[發明專利]一種模塊式室內自然對流換熱單元的熱泵系統

在審

• 申請號: 202110026427.9
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112833473A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 馬國遠;劉帥領;許樹學;李富平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F24F1/0067
• 分類號: F24F1/0067;F24F1/0063;F24F13/30;F25B13/00;F25B41/20;F25B41/30;F25B40/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種模塊式室內自然對流換熱單元的熱泵系統，該熱泵系統包括多個并聯的室內自然對流換熱模塊、供給三通閥和分配三通閥等。每個室內自然對流換熱模塊均包括室內自然對流換熱單元、節流元件和截止閥；每個室內自然對流換熱模塊中，節流元件和截止閥并聯后的管路一端與室內自然對流換熱單元的進口連接，另一端與其他并聯的室內自然對流換熱模塊的節流元件和截止閥的匯合在供給三通閥上；各個室內自然對流換熱模塊的室內自然對流換熱單元的出口端匯合在分配三通閥上。該熱泵系統運行的安全性和性能得以提高，其室內自然對流換熱單元，不僅結構簡單、重量輕、便于模塊化制作，而且散熱效果好，易于維修和更換。

技術領域

本發明主要涉及熱泵供暖(冷)設備的技術領域，特別是一種模塊式室內自然對流換熱單元的熱泵系統。

背景技術

熱泵供暖(冷)設備，作為一種高效清潔的供暖(冷)熱備，廣泛應用于住宅、農舍及各類公共建筑等場合，為人們提供舒適的室內環境。強制對流換熱單元，可以提高換熱效率、縮小其尺寸和重量，為目前熱泵普遍采用的室內換熱單元。然而，這種室內換熱單元吹風感較強，會出現熱(冷)風團聚現象，降低了室內溫度分布的均勻性，嚴重影響到室內熱舒適性，甚至還會影響到人們的健康。為了改進采用室內強制對流換熱單元的熱泵存在的這一問題，近年來熱泵越來越多采用室內自然對流換熱單元，例如，將換熱管置于地板下的地板供暖末端，將換熱件與天花板結合的吊頂供冷末端，或將毛細換熱管埋在墻內的墻體換熱末端等等。但是，這些室內自然對流換熱單元，需要現場配做，安裝施工復雜，維修更換困難，還有吊頂供冷末端和地板供暖末端的功用單一，這些缺點嚴重阻礙了其推廣應用。

發明內容

本發明的目的是，為熱泵設計出結構簡單、組成相似的模塊式室內自然對流換熱單元，它由一根彎成蛇形的薄鋼板卷制焊接管及蛇形管側面焊接的若干散熱條等組成，工質走管內，而空氣在管及散熱條外表面自然對流。這樣的模塊式自然對流換熱單元，可根據室內現場進行選配和連接，立于墻面前安裝，不僅散熱效果好，還便于維修和更換。同時，為本室內自然對流換熱單元配熱泵系統還設置了旁通閥和自然過冷器，進一步改善熱泵運行的性能和安全性。

為了實現上述的發明目的，本發明的技術方案是一種模塊式室內自然對流換熱單元的熱泵系統，其特征在于：該熱泵系統包括多個并聯的室內自然對流換熱模塊、供給三通閥和分配三通閥等。每個室內自然對流換熱模塊均包括室內自然對流換熱單元、節流元件和截止閥；每個室內自然對流換熱模塊中，節流元件和截止閥并聯后的管路一端與室內自然對流換熱單元的進口連接，另一端與其他并聯的室內自然對流換熱模塊的節流元件和截止閥的匯合在供給三通閥上；各個室內自然對流換熱模塊的室內自然對流換熱單元的出口端匯合在分配三通閥上。

所述室內自然對流換熱單元由一根薄鋼板卷制的管及若干個散熱條組成，薄鋼板卷制的管呈蛇形管狀；若干個散熱條排布在薄鋼板卷制的管的兩側或單側，并與薄鋼板卷制的管表面緊密連接。

進一步地，散熱條與薄鋼板卷制的管連接處通過焊接料或密封料連接。

進一步地，該熱泵系統還包括旁通閥5、四通閥6、壓縮機7、室外換熱器8、制熱節流元件9和自然過冷器10；分配三通閥11與供給三通閥4匯合后，再連接到四通閥6上；分配三通閥11還與自然過冷器10連接，自然過冷器10通過制熱節流元件9后連接到室外換熱器8上，室外換熱器8連接到供給三通閥4上；四通閥6與壓縮機進氣口、壓縮機排氣口連接，四通閥6還連接到室外換熱器8上；旁通閥5并聯在四通閥6和室外換熱器8之間。

進一步地，每個室內自然對流換熱模塊的室內自然對流換熱單元數量是一個或多個，各個室內自然對流換熱單元之間為并聯、串聯或混聯。

進一步地，該熱泵系統的室內自然對流換熱單元是二個以上并聯時，節流元件分布設置在每個室內自然對流換熱單元的進口，或集中設置在供給三通閥的管路上。

進一步地，該熱泵系統室內自然對流換熱單元和節流元件能夠分開設置，或者組合設置或者合二為一。