專利名稱：空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及加熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，該空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于熱水器及空調(diào)上。
背景技術(shù)：
熱泵技術(shù)是新能源技術(shù)，一直受到世界專家學(xué)者的極大關(guān)注，空氣能熱泵熱水器是熱泵技術(shù)在生產(chǎn)熱水方面的一個應(yīng)用，傳統(tǒng)的熱水器(電熱水器，燃油、燃?xì)鉄崴?具有能耗大、費(fèi)用高、污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)；節(jié)能環(huán)保型太陽能熱水器的運(yùn)行又受到氣象條件的制約；而熱泵熱水器的供熱原理與傳統(tǒng)的太陽能熱水器截然不同，以空氣、水、太陽能等為低溫?zé)嵩?，以電能為動力從低溫?cè)吸取熱量來加熱生活用水，空氣能熱泵熱水器是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的能源利用產(chǎn)品之一。
如一專利號為ZL03272547.7(公告號為CN2636123Y)的中國實(shí)用新型專利《空氣熱能熱水器》披露了一種這樣的結(jié)構(gòu)，一種空氣熱能熱水器，包括控制柜和蓄水箱，在控制柜內(nèi)設(shè)有依次相連的換熱器、壓縮機(jī)、吸熱器、節(jié)流器、過濾器和貯液器，在吸熱器的一側(cè)設(shè)有采熱風(fēng)機(jī)，換熱器上接有輸入管和輸出管，所述輸入管和輸出管與儲水箱相接，在循環(huán)管路上設(shè)有加熱循環(huán)泵，在蓄水箱上設(shè)有自動控制水位的進(jìn)水管和熱水出水管。由于上述空氣能熱泵中的吸熱器(也叫蒸發(fā)器)要吸收空氣中大量的熱量，因此吸熱器(蒸發(fā)器)常常在空氣溫度比較低而且又潮濕的情況下工作，蒸發(fā)器溫度低于零度，這時空氣中的水分會凝結(jié)在蒸發(fā)器的表面形成霜層，影響蒸發(fā)器里的制冷劑和空氣的熱交換，大大降低了機(jī)器的效率。
為了提高空氣能熱泵的效率，這時就需要采取有效的方法除霜，故市場上出現(xiàn)了一種具有除霜功能的空氣能熱泵熱水器，具有空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其包括有壓縮機(jī)1、熱交換器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)器4、儲液器5；其中壓縮機(jī)1的出口端通過管道與熱交換器2的進(jìn)口端相連通，熱交換器2的出口端通過管道與節(jié)流裝置3的進(jìn)口端相連通，節(jié)流裝置3的出口端通過管道與蒸發(fā)器4的進(jìn)口端相連通，蒸發(fā)器4的出口端通過管道與儲液器5的進(jìn)口端相連通，儲液器5的出口端通過管道與壓縮機(jī)1的進(jìn)口端相連通；所述的熱交換器2上還設(shè)置有冷水進(jìn)水管21和熱水出水管22；所述的加熱循環(huán)系統(tǒng)還包括一除霜結(jié)構(gòu)，該除霜結(jié)構(gòu)為在儲液器5與蒸發(fā)器4之間的管道和壓縮機(jī)1與熱交換器1之間的管道之間設(shè)置有一換向四通閥11。該熱水器的除霜過程是這樣的如圖2所示，除霜時首先壓縮機(jī)1停止工作，待系統(tǒng)壓力平衡后換向四通閥11開始工作改變制冷劑的流向(制冷劑流向按照虛線所示)，壓縮機(jī)1重新啟動，這時高溫高壓的氣體排入蒸發(fā)器4和蒸發(fā)器4表面的霜發(fā)生熱交換，融化蒸發(fā)器4表面的霜，其自身冷卻為中溫高壓液體經(jīng)節(jié)流裝置3節(jié)流為低溫低壓的液體進(jìn)入到熱交換器2中吸取熱水中的熱量轉(zhuǎn)換為氣體，該氣體經(jīng)過換向四通閥11被壓縮機(jī)1吸入壓縮，完成一個逆循環(huán)，如此反復(fù)達(dá)到除霜的目的，除霜結(jié)束后，壓縮機(jī)1停止工作，換向四通閥11再次換向，同樣待壓力平衡后，啟動壓縮機(jī)1重新開始正常工作。
