CN113218102B - 一种基于三器的热泵***及其融霜方法 - Google Patents

一种基于三器的热泵***及其融霜方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于三器的热泵***及其融霜方法，该采用冷媒压缩循环，含有三个换热器，其中第一换热器为冷媒/环境空气换热器，第二换热器与第三换热器均为冷媒与待处理流体换热器，通过切换冷媒流向实现三个换热器的功能转换从而实现对待处理流体的制冷和制热以及对换热器的融霜。可以不中断制热和除湿在线融霜，同时通过除湿再热等改善舒适性。本发明具有***简单，成本低，效率高，安全可靠，节能环保等优点，可广泛用于工业民用等各种领域。

Description

一种基于三器的热泵***及其融霜方法
技术领域
本发明涉及一种基于三器的新型风冷热泵的融霜方法及其***，用于制冷，制热及除湿等。
背景技术
目前的风冷热泵在环境温度低时，容易产霜，导致***制热中断融霜，影响制热效果，融霜时热泵变为制冷模式，导致热量损失。目前的热泵空调主要为制冷制热，除湿功能差，梅雨季节除湿时往往易产霜，导致除湿困难，目前主流的空调***，包括分体空调机和多联机，其舒适性有待改善，需要一种冷暖效果好，湿度调节好的***。
发明内容
本发明针对以上问题，提出了一种新的融霜方法和***，可以不中断制热和除湿在线融霜，同时通过除湿再热等改善舒适性。
一种基于三器的风冷热泵***，其特征在于，所述***含有压缩机，主节流阀，辅节流阀，旁通阀，第一换热器，第二换热器，第三换热器，第一四通阀和风机，其中压缩机的进口与四通阀的一接口相连，压缩机的出口分为两路，分别与四通阀的四接口及第三换热器第一流体通道一接口相连，第三换热器第一流体通道的另一接口分为两路分别与辅节流阀及旁通阀相连，辅节流阀和旁通阀的另一接口均与第二换热器第一流体通道、主节流阀相连，主节流阀的另一接口与第一换热器第一流体通道的一接口相连，第一换热器第一流体通道的另一接口与四通阀的二接口相连，第二换热器第一流体通道的另一接口与四通阀的三接口相连形成冷媒循环管路。风机置于第一换热器第二流体通道的上游或下游。第一换热器实现冷媒与空气换热，第二换热器和第三换热器的第二流体通道通入待处理流体，所述待处理流体为气体或液体，第二换热器和第三换热器分别实现冷媒与气体或液体换热，或同时与气体和液体换热，或其中之一与气体换热，另一个与液体换热。所述***包含两个制热循环：
主制热循环，来自压缩机出口的气态冷媒分为两路，一路经过第三换热器与待处理流体换热，冷媒冷凝加热待处理流体，再经过旁通阀，另一路气态冷媒经过第一四通阀进入第二换热器，冷媒冷凝与待处理流体换热，待处理流体被加热，然后与旁通阀出口的冷媒会合经过主节流阀进入第一换热器与空气换热，冷媒蒸发，然后通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环。
辅制热循环，来自压缩机出口的气态冷媒，一部分经过第三换热器与流体换热，冷媒冷凝，流体被加热，冷媒再经过辅节流阀进入第二换热器，此时旁通阀关闭，同时压缩机出口的另一部分气态冷媒经过第一四通阀进入第一换热器，冷媒冷凝并对第一换热器融霜，冷媒然后通过主节流阀进入到第二换热器，进入第二换热器的冷媒蒸发，待处理流体被冷却，蒸发后的冷媒然通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环；
通过第一四通阀实现主制热循环与辅制热循环的切换：当第一换热器产霜后，切换至辅制热循环，当第一换热器融霜完成后，切换回主制热循环。
进一步地，所述***还设有第二四通阀和第一开关阀，其中，第二四通阀的三接口接入压缩机进口与第一四通阀的二接口相连的冷媒管路，第二四通阀的四接口接入压缩机进口与第一四通阀的四接口相连的冷媒管路，第二四通阀的一接口通过开关阀与第一换热器的第一流体通道相连，第二四通阀二接口替代第一四通阀三接口与第三换热器的第一流体通道一接口相连。
