自清洗热泵系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020998027.5 (22)申请日 2020.06.03 (73)专利权人 北京金茂绿建科技有限公司 地址 100088 北京市西城区新街口外大街 28号A座220号 （德胜园区） (72)发明人 刘乾坤朱龙华张超王鹏 陶祥成李鹏飞 (74)专利代理机构 北京智桥联合知识产权代理 事务所(普通合伙) 11560 代理人 洪余节 (51)Int.Cl. F25B 13/00(2006.01) F25B 43/00(2006.01) F28G 9/00(2006.01) F。

2、28G 15/00(2006.01) F25B 41/06(2006.01) F25B 49/02(2006.01) F25B 30/06(2006.01) F25B 30/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种自清洗热泵系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种自清洗热泵系统， 其 包括压缩机、 压力传感器、 四通阀、 翅片换热器、 第一单向阀、 第二单向阀、 第三单向阀、 储液器、 干燥过滤器、 第四单向阀、 壳管换热器、 气液分离 器以及喷淋装置。 本实用新型所提供的自清洗热 泵系统， 实现了大型空气源热泵翅片换热器自动 清洗， 且可以根据系统运行参数， 自动判断是否 需要清洗。

3、， 保证系统能够始终高效的运行。 在环 温较高， 高压异常偏高时， 通过打开自清洗回路， 将低温水喷淋在翅片上， 实现冷凝压力的降低， 使系统可以在异常高温天气正常运行。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 212179272 U 2020.12.18 CN 212179272 U 1.一种自清洗热泵系统， 其特征在于， 包括： 四通阀， 其通过管路分别与压缩机、 翅片换热器、 壳管换热器、 气液分离器相连； 喷淋装置， 其设置在所述翅片换热器附近并通过管路与壳管换热器的进水管相连通， 用于向翅片换热器喷水； 第一单向阀、 第三单向阀， 二者通过管路相连； 第二单向阀、 第四单向阀， 。

4、二者通过管路相连； 储液器、 干燥过滤器， 二者通过管路相连； 所述储液器与所述第一单向阀和第三单向阀 之间的管路相连， 所述干燥过滤器与所述第二单向阀和第四单向阀之间的管路相连； 所述压缩机通过管路与所述气液分离器相连， 该压缩机与四通阀之间的管路上连接有 压力传感器， 所述第一单向阀和第二单向阀均通过管路与所述翅片换热器相连， 所述第三 单向阀和第四单向阀均通过管路与所述壳管换热器相连。 2.根据权利要求1所述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 还包括： 电子膨胀阀， 其一端通过管路与所述干燥过滤器相连， 另一端通过管路与所述第二单 向阀和第四单向阀之间的管路相连。 3.根据权利要求1或2所。

5、述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 所述喷淋装置包括至少一 根设置在所述翅片换热器附近并通过管路与壳管换热器之进水管相连通的喷淋管， 该喷淋 管上装有至少一个朝向所述翅片换热器喷水的喷头。 4.根据权利要求3所述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 所述喷淋管为多根， 每根喷淋 管上装有多个喷头。 5.根据权利要求4所述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 各个喷淋管通过一总管与壳管 换热器的进水管相连通。 6.根据权利要求5所述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 所述总管上装有电磁阀。 7.根据权利要求6所述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 所述总管上连接有一支管。 8.根据权利要求7所述的自清洗热泵。

6、系统， 其特征在于， 所述支管上装有排水角阀。 9.根据权利要求4所述的自清洗热泵系统， 其特征在于， 各个喷淋管通过固定卡与翅片 换热器上钣金固定。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212179272 U 2 一种自清洗热泵系统 技术领域 0001 本实用新型涉及空气源热泵技术领域， 尤其涉及一种自清洗热泵系统。 背景技术 0002 空气源热泵系统一般安置在楼顶或开阔的露天地带， 长期运行期间， 翅片换热器 容易被尘土、 毛屑、 漂浮物等污染物堵塞。 堆积在翅片上的脏污， 阻碍了翅片与空气的接触， 从而造成翅片换热器换热能力下降， 使热泵系统的整体性能下降。 且脏堵还容易造成热泵 系统冷凝。

7、压力升高， 导致压缩机频繁高压保护， 严重缩短压缩机使用寿命。 0003 对于大型空气源热泵系统， 现有技术中， 针对翅片换热器脏堵问题， 暂未有具体的 解决方案， 一般还是需要通过人工定期对热泵系统翅片进行清洗来避免换热器冷凝效果下 降， 从而保障系统的性能， 但是这种方式非常耗费人力物力。 0004 对于家用空调， 现有室外机冷凝器自清洗技术中， 通常在换热器上方设置喷淋管 道以及与喷淋管道连接的水箱， 在对换热器进行清洗时， 通过水泵将水箱中的水送入喷淋 管道， 并通过喷淋管道将水喷洒在换热器。 由于需要单独设置蓄水箱， 并且需要专用的清洗 循环泵， 系统复杂， 且系统主要根据水箱水位来。

