空氣源熱泵除霜系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，針對(duì)壓縮機(jī)、四通換向閥、用戶側(cè)換熱器、節(jié)流部件、熱源側(cè)換熱器和氣液分離器等部件組成的空氣源熱泵四通閥換向除霜帶來(lái)的用戶側(cè)熱能損失比較大的問題，本發(fā)明在用戶側(cè)換熱器與熱源側(cè)換熱器之間接有單向閥和輔助換熱器，并在單向閥與輔助換熱器之間接有除霜管路連通到回氣管路，除霜管路上接有除霜電磁閥；在除霜過程中除霜電磁閥通電開通、四通換向閥換向后制冷劑經(jīng)過熱源側(cè)換熱器和輔助換熱器后不經(jīng)過用戶側(cè)換熱器而是通過除霜管路返回壓縮機(jī)，制冷劑除霜不再吸收用戶側(cè)換熱器中傳熱介質(zhì)的有效熱能，從而提高熱泵冬季制熱性能。本除霜方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，效果穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。
【專利說明】空氣源熱泵除霜系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷和熱泵【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于空氣源熱泵的除霜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)空氣源熱泵產(chǎn)品在化霜或者融冰過程中一般采用四通閥換向除霜，但四通閥換向除霜往往是以犧牲用戶側(cè)制熱量為代價(jià)的，甚至因?yàn)槌苯佑绊懣蛻羰褂卯a(chǎn)品的舒適性或連續(xù)性，所以人們一直在尋找更合適的熱泵除霜方式。熱氣旁通的除霜系統(tǒng)可以不吸收用戶側(cè)換熱器的供熱量，但由于缺少了有效的供熱來(lái)源，熱氣旁通的除霜方式常常會(huì)導(dǎo)致制冷劑低壓過低，產(chǎn)生除霜時(shí)間長(zhǎng)，除霜不徹底等問題。
[0003]采用外加熱源或者蓄能的除霜系統(tǒng)逐漸增加，其中專利號(hào)為200510009975.1的“蓄能式空氣源熱泵除霜系統(tǒng)”、專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210301570.5“空調(diào)除霜系統(tǒng)及除霜方法”均是在空調(diào)管路中安裝蓄熱換熱器，并配置多路電磁閥以實(shí)現(xiàn)蓄熱和放熱的不同流程，控制管路相對(duì)比較復(fù)雜，特別是需要吸收一定量的有效熱能來(lái)實(shí)現(xiàn)蓄熱過程，使得在蓄熱過程中產(chǎn)品制熱能效比會(huì)有一定下降，在實(shí)際應(yīng)用中難以推廣。
[0004]專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110078011.8的“一種用于空氣源熱泵熱水器的相變蓄熱型除霜系統(tǒng)”，設(shè)計(jì)了吸收冷凝余熱和洗浴廢水熱能的板式相變蓄熱器，通過在用戶側(cè)換熱器后面連接四通閥來(lái)實(shí)現(xiàn)制熱與化霜過程的切換；但該專利有三個(gè)方面的問題:1、在除霜過程中制冷劑經(jīng)過用戶側(cè)換熱器之后再經(jīng)過熱源側(cè)換熱器除霜，這樣的流程必然會(huì)降低除霜供熱量，延長(zhǎng)除霜時(shí)間；2、該專利采用的板式相比換熱器實(shí)現(xiàn)難度大，并且由于板式換熱器的體積比較小，對(duì)應(yīng)的蓄熱量也很難滿足除霜需求；3、該系統(tǒng)僅限應(yīng)用于空氣源熱泵熱水器，系統(tǒng)中還包括有儲(chǔ)水箱和淋浴室，使用范圍大大受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明在于提供一種具有廣泛應(yīng)用價(jià)值、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的熱泵除霜系統(tǒng)，除霜過程中不吸收用戶側(cè)換熱器的有價(jià)值熱能，不影響用戶側(cè)換熱器側(cè)的制熱性能，有效改善空氣源熱泵產(chǎn)品的冬季運(yùn)行性能。