基于压缩机排气防冰除霜的室外换热器及空气源热泵系统的制作方法

1.本实用新型属于空调除霜技术领域，尤其是涉及一种基于压缩机排气防冰除霜的室外换热器及空气源热泵系统。


背景技术：

2.空气源热泵广泛地应用泛的应用于日常供暖和生活热水系统，随着空气源热泵技术的推广和使用，我们发现其在制热模式下，尤其是在外界环境温度较低的情况下，系统外侧换热器极易结霜，严重影响空气源热泵系统的正常运行及使用，严重的甚至会室外换热器结冰对系统的部件造成严重的损坏。目前主流的除霜方法是排气除霜，在制热过程中，室外换热器的底部和进风的一侧结霜最为严重，且在除霜过程中融化的部分冰渣和霜水会流入底部，超低温供热热泵更加会出现结冰损害，因此对室外换热器的底部进行除霜是目前如何除霜防霜防冰面临的主要问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于压缩机排气防冰除霜的室外换热器及空气源热泵系统，以解决室外换热器底部结霜严重问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.本实用新型一方面提供了一种基于压缩机排气防冰除霜的室外换热器，包括主换热器、除霜换热器，所述除霜换热器安装于主换热器下方，所述除霜换热器的一端与压缩机的出口连通，另一端与室内换热器连通，所述主换热器一端与室内换热器连通，另一端与压缩机入口连通。
6.进一步的，所述除霜换热器为翅片式换热器，所述除霜换热器横截面为倒l形，所述除霜换热器包括竖直部、水平部，所述水平部位于主换热器的下方，所述竖直部位于主换热器进风的一侧。
7.本实用新型另一方面提供了一种基于压缩机排气防冰除霜的空气源热泵系统，包括压缩机、室内换热器、四通阀、以及上述一方面基于压缩机排气防冰除霜的室外换热器，所述室外换热器包括主换热器、除霜换热器，所述压缩机出口分别与除霜换热器进口和四通阀连通，所述主换热器进口和出口分别与四通阀和室内换热器进口连通，所述除霜换热器的出口与室外换热器出口连通，所述室内换热器的出口与四通阀连通，所述压缩机的进口与四通阀连通；所述室外换热器出口与室内换热器入口之间设有节流装置。
8.进一步的，所述除霜换热器的出口通过分液器二与室外换热器出口连通，所述除霜换热器的入口通过分液器一与压缩机出口连通，所述分液器二通过毛细管与室外换热器出口连通。
9.进一步的，所述压缩机进口通过气液分离装置与四通阀连通。
10.相对于现有技术，本实用新型所述的一种基于压缩机排气防冰除霜的空气源热泵系统具有以下有益效果：
11.(1)本实用新型所述的基于压缩机排气防冰除霜的室外换热器，压缩机压缩出的高温高压的工质在除霜换热器内冷凝放热，除霜换热器在室外换热器结霜最严重的底部，能够起到了防冰防霜、快速脱冰的作用。
12.(2)本实用新型所述的一种基于压缩机排气防冰除霜的空气源热泵系统，除霜过程中主换热器上冰和霜融化流入室外换热器的底部，导致室外换热器底部的除霜负荷最大，主换热器除霜结束后，四通阀动作系统切换为室内制热流程，在室内制热流程中，除霜换热器持续放热进行除霜作业，提高了除霜效率并且有效防霜防冰，同时上部盘管的除霜水从上部流下到除霜换热器表面后，也会被持续热量蒸干。保证了系统的持续运行。通过改变四通阀的连通形式即可进行除霜流程，操作简单便捷。
附图说明
13.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
14.图1为本实用新型实施例所述的系统结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例所述的室外换热器结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例所述的系统制热流程示意图；
17.图4为本实用新型实施例所述的系统除霜流程示意图。
18.附图标记说明：
19.1-室外换热器；2-室内换热器；3-压缩机；4-四通阀；5-气液分离装置；6-毛细管；7-节流装置；8-低压控制器；9-温度控制器；10-第二高压控制器；11-第一高压控制器；12-第一温度传感器；13-第二温度传感器；14-分液器二；15-分液器一；16-管路一；17-管路二；18-管路三；19-管路四；20-管路五；21-管路六；101-主换热器；102-除霜换热器；1021-竖直部；1022-水平部。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.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“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
24.实施例一：
