一种溶液辅助储能型家用空调器制造技术

本实用新型专利技术属于制冷/热技术和防霜技术领域，具体涉及一种溶液辅助储能型家用空调器。本实用新型专利技术的技术要点在于，它包括传统的室内机和室外机，室外机还包括溶液罐、溶液换热器和再生器；溶液罐与安装于室外换热器外的喷淋装置通过溶液管道、溶液泵Ⅰ及电磁阀Ⅰ构成一个循环回路，循环工质为吸湿性盐溶液，喷淋装置能将吸湿性盐溶液喷淋在室外换热器表面；溶液罐还与溶液换热器和再生器通过溶液管道依次连接构成一个再生循环回路，溶液管道上安装有溶液泵Ⅱ及电磁阀Ⅱ，循环工质为吸湿性盐溶液。本实用新型专利技术在冬季室外温度较低时，空调在制热过程中能处于无霜运行，从而降低能耗、提高系统性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种溶液辅助储能型家用空调器
本技术属于制冷/热技术和防霜
，具体涉及一种在冬季室外温度较低时，空调在制热过程中能处于无霜运行，从而降低能耗、提高系统性能的溶液辅助储能型家用空调器。
技术介绍
目前市场上使用的家用空调，大多是热泵型空调，尤其是空气源热泵居多。而这种空调存在一个极大的弊端，就是在冬季制热运行时，随着室外温度的降低，蒸发温度也降低，系统性能降低。当室外换热器表面温度等于或低于o°c时，空气中的水分将在换热器表面凝结并结霜。霜层增加了室外换热器的传热热阻，传热系数降低，且空气通过室外换热器的阻力也增加，使得通过室外换热器的风量减小，导致其吸热量减小，这样空调系统的制热量及性能均会下降，严重时出现停机，使空调系统不能正常工作。空调室外机结霜将出现如下不利影响:(1)堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力；(2)增加换热器热阻，换热能力下降；(3)化霜过程是一个空调运行过程，不仅不能制热，同时还需要消耗热量；(4)蒸发温度下降，能效比降低，热泵运行性能恶化，直到不能正常工作；(5)由于空调器不能正常工作影响室内热舒适性。上述弊端严重阻碍了热泵型空调的进一步推广。对于空气源热泵空调除霜、防霜方面，国内外已经有了大量的研究。目前的除霜、防霜技术主要集中在以下三个方面:(I)改变室外换热器周围的环境参数防止或延缓结霜。理论和实验研究表明，空气湿度对翅片管式蒸发器表面结霜量和结霜速率的影响最明显，其次是空气温度和流速。如:可采用固体除湿剂，或在蒸发器空气入口安装使用固体吸湿剂吸附床来降低空气湿度。(2)改变机组系统流程或蒸发器结构参数防止或延缓结霜。如:在压缩机和蒸发器入口之间加一旁通管，通过增加旁通管内的制冷剂流量抑制蒸发器表明结霜。(3)改变蒸发器表面特性防止或延缓结霜。如:在室外换热器表面添加疏水镀层可使水滴更容易脱落而达到延缓结霜的目的。通过国内外空气源热泵防止或延缓结霜的研究现状可知，由于受到技术、应用条件、效率、经济等因素的制约，在解决家用空调器结霜问题方面还没有突破性的进展。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种当室外换热器(即蒸发器)表面温度低于0°C时，向其表面喷淋吸湿性盐溶液，避免空调结霜问题的溶液辅助储能型家用空调器。