一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构的制作方法

本技术涉及热泵，尤其涉及一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构。

背景技术：

1、随着技术不断更新，人们生活品质的不断提高，人们对采暖的机组要求越来越高，目前空气源热泵采暖机型的水侧换热器，一般使用为套管式换热器，因为套换式换热器需要制冷剂与水换热，如图4所示，水从套管换热器400中的套换内管100下侧进入，再由上侧出去，机组在制热模式下，套管式换热器做冷凝，制冷剂由气管600进入，经过钢套500，最后由液管300出来，冷媒与水是逆流，换热效率较高，机组在制冷模式下，套管式换热器做蒸发，制冷剂由液管300进入，经过钢套200，最后由气管600出来，这个时候制冷剂与水是同向，换热效率较低。机组除霜的原理为在冬天制热的情况下，四通阀反转开制冷，让翅片换热器做冷凝，释放出热量，来化掉翅片上的结霜以及水槽里的堆冰，让套管换热器做蒸发，因为制冷，制冷剂与水同向，导致制冷效果差，除霜时间较长。

2、现有涡流管的原理为：具有一定压力的压缩空气进入涡流管喷嘴后膨胀加速，当加速后的气流进入一个圆柱形的涡流发生室，压缩的空气以极高的速度沿着切线方向进入热端管内腔，并沿着同口径的管道扩散，靠近中心的气流，角速度较大 ，靠近管端的气流角速度较小，由于内外圈的涡流角速度不同，会产生摩擦，内圈角速度较大的涡流靠摩擦力带动外圈的涡流低速旋转，内圈涡流的气体内能因摩擦转化成旋转的动能，由于内圈旋转涡流的内能不断的减少，所以温度降低。相应的外圈的气体，不断因摩擦获得动能维持旋转，同时气体的内能不断的增加，导致温度升高。如此一来，管子里就形成了内圈的低温涡流和外圈的高温涡流，同时向有锥形塞的出口一端扩散，到达出口处时，热气流从锥形塞边缘缝隙逃逸，而冷气涡流则内锥形的塞子阻挡，由于冷气流无处可逃，越攒越多，压强升高，便从反方向的冷气出口被压出去。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型的第一目的在于提供一种涡流管除霜结构，利用了涡流管的制热原理，在空气源热泵机组中加以运用，解决了空气源热泵机组的翅片换热器除霜时间长以及水槽堆冰损坏翅片换热器的问题；本实用新型的第二目的在于提供一种空气源热泵机组，具有上述的一种涡流管除霜结构。

2、为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

3、一种涡流管除霜结构，用于空气源热泵机组，空气源热泵机组包括机架以及设置于机架上的换热器，换热器的下端固定设有水槽，其特征在于：所述涡流管除霜结构包括高压气泵、输气管组件、涡流管和输出管；所述高压气泵固定安装于机架上端，所述输气管组件包括设置于机架侧部上的导气管和进气管，所述导气管的一端与高压气泵的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；所述涡流管上形成有输入端、冷气端和热气端，进气管的另一端与涡流管的输入端连通，所述涡流管的热气端布置于换热器的底部侧端，所述输出管延伸套接于涡流管的热气端上且位于水槽上方，所述输出管的管壁上构建有出气孔朝向所述换热器。

4、上述技术方案中，利用高压气泵输出压缩空气作为涡流管的气源，压缩空气经过导气管和排气管到达涡流管，涡流管的热气端位于换热器底部侧端喷出热气，输出管用于承接喷出的热气，输出管上设有出气孔引导热气喷向换热器表面进行除霜；此外，输出管位于水槽上方并靠近水槽，管体散发的热量可有效化除水槽里的堆冰，有效解决了翅片换热器除霜时间长以及水槽内堆冰过高可能损坏翅片换热器的问题，减短了除霜时间，减少机组运行成本。

5、作为优选，所述进气管包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管、第二进气管和导气管之间通过三通管连接，所述第一进气管和第二进气管的下端均与涡流管的热气端连通，所述输出管有两根且设置于换热器的两侧与涡流管的输入端连接。该技术方案中，第一进气管和第二进气管可将气源分为两路，同时在换热器两侧化霜除冰，提高除霜效率，由于高压气泵只有一个出气口，此处利用三通管将气源分别导进第一进气管和第二进气管中。

6、作为优选，所述出气孔有多个且均匀布置于输出管上。该技术方案中，多个出气孔均匀布置于输出管上可使得换热器各处相对对应有均匀的热气，提高换热器各处的除霜效率。

7、作为优选，所述第一进气管和第二进气管的外侧分别设有多个弧形扣，弧形扣与机架的侧壁固定连接。该技术方案中，弧形扣的设置防止第一进气管和第二进气管在高压气源下脱开，起到良好的固定作用，减少除霜过程中的管体震动。

