[實用新型]一種振蕩熱管式相變蓄熱除霜空調

有效

• 申請號: 201420247884.6
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN203880857U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 紀鵬越;王若琳;趙孝保
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;F24F12/00;F25B47/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型涉及空調技術領域，尤其涉及一種基于相變蓄熱器、熱管的除霜空調裝置。

背景技術

以空氣源熱泵空調為例，在冬季制熱工況時，其室外機排風溫度經常會低于室外環境露點溫度，因此環境中的水蒸氣會在室外機盤管結霜、結露乃至結冰。室外機表面換熱器的結霜，將會導致翅片間氣流通道的減小，增加換熱器的傳熱熱阻，極大地影響了空調機的正常運行，使其性能惡化。因此，在冬季空調室外機的除霜是有必要的。

目前應用廣泛的空調除霜方法主要有兩種：一種是使用四通換向閥，使機組依照逆卡諾循環運行，室外機轉換成冷凝器，室內機轉為蒸發器，冷凝器散發熱量融掉霜層，該方法操作簡單，但其缺點明顯。比如在除霜時，該方法將暫停向室內供熱，并消耗室內顯熱；另一種是采用熱氣旁通的方法，消耗原本用于室內制熱的制冷劑熱量，送至室外機除霜。該方法可以完全實現除霜需要，但消耗了電能制得的高品位熱能，減少了室內供熱量，將導致空調機性能及室內舒適度的下降。

發明內容

本實用新型旨在于提供一種通過相變蓄熱器蓄熱，以室內一次回風和壓縮機缸體余熱等低品位熱能為熱源，以振蕩熱管為導熱元件，用來解決冬季室外空調外機霜凍的裝置，該裝置可有效解決冬季空調除霜時需頻繁停機和使用高品位熱能的問題。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種振蕩熱管式相變蓄熱除霜空調，包括空氣源熱泵空調系統，空氣源熱泵空調系統由室內冷凝器、壓縮機、室外蒸發器和制冷劑節流裝置依次連接形成循環回路，除霜空調還包括室內相變蓄熱器和振蕩熱管換熱器，室內相變蓄熱器為中空管殼式，其管殼內部充有相變蓄熱材料；所述相變蓄熱器分為蓄熱段和放熱段，蓄熱段放置在壓縮機的缸體及排氣管上方，蓄熱段的上方為放熱段，放熱段的內部插入振蕩熱管的蒸發段，振蕩熱管的冷凝段布置在室外蒸發器內部。

所述蓄熱段的外殼上設傳熱翅片，放熱段的上部開有放熱端口，供振蕩熱管蒸發段插入。

所述相變蓄熱器與控制器連接，室外蒸發器設有溫度傳感器。

所述振蕩熱管的蒸發段設置為單端口，振蕩熱管的冷凝段設置為多冷凝端口，多冷凝端口插入室外蒸發器內的盤管外表面。

所述相變蓄熱材料為石蠟。

本實用新型原理：以相變蓄熱器為蓄熱原件，回收室內及壓縮機低品位熱能，通過多冷凝段振蕩熱管將此熱量傳至空調室外機，借此熱量融化或者預防空調系統冷凝器盤管及翅片的結霜、冰凍。完成除霜過程，此過程中除了利用壓縮機的余熱還能起到部分冷卻壓縮機的功能，延長設備使用年限。

本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果：

(1)采用多冷凝段振蕩熱管，其工作機理不同于普通熱管，管中的工作介質因為沸騰、冷凝、表面張力、壓力等原因，形成汽液栓振蕩兩相循環流動，導熱能力可達到現有金屬材料的數十倍。振蕩熱管比起普通熱管，具有結構簡單、體積小、成本低、熱響應快等優點，傳熱性能更優良，適應性更強，可根據使用要求彎曲的特點。如此，在換熱器布置上可更具靈活性。

(2)構置的相變蓄熱器，避免現有技術將其直接串聯在制熱管路上，直接使用電能制得的高品位熱能的特點。主要以回收以熱體驗效果較差的回風和壓縮機管路自然散熱為主的熱能，是低品位熱能的再利用。從一定程度上來說，是降低了除霜的能耗。

(3)將相變蓄熱器和振蕩熱管聯合使用，避免以前單一裝置在構造上的不便與缺陷。

(4)避免在使用熱氣旁通、逆卡諾循環(四通換向閥)等技術除霜時，需要頻繁停機的或浪費供熱量的工作特性。在冬季供熱時，能有效提高室內熱舒適度。

(5)本實用新型使用相變蓄熱器和振蕩熱管，回收低品位熱能，是一種有效的節能手段，具有構置簡單合理，制作成本低，節能效果明顯，裝置自動化程度高等特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖；

圖2為本實用新型的樣機布置示意圖；

圖3為多冷凝段振蕩熱管結構圖；

圖4為相變蓄熱器結構圖。

具體實施方式

現就圖示具體說明該實用新型實施方案。

如圖1所示，一種振蕩熱管式相變蓄熱除霜空調，包含傳統空氣源熱泵空調、中空管殼式相變蓄熱器5、振蕩熱管換熱器的蒸發段4和冷凝段2，以上裝置構成本除霜空調的空氣處理段、低品位熱能回收段和除霜工作段。