一种高效除霜的复叠式热泵的制作方法

1.本实用新型涉及热泵技术领域，尤其涉及一种高效除霜的复叠式热泵。


背景技术：

2.现有的复叠热泵系统除霜时会关闭次级系统，启动初级系统，通过四通阀换向来实现整个系统的除霜，但其除霜时利用系统的中间换热器作为蒸发端，冷媒在除霜运行时会从中间换热器的输出端流入中间换热器并从中间换热器的输入端流出，这样的冷媒流动方向会导致冷媒流经中间换热器内的受到较大的阻力，再加上中间换热器自身压力损失大的多重原因，容易造成系统除霜循环的冷媒量不够，从而影响了系统的除霜效率。
3.部分厂家通过给系统多充冷媒的方式来解决系统除霜时冷媒量不够的情况，但是这不但容易造成冷媒过充，降低系统可靠性，还需要多加冷冻机油、购买油泵等，造成成本的上升。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种高效除霜的复叠式热泵。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种高效除霜的复叠式热泵，包括初级系统、次级系统，以及所述初级系统与所述次级系统共用的中间换热器，所述中间换热器具有第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端；
7.所述初级系统中包括初级侧压缩机、四通阀、第一换热器、所述中间换热器以及第二换热器，除霜工况下，压缩机中的冷媒经四通阀流入第一换热器中，所述第一换热器通过单向阀组件与所述中间换热器连通，所述单向阀组件与所述第二换热器之间设置有单向导通的除霜阀门，冷媒流经第一换热器后依次经所述单向阀组件和除霜阀门流入所述第二换热器中进行热交换，热交换后的冷媒经四通阀返回压缩机中。
8.优选的，所述四通阀的d口连接所述初级侧压缩机的输出口，所述四通阀的e口连接所述第一换热器，所述四通阀的c口连接所述第二换热器，所述四通阀的s口连接所述初级侧压缩机的输入口。
9.优选的，所述单向阀组件包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述第一换热器分别与所述第一单向阀、所述第二单向阀的一端连接，所述第二换热器连接所述中间换热器第一输入端，所述除霜阀门一端连接所述第二换热器，所述除霜阀门另一端分别与所述第三单向阀、所述第四单向阀的一端连接，所述中间换热器第一输出端分别与所述第三单向阀、所述第四单向阀的所述一端连接，所述第一单向阀和所述第四单向阀的另一端相互连接并分别与所述第二单向阀、第三单向阀的另一端连接，所述第一单向阀和所述第二单向阀的导通方向相反，所述第三单向阀和所述第四单向阀的导通方向相反，当所述复叠式热泵除霜时，所述第一单向阀、所述第三单向阀、除霜阀门处于导通状态。
10.优选的，还包括第一节流装置，所述第一节流装置一端连接所述第一单向阀、所述第四单向阀的相互连接端，另一端分别连接所述第二单向阀和所述第三单向阀。
11.优选的，所述中间换热器为板式换热器。
12.优选的，所述除霜阀门为单向阀或电磁阀。
13.优选的，所述第一换热器为空气-冷媒换热器，所述第二换热器为水-冷媒换热器。
14.优选的，所述次级系统包括次级侧压缩机、水侧换热器以及所述中间换热器，所述次级侧压缩机的输出口连接所述水侧换热器进而连接所述中间换热器第二输入端，所述中间换热器第二输出端连接所述次级侧压缩机的输入口。
15.优选的，还包括第二节流装置，所述第二节流装置设置在所述水侧换热器和所述中间换热器第二输入端之间。
16.优选的，所述水侧换热器为水-冷媒换热器。
17.相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
18.本实用新型通过在初级系统增加第二换热器和除霜阀门，使得系统除霜时，冷媒不用流经中间换热器而是通过第二换热器进行蒸发，与现有技术相比，这避免了以往采用中间换热器进行蒸发因中间换热器自身压力损失大而造成的冷媒量不够、除霜效率低等问题。
附图说明
19.下面根据附图和实施例对本技术作进一步详细说明。
20.图1为本技术实施例一所述高效除霜的复叠式热泵的结构示意图；
21.图2为本技术实施例一所述高效除霜的复叠式热泵除霜时系统冷媒运行图。
22.图3为本技术实施例二所述高效除霜的复叠式热泵的结构示意图；
23.图4为本技术实施例二所述高效除霜的复叠式热泵除霜时系统冷媒运行图。
24.图中：
25.1、初级系统；10、初级侧压缩机；11、四通阀；12、第一换热器；13、第二换热器；14、第一单向阀；15、第二单向阀；16、第三单向阀；17、第四单向阀；18、除霜阀门；19、第一节流装置；2、次级系统；21、次级侧压缩机； 22、水侧换热器；23、第二节流装置；3、中间换热器。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