這樣的除霜方法存在壓縮機(jī)1的兩次停機(jī)和啟動，同時還存在壓力平衡時間，這樣頻繁啟動影響機(jī)器的壽命和對電網(wǎng)造成沖擊，壓力平衡時間不能正常工作，同時需要吸取熱交換器2內(nèi)的熱水中的熱量來除霜影響了熱泵的效率，因此上述空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)還可以作進(jìn)一步地改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種具有除霜功能的空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行除霜時不必先停掉壓縮機(jī)，其還具有使用效率高、結(jié)構(gòu)合理等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其包括有壓縮機(jī)、熱交換器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、儲液器；其中壓縮機(jī)的出口端通過管道與熱交換器的進(jìn)口端相連通，熱交換器的出口端通過管道與節(jié)流裝置的一端相連通，節(jié)流裝置的另一端通過管道與蒸發(fā)器的進(jìn)口端相連通，蒸發(fā)器的出口端通過管道與儲液器的進(jìn)口端相連通，儲液器的出口端通過管道與壓縮機(jī)的進(jìn)口端相連通；所述的熱交換器上還設(shè)置有冷水進(jìn)水管和熱水出水管；所述的加熱循環(huán)系統(tǒng)還包括一除霜結(jié)構(gòu)；其特征在于所述的除霜結(jié)構(gòu)包括有第一電磁閥、第二電磁閥、設(shè)置在蒸發(fā)器和儲液器之間的輔助蒸發(fā)器；所述第一電磁閥的一端通過管道與壓縮機(jī)和熱交換器之間的管道相連通，另一端通過管道與節(jié)流裝置和蒸發(fā)器之間的管道相連通；所述輔助蒸發(fā)器的進(jìn)口端通過毛細(xì)管和蒸發(fā)器的出口端相連通，其出口端通過管道與儲液器進(jìn)口端相連通；所述第二電磁閥的一端通過管道與蒸發(fā)器的出口端相連通，另一端通過管道與儲液器和輔助蒸發(fā)器之間的管道相通。
為了防止除霜時蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的液體流入大量到壓縮機(jī)內(nèi)而對壓縮機(jī)的使用壽命造成影響，我們在蒸發(fā)器和輔助蒸發(fā)器之間還設(shè)置有第三電磁閥，該第三電磁閥的一端通過管道與蒸發(fā)器的出口端相連通，其另一端通過管道與輔助蒸發(fā)器的進(jìn)口端相連通。采用了這種結(jié)構(gòu)可以有效地提高壓縮機(jī)的使用壽命。
上述的節(jié)流裝置為膨脹閥。
上述的熱交換器包括保溫水箱和換熱器，換熱器的兩端分別與壓縮機(jī)和節(jié)流裝置相連通，所述保溫水箱是密封式的，換熱器設(shè)置在保溫水箱內(nèi)部。
為了使熱交換器的熱效率能進(jìn)一步地提高，我們將上述的換熱器設(shè)計(jì)成呈螺旋狀。采用螺旋狀的換熱器可以增加其與保溫水箱內(nèi)的冷水接觸面大大增加，因此可使換熱器和保溫水箱內(nèi)的冷水換熱更加充分。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型中空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)的除霜過程是這樣的，其在除霜時，打開第一電磁閥，關(guān)閉第二電磁閥，這樣高溫高壓制冷劑氣體絕大部分就直接經(jīng)過第一電磁閥而進(jìn)入到蒸發(fā)器內(nèi)，其中一小部分高壓制冷劑氣體還可繼續(xù)對熱交換器內(nèi)的水進(jìn)行加熱，當(dāng)然為了不使高溫高壓的制冷劑氣體提高膨脹閥，我們還可以關(guān)掉膨脹閥，這時排入蒸發(fā)器高溫高壓的制冷劑氣體和蒸發(fā)器表面的霜發(fā)生熱交換，融化蒸發(fā)器表面的霜，而高溫高壓的制冷劑氣體其自身冷卻為中溫高壓液體經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流節(jié)流成為低溫低壓的液體后，進(jìn)入到輔助蒸發(fā)器內(nèi)，再吸取空氣中的熱量而蒸發(fā)后被壓縮機(jī)吸入完成一個循環(huán)，如此反復(fù)達(dá)到除霜的目的，除霜結(jié)束后，關(guān)閉第一電磁閥，依次打開第三電磁閥，第二電磁閥，先打開一下第三電磁閥的目的是為了防止蒸發(fā)器內(nèi)還沒有排盡的產(chǎn)生的中溫高壓液體直接通過儲液器進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，從而影響壓縮機(jī)的使用壽命，第三電磁閥打開一小段時間后，便可關(guān)閉第三電磁閥，使整個空氣能熱泵循環(huán)系統(tǒng)恢復(fù)為正常的工作狀態(tài)。
