一种空气源热泵制造技术

本发明专利技术公开了一种空气源热泵，换热回路上串联有性能辅助管路，性能辅助管路并联有旁通管路。性能辅助管路的一端与室内换热器连接，另一端与室外换热器连接，性能辅助管路设于室外换热器的底部。旁通管路上设有控制阀。制热时，控制阀开启，从室内换热器流出的换热介质一部分流经性能辅助管路，另一部分流经旁通管路，两路换热介质合流后再一起流向室外换热器。制冷时，控制阀关闭，从室外换热器流出的换热介质全部经性能辅助管路流向室内换热器。性能辅助管路和旁通管路的设置，在制冷时可提高过冷度，提高空气源热泵的制冷能力；制热时，能够防止室外换热器底部结霜和冻结，同时减少热量浪费，提高空气源热泵的制热能力以及能效。

【技术实现步骤摘要】
一种空气源热泵
本专利技术涉及空调设备
，尤其涉及一种空气源热泵。
技术介绍
空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。空气源热泵是热泵的一种形式，顾名思义，热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水中所含的热量）转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能（如煤、燃气、油、电能等）的目的。应用空气源热泵时，当环境的温度和湿度达到一定的条件，室外换热器空气侧会结霜。然而，室外换热器表面风场分布不均，风速在垂直方向自上而下逐渐降低。结霜工况时，下部换热器风速小、换热效果差，因而下部换热器先结霜、且结霜量多。同时，由于下部换热器需求的冷媒流量小、匹配的分流毛细管较长，导致除霜时分配的冷媒流量小，除霜速度缓慢。此外，室外换热器上部的化霜水易积存在换热器下部，在下个制热周期开始后快速结霜甚至结冰，导致换热器换热能力降低、压缩机液击等问题发生。现有技术中一般采用添加电加热元件来实现换热器底部的防冻效果。除此之外，在联机配管较长的多联机系统中，室外换热器出口处冷媒若没有足够的过冷度，会由于管路压降损失产生一定的蒸发，导致冷媒在室内节流元件前是两相状态，一方面影响节流元件的可靠性，另一方面增大了室内机换热器进口的冷媒干度，导致系统制冷性能降低。
技术实现思路
本申请一些实施例中，提供了一种空气源热泵，包括：换热回路，所述换热回路包括压缩机、室内换热器、室外换热器以及节流元件；所述空气源热泵还包括：性能辅助管路，其串联于所述换热回路上，所述性能辅助管路的一端与所述室内换热器连接，另一端与所述室外换热器连接，所述性能辅助管路设于所述室外换热器的底部；旁通管路，其与所述性能辅助管路并联，所述旁通管路上设有控制阀；制热时，所述控制阀开启，从所述室内换热器流出的换热介质一部分流经所述性能辅助管路，另一部分流经所述旁通管路，从所述性能辅助管路和所述旁通管路流出的换热介质合流后再一起流向所述室外换热器；制冷时，所述控制阀关闭，从所述室外换热器流出的换热介质全部经所述性能辅助管路流向所述室内换热器。制热时，通过控制性能辅助管路中冷媒的蒸发温度，当性能辅助管路内的冷媒蒸发温度高于室外环境的湿球温度时，可以保证换热器底部不会结霜，实现防冻结的效果。同时，旁通管路的设置使得只有一部分冷媒流入性能辅助管路内冷凝放热以防止换热器底部结霜和防冻结，而另一部分冷媒则直接从旁通管路流向室外换热器，以减少冷媒通过性能辅助管路散发到外部环境中的热量，达到减少热量浪费的目的。制冷时，中温高压的液态冷媒由主换热管路（管路数较多）汇合流入性能辅助管路（管路数较少），流路减少从而使冷媒流速增大，换热效率增加，冷媒在性能辅助管路进一步冷却，过冷度得到提升，增大制冷能力。本申请一些实施例中，所述性能辅助管路具有多根，多根所述性能辅助管路并联，多根所述性能辅助管路设于所述室外换热器的迎风侧的底部。本申请一些实施例中，本申请一些实施例中，所述性能辅助管路具有多根，多根所述性能辅助管路串联，多根所述性能辅助管路设于所述室外换热器的迎风侧的底部。本申请一些实施例中，所述性能辅助管路的数量为非零的偶数。本实施例中，所述性能辅助管路具有4根。本申请一些实施例中，所述节流元件包括室内节流元件和室外节流元件；所述室内节流元件设于所述室内换热器和所述性能辅助管路之间，所述室内节流元件同时与所述旁通管路串联；所述室外节流元件设于所述室外换热器和所述性能辅助管路之间，所述室外节流元件同时与所述旁通管路串联。