[发明专利]具有除霜制热不停机功能的空调器装置

说明书

本发明公开了一种具有除霜制热不停机功能的空调器装置，涉及空气调节设备领域，该空调器装置通过回收压缩机机壳较高温度的余热，同时回收室内换热器出口液体冷媒过冷余热，使得回收余热热量能够完全补偿化霜过程制冷剂液体蒸发吸热量。除霜过程房间内温度以及室内换热器出风温度无明显下降。除霜过程无电辅热，系统结构简单，制冷剂过冷余热采用水作为蓄热剂，材料实现零成本。压缩机机壳的高温余热回收和制冷剂液体低温余热回收能够适应较长时间，较频繁的除霜要求，使得机组能更好适应低温高湿环境。该除霜技术可通用于所有热泵型空调器以及空气源热泵热水器。其应用推广将极大提高热泵型空调器的热舒适性以及节能性能。

技术领域

本发明涉及空气调节设备领域，特别涉及一种具有除霜制热不停机功能的空调器装置。

背景技术

空气源热泵广泛应用于家用和商用冬季采暖的场合。热泵型空调器及热泵热水器取代小型燃煤锅炉在北方地区普及也是治理雾霾的重要手段之一。热泵型空调器在冬季低温高湿的环境下制热运行时，流经室外换热器的制冷剂汽化需要不断吸收空气介质中的热量，当室外环境温度较低时，导致蒸发温度降低，蒸发温度低于0℃时容易出现结霜，霜层的加厚会使得空调制热能力衰减，而无价值的耗能除霜又会造成房间温度的大幅下降，严重影响室内环境舒适度。结霜现象在低温高湿环境下尤其严重。热泵型空调冬季运行的最大问题也是结霜和除霜的问题，除霜过程不仅会造成房间温度的下降，同时，除霜过程也是无价值的耗能过程。因此，从舒适性和节能两方面综合考虑，热泵结霜和除霜问题急需改善和优化。热泵型房间空调器在冬季低温制热运行时，室外蒸发器翅片表面会结霜，随着霜层的加厚，蒸发温度降低，制热量下降。同时，霜层覆盖在翅片表面，引起翅片间隙变小，空气流通阻力下降，风机性能下降，进而进一步影响制热效率，严重情况下将会出现空调停机现象。

热泵型空调冬季低温制热的不停机除霜技术的市场需求越来越明显。不停机除霜技术可以使得空调器的除霜过程和制热过程同时进行，除霜过程房间内温度下降不大，室内换热器出风温度波动较小，给用户带来良好的的热舒适性体验。不停机除霜方法有许多种，但是现有的不停机除霜技术都在不同程度上存在一定的问题，汇总如下：

(1)使用电加热：优点是实施简单，缺点是能耗大，且具有安全隐患。该方法不能满足现在绿色产品的标准和要求。

(2)热气旁通：可分为单热气旁通和双热气旁通。单热气旁通的优点是结构简单，缺点是蒸发器出口为两相制冷剂，要求压缩机气液分离器体积足够大，防止液积。双热气旁通优点是能够减小蒸发器出口带液量，减小液积风险，但是同样存在压缩机排气不足以使得压缩机吸气达到过热的问题，成本较高。

(3)使用蓄热材料回收压缩机余热或者电热补偿用于除霜。该方法有点是能够利用压缩机机壳余热，有利于能效提升。缺点是蓄热材料的由于需要直接套在压缩机机壳上，安装空间有限，体积有限，蓄热能力有限，往往不能补偿除霜过程的制冷剂液体蒸发吸热量。通常采用电辅热来补偿，节能性降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有除霜制热不停机功能的空调器装置，是一种压缩机高温余热回收结合制冷剂过冷低温余热回收的不停机除霜技术。该技术通过回收压缩机机壳较高温度的余热，同时回收室内换热器出口液体冷媒过冷余热，使得回收余热热量能够完全补偿化霜过程制冷剂液体蒸发吸热量。除霜过程房间内温度以及室内换热器出风温度无明显下降。除霜过程无电辅热，系统结构简单，控制方法简单，制冷剂过冷余热根据需要可采用水作为蓄热剂，材料实现零成本。压缩机机壳的高温余热回收和制冷剂液体低温余热回收能够适应较长时间，较频繁的除霜要求，使得机组能够更好的适应低温高湿的制热运行环境。该除霜技术可通用于所有热泵型空调器以及空气源热泵热水器。其应用推广将极大提高热泵型空调器的热舒适性以及节能性能。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：