在這樣整個除霜過程里面，我們可以有效的避免了壓縮機(jī)的頻繁啟動對機(jī)器的傷害和對電網(wǎng)的沖擊，同時是從空氣中吸取熱量來除霜，而且還避免了壓力平衡的時間，大大提高了熱泵循環(huán)系統(tǒng)的使用效率。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，一種空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其包括有壓縮機(jī)1、熱交換器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)器4、儲液器5、第一電磁閥7、第二電磁閥8、輔助蒸發(fā)器9，上述節(jié)流裝置3為一膨脹閥，當(dāng)然上述節(jié)流裝置3也可以為其它普通的節(jié)流閥，熱交換器2包括有保溫水箱23和換熱器24，保溫水箱23上設(shè)置有冷水進(jìn)水管21和熱水出水管22，換熱器24設(shè)置在保溫水箱23內(nèi)部，上述換熱器24呈螺旋狀，換熱器24的兩端通過管道分別與壓縮機(jī)1和節(jié)流裝置3相連通，所述保溫水箱23是密封式的。
上述個元件的連接關(guān)系是這樣的壓縮機(jī)1的出口端通過管道與熱交換器2的進(jìn)口端相連通，熱交換器2的出口端通過管道與節(jié)流裝置3的一端相連通，節(jié)流裝置3的另一端通過管道與蒸發(fā)器4的進(jìn)口端相連通，所述第一電磁閥7的一端通過管道與壓縮機(jī)1和熱交換器2之間的管道相連通，另一端通過管道與節(jié)流裝置3和蒸發(fā)器4之間的管道相連通，所述蒸發(fā)器4的出口端通過毛細(xì)管10和輔助蒸發(fā)器9的進(jìn)口端相連通，其出口端通過管道與儲液器5進(jìn)口端相連通，所述第二電磁閥8的一端通過管道與蒸發(fā)器的出口端相連通，另一端通過管道與儲液器5和輔助蒸發(fā)器9之間的管道相通，在蒸發(fā)器和輔助蒸發(fā)器9之間還設(shè)置有第三電磁閥6，該第三電磁閥6的一端通過管道與蒸發(fā)器的出口端相連通，其另一端通過管道與輔助蒸發(fā)器9的進(jìn)口端相連通。
本實(shí)用新型實(shí)施例的工作過程及原理是這樣的正常工作時，在這個工作過程中第一電磁閥7和第三電磁閥6處于關(guān)閉狀態(tài)，第二電磁閥8及膨脹閥為打開狀態(tài)，這時壓縮機(jī)1的出口端排出高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入換熱器24，并與保溫水箱23中的冷水發(fā)生熱交換，把冷水加熱成熱水通過熱水出水管提供給用戶，同時冷水又不斷地從冷水進(jìn)水管21中源源不斷地補(bǔ)充到保溫水箱23內(nèi)，而高溫高壓的制冷劑氣體自身將冷卻為中溫高壓的制冷劑液體，再經(jīng)節(jié)流裝置3節(jié)流成為低溫低壓的液體，通過管道流入到蒸發(fā)器4內(nèi)，并吸取空氣中的熱量在蒸發(fā)器4里蒸發(fā)，成為低溫低壓的氣體后，經(jīng)由第二電磁閥8及儲液器5，最后被壓縮機(jī)1吸入重新壓縮為高溫高壓氣體完成一個循環(huán)，如此反復(fù)達(dá)到加熱水的目的，雖然蒸發(fā)器4和輔助蒸發(fā)器9始終是通過毛細(xì)管10連通在一起的，由于該毛細(xì)管10相當(dāng)于節(jié)流裝置3的作用，因此幾乎沒有氣體流入到輔助蒸發(fā)器9中，而儲液器5的作用相當(dāng)于干燥過濾器的作用，目的是將從蒸發(fā)器4或輔助蒸發(fā)器9中留出的少量水分截住，將液氣分離，防止液體直接進(jìn)入到壓縮機(jī)1內(nèi)。(其氣體或液體在管道內(nèi)的流向如圖1中實(shí)線箭頭所示)由于蒸發(fā)器4溫度低于零度，在空氣溫度比較低而且又潮濕的情況下，這時空氣中的水分會凝結(jié)在蒸發(fā)器4的表面形成霜層，影響蒸發(fā)器4里的制冷劑和空氣的熱交換，大大降低了機(jī)器的效率，這時就需要我們進(jìn)行除霜。
其除霜過程是這樣的，除霜時，打開第一電磁閥7，關(guān)閉第二電磁閥8，這樣高溫高壓制冷劑氣體絕大部分就直接經(jīng)過第一電磁閥7而進(jìn)入到蒸發(fā)器4內(nèi)，其中一小部分高壓制冷劑氣體還可繼續(xù)對熱交換器2內(nèi)的水進(jìn)行加熱，當(dāng)然為了不使高溫高壓的制冷劑氣體提高膨脹閥，我們還可以關(guān)掉膨脹閥，這時排入蒸發(fā)器4高溫高壓的制冷劑氣體和蒸發(fā)器4表面的霜發(fā)生熱交換，融化蒸發(fā)器4表面的霜，而高溫高壓的制冷劑氣體其自身冷卻為中溫高壓液體經(jīng)毛細(xì)管10節(jié)流成為低溫低壓的液體后，進(jìn)入到輔助蒸發(fā)器9內(nèi)，此時低溫低壓的液體吸取空氣中的熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后形成的氣體被壓縮機(jī)1吸入完成一個循環(huán)，如此反復(fù)便達(dá)到除霜的目的，除霜結(jié)束后，關(guān)閉第一電磁閥7，依次打開第三電磁閥6及第二電磁閥8，先打開一下第三電磁閥6是為了將蒸發(fā)器4內(nèi)還沒有排盡的產(chǎn)生的低溫低壓液體導(dǎo)入到輔助蒸發(fā)器9內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，達(dá)到防止液體直接通過儲液器5進(jìn)入壓縮機(jī)1內(nèi)而影響壓縮機(jī)1的使用壽命的目的，第三電磁閥6打開一小段時間后，便可關(guān)閉第三電磁閥6，這時使整個空氣能熱泵循環(huán)系統(tǒng)恢復(fù)為正常的工作狀態(tài)。(其氣體或液體在管道內(nèi)的流向如圖1中虛線箭頭所示)上述空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用在電熱水器及空調(diào)上。