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:通過管路依次連接壓縮機(jī)排氣口與四通換向閥進(jìn)氣口、四通閥第一出氣口與用戶側(cè)換熱器入口、用戶側(cè)換熱器出口與節(jié)流部件進(jìn)口、節(jié)流部件出口與熱源側(cè)換熱器進(jìn)口、熱源側(cè)換熱器出口與四通換向閥第二出氣口、四通換向閥低壓出氣口與氣液分離器進(jìn)口、氣液分離器出口與壓縮機(jī)進(jìn)口組成的制冷劑循環(huán)回路；在用戶側(cè)換熱器出口與熱源側(cè)換熱器進(jìn)口之間的管路上串聯(lián)有輔助換熱器；在用戶側(cè)換熱器出口與輔助換熱器入口之間管路上串聯(lián)有單向閥或者其他具有通斷功能的電磁閥、電動(dòng)閥、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥；在單向閥出口與輔助換熱器進(jìn)口之間制冷劑管路上旁通除霜管路，除霜管路連通到氣液分離器的入口或者其它回氣管路中，除霜管路上串接有電磁閥或者其他具有通斷功能的電動(dòng)閥、調(diào)節(jié)閥。
[0007]本發(fā)明所述的輔助換熱器可以是一個(gè)通過外界熱源給制冷劑提供熱能的換熱器，外界熱源可以是電加熱器，可以是熱水，可以是蒸汽，可以是防凍液收集的太陽(yáng)能熱能，可以是壓縮機(jī)電機(jī)散熱，可以是熱空氣或者煙氣；輔助換熱器還可以是一個(gè)通過蓄熱介質(zhì)正向制熱循環(huán)時(shí)蓄熱、逆向除霜循環(huán)時(shí)放熱的換熱器，蓄熱介質(zhì)可以是水，可以是防凍液，可以是導(dǎo)熱油，可以是變壓器油，可以是使用CaCl2.6H20或Na2SO4.IOH2O為主要成分的無(wú)機(jī)相變物質(zhì)，可以是使用石蠟為主要成分的有機(jī)相變物質(zhì)；輔助換熱器也可以是外界熱源和蓄熱介質(zhì)相結(jié)合的換熱器；使用電加熱棒作為外界熱源時(shí)輔助換熱器(5)采用內(nèi)置單回路螺旋管的罐式結(jié)構(gòu)，電加熱棒置于換熱器底部，蓄熱介質(zhì)存放罐中，制冷劑在螺旋管內(nèi)；在使用水、防凍液、導(dǎo)熱油、變壓器油、高溫氣體作為外界熱源傳熱介質(zhì)時(shí)，輔助換熱器(5)采用內(nèi)置雙回路螺旋形金屬管的罐式結(jié)構(gòu)或者雙回路的管殼式結(jié)構(gòu)，傳熱介質(zhì)和制冷劑分別在換熱器的兩個(gè)管內(nèi)回路中流動(dòng)，蓄熱介質(zhì)存放在金屬管外的罐中。
[0008]所述節(jié)流部件可以是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或者毛細(xì)管，也可以是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或者毛細(xì)管與單向閥、電磁閥共同形成的部件組合。
[0009]所述的單向閥和電磁閥可以用一個(gè)能夠用電磁線圈控制管路切換的三通閥或者四通閥來(lái)替代。
[0010]所述的空氣源熱泵制冷劑管路中可以串接電磁閥、節(jié)流部件、儲(chǔ)液器、經(jīng)濟(jì)器、閃蒸器、壓力開關(guān)、過濾器、油分離器。
[0011]本發(fā)明的有益效果是在傳統(tǒng)四通閥換向除霜的基礎(chǔ)上以較小的成本和簡(jiǎn)單的改動(dòng)實(shí)現(xiàn)新型的除霜系統(tǒng)，除霜過程不吸收用戶側(cè)換熱器的能量，提高熱泵的冬季制熱效果，應(yīng)用廣泛，適用于采用水、空氣、土層或者其他介質(zhì)、用于制熱、保溫或者供暖目的的空氣源熱泵產(chǎn)品，包括空氣源熱泵型熱水器，空氣源熱泵型地暖機(jī)，空氣源熱泵型烘干機(jī)，空氣源熱泵型冷暖空調(diào)，空氣源熱泵型多聯(lián)機(jī)，空氣源熱泵型空調(diào)熱水聯(lián)供機(jī)，等等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明應(yīng)用于熱泵熱水器