CN214250203U - 一种空气源热泵防结霜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气源热泵防结霜装置，包括温湿度传感器、超声波装置和外凸曲面，所述的温湿度传感器位于室外换热器外表面，所述的超声波装置位于室外换热器内部表面，多个外凸曲面位于室外换热器外壳表面；所述的温湿度传感器与空气源热泵的控制***相连，所述的控制***根据温湿度传感器采集的实时温度和湿度信息，控制所述的超声波装置工作。本实用新型利用液滴在超声振动曲面的特性对液滴进行驱离，当液滴形成或滴落到外凸曲面上时，外凸曲面的超声波振动会使液滴雾化、飞溅，从源头上防止散热器表面结霜现象的发生，并且相对于利用涂层抑制结霜方法其液滴驱离更彻底，无残留液滴，提高了抑制结霜***的稳定性。

Description

一种空气源热泵防结霜装置

技术领域

本实用新型公开了一种空气源热泵防结霜装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

空气源热泵作为一种高效、节能环保装置，具有广泛的应用前景和市场价值。但其在低温环境下，因结霜导致性能变差、制热效率降低，且随着结霜层的加厚、增多，制热效率日益降低，能耗急剧增加，抑制了空气源热泵产品的推广和使用。为了保证机组的高效运行，需要对室外热交换器进行周期性除霜或是抑制其结霜。发明人发现已有的除霜方法电加热除霜、热制冷剂除霜等方法的共同缺点是除霜过程会影响室内换热器的制热效果，并且能耗加大，使得热泵的总体效率降低。已有的超声波除霜装置有能耗低、除霜效率高等优点但其除霜不彻底，很难清除翅片底层霜冰。已有的利用涂层法和引入电场等方法抑制结霜技术，抑制效果不可靠，能耗大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种空气源热泵防结霜装置及其实现方法，该装置在不会影响室内制热功能的前提下，能够稳定有效的抑制热泵***的结霜或有效除霜，提高空气源热泵的***效率，已经成为困扰业界多年而没有解决的技术难题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种空气源热泵防结霜装置，包括温湿度传感器、超声波装置、风扇和外凸曲面，所述的温湿度传感器位于室外换热器外表面，所述的超声波装置位于室外换热器内部表面，多个外凸曲面位于室外换热器外壳表面；风扇位于室外换热器外侧；所述的温湿度传感器与一个控制***相连，所述的控制***根据温湿度传感器采集的实时温度和湿度信息，控制所述的超声波装置工作。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述的超声波装置包括两个，在室外换热器内侧两端各设有一个，每个超声波装置包括一个发生器、四个换能器和四个变幅杆，所述的发生器与四个换能器相连，每个换能器连接一个变幅杆，变幅杆用来调节振动的幅度和范围。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述的变幅杆与超声波换能器利用中心螺杆连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述的变幅杆与室外换热器内表面采用胶接与螺栓连接相结合的方式。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述的外凸曲面位于室外换热器外壳的侧边缘。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述的外凸曲面与换热器外壳一体成型。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述的外凸曲面为波浪状。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

1.本实用新型利用液滴在超声振动曲面的特性对液滴进行驱离，当液滴形成或滴落到外凸曲面上时，外凸曲面的超声波振动会使液滴雾化、飞溅，从源头上防止散热器表面结霜现象的发生，并且相对于利用涂层抑制结霜方法其液滴驱离更彻底，无残留液滴，提高了抑制结霜***的稳定性。

2.利用传感器传感温、湿度信号，只有在液滴形成的条件满足时，控制器才控制超声波发生器工作。如果室外环境温湿度始终有可能导致空气源热泵结霜时，则控制器可控制超声波发生器按照一定的时间间隔周期工作，从而保证热泵始终在高效率下运行工作。

3.相对于其他除霜方法，例如逆循环除霜、热气旁通除霜等方法，本实用新型不需要改变四通阀的方向，不影响热泵的供热***，提高人们对热泵的满意度。

4.本实用新型利用超声波振动抑制结霜，减去了除霜、烘干过程，减小了热泵工作过程中的能量损耗，使得热泵散热器时刻处于高效运行工作状态，增加了热泵的热交换能力。

5.本实用新型相对于现有的超声波除霜方式，在结构和控制原理上进行了创新，利用超声波振动原理，实现附着在振动曲面上液滴雾化和飞溅，达到液滴驱离的目的，进而抑制空气热泵表面结霜，保证了热泵的工作效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为发明的***结构工作示意图。

图2为室外散热器结构图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。室外换热器1、电子膨胀阀2、室外换热器风扇3、自动控制器4、气液分离器5、压缩机6、室内换热器风扇7、室内换热器8、四通阀9、位于室外换热器外表面的温湿度传感器12、位于室外换热器内部表面的超声波装置11、散热翅片13、蒸发器盘管14、室外换热器外凸曲面15、换热器外壳16、超声波发生器113、换能器111、变幅杆112。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

