專利名稱：一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換，尤其涉及一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的空氣源熱泵熱水機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括壓縮機(jī)1、水側(cè)換熱器2、膨脹閥3、風(fēng)側(cè)換熱器4、氣液分離器5和四通換向閥10，水側(cè)換熱器2、膨脹閥3和風(fēng)側(cè)換熱器4串接構(gòu)成逆卡諾循環(huán)通道L，逆卡諾循環(huán)通道L的兩端分別連通至四通換向閥10的兩個(gè)閥道，氣液分離器5的輸入端連通至四通換向閥10的另一個(gè)閥道，氣液分離器5的輸出端連通至壓縮機(jī)1的低壓側(cè)B，壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A連通至四通換向閥10的主閥道。
在低溫潮濕環(huán)境制熱工況下，風(fēng)側(cè)換熱器4常會(huì)結(jié)霜。
如圖1所示，可通過(guò)四通換向閥10的換向作用，使熱水機(jī)工作狀態(tài)改變，從而達(dá)到除霜的目的。其工作原理如下在正常工作狀態(tài)中，壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A與水側(cè)換熱器2通過(guò)四通換向閥10相連通，氣液分離器5的輸入端與風(fēng)側(cè)換熱器4通過(guò)四通換向閥10相連通，壓縮機(jī)1工作，系統(tǒng)進(jìn)入制熱工作循環(huán)，如圖1所示，其制熱循環(huán)回路如下壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A→四通換向閥10→水側(cè)換熱器2→膨脹閥3→風(fēng)側(cè)換熱器4→四通換向閥10→氣液分離器5→壓縮機(jī)1的低壓側(cè)B。
當(dāng)熱水機(jī)進(jìn)入除霜狀態(tài)，壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A與風(fēng)側(cè)換熱器4通過(guò)四通換向閥10相連通，氣液分離器5的輸入端與水側(cè)換熱器2通過(guò)四通換向閥10相連通。這樣，壓縮機(jī)1排出來(lái)的高溫氣體經(jīng)過(guò)四通換向閥10進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器4融霜，再經(jīng)膨脹閥3節(jié)流降壓后在水側(cè)換熱器2蒸發(fā)吸熱(降低水溫)，經(jīng)四通換向閥10、氣液分離器5回到壓縮機(jī)1的低壓側(cè)B完成除霜循環(huán)。這種除霜的實(shí)現(xiàn)是以降低水溫為代價(jià)的，會(huì)影響系統(tǒng)制熱效果，對(duì)于水溫的降低以及相應(yīng)的再提升，會(huì)造成累贅的能源消耗，從而產(chǎn)生能源浪費(fèi)，降低系統(tǒng)工作效率。
現(xiàn)有技術(shù)中有的也采用另一種方法，就是在風(fēng)側(cè)換熱器4上安裝電加熱管，在除霜過(guò)程中，電加熱管工作，加熱后得以除霜，這種方法的缺點(diǎn)在于電加熱管安裝不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中系統(tǒng)工作效率低，安裝不方便的缺點(diǎn)。
本發(fā)明所采用的高效除霜的熱泵熱水機(jī)，包括壓縮機(jī)、水側(cè)換熱器、膨脹閥、風(fēng)側(cè)換熱器和氣液分離器，水側(cè)換熱器、膨脹閥和風(fēng)側(cè)換熱器串接構(gòu)成逆卡諾循環(huán)通道，逆卡諾循環(huán)通道的水側(cè)換熱器輸入端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)相連通，氣液分離器的輸出端連通至壓縮機(jī)的低壓側(cè)，其特征在于所述的逆卡諾循環(huán)通道內(nèi)串接第一電磁閥；所述的逆卡諾循環(huán)通道中風(fēng)側(cè)換熱器的外端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)之間連接第二電磁閥；所述的逆卡諾循環(huán)通道中風(fēng)側(cè)換熱器的外端、內(nèi)端與氣液分離器的輸入端之間分別連接第三電磁閥、第四電磁閥。
所述的氣液分離器裝設(shè)電加熱帶。
所述第四電磁閥與氣液分離器的輸入端之間還連接毛細(xì)管。
本發(fā)明所采用的高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法采用如下步驟a、打開(kāi)第一電磁閥和第三電磁閥，關(guān)閉第二電磁閥和第四電磁閥；b、進(jìn)入制熱工作循環(huán)。
本發(fā)明所采用的另一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法采用如下步驟a)打開(kāi)第二電磁閥和第四電磁閥，關(guān)閉第一電磁閥和第三電磁閥；b)進(jìn)入除霜工作循環(huán)。
所述的步驟b)包括如下步驟b1)壓縮機(jī)的高壓側(cè)排出來(lái)的高溫氣體經(jīng)過(guò)第二電磁閥進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器融霜；b2)經(jīng)第四電磁閥、氣液分離器返回壓縮機(jī)。