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2為本發(fā)明應(yīng)用于冷暖空調(diào)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖3為本發(fā)明應(yīng)用于熱泵烘干機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖4為本發(fā)明應(yīng)用于多聯(lián)式空調(diào)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖5為本發(fā)明應(yīng)用于直膨式空氣源熱泵地暖機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖6為本發(fā)明應(yīng)用于空氣源熱泵空調(diào)熱水機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、壓縮機(jī)；2、四通換向閥；3、用戶側(cè)換熱器；4、單向閥；5、電加熱型換熱器；
6、電子膨脹閥；7、熱源側(cè)換熱器；8、氣液分離器；9、電磁閥；10、毛細(xì)管；11、相變換熱器；12、電子膨脹閥；13、電磁閥；14、毛細(xì)管；15、蓄熱換熱器；16、用戶側(cè)換熱器；17、電子膨脹閥；18、用戶側(cè)換熱器；19、電子膨脹閥；20、壓縮機(jī)余熱換熱器；21、直膨式地暖換熱器；22、相變換熱器；23、單向閥；24、毛細(xì)管；25、四通換向閥；26、熱力膨脹閥；27、電磁閥；28、電磁閥；29、電磁閥；30、空調(diào)用戶側(cè)換熱器；31、單向閥。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]實(shí)施例1[0021]如附圖1所示，應(yīng)用于熱泵熱水機(jī)實(shí)施例的循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機(jī)1，四通換向閥2，用戶側(cè)換熱器3，單向閥4，電加熱型換熱器5，電子膨脹閥6，熱源側(cè)換熱器7、四通閥2、氣液分離器8、壓縮機(jī)I經(jīng)制冷劑管路連接而成；四通換向閥2的接口 2-1與壓縮機(jī)I的排氣管路相連，接口 2-2通往用戶側(cè)換熱器3，接口 2-3連通熱源側(cè)換熱器7，接口 2-4與氣液分離器8相通；單向閥4和電加熱型換熱器5串接在用戶側(cè)換熱器3與電子膨脹閥6之間；單向閥4和電加熱型換熱器5之間管路中通過三通接有旁通管路，旁通管路串接電磁閥9后連通到氣液分離器8前的回氣管路上；電加熱型換熱器5是一個(gè)帶有電加熱棒的罐體，罐體內(nèi)充注導(dǎo)熱油或者防凍液、水、變壓器油等導(dǎo)熱介質(zhì)，罐體內(nèi)還盤繞有螺旋狀銅管，銅管內(nèi)是制冷劑通道，除霜過程中電加熱棒加熱導(dǎo)熱介質(zhì)，再通過導(dǎo)熱油加熱制冷劑，提供除霜過程所需的熱能。實(shí)踐證明，通過導(dǎo)熱介質(zhì)傳遞熱能比直接用電加熱加熱制冷劑控制更方便，傳熱更可靠，同時(shí)一定容積的導(dǎo)熱介質(zhì)具有蓄熱功能，可以在制熱循環(huán)過程中吸收用戶側(cè)換熱器出來(lái)的制冷劑中的余熱。
[0022]在制熱模式下，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3，經(jīng)單向閥4、電加熱型換熱器5之后通過電子膨脹閥6節(jié)流降壓，在熱源側(cè)換熱器7內(nèi)吸收外界熱量氣化，再經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入氣液分離器8、壓縮機(jī)I。
[0023]在除霜過程中，四通閥2中線圈通電換向、電磁閥9中線圈通電開通除霜管路、輔助換熱器5中電加熱通電加熱導(dǎo)熱油，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2流向熱源側(cè)換熱器7，在高溫制冷劑氣體的加熱作用下，熱源側(cè)換熱器7表面霜層融化，從熱源側(cè)換熱器7流出的液態(tài)制冷劑經(jīng)電子膨脹閥6節(jié)流降壓和電加熱型換熱器5加熱蒸發(fā)之后，經(jīng)過電磁閥9回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I ;除霜模式下單向閥4阻止制冷劑流向用戶側(cè)換熱器3。
