括压缩机(I)、室内换热器(2)、第一膨胀阀(5)、室外换热器，所述第一膨胀阀(5)靠近室外换热器设置，所述室外换热器处设置有风机，其特征在于，所述室外换热器包括串联连接的第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)，第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)之间设置有第二膨胀阀(6)，第二膨胀阀(6)两端并联有短路阀I (7)，所述室外换热器两端设置有控制制冷剂从不同方向流过室外换热器的换向阀(8)，所述第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)可在蒸发器模式与冷凝器模式间切换。
2.根据权利要求1所述的一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，其特征在于:所述室外换热器上端经过可控的换向阀(8 )连接室内换热器(2 )或者压缩机(I); 室外换热器下端设置有两条可控回路与室内换热器(2)连接，其中一条回路上设置有第一膨胀阀(5)，室外换热器下端还设置有可控回路连接压缩机(I )。
3.根据权利要求1所述的一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，其特征在于:所述室内换热器(2)两端并联有短路阀II (9)。
4.根据权利要求1所述的一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，其特征在于:所述第一膨胀阀(5)前设置有干燥过滤器(15)。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，其特征在于:所述压缩机(I)处设置有用于改变压缩机(I)排出的制冷剂流向的四通阀(10)。
6.根据权利要求5所述的一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，其特征在于:所述室内换热器(2)和室外换热器之间还设置有第三膨胀阀(11)，所述第三膨胀阀(11)靠近室内换热器(2)设置。
7.根据权利要求6所述的一种空调或热泵的带串联除霜回路的换热系统，其特征在于:所述第三膨胀阀(11)前设置有干燥过滤器(15)。
【文档编号】F25B47/02GK203785351SQ201420054683
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】平武臣 申请人:平武臣