一种除霜器及具有该除霜器的冷凝器和热泵的制作方法

本实用新型涉及除霜技术领域，特别是涉及一种除霜器及具有该除霜器的冷凝器和热泵。

背景技术：

空气源热泵兼顾供冷供热、占用空间小、节能、环保、方便等优点,受到越来越多的青睐。但其结霜问题，是影响热泵机组冬季正常制热的主要因素，特别是在北方和高湿南方地区的冬季，热泵机组几乎不能正常运行。热泵的室外冷凝器结霜问题早已成为此项技术发展的一大阻碍，尤其是当室外盘管的温度低于室外空气的露点温度且低于0℃时，室外盘管就会结霜，严重时导致热泵供热性能恶化和能效比(Coefficient Of Performance，以下简称COP)的大大降低。现在已经有了很多除霜方法，主要的除霜方法有三种，分别是热气旁通法，逆循环法，电加热法。而上述三种方法均需要实现霜的相变，会耗费大量的能量。

目前普遍采用的方法是逆循环法。实际使用表明，在冬季室内制热时，由于室外冷凝器结霜严重，导致换热效果不佳，因而系统内部会自动转换工作流程，改变制冷剂的流向，使制冷剂优先流入冷凝器，实现室外制热，室内制冷。该方法利用制冷剂相变换热来融霜，但是此时室内便进入制冷模式，即室内吹冷风，这会影响处于室内环境的人的舒适度。同时，当室外融霜结束后，重新开始室内制热模式时，便会消耗更多的能量，并且一旦室外冷凝器重新结霜，又需要重新切换工作流程。这也是人们一直诟病的热泵冬季制热效果差的问题所在。而且目前广泛使用的翅片式冷凝器除霜困难，难以利用不改变霜的相态的常规手段来实现除霜，并且常规方式的除霜效果也不是很好。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种结构简单、经久耐用的除霜器、冷凝器和热泵，以解决现有除霜器耗能多、除霜效果不佳的问题，避免了对室内环境的影响。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种除霜器，包括供气单元和至少一个除霜单元，所述除霜单元包括进风口、出风口和文丘里管；所述进风口连接所述文丘里管的入口段，所述文丘里管喉部引出吸霜口，所述吸霜口朝向室外冷凝器的制冷剂输送管，所述出风口连接所述文丘里管的扩散段；所述供气单元用于向所述除霜单元供气。

进一步地，当所述除霜单元为多个时，多个所述除霜单元沿所述制冷剂输送管轴向方向串联布置，形成除霜管道。

进一步地，多个所述除霜管道并排布置于所述室外冷凝器表面。

进一步地，所述吸霜口与所述制冷剂输送管之间的距离为0.5cm～1.5cm。

进一步地，所述供气单元包括与所述进风口相连的进气泵或者与所述出风口相连的抽气泵。

进一步地，还包括加热装置；所述加热装置设置在所述进风口处，用于加热从所述进风口进入所述除霜单元的气流。

进一步地，还包括温度传感器和微控单元；所述温度传感器设置在室外冷凝器的表面，所述温度传感器和所述供气单元均与所述微控单元电连接。

本实用新型还提供一种冷凝器，包括上述的除霜器。

本实用新型还提供一种热泵，包括上述的冷凝器。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的一种除霜器，包括供气单元和至少一个除霜单元；除霜单元包含进风口、出风口和文丘里管，从文丘里管喉部引出吸霜口，吸霜口朝向室外冷凝器的制冷剂输送管，利用供气单元提供的高速气流通过文丘里管，在其喉部形成极大负压，在压差作用下便可将附着于室外冷凝器上的固态霜吸出，并及时吹走，完成除霜过程。该除霜器利用文丘里管特性来实现除霜，结构简单，经久耐用，性能优良，而且流量特性变化波动小，适合于室外冷凝器除霜。

本实用新型还提供一种冷凝器，包括上述除霜器，安装简单，实用性强，不易结霜。

本实用新型还提供一种热泵，包括上述的冷凝器，冬季换热效果优良，COP值高，节能省电。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种除霜单元的示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种除霜器的俯视图；

图3是本实用新型实施例中的一种除霜器的主视图；

图4是本实用新型实施例中的另一种除霜器的主视图；

图5是本实用新型实施例中的又一种除霜器的主视图；

附图标记说明:

