專利名稱：利用制冷劑過(guò)冷除霜的可連續(xù)供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣源熱泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空氣源熱泵作為一種節(jié)能環(huán)保的供熱方式，受到越來(lái)越多的關(guān)注。但在運(yùn) 行過(guò)程中，機(jī)組室外機(jī)部分存在結(jié)霜現(xiàn)象。霜層的存在嚴(yán)重影響了機(jī)組的供熱 性能。因此需要及時(shí)將霜層除去。如何實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的除霜成為一個(gè)亟待研究 的問(wèn)題。現(xiàn)有除霜方式很多，但都存在不同程度的問(wèn)題，總結(jié)起來(lái)主要有以下 幾個(gè)問(wèn)題1、自然除霜方式，除霜時(shí)需要中斷壓縮機(jī)運(yùn)行，要求室外空氣溫
度高于2 3"C時(shí)才可運(yùn)行，局限性大。2、電熱除霜方式，所消耗的是高品質(zhì) 電能，能量利用不合理，除霜費(fèi)用高。3、水力除霜方式，需要設(shè)置水系統(tǒng)， 且除霜結(jié)束時(shí)濕氣大，容易加速再次結(jié)霜。4、逆循環(huán)除霜方式，除霜過(guò)程中， 室內(nèi)機(jī)作為蒸發(fā)器，從室內(nèi)取熱。 一方面，熱泵停止向室內(nèi)供熱，另一方面， 從室內(nèi)取熱，室內(nèi)機(jī)吹冷風(fēng)。除霜時(shí)間長(zhǎng)，室內(nèi)舒適性差(黃東、袁秀玲，風(fēng) 冷熱泵冷熱水機(jī)組熱氣旁通除霜與逆循環(huán)除霜性能對(duì)比[J]，西安交通大學(xué)學(xué) 報(bào)，2006， 5: 539 543)。 5、熱氣旁通除霜方式，除霜能量來(lái)自壓縮機(jī)的高 溫排氣，降低了向室內(nèi)供熱量，且除霜時(shí)間長(zhǎng)，吸氣過(guò)熱度低，同時(shí)，高溫排 氣壓力高，對(duì)壓縮機(jī)產(chǎn)生一定沖擊，危機(jī)壓縮機(jī)的安全(石文星、李先庭、邵 雙全，房間空調(diào)器熱氣旁通法除霜分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]，制冷學(xué)報(bào)，2000， 2: 29 35)。在現(xiàn)有的除霜方式中，熱氣旁通除霜和逆循環(huán)除霜是應(yīng)用最廣的兩 種除霜方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的除霜方式在除霜過(guò)程中存在吸氣壓力變化劇烈及 向室內(nèi)供熱量減少和停止供熱、以及向室內(nèi)吹冷風(fēng)的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種利用制冷劑過(guò)冷除霜的可連續(xù)供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是所述空氣源熱泵系統(tǒng)包括 壓縮機(jī)、四通換向閥、室內(nèi)機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)、室外機(jī)和氣液分離器，所述空氣源 熱泵系統(tǒng)還包括第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第七減壓閥、第八減 壓閥、第九減壓闊和除霜支路總成；除霜支路總成由第四電磁閥、第五電磁閥、 第六電磁閥、除霜支路、第一分支路、第二分支路和第三分支路構(gòu)成；第一分 支路上設(shè)有第六電磁閥，第二分支路上設(shè)有第五電磁閥，第三分支路上設(shè)有第 