專利名稱：采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷循環(huán)系統(tǒng)，更具體的說，是涉及一種采用熱泵融霜 的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
技術(shù)背景對(duì)于低溫冷庫或低溫冷拒，在制冷循環(huán)時(shí)蒸發(fā)器很容易結(jié)霜，蒸發(fā)器結(jié) 霜后經(jīng)常采用的融霜方式有電熱輔助融霜和熱泵融霜兩種形式。熱泵融霜具 有耗電量低，融霜速度快，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。熱泵融霜時(shí)，系統(tǒng)利用四通換 向閥將原有蒸發(fā)器和冷凝器的功能相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)熱泵循環(huán)。熱泵循環(huán)時(shí)的 蒸發(fā)器(即制冷循環(huán)時(shí)的冷凝器)內(nèi)制冷劑從環(huán)境介質(zhì)(即空氣)中吸收熱 量，通過壓縮機(jī)提升制冷劑壓力到達(dá)冷凝器(即制冷循環(huán)時(shí)的蒸發(fā)器)中， 利用制冷劑在高壓下的冷凝放熱融解蒸發(fā)器上所結(jié)的霜。熱泵融霜時(shí)，熱泵 系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度直接影響到融霜的效率，蒸發(fā)溫度越高，熱泵的制熱效率越 高，融霜時(shí)間越短。所以環(huán)境介質(zhì)的溫度直接影響到熱泵循環(huán)的效率，特別 在冬季時(shí)，熱泵融霜的熱量需要從較低的環(huán)境介質(zhì)中提取，由于此時(shí)空氣溫 度較低，熱泵蒸發(fā)溫度也相應(yīng)降低，系統(tǒng)能效比相對(duì)較小，融霜運(yùn)行時(shí)間較 長(zhǎng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能利用制冷循環(huán)蓄 能，而在實(shí)現(xiàn)熱泵融霜時(shí)提供較高環(huán)境介質(zhì)溫度，提高熱泵融霜效率的制冷 循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)、四通換 向閥、顯熱換熱器、第一潛熱換熱器、第二潛熱換熱器和節(jié)流裝置，所述壓縮機(jī)的制冷劑出口與四通換向閥的第 一接口連接，四通換向閥的第二接口與 顯熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，顯熱換熱器的制冷劑出口分別與第一單向閥 的進(jìn)口和第二單向閥的出口連接，第一單向閥的出口與第一潛熱換熱器的制 冷劑進(jìn)口連接，第 一潛熱換熱器的制冷劑出口分別與節(jié)流裝置的進(jìn)口和第三 單向閥的出口連接，節(jié)流裝置的出口分別與第二單向閥的進(jìn)口和第四單向閥 的進(jìn)口連接，第三單向閥的進(jìn)口和第四單向閥的出口分別與第二潛熱換熱器 的制冷劑進(jìn)口連接，第二潛熱換熱器的制冷劑出口與四通換向閥的第三接口 連接，四通換向閥的第四接口與壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)口連接。所述顯熱換熱器由容器以及置于容器內(nèi)的換熱器和蓄熱介質(zhì)組成。所述 換熱器為盤管或板式換熱器。所述節(jié)流裝置為毛細(xì)管、節(jié)流閥、孔板中的任一種。所述第二潛熱換熱器為表面換熱器。本發(fā)明具有下述技術(shù)效果本發(fā)明的制冷循環(huán)系統(tǒng)在制冷循環(huán)時(shí)，顯熱換熱器中的蓄熱介質(zhì)被加 熱，熱能貯存在蓄熱介質(zhì)中。而在實(shí)現(xiàn)熱泵融霜時(shí)，制冷劑吸收貯存在顯熱 換熱器蓄熱介質(zhì)中的熱能，提高了融霜效率，縮短了融霜時(shí)間。同時(shí)由于顯 熱換熱器的加入，提高了制冷循環(huán)時(shí)制冷劑的過冷度，從而提高了制冷系統(tǒng) 運(yùn)行效率。另外，由于熱泵融霜時(shí)系統(tǒng)中的第一潛熱換熱器(即制冷循環(huán)系 統(tǒng)中的冷凝器)不參與循環(huán)，故在從熱泵至制冷的循環(huán)轉(zhuǎn)換中，能很快建立 系統(tǒng)壓力差，從而縮短了系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的時(shí)間。


