一種熱泵型空調器不停機化霜系統的製作方法

2023-04-29 18:34:51

本實用新型涉及一種基於混動力蓄熱技術的熱泵型空調器不停機化霜系統，屬於製冷空調領域。

背景技術：

一拖多空調器就是一個室外機搭配多個室內換熱器的空調器，在低溫環境下運行制熱模式，多個內機同時開啟時常常無法滿足每個內機的制熱能力需求。另外，在低溫環境運行時室外機換熱器結霜嚴重，結霜則會加大室外機風阻,導致換熱器傳熱係數下降從而進一步削弱一拖多空調器的制熱能力。

當前，熱泵型空調器主要採用逆循環的化霜控制方法，需要消耗室內一部分熱量，降低房間熱舒適性，為了解決這個關鍵技術問題，本實用新型提出一種系統性的解決方案，結合相變蓄熱技術和PTC電加熱技術，對室外機壓縮機外殼上溫度高的部分進行回收再利用，通過廢熱對回氣進行預熱，提高回氣溫度，從而提高排氣溫度，從整體上優化一拖多空調器的制熱能力，使其適應更低的室外環境。在化霜時提高從室外換熱器流回的製冷劑溫度，提升化霜效率。其他熱泵空調可以利用同樣的原理提升其低溫制熱能力。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是在變頻壓縮技術的基礎上，結合相變蓄熱技術和PTC電加熱技術，對壓縮機廢熱回收再利用，提高化霜效率；同時充分考慮蓄熱模塊與壓縮機及其他部件之間的配合，優化一拖多空調器的制熱能力，滿足不同室內換熱器的制熱需求的技術問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種熱泵型空調器不停機化霜系統，包括通過管路依次連接且形成循環迴路的壓縮機、四通換向閥、室內換熱器、節流裝置、室外換熱器、室外換熱器風扇和蓄熱模塊，所述蓄熱模塊設置在壓縮機的上方，用於吸收壓縮機產生的廢熱；所述室外換熱器第一管口與所述節流裝置連接，所述室外換熱器第二管口與蓄熱模塊連接，還包括第一旁通管X和第二旁通管Y，所述第一旁通管X的一端與所述壓縮機出口連接，另一端與所述室外換熱器的第一管口連接，第一旁通管X串聯第二電子閥；所述第二旁通管Y的一端與所述節流裝置連接，另一端與所述蓄熱模塊連接，第二旁通管Y串連第一電子閥；所述節流裝置與室外換熱器的第一管口之間的管路設有第五電子閥。

其中，所述四通換向閥具有第一口A、第二口B、第三口C和第四口D，所述第一口A通過串聯第三電子閥的管路與所述壓縮機的出口連通，所述第二口B與室內換熱器的第二管口連通，所述第三口C通過串聯第四電子閥的管路與蓄熱模塊連通，第四口D與所述室外換熱器的第二管口連通；其中，第一口A與第二口B接通時，熱泵型空調器實現制熱模式；第一口A與第四口D接通時，熱泵型空調器實現製冷模式。

其中，所述第三口C與蓄熱模塊的管路還串聯有節流毛細管。

其中，所述四通換向閥的第三口C通過串聯第五電子閥的管路與壓縮機的第一製冷劑儲罐連通。

其中，所述蓄熱模塊包括製冷劑管路、相變蓄熱材料和PTC電加熱棒，所述製冷劑管路的一端與蓄熱模塊管口連通，另一端通過串聯第六電子閥與壓縮機的第一製冷劑儲罐連通；所述蓄熱相變材料包裹所述製冷劑管路，所述PTC電加熱棒用於為所述製冷劑管路提供熱能，以加熱製冷劑管路中的製冷劑。

其中，所述蓄熱模塊還包括PTC電加熱棒溫控線路和PTC溫控系統，所述PTC溫控系統用來設定加熱溫度和控制過載溫度。

其中，所述蓄熱模塊還包括第二製冷劑儲罐，第二製冷劑儲罐串聯設於所述製冷劑管路，用於存儲製冷劑。

其中，所述製冷劑管路的一端連接第二製冷劑儲罐，第二製冷劑儲罐通過節流毛細管連接至第四電子閥；所述製冷劑管路的另一端和第一製冷劑儲罐連接。

其中，所述蓄熱模塊和所述壓縮機之間設置有高導熱減震材料。

其中，所述蓄熱模塊的外殼採用絕熱材料處理。

其中，所述蓄熱模塊的高度小於等於所述壓縮機高度的2/3。

其中，所述室內換熱器為多個並聯的換熱器。

(三)有益效果

本實用新型所提供的一種熱泵型空調器不停機化霜系統，結合變頻控制技術，對頻率檔位進行拓展，在低溫環境下可以運行較高的頻率檔位，在此基礎上，採用相變儲熱技術和PTC電加熱技術，在制熱模式中，蓄熱模塊對壓縮機的廢熱進行回收儲存起來，從室外換熱器出來的低溫製冷劑進入相變儲熱模塊吸熱使其溫度升高，從而提高了壓縮機的回氣溫度，相應的排氣溫度也會升高，這就可以為房間提供更多的熱量，從而優化一拖多空調器的低溫制熱能力。在化霜過程中實現不停機化霜，大大的提升了用戶的使用體驗。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種熱泵型空調器不停機化霜系統的結構示意圖。