8、判断是否进行清洗， 并不是依据系统本身运 行参数来判断系统是否需要清洗， 可能会造成频繁清洗的现象， 浪费能源。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的是提供一种自清洗热泵系统， 可实现大型空气源热泵翅片换热 器自清洗功能， 解决了人工清洗费时费力的问题。 0006 同时自清洗热泵系统可以根据系统运行参数， 自动判断是否需要清洗， 从而避免 了人工清洗不及时给系统带来的损害， 保证了系统能够始终高效的运行。 0007 在环温较高， 高压异常偏高时， 通过打开自清洗回路， 将低温水喷淋在翅片上， 实 现冷凝压力的降低， 使系统可以在异常高温天气正常运行。 0008 为了实现上述目的， 本实用新。

9、型提供如下技术方案： 0009 一种自清洗热泵系统， 其包括： 0010 四通阀， 其通过管路分别与压缩机、 翅片换热器、 壳管换热器、 气液分离器相连； 0011 喷淋装置， 其设置在所述翅片换热器附近并通过管路与壳管换热器的进水管相连 通， 用于向翅片换热器喷水； 0012 第一单向阀、 第三单向阀， 二者通过管路相连； 0013 第二单向阀、 第四单向阀， 二者通过管路相连； 0014 储液器、 干燥过滤器， 二者通过管路相连； 所述储液器与所述第一单向阀和第三单 向阀之间的管路相连， 所述干燥过滤器与所述第二单向阀和第四单向阀之间的管路相连； 0015 所述压缩机通过管路与所述气液分离。

10、器相连， 该压缩机与四通阀之间的管路上连 接有压力传感器， 所述第一单向阀和第二单向阀均通过管路与所述翅片换热器相连， 所述 第三单向阀和第四单向阀均通过管路与所述壳管换热器相连。 说明书 1/5 页 3 CN 212179272 U 3 0016 进一步的， 所述的自清洗热泵系统还包括： 0017 电子膨胀阀， 其一端通过管路与所述干燥过滤器相连， 另一端通过管路与所述第 二单向阀和第四单向阀之间的管路相连。 0018 进一步的， 所述喷淋装置包括至少一根设置在所述翅片换热器附近并通过管路与 壳管换热器的进水管相连通的喷淋管， 该喷淋管上装有至少一个朝向所述翅片换热器喷水 的喷头。 0019。

11、 进一步的， 所述喷淋管为多根， 每根喷淋管上装有多个喷头。 0020 进一步的， 各个喷淋管通过一总管与壳管换热器的进水管相连通。 0021 进一步的， 所述总管上装有电磁阀。 0022 进一步的， 所述总管上连接有一支管。 0023 进一步的， 支管上装有排水角阀。 0024 进一步的， 各个喷淋管通过固定卡与翅片换热器上钣金固定。 0025 本实用新型所提供的自清洗热泵系统， 其有益效果如下： 0026 1、 实现大型空气源热泵翅片换热器自动清洗， 且可以根据系统运行参数， 自动判 断是否需要清洗， 保证系统能够始终高效的运行。 0027 2、 在环温较高， 高压异常偏高时， 通过打开自。

12、清洗回路， 将低温水喷淋在翅片上， 实现冷凝压力的降低， 使系统可以在异常高温天气正常运行。 附图说明 0028 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载 的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0029 图1为本实用新型实施例提供的自清洗热泵系统的原理图； 0030 图2为本实用新型实施例提供的自清洗热泵系统的局部图； 0031 图3为本实用新型实施例提供的自清洗热泵系统的结构示意图。 0032 附图标记说明： 0033 1、 压缩机；。

13、 2、 压力传感器； 3、 四通阀； 4、 风机； 5、 翅片换热器； 6、 喷头； 7、 固定卡； 8、 第一单向阀； 9、 第二单向阀； 10、 第三单向阀； 11、 储液器； 12、 干燥过滤器； 13、 电子膨胀阀； 14、 第四单向阀； 15、 壳管换热器； 16、 电磁阀； 17、 排水角阀； 18、 气液分离器。 具体实施方式 0034 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案， 下面将结合附图对 本实用新型作进一步的详细介绍。 0035 参见图1图3所示， 一种自清洗热泵系统， 其包括： 0036 四通阀3， 其通过管路分别与压缩机1、 翅片换热器5、 壳管换热器1。