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以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)示意圖，包括壓縮機(jī)l、四通換向閥2、顯熱換熱器3、.第一潛熱換熱器4、第二潛熱換熱器6和節(jié)流 裝置5，所述壓縮機(jī)l的制冷劑出口與四通換向閥2的第一接口 2-l連接，四通換向閥的第二接口 2-2與顯熱換熱器3的制冷劑進(jìn)口連接，顯熱換熱器 3的制冷劑出口分別與第一單向閥7-1的進(jìn)口和第二單向閥7-2的出口連接， 第一單向閥7-1的出口與第一潛熱換熱器4的制冷劑進(jìn)口連接，第一潛熱換 熱器4的制冷劑出口分別與節(jié)流裝置5的進(jìn)口和第三單向閥7-3的出口連 接，節(jié)流裝置5的出口分別與第二單向閥7-2的進(jìn)口和第四單向閥7-4的進(jìn) 口連接，第三單向閥7-3的進(jìn)口和第四單向閥7-4的出口分別與第二潛熱換 熱器6的制冷劑進(jìn)口連接，第二潛熱換熱器的制冷劑出口與四通換向閥的第 三接口 2-3連接，四通換向閥的第四接口 2-4與壓縮機(jī)1的制冷劑進(jìn)口連接。 其中顯熱換熱器由容器以及置于容器內(nèi)的換熱器和蓄熱介質(zhì)組成，其中容器 的材料可以是金屬或非金屬。換熱器可以是盤管，板式換熱器等。蓄熱介質(zhì) 可以是流體、固體或相變材料，可以是有機(jī)物或無才幾物。壓縮機(jī)可以是容積 型或速度型。第一潛熱換熱器4為現(xiàn)有技術(shù)，相當(dāng)于制冷循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝 器，換熱器形式不限。第二潛熱換熱器6為現(xiàn)有技術(shù)中的表面換熱器，相當(dāng) 于制冷循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器。節(jié)流裝置5為現(xiàn)有^t術(shù)，且形式不限，可以是 毛細(xì)管、節(jié)流閥也可以是孔板等。單向閥可以是彈簧型，也可以是重力型。 使用時(shí)，在制冷循環(huán)系統(tǒng)中充注制冷劑。制冷循環(huán)時(shí)，制冷劑蒸氣經(jīng)制 冷壓縮機(jī)l提升壓力后通過四通換向閥2的第一接口 2-1和第二接、口 2-2進(jìn) 入顯熱換熱器3中，向顯熱換熱器3中的蓄熱介質(zhì)散熱，再通過第一單向閥 7-1，到達(dá)第一潛熱換熱器4中冷凝成為高壓液體，而后經(jīng)節(jié)流裝置5降壓， 經(jīng)第四單向閥7-4進(jìn)入第二蜂熱換熱器6中，在第二潛熱換熱器6中蒸發(fā)吸 熱成為低壓蒸氣，由于制冷劑相變而產(chǎn)生制冷現(xiàn)象，制冷劑低壓蒸氣經(jīng)四通 膝^lfi^！ .的第=扭口 ？-3知筮四;t妄口 ？-4面歪il/n盒^, 執(zhí)態(tài)點(diǎn)虛乂浩HEhK四通換向閥2中各通道轉(zhuǎn)換，制冷劑蒸氣經(jīng)制冷壓縮機(jī)1提升壓力后通過四通 換向?qū)?的第一接口 2-1和第三接口 2-3進(jìn)入第二潛熱換熱器6中，在第二 潛熱換熱器6中冷凝放熱，放出的冷凝熱量將制冷循環(huán)時(shí)凝結(jié)在第二潛熱換 熱器6表面上的霜融解掉，凝結(jié)成為高壓液體的制冷劑通過第三單向閥7-3 后，由節(jié)流裝置5降壓，再經(jīng)過第二單向?qū)?-2進(jìn)入顯熱換熱器3中，制冷劑吸收顯熱換熱器3中蓄熱介質(zhì)儲(chǔ)存的熱量蒸發(fā)后經(jīng)四通換向閥2的第二接 口 2-2和第四接口 2-4回到壓縮機(jī)l中，完成熱泵融霜循環(huán)。由于制冷循環(huán) 時(shí)在顯熱換熱器3中貯存了熱量，所以當(dāng)進(jìn)行熱泵融霜循環(huán)時(shí)，系統(tǒng)的蒸發(fā) 溫度被提高，從而提高了融霜時(shí)的系統(tǒng)效率，加快了融霜的速度，縮短了融 霜時(shí)間。