25.如图2所示，本实用新型一方面提供了一种基于压缩机3排气防冰除霜的室外换热器1，包括主换热器101、除霜换热器102，除霜换热器102安装于主换热器101下方，除霜换热器102的一端与压缩机3的出口连通，另一端与室内换热器2连通，主换热器101一端与室内换热器2连通，另一端与压缩机3入口连通。除霜换热器102为翅片式换热器，除霜换热器102横截面为倒l形，除霜换热器102包括竖直部1021、水平部1022，水平部1022位于主换热器101的下方，竖直部1021位于主换热器101临近通风口的一侧。压缩机3压缩出高温高压工质一部分进入室内换热器2进行散热，另一小部分进入除霜换热器102进行散热，这两部分经过冷却的工质液体在主换热器101内蒸发吸热形成低温低压的气态工质流入压缩机3内，如此循环对室内进行加热，在此过程中主换热器101进风的一侧和主换热器101的底部结霜最为严重，而除霜换热器102在该处进行散热起到防霜的作用。
26.实施例二：
27.如图1、图2所示，本实用新型另一方面提供了一种基于压缩机3排气防冰除霜的空气源热泵系统，包括压缩机3、室内换热器2、四通阀4、以及上述实施例一基于压缩机3排气防冰除霜的室外换热器1，室外换热器1包括主换热器101、除霜换热器102，压缩机3出口通过管路六21与除霜换热器102进口连通，压缩机3出口通过管路四19与四通阀4的c口连通，主换热器101进口通过管路五20与四通阀4的d口连通，主换热器101出口通过管路一16与室内换热器2进口连通，除霜换热器102的出口与管路一16连通，室内换热器2的出口通过管路二17与四通阀4的b口连通，压缩机3的进口与四通阀4的a口连通；室外换热器1出口与室内换热器2入口之间设有节流装置7。除霜换热器102的出口通过分液器二14与室外换热器1出口连通，除霜换热器102的入口通过分液器一15与压缩机3出口连通，分液器二14通过毛细管6与管路一16连通。压缩机3进口通过气液分离装置5与四通阀4连通，优选的气液分离装置5采用但不限于现有的气液分离器，气液分离器的作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。制冷剂可进入气液分离器做进一步气液分离，再进入压缩机3，保障了系统顺利运行。当有一定过冷度的液体制冷剂进入毛细管6后，会沿着流动方向发生压力状态变化，过冷液体随压力逐渐降低而变为相应压力的饱和液体，称为液相段，其压力不大且呈线性变化。从毛细管6中出现第一个气泡至毛细管6末端，称为气流共存段，其饱和蒸气的含量沿流动方向逐步增加而压力呈非线性变化，保障了系统的顺利运行。
28.如图3所示，室内制热流程如下，图中箭头代表工质的流动方向，四通阀4b口和c口连通，a口和d口连通，压缩机3压缩出高温高压气态工质一部分进入室内换热器2进行散热，另一小部分进入除霜换热器102进行散热，这两部分经过冷却后的低温低压液体工质在主换热器101内蒸发吸热形成低温低压的气态工质流入压缩机3内，如此循环对室内进行加热，在此过程中主换热器101进风的一侧和主换热器101的底部结霜最为严重，而除霜换热器102在该处进行散热起到防霜的作用。
29.如图4所示，除霜流程如下，四通阀4的d口和c口连通，a口和b口连通，压缩机3压缩出高温高压工质一部分进入主换热器101进行散热，另一部分进入除霜换热器102进行散
热，这两部分经过冷却的工质在室内换热器2内蒸发吸热形成低温低压的气态工质流入压缩机3内，如此循环对室外换热器1进行除霜作业，在此过程中主换热器101上冰和霜融化流入室外换热器1的底部，导致室外换热器1底部的除霜负荷最大，主换热器101除霜结束后，四通阀4动作系统切换为室内制热流程，在室内制热流程中，除霜换热器102持续放热进行除霜作业，提高了除霜效率和彻底效果，保证了系统的可靠运行。通过改变四通阀4的连通形式即可进行除霜流程，操作简单便捷。
30.主换热器101上设有第二温度传感器13，第二温度传感器13与控制器电连接，用于监测室外换热器1的温度；室内换热器2上设有第一温度传感器12，第一温度传感器12与控制器电连接，用于监测室内换热器2的温度；气液分离器和压缩机3入口之间设有低压控制器8，所述低压控制器8与控制电连接，低压控制器8用于监测冷却后工质的压力；节流阀与著换热器出口之间设有第一高压控制器11，第一高压控制器11与控制器电连接，第一高压控制器11用于监测工质压力；管路三18上设有温度控制和第二高压控制器10，温度控制器9和第二高压控制器10均与控制器电连接，温度控制器9用于监测压缩机3压缩出的高温高压工质的温度，第二高压控制器10用于监测压缩机3压缩出的高温高压工质的压力。
31.上述第一高压控制器11和第二高压控制器10均采用但不限于现有的膜片式压力开关，上述四通阀4采用但不限于现有的电磁线圈型四通阀4，述控制器采用但不限于现有plc控制器，plc控制器通过采集第一温度传感器12和第二温度传感器13的温控控制电磁线圈型四通阀4和压缩机3动作为现有技术，上述膜片式压力开关、电磁线圈型四通阀4、第一温度传感器12、第二温度传感器13、压缩机3、电磁线圈型四通阀4、温度控制器9，均为现有技术具体结构及其连接形式这里不再赘述。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
33.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。