术语解释部分:本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种空气源热泵防结霜装置。

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，所述的空气源热泵防结霜装置，包括室外换热器1、电子膨胀阀2、室外换热器风扇3、自动控制器4、气液分离器5、压缩机6、室内换热器风扇7、室内换热器8、四通阀9、位于室外换热器外表面的温湿度传感器12、位于室外换热器内部表面的超声波装置11。

其中，室外换热器1与室内换热器8相连，且在连接管路上设有电子膨胀阀2，室内换热器8通过四通阀9与压缩机6、气液分离器5相连；室外换热器风扇3位于室外换热器1一侧；室内换热器风扇7位于室内换热器8的一侧；该部分属于现有技术，因此本实施例中对这些部件进行详细赘述了。本实施例的创新点在于在换热器两侧内表面设置超声波装置，如图1所示，每侧各安装有一个超声波振动装置。

如图2所示，为室外换热器的结构示意图，其包括位于室外换热器内部的散热翅片13、蒸发器盘管14、室外换热器外凸曲面15、换热器外壳16；

换热器外壳16的边缘位置有多个均匀分布的外凸曲面，多个外凸曲面类似于波浪状，分布在外壳边缘位置，当然不难理解的，本实施例中的外凸曲面可以是非均匀分布的波浪状，也可以是均匀分布的波浪状；且优选的，外凸曲面与换热器外壳一体成型。

进一步的，本实施例中位于换热器内部的超声波装置包括位于换热器底部的超声波发生器113、固定于换热器内表面的换能器111与变幅杆112；其中变幅杆112与超声波换能器111利用中心螺杆连接，变幅杆112与室外换热器内表面采用胶接与螺栓连接相结合的方式，以保证连接的可靠性。

进一步的，在本实施例中每个超声波装置包括一个超声波发生器113、四个超声波换能器111和四个变幅杆112，即在换热器外壳16内总共设置了两个超声波发生器113，分别置于换热器的两侧底端，换热器的每一侧安置有四个超声波换能器111，均匀安置于室外换热器一侧表面的内测，每一个超声波换能器111都对应一个变幅杆112(即四个变幅杆)，用来调节振动的幅度和范围。自动控制器控制超声波发生器的工作频率，超声波发生器传递信号给换能器，换能器与变幅杆固连，通过四个超声波振动装置来实现室外换热器外表面的外凸曲面的超声波振动。当液滴接触到外凸曲面时会被超声波雾化，并向外飞溅，再利用室外换热器风扇的作用，实现液滴的驱离。实验证明，振幅达到17μm，液滴碰撞速度达到1.5m/s，液滴就几乎完全被驱离表面。

具体的空气源热泵防结霜其实现方法如下：

当热泵开始运行后，控制器获取温湿度传感器12传来的信号，判断室外传感器附近的温度T₁与湿度RH₁，是否达到了水蒸气凝结为液滴的条件，若是温度T₁处于此时的露点温度t₁以下，则控制器控制超声波发生器11开始工作，当附近温度超过露点温度，则超声波发生器停止工作。若温度T₁长期处于露点温度t₁以下，控制器则会控制超声波发生器周期性工作，在周期T内，超声波振动时间为t₂。超声波发生器工作时，超声波发生器会根据温控及湿度信号发出不同频率的超声波电信号传递给换能器，换能器驱动变幅杆以一定频率、一定振幅振动，并传递给室外换热器1的外凸曲面，液滴在超声波的作用下会雾化飞溅，从而抑制结霜。

最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气源热泵防结霜装置，其特征在于，包括温湿度传感器、超声波装置和外凸曲面，所述的温湿度传感器位于室外换热器外表面，所述的超声波装置位于室外换热器内部表面，多个外凸曲面位于室外换热器外壳表面；所述的温湿度传感器与空气源热泵的控制***相连，所述的控制***根据温湿度传感器采集的实时温度和湿度信息，控制所述的超声波装置工作。

2.如权利要求1所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的超声波装置包括两个，在室外换热器内侧两端各设有一个，每个超声波装置包括一个发生器、四个换能器和四个变幅杆，所述的发生器与四个换能器相连，每个换能器连接一个变幅杆，变幅杆用来调节振动的幅度和范围。

3.如权利要求2所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的变幅杆与超声波换能器利用中心螺杆连接。

4.如权利要求2所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的变幅杆与室外换热器内表面采用胶接与螺栓连接相结合的方式。

5.如权利要求1所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的外凸曲面位于室外换热器外壳的侧边缘。

6.如权利要求1所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的外凸曲面与换热器外壳一体成型。

7.如权利要求1所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的外凸曲面为波浪状。

8.如权利要求1所述的空气源热泵防结霜装置，其特征在于，所述的温湿度传感器粘贴在室外换热器外表面。

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