14、5、 气液分离器18 相连； 0037 喷淋装置， 其设置在所述翅片换热器5附近并通过管路与壳管换热器15的进水管 相连通， 用于向翅片换热器5喷水； 0038 第一单向阀8、 第三单向阀10， 二者通过管路相连； 说明书 2/5 页 4 CN 212179272 U 4 0039 第二单向阀9、 第四单向阀14， 二者通过管路相连； 0040 储液器11、 干燥过滤器12， 二者通过管路相连； 所述储液器11与所述第一单向阀8 和第三单向阀10之间的管路相连， 所述干燥过滤器12与所述第二单向阀9和第四单向阀14 之间的管路相连。 0041 改进的， 所述自清洗热泵系统还包括风机4和电子膨胀。

15、阀13。 风机4设置在所述翅 片换热器5的上方， 用于对翅片换热器5进行风冷散热。 电子膨胀阀13的一端通过管路与所 述干燥过滤器12相连， 另一端通过管路与所述第二单向阀9和第四单向阀14之间的管路相 连。 0042 所述压缩机1通过管路与所述气液分离器18相连， 该压缩机1与四通阀3之间的管 路上连接有压力传感器2， 所述第一单向阀8和第二单向阀9均通过管路与所述翅片换热器5 相连， 所述第三单向阀10和第四单向阀14均通过管路与所述壳管换热器15相连。 0043 所述喷淋装置包括至少一根设置在所述翅片换热器5附近并通过管路与壳管换热 器15的进水管相连通的喷淋管， 该喷淋管上装有至少一个。

16、朝向所述翅片换热器5喷水的喷 头6。 0044 在本实施例中， 所述喷淋管为多根， 每根喷淋管上装有多个喷头6。 如图1至图3所 示， 各个喷淋管通过一总管与壳管换热器15的进水管相连通。 所述总管上装有电磁阀16， 该 总管上还连接有一用于排水的支管， 该支管上装有排水角阀17。 各个喷淋管通过固定卡7与 翅片换热器5上钣金固定。 0045 具体的， 上述自清洗热泵系统， 其包括压缩机1、 压力传感器2、 四通阀3、 风机4、 翅 片换热器5、 喷头6、 固定卡7、 第一单向阀8、 第二单向阀9、 第三单向阀10、 储液器11、 干燥过 滤器12、 电子膨胀阀13、 第四单向阀14、 壳管换。

17、热器15、 电磁阀16、 排水角阀17、 气液分离器 18。 0046 其中， 四通阀3通过管路分别与压缩机1、 翅片换热器5、 壳管换热器15、 气液分离器 18相连。 喷淋装置设置在所述翅片换热器5附近并通过管路与壳管换热器15的进水管相连 通， 用于向翅片换热器5喷水。 风机4优选为轴流风机， 其设置在所述翅片换热器5的上方， 用 于对翅片换热器5进行风冷散热。 0047 第一单向阀8、 第三单向阀10通过管路相连。 第二单向阀9、 第四单向阀14通过管路 相连。 储液器11、 干燥过滤器12通过管路相连。 所述储液器11与所述第一单向阀8和第三单 向阀10之间的管路相连， 所述干燥过滤。

18、器12与所述第二单向阀9和第四单向阀14之间的管 路相连。 电子膨胀阀13的一端通过管路与所述干燥过滤器12相连， 另一端通过管路与所述 第二单向阀9和第四单向阀14之间的管路相连。 0048 所述压缩机1通过管路与所述气液分离器18相连， 该压缩机1与四通阀3之间的管 路上连接有压力传感器2， 所述第一单向阀8和第二单向阀9均通过管路与所述翅片换热器5 相连， 所述第三单向阀10和第四单向阀14均通过管路与所述壳管换热器15相连。 0049 在本实施例中， 所述喷淋装置包括多根设置在所述翅片换热器5附近并通过管路 与壳管换热器15之进水管相连通的喷淋管， 各个喷淋管的可与翅片换热器5上的钣金。

19、固定。 每根喷淋管上装有多个朝向所述翅片换热器5喷水的喷头6。 0050 如图1至图3所示， 各个喷淋管通过一总管与壳管换热器15的进水管(图1中的进水 端)相连通。 所述总管上装有电磁阀16， 该总管上还连接有一用于排水的支管， 该支管上装 说明书 3/5 页 5 CN 212179272 U 5 有排水角阀17。 各个喷淋管通过固定卡7与翅片换热器5上钣金固定。 0051 所述压缩机1、 压力传感器2、 四通阀3、 翅片换热器5、 第一单向阀8、 第二单向阀9、 第三单向阀10、 储液器11、 干燥过滤器12、 电子膨胀阀13、 第四单向阀14、 壳管换热器15、 气 液分离器18构成了空。