權(quán)利要求1.一種空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其包括有壓縮機(jī)(1)、熱交換器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)器(4)、儲液器(5)；其中壓縮機(jī)(1)的出口端通過管道與熱交換器(2)的進(jìn)口端相連通，熱交換器(2)的出口端通過管道與節(jié)流裝置(3)的進(jìn)口端相連通，節(jié)流裝置(3)的一端通過管道與蒸發(fā)器(4)的進(jìn)口端相連通，蒸發(fā)器(4)的另一端通過管道與儲液器(5)的進(jìn)口端相連通，儲液器(5)的出口端通過管道與壓縮機(jī)(1)的進(jìn)口端相連通；所述的熱交換器(2)上還設(shè)置有冷水進(jìn)水管(21)和熱水出水管(22)；所述的加熱循環(huán)系統(tǒng)還包括一除霜結(jié)構(gòu)；其特征在于所述除霜結(jié)構(gòu)包括有第一電磁閥(7)、第二電磁閥(8)、設(shè)置在蒸發(fā)器(4)和儲液器(5)之間的輔助蒸發(fā)器(9)；所述第一電磁閥(7)的一端通過管道與壓縮機(jī)(1)和熱交換器(2)之間的管道相連通，另一端通過管道與節(jié)流裝置(3)和蒸發(fā)器(4)之間的管道相連通；所述輔助蒸發(fā)器(9)的進(jìn)口端通過毛細(xì)管(10)和蒸發(fā)器(4)的出口端相連通，其出口端通過管道與儲液器(5)進(jìn)口端相連通；所述第二電磁閥(8)的一端通過管道與蒸發(fā)器(4)的出口端相連通，另一端通過管道與儲液器(5)和輔助蒸發(fā)器(9)之間的管道相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸發(fā)器(4)和輔助蒸發(fā)器(9)之間還設(shè)置有第三電磁閥(6)，該第三電磁閥(6)的一端通過管道與蒸發(fā)器(4)的出口端相連通，其另一端通過管道與輔助蒸發(fā)器(9)的進(jìn)口端相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)流裝置(3)為膨脹閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的熱交換器(2)包括保溫水箱(23)和換熱器(24)，換熱器(24)的兩端分別與壓縮機(jī)(1)和節(jié)流裝置(3)相連通，所述保溫水箱(23)是密封式的，換熱器(24)設(shè)置在保溫水箱(23)內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述的換熱器(24)呈螺旋狀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及加熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)，該空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于熱水器及空調(diào)上，其包括有壓縮機(jī)(1)、熱交換器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)器(4)、儲液器(5)、第一電磁閥(7)、第二電磁閥(8)、設(shè)置在蒸發(fā)器(4)和儲液器(5)之間的輔助蒸發(fā)器(9)，具有除霜功能，該空氣能熱泵加熱循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行除霜時不必先停掉壓縮機(jī)，故可以有效的避免了壓縮機(jī)的頻繁啟動對機(jī)器的傷害和對電網(wǎng)的沖擊，同時是從空氣中吸取熱量來除霜，而且還避免了壓力平衡的時間，大大提高了熱泵循環(huán)系統(tǒng)的使用效率。
文檔編號F25B30/02GK2767925SQ20052003884
公開日2006年3月29日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者顏世峰 申請人:顏世峰