圖2為本實用新型一種熱泵型空調器不停機化霜系統的蓄熱模塊結構示意圖。

附圖標記：1.壓縮機；2.製冷劑管路；3.PTC溫控系統；4.蓄熱模塊；5.相變蓄熱材料；6.第一製冷劑儲罐；7.第三電子閥；8.第二電子閥；9.四通換向閥；10.第五電子閥；11.室外換熱器；12.節流裝置；13.截止閥；14.室內換熱器；15.室外換熱器風扇；16.PTC電加熱棒；17.第一電子閥；18.節流毛細管；19.第二製冷劑儲罐；20.第七電子閥；21.第四電子閥；22.第六電子閥；23.PTC電加熱棒溫控線路；a.室外換熱器第一管口；b.室外換熱器第二管口；c.室內換熱器第一管口；d.室內換熱器第二管口。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例僅用於說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的範圍。

如圖1-2所示，本實用新型提供一種熱泵型空調器不停機化霜系統，包括通過管路依次連接且形成循環迴路的壓縮機1、四通換向閥9、室內換熱器14、節流裝置12、室外換熱器11、室外換熱器風扇15和蓄熱模塊4，所述蓄熱模塊4設置在壓縮機1的上方，用於吸收壓縮機1產生的廢熱；所述室外換熱器第一管口a與所述節流裝置12連接，所述室外換熱器第二管口b與蓄熱模塊4連接，還包括第一旁通管X和第二旁通管Y，所述第一旁通管X的一端與所述壓縮機出口連接，另一端與所述室外換熱器的第一管口連接，第一旁通管X串聯第二電子閥8；所述第二旁通管Y的一端與所述節流裝置12連接，另一端與所述蓄熱模塊4連接，第二旁通管Y串連第一電子閥17；所述節流裝置12與室外換熱器11的第一管口之間的管路設有第五電子閥10。

所述四通換向閥9具有第一口A、第二口B、第三口C和第四口D，所述第一口A通過串聯第三電子閥7的管路與所述壓縮機1的出口連通，所述第二口B與室內換熱器的第二管口d連通，所述第三口C通過串聯第四電子閥21的管路與蓄熱模塊4連通，第四口D與所述室外換熱器的第二管口b連通；其中，第一口A與第二口B接通時，熱泵型空調器實現制熱模式；第一口A與第四口D接通時，熱泵型空調器實現製冷模式。

所述室內換熱器14為多個並聯的換熱器；所述蓄熱模塊4管口設置有第二製冷劑儲罐19。

所述四通換向閥9的第三口C通過串聯第七電子閥20的管路與壓縮機1的第一製冷劑儲罐6連通。

所述蓄熱模塊4包括製冷劑管路2、相變蓄熱材料5和PTC電加熱棒16，所述製冷劑管路2的一端與蓄熱模塊管口連通，另一端通過串聯第六電子閥22與壓縮機1的第一製冷劑儲罐6連通；所述蓄熱相變材料5包裹所述製冷劑管路2，所述PTC電加熱棒16用於為所述製冷劑管路2提供熱能，以加熱製冷劑管路2中的製冷劑。

所述蓄熱模塊4還包括PTC電加熱棒溫控線路23和PTC溫控系統3，所述PTC溫控系統3用來設定加熱溫度和控制過載溫度。

蓄熱模塊4和壓縮機1之間設置有高導熱減震材料，以減少壓縮機1的運轉對蓄熱模塊4造成的震動影響。蓄熱模塊4內填充了相變儲熱材料，材料採用石蠟與硫化膨脹石墨混合物，混合物體積比為10:1-30:1；蓄熱模塊4的外殼採用絕熱材料處理。

由於壓縮機1的底部溫度較低，蓄熱模塊4的高度太高容易造成儲熱損失，因此蓄熱模塊4沿壓縮機1垂直方向的高度小於等於所述壓縮機1高度的2/3。

結合圖1至圖2對實施例的工作過程做出詳細的描述，壓縮機1外殼靠近室外換熱器11側設置了蓄熱模塊4，蓄熱模塊4與壓縮機外殼貼合緊密。蓄熱模塊4內部填充相變儲熱材料5，蓄熱模塊4中部設置PTC 電加熱棒16，並在殼體中間設有PTC溫控系統3，可以根據電加熱棒的溫度反饋來設定系統的溫度。

當系統未進入化霜模式時，第一電子閥17、第二電子閥8和第七電子閥20關閉，第三電子閥7、第四電子閥21、第五電子閥10和第六電子閥22開啟，進行正常的制熱循環；其中從室外換熱器11出來的製冷劑先進入蓄熱模塊4進行溫度補償。

當系統開始進入化霜模式後，電子閥第五電子閥10、第七電子閥20關閉，電子閥第三電子閥7、第二電子閥8、第一電子閥17、第四電子閥21和第六電子閥22開啟，從排氣口出來的製冷劑分兩路分別經過室內側和室外側換熱器，通過第三電子閥7和第二電子閥8控制系統的製冷劑流量，製冷劑匯合後進入蓄熱模塊吸收熱量。在蓄熱模塊吸收熱量後，再一起進入第一製冷劑儲罐6上的回氣口，此時經過熱量補償的製冷劑溫度提升，即提高了整個化霜系統的回氣溫度，從而可以提升排氣溫度，進而提升了系統的制熱效率。

其中，本實用新型所提供的熱泵型空調器不停機化霜系統中的所有電子閥都可以用電子膨脹閥來代替。

以上實施方式僅用於說明本實用新型，而非對本實用新型的限制。儘管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。