所述的步驟b2)包括如下步驟b21)經(jīng)第四電磁閥后，通過(guò)毛細(xì)管節(jié)流降壓；b22)經(jīng)氣液分離器回到壓縮機(jī)的低壓側(cè)。
所述的步驟b2)中還包括啟動(dòng)電加熱帶，對(duì)氣液分離器加熱。
本發(fā)明的有益效果為在本發(fā)明中，水側(cè)換熱器、膨脹閥和風(fēng)側(cè)換熱器串接構(gòu)成逆卡諾循環(huán)通道，逆卡諾循環(huán)通道的水側(cè)換熱器輸入端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)相連通，氣液分離器的輸出端連通至壓縮機(jī)的低壓側(cè)，逆卡諾循環(huán)通道內(nèi)串接第一電磁閥，逆卡諾循環(huán)通道中風(fēng)側(cè)換熱器的外端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)之間連接第二電磁閥，逆卡諾循環(huán)通道中風(fēng)側(cè)換熱器的外端、內(nèi)端與氣液分離器的輸入端之間分別連接第三電磁閥、第四電磁閥，通過(guò)對(duì)第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥的狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)控制，就可以使本發(fā)明進(jìn)行制熱或除霜，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、連接簡(jiǎn)單，控制靈活，例如，打開(kāi)第二電磁閥和第四電磁閥，關(guān)閉第一電磁閥和第三電磁閥后，可完成除霜，并且，在除霜工作循環(huán)中，繞過(guò)了水側(cè)換熱器，直接通過(guò)壓縮機(jī)、第二電磁閥、風(fēng)側(cè)換熱器、第四電磁閥、氣液分離器完成了除霜工作循環(huán)，本發(fā)明不需要降低水溫，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不會(huì)由于除霜造成累贅的能源消耗，因此，本發(fā)明工作效率高，且安裝、操控方便，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
在本發(fā)明中，第四電磁閥與氣液分離器的輸入端之間還連接毛細(xì)管，可使得本發(fā)明在除霜工作中經(jīng)第四電磁閥后，通過(guò)毛細(xì)管節(jié)流降壓，以及氣液分離器裝設(shè)電加熱帶，可同時(shí)通過(guò)電加熱帶對(duì)氣液分離器加熱，使本發(fā)明的工作更為平穩(wěn)，進(jìn)一步提高本發(fā)明的實(shí)用性和可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖；圖3為本發(fā)明中P部的氣液分離器局部放大示意圖；圖4為本發(fā)明制熱工作狀態(tài)示意圖；圖5為本發(fā)明除霜工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
根據(jù)圖2，本發(fā)明包括壓縮機(jī)1、水側(cè)換熱器2、膨脹閥3、風(fēng)側(cè)換熱器4和氣液分離器5，如圖2所示，水側(cè)換熱器2、膨脹閥3和風(fēng)側(cè)換熱器4串接構(gòu)成逆卡諾循環(huán)通道L，逆卡諾循環(huán)通道L的水側(cè)換熱器2輸入端與壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A相連通，氣液分離器5的輸出端連通至壓縮機(jī)1的低壓側(cè)B。
如圖2所示，逆卡諾循環(huán)通道L內(nèi)串接第一電磁閥61，逆卡諾循環(huán)通道L中風(fēng)側(cè)換熱器4的外端C與壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A之間連接第二電磁閥62。
如圖2所示，逆卡諾循環(huán)通道L中風(fēng)側(cè)換熱器4的外端C、內(nèi)端D與氣液分離器5的輸入端之間分別連接第三電磁閥63、第四電磁閥64，其中，第四電磁閥64與氣液分離器5的輸入端之間還連接毛細(xì)管8。如圖3所示，氣液分離器5上裝設(shè)電加熱帶7。
如圖4所示，本發(fā)明制熱工作控制方法如下1、打開(kāi)第一電磁閥61和第三電磁閥63，關(guān)閉第二電磁閥62和第四電磁閥64，因此，在圖4中，第二電磁閥62與第四電磁閥64實(shí)際處于斷開(kāi)狀態(tài)。
2、進(jìn)入制熱工作循環(huán)，如圖4所示，本發(fā)明的制熱循環(huán)回路如下壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A→水側(cè)換熱器2→膨脹閥3→第一電磁閥61→風(fēng)側(cè)換熱器4→第三電磁閥63→氣液分離器5→壓縮機(jī)1的低壓側(cè)B。
如圖5所示，本發(fā)明除霜工作控制方法如下1)打開(kāi)第二電磁閥62和第四電磁閥64，關(guān)閉第一電磁閥61和第三電磁閥63，因此，在圖5中，第三電磁閥63實(shí)際上處于斷開(kāi)狀態(tài)，并且逆卡諾循環(huán)通道L實(shí)際上也處于斷開(kāi)狀態(tài)。
2)壓縮機(jī)1的高壓側(cè)A排出來(lái)的高溫氣體經(jīng)過(guò)第二電磁閥62進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器4融霜。
3)經(jīng)第四電磁閥64后，通過(guò)毛細(xì)管8節(jié)流降壓流至氣液分離器5，同時(shí)，啟動(dòng)電加熱帶7，對(duì)氣液分離器5加熱，以加速蒸發(fā)。
