專利名稱：帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑霜裝置，尤其涉及熱泵型熱水器中帶壓縮機(jī)冷卻的用熱水對(duì)蒸 發(fā)器的翅片進(jìn)行除霜抑霜的裝置。
背景技術(shù)：
目前，空氣源熱泵熱水器在冬季制熱時(shí)，作為蒸發(fā)器的翅片式換熱器的盤管溫度 總是低于周圍環(huán)境溫度，當(dāng)盤管表面溫度低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣中的水分就會(huì) 析出，換熱器的翅片表面就會(huì)產(chǎn)生冷凝水。如果盤管溫度繼續(xù)下降到o°c以下，冷凝水就會(huì) 凝結(jié)成霜附著在翅片上。盤管表面與外界環(huán)境之間的溫差越大，結(jié)霜速度越快，結(jié)霜也越嚴(yán)重，若翅片表面 附著有厚重的霜層，則會(huì)導(dǎo)致各翅片之間空氣通道變窄、風(fēng)量減小。此外，由于霜的導(dǎo)熱效 率低下，因而會(huì)使導(dǎo)熱效果下降甚至造成障礙，使得蒸發(fā)壓力及蒸發(fā)溫度低下，壓縮機(jī)吸氣 比容增大，壓縮效率變低，排氣溫度升高，最終導(dǎo)致壓縮機(jī)能力降低，造成冷卻不良。因此，為了維持機(jī)組的正常工作，對(duì)翅片換熱器進(jìn)行化霜是十分有必要的。目前， 熱泵的化霜方式從根本上可以分成三類1)電加熱化霜法采用電加熱管的電加熱化霜法其實(shí)際化霜效果較好，但電加熱管的運(yùn)用卻導(dǎo)致熱 泵熱水器不再節(jié)能，另外，電加熱管的使用壽命有限，有引發(fā)過熱起火的可能，安全性存在
急 ^^ o2)反循環(huán)化霜法四通閥換向反循環(huán)化霜是目前普遍使用的一種除霜方法，化霜速度較快，但化霜 過程需從熱水側(cè)吸收熱量，導(dǎo)致熱水出水溫度降低，同時(shí)四通閥頻繁換向也會(huì)影響其可靠 性及壽命。3)熱氣旁通化霜法熱氣旁通化霜無需改變制冷劑的循環(huán)流向，化霜時(shí)機(jī)組仍保持制熱運(yùn)行，對(duì)熱泵 熱水器而言，是較理想的化霜方式。但其缺點(diǎn)在于熱氣旁通量的大小難以控制。若旁通量 過小，則除霜速度較慢，霜層難以完全除盡；若旁通量過大，則容易造成壓縮機(jī)吸氣帶液，影 響壓縮機(jī)正常工作。由此，產(chǎn)生了一個(gè)技術(shù)性課題，即如何才能提供一種化霜裝置，使其既不會(huì)對(duì)加熱 的熱水溫度產(chǎn)生影響，又不會(huì)對(duì)熱泵熱水機(jī)組的運(yùn)行系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊的情況下能夠有效阻止 霜層的聚積，且在有霜之后能夠迅速高效化霜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決這一課題而做的，其目的在于提供一種帶壓縮機(jī)冷卻的熱水 抑霜化霜裝置，用于熱泵型熱水器，其無需另外增加壓縮機(jī)的功耗，能完全除霜且除霜速度 快，化霜時(shí)能保持熱水器的熱水出水溫度，且裝置整體可靠性得到提高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，包括水箱(14)； 一端與該水箱連通的冷水管(1)和熱水出水管(2)；依次將節(jié)流閥(11)、翅片式蒸發(fā)器 (7)、壓縮機(jī)(13)和置于所述水箱內(nèi)的冷凝器(15)予以串聯(lián)連接而構(gòu)成熱泵循環(huán)回路的熱 泵循環(huán)回路管(G)；以及與所述翅片式蒸發(fā)器的出口側(cè)相對(duì)的風(fēng)機(jī)電機(jī)(10)，其特征在于，在所述蒸發(fā)器側(cè)安裝有對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)的相對(duì)濕度傳感器(4)，在所述 蒸發(fā)器出口側(cè)安裝有對(duì)所述蒸發(fā)器出口側(cè)的出口風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè)的風(fēng)速傳感器(8)，在所述 蒸發(fā)器與所述壓縮機(jī)之間的所述熱泵循環(huán)回路管上安裝有對(duì)所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力進(jìn)行 檢測(cè)的壓力傳感器(9)，在所述熱水出水管上連接有中途安裝有開度調(diào)節(jié)閥(5)的熱水出水支管(2a)，其 出口端安裝有位于所述蒸發(fā)器上方的化霜噴淋裝置(6)，在所述蒸發(fā)器的下方安置有蓄水槽(3)。在上述結(jié)構(gòu)中，還具有一端插入所述蓄水槽內(nèi)、另一端安裝有壓縮機(jī)冷卻噴淋裝 置(12)的壓縮機(jī)冷卻用水管(12a)，所述壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置位于所述壓縮機(jī)的上方。另外，在所述蒸發(fā)器出口側(cè)與所述風(fēng)機(jī)電機(jī)之間設(shè)有擋水板(16)。