CN216159377U - 一种能提升除霜效率的复叠式热泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能提升除霜效率的复叠式热泵，包括初级系统、次级系统以及所述初级系统与所述次级系统共用的中间换热器，所述初级系统中包括初级侧压缩机、四通阀、第一换热器、所述中间换热器以及第二换热器，除霜工况下，压缩机中的冷媒经四通阀流入第一换热器中，所述第一换热器通过单向阀组件与所述中间换热器连通，冷媒流经第一换热器后通过所述单向阀组件流入所述中间换热器中，冷媒流经所述中间换热器后进入所述第二换热器中进行热交换，热交换后的冷媒经四通阀返回压缩机中。本实用新型通过在初级系统增设第二换热器，改变了冷媒除霜时在中间换热器内部的流向，除霜时直接通过第二换热器进行蒸发，能够有效地提升除霜效率。

Description

一种能提升除霜效率的复叠式热泵

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种能提升除霜效率的复叠式热泵。

背景技术

现有的复叠热泵系统除霜时会关闭次级系统，启动初级系统，通过四通阀换向来实现整个系统的除霜，但其除霜时利用系统的中间换热器作为蒸发端，冷媒在除霜运行时会从中间换热器的输出端流入中间换热器并从中间换热器的输入端流出，这样的冷媒流动方向会导致冷媒流经中间换热器内的受到较大的阻力，再加上中间换热器自身压力损失大等多重原因，容易造成系统除霜循环的冷媒量不够，从而影响了系统的除霜效率。

部分厂家通过给系统多充冷媒的方式来解决系统除霜时冷媒量不够的情况，但是这不但容易造成冷媒过充，降低系统可靠性，还需要多加冷冻机油、购买油泵等，造成成本的上升。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种能提升除霜效率的复叠式热泵。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种能提升除霜效率的复叠式热泵，包括初级系统、次级系统，以及所述初级系统与所述次级系统共用的中间换热器，所述中间换热器具有第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端；

所述初级系统中包括初级侧压缩机、四通阀、第一换热器、所述中间换热器以及第二换热器，除霜工况下，压缩机中的冷媒经四通阀流入第一换热器中，所述第一换热器通过单向阀组件与所述中间换热器连通，冷媒流经第一换热器后通过所述单向阀组件流入所述中间换热器中，冷媒流经所述中间换热器后进入所述第二换热器中进行热交换，热交换后的冷媒经四通阀返回压缩机中。

优选的，所述四通阀的D口连接所述初级侧压缩机的输出口，所述四通阀的E口连接所述第一换热器，所述四通阀的C口连接所述第二换热器，所述四通阀的S口连接所述初级侧压缩机的输入口。

优选的，所述单向阀组件包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述第一换热器分别与所述第一单向阀、所述第二单向阀的一端连接，所述第二换热器分别与所述第三单向阀、所述第四单向阀的一端连接，所述中间换热器第一输入端分别与所述第一单向阀、所述第四单向阀的另一端连接，所述中间换热器第一输出端分别与所述第二单向阀、所述第三单向阀的另一端连接，所述第一单向阀和所述第二单向阀的导通方向相反，所述第三单向阀和所述第四单向阀的导通方向相反，当所述复叠式热泵除霜时，所述第一单向阀和所述第三单向阀处于导通状态。

优选的，还包括第一节流装置，所述第一节流装置一端连接所述中间换热器第一输出端，另一端分别连接所述第二单向阀和所述第三单向阀。

优选的，所述中间换热器为板式换热器。

优选的，所述第一换热器为空气-冷媒换热器。

优选的，所述第二换热器为水-冷媒换热器。

优选的，所述次级系统包括次级侧压缩机和水侧换热器，所述次级侧压缩机的输出口连接所述水侧换热器进而连接所述中间换热器第二输入端，所述中间换热器第二输出端连接所述次级侧压缩机的输入口。