[0024]實(shí)施例2
[0025]附圖2所示，應(yīng)用于冷暖空調(diào)實(shí)施例的循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機(jī)1，四通換向閥2，用戶側(cè)換熱器3，單向閥4，相變換熱器11，電子膨脹閥12，熱源側(cè)換熱器7、四通換向閥2、氣液分離器8、壓縮機(jī)I經(jīng)制冷劑管路連接而成。四通換向閥2的接口 2-1與壓縮機(jī)I的排氣管路相連，接口 2-2通往用戶側(cè)換熱器3，接口 2-3連通熱源側(cè)換熱器7，接口 2-4與氣液分離器8相通。單向閥4前到電子膨脹閥12后的管路上并聯(lián)一個(gè)由電磁閥13和毛細(xì)管10串聯(lián)而成的旁通管路，其中電磁閥13在制冷運(yùn)行時(shí)開啟；單向閥4與相變換熱器11之間管路中接有旁通除霜管路，旁通管路串接電磁閥9后連通到氣液分離器8前的回氣管路上；相變換熱器11是一個(gè)帶有相變蓄熱介質(zhì)的換熱器，相變蓄熱介質(zhì)由相變溫度在0-50攝氏度之間一段溫區(qū)的石蠟和導(dǎo)熱金屬粉組成，相變換熱器內(nèi)還裝有螺旋狀的制冷劑通道，制熱過程中相變介質(zhì)吸收用戶側(cè)換熱器出來(lái)的制冷劑熱能，除霜過程中液態(tài)的相變介質(zhì)加熱經(jīng)過電子膨脹閥節(jié)流后的制冷劑。
[0026]在制冷模式下，電磁閥13通電導(dǎo)通旁通管路，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入熱源側(cè)換熱器7放熱，經(jīng)毛細(xì)管10、電磁閥13后在用戶側(cè)換熱器3內(nèi)吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0027]在制熱模式下，電磁閥13關(guān)閉，四通換向閥2通電換向，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3放熱，經(jīng)單向閥4后在相變換熱器11內(nèi)再次換熱，之后經(jīng)電子膨脹閥12節(jié)流降壓，在熱源側(cè)換熱器7內(nèi)吸收外界空氣熱量蒸發(fā)，最后經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)I。[0028]在除霜過程中，電磁閥13關(guān)閉，四通換向閥斷電切換到制冷方向，電磁閥9通電導(dǎo)通除霜管路，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2流向熱源側(cè)換熱器7，通過高溫氣態(tài)制冷劑融化熱源側(cè)換熱器7表面霜層，從熱源側(cè)換熱器7流出的液態(tài)制冷劑經(jīng)電子膨脹閥12節(jié)流后進(jìn)入相變換熱器11吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)過電磁閥9回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0029]實(shí)施例3
[0030]附圖3所示，應(yīng)用于熱泵烘干機(jī)實(shí)施例的循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機(jī)1，四通換向閥2，用戶側(cè)換熱器3，電子膨脹閥12，蓄熱換熱器15，毛細(xì)管14，熱源側(cè)換熱器7、四通換向閥2、氣液分離器8、壓縮機(jī)I經(jīng)制冷劑管路連接而成。四通換向閥2的接口 2-1與壓縮機(jī)I的排氣管路相連，接口 2-2通往用戶側(cè)換熱器3，接口 2-3連通熱源側(cè)換熱器7，接口 2-4與氣液分離器8相通。蓄熱換熱器15前與電子膨脹閥12后管路上并聯(lián)有一個(gè)電磁閥13的管路，電磁閥13在無(wú)霜時(shí)期開啟，旁通制冷劑；電子膨脹閥12與蓄熱換熱器15之間管路中有旁通管路，旁通管路串接電磁閥9后連通到氣液分離器8前的回氣管路上；蓄熱換熱器15是一個(gè)帶有防凍液的箱式換熱器，換熱器內(nèi)有盤旋狀的制冷劑通道，有霜時(shí)期的烘干過程中防凍液吸收用戶側(cè)換熱器出來(lái)的較高溫度制冷劑能量，除霜過程中防凍液放熱給經(jīng)過毛細(xì)管14節(jié)流的較低溫度的制冷劑。防凍液可以用水、導(dǎo)熱油、變壓器油或者其他液體來(lái)替代，防凍液中可以加入帶有相變材料的蓄熱膠囊或者具有蓄熱作用的鵝暖石來(lái)替代。