四電磁閥；所述室外機(jī)內(nèi)設(shè)有第一迂回分路、第二迂回分路和第三迂回分路； 壓縮機(jī)的出口端與四通換向閥的第一端口連通，四通換向閥的第二端口與室內(nèi) 機(jī)的入口端連通，室內(nèi)機(jī)的出口端通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)與第一迂回分路的一端、第二 迂回分路的一端和第三迂回分路的一端分別連通，第一迂回分路的一端上設(shè)有 第七減壓閥，第二迂回分路的一端上設(shè)有第八減壓閥，第三迂回分路的一端上 設(shè)有第九減壓閥，第一迂回分路的另一端、第二迂回分路的另一端和第三迂回 分路的另一端均與四通換向閥的第三端口連通，第一迂回分路的另一端上設(shè)有 第一電磁閥，第二迂回分路的另一端上設(shè)有第二電磁閥，第三迂回分路的另一 端上設(shè)有第三電磁閥；四通換向閥的第四端口與氣液分離器的入口端連通，氣 液分離器的出口端與壓縮機(jī)的入口端連通；除霜支路的一端與室內(nèi)機(jī)至節(jié)流機(jī) 構(gòu)之間的管路連通，除霜支路的另一端與第一分支路的一端、第二分支路的一 端和第三分支路的一端分別連通，第一分支路的另一端與位于第一電磁閥入口 端部的第一迂回分路連通，第二分支路的另一端與位于第二電磁閥入口端部的 第二迂回分路連通，第三分支路的另一端與位于第三電磁閥入口端部的第三迂 回分路連通。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在原有熱氣旁通除霜的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了除霜過(guò)程中不間歇供熱的同時(shí)，減小了壓縮機(jī)吸氣壓力的劇烈 變化，系統(tǒng)在供熱與除霜的轉(zhuǎn)換過(guò)程中更加穩(wěn)定，同時(shí)自室內(nèi)機(jī)出口的高溫液 態(tài)制冷劑作為除霜熱量來(lái)源，從而很好的消除了常規(guī)熱氣旁通除霜時(shí)對(duì)室內(nèi)供 熱量的影響。本發(fā)明的具體優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、相對(duì)常規(guī)熱氣旁通除霜系統(tǒng)，僅增加幾個(gè)閥門和一段節(jié)流機(jī)構(gòu)到室外機(jī)出口端的銅管，因此
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，成本造價(jià)低；2、除霜能量來(lái)自室外機(jī)出口.的冷凝制冷劑 的熱量，因此沒(méi)有消耗用于室內(nèi)機(jī)供熱的熱量，從而保證了供熱的進(jìn)行，提高 了室內(nèi)舒適度；3、實(shí)現(xiàn)了分環(huán)路除霜，從而可以縮短除霜時(shí)間，提高了吸氣 過(guò)熱度，改善除霜效果；4、除霜后的制冷劑經(jīng)減壓閥之后，重新回到室外機(jī) 進(jìn)口端，與正常節(jié)流后的制冷劑進(jìn)行混合，然后再經(jīng)過(guò)室外機(jī)取熱。很好的避 免了因直接回到壓縮機(jī)而對(duì)系統(tǒng)造成的壓力沖擊。


圖l是本發(fā)明的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一如圖l所示，本實(shí)施方式所述的利用制冷劑過(guò)冷除霜的 可連續(xù)供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)1、四通換向閥2、室內(nèi)機(jī)3、節(jié)流