4)經(jīng)氣液分離器5回到壓縮機(jī)1的低壓側(cè)B，通過(guò)上述步驟2)至步驟4)，完成除霜工作循環(huán)。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述制熱工作與除霜工作可以交替進(jìn)行，這對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)施，此處不再贅述。
綜上所述，盡管本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)、原理和控制方法通過(guò)上述實(shí)施例予以具體闡述，在不脫離本發(fā)明要旨的前提下，根據(jù)以上所述的啟發(fā)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)施兩種變換/替代形式或組合，此處不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)，包括壓縮機(jī)、水側(cè)換熱器、膨脹閥、風(fēng)側(cè)換熱器和氣液分離器，水側(cè)換熱器、膨脹閥和風(fēng)側(cè)換熱器串接構(gòu)成逆卡諾循環(huán)通道，逆卡諾循環(huán)通道的水側(cè)換熱器輸入端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)相連通，氣液分離器的輸出端連通至壓縮機(jī)的低壓側(cè)，其特征在于所述的逆卡諾循環(huán)通道內(nèi)串接第一電磁閥；所述的逆卡諾循環(huán)通道中風(fēng)側(cè)換熱器的外端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)之間連接第二電磁閥；所述的逆卡諾循環(huán)通道中風(fēng)側(cè)換熱器的外端、內(nèi)端與氣液分離器的輸入端之間分別連接第三電磁閥、第四電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效除霜的熱泵熱水機(jī)，其特征在于所述的氣液分離器裝設(shè)電加熱帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效除霜的熱泵熱水機(jī)，其特征在于所述第四電磁閥與氣液分離器的輸入端之間還連接毛細(xì)管。
4.一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法，其特征在于它采用如下步驟a、打開(kāi)第一電磁閥和第三電磁閥，關(guān)閉第二電磁閥和第四電磁閥；b、進(jìn)入制熱工作循環(huán)。
5.一種高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法，其特征在于它采用如下步驟a)打開(kāi)第二電磁閥和第四電磁閥，關(guān)閉第一電磁閥和第三電磁閥；b)進(jìn)入除霜工作循環(huán)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法，其特征在于所述的步驟b)包括如下步驟b1)壓縮機(jī)的高壓側(cè)排出來(lái)的高溫氣體經(jīng)過(guò)第二電磁閥進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器融霜；b2)經(jīng)第四電磁閥、氣液分離器返回壓縮機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法，其特征在于所述的步驟b2)包括如下步驟b21)經(jīng)第四電磁閥后，通過(guò)毛細(xì)管節(jié)流降壓；b22)經(jīng)氣液分離器回到壓縮機(jī)的低壓側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的高效除霜的熱泵熱水機(jī)控制方法，其特征在于所述的步驟b2)中還包括啟動(dòng)電加熱帶，對(duì)氣液分離器加熱。
全文摘要
一種涉及熱交換的高效除霜的熱泵熱水機(jī)及其控制方法，包括壓縮機(jī)、水側(cè)換熱器、膨脹閥、風(fēng)側(cè)換熱器和氣液分離器，水側(cè)換熱器、膨脹閥和風(fēng)側(cè)換熱器串接構(gòu)成逆卡諾循環(huán)通道，逆卡諾循環(huán)通道的水側(cè)換熱器輸入端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)相連通，氣液分離器的輸出端連通至壓縮機(jī)，其特征在于逆卡諾循環(huán)通道內(nèi)串接第一電磁閥，風(fēng)側(cè)換熱器的外端與壓縮機(jī)的高壓側(cè)之間連接第二電磁閥，風(fēng)側(cè)換熱器的外端、內(nèi)端與氣液分離器的輸入端之間分別連接第三電磁閥、第四電磁閥，其方法為a.打開(kāi)第一、三電磁閥，關(guān)閉第二、四電磁閥，b.進(jìn)入制熱工作循環(huán)，或者a)打開(kāi)第二、四電磁閥，關(guān)閉第一、三電磁閥，b)進(jìn)入除霜工作循環(huán)，本發(fā)明工作效率高，安裝、操控方便，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F25B30/00GK101086405SQ20071007588
公開(kāi)日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者劉進(jìn)軍, 張和清, 張杰超, 黃志強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市麗陽(yáng)潔凈技術(shù)有限公司