[發明專利]一種利用壓縮機余熱防霜的風冷熱泵

無效

• 申請號: 200910193412.0
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101699196A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 汪雙鳳;蔡旺
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F25B30/06
• 分類號: F25B30/06;F25B30/02;F25B47/00;F25B31/00;F28D15/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明專利涉及一種風冷熱泵室外換熱器的防霜裝置，尤其是涉及一種利用壓縮機余熱提高室外換熱器空氣進口溫度，防止風冷熱泵室外換熱器在低溫工況下結霜的新型節能防霜裝置。?

技術背景

風冷熱泵機組能夠通過室外換熱器吸收大氣環境中的熱量，具有節能和環保雙重效果，在世界各地得到了廣泛的應用。風冷熱泵在冬季運行時，室外溫度過低，空氣中顯熱量很小，換熱是主要靠空氣中的潛熱換熱。當室外換熱器翅片表面溫度低于0℃且低于大氣露點溫度時，室外換熱器表面要結霜。在大氣溫度較低而相對濕度較大的情況下這種現象尤為嚴重。當室外換熱器霜層發展到一定程度就必須除霜，而除霜需要消耗能量。據統計，用于除霜消耗的能量占熱泵總能耗的10-20％，這從一定程度上抵消了熱泵節能的效果。因此風冷熱泵在北方市場廣泛應用的主要問題就是如何解決風冷熱泵在冬季低溫工況下的結霜問題。?

為了減少風冷熱泵機組室外換熱器結霜對機組性能的影響，技術上目前都是在研究采用什么除霜方式以及如何優化除霜控制方法使風冷熱泵機組在低溫條件下穩定可靠的運行。?

申請號為97110273.2中國發明專利公開了一種空調機的除霜控制方法，該方法是在空調機的熱泵供暖時，檢測室內換熱器的溫度梯度的降低是由高負荷狀態引起的還是由結霜狀態引起的，并在進行高負荷防止操作時封鎖除霜控制，當具備指定的條件時才開始進行除霜控制。這種控制除霜方式雖然在一定程度上能夠優化除霜時間和次數，但也是在室外換熱器結霜后再來考慮結霜，不可避免的降低了室內的舒適度和增加了能耗。?

申請號為200610145421.9中國發明專利申請公開了一種在室外機換熱器上安裝纏繞發熱線的方形鐵框，由室外機的印刷線路板控制發熱線的開關，利用發熱線通電放熱來提高室外機進風溫度，以此提高空氣中顯熱量的比例，降低換熱器對潛熱量的需求，減少凝結水，延緩結霜的除霜裝置。這種除霜方式雖然能有效除霜，提高系統制熱量，但是需要消耗大量的電能，并不經濟。?

申請號為200910036760.7的中國發明專利申請公開了一種裝有冷媒電加熱器，利用四通閥將制熱模式切換到制冷模式的除霜系統。用于除霜的能量來自室內環境的熱量以及冷媒電加熱器所消耗的電能。這種除霜裝置在運行時，熱泵不但不能向室內提供熱量，相反還要從室內吸收熱量用于除霜，使溫度較高的制冷劑流經室外換熱器使霜層融化，達到除霜目的。此種除霜方式不僅使熱泵系統的能效降低，而且也極大影響室內的舒適度。另外，系統由制熱模式向化霜模式切換過程也造成系統的能量浪費。?

發明內容

本發明旨在為有效地解決風冷熱泵在北方冬季運行時室外機常常因結霜惡化傳熱，影響風冷熱泵系統性能的問題，提供一種應用平板回路熱管回收壓縮機原本釋放給環境的熱量提高室外換熱器進口空氣溫度以達到節能防霜的目的。?

本發明的目的通過如下技術方案實現：?

一種利用壓縮機余熱防霜的風冷熱泵：包括制冷劑回路、平板回路熱管和室外機風機；由壓縮機、室外換熱器、節流裝置和室內換熱器成制冷劑回路；壓縮機的排氣管連接室內換熱器的進口，室內換熱器的出口連接節流裝置的進口、節流裝置的出口連接室外換熱器的進口，室外換熱器的出口連接壓縮機的吸氣管；由金屬蒸發腔、冷凝部、汽相金屬管道、液相金屬管道和金屬散熱翅片組成平板回路熱管；金屬毛細芯將金屬蒸發腔分隔成左右空腔，左右空腔分別與液相金屬管道和汽相金屬管道連通；液相金屬管道和汽相金屬管道與冷凝部連通，冷凝部處于室外換熱器的迎風面上，冷凝部的散熱管路和室外換熱器的蒸發管路錯排穿插布置在同一金屬散熱翅片上；金屬蒸發腔緊貼壓縮機頂部；工作流體設置在金屬蒸發腔、冷凝部、汽相金屬管道和液相金屬管道組成的回路中；室外機風機位于室外換熱器的背風面。?

為進一步實現本發明目的，所述金屬蒸發腔為空心腔體，腔體中部設有金屬絲網15和金屬毛細芯，金屬絲網位于一部分金屬毛細芯上方并與該部分毛細芯在中部縱向填充金屬蒸發腔，該部分金屬毛細芯占整體金屬毛細芯寬度的1/4～3/4；剩余部分毛細芯單獨在中部縱向位于金屬絲網一側，在中部縱向填滿填充金屬蒸發腔。?

所述工作流體優選為水或乙醇。?

所述室內換熱器和室外換熱器都優選為百葉窗式管翅式換熱器。?

所述壓縮機優選為渦旋式壓縮機；節流裝置優選為電子膨脹閥；室外機風機優選為大葉片低轉速軸流風機。?

所述金屬蒸發腔與壓縮機中間優選涂有導熱硅膠。?