1：进风口； 2：文丘里管； 21：文丘里管入口段；

22：文丘里管喉部； 23：文丘里管扩散段； 24：吸霜口；

3：出风口； 4：室外冷凝器； 41：制冷剂输送管；

42：第一翅片； 43：第二翅片 5：进风管道；

6：出风管道； 7：加热装置。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。术语“前”“后”均以常规对产品结构认知为准。“上一个”“后一个”是基于排列顺序而描述。“上”“下”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型实施例中的一种除霜单元的示意图，图2是本实用新型实施例中的一种除霜器的俯视图，如图1和图2所示，本实用新型提供的除霜器，包括供气单元和至少一个除霜单元。即除霜单元可以是一个，也可以是多个。具体地，除霜单元数量根据易结霜程度以及室外冷凝器4的尺寸，合理分配布置。每个除霜单元均包括进风口1、出风口3和文丘里管2；进风口1连接文丘里管2的入口段21，文丘里管2的喉部22引出吸霜口24，吸霜口24朝向室外冷凝器4的制冷剂输送管41，出风口3连接文丘里管2的扩散段23。供气单元提供高速气流，使空气自进风口1进入除霜单元，流经文丘里管2时在吸霜口24形成压差，吸走附着于制冷剂输送管41上的固态霜，然后从出风口3排出，完成除霜过程。

本实施例提供的除霜器，通过设置供气单元和含有文丘里管的除霜单元，利用高速气流流经文丘里管时在其喉部形成的极大负压，在压差的作用下，将附着于室外冷凝器上的固态霜吸出，并且从出风口及时吹走，避免在管道内部残留。本实施例的除霜器结构简洁，性能优良，经久耐用，除霜过程与热泵的制热过程相互独立，避免了对室内环境的影响。同时，流量特性变化波动小，适合于室外冷凝器除霜，而且还优化了换热效果，增强了室内用户的舒适度，提高了热泵的COP值，节能省电。并且，在除霜过程中，或没有结霜现象的季节中，也可起到除尘的作用，除尘功能与除霜功能的运作过程相同。

进一步地，如图2所示，当除霜单元有多个时，多个除霜单元可以沿制冷剂输送管41轴向方向串联布置，形成除霜管道。除霜单元的数量可以根据室外冷凝器4的具体情况进行布置。如图2，以三个除霜单元构成的除霜管道为例。第一除霜单元的进风口1即构成该除霜管道的进风口，第一除霜单元的出风口3连接第二除霜单元的进风口1，第二除霜单元的出风口3连接第三除霜单元的进风口1，第三除霜单元的出风口3构成该除霜管道的出风口。如无特殊说明，本实用新型中制冷剂输送管的轴向方向为制冷剂输送管呈直线段管段的轴向方向。

多个除霜单元串联连接时的排布方向与制冷剂输送管41轴向平行，优选地，除霜管道内气流方向与制冷剂输送管41内的制冷剂流向相同。本实施例利用多个除霜单元串联，形成多级文丘里管组成的除霜管道，结构简单，增加了吸入流量。除了本实施例中的连接方式外，还可以采用多个除霜单元并联的方式组成除霜管道，多个除霜单元的进风口1连接统一的进风总管，多个出风口3连接统一的出风总管，并保持吸霜口24朝向制冷剂输送管41即可。进一步地，如图3～图5所示，多个除霜管道可以并排布置于室外冷凝器4表面。通常室外冷凝器4的制冷剂输送管41为铜管弯制成的S形盘管组，增加散热面积，同样的，多个除霜管道并排布置，分别对应S形盘管组的每一路输送管。通过多个除霜管道并排布置，使室外冷凝器4除霜效果均匀。可以理解的是，当由多个除霜单元串联组成的除霜管道有多排时，任一排除霜管道中的各除霜单元沿制冷剂输送管的轴线排布，各排除霜管道之间并排排布。当多个除霜单元并联连接形成除霜管道时，在室外冷凝器的表面也可以有多排除霜管道，各排除霜管道之间并排排布。