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，檢測(cè)出的蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力大于設(shè)定蒸發(fā)壓力值時(shí)，不化霜。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度、所述蒸發(fā)壓力小于設(shè)定蒸發(fā)壓力值時(shí)，若所述環(huán)境相 對(duì)濕度小于設(shè)定相對(duì)濕度、且在一定時(shí)間內(nèi)所述出口風(fēng)速無下降趨勢(shì)，則所述開度調(diào)節(jié)閥 小范圍打開，來自于所述熱水出水支管的熱水經(jīng)所述化霜噴淋裝置而對(duì)所述蒸發(fā)器的翅片 表面進(jìn)行間歇性均勻噴灑，進(jìn)行抑霜。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度、所述蒸發(fā)壓力小于設(shè)定蒸發(fā)壓力值時(shí)，若所述環(huán)境相 對(duì)濕度小于設(shè)定相對(duì)濕度、且在一定時(shí)間內(nèi)所述出口風(fēng)速呈線性下降趨勢(shì)，則所述開度調(diào) 節(jié)閥大范圍打開，來自于所述熱水出水支管的熱水經(jīng)所述化霜噴淋裝置而對(duì)所述蒸發(fā)器的 翅片表面進(jìn)行持續(xù)性均勻噴灑，進(jìn)行化霜。當(dāng)所述出口風(fēng)速恢復(fù)到設(shè)定出口風(fēng)速時(shí)，所述開度調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，停止化霜。采用本發(fā)明，既不會(huì)對(duì)熱泵熱水機(jī)組的加熱的熱水溫度產(chǎn)生影響，又不會(huì)對(duì)機(jī)組 的運(yùn)行系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊的情況下能夠有效阻止霜層的聚積，且在有霜之后能夠迅速高效化
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圖1是本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置的大致結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置工作模式方框圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置的大致結(jié)構(gòu)、 工作原理和有益效果。圖1所示的本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置的大致結(jié)構(gòu)圖。如圖1所 示，帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置包括水箱14 ；一端與該水箱14連通的冷水管1和 熱水出水管2 ；依次將節(jié)流閥11、翅片式蒸發(fā)器7、壓縮機(jī)13和置于水箱14內(nèi)的冷凝器15 予以串聯(lián)連接而構(gòu)成熱泵循環(huán)回路的熱泵循環(huán)回路管G;以及與翅片式蒸發(fā)器7的出口側(cè)(未圖示)相對(duì)的風(fēng)機(jī)電機(jī)10。另外，在蒸發(fā)器7側(cè)安裝有對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)的相對(duì)濕度傳感器4，在蒸發(fā) 器7出口側(cè)安裝有對(duì)蒸發(fā)器出口側(cè)的出口風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè)的風(fēng)速傳感器8，在蒸發(fā)器7與壓縮 機(jī)13之間的熱泵循環(huán)回路管G上安裝有壓力傳感器9，用來對(duì)蒸發(fā)器7的蒸發(fā)壓力進(jìn)行檢 測(cè)。另外，在熱水出水管2上(熱水出口端上)連接有熱水出水支管2a，該熱水出水支 管2a的中途安裝有開度調(diào)節(jié)閥5，以可對(duì)熱水的流出量進(jìn)行控制，并且熱水出水支管2a的 出口端(未圖示)安裝有位于蒸發(fā)器7上方的化霜噴淋裝置6。此外，在蒸發(fā)器7的下方安置有蓄水槽3，用來積蓄裝置日常運(yùn)行所形成的冷凝水 和化霜所形成的水。在上述結(jié)構(gòu)中，還具有一端插入蓄水槽3內(nèi)、另一端安裝有壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置 12的壓縮機(jī)冷卻用水管12a，壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置12位于壓縮機(jī)13的上方，日常運(yùn)行所形 成的冷凝水和化霜所形成的水通過壓縮機(jī)冷卻用水管12a經(jīng)壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置12而對(duì) 壓縮機(jī)13進(jìn)行噴淋冷卻。