当第二四通阀二、四接口相通，一、三接口相通时，为制热模式，主制热循环与辅制热循环通过第一四通阀切换，其中主制热循环时第一开关阀打开，辅制热循环时，第一开关阀关闭。当第二四通阀二、三接口相通，一、四接口相通且第一开关阀开启时，为第一制冷模式，冷媒循环具体为：来自压缩机出口的气态冷媒经过第二四通阀与第一四通阀进入第一换热器与空气换热，冷媒冷凝，然后经过节流阀后分成两路，一路进入第二换热器，冷媒与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口，另一路通过旁通阀进入第三换热器与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，最后通过第二四通阀回到压缩机进口实现循环。
或所述的***还含有第二开关阀，所述第二开关阀安装在连接压缩机出口与第三换热器的冷媒管路上，用于调节压缩机出口冷媒通入第三换热器的流量；其中通过控制第二开关阀实现制热模式与第二制冷模式的切换，具体为：第二开关阀开启时为制热模式，除湿循环时，可以通过阀301调节经过第三换热器的冷媒流量。第二开关阀完全关闭时为第二制冷模式，冷媒不经过第三换热器，来自压缩机出口的气态冷媒经过第一四通阀进入到第一换热器被冷凝，然后经过主节流阀进入第二换热器，冷媒蒸发，待处理流体被冷却实现制冷，蒸发后的冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环。
进一步地，所述待处理流体为气体，所述***用于气体的除湿，其中气体先经过第二换热器，再经过第三换热器，***含有两个除湿循环，具体为：
主除湿循环，来自压缩机出口的气态冷媒，一部分经过第三换热器与气体换热，冷媒冷凝，气体被加热，冷媒再经过辅节流阀进入第二换热器，此时旁通阀关闭，压缩机出口的另一部分气态冷媒经过四通阀进入第一换热器与环境空气换热，冷媒冷凝，然后通过主节流阀进入到第二换热器，进入第二换热器的冷媒蒸发，气体被冷却，蒸发后的冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口，实现冷媒循环；
辅除湿循环，来自压缩机出口的气态冷媒分为两路，一路经过第三换热器与流体换热，冷媒冷凝加热流体，再经过旁通阀，另一路气态冷媒经过第一四通阀进入第二换热器，冷媒冷凝与流体换热，流体被加热，然后与旁通阀出口的冷媒会合，经过主节流阀进入第一换热器与空气换热，冷媒蒸发，然后通过第一四通阀回到压缩机进口，实现冷媒循环；
通过第一四通阀实现主除湿循环与辅除湿循环的切换：当第二换热器产霜后，切换至辅除湿循环；当第二换热器融霜完成后，切换回主除湿循环。
进一步地，所述***还设有第二四通阀和第一开关阀，其中，第二四通阀的三接口接入压缩机进口与第一四通阀的二接口相连的冷媒管路，第二四通阀的四接口接入压缩机进口与第一四通阀的四接口相连的冷媒管路，第二四通阀的一接口通过开关阀与第一换热器的第一流体通道相连，第二四通阀二接口替代第一四通阀三接口与第三换热器的第一流体通道一接口相连。
当第二四通阀二、四接口相通，一、三接口相通时，为制热模式/除湿模式，主制热循环与辅制热循环以及主除湿循环与辅除湿循环通过第一四通阀切换，其中主制热循环或辅除湿循环时第一开关阀打开，辅制热循环或主除湿循环时，第一开关阀关闭。当第二四通阀二、三接口相通，一、四接口相通且第一开关阀开启时，为第一制冷模式，冷媒循环具体为：来自压缩机出口的气态冷媒经过第二四通阀与第一四通阀进入第一换热器与空气换热，冷媒冷凝，然后经过节流阀后分成两路，一路进入第二换热器，冷媒与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口，另一路通过旁通阀进入第三换热器与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，最后通过第二四通阀回到压缩机进口实现循环。