機(jī)構(gòu)4、室外機(jī)5和氣液分離器6，所述空氣源熱泵系統(tǒng)還包括第一電磁閥Fl、 第二電磁閥F2、第三電磁閥F3、第七減壓閥F7、第八減壓閥F8、第九減壓閥 F9和除霜支路總成；除霜支路總成由第四電磁閥F4、第五電磁閥F5、第六電 磁閥F6、除霜支路8、第一分支路8-l、第二分支路8-2和第三分支路8-3構(gòu) 成；第一分支路8-1上設(shè)有第六電磁閥F6，第二分支路8-2上設(shè)有第五電磁 閥F5，第三分支路8-3上設(shè)有第四電磁閥F4;所述室外機(jī)5內(nèi)設(shè)有第一迂回 分路5-l、第二迂回分路5-2和第三迂回分路5-3;壓縮機(jī)l的出口端與四通 換向閥2的第一端口 A連通，四通換向閥2的第二端口 B與室內(nèi)機(jī)3的入口端 連通，室內(nèi)機(jī)3的出口端通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)4與第一迂回分路5-1的一端、第二迂 回分路5-2的一端和第三迂回分路5-3的一端分別連通，第一迂回分路5-1 的一端上設(shè)有第七減壓閥F7，第二迂回分路5-2的一端上設(shè)有第八減壓閥F8， 第三迂回分路5-3的一端上設(shè)有第九減壓閥F9，第一迂回分路5-1的另一端、 第二迂回分路5-2的另一端和第三迂回分路5-3的另一端均與四通換向閥2 的第三端口 C連通，第一迂回分路5-1的另一端上設(shè)有第一電磁閥Fl，第二 迂回分路5-2的另一端上設(shè)有第二電磁閥F2，第三迂回分路5-3的另一端上設(shè)有第三電磁閥F3;四通換向閥2的第四端口 D與氣液分離器6的入口端連 通，氣液分離器6的出口端與壓縮機(jī)1的入口端連通；除霜支路8的一端與室 內(nèi)機(jī)3至節(jié)流機(jī)構(gòu)4之間的管路連通，除霜支路8的另一端與第一分支路8-1 的一端、第二分支路8-2的一端和第三分支路8-3的一端分別連通，第一分支 路8-1的另一端與位于第一電磁閥Fl入口端部的第一迂回分路5-1連通，第 二分支路8-2的另一端與位于第二電磁閥F2入口端部的第二迂回分路5-2連 通，第三分支路8-3的另一端與位于第三電磁閥F3入口端部的第三迂回分路 5-3連通。
在除霜過(guò)程中，對(duì)室外機(jī)進(jìn)行分環(huán)路除霜(室外機(jī)5內(nèi)設(shè)有第一迂回分路 5-1、第二迂回分路5-2和第三迂回分路5-3)。在一個(gè)環(huán)路除霜的過(guò)程中，其 它環(huán)路可進(jìn)行正常供熱。本實(shí)施方式將室外機(jī)5分為三個(gè)環(huán)路，如圖1所示。 由壓縮機(jī)1排出的高溫(高壓)氣態(tài)制冷劑首先在室內(nèi)機(jī)3上放熱，完成放熱 后的液態(tài)制冷劑一部分被旁通到室外機(jī)5上環(huán)路出口處的第一迂回分路5-1 內(nèi)進(jìn)行局部逆循環(huán)除霜，除霜后的制冷劑經(jīng)減壓閥減壓后與第二迂回分路5-2 和第三迂回分路5-3進(jìn)口的制冷劑混合后再經(jīng)過(guò)第二迂回分路5-2和第三迂回 分路5-3經(jīng)室外機(jī)5取熱，之后回到壓縮機(jī)l。第二迂回分路5-2、第三迂回 分路5-3的除霜與第一迂回分路5-1相同。此種除霜方式，利用冷凝制冷劑的 熱量作為除霜的能量來(lái)源。除霜完成后，制冷劑經(jīng)過(guò)減壓閥再與其它正常供熱 環(huán)路的制冷劑混合。 一方面，消除了常規(guī)熱氣旁通除霜時(shí)對(duì)室內(nèi)供熱的影響， 另一方面，也很好的解決了常規(guī)熱氣旁通除霜時(shí)壓縮機(jī)吸氣壓力變化劇烈的問(wèn) 題。
具體實(shí)施方式
二如圖l所示，本實(shí)施方式所述空氣源熱泵系統(tǒng)還包括干 燥器9，所述干燥器9設(shè)置在室內(nèi)機(jī)3與節(jié)流機(jī)構(gòu)4之間的管路上。干燥器9
可清除制冷劑中的水份等物質(zhì)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。 工作原理