本申请一些实施例中，所述室外换热器与所述室外节流元件之间设有分流器，所述室外换热器与所述压缩机之间设有分流毛细管。本申请一些实施例中，所述性能辅助管路靠近所述室外节流元件的一端设有温度传感器。本申请一些实施例中，所述控制阀为单向阀/电磁阀/电子膨胀阀。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据实施例的空气源热泵制热时的运行原理示意图；图2为根据实施例的空气源热泵制冷时的运行原理示意图；图3为根据实施例的性能辅助管路的设置结构示意图；图4为根据另一实施例的性能辅助管路的设置结构示意图；图5为根据实施例的空气源热泵制热时的控制流程图。附图标记：01-压缩机，02-四通换向阀，03-分流毛细管，04-室外换热器主换热管路，05-分流器，06-室外节流元件，07-性能辅助管路，08-液侧截止阀，09-室内节流元件，10-室内换热器，11-气侧截止阀，12-气液分离器，13-控制阀，14-旁通管路，15-温度传感器。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。[空气源热泵的运行原理]空气源热泵的换热回路主要包括压缩机01、气液分离器12、室内换热器10、室外换热器、节流元件等部分，其中节流元件包括室内节流元件09和室外节流元件06。当空气源热泵处于制热模式时，参照图1，压缩机01开启，高温高压的冷媒蒸气由压缩机01的排出口排出，经过气液分离器12后通过四通换向阀02进入室内换热器10中进行热交换，放出热量后变成中温高压的冷媒液体，经过室内节流元件09降压后变成低温低压的气液两相混合物，再进入室外换热器主换热管路04中蒸发吸热变成低温低压的冷媒蒸汽，然后通过四通换向阀02进入气液分离器12，并流回压缩机01的吸气端，从而完成制热模式下的冷媒循环。当空气源热泵处于制冷模式时，参照图2，冷媒循环的流向与制热模式时正好相反，不再赘述。[性能辅助管路、旁通管路]换热回路上串联有性能辅助管路07，性能辅助管路07的一端与室内换热器10连接，另一端与室外换热器连接，性能辅助管路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气源热泵，包括：/n换热回路，所述换热回路包括压缩机、室内换热器、室外换热器以及节流元件；/n其特征在于，所述空气源热泵还包括：/n性能辅助管路，其串联于所述换热回路上，所述性能辅助管路的一端与所述室内换热器连接，另一端与所述室外换热器连接，所述性能辅助管路设于所述室外换热器的底部；/n旁通管路，其与所述性能辅助管路并联，所述旁通管路上设有控制阀；/n制热时，所述控制阀开启，从所述室内换热器流出的换热介质一部分流经所述性能辅助管路，另一部分流经所述旁通管路，从所述性能辅助管路和所述旁通管路流出的换热介质合流后再一起流向所述室外换热器；/n制冷时，所述控制阀关闭，从所述室外换热器流出的换热介质全部经所述性能辅助管路流向所述室内换热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵，包括：
换热回路，所述换热回路包括压缩机、室内换热器、室外换热器以及节流元件；
其特征在于，所述空气源热泵还包括：
性能辅助管路，其串联于所述换热回路上，所述性能辅助管路的一端与所述室内换热器连接，另一端与所述室外换热器连接，所述性能辅助管路设于所述室外换热器的底部；
旁通管路，其与所述性能辅助管路并联，所述旁通管路上设有控制阀；
制热时，所述控制阀开启，从所述室内换热器流出的换热介质一部分流经所述性能辅助管路，另一部分流经所述旁通管路，从所述性能辅助管路和所述旁通管路流出的换热介质合流后再一起流向所述室外换热器；
制冷时，所述控制阀关闭，从所述室外换热器流出的换热介质全部经所述性能辅助管路流向所述室内换热器。


2.根据权利要求1所述的空气源热泵，其特征在于,
所述性能辅助管路具有多根，多根所述性能辅助管路并联，多根所述性能辅助管路设于所述室外换热器的迎风侧的底部。


3.根据权利要求1所述的空气源热泵，其特征在于,
所述性能辅助管路具有多根，多根所述性能辅助管路串联，多根所述性能辅助管路设于所述室...

【专利技术属性】
技术研发人员：董辰，张恒，唐亚洲，
申请(专利权)人：青岛海信日立空调系统有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37