优选的，还包括第二节流装置，所述第二节流装置设置在所述水侧换热器和所述中间换热器第二输入端之间。

优选的，所述水侧换热器为水-冷媒换热器。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在初级系统增加第二换热器，使得系统除霜时，冷媒从中间换热器的第一输入端流入中间换热器并从中间换热器的第一输出口流出，与现有技术相比，这改变了冷媒除霜时在中间换热器内部的流动方向，能够降低了冷媒流经中间换热器内部时的阻力。同时，本实用新型除霜时是通过第二换热器进行蒸发，能够避免出现以往采用中间换热器蒸发因中间换热器自身压力损失大而造成的冷媒量不够、除霜效率低等问题。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请实施例所述能提升除霜效率的复叠式热泵的结构示意图；

图2为本申请实施例所述能提升除霜效率的复叠式热泵除霜时系统冷媒流向图。

图中：

1、初级系统；11、初级侧压缩机；12、四通阀；13、第一换热器；14、第二换热器；15、第一单向阀；16、第二单向阀；17、第三单向阀；18、第四单向阀；19、第一节流装置；2、次级系统；21、次级侧压缩机；22、水侧换热器；23、第二节流装置；3、中间换热器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1-如图2所示，本实施例提供一种能提升除霜效率的复叠式热泵，包括初级系统1、次级系统2，以及初级系统1与次级系统2共用的中间换热器3，中间换热器3具有第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端；

初级系统1中包括初级侧压缩机11、四通阀12、第一换热器13、中间换热器3以及第二换热器14，除霜工况下，压缩机中的冷媒经四通阀12流入第一换热器13中，第一换热器13通过单向阀组件与中间换热器3连通，冷媒流经第一换热器13后通过单向阀组件流入中间换热器3中，冷媒流经中间换热器3后进入第二换热器14中进行热交换，热交换后的冷媒经四通阀12返回压缩机中。

本实施例通过在初级系统1上增加第二换热器14，除霜时冷媒是从中间换热器3的第一输入端流进中间换热器3并从中间换热器3的第一输出端流出，与现有技术相比，这改变了除霜时冷媒在中间换热器3内部的流动方向，降低了冷媒流经中间换热器3内部时受到的阻力。同时，本实施例进行除霜时是通过第二换热器14进行蒸发，这避免了现有技术中采用中间换热器3蒸发因中间换热器3自身压力损失大而造成冷媒量不足、除霜效率低等问题。

具体的，四通阀12的D口连接初级侧压缩机11的输出口，四通阀12的E口连接第一换热器13，四通阀12的C口连接第二换热器14，四通阀12的S口连接初级侧压缩机11的输入口。

单向阀组件包括第一单向阀15、第二单向阀16、第三单向阀17和第四单向阀18，第一换热器13分别与第一单向阀15、第二单向阀16的一端连接，第二换热器14分别与第三单向阀17、第四单向阀18的一端连接，中间换热器3的第一输入端分别与第一单向阀15、第四单向阀18的另一端连接，中间换热器3的第一输出端分别与第二单向阀16、第三单向阀17的另一端连接，第一单向阀15和第二单向阀16的导通方向相反，第三单向阀17和第四单向阀18的导通方向相反，当复叠式热泵除霜时，第一单向阀15和第三单向阀17处于导通状态。

进一步的，还包括第一节流装置19，第一节流装置19一端连接中间换热器3的第一输出端，另一端分别连接第二单向阀16和第三单向阀17。第一节流装置19能够对初级系统1的冷媒进行节流降压，使得冷媒能够充分换热。

优选的，本实施的中间换热器3为板式换热器。板式换热器是一种高效换热器，其由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点，进行液—液、液—汽热交换的理想设备。可以理解的是，在其他的一些实施例中，中间换热器3也可以选用其他一些如管壳式换热器等常规换热器。

优选的，本实施例的第一换热器13为空气-冷媒换热器，第二换热器14为水-冷媒换热器。当然，在其他一些实施例中，第一换热器13和第二换热器14也可以根据实际需要选择其他类型的换热器。

本实施例的次级系统2包括次级侧压缩机21、水侧换热器22以及中间换热器3，次级侧压缩机21的输出口连接水侧换热器22进而连接中间换热器3的第二输入端，中间换热器3的第二输出端连接次级侧压缩机21的输入口。

水侧换热器22和中间换热器3的第二输入端之间还设置有第二节流装置23。第二节流装置23能够对在次级系统2中流动的冷媒进行节流降压，使得冷媒流经中间换热器3时能够进行充分换热。