[0031]在烘干模式下，在氣溫7攝氏度以上無(wú)霜時(shí)期，電磁閥13開通，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3放熱，經(jīng)電子膨脹閥12節(jié)流降壓，通過電磁閥13進(jìn)入熱源側(cè)換熱器吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)四通換向閥2回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。氣溫在氣溫7攝氏度以下的有霜時(shí)期，電磁閥13關(guān)閉，烘干運(yùn)行時(shí)用戶側(cè)換熱器3放熱后的制冷劑經(jīng)電子膨脹閥12初步節(jié)流降壓后進(jìn)入蓄熱換熱器15再次放熱，再經(jīng)過毛細(xì)管14節(jié)流降壓后進(jìn)入熱源側(cè)換熱器7吸熱蒸發(fā)，最后經(jīng)四通換向閥2回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0032]在除霜過程中，電子膨脹閥12和電磁閥13均關(guān)閉，電磁閥9打開，四通換向閥2通電切換方向，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)換向后的四通換向閥2流向熱源側(cè)換熱器7，高溫氣態(tài)制冷劑融化熱源側(cè)換熱器7表面霜層，從熱源側(cè)換熱器7流出的液態(tài)制冷劑經(jīng)毛細(xì)管14節(jié)流后進(jìn)入蓄熱換熱器15吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)過電磁閥9回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0033]實(shí)施例4
[0034]附圖4所示，應(yīng)用于多聯(lián)式空調(diào)機(jī)實(shí)施例的循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機(jī)1，四通換向閥2，用戶側(cè)換熱器16，電子膨脹閥17，用戶側(cè)換熱器18，電子膨脹閥19，單向閥4，壓縮機(jī)余熱換熱器20，電子膨脹閥12，熱源側(cè)換熱器7、四通換向閥2、氣液分離器8、壓縮機(jī)I經(jīng)制冷劑管路連接而成。四通換向閥2的接口 2-1與壓縮機(jī)I的排氣管路相連，接口 2-2通往用戶側(cè)換熱器16和用戶側(cè)換熱器18，接口 2-3連通熱源側(cè)換熱器7，接口 2-4與氣液分離器8相通。單向閥4前到壓縮機(jī)余熱換熱器20后管路上并聯(lián)一個(gè)有電磁閥13的旁通制冷管路，電磁閥13在制冷運(yùn)行時(shí)開啟；單向閥4與壓縮機(jī)余熱換熱器20之間中有旁通除霜管路，旁通管路串接電磁閥9后連通到氣液分離器8前的回氣管路上；壓縮機(jī)余熱換熱器20是一個(gè)直接吸收壓縮機(jī)電機(jī)余熱的盤管，盤管盤繞在壓縮機(jī)殼體外，在除霜過程中壓縮機(jī)余熱換熱器20可以直接吸收壓縮機(jī)電機(jī)余熱來(lái)加熱制冷劑。
