本發(fā)明屬于換熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法和裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的空調(diào)系統(tǒng)在工作過程中，都是通過膨脹閥將氣液混合，冷媒通過蒸發(fā)器蒸發(fā)、膨脹，膨脹過程中蒸發(fā)器的溫度基本一致。為達(dá)到一定的制熱效果需要吸收外界熱量，當(dāng)一次性換熱溫度的溫差大于10度時(shí)，就很容易在蒸發(fā)器表面結(jié)霜，使換熱器的換熱能力急劇下降，換熱器溫度也隨之降低，最終導(dǎo)致?lián)Q熱器堵塞。因此，一旦換熱器結(jié)霜，就需要化霜?；枰臒崃?，通常是通過吸收室內(nèi)熱量制熱將霜化為水流走，然后再制冷，蒸發(fā)器表面又結(jié)霜，頻繁結(jié)霜化霜，連續(xù)工作時(shí)間和整體運(yùn)行效率大幅下降，化霜的水也會(huì)堆積結(jié)冰，使系統(tǒng)凍結(jié)。也有采用水浴、鹽浴噴淋化霜，但此種化霜方法只適合大型冷卻塔或蒸發(fā)系統(tǒng)，很難適用于小型換熱系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明提供一種多級(jí)膨脹、分級(jí)蒸發(fā)、防止凝霜、實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效、連續(xù)運(yùn)行的防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法和裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法，其包括以下步驟：

1）冷媒輸入壓縮機(jī)壓縮，輸出高溫高壓的蒸氣；

2）所述高溫高壓的蒸氣輸入冷凝器，經(jīng)過冷凝器放熱冷凝形成液態(tài)冷媒；

3）所述液態(tài)冷媒分別輸入多級(jí)膨脹閥，經(jīng)過所述多級(jí)膨脹閥產(chǎn)生氣液混合物；

4）所述氣液混合物分別輸入多級(jí)蒸發(fā)器氣化產(chǎn)生氣體冷媒；

5）所述多級(jí)蒸發(fā)器通過風(fēng)扇引流逐級(jí)與環(huán)境空氣進(jìn)行熱量交換，每級(jí)蒸發(fā)器的表面溫度與環(huán)境空氣的溫差小于10℃；

6）所述多級(jí)蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體冷媒經(jīng)過換熱后分別輸入回氣節(jié)流閥或射流負(fù)壓發(fā)生器；

7）所述回氣節(jié)流閥或射流負(fù)壓發(fā)生器產(chǎn)生的混合氣體輸入所述的壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法，其步驟3）所述的多級(jí)膨脹閥包括低溫膨脹閥和中溫膨脹閥，所述液態(tài)冷媒一部分輸入所述低溫膨脹閥產(chǎn)生低溫氣液混合物，另一部分輸入所述中溫膨脹閥產(chǎn)生中溫氣液混合物。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法，其步驟4）所述的多級(jí)蒸發(fā)器包括低溫蒸發(fā)器和中溫蒸發(fā)器。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法，其所述低溫膨脹閥產(chǎn)生的低溫氣液混合物輸入低溫蒸發(fā)器，所述中溫膨脹閥產(chǎn)生的中溫氣液混合物輸入中溫蒸發(fā)器。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法，其所述中溫蒸發(fā)器的工作壓力大于所述低溫蒸發(fā)器的工作壓力。

一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置，其包括壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)的排氣管連接冷凝器，所述冷凝器的輸出管分別連接多級(jí)膨脹閥，所述多級(jí)膨脹閥的出口分別連接多級(jí)蒸發(fā)器，所述多級(jí)蒸發(fā)器外設(shè)置通風(fēng)罩，所述多級(jí)蒸發(fā)器之間設(shè)置風(fēng)扇，所述多級(jí)蒸發(fā)器輸出管連接回氣節(jié)流閥或射流負(fù)壓發(fā)生器，所述回氣節(jié)流閥或射流負(fù)壓發(fā)生器通過壓縮機(jī)回氣管連接所述壓縮機(jī)。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置，其所述多級(jí)膨脹閥包括低溫膨脹閥和中溫膨脹閥，所述冷凝器的輸出管一根連接所述低溫膨脹閥，另一根連接所述中溫膨脹閥。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置，其所述多級(jí)蒸發(fā)器包括低溫蒸發(fā)器和中溫蒸發(fā)器，所述低溫膨脹閥出口連接所述低溫蒸發(fā)器，所述中溫膨脹閥出口連接所述中溫蒸發(fā)器。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置，其所述中溫蒸發(fā)器輸出管連接所述回氣節(jié)流閥進(jìn)口，所述低溫蒸發(fā)器輸出管連接所述回氣節(jié)流閥輸出管后連接所述壓縮機(jī)回氣管。