本技术的目的是通过如下的技术方案来实现的:该溶液辅助储能型家用空调器，包括室内机和室外机；室内机包括室内换热器；室外机包括室外换热器、相互连接的压缩机和气液分离器，四通阀连接所述室外换热器、室内换热器、压缩机和气液分离器，室外换热器与室内换热器另一端的制冷剂工质管道上依次串连有主毛细管、副毛细管和过滤器，在副毛细管的两端并联有单向阀；其特点是:所述室外机还包括溶液罐、溶液换热器和再生器；所述溶液罐与安装于室外换热器外的喷淋装置通过溶液管道、溶液泵I及电磁阀I构成一个循环回路，循环工质为吸湿性盐溶液，喷淋装置能将吸湿性盐溶液喷淋在室外换热器表面，室外换热器表面安装有温度传感器，温度传感器与溶液泵I及电磁阀I连接并控制其动作；所述溶液罐还与溶液换热器和再生器通过溶液管道依次连接构成一个再生循环回路，溶液管道上安装有溶液泵II及电磁阀II，循环工质为吸湿性盐溶液，溶液罐内安装有浓度传感器，浓度传感器与溶液泵II及电磁阀II连接并控制其动作；所述溶液换热器通过制冷剂工质管道并联于所述室内换热器与过滤器之间的制冷剂工质管道上，室内换热器与过滤器之间的制冷剂工质管道上和溶液换热器的并联制冷剂工质管道上分别安装有电磁阀III和电磁阀IV ;所述溶液换热器还通过制冷剂工质管道并联于压缩机两端，并联的制冷剂工质管道上安装有电磁阀V。具体地说，所述喷淋装置包括壳体，室外换热器安装于该壳体内，室外换热器之上的壳体内安装有喷淋头，室外换热器之下的壳体内依次设有防溅水格栅和溶液集水槽，壳体底部连接有排污管及阀门，壳体底部一侧与所述溶液罐的溶液入口通过溶液管道连接，喷淋头的溶液入口与溶液罐的溶液出口之间通过溶液管道依次连接有溶液泵I及电磁阀I O具体地说，所述再生器包括壳体，壳体顶部设有空气出口，空气出口安装有风机，壳体内的上部安装有喷头，喷头的溶液入口与溶液换热器的溶液出口连接，喷头之下的壳体内设有填料，填料之下设有空气入口，壳体底部设有溶液出口，该溶液出口与溶液罐的溶液入口连接。本技术的空调器当室外温度达到或低于0°C时，喷淋装置开始向室外换热器表面喷淋吸湿性盐溶液，空气与溶液直接接触并发生热质交换，避免了结霜问题的出现，不仅从室外环境中吸收了环境空气中的显热和潜热，提高了系统制热量，而且系统无需除霜，可连续运行。溶液吸收空气中的水分后，浓度会有所降低，需要对溶液进行再生才能保持其浓度在需要的范围之内，而溶液的再生是利用了空调系统高效时段(即室外气温相对较高的时段)冷凝器出口的过冷热和压缩机出口的部分热量，再生后的溶液储存在溶液罐中，而在温度较低的低效时段使用空调时，可直接利用溶液罐中已完成再生的溶液对室外换热器表面进行喷淋，从而降低了空调器的全年运行能耗，提高了空调平均效率。本技术与现有技术相比较具有如下有益效果:(I)现有的除霜技术具有稳定性差、效率低等缺点，且融霜过程需要消耗大量能量。本技术利用向室外换热器表面喷淋吸湿性盐溶液，避免结霜问题的出现，保证空调在冬季制热时能持续运行，且安全系数较高，室内热舒适性得到大大改善。(2)本技术利用溶液和制冷剂、室外空气进行热质交换，利用过冷热实现溶液的再生，降低了全年运行能耗的同时提高了系统的性能，空调系统的平均效率也有所提高。【附图说明】图1为本技术实施例的结构示意图及冬季制热工况下的溶液流程示意图。图2为本技术实施例的结构示意图及冬季制热工况下溶液再生时的制冷剂流程示意图。图3为本技术实施例的结构示意图及冬季制热工况下溶液不需再生时的制 冷剂流程示意图。图4为本技术实施例的结构示意图及夏季制冷工况下的制冷剂流程示意图。图5为本技术实施例的喷淋装置的结构示意图及溶液流程示意图。图6为本技术实施例的再生器的结构示意图及工作流程示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细的描述。参见图1、图2、图3、图4，本实施例的溶液辅助储能型家用空调器包括室内机和室 外机。