在蒸發(fā)器7出口側(cè)與風(fēng)機(jī)電機(jī)10之間設(shè)有擋水板16，其作用是，當(dāng)流經(jīng)熱水出水 支管2a的熱水從化霜噴淋裝置6對(duì)蒸發(fā)器7進(jìn)行噴淋抑霜、化霜時(shí)，防止水滴被風(fēng)機(jī)電機(jī) 10帶出。采用本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，其工作模式如下。根據(jù)壓力傳感器9、風(fēng)速傳感器8、相對(duì)濕度傳感器4所測(cè)的蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)器7出 口風(fēng)速和相對(duì)濕度這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行自調(diào)節(jié)模糊化霜。根據(jù)整個(gè)裝置系統(tǒng)的特性，首先設(shè)定 蒸發(fā)壓力值P、設(shè)定出口風(fēng)速V和設(shè)定相對(duì)濕度Dw。如圖2所示，當(dāng)環(huán)境溫度較高，高于設(shè)定溫度且檢測(cè)出的蒸發(fā)器7的蒸發(fā)壓力大于 設(shè)定蒸發(fā)壓力值P時(shí)，不化霜。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度、蒸發(fā)壓力小于設(shè)定蒸發(fā)壓力值P時(shí)，若環(huán)境相對(duì)濕度 小于設(shè)定相對(duì)濕度Dw、且在一定時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)器7出口風(fēng)速無下降趨勢(shì)，表明蒸發(fā)器7的翅 片(未圖示)表面沒有積累霜層，進(jìn)入抑霜模式。即，此時(shí)開度調(diào)節(jié)閥5小范圍打開(稍許 打開，例如開度為10%以下)，在熱水出水支管2a中流過的熱水水量較少，使來自于熱水出 水支管2a的熱水經(jīng)化霜噴淋裝置6而對(duì)蒸發(fā)器7的翅片表面進(jìn)行間歇性均勻噴灑，進(jìn)行抑
o當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度、蒸發(fā)壓力小于設(shè)定蒸發(fā)壓力值P時(shí)，若環(huán)境相對(duì)濕度 小于設(shè)定相對(duì)濕度Dw、且在一定時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)器7出口風(fēng)速呈線性下降趨勢(shì)，表明蒸發(fā)器7的 翅片表面積累有霜層，進(jìn)入快速除霜模式。即，此時(shí)開度調(diào)節(jié)閥5大范圍打開(例如開度為 50%以上)，使來自于熱水出水支管2a的大量熱水經(jīng)化霜噴淋裝置6而對(duì)蒸發(fā)器7的翅片 表面進(jìn)行持續(xù)性均勻噴灑，進(jìn)行化霜。當(dāng)蒸發(fā)器7的出口風(fēng)速恢復(fù)到設(shè)定出口風(fēng)速V時(shí)，開度調(diào)節(jié)閥5關(guān)閉，使來自于熱 水出水支管2a的熱水停止對(duì)蒸發(fā)器7噴淋，停止化霜。在上述抑霜、化霜的過程中所形成的水滴入到蓄水槽3內(nèi)，可從壓縮機(jī)冷卻用水 管12a經(jīng)壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置12而作為對(duì)壓縮機(jī)13進(jìn)行噴淋冷卻用水的來源。通過使用本發(fā)明的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，在抑霜化霜過程中無需另
5外增加壓縮機(jī)功耗，且不會(huì)對(duì)已經(jīng)加熱好的熱水溫度產(chǎn)生影響。同時(shí)，因?yàn)樵诃h(huán)境溫度較低 的冬季，機(jī)組運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力降低，制熱量下降，而通過一定量的熱水流經(jīng)翅片式 蒸發(fā)器的翅片表面，可以從一定程度上提高蒸發(fā)溫度，從而提高制熱量。另外，通過增設(shè)蓄 水槽，經(jīng)蒸發(fā)器翅片表面冷卻后的水可以對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行噴淋冷卻，從而延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命。
權(quán)利要求