或所述的***还含有第二开关阀，所述第二开关阀安装在连接压缩机出口与第三换热器的冷媒管路上，用于调节压缩机出口冷媒通入第三换热器的流量；其中通过控制第二开关阀实现制热模式与第二制冷模式的切换，具体为：第二开关阀开启时为制热模式，除湿循环时，可以通过阀301调节经过第三换热器的冷媒流量。第二开关阀完全关闭时为第二制冷模式，冷媒不经过第三换热器，来自压缩机出口的气态冷媒经过第一四通阀进入到第一换热器被冷凝，然后经过主节流阀进入第二换热器，冷媒蒸发，待处理流体被冷却实现制冷，蒸发后的冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环。
进一步地，所述的第二换热器和第三换热器通入不同流体，使第二换热器和第三换热器可以都制热或制冷，或第二换热器制冷，第三换热器制热，或第三换热器制冷，第二换热器制热。
进一步地，所述待处理流体串联、并联或混联通入第二换热器和第三换热器，其中并联时的两股待处理流体可以为不同的流体或相同的流体。
进一步地，所述的第二换热器和第三换热器可以合并为一个换热器。
进一步地，所述的***包含多个由第二换热器、第三换热器、辅节流阀和旁通阀连接组成的空气处理末端，其中，每个空气处理末端的第二换热器第一流体通道的一接口均与第一四通阀的三接口连接，第二换热器第一流体通道的另一接口和辅节流阀均与主节流阀相连，第三换热器第一流体通道的一接口均与第一四通阀的四接口和压缩机出口连接，第二换热器和第三换热器的第二流体通道通入的待处理流体为空气。
进一步地，待处理流体为水，所述的第二换热器和第三换热器为氟利昂/水换热器，***为风冷热泵热水器。所述的流体来自供水源的冷水，或来自热水器储热热水罐的循环水。
一种基于三器的风冷热泵***的融霜方法，热泵***采用冷媒压缩循环，含有三个换热器，第一换热器为冷媒/环境空气换热器，第二换热器与第三换热器均为冷媒与待处理流体换热器，该热泵***对待处理流体制热时的融霜方法如下：
通过冷媒换向实现三个换热器的功能转换从而融霜，冷媒流向具体包括主制热循环和辅制热循环，主制热循环，压缩后的冷媒先通入第二换热器和第三换热器，第二换热器和第三换热器作为冷凝器，被处理流体通过第二换热器和第三换热器被加热；从第二换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后再进入第一换热器，此时第一换热器作为蒸发器，环境空气通过蒸发器，冷媒从环境空气取热。当第一换热器产霜后，通过冷媒换向转换为辅制热循环对第一换热器融霜，即，压缩后的冷媒先通入第一换热器和第三换热器，第一换热器变为冷凝器，利用冷媒的冷凝热对其融霜，第三换热器仍为冷凝器，对待处理流体加热；从第一换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后进入第二换热器，第二换热器变为蒸发器对待处理流体冷却，第一换热器完成融霜后，热泵***再通过冷媒换向切换回主制热循环；
该热泵***除湿时的融霜方法如下：通过冷媒换向实现三个换热器的功能转换从而融霜，冷媒流向具体包括主除湿循环和辅除湿循环，主除湿循环，压缩后的冷媒先通入第一换热器和第三换热器，第一换热器和第三换热器作为冷凝器对环境空气和待处理流体加热，从第一换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后进入第二换热器，第二换热器作为蒸发器，待处理流体被冷却，所述待处理流体为气体，依次通过第二换热器和第三换热器，气体的绝对含湿量降低，且被再热。当第二换热器产霜后，通过冷媒换向为辅除湿循环对第二换热器融霜，即，压缩后的冷媒先通入第二换热器和第三换热器，第二换热器变为冷凝器，利用冷凝热对其融霜，第三换热器仍为冷凝器，待处理流体即气体通过第二换热器被加热，从第二换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后再进入第一换热器，此时第一换热器变为蒸发器，从环境空气得热。待处理流体依次通过第二换热器和第三换热器被连续加热，气体的相对湿度降低，第二换热器完成融霜后，通过冷媒换向切换回辅除湿循环。