[0035]在制冷模式下，電磁閥13開啟，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入熱源側(cè)換熱器7放熱，經(jīng)電子膨脹閥12、電磁閥13和電子膨脹閥17、電子膨脹閥19后在用戶側(cè)換熱器16、用戶側(cè)換熱器18內(nèi)吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)四通換向閥2回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0036]在制熱模式下，電磁閥13關(guān)閉、四通換向閥通電換向，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入用戶側(cè)換熱器16、用戶側(cè)換熱器18內(nèi)放熱，經(jīng)電子膨脹閥17、電子膨脹閥19、單向閥4、壓縮機(jī)余熱換熱器20后經(jīng)電子膨脹閥12節(jié)流降壓，在熱源側(cè)換熱器7內(nèi)吸熱蒸發(fā)，最后經(jīng)四通換向閥2回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0037]在除霜過程中，電磁閥13關(guān)閉，四通換向閥斷電切換方向，電磁閥9打開，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2流向熱源側(cè)換熱器7，通過高溫氣態(tài)制冷劑融化熱源側(cè)換熱器7表面霜層，從熱源側(cè)換熱器7流出的液態(tài)制冷劑經(jīng)電子膨脹閥12節(jié)流后進(jìn)入壓縮機(jī)余熱換熱器20吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)過電磁閥9回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0038]實(shí)施例5
[0039]如附圖5所示，應(yīng)用于直膨式空氣源熱泵型地暖機(jī)實(shí)施例的循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機(jī)1，四通換向閥2，直膨式地暖換熱器21，經(jīng)濟(jì)器23，電子膨脹閥24，單向閥4，相變換熱器22，電子膨脹閥6，熱源側(cè)換熱器7、四通閥2、氣液分離器8、壓縮機(jī)I經(jīng)制冷劑管路連接而成；四通換向閥2的接口 2-1與壓縮機(jī)I的排氣管路相連，接口 2-2通往直膨式地暖換熱器21，接口 2-3連通熱源側(cè)換熱器7，接口 2-4與氣液分離器8相通；單向閥4和相變換熱器22串接在直膨式地暖換熱器21與電子膨脹閥6之間管路上；單向閥4和相變換熱器22之間管路中通過三通接有旁通管路，旁通管路串接電磁閥9后連通到氣液分離器8前的回氣管路上；單向閥前串接有經(jīng)濟(jì)器23，在經(jīng)濟(jì)器23的入口前，有一部分制冷劑經(jīng)過電子膨脹閥24節(jié)流降壓后進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器23的另一側(cè)入口，這部分制冷劑經(jīng)過經(jīng)濟(jì)器23吸熱蒸發(fā)后直接進(jìn)入壓縮機(jī)I的補(bǔ)氣口 ；相變換熱器22是一個(gè)裝有無(wú)機(jī)相變材料Na2SO4.IOH2O和成核劑的罐體，罐體內(nèi)還盤繞有螺旋狀銅管，銅管內(nèi)是制冷劑通道，在制熱循環(huán)過程中吸收經(jīng)濟(jì)器23出來(lái)的制冷劑中的余熱，除霜過程中相變材料向制冷劑放熱。直膨式地暖換熱器的銅管直接與建筑地基的混凝土換熱。
[0040]在制熱供暖模式下，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入直膨式地暖換熱器21放熱冷凝，經(jīng)經(jīng)濟(jì)器23、單向閥4、相變換熱器22之后通過電子膨脹閥6節(jié)流降壓，在熱源側(cè)換熱器7內(nèi)吸熱氣化，再經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)I。
[0041]在除霜過程中，四通閥2中線圈通電換向、電磁閥9中線圈通電開通除霜管路、壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2流向熱源側(cè)換熱器7，在高溫制冷劑氣體冷凝放熱作用下，熱源側(cè)換熱器7表面霜層融化，從熱源側(cè)換熱器7流出的液態(tài)制冷劑經(jīng)電子膨脹閥6節(jié)流降壓后在相變換熱器22中吸熱蒸發(fā)，最后經(jīng)過電磁閥9回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I ;除霜模式下單向閥4阻止制冷劑流向經(jīng)濟(jì)器23和直膨式地暖換熱器21。
