一种空气源热泵蒸发器化霜水防结冰的装置的制作方法

本发明涉及空气源热泵技术领域,特别涉及一种空气源热泵蒸发器化霜水防结冰的装置。

背景技术：

目前，空气源热泵越来越多地被应用于热水制取、建筑采暖、烘干等领域。

空气源热泵组成：通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等部分构成，传热工质在机组内封闭运行，并通过冷凝器和蒸发器与外部发生热交换。空气源热泵原理：机组运行基本原理依据是逆卡循环原理，液态工质首先在蒸发器内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽(汽化)，汽化潜热即为所回收热量，而后经压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把吸收的热量发给需要的加热的水中，液态工质经膨胀阀降压膨胀后重新回到蒸发器内，吸收热量蒸发而完成一个循环，如此往复，不断吸收低温源的热而输出所加热的水中，直接达到预定温度。

空气源热泵应用地域也已大范围地扩展到寒冷地区，但由于寒冷地区的环境温度经常处于0℃以下，而且很多设备已应用于-20℃左右的环境中，当遇到下雪或大雾天气时，机组经常需反向化霜，由于环境温度很低，虽然蒸发器结霜通过反向化霜可以从换热器上变成水，但水离开换热器很快就在换热器底部的底盘内结成了冰，很难顺畅地排入排水管，多次化霜后蒸发器底部的冰越结越高，长时间工作后热泵蒸发器的下部就被冰埋没，使得蒸发器不能通风，换热效果严重下降，导致热泵机组不能满足供热效果，有时还会出现冰层高于风叶的旋转空间，卡住风叶或击碎风叶，导致热泵机组严重损坏。

为了解决这一问题，现有技术主要采用在蒸发器底部及底盘上增加电热管或电热带的方法来解决结冰问题，这不仅增加了设备能耗，而且还存在着漏电等安全风险。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种空气源热泵蒸发器化霜水防结冰的装置，能够在不增加其他辅助加热装置的情况下，解决了化霜水结冰的问题，降低能耗。

为实现上述目的，本发明提出一种空气源热泵蒸发器化霜水防结冰的装置；包括散热翅片、主换热区、过热换热区、连接管和底盘；所述连接管包括连接管一、连接管二和连接管三；所述主换热区包括主换热管、u型弯管、集气管、分液头、连接管一和连接管二；所述过热换热区包括从换热管和连接管三；所述散热翅片设置在底盘上；所述主换热区设置在底盘的上部，过热换热区设置在底盘的下部。

所述主换热管和从换热管均与散热翅片匹配安装，且主换热管安装在底盘的上部，从换热管安装在底盘的下部，主换热管与u型弯管配合设置；所述集气管一端与主换热管连接，另一端与从换热管配合连接；所述连接管一通过分液头与连接管二连接，且连接管一与主换热管连接，连接管三与从换热管匹配连接；在所述底盘的低端设置排水口。

所述从换热管为一根u型金属管，且水平设置在底盘的下部靠近排水口的位置；所述u型金属管设置在底盘的最下沿，且u型金属管分别与集气管和连接管三配合连接。

所述主换热管为多个u型紫铜管，且多个u型紫铜管相互平行排列；所述短u型弯配合安装在相邻的两个主换热管之间。

所述分液头的一端与连接管二连接，另一端与多个连接管一配合连接。

所述集气管安装在分液头的同侧，且纵向设置与主换热管的延长线垂直；所述集气管与主换热管的每个u型紫铜管均配合连接，且集气管与从换热管的u型金属管的靠近上沿部开口端配合连接；所述连接管三与从换热管的u型金属管的靠近下沿部开口端配合连接。

所述连接管二通过电子膨胀阀与室内换热器配合连接。

所述连接管三通过四通换向阀与压缩机配合连接；所述四通换向阀配合安装在压缩机、室内热交换器及室外热交换器构成的冷媒回路中。

有益效果：

本发明在底盘上部设置主换热区，在底盘最下沿设置过热换热区，连接管二与上部的主换热区的主换热管配合连接；连接管三与下部过热换热区的从换热管匹配连接。使得当热泵制热运行时，制冷剂先进主换热区，蒸发后进入蒸发器底部的过热区，使蒸发器底部的过热区的温度高于上部的主换热区的温度，使得过热区的结霜少于上部主换热区。当热泵机组反向化霜时，高温制冷剂气体先进入底部过热区，然后再进入主换热区，这使得化霜水在离开蒸发器前始终处于升温过程中，确保了化霜水的温度在流经底盘通过排水嘴排出机组以外的过程中不会降至0℃以下，达到化霜水排出过程不结冰的目的，保障机组正常安全运行。