在熱泵融霜系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由于顯熱換熱器3的加入，既保證了第一潛熱 換熱器4中的高壓壓力，又不讓第一潛熱換熱器4參與熱泵循環(huán)。這樣，當(dāng) 系統(tǒng)從熱泵循環(huán)向制冷循環(huán)轉(zhuǎn)換時(shí)，第一潛熱換熱器4中的高壓壓力被利 用，制冷系統(tǒng)很快會(huì)建立高低壓壓力差，從而提高了轉(zhuǎn)換時(shí)的效率，縮短了 轉(zhuǎn)換時(shí)間。盡管參照實(shí)施例對(duì)所公開的涉及一種采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行 了特別描述，以上描述的實(shí)施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本發(fā) 明的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)、四通換向閥、顯熱換熱器、第一潛熱換熱器、第二潛熱換熱器和節(jié)流裝置，所述壓縮機(jī)的制冷劑出口與四通換向閥的第一接口連接，四通換向閥的第二接口與顯熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，顯熱換熱器的制冷劑出口分別與第一單向閥的進(jìn)口和第二單向閥的出口連接，第一單向閥的出口與第一潛熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，第一潛熱換熱器的制冷劑出口分別與節(jié)流裝置的進(jìn)口和第三單向閥的出口連接，節(jié)流裝置的出口分別與第二單向閥的進(jìn)口和第四單向閥的進(jìn)口連接，第三單向閥的進(jìn)口和第四單向閥的出口分別與第二潛熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，第二潛熱換熱器的制冷劑出口與四通換向閥的第三接口連接，四通換向閥的第四接口與壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述顯熱換熱器由容器以及置于容器內(nèi)的換熱器和蓄熱介質(zhì)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述換熱器為盤管或板式換熱器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述節(jié)流裝置為毛細(xì)管、節(jié)流閥、孔板中的任一種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，其特征 在于，所述第二潛熱換熱器為表面換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用熱泵融霜的制冷循環(huán)系統(tǒng)，旨在提供一種利用制冷循環(huán)蓄能，在熱泵融霜時(shí)提供較高環(huán)境介質(zhì)溫度的循環(huán)系統(tǒng)。壓縮機(jī)的制冷劑出口通過四通換向閥與顯熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，顯熱換熱器的制冷劑出口分別與第一單向閥的進(jìn)口、第二單向閥的出口連接，第一單向閥的出口與第一潛熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，第一潛熱換熱器的制冷劑出口分別與節(jié)流裝置的進(jìn)口和第三單向閥的出口連接，節(jié)流裝置的出口分別與第二單向閥的進(jìn)口和第四單向閥的進(jìn)口連接，第三單向閥的進(jìn)口和第四單向閥的出口分別與第二潛熱換熱器的制冷劑進(jìn)口連接，第二潛熱換熱器的制冷劑出口通過四通換向閥與壓縮機(jī)的制冷劑進(jìn)口連接。本發(fā)明的系統(tǒng)融霜時(shí)間短。
文檔編號(hào)F25B47/02GK101270936SQ20081005294
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者呂正剛, 楊永安, 江 申, 董小勇 申請(qǐng)人:天津商業(yè)大學(xué)