本发明的***可用于各种风冷热泵***，包括整体式机组，多联机***，分体空调，及冷热水机组等。
本发明具有***简单，成本低，效率高，安全可靠，节能环保等优点，可广泛用于工业民用等各种领域。
附图说明
图1为本发明的基本原理图
图2为主制热循环/辅除湿循环
图3为辅制热循环/主除湿循环
图4为同时具有制热制冷功能的原理图一
图5为主制热循环原理图
图6为辅制热循环原理图
图7为制冷循环原理图
图8同时具有制热制冷功能的原理图二
图9为加热水的原理图
图10为多联机***
图11为加热水/冷却水的原理图
具体实施方式
***100含有压缩机101，主节流阀102，辅节流阀109，旁通阀110，第一换热器104，第二换热器105，第三换热器106，第一四通阀103，风机108，冷媒管107等，压缩机101，主节流阀102，辅节流阀109，旁通阀110，第一换热器104，第二换热器105，第三换热器106，第一四通阀103通过冷媒管相连，形成制冷循环回路，即压缩机101的进口与第一四通阀的一接口11相连，压缩机101的出口分为两路，分别与第一四通阀的四接口14及第三换热器106的第一流体通道的一接口相连，第三换热器106的第一流体通道另一接口分为两路，分别与辅节流阀109及旁通阀110相连，辅节流阀109和旁通阀110的另一接口同时与第二换热器的第一流体通道的一接口相连，辅节流阀109和旁通阀110另一接口还与主节流阀102相连，主节流阀的另一接口与第一换热器108的第一流体通道一接口相连，第一换热器108的第一流体通道另一接口与第一四通阀的二接口12相连，第二换热器105的第一流体通道另一接口与第一四通阀的三接口13相连，风机置于第一换热器104第二流体通道的上游或下游，第一换热器104冷媒与空气换热，第二换热器105和第三换热器106的第二流体通道通入待处理流体，待处理流体为气体如空气，或为液体，如水等，如图9所示，或同时与气体和液体换热，或其中之一与气体换热，另一个与液体换热。图中未显示上述情形。
流体，即气体或液体通入换热器的另一侧，风冷热泵***有两个制热循环，即主制热循环和辅制热循环，主制热循环100A，如图2所示，来自压缩机101出口的气态冷媒分为两路，一路经过第三换热器106与流体换热，冷媒冷凝加热流体，再经过旁通阀110，另一路气态冷媒经过第一四通阀103进入第二换热器105，冷媒冷凝与流体换热，流体被加热，然后与旁通阀110出口的冷媒会合，经过主节流阀102进入第一换热器104与空气换热，冷媒蒸发，然后通过第一四通阀103回到压缩机101进口；当第一换热器104产霜后，通过第一四通阀103切换至辅制热循环200B,如图3所示，即，来自压缩机101出口的气态冷媒，一部分经过第三换热器106与流体换热，冷媒冷凝，流体被加热，冷媒再经过辅节流阀109进入第二换热器105，此时旁通阀110关闭，压缩机101出口的另一部分气态冷媒经过第一四通阀103进入第一换热器104，冷媒冷凝并对第一换热器104融霜，冷媒然后通过主节流阀102进入到第二换热器105，第二换热器105功能为蒸发器，冷媒蒸发，流体被冷却，冷媒然后通过第一四通阀103回到压缩机101进口；当第一换热器104融霜完成后，切换回主制热循环。
图1，图4及图9等显示通过第二换热器105和第三换热器106的流体为串联通过即流体依次通入第二换热器105、第三换热器106的第二流体通道进行换热，也可以并联通过(分成两股流体分别通入第二换热器105、第三换热器106的第二流体通道进行换热)或者混联通过，当流体并联通过时，所述的两股并联的流体可以为不同的流体或相同的流体。混联是指一股流体先通过第二换热器105，再通过第三换热器106，另一股流体只通过第三换热器106，图中均未显示混联的情况。
该风冷热泵***还可以同时实现制冷制热，如在夏天制冷时还可以提供卫生热水，或建筑内区同时有制冷制热需求时应用。