上述的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置，其所述中溫蒸發(fā)器輸出管連接所述射流負(fù)壓發(fā)生器驅(qū)動(dòng)氣體入口，所述低溫蒸發(fā)器輸出管連接所述射流負(fù)壓發(fā)生器抽吸口，所述射流負(fù)壓發(fā)生器出口連接所述壓縮機(jī)回氣管。

有益效果：

本發(fā)明通過多級(jí)膨脹實(shí)現(xiàn)分級(jí)蒸發(fā)換熱的方法，減少蒸發(fā)器表面和氣流的溫差，在保證同等換熱效果的情況下防止蒸發(fā)器凝霜，改善壓縮式熱泵的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效、連續(xù)運(yùn)行。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來詳細(xì)說明本發(fā)明；

圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法，其包括以下步驟：

冷媒輸入壓縮機(jī)壓縮輸出高溫高壓的蒸氣；高溫高壓的蒸氣輸入冷凝器，經(jīng)過冷凝器放熱冷凝形成液態(tài)冷媒；液態(tài)冷媒分別輸入多級(jí)膨脹閥，所述的多級(jí)膨脹閥包括低溫膨脹閥和中溫膨脹閥，所述液態(tài)冷媒一部分輸入所述低溫膨脹閥產(chǎn)生低溫氣液混合物，另一部分輸入所述中溫膨脹閥產(chǎn)生中溫氣液混合物；低溫、中溫氣液混合物分別輸入多級(jí)蒸發(fā)器氣化產(chǎn)生氣體冷媒，所述的多級(jí)蒸發(fā)器包括低溫蒸發(fā)器和中溫蒸發(fā)器，通過調(diào)節(jié)中溫膨脹閥和壓縮機(jī)回氣管的開度，使中溫蒸發(fā)器的工作壓力大于所述低溫蒸發(fā)器的工作壓力。所述低溫膨脹閥產(chǎn)生的低溫氣液混合物輸入低溫蒸發(fā)器，所述中溫膨脹閥產(chǎn)生的中溫氣液混合物輸入中溫蒸發(fā)器；低溫蒸發(fā)器和中溫蒸發(fā)器通過風(fēng)扇引流逐級(jí)與環(huán)境空氣進(jìn)行熱量交換，在風(fēng)扇的作用下，環(huán)境空氣的氣流先與中溫蒸發(fā)器進(jìn)行熱量交換，中溫蒸發(fā)器的表面溫度與環(huán)境空氣的溫差小于10℃，交換熱量后的較冷空氣再與低溫蒸發(fā)器進(jìn)行熱量交換，由于低溫蒸發(fā)器的工作壓力低于中溫蒸發(fā)器的工作壓力，所以低溫蒸發(fā)器的表面溫度低于中溫蒸發(fā)器的表面溫度，交換熱量后的較冷空氣的溫度與低溫蒸發(fā)器的表面溫度的溫差還是小于10℃。由于中溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器的表面溫度都保證與環(huán)境空氣溫度的溫差小于10℃，因此中溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器的表面都不會(huì)結(jié)霜；中溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體冷媒經(jīng)過換熱后輸入回氣節(jié)流閥進(jìn)口，低溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體冷媒經(jīng)過換熱后連接至回氣節(jié)流閥出口，合并后的混合氣體輸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。依次循環(huán)運(yùn)作。