优选的，本实施例的水侧换热器22优选地采用水-冷媒换热器。当然，在其他一些实施例中，水侧换热器22也可以根据实际需要选择其他类型的换热器。

如图2所示，本实施例除霜运行时，开启初级系统1，关闭次级系统2，其具体工作原理如下：初级侧压缩机11产生高温高压的冷媒气体，经四通阀12D口、E口进入到第一换热器13进行冷凝变成低温高压的冷媒液体，第一换热器13吸收冷媒气体冷凝时散发出的热量进行除霜，流出第一换热器13的低温高压冷媒液体经第一单向阀15所在支路从中间换热器3的第一输入端流入中间换热器3并从中间换热器3的第一输出端流出，从中间换热器3流出的低温高压冷媒液体会流经第一节流装置19进行节流降压，完成节流降压后的低温低压制冷剂液体会经第三单向阀17进入第二换热器14进行蒸发变成低温低压的制冷剂气体并流出第二换热器14，低温低压的制冷剂气体流出第二换热器14后经四通阀12的C口、S口回到初级侧压缩机11，完成整个除霜运行循环。

需要理解的是，在本实用新型的描述中出现的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”“顶”、“底”“内”、“外”等指示方位或位置关系的描述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，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或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。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，包括初级系统(1)、次级系统(2)，以及所述初级系统(1)与所述次级系统(2)共用的中间换热器(3)，所述中间换热器(3)具有第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端；

所述初级系统(1)中包括初级侧压缩机(11)、四通阀(12)、第一换热器(13)、所述中间换热器(3)以及第二换热器(14)，除霜工况下，压缩机中的冷媒经四通阀(12)流入第一换热器(13)中，所述第一换热器(13)通过单向阀组件与所述中间换热器(3)连通，冷媒流经第一换热器(13)后通过所述单向阀组件流入所述中间换热器(3)中，冷媒流经所述中间换热器(3)后进入所述第二换热器(14)中进行热交换，热交换后的冷媒经四通阀(12)返回压缩机中。

2.根据权利要求1所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述四通阀(12)的D口连接所述初级侧压缩机(11)的输出口，所述四通阀(12)的E口连接所述第一换热器(13)，所述四通阀(12)的C口连接所述第二换热器(14)，所述四通阀(12)的S口连接所述初级侧压缩机(11)的输入口。

3.根据权利要求1所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述单向阀组件包括第一单向阀(15)、第二单向阀(16)、第三单向阀(17)和第四单向阀(18)，所述第一换热器(13)分别与所述第一单向阀(15)、所述第二单向阀(16)的一端连接，所述第二换热器(14)分别与所述第三单向阀(17)、所述第四单向阀(18)的一端连接，所述中间换热器第一输入端分别与所述第一单向阀(15)、所述第四单向阀(18)的另一端连接，所述中间换热器第一输出端分别与所述第二单向阀(16)、所述第三单向阀(17)的另一端连接，所述第一单向阀(15)和所述第二单向阀(16)的导通方向相反，所述第三单向阀(17)和所述第四单向阀(18)的导通方向相反，当所述复叠式热泵除霜时，所述第一单向阀(15)和所述第三单向阀(17)处于导通状态。

4.根据权利要求3所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，还包括第一节流装置(19)，所述第一节流装置(19)一端连接所述中间换热器第一输出端，另一端分别连接所述第二单向阀(16)和所述第三单向阀(17)。

5.根据权利要求1所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述中间换热器(3)为板式换热器。

6.根据权利要求1所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述第一换热器(13)为空气-冷媒换热器。

7.根据权利要求1所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述第二换热器(14)为水-冷媒换热器。

8.根据权利要求1-7任一项所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述次级系统(2)包括次级侧压缩机(21)、水侧换热器(22)以及所述中间换热器(3)，所述次级侧压缩机(21)的输出口连接所述水侧换热器(22)进而连接所述中间换热器第二输入端，所述中间换热器第二输出端连接所述次级侧压缩机(21)的输入口。

9.根据权利要求8所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，还包括第二节流装置(23)，所述第二节流装置(23)设置在所述水侧换热器(22)和所述中间换热器第二输入端之间。

10.根据权利要求8所述的能提升除霜效率的复叠式热泵，其特征在于，所述水侧换热器(22)为水-冷媒换热器。

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