图中第二换热器105和第三换热器106可以合并为一个换热器，如当两个换热器为翅片管式换热器，其翅片可以为整体翅片，而换热管内可以断开，并接入辅节流阀109和旁通阀110。
该热泵***还可用于气体的除湿，具体为：所述待处理流体为气体，气体先经过第二换热器105，再经过第三换热器106，热泵***有两个除湿循环，即主除湿循环和辅除湿循环，主除湿循环，如图3所示，来自压缩机101出口的气态冷媒，一部分经过第三换热器106与流体换热，冷媒冷凝，流体被加热，冷媒再经过辅节流阀109进入第二换热器105，此时旁通阀110关闭，压缩机101出口的另一部分气态冷媒经过第一四通阀103进入第一换热器104与环境空气换热，冷媒冷凝，冷媒然后通过主节流阀102进入到第二换热器105，第二换热器105功能为蒸发器，冷媒蒸发，流体被冷却，冷媒然后通过第一四通阀103回到压缩机101进口，实现冷媒循环，待处理气体先经过第二换热器105被冷却除湿，再经过第三换热器106被加热。当第二换热器105产霜后，通过第一四通阀103切换至辅除湿循环，如图2所示；辅除湿循环，即来自压缩机101出口的气态冷媒分为两路，一路经过第三换热器106与流体换热，冷媒冷凝加热流体，再经过旁通阀110，另一路气态冷媒经过第一四通阀103进入第二换热器105，冷媒冷凝与流体换热，流体被加热，然后与旁通阀110出口的冷媒会合，经过主节流阀102进入第一换热器104与空气换热，冷媒蒸发，然后通过第一四通阀103回到压缩机101进口；当第二换热器105融霜完成后，切换回主除湿循环。
图4***200在图1***上在压缩机101进出口与第一四通阀103之间的冷媒管路上增加了第二四通阀201，和第一开关阀202，其中第二四通阀201的三、四接口23、24分别与压缩机101进出口相连，第二四通阀的一接口21通过第一开关阀202与第一换热器第一流体通道与第一四通阀103二接口12相连的一端相连，第二四通阀的二接口22替代第一四通阀103三接口与第三换热器的第一流体通道一接口相连，即第一四通阀103四接口14只与压缩机进口、第二四通阀的四接口相连。
当第二四通阀二、四接口22与24相通，一、三接口21与23相通时，为制热模式，主制热模式200A,如图5所示，与辅制热模式200B，如图6所示，通过第一四通阀103转换，主制热模式第一开关阀202打开，辅制热模式，第一开关阀202关闭。
当第二四通阀二、三接口22与23相通，一、四接口21与24相通，且第一开关阀202开启时，为第一制冷模式200C，如图7所示，即来自压缩机101出口的气态冷媒经过第二四通阀201与第一四通阀103，再进入第一换热器104与空气换热，冷媒冷凝，然后经过主节流阀102，然后分成两路，一路进入第二换热器105，冷媒与流体换热，冷媒蒸发，流体被冷却，冷媒通过第一四通阀103回到压缩机101进口，另一路通过旁通阀110进入第三换热器106与流体换热，冷媒蒸发，流体被冷却，最后通过第二四通阀201回到压缩机101进口。
上述第一四通阀103和第二四通阀201可以采用多个一通阀组合或多个两通阀的组合替代。
图8***300在图1***的基础上增加第二开关阀301，安装在连接压缩机101出口与第三换热器第一流体通道接口连接的冷媒管路上。可以同时实现制热模式、第二制冷模式和除湿模式。制热模式时开启，除湿循环时，可以通过第二开关阀301调节经过第三换热器106的冷媒流量，第二制冷模式时关闭，冷媒不经过第三换热器106，来自压缩机101出口的气态冷媒经过第一四通阀103进入到第一换热器104被冷凝，然后经过主节流阀102，然后经过第二换热器105，冷媒蒸发，流体被冷却。
图9***1001与图1不同在于，待处理流体并联通入第二换热器105A和第三换热器106A，待处理流体(图中所示为水)与冷媒(氟利昂)换热，加热待处理流体。图9***同样可以如图2，图3所示一样实现主制热循环和辅制热循环，从而实现融霜。
图11***2001与图4***不同在于，第二换热器105A和第三换热器106A为液体与冷媒(氟利昂)的换热器，加热或冷却液体如水等。