8、作为优选，所述输出管上相对涡流管的热气端的一端上设有固定板，所述固定板的上部封闭输出管的管口，下部与机架的侧壁固定连接。该技术方案中，固定板的设置是为了固定住输出管，防止其震动掉落，另一个作用是封住输出管的管口，将热气保留在输出管中，充分利用热气的能量，避免浪费。

9、作为优选，所述涡流管包括喷嘴、分离孔板、涡流室、冷端管、热端管和锥形塞，所述输入端形成与喷嘴进口，所述涡流室设置于冷端管和热端管之间，所述分离孔板成型于冷端管和涡流室之间，所述锥形塞设置于热端管的出口内侧，所述冷气端形成于冷端管的出口，热气端形成于热端管的出口。

10、一种空气源热泵机组，包括如上述中任一项所述的一种涡流管除霜结构。

技术特征：

1.一种涡流管除霜结构，用于空气源热泵机组，空气源热泵机组包括机架（1）以及设置于机架（1）上的换热器（2），换热器（2）的下端固定设有水槽（30），其特征在于：所述涡流管除霜结构包括高压气泵（3）、输气管组件、涡流管（4）和输出管（5）；所述高压气泵（3）固定安装于机架（1）上端，所述输气管组件包括设置于机架（1）侧部上的导气管（6）和进气管，所述导气管（6）的一端与高压气泵（3）的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；所述涡流管（4）上形成有输入端（7）、冷气端（8）和热气端（9），进气管的另一端与涡流管（4）的输入端（7）连通，所述涡流管（4）的热气端（9）布置于换热器（2）的底部侧端，所述输出管（5）延伸套接于涡流管（4）的热气端（9）上且位于水槽（30）上方，所述输出管（5）的管壁上构建有出气孔（10）朝向所述换热器（2）。

2.根据权利要求1所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述进气管包括第一进气管（11）和第二进气管（12），所述第一进气管（11）、第二进气管（12）和导气管（6）之间通过三通管（13）连接，所述第一进气管（11）和第二进气管（12）的下端均与涡流管（4）的热气端（9）连通，所述输出管（5）有两根且设置于换热器（2）的两侧与涡流管（4）的输入端（7）连接。

3.根据权利要求2所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述出气孔（10）有多个且均匀布置于输出管（5）上。

4.根据权利要求2所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述第一进气管（11）和第二进气管（12）的外侧分别设有多个弧形扣（14），弧形扣（14）与机架（1）的侧壁固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述输出管（5）上相对涡流管（4）的热气端（9）的一端上设有固定板（15），所述固定板（15）的上部封闭输出管（5）的管口，下部与机架（1）的侧壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种涡流管除霜结构，其特征在于：所述涡流管（4）包括喷嘴（16）、分离孔板（17）、涡流室（18）、冷端管（19）、热端管（20）和锥形塞（21），所述输入端（7）形成与喷嘴（16）进口，所述涡流室（18）设置于冷端管（19）和热端管（20）之间，所述分离孔板（17）成型于冷端管（19）和涡流室（18）之间，所述锥形塞（21）设置于热端管（20）的出口内侧，所述冷气端（8）形成于冷端管（19）的出口，热气端（9）形成于热端管（20）的出口。

7.一种空气源热泵机组，其特征在于：包括如权利要求1~6任一项所述的一种涡流管除霜结构。

技术总结
本技术涉及一种空气源热泵机组及其涡流管除霜结构，该结构包括高压气泵、输气管组件、涡流管和输出管；所述输气管组件包括设置于机架侧部上的导气管和进气管，所述导气管的一端与高压气泵的出气口连通，另一端与进气管的一端连通；进气管的另一端与涡流管的输入端连通，所述输出管延伸套接于涡流管的热气端上且位于水槽上方，所述输出管的管壁上构建有出气孔朝向所述换热器。上述方案中，涡流管的热气端位于换热器底部侧端喷出热气，输出管用于承接喷出的热气，输出管上设有出气孔引导热气喷向换热器表面进行除霜；有效解决了翅片换热器除霜时间长以及水槽内堆冰过高可能损坏翅片换热器的问题，减短了除霜时间，减少机组运行成本。

技术研发人员：吴信道,郑佳妮,于太增,陈龙,姬坤杰
受保护的技术使用者：浙江中广电器集团股份有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/1/15