[0042]實(shí)施例6
[0043]附圖6所示，應(yīng)用于空氣源熱泵空調(diào)熱水機(jī)實(shí)施例的循環(huán)系統(tǒng)由壓縮機(jī)1，四通換向閥2，用戶側(cè)換熱器3，單向閥4，電加熱型換熱器5，電磁閥29，電子膨脹閥6，熱源側(cè)換熱器7、氣液分離器8、電磁閥9,四通換向閥25,電子膨脹閥26,電磁閥27,電磁閥28,空調(diào)用戶側(cè)換熱器30，單向閥31經(jīng)制冷劑管路連接而成。
[0044]在制冷模式下，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2和四通換向閥25進(jìn)入熱源側(cè)換熱器7放熱，經(jīng)電磁閥28后經(jīng)過電子膨脹閥26降壓，在空調(diào)用戶側(cè)換熱器30內(nèi)吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)四通換向閥25進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)1，在此過程中電磁閥28導(dǎo)通，而電磁閥9、電磁閥27、電磁閥29均斷開，四通換向閥2不動(dòng)作，四通換向閥25通電切換方向。
[0045]在制熱模式下，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2和四通換向閥25進(jìn)入空調(diào)用戶側(cè)換熱器30放熱，經(jīng)單向閥31、電加熱型換熱器5后經(jīng)電子膨脹閥6節(jié)流降壓，在熱源側(cè)換熱器7內(nèi)吸收熱蒸發(fā)，最后經(jīng)四通換向閥25進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)I。其中電磁閥29導(dǎo)通，電磁閥9、電磁閥27、電磁閥28均斷開，四通換向閥2和四通換向閥25均不動(dòng)作。
[0046]在制冷兼熱水模式下，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3中放熱冷凝，經(jīng)單向閥4和電磁閥27后經(jīng)過電子膨脹閥26節(jié)流降壓，在空調(diào)用戶側(cè)換熱器30內(nèi)吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)四通換向閥25進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)I，在此過程中電磁閥27導(dǎo)通，而電磁閥9、電磁閥28、電磁閥29均斷開，四通換向閥2和四通換向閥25通電切換方向。
[0047]在制熱水模式下，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2進(jìn)入用戶側(cè)換熱器3放熱，經(jīng)單向閥4、電加熱型換熱器5、電磁閥29后經(jīng)電子膨脹閥6節(jié)流降壓，在熱源側(cè)換熱器7內(nèi)吸收熱蒸發(fā)，最后經(jīng)四通換向閥25進(jìn)入氣液分離器8和壓縮機(jī)I。其中電磁閥29導(dǎo)通，電磁閥9、電磁閥27、電磁閥28均斷開，四通換向閥2通電換向，四通換向閥25不動(dòng)作。
[0048]在除霜過程中，壓縮機(jī)I的排氣經(jīng)四通換向閥2和四通換向閥25流向熱源側(cè)換熱器7，通過高溫氣態(tài)制冷劑融化熱源側(cè)換熱器7表面霜層，從熱源側(cè)換熱器7流出的液態(tài)制冷劑經(jīng)電子膨脹閥6節(jié)流后經(jīng)過電磁閥29進(jìn)入電加熱型換熱器5吸熱蒸發(fā)，再經(jīng)過電磁閥9回到氣液分離器8和壓縮機(jī)I。其中電磁閥29和電磁閥9均通電導(dǎo)通，電磁閥27和電磁閥28均斷開，四通換向閥2不動(dòng)作，四通換向閥25通電切換方向，電加熱型換熱器5中的電加熱通電放熱。