图11***同样可以如图5，图6所示一样实现主制热循环和辅制热循环，从而实现融霜，也可以如图7一样实现制冷。
图9与图11***不同在于，前者只有加热功能，后者具有冷热功能，还可以同时制热制冷，实现热回收。
图10***2001在图4***的基础上增加了一个末端，末端包括辅节流阀109、旁通阀110、第二换热器105、第三换热器106，或者更多个，代表多联机***。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于三器的风冷热泵***，其特征在于，所述***含有压缩机，主节流阀，辅节流阀，旁通阀，第一换热器，第二换热器，第三换热器，第一四通阀和风机，其中压缩机的进口与四通阀的一接口相连，压缩机的出口分为两路，分别与四通阀的四接口及第三换热器第一流体通道一接口相连，第三换热器第一流体通道的另一接口分为两路分别与辅节流阀及旁通阀相连，辅节流阀和旁通阀的另一接口均与第二换热器第一流体通道、主节流阀相连，主节流阀的另一接口与第一换热器第一流体通道的一接口相连，第一换热器第一流体通道的另一接口与四通阀的二接口相连，第二换热器第一流体通道的另一接口与四通阀的三接口相连形成冷媒循环管路；风机置于第一换热器第二流体通道的上游或下游；第一换热器实现冷媒与空气换热，第二换热器和第三换热器的第二流体通道通入待处理流体，所述待处理流体为气体或液体，第二换热器和第三换热器分别实现冷媒与气体或液体换热，或同时与气体和液体换热，或其中之一与气体换热，另一个与液体换热；所述***包含两个制热循环：
主制热循环，来自压缩机出口的气态冷媒分为两路，一路经过第三换热器与待处理流体换热，冷媒冷凝加热待处理流体，再经过旁通阀，另一路气态冷媒经过第一四通阀进入第二换热器，冷媒冷凝与待处理流体换热，待处理流体被加热，然后与旁通阀出口的冷媒会合经过主节流阀进入第一换热器与空气换热，冷媒蒸发，然后通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环；
辅制热循环，来自压缩机出口的气态冷媒，一部分经过第三换热器与流体换热，冷媒冷凝，流体被加热，冷媒再经过辅节流阀进入第二换热器，此时旁通阀关闭，同时压缩机出口的另一部分气态冷媒经过第一四通阀进入第一换热器，冷媒冷凝并对第一换热器融霜，冷媒然后通过主节流阀进入到第二换热器，进入第二换热器的冷媒蒸发，待处理流体被冷却，蒸发后的冷媒然通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环；
通过第一四通阀实现主制热循环与辅制热循环的切换：当第一换热器产霜后，切换至辅制热循环，当第一换热器融霜完成后，切换回主制热循环；
所述待处理流体为气体，所述***用于气体的除湿，其中气体先经过第二换热器，再经过第三换热器，***含有两个除湿循环，具体为：
主除湿循环，来自压缩机出口的气态冷媒，一部分经过第三换热器与气体换热，冷媒冷凝，气体被加热，冷媒再经过辅节流阀进入第二换热器，此时旁通阀关闭，压缩机出口的另一部分气态冷媒经过四通阀进入第一换热器与环境空气换热，冷媒冷凝，然后通过主节流阀进入到第二换热器，进入第二换热器的冷媒蒸发，气体被冷却，蒸发后的冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口，实现冷媒循环；
辅除湿循环，来自压缩机出口的气态冷媒分为两路，一路经过第三换热器与流体换热，冷媒冷凝加热流体，再经过旁通阀，另一路气态冷媒经过第一四通阀进入第二换热器，冷媒冷凝与流体换热，流体被加热，然后与旁通阀出口的冷媒会合，经过主节流阀进入第一换热器与空气换热，冷媒蒸发，然后通过第一四通阀回到压缩机进口，实现冷媒循环；
