一种带除霜装置的热泵型高效换热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，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，室外换热器包括并联连接的第一室外换热器和第二室外换热器，所述第一室外换热器和第二室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，所述第一室外换热器和第二室外换热器两端分别设置有换向阀，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。本实用新型的带除霜装置的热泵型高效换热系统可以不间断向室内供热，保证室内的舒适性。此外，本实用新型的两个室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，两者在除霜时不会互相影响，除霜效果更好。
【专利说明】一种带除霜装置的热泵型高效换热系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换热系统，具体涉及一种带除霜装置的热泵型高效换热系统。
【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(即换热介质，下文出现的制冷剂意思相同)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带除霜装置的热泵型高效换热系统，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]一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，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并联连接的第一室外换热器和第二室外换热器，所述第一室外换热器和第二室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，所述第一室外换热器和第二室外换热器两端分别设置有换向阀，换向阀控制换热介质从不同方向流过第一室外换热器、第二室外换热器；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]本实用新型的带除霜装置的热泵型高效换热系统设置有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。本实用新型的带除霜装置的热泵型高效换热系统在除霜的过程中可以不间断向室内供热，保证室内的舒适性。此外，本实用新型的两个室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，两者在除霜时不会互相影响，除霜效果更好。
[0012]作为上述技术方案的其中一种实施方案，所述风机设置有一台，风机中部正对第一室外换热器和第二室外换热器相互靠近的一端设置。由于第一室外换热器和第二室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，风机中部正对第一室外换热器和第二室外换热器互相靠近的一端。制热时，制冷剂首先从两者互相靠近的一端进入处于蒸发器工作模式的室外换热器中部，中部通常风速风量较大，换热效果好；除霜时，制冷剂首先进入处于冷凝器工作模式的室外换热器周边，周边风速较慢容易结霜，高温高压的制冷剂蒸气从周边进入可使除霜效果更好。
[0013]作为上述技术方案的另一种实施方案，所述风机设置有两台，两台风机分别正对第一室外换热器和第二室外换热器设置。两台风机可根据实际情况各自调控，如第一室外换热器进行除霜时，可适当降低正对第一室外换热器的风机的功率，而另一台风机保持正常工作，保证第二室外换热器的换热正常进行。
[0014]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控制阀。优选的，短路控制阀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，可切换短路控制阀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。
[0015]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。
[0016]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换热介质在压缩机处流向的四通阀，所述室内换热器和室外换热器之间还设置有第二膨胀阀，所述第二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、第二膨胀阀及一些相关的控制阀门，可实现制冷的功能。
[0017]进一步，所述第二膨胀阀前也设置有干燥过滤器。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]本实用新型的带除霜装置的热泵型高效换热系统可以不间断向室内供热，保证室内的舒适性。此外，本实用新型的两个室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，两者在除霜时不会互相影响，除霜效果更好。
【专利附图】
【附图说明】[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0021]图1是本实用新型的第一实施例的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型的换热系统在制热模式下的换热介质流向图；
[0023]图3是本实用新型的第一室外换热器在除霜模式下的换热介质流向图；
[0024]图4是本实用新型的第二室外换热器在除霜模式下的换热介质流向图；
[0025]图5是本实用新型的换热系统在快速除霜模式下的换热介质流向图；
[0026]图6是本实用新型的第二实施例的结构示意图；
[0027]图7是本实用新型的第三实施例的结构示意图；
[0028]图8是第三实施例的换热系统在制冷模式下的换热介质流向图。
【具体实施方式】
[0029]参照图1，本实用新型提供了一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，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，第一膨胀阀5前优选设置干燥过滤器，所述室外换热器处设置有风机11。所述室外换热器包括并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依其长边方向排成一列，所述第一室外换热器3上设置有第一换向阀6,第二室外换热器4上设置有第二换向阀7，所述第一换向阀6和第二换向阀7分别设置在第一室外换热器3和第二室外换热器4互相远离的一端。所述风机11设置有一台，风机11中部正对第一室外换热器3和第二室外换热器4互相靠近的一端。
[0030]参照图2，本实用新型的带除霜装置的热泵型高效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，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，然后通过第一膨胀阀5，从第一室外换热器3和第二室外换热器4互相靠近的一端分别进入第一室外换热器3和第二室外换热器4吸热蒸发，由于制冷剂进入的室外换热器的地方正对风机11中部，风速风量较大，换热效果好，制冷剂蒸气从第一室外换热器3和第二室外换热器4相互远离的另一端排出，汇流后再进入压缩机I，完成一个循环。
[0031]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，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，然后经第一换向阀6从周边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流出的制冷剂再通过第一膨胀阀5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。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,制冷剂从室内换热器2流出后，经第二换向阀7从周边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流出的制冷剂再通过第一膨胀阀5和第一室外换热器3进行换热。在除霜过程中，制冷剂都是从室外换热器的周边进入，由于周边地区风速较慢容易结霜，制冷剂从该处进入，除霜效果更好。
[0032]进一步，在室内换热器2的两端还可以并联有短路控制阀8。参照图5，当要快速除霜时，可切换短路控制阀8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。
[0033]参照图6，本实用新型提供的第二实施例，其与第一实施例的结构基本相同，区别在于所述风机11设置有两台，两台风机11分别正对第一室外换热器3和第二室外换热器4设置，两台风，11可根据实际情况各自调控。
[0034]本实用新型的带除霜装置的热泵型高效换热系统可以不间断向室内供热，保证室内的舒适性；而且，本实用新型的两个室外换热器依其长边方向排列在同一直线上，两者在除霜时不会互相影响，除霜效果更好，同时适当设置制冷剂进入的位置与风机11的关系，可提闻换热的效果。
[0035]参照图7，本实用新型的换热系统还可以在压缩机I处加装四通阀9，并在室内换热器2和室外换热器之间还设置有第二膨胀阀10，第二膨胀阀10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9用于改变压缩机I排出的换热介质的流向，使换热介质从压缩机I排出后先流经室外换热器放热，再经第二膨胀阀10，至IJ达室内换热器2进行吸热，最后回流到压缩机I内，完成一制冷循环，如图8所示。
[0036]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。
[0037]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】
1.一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，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(11)，其特征在于，所述室外换热器包括并联连接的第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4),所述第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)依其长边方向排列在同一直线上，所述第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)两端分别设置有换向阀，换向阀控制换热介质从不同方向流过第一室外换热器(3)、第二室外换热器(4);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所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，其特征在于:所述风机(11)设置有一台，风机(11)中部正对第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)相互靠近的一端设置。
3.根据权利要求1所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，其特征在于:所述风机(11)设置有两台，两台风机(11)分别正对第一室外换热器(3)和第二室外换热器(4)设置。
4.根据权利要求1所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，其特征在于:所述室内换热器(2 )两端并联有短路控制阀(8 )。
5.根据权利要求1所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，其特征在于:所述第一膨胀阀(5)前设置有干燥过滤器。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，其特征在于:所述压缩机(I)处设置有用于改变换热介质在压缩机(I)处流向的四通阀(9 )。
7.根据权利要求6所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，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二膨胀阀(10)，所述第二膨胀阀(10)靠近室内换热器(2)设置。
8.根据权利要求7所述的一种带除霜装置的热泵型高效换热系统，其特征在于:所述第二膨胀阀(10)前设置有干燥过滤器。
【文档编号】F25B47/02GK203785219SQ201420054698
【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