室内机包括室内换热器6 ;室外机包括室外换热器1、相互连接的压缩机8和气液分 离器9，四通阀7连接室外换热器1、室内换热器6、压缩机8和气液分离器9，室外换热器I 与室内换热器6另一端的制冷剂工质管道上依次串连有主毛细管2、副毛细管3和过滤器 5，在副毛细管3的两端并联有单向阀5。以上部分为现有技术，在夏季，室内换热器6即为 蒸发器，室外换热器I为冷凝器；在冬季，通过四通阀7的转换，室内换热器6为冷凝器，而 室外换热器I则为蒸发器。从图1、图2、图3、图4中可见，室外机还包括溶液罐14、溶液换热器10和再生器11。溶液罐14与安装于室外换热器I外的喷淋装置(图中未画出)通过溶液管道、溶液泵I12及电磁阀I 13构成一个循环回路，循环工质为吸湿性盐溶液，喷淋装置能将吸湿性盐 溶液喷淋在室外换热器表面，室外换热器表面安装有温度传感器(图中未画出)，温度传感 器与溶液泵I 12及电磁阀I 13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶液辅助储能型家用空调器，包括室内机和室外机；室内机包括室内换热器；室外机包括室外换热器、相互连接的压缩机和气液分离器，四通阀连接所述室外换热器、室内换热器、压缩机和气液分离器，室外换热器与室内换热器另一端的制冷剂工质管道上依次串连有主毛细管、副毛细管和过滤器，在副毛细管的两端并联有单向阀；其特征在于：所述室外机还包括溶液罐、溶液换热器和再生器；所述溶液罐与安装于室外换热器外的喷淋装置通过溶液管道、溶液泵Ⅰ及电磁阀Ⅰ构成一个循环回路，循环工质为吸湿性盐溶液，喷淋装置能将吸湿性盐溶液喷淋在室外换热器表面，室外换热器表面安装有温度传感器，温度传感器与溶液泵Ⅰ及电磁阀Ⅰ连接并控制其动作；所述溶液罐还与溶液换热器和再生器通过溶液管道依次连接构成一个再生循环回路，溶液管道上安装有溶液泵Ⅱ及电磁阀Ⅱ，循环工质为吸湿性盐溶液，溶液罐内安装有浓度传感器，浓度传感器与溶液泵Ⅱ及电磁阀Ⅱ连接并控制其动作；所述溶液换热器通过制冷剂工质管道并联于所述室内换热器与过滤器之间的制冷剂工质管道上，室内换热器与过滤器之间的制冷剂工质管道上和溶液换热器的并联制冷剂工质管道上分别安装有电磁阀Ⅲ和电磁阀Ⅳ；所述溶液换热器还通过制冷剂工质管道并联于压缩机两端，并联的制冷剂工质管道上安装有电磁阀Ⅴ。...

【技术特征摘要】
1.一种溶液辅助储能型家用空调器，包括室内机和室外机；室内机包括室内换热器； 室外机包括室外换热器、相互连接的压缩机和气液分离器，四通阀连接所述室外换热器、室 内换热器、压缩机和气液分离器，室外换热器与室内换热器另一端的制冷剂工质管道上依 次串连有主毛细管、副毛细管和过滤器，在副毛细管的两端并联有单向阀；其特征在于:所 述室外机还包括溶液罐、溶液换热器和再生器；所述溶液罐与安装于室外换热器外的喷淋 装置通过溶液管道、溶液泵I及电磁阀I构成一个循环回路，循环工质为吸湿性盐溶液，喷 淋装置能将吸湿性盐溶液喷淋在室外换热器表面，室外换热器表面安装有温度传感器，温 度传感器与溶液泵I及电磁阀I连接并控制其动作；所述溶液罐还与溶液换热器和再生器 通过溶液管道依次连接构成一个再生循环回路，溶液管道上安装有溶液泵II及电磁阀II， 循环工质为吸湿性盐溶液，溶液罐内安装有浓度传感器，浓度传感器与溶液泵II及电磁阀 II连接并控制其动作；所述溶液换热器通过制冷剂工质管道并联于所述室内换热器与过滤 器之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永存，丁雨晴，高旭，林爱晖，邹声华，王海桥，王卫军，刘荣华，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：实用新型
国别省市：