通过第一四通阀实现主除湿循环与辅除湿循环的切换：当第二换热器产霜后，切换至辅除湿循环；当第二换热器融霜完成后，切换回主除湿循环。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还设有第二四通阀和第一开关阀，其中，第二四通阀的三接口接入压缩机进口与第一四通阀的二接口相连的冷媒管路，第二四通阀的四接口接入压缩机进口与第一四通阀的四接口相连的冷媒管路，第二四通阀的一接口通过开关阀与第一换热器的第一流体通道相连，第二四通阀二接口替代第一四通阀三接口与第三换热器的第一流体通道一接口相连；
当第二四通阀二、四接口相通，一、三接口相通时，为制热模式，主制热循环与辅制热循环通过第一四通阀切换，其中主制热循环时第一开关阀打开，辅制热循环时，第一开关阀关闭；当第二四通阀二、三接口相通，一、四接口相通且第一开关阀开启时，为第一制冷模式，冷媒循环具体为：来自压缩机出口的气态冷媒经过第二四通阀与第一四通阀进入第一换热器与空气换热，冷媒冷凝，然后经过节流阀后分成两路，一路进入第二换热器，冷媒与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口，另一路通过旁通阀进入第三换热器与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，最后通过第二四通阀回到压缩机进口实现循环；
或所述的***还含有第二开关阀，所述第二开关阀安装在连接压缩机出口与第三换热器的冷媒管路上，用于调节压缩机出口冷媒通入第三换热器的流量；其中通过控制第二开关阀实现制热模式与第二制冷模式的切换，具体为：第二开关阀开启时为制热模式，除湿循环时，可以通过阀301调节经过第三换热器的冷媒流量；第二开关阀完全关闭时为第二制冷模式，冷媒不经过第三换热器，来自压缩机出口的气态冷媒经过第一四通阀进入到第一换热器被冷凝，然后经过主节流阀进入第二换热器，冷媒蒸发，待处理流体被冷却实现制冷，蒸发后的冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还设有第二四通阀和第一开关阀，其中，第二四通阀的三接口接入压缩机进口与第一四通阀的二接口相连的冷媒管路，第二四通阀的四接口接入压缩机进口与第一四通阀的四接口相连的冷媒管路，第二四通阀的一接口通过开关阀与第一换热器的第一流体通道相连，第二四通阀二接口替代第一四通阀三接口与第三换热器的第一流体通道一接口相连；
当第二四通阀二、四接口相通，一、三接口相通时，为制热模式/除湿模式，主制热循环与辅制热循环以及主除湿循环与辅除湿循环通过第一四通阀切换，其中主制热循环或辅除湿循环时第一开关阀打开，辅制热循环或主除湿循环时，第一开关阀关闭；当第二四通阀二、三接口相通，一、四接口相通且第一开关阀开启时，为第一制冷模式，冷媒循环具体为：来自压缩机出口的气态冷媒经过第二四通阀与第一四通阀进入第一换热器与空气换热，冷媒冷凝，然后经过节流阀后分成两路，一路进入第二换热器，冷媒与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口，另一路通过旁通阀进入第三换热器与流体换热，冷媒蒸发，待处理流体被冷却，最后通过第二四通阀回到压缩机进口实现循环；
或所述的***还含有第二开关阀，所述第二开关阀安装在连接压缩机出口与第三换热器的冷媒管路上，用于调节压缩机出口冷媒通入第三换热器的流量；其中通过控制第二开关阀实现制热模式与第二制冷模式的切换，具体为：第二开关阀开启时为制热模式，除湿循环时，可以通过阀301调节经过第三换热器的冷媒流量；第二开关阀完全关闭时为第二制冷模式，冷媒不经过第三换热器，来自压缩机出口的气态冷媒经过第一四通阀进入到第一换热器被冷凝，然后经过主节流阀进入第二换热器，冷媒蒸发，待处理流体被冷却实现制冷，蒸发后的冷媒通过第一四通阀回到压缩机进口实现循环。
4.根据权利要求1-2任一项所述的***，其特征在于，所述的第二换热器和第三换热器通入不同流体，使第二换热器和第三换热器可以都制热或制冷，或第二换热器制冷，第三换热器制热，或第三换热器制冷，第二换热器制热。
5.根据权利要求1-2任一项所述的***，其特征在于，所述待处理流体串联、并联或混联通入第二换热器和第三换热器，其中并联时的两股待处理流体可以为不同的流体或相同的流体。