熱泵處于供熱狀態(tài)時(shí)，第一電磁閥F1、第二電磁閥F2、第三電磁閥F3、 第七減壓閥F7、第八減壓閥F8和第九減壓閥F9均保持打開(kāi)狀態(tài)，第四電磁閥F4、第五電磁閥F5和第六電磁閥F6保持關(guān)閉狀態(tài)；壓縮機(jī)l排出的高溫 (高壓)氣體制冷劑在室內(nèi)機(jī)3放熱后經(jīng)過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)4變?yōu)榈蜏氐蛪阂簯B(tài)制冷 劑，低溫制冷劑在室外機(jī)5入口處分三路進(jìn)入室外機(jī)進(jìn)行吸熱，三路低溫氣態(tài) 制冷劑匯合后回到壓縮機(jī)l內(nèi)。完成一個(gè)供熱循環(huán)過(guò)程。
熱泵處于除霜狀態(tài)時(shí)，同時(shí)對(duì)室外機(jī)進(jìn)行分環(huán)路除霜，第一迂回分路5-l 除霜為例進(jìn)行說(shuō)明。第二迂回分路5-2和第三迂回分路5-3的除霜過(guò)程與第一 迂回分路5-1相同。壓縮機(jī)1排出的高溫(高壓)氣體制冷劑經(jīng)室內(nèi)機(jī)3放熱 后， 一部分制冷劑被除霜支路8旁通到室外機(jī)5的出口處，此時(shí)第六電磁閥 F6、第二電磁閥F2和第三電磁閥F3保持打開(kāi)狀態(tài)；第一電磁閥F1、第四電 磁閥F4和第五電磁閥F5保持關(guān)閉。被旁通的高溫制冷劑進(jìn)入室外機(jī)內(nèi)的第一 迂回分路5-1進(jìn)行除霜，除霜后的制冷劑經(jīng)過(guò)減壓閥F7減壓后重新回到室外 機(jī)5的進(jìn)口端，與正常經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)4后的制冷劑進(jìn)行匯合，然后再流經(jīng)第二迂 回分路5-2和第三迂回分路5-3進(jìn)行進(jìn)入室外機(jī)5取熱，之后回到壓縮機(jī)1 內(nèi)。中下部環(huán)路的除霜過(guò)程與上部環(huán)路的過(guò)程相同，通過(guò)閥門的開(kāi)閉可以實(shí)現(xiàn)。 第二迂回分路5-2除霜時(shí)，第五電磁閥F5、第一電磁閥Fl和第三電磁閥F3 保持打開(kāi)；第二電磁閥F2、第六電磁閥F6和第四電磁閥F4保持關(guān)閉。第三 迂回分路5-3除霜時(shí)，第四電磁閥F4、第一電磁閥F1和第二電磁閥F2保持 打開(kāi)；第三電磁閥F3、第六電磁閥F6和第五電磁閥F5保持關(guān)閉。在除霜過(guò) 程中，除霜環(huán)路的減壓閥出于減壓狀態(tài)，其它環(huán)路處于打開(kāi)狀態(tài)。此除霜方式 下， 一方面可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)機(jī)在除霜過(guò)程中的不間斷供熱，另一方面，除霜能 量來(lái)自室內(nèi)機(jī)出口端的冷凝制冷劑，消除了常規(guī)除霜時(shí)對(duì)室內(nèi)供熱的影響。
權(quán)利要求
1、一種利用制冷劑過(guò)冷除霜的可連續(xù)供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)，所述空氣源熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)(1)、四通換向閥(2)、室內(nèi)機(jī)(3)、節(jié)流機(jī)構(gòu)(4)、室外機(jī)(5)和氣液分離器(6)，其特征在于所述空氣源熱泵系統(tǒng)還包括第一電磁閥(F1)、第二電磁閥(F2)、第三電磁閥(F3)、第七減壓閥(F7)、第八減壓閥(F8)、第九減壓閥(F9)和除霜支路總成；除霜支路總成由第四電磁閥(F4)、第五電磁閥(F5)、第六電磁閥(F6)、除霜支路(8)、第一分支路(8-1)、第二分支路(8-2)和第三分支路(8-3)構(gòu)成；第一分支路(8-1)上設(shè)有第六電磁閥(F6)，第二分支路(8-2)上設(shè)