[實(shí)用新型]低溫?zé)岜孟到y(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220700674.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN203053086U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇存堂;郭建基;張建立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 依科瑞德（北京）能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F25B30/02
• 分類號(hào): F25B30/02;F25B49/02;F25B47/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 高萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熱泵，尤其涉及一種能夠在低溫環(huán)境中應(yīng)用的熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熱泵系統(tǒng)在運(yùn)作期間，會(huì)因溫度不同面臨不同的使用環(huán)境，如因溫度、濕度及氣壓等環(huán)境條件不同，可能在蒸發(fā)器產(chǎn)生結(jié)霜或結(jié)冰的狀態(tài)，導(dǎo)致蒸發(fā)器與外界隔絕，無法吸收熱量導(dǎo)致熱泵系統(tǒng)失效。對(duì)于國內(nèi)的應(yīng)用環(huán)境而言，這種情況出現(xiàn)的幾率是很大的，因?yàn)槌撕Ｄ系葮O少數(shù)區(qū)域外，國內(nèi)大部分地區(qū)冬季平均溫度都低于攝氏15°，熱泵結(jié)霜是必然會(huì)面臨的技術(shù)問題。

針對(duì)該問題，目前本行業(yè)的常用解決方案是采用冷凍空調(diào)冰箱等設(shè)備常用的時(shí)間—溫度控制法，根據(jù)氣象溫度條件設(shè)定最低溫度控制值，當(dāng)溫度測(cè)量裝置測(cè)得蒸發(fā)器四周溫度低于設(shè)定的控制值時(shí)，啟動(dòng)除霜?jiǎng)幼鳌＿@種控制方式，由于溫度控制值是根據(jù)歷史積累數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定的，無法對(duì)實(shí)時(shí)變化的溫度及濕度做出反應(yīng)，容易產(chǎn)生除霜不凈或額外的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)而浪費(fèi)能源。

具體的除霜方法，常用的有電熱除霜和四向閥反轉(zhuǎn)除霜，其中電熱除霜為在蒸發(fā)器外圍設(shè)置電熱絲，當(dāng)除霜控制啟動(dòng)時(shí)，電熱絲通電，藉由電熱絲產(chǎn)生的熱量去除蒸發(fā)器上的霜或冰；

四向閥反轉(zhuǎn)除霜是將熱泵中的冷媒回路反轉(zhuǎn)，使冷凝器反轉(zhuǎn)為蒸發(fā)器，蒸發(fā)器反轉(zhuǎn)為冷凝器，從而依靠將高溫冷媒導(dǎo)入蒸發(fā)器而去除冰霜。

上述兩種方式的問題在于電熱除霜耗能較高，具有漏電危險(xiǎn)性；四向閥反轉(zhuǎn)除霜容易因冷凝器中殘留液態(tài)冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)而產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，影響壓縮機(jī)使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型公開了一種低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，尤其適合用于冬季低溫環(huán)境下，不僅可確保熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在低溫除霜時(shí)不需使用額外的能源，不會(huì)對(duì)壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，有效延長(zhǎng)了系統(tǒng)使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置、連通管、壓力表、電磁閥門開關(guān)，其中壓縮機(jī)的出口連接至冷凝器，膨脹裝置連接到冷凝器與蒸發(fā)器之間，蒸發(fā)器的出口連接至壓縮機(jī)，連通管連接于壓縮機(jī)的出口與蒸發(fā)器的入口之間，壓力表設(shè)在蒸發(fā)器的出口，電磁閥門開關(guān)設(shè)在連通管與壓縮機(jī)出口連接處。

在上述系統(tǒng)中，各裝置具體執(zhí)行的功能是：

壓縮機(jī)，用于壓縮冷媒；冷凝器，用于使冷媒散熱并凝結(jié)為液態(tài)；膨脹裝置，用于使液態(tài)冷媒在該膨脹裝置兩端產(chǎn)生壓力差，通常又稱作膨脹罐、膨脹閥、膨脹室或壓力罐；蒸發(fā)器，用于吸收熱量使冷媒氣化，并將冷媒傳送至壓縮機(jī)；電磁閥門開關(guān)，用于控制冷媒流向；壓力表用于檢測(cè)冷媒壓力。

本實(shí)用新型的低溫?zé)岜孟到y(tǒng)，根據(jù)蒸發(fā)器中冷媒壓力而判斷蒸發(fā)器表面溫度，用以控制除霜的啟動(dòng)與停止；當(dāng)啟動(dòng)除霜?jiǎng)幼鲿r(shí)，將壓縮機(jī)出口的高溫冷媒導(dǎo)入蒸發(fā)器。

為了降低生產(chǎn)成本，便于操作，所用的壓力表為機(jī)械壓力表，這是工業(yè)產(chǎn)品中非常成熟的產(chǎn)品，故障率低。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括有第二電磁閥門開關(guān)，位于連通管與蒸發(fā)器入口連接處，并電連接與壓力表。

第二電磁閥門開關(guān)與電磁閥門開關(guān)共同運(yùn)作，用于切換冷媒回路。

盡管將上述縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹裝置等采用口對(duì)口連接是可行的技術(shù)方案，但是這種連接方式不便于系統(tǒng)的整體安裝，對(duì)于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用不便調(diào)整熱泵的分布位置，因此為了提高系統(tǒng)連接的可靠性和安裝的靈活性，本實(shí)用新型還公開了上述系統(tǒng)的一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，如下：

所述壓縮機(jī)通過第一高壓管連接至冷凝器；所述冷凝器通過第二高壓管連接至膨脹裝置；所述膨脹裝置通過第一低壓管連接至蒸發(fā)器；所述蒸發(fā)器通過第二低壓管連接至壓縮機(jī)；所述連通管連通于第一高壓管與第一低壓管之間；所述壓力表位于第二低壓管上，并與電磁閥門開關(guān)電連接。

上述的結(jié)構(gòu)中，壓縮機(jī)用于壓縮冷媒；第一高壓管用于傳送壓縮后的冷媒；冷凝器用于給冷媒散熱并凝結(jié)為液態(tài)；第二高壓管用于液態(tài)冷媒；膨脹裝置用于使液態(tài)冷媒產(chǎn)生壓力差；第一低壓管用于傳送低壓液態(tài)冷媒；蒸發(fā)器吸收熱量使冷媒氣化；第二低壓管傳送冷媒至壓縮機(jī)；電磁閥門開關(guān)控制冷媒流向；壓力表檢測(cè)第二低壓管中冷媒壓力。

其中，當(dāng)壓力計(jì)檢測(cè)的壓力小于系統(tǒng)設(shè)定的默認(rèn)值時(shí)，控制電磁閥門開關(guān)將冷媒導(dǎo)向連通管。

進(jìn)一步的，在上述基礎(chǔ)上，還包括有第二電磁閥門開關(guān)，與前述的電磁閥同時(shí)動(dòng)作，用以切換冷媒回路。

本實(shí)用新型的系統(tǒng)，在壓力表上預(yù)先設(shè)定第一默認(rèn)值和第二默認(rèn)值，當(dāng)冷媒壓力低于第一默認(rèn)值時(shí)，啟動(dòng)除霜?jiǎng)幼鳎划?dāng)冷媒壓力大于第二默認(rèn)值時(shí)，停止除霜?jiǎng)幼鳌?/p>