一種帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，包括水箱(14)；一端與該水箱連通的冷水管(1)和熱水出水管(2)；依次將節(jié)流閥(11)、翅片式蒸發(fā)器(7)、壓縮機(jī)(13)和置于所述水箱內(nèi)的冷凝器(15)予以串聯(lián)連接而構(gòu)成熱泵循環(huán)回路的熱泵循環(huán)回路管(G)；以及與所述翅片式蒸發(fā)器的出口側(cè)相對(duì)的風(fēng)機(jī)電機(jī)(10)，其特征在于，在所述蒸發(fā)器側(cè)安裝有對(duì)環(huán)境相對(duì)濕度進(jìn)行檢測(cè)的相對(duì)濕度傳感器(4)，在所述蒸發(fā)器出口側(cè)安裝有對(duì)所述蒸發(fā)器出口側(cè)的出口風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè)的風(fēng)速傳感器(8)，在所述蒸發(fā)器與所述壓縮機(jī)之間的所述熱泵循環(huán)回路管上安裝有對(duì)所述蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力傳感器(9)，在所述熱水出水管上連接有中途安裝有開度調(diào)節(jié)閥(5)的熱水出水支管(2a)，其出口端安裝有位于所述蒸發(fā)器上方的化霜噴淋裝置(6)，在所述蒸發(fā)器的下方安置有蓄水槽(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，其特征在于，具有一端插 入所述蓄水槽內(nèi)、另一端安裝有壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置(12)的壓縮機(jī)冷卻用水管(12a)，所 述壓縮機(jī)冷卻噴淋裝置位于所述壓縮機(jī)的上方。
3.如權(quán)利要求1所述的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，其特征在于，在所述蒸發(fā) 器出口側(cè)與所述風(fēng)機(jī)電機(jī)之間設(shè)有擋水板(16)。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，其特征在于， 當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度、所述蒸發(fā)壓力小于設(shè)定蒸發(fā)壓力值時(shí)，若所述環(huán)境相對(duì)濕度小 于設(shè)定相對(duì)濕度、且在一定時(shí)間內(nèi)所述出口風(fēng)速無下降趨勢(shì)，則所述開度調(diào)節(jié)閥小范圍打 開，來自于所述熱水出水支管的熱水經(jīng)所述化霜噴淋裝置而對(duì)所述蒸發(fā)器的翅片表面進(jìn)行 間歇性均勻噴灑，進(jìn)行抑霜。
5.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，其特征在于， 當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度、所述蒸發(fā)壓力小于設(shè)定蒸發(fā)壓力值時(shí)，若所述環(huán)境相對(duì)濕度小 于設(shè)定相對(duì)濕度、且在一定時(shí)間內(nèi)所述出口風(fēng)速呈線性下降趨勢(shì)，則所述開度調(diào)節(jié)閥大范 圍打開，來自于所述熱水出水支管的熱水經(jīng)所述化霜噴淋裝置而對(duì)所述蒸發(fā)器的翅片表面 進(jìn)行持續(xù)性均勻噴灑，進(jìn)行化霜。
6.如權(quán)利要求5所述的所述的帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，其特征在于，當(dāng)所 述出口風(fēng)速恢復(fù)到設(shè)定出口風(fēng)速時(shí)，所述開度調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，停止化霜。
全文摘要
一種帶壓縮機(jī)冷卻的熱水抑霜化霜裝置，包括水箱(14)；冷水管(1)和熱水出水管(2)；依次將節(jié)流閥(11)、翅片式蒸發(fā)器(7)、壓縮機(jī)(13)和冷凝器(15)連接的熱泵循環(huán)回路管(G)；與蒸發(fā)器的出口側(cè)相對(duì)的風(fēng)機(jī)電機(jī)(10)，在蒸發(fā)器側(cè)安裝有相對(duì)濕度傳感器(4)，在蒸發(fā)器出口側(cè)安裝有風(fēng)速傳感器(8)，在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的熱泵循環(huán)回路管上安裝有壓力傳感器(9)，在熱水出水管上連接有中途安裝有開度調(diào)節(jié)閥(5)的熱水出水支管(2a)，其出口端安裝有化霜噴淋裝置(6)，在蒸發(fā)器的下方設(shè)有蓄水槽(3)。本發(fā)明不會(huì)影響熱泵熱水機(jī)組的加熱的熱水溫度，且在對(duì)機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊的情況下能有效阻止霜層的聚積，并能迅速高效化霜。
文檔編號(hào)F04B39/06GK101984311SQ20101026025
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者丁亮, 孫永劍, 季忠海, 王天舒, 王玉軍 申請(qǐng)人:江蘇天舒電器有限公司