有第五電磁閥(F5)，第三分支路(8-3)上設(shè)有第四電磁閥(F4)；所述室外機(jī)(5)內(nèi)設(shè)有第一迂回分路(5-1)、第二迂回分路(5-2)和第三迂回分路(5-3)；壓縮機(jī)(1)的出口端與四通換向閥(2)的第一端口(A)連通，四通換向閥(2)的第二端口(B)與室內(nèi)機(jī)(3)的入口端連通，室內(nèi)機(jī)(3)的出口端通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)(4)與第一迂回分路(5-1)的一端、第二迂回分路(5-2)的一端和第三迂回分路(5-3)的一端分別連通，第一迂回分路(5-1)的一端上設(shè)有第七減壓閥(F7)，第二迂回分路(5-2)的一端上設(shè)有第八減壓閥(F8)，第三迂回分路(5-3)的一端上設(shè)有第九減壓閥(F9)，第一迂回分路(5-1)的另一端、第二迂回分路(5-2)的另一端和第三迂回分路(5-3)的另一端均與四通換向閥(2)的第三端口(C)連通，第一迂回分路(5-1)的另一端上設(shè)有第一電磁閥(F1)，第二迂回分路(5-2)的另一端上設(shè)有第二電磁閥(F2)，第三迂回分路(5-3)的另一端上設(shè)有第三電磁閥(F3)；四通換向閥(2)的第四端口(D)與氣液分離器(6)的入口端連通，氣液分離器(6)的出口端與壓縮機(jī)(1)的入口端連通；除霜支路(8)的一端與室內(nèi)機(jī)(3)至節(jié)流機(jī)構(gòu)(4)之間的管路連通，除霜支路(8)的另一端與第一分支路(8-1)的一端、第二分支路(8-2)的一端和第三分支路(8-3)的一端分別連通，第一分支路(8-1)的另一端與位于第一電磁閥(F1)入口端部的第一迂回分路(5-1)連通，第二分支路(8-2)的另一端與位于第二電磁閥(F2)入口端部的第二迂回分路(5-2)連通，第三分支路(8-3)的另一端與位于第三電磁閥(F3)入口端部的第三迂回分路(5-3)連通。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用制冷劑過(guò)冷除霜的可連續(xù)供熱的空氣源熱 泵系統(tǒng)，其特征在于所述空氣源熱泵系統(tǒng)還包括干燥器(9)，所述干燥器(9) 設(shè)置在室內(nèi)機(jī)(3)與節(jié)流機(jī)構(gòu)(4)之間的管路上。
全文摘要
利用制冷劑過(guò)冷除霜的可連續(xù)供熱的空氣源熱泵系統(tǒng)，它涉及一種空氣源熱泵系統(tǒng)。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有的除霜方式在除霜過(guò)程中存在吸氣壓力變化劇烈及向室內(nèi)供熱量減少和停止供熱、以及向室內(nèi)吹冷風(fēng)的問(wèn)題。壓縮機(jī)的出口端與四通換向閥的第一端口連通，第二端口與室內(nèi)機(jī)的入口端連通，室內(nèi)機(jī)的出口端與第一迂回分路、第二迂回分路和第三迂回分路的一端分別連通，第一迂回分路的一端上設(shè)有第七減壓閥，第二迂回分路的一端上設(shè)有第八減壓閥，第三迂回分路的一端上設(shè)有第九減壓閥。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了除霜過(guò)程中不間歇供熱，減小了壓縮機(jī)吸氣壓力的劇烈變化，系統(tǒng)在供熱與除霜的轉(zhuǎn)換過(guò)程中更加穩(wěn)定，很好的消除了常規(guī)熱氣旁通除霜時(shí)對(duì)室內(nèi)供熱量的影響。
文檔編號(hào)F25B30/00GK101435638SQ20081020980
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者楊 姚, 姜益強(qiáng), 董建鍇, 馬最良 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)