附图说明

图1是本发明的部分结构示意图；

图2是本发明的图1的a向结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明适用于一种空气源热泵蒸发器化霜水防结冰的装置；包括散热翅片1、主换热区、过热换热区、连接管和底盘10；所述连接管包括连接管一6、连接管二7和连接管三8；所述主换热区包括主换热管2、u型弯管9、集气管4、分液头5、连接管一6和连接管二7；所述过热换热区包括从换热管3和连接管三8；所述散热翅片1设置在底盘10上；所述主换热区设置在底盘10的上部，过热换热区设置在底盘10的下部。

所述主换热管2和从换热管3均与散热翅片1匹配安装，且主换热管2安装在底盘10的上部，从换热管3安装在底盘10的下部，主换热管2与u型弯管9配合设置；所述集气管4一端与主换热管2连接，另一端与从换热管3配合连接；所述连接管一6通过分液头5与连接管二7连接，且连接管一6与主换热管2连接，连接管三8与从换热管3匹配连接；在所述底盘10的低端设置排水口11。

所述从换热管3为一根u型金属管，且水平设置在底盘10的下部靠近排水口11的位置；在所述u型金属管设置在底盘10的最下端，且u型金属管分别与集气管4和连接管三8配合连接。

所述主换热管2为多个u型紫铜管，且多个u型紫铜管相互平行排列；所述短u型弯9配合安装在相邻的两个主换热管2之间。

所述分液头5的一端与连接管二7连接，另一端与多个连接管一6配合连接。

所述集气管4安装在分液头5的同侧，且纵向设置与主换热管2的延长线垂直；所述集气管4与主换热管2的每个u型紫铜管均配合连接，且集气管4与从换热管3的u型金属管的靠近上沿部开口端配合连接；所述连接管三8与从换热管3的u型金属管的靠近下沿部开口端配合连接。

所述连接管二7通过电子膨胀阀与室内换热器配合连接。

所述连接管三8通过四通换向阀与压缩机配合连接；所述四通换向阀配合安装在压缩机、室内热交换器及室外热交换器构成的冷媒回路中。

图1中实线箭头即“→”热泵制热时制冷剂流向。当热泵制热运行时，制冷剂即冷媒首先通过连接管二7进入分液头5，分液头5一端与连接管7相连另一端与多个连接管一6相连。多个连接管一6一端与分液头5相连，另一端分别与蒸发器主换热区的多个主换热管2配合连接。制冷剂首先进入到主换热区的主换热管2内，冷媒蒸发后再进入在依次通过蒸发器底部的过热换热区的从换热管3，使蒸发器底部的过热换热区的温度高于上部的主换热区的温度。从而使过热换热区的结霜少于上部主换热区的结霜。冷媒通过从换热管3后再经过四通换向阀后通过压缩机成为高温高压的冷媒，冷媒再与室内热交换器进行热交换，然后再通过电子膨胀阀或节流装置，经连接管二7重新进入室外热交换器即蒸发器。

如图1中所示的虚线箭头即“┄┄→”为热泵化霜时制冷剂流向。

当热泵化霜运行时，制冷剂经压缩机后为高温冷媒，再通过四通换向阀的操作，使高温冷媒首先通过连接管三8进入过最下沿的热换热区的从换热管3，然后再经过从换热管3对其外部的冰霜进行化霜，换热后再经过集气管4分别进入到主换热区的主换热管2，对主换热区外的霜层进行化霜的热交换。此时，底部过热换热区外的霜层吸收高温制冷剂的热量快速融化流入底盘10，上部主换热区外的霜层吸收制冷剂的热量后沿散热翅片1向底盘的下方流动，当化霜水流经底部过热换热区时将会再次吸收底部高温制冷剂的热量，从而使化霜水的温度进一步升高，保障了化霜水在离开蒸发器前始终处于逐步升温的过程中，确保了化霜水的温度在流经底盘10，并通过排水嘴口排出机组以外的过程中，温度不会降至0℃以下，实现化霜水在从蒸发器外表面排出过程不结冰的目的，保障机组正常安全运行。冷媒在蒸发器内换热后，通过连接管一6和分液头5再进入到连接管二7内，连接管二7与室内换热器配合连接，冷媒再重新通过四通换向阀进入到压缩机内，完成整个循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。