[0049]以上是對(duì)本發(fā)明的幾種實(shí)施方式進(jìn)行的具體說明，但本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)(I)、四通換向閥(2)、用戶側(cè)換熱器(3)、節(jié)流部件(6)、熱源側(cè)換熱器(7)、氣液分離器(8)組成的制冷劑循環(huán)回路，其特征在于:制冷劑循環(huán)回路中用戶側(cè)換熱器(3)和熱源側(cè)換熱器(7)之間的制冷劑管路上連接有輔助換熱器(5);在用戶側(cè)換熱器(3)與輔助換熱器(5)之間的制冷劑管路上連接有單向閥(4)或者其他具有通斷功能的電磁閥、電動(dòng)閥、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥，在單向閥(4)和輔助換熱器(5)之間制冷劑管路上旁通除霜管路，除霜管路另一端與氣液分離器(8)的管路或者其他回氣管路相連通，除霜管路中串接有電磁閥(9)或者其他具有通斷功能的電動(dòng)閥、調(diào)節(jié)閥。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，其特征在于:所述的輔助換熱器(5)可以是一個(gè)通過外界熱源直接給制冷劑提供熱能的換熱器，外界熱源可以是電加熱器，可以是熱水，可以是蒸汽，可以是防凍液收集的太陽(yáng)能熱能，可以是壓縮機(jī)電機(jī)散熱，可以是熱空氣或者煙氣。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，其特征在于:所述的輔助換熱器(5)可以是一個(gè)通過蓄熱介質(zhì)正向制熱循環(huán)時(shí)蓄熱、逆向除霜循環(huán)時(shí)放熱的換熱器；蓄熱介質(zhì)可以是水，可以是防凍液，可以是導(dǎo)熱油，可以是變壓器油，可以是使用CaCl2.6H20或Na2SO4.IOH2O為主要成分的無(wú)機(jī)相變物質(zhì)，可以是使用石蠟為主要成分的有機(jī)相變物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，其特征在于:所述的輔助換熱器(5)可以是外界熱源和蓄熱介質(zhì)相結(jié)合的換熱器；使用電加熱棒作為外界熱源時(shí)輔助換熱器(5)采用內(nèi)置單回路螺旋管的罐式結(jié)構(gòu)，電加熱棒置于換熱器底部，蓄熱介質(zhì)存放在罐中，制冷劑在螺旋管內(nèi)；在使用水、防凍液、導(dǎo)熱油、變壓器油、高溫氣體作為外界熱源傳熱介質(zhì)時(shí)，輔助換熱器(5)采用內(nèi)置雙回路螺旋形金屬管的罐式結(jié)構(gòu)或者雙回路的管殼式結(jié)構(gòu)，傳熱介質(zhì)和制冷劑分別在換熱器的兩個(gè)管內(nèi)的回路中，蓄熱介質(zhì)存放在金屬管外的罐中或殼體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，其特征在于:所述的節(jié)流部件(6)可以是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或者毛細(xì)管，也可以是熱力膨脹閥、電子膨脹閥或者毛細(xì)管與單向閥、電磁閥共同組成的部件。
6.如權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，其特征在于:所述的單向閥(4)和電磁閥(9)可以用一個(gè)電磁線圈控制管路切換的三通閥或者四通閥來(lái)替代。
7.如權(quán)利要求1所述的空氣源熱泵除霜系統(tǒng)，其特征在于:所述的空氣源熱泵制冷劑管路中可以串接電磁閥、節(jié)流部件、儲(chǔ)液器、經(jīng)濟(jì)器、閃蒸器、壓力開關(guān)、過濾器、油分離器。
【文檔編號(hào)】F25B47/00GK103644690SQ201310665458
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】陳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:陳志強(qiáng)