进一步地，室外冷凝器4的制冷剂输送管41外侧可以设置多组翅片42，除霜管道可以相对的布置于室外冷凝器4最外侧的翅片上。

进一步地，除霜管道还可以沿制冷剂输送管41的径向成纵列形式布置，也可以同时横排纵列交错式的布置，只要满足吸霜口24朝向制冷剂输送管41，且高速气流能够在除霜管道内流动即可。

进一步地，吸霜口24与制冷剂输送管41之间的距离可以为0.5cm～1.5cm。如图2所示，对于翅片式换热管，第一翅片42与吸霜口24相对，第二翅片43未与吸霜口24相对，第一翅片42的高度小于第二翅片43的高度，既保障了吸霜口24的除霜效果，又避免降低室外冷凝器4的换热能力。本实施例的除霜器也可以直接安装在所有翅片高度一样的室外冷凝器4表面。

进一步地，如图3所示，多个除霜管道的进风口汇集在一起，形成一个进风管道5。供气单元为进气泵时，进气泵的出口通过进风管道5，将产生的高速气流送入各除霜管道的进风口。供气单元还可以选择高压气瓶，或者其他可以使气体进入除霜管道的设备。优选地，在进风管道5处设置一个加热装置7；加热装置7用于加热从进风口进入的气流。当热气流吹过除霜管道时，可以融化固态霜，利于除霜过程，避免固态霜在管道内富集，造成管道堵塞。加热装置可以采用电加热丝、电加热棒等等。可以理解的是，供气单元开启时，加热装置7可以不开启，此时，除霜单元在供气单元的作用下，制冷剂输送管和/或翅片上的霜以固态形式被吸除；或者，加热装置7可以与供气单元同时开启，有利于将固态霜变为液态，便于吸除霜后，其在除霜单元中的流动，或者，便于将固态霜转化为液态以利于吸除。

除了上述实施例中的方式外，如图4所示，多个除霜管道的出风口汇集在一起，形成一个出风管道6。供气单元为抽气泵时，抽气泵的抽气口连接出风管道6。因为抽气泵的抽气口处可以与外界大气形成压力差，除霜管道进风口处的空气被吸入，在除霜管道内形成气流。优选地，在出风管道6处可以设置过滤收集装置，将排出的固态霜进行集中收集处理，还可以将固态霜融化成水，做进一步利用。

更进一步地，如图5所示，除霜器既包含进风管道5，又包含出风管道6，同时还设置加热装置7，供气单元可以选择进气泵或者抽气泵。本实施例既提高了除霜器的除霜效果，又可以集中收集利用排出的霜，更具实用性和经济性。

进一步地，除霜器还可以包括温度传感器，温度传感器设置在室外冷凝器4的表面，用于检测室外冷凝器4的温度。温度传感器可以采用热电阻传感器、热电偶传感器等等。

更进一步地，除霜器还可以包括微控单元，温度传感器和供气单元均与所述微控单元电连接。微控单元接收温度传感器的发送过来的检测温度信号，然后通过与预设温度值对比，得出比较结果。当检测温度低于预设温度值时，微控单元就发送启动信号给供气单元，开始除霜。当检测温度高于预设温度值时，微控单元就发送停止信号给供气单元，停止除霜。

本实用新型还提供了一种包括上述除霜器的冷凝器。安装简单，实用性强，不易结霜。

本实用新型还提供一种包括上述冷凝器的热泵；该热泵优选为空调用热泵，在冬季换热效果优良，COP值高，节能省电。可以理解的是，也可以是其他形式的热泵，只要该热泵的除霜器能够有效的吸除制冷剂输送管和/或翅片上的霜即可。

通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的除霜器包括供气单元和至少一个除霜单元；除霜单元包含至少一个文丘里管，从文丘里管喉部引出吸霜口，吸霜口朝向室外冷凝器的制冷剂输送管，利用供气单元提供的高速气流通过文丘里管，在其喉部形成极大负压，在压差作用下便可将附着于室外冷凝器上的固态霜吸出，并及时吹走，完成除霜过程。该除霜器利用文丘里管特性来实现除霜，结构简单，经久耐用，性能优良，而且流量特性变化波动小，适合于室外冷凝器除霜。另外，本实用新型还可以进行除尘，在夏季不结霜的时候，可以定期启动进行除尘；在冬季结霜的时候，可以同时除霜和除尘。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。