6.根据权利要求1-3任一项所述的***，其特征在于，所述的第二换热器和第三换热器可以合并为一个换热器。
7.根据权利要求1-3任一项所述的***，其特征在于，所述的***包含多个由第二换热器、第三换热器、辅节流阀和旁通阀连接组成的空气处理末端，其中，每个空气处理末端的第二换热器第一流体通道的一接口均与第一四通阀的三接口连接，第二换热器第一流体通道的另一接口和辅节流阀均与主节流阀相连，第三换热器第一流体通道的一接口均与第一四通阀的四接口和压缩机出口连接，第二换热器和第三换热器的第二流体通道通入的待处理流体为空气。
8.根据权利要求1-2任一项所述的***，其特征在于，待处理流体为水，所述的第二换热器和第三换热器为氟利昂/水换热器，***为风冷热泵热水器；所述的流体来自供水源的冷水，或来自热水器储热热水罐的循环水。
9.一种基于三器的风冷热泵***的融霜方法，其特征在于，热泵***采用冷媒压缩循环，含有三个换热器，第一换热器为冷媒/环境空气换热器，第二换热器与第三换热器均为冷媒与待处理流体换热器，该热泵***对待处理流体制热时的融霜方法如下：
通过冷媒换向实现三个换热器的功能转换从而融霜，冷媒流向具体包括主制热循环和辅制热循环，主制热循环，压缩后的冷媒先通入第二换热器和第三换热器，第二换热器和第三换热器作为冷凝器，被处理流体通过第二换热器和第三换热器被加热；从第二换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后再进入第一换热器，此时第一换热器作为蒸发器，环境空气通过蒸发器，冷媒从环境空气取热；当第一换热器产霜后，通过冷媒换向转换为辅制热循环对第一换热器融霜，即，压缩后的冷媒先通入第一换热器和第三换热器，第一换热器变为冷凝器，利用冷媒的冷凝热对其融霜，第三换热器仍为冷凝器，对待处理流体加热；从第一换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后进入第二换热器，第二换热器变为蒸发器对待处理流体冷却，第一换热器完成融霜后，热泵***再通过冷媒换向切换回主制热循环；
该热泵***除湿时的融霜方法如下：通过冷媒换向实现三个换热器的功能转换从而融霜，冷媒流向具体包括主除湿循环和辅除湿循环，主除湿循环，压缩后的冷媒先通入第一换热器和第三换热器，第一换热器和第三换热器作为冷凝器对环境空气和待处理流体加热，从第一换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后进入第二换热器，第二换热器作为蒸发器，待处理流体被冷却，所述待处理流体为气体，依次通过第二换热器和第三换热器，气体的绝对含湿量降低，且被再热；当第二换热器产霜后，通过冷媒换向为辅除湿循环对第二换热器融霜，即，压缩后的冷媒先通入第二换热器和第三换热器，第二换热器变为冷凝器，利用冷凝热对其融霜，第三换热器仍为冷凝器，待处理流体即气体通过第二换热器被加热，从第二换热器和第三换热器出来的冷媒经过节流阀后再进入第一换热器，此时第一换热器变为蒸发器，从环境空气得热；待处理流体依次通过第二换热器和第三换热器被连续加热，气体的相对湿度降低，第二换热器完成融霜后，通过冷媒换向切换回辅除湿循环。
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Assignor: Hunan Yali Technology Development Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A Heat Pump System Based on Three Units and Its Defrosting Method

Granted publication date: 20220920

License type: Common License

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