27.实施例一
28.如图1-图2所示，本实施例提供一种高效除霜的复叠式热泵，包括初级系统1、次级系统，以及初级系统1与次级系统2共用的中间换热器3，中间换热器3具有第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端。
29.初级系统1中包括初级侧压缩机10、四通阀11、第一换热器12、中间换热器3以及第二换热器13，除霜工况下，压缩机中的冷媒经四通阀11流入第一换热器12中，第一换热器12通过单向阀组件与中间换热器3连通，单向阀组件与第二换热器13之间设置有除霜阀门18，冷媒流经第一换热器12后依次经单向阀组件和除霜阀门18流入第二换热器13中进行热交
换，热交换后的冷媒经四通阀11返回压缩机中。
30.本实施例通过在初级系统1上增加第二换热器13和除霜阀门18，使得系统除霜时冷媒不流经中间换热器3而是通过第二换热器13进行蒸发，与现有技术相比，这避免了以往采用中间换热器3进行蒸发因中间换热器3自身压力损失大而造成的冷媒量不够、除霜效率低等问题。
31.具体的，四通阀11的d口连接初级侧压缩机10的输出口，四通阀11的e 口连接第一换热器12，四通阀11的c口连接第二换热器13，四通阀11的s口连接初级侧压缩机10的输入口。
32.单向阀组件包括第一单向阀14、第二单向阀15、第三单向阀16和第四单向阀17，第一换热器12分别与第一单向阀14、第二单向阀15的一端连接，第二换热器13连接中间换热器3的第一输入端，除霜阀门18一端连接第二换热器13，除霜阀门18另一端分别与第三单向阀16、第四单向阀17的一端连接，中间换热器3的第一输出端分别与第三单向阀16、第四单向阀17的一端连接，第一单向阀14和第四单向阀17的另一端相互连接并分别与第二单向阀15、第三单向阀16的另一端连接，第一单向阀14和第二单向阀15的导通方向相反，第三单向阀16和第四单向阀17的导通方向相反，当复叠式热泵除霜时，第一单向阀14、第三单向阀16、除霜阀门18处于导通状态。
33.进一步的，还包括第一节流装置19，第一节流装置19一端连接第一单向阀 14、第四单向阀17的相互连接端，另一端分别连接第二单向阀15和第三单向阀16。
34.优选的，本实施的除霜阀门18为单向阀。
35.优选的，本实施的中间换热器3为板式换热器。板式换热器是一种高效换热器，其由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点，进行液—液、液—汽热交换的理想设备。可以理解的是，在其他的一些实施例中，中间换热器3 也可以选用其他一些如管壳式换热器等常规换热器。
36.优选的，本实施例的第一换热器12为空气-冷媒换热器，第二换热器13为水-冷媒换热器。当然，在其他一些实施例中，第一换热器12和第二换热器13 也可以根据实际需要选择其他类型的换热器。
37.本实施例的次级系统2包括次级侧压缩机21、水侧换热器22以及中间换热器3，次级侧压缩机21的输出口连接水侧换热器22进而连接中间换热器3的第二输入端，中间换热器3的第二输出端连接次级侧压缩机21的输入口。
38.水侧换热器22和中间换热器3的第二输入端之间还设置有第二节流装置 23。第二节流装置23能够对在次级系统2中流动的冷媒进行节流降压，使得冷媒流经中间换热器3时能够进行充分换热。
39.优选的，本实施例的水侧换热器22优选地采用水-冷媒换热器。当然，在其他一些实施例中，水侧换热器22也可以根据实际需要选择其他类型的换热器。
40.如图2所示，本实施例除霜运行时，开启初级系统1，关闭次级系统2，其具体工作原理如下：初级侧压缩机10产生高温高压的冷媒气体，经四通阀11 的d口、e口进入到第一换热器12进行冷凝变成低温高压的冷媒液体，第一换热器12吸收冷媒气体冷凝时散发出的热量进行除霜，流出第一换热器12的低温高压冷媒液体从第一单向阀14所在支路流经第一节
流装置19进行节流降压，完成节流降压后的低温低压制冷剂液体会依次经第三单向阀16、除霜阀门18进入第二换热器13进行蒸发变成低温低压的制冷剂气体并流出第二换热器13，低温低压的制冷剂气体流出第二换热器13后经四通阀11的c口、s口回到初级侧压缩机10，完成整个除霜运行循环。
41.实施例二
42.如图3和图4所示，实施例二与实施一的不同之处在于：实施例二的除霜阀门18为电磁阀，电磁阀通过其开关实现单向导通。
43.需要理解的是，在本实用新型的描述中出现的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”“顶”、“底”“内”、“外”等指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。