參照?qǐng)D1，一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置包括壓縮機(jī)1，所述壓縮機(jī)1的排氣管8連接冷凝器2，所述冷凝器2的輸出管9分別連接多級(jí)膨脹閥，所述多級(jí)膨脹閥包括低溫膨脹閥3和中溫膨脹閥4，所述冷凝器2的輸出管9一根連接所述低溫膨脹閥3，另一根連接所述中溫膨脹閥4。所述多級(jí)膨脹閥的出口分別連接多級(jí)蒸發(fā)器，所述多級(jí)蒸發(fā)器包括低溫蒸發(fā)器5和中溫蒸發(fā)器6，所述低溫膨脹閥3出口連接所述低溫蒸發(fā)器5輸入管10，所述中溫膨脹閥4出口連接所述中溫蒸發(fā)器6輸入管12。所述低溫蒸發(fā)器5和中溫蒸發(fā)器6外設(shè)置通風(fēng)罩15，所述低溫蒸發(fā)器5和中溫蒸發(fā)器6之間設(shè)置風(fēng)扇14，在風(fēng)扇14的作用下，環(huán)境風(fēng)流16從中溫蒸發(fā)器6流向低溫蒸發(fā)器5，所述中溫蒸發(fā)器6輸出管13連接所述回氣節(jié)流閥17進(jìn)口，所述低溫蒸發(fā)器5輸出管11連接所述回氣節(jié)流閥17輸出管后連接所述壓縮機(jī)回氣管7，所述壓縮機(jī)回氣管7連接所述壓縮機(jī)1。

實(shí)施例2

實(shí)施例的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵工作方法與實(shí)施例1的工作方法的不同之處在于，中溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體冷媒經(jīng)過換熱后輸入射流負(fù)壓發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)氣體入口，低溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體冷媒經(jīng)過換熱后輸入射流負(fù)壓發(fā)生器的抽吸口，由射流負(fù)壓發(fā)生器產(chǎn)生的混合氣體輸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。依次循環(huán)運(yùn)作。

參照?qǐng)D2，本實(shí)施例的一種防止結(jié)霜的多級(jí)蒸發(fā)壓縮式熱泵裝置與實(shí)施例1的裝置的不同之處在于，所述中溫蒸發(fā)器6輸出管13連接所述射流負(fù)壓發(fā)生器18驅(qū)動(dòng)氣體入口，所述低溫蒸發(fā)器5輸出管11連接所述射流負(fù)壓發(fā)生器18抽吸口，所述射流負(fù)壓發(fā)生器18出口連接所述壓縮機(jī)回氣管7，所述壓縮機(jī)回氣管7連接所述壓縮機(jī)1。

工作原理：

本發(fā)明采用多級(jí)膨脹實(shí)現(xiàn)分級(jí)蒸發(fā)換熱，冷媒經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮產(chǎn)生高溫高壓蒸氣，高溫高壓蒸氣經(jīng)過冷凝器的放熱冷凝轉(zhuǎn)化成液態(tài)，液態(tài)冷媒經(jīng)過多級(jí)的膨脹閥節(jié)流產(chǎn)生冷媒的氣液混合物，然后再送入多級(jí)蒸發(fā)器。實(shí)施例中為中、低溫兩級(jí)膨脹閥、中、低溫兩級(jí)蒸發(fā)器。通過調(diào)節(jié)中溫膨脹閥和壓縮機(jī)回氣管的開度，確保中溫蒸發(fā)器的工作壓力大于所述低溫蒸發(fā)器的工作壓力，中溫蒸發(fā)器的表面溫度也大于所述低溫蒸發(fā)器的表面溫度。環(huán)境空氣的氣流先與中溫蒸發(fā)器進(jìn)行熱量交換，再與低溫蒸發(fā)器進(jìn)行熱量交換，每次交換熱量時(shí)，蒸發(fā)器表面的溫度與環(huán)境空氣氣流的溫差都小于10℃，既保證了蒸發(fā)器表面不結(jié)霜，同時(shí)也滿足了制熱或制冷總體所要求的10度以上的溫差要求。

本發(fā)明通過多級(jí)膨脹實(shí)現(xiàn)分級(jí)蒸發(fā)換熱的方法，減少蒸發(fā)器表面和氣流的溫差，在保證同等換熱效果的情況下防止蒸發(fā)器凝霜，改善壓縮式熱泵的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效、連續(xù)運(yùn)行。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。