20、气源热泵系统。 0052 所述喷淋管、 喷头6、 总管、 电磁阀16、 排水角阀17构成了向翅片换热器5喷水的喷 淋装置。 0053 本实施例中的自清洗热泵系统， 其自清洗控制方法如下： 0054 通过环境温度传感器采集环境温度Ta， 通过压力传感器采集换算的绝对压力P， 通 过控制器对采集的参数判断， 依据下述控制方法对自清洗系统进行控制， 实现自清洗功能。 0055 根据公式， Tca2/(lnP-a1)-a3， 计算绝对压力P对应的冷凝温度Tc； a1、 a2、 a3为上 述计算公式参数， 不同制冷剂， 参数不同。 0056 根据环温Ta和冷凝温度Tc之间的差值， 来确定系统是否需要清洗。

21、： 0057 a、 当Ta40时 0058 当Tc-TaT1(预设温差)， 计时器开始计时， 当持续时间tts1(预设时间)时， 通 过控制模块， 控制电磁阀16打开， 水通过喷头6喷到翅片换热器5的翅片上， 对翅片进行清 洗。 0059 b、 当35Ta40时 0060 当Tc-TaT2(预设温差)， 计时器开始计时， 当持续时间tts2(预设时间)时， 通 过控制模块， 控制电磁阀16打开， 水通过喷头6喷到翅片换热器5的翅片上， 对翅片进行清 洗。 0061 c、 当25Ta30时 0062 当Tc-TaT3(预设温差)， 计时器开始计时， 当持续时间tts3(预设时间)时， 通 过控制。

22、模块， 控制电磁阀16打开， 水通过喷头6喷到翅片换热器5的翅片上， 对翅片进行清 洗。 0063 d、 当Ta25时 0064 当Tc-TaT4(预设温差)， 计时器开始计时， 当持续时间tts4(预设时间)时， 通 过控制模块， 控制电磁阀16打开， 水通过喷头6喷到翅片换热器5的翅片上， 对翅片进行清 洗。 0065 注： 计时器计时过程中， 若Tc-Ta之差不满足计时条件时， 计时器清零， 待满足条件 后重新开始计时。 0066 当机组满足上述条件， 进入清洗功能后， 计时器先清零然后重新开始计时， 记录自 清洗时间； 自清洗结束后， 计时器再次清零， 重新根据上述条件判断， 满足条件。

23、后开始计时。 0067 当满足以下条件时， 通过控制器关闭电磁阀16， 系统退出自清洗功能： 0068 、 自清洗最长设定时间ts5到； 0069 、 机组冷凝温度Tc-TaT5时， 计时器开始计时， 当持续时间tts6时， 机组退出 清洗功能； 0070 上述T1、 T2、 T3、 T4、 T5分别为不同的预设温差值， ts1、 ts2、 ts3、 ts4、 ts5、 ts6 分别为不同的预设时间； 0071 该清洗系统还可有一项辅助作用， 即在夏季某些超高环温时间段， 系统运行存在 说明书 4/5 页 6 CN 212179272 U 6 报高压的风险， 在此高温时间段， 可开启自清洗系统。

24、， 将温度较低的水喷淋在翅片换热器5 表面上， 降低系统高压， 使系统在高环温下能够安全运行。 0072 当TaTmax时， 通过如下方法控制自清洗装置： 0073 当PP1， 计时器开始计时， 当持续时间tts7时， 通过控制模块， 控制电磁阀打开， 水通过喷头喷到翅片换热器的翅片上， 对翅片进行降温， 使系统冷凝压力降下来； 0074 当PP2， 计时器开始计时， 当持续时间tts8时， 通过控制模块， 控制电磁阀关闭； 0075 P2PP1时， 控制模块判断前一时刻电磁阀状态， 并维持该状态； 0076 上述Tmax为预设最高环境温度， P为通过压力传感器采集换算的绝对压力， P1为预 。

25、设压力上限， P2为预设压力下限， ts7、 ts8分别为不同的预设时间； 0077 当系统开启制热模式时， 关闭自清洗功能， 默认系统靠自身除霜即可完成翅片清 洗； 0078 当系统开启制热模式， 手动打开自清洗管道上的排水角阀17， 放空自清洗管道中 的水， 防止管道冻裂。 0079 本实施例所提供的自清洗热泵系统及其自清洗控制方法， 其有益效果如下： 0080 1、 实现大型空气源热泵翅片换热器自动清洗， 且可以根据系统运行参数， 自动判 断是否需要清洗， 保证系统能够始终高效的运行。 0081 2、 在环温较高， 高压异常偏高时， 通过打开自清洗回路， 将低温水喷淋在翅片上， 实现冷凝压力的降低， 使系统可以在异常高温天气正常运行。 0082 以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例， 毋庸置疑， 对于 本领域的普通技术人员， 在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下， 可以用各种不同的 方式对所描述的实施例进行修正。 因此， 上述附图和描述在本质上是说明性的， 不应理解为 对本实用新型权利要求保护范围的限制。 说明书 5/5 页 7 CN 212179272 U 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 212179272 U 8 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 212179272 U 9 。