[发明专利]基于结霜初期多效应综合作用的空气源热泵除霜装置

摘要

本发明公开了一种基于结霜初期多效应综合作用的空气源热泵除霜装置，包括制冷剂回路、空气回路和除霜速度调节系统。结霜初期，霜层稀疏矮小或者处于尚未冻结的液滴状态，容易去除。本发明装置充分利用结霜初期霜层的生长特点，通过送风喷嘴将高温、高压、干燥的空气直接作用于第二换热器的翅片表面，实现吹除、融化、蒸发多效应综合作用的快速除霜。同时，除霜速度调节系统可通过改变送风喷嘴沿第二换热器上下移动的速度，从而控制高温高压空气在翅片表面的作用时间，达到将不同结霜程度下的霜层除尽的效果。本发明装置除霜能耗低，除霜过程不影响热泵系统的正常制热运行，提高了热泵系统的供热时间和效率。

主权项

一种基于结霜初期多效应综合作用的空气源热泵除霜装置，其特征在于，该装置包括制冷剂回路、空气回路和除霜速度调节系统；所述制冷剂回路包括压缩机（1）、第一电磁阀（2‑1）、第二电磁阀（2‑2）、第三电磁阀（2‑3）、第四电磁阀（2‑4）、四通阀（3）、第一换热器（4）、第一单向阀（5‑1）、第二单向阀（5‑2）、第三单向阀（5‑3）、第四单向阀（5‑4）、储液器（6）、干燥过滤器（7）、电子膨胀阀（8）、第二换热器（9）、气液分离器（10）、空气预热器（13）、空气加热器（14）及相关连接管线，所述第二换热器（9）、空气预热器（13）和空气加热器（14）同时也是空气回路的组成部分；所述四通阀（3）上设置有四通阀第一输入端（3a）、四通阀第一输出端（3b）、四通阀第二输入端（3c）和四通阀第二输出端（3d），所述第一换热器（4）上设置有第一换热器输入端（4a）和第一换热器输出端（4b），所述第二换热器（9）上设置有第二换热器输入端（9a）和第二换热器输出端（9b），所述空气预热器（13）上设置有空气预热器第一输入端（13a）、空气预热器第一输出端（13b）、空气预热器第二输入端（13c）和空气预热器第二输出端（13d），所述空气加热器（14）上设置有空气加热器第一输入端（14a）、空气加热器第一输出端（14b）、空气加热器第二输入端（14c）和空气加热器第二输出端（14d）；所述制冷剂回路中，压缩机（1）的输出端分为两路，一路通过第一电磁阀（2‑1）同时与空气加热器第一输出端（14b）和四通阀第一输入端（3a）连接，另一路通过第二电磁阀（2‑2）与空气加热器第一输入端（14a）连接，四通阀第一输出端（3b）与第一换热器输入端（4a）连接，第一换热器输出端（4b）分成两路，一路与第一单向阀（5‑1）的入口连接，另一路与第二单向阀（5‑2）的出口连接，第一单向阀（5‑1）的出口分成三路，一路与第三单向阀（5‑3）的出口连接，一路通过第三电磁阀（2‑3）与储液器（6）的输入端连接，另一路通过第四电磁阀（2‑4）与空气预热器第一输入端（13a）连接，空气预热器第一输出端（13b）也与储液器（6）的输入端连接，储液器（6）的输出端通过管线依次连接干燥过滤器（7）、电子膨胀阀（8）后分为两路，一路与第四单向阀（5‑4）的进口连接，另一路与第二单向阀（5‑2）的入口连接，第四单向阀（5‑4）的出口与第二换热器输入端（9a）连接，第二换热器输入端（9a）同时与第三单向阀（5‑3）的入口连接，第二换热器输出端（9b）与四通阀第二输入端（3c）连接，四通阀第二输出端（3d）通过气液分离器（10）与压缩机（1）的输入端连接；所述空气回路包括第二换热器（9）、风机（11）、气泵（12）、空气预热器（13）、空气加热器（14）、送风喷嘴（15）、进气口（16）、第五电磁阀（2‑5）、第六电磁阀（2‑6）、第七电磁阀（2‑7）、第一压力传感器（20‑1）、第二压力传感器（20‑2）、第一温度传感器（21‑1）、第二温度传感器（21‑2）及相关连接管道；所述空气回路中，进气口（16）通过风道与气泵（12）的入口连接，气泵（12）的出口通过第五电磁阀（2‑5）与空气预热器第二输入端（13c）连接，空气预热器第二输出端（13d）通过第六电磁阀（2‑6）与空气加热器第二输入端（14c）连接，空气加热器第二输出端（14d）通过第七电磁阀（2‑7）与送风喷嘴（15）的进风口连接，风机（11）位于送风喷嘴（15）和进气口（16）之间，第一压力传感器（20‑1）和第一温度传感器（21‑1）位于空气预热器（13）的顶部，第二压力传感器（20‑2）和第二温度传感器（21‑2）位于空气加热器（14）的顶部，送风喷嘴（15）的出风口正对第二换热器（9）的出风口设置，进气口（16）正对风扇（11）的出风口设置；所述除霜速度调节系统包括滚轮（17）、滑槽（18）、电机（19）、第三温度传感器（21‑3）和第四温度传感器（21‑4）；滚轮（17）的一端固定在送风喷嘴（15）上，另一端与滑槽（18）连接，通过电机（19）带动滚轮（17）沿滑槽（18）上下滚动，从而带动整排送风喷嘴（15）上下移动；第三温度传感器（21‑3）位于第二换热器（9）内的进风口，第四温度传感器（21‑4）位于气液分离器（10）的输入端，通过第三温度传感器（21‑3）和第四温度传感器（21‑4）采集温度并根据二者的温度差改变电机（19）转速，从而控制高温高压空气在第二换热器（9）翅片表面的作用时间，达到将不同结霜程度下的霜层除尽的效果。