空調系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種空調系統(tǒng)，壓縮機、四通閥、室外換熱器、第一節(jié)流元件、室內換熱器和第一換熱器依次連接形成制冷回路；第一換熱器包括兩條獨立的流路，分別為第一流路和第二流路，第一換熱器的第一端口與第二端口之間形成第一流路，第三端口與第四端口之間形成第二流路；四通閥包括第一閥口至第四閥口，第一閥口連通第二端口，第二閥口連通室外換熱器，第三閥口連通壓縮機的排氣端，第四閥口連通室內換熱器；第一流路串聯在第一閥口與壓縮機的吸氣端之間，第二流路串聯在室外換熱器與第一節(jié)流元件之間，或者第二流路串聯第二節(jié)流元件后與室外換熱器并聯。在化霜時通過第一換熱器替代室內換熱器完成整個熱力循環(huán)，使熱泵式空調系統(tǒng)快速除霜。
【專利說明】空調系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及制冷領域，尤其涉及一種可實現連續(xù)制熱的空調系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在連續(xù)制熱循環(huán)方式下，現有的空調系統(tǒng)往往通過蓄熱材料的吸收熱量和放出熱量達到連續(xù)制熱的目的，但采用蓄熱的形式來達到連續(xù)化霜存在如下的可能隱患:1)蓄熱材料蓄熱量不足，導致連續(xù)制熱化霜過程中缺熱，導致壓縮機的回氣帶液而磨損壓縮機；2)經過對同類型機型試驗測定，蓄熱化霜方式的出風溫度效果不理想，在化霜周期的這段時間里，有一半時間出風溫度與進風溫度相差不大，沒有熱量吹出，化霜期間制熱效果差；3)蓄熱形式要求重新設計蓄熱裝置，對外機結構調整大，另外蓄熱材料選型和蓄熱槽結構設計復雜，有泄露、長期變質等隱患存在。
實用新型內容
[0003]鑒于現有技術的現狀，本實用新型的目的在于提供一種空調系統(tǒng)，使熱泵式空調機可快速實現對室外換熱器上霜層進行除霜。為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0004]一種空調系統(tǒng)，包括室外機和室內機，所述室外機包括壓縮機、四通閥、室外換熱器和第一節(jié)流元件，所述室內機包括室內換熱器；
[0005]所述空調系統(tǒng)還包括第一換熱器，所述第一換熱器包括兩條獨立的流路，分別為第一流路和第二流路，所述第一換熱器的第一端口與第二端口之間形成所述第一流路，所述第一換熱器的第三端口與第四端口之間形成所述第二流路；
[0006]所述壓縮機、四通閥、室外換熱器、第一節(jié)流元件、室內換熱器和第一換熱器依次連接形成制冷回路；
[0007]所述四通閥包括第一閥口至第四閥口，所述第一閥口連通所述第二端口，所述第二閥口連通所述室外換熱器，所述第三閥口連通所述壓縮機的排氣端，所述第四閥口連通所述室內換熱器；
[0008]所述第一流路串聯在所述第一閥口與所述壓縮機的吸氣端之間，所述第二流路串聯在所述室外換熱器與所述第一節(jié)流元件之間，或者所述第二流路串聯第二節(jié)流元件后與所述室外換熱器并聯。
[0009]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)還包括第一電磁閥和第二電磁閥；
[0010]所述第二電磁閥串聯在所述第一節(jié)流元件與所述室內換熱器之間；
[0011]所述第一電磁閥的一端連通所述第二端口，另一端連通所述第一節(jié)流元件和所述第二電磁閥相應的公共端。
[0012]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)還包括第一單向閥和第二單向閥；
[0013]所述第一單向閥串聯在所述第四端口與所述第一節(jié)流元件之間，所述第二單向閥串聯在所述第二端口與所述第一閥口之間。[0014]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)還包括第三單向閥；
[0015]當所述第二流路串聯在所述室外換熱器與所述第一節(jié)流元件之間時，所述第二流路串聯所述第一單向閥后與所述第三單向閥并聯。
[0016]較優(yōu)地，所述第一換熱器為板式換熱器或套管式換熱器。
[0017]較優(yōu)地，所述室內換熱器上還設置有電加熱管或者輻射板。
[0018]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)還包括兩個以上截止閥；
[0019]所述室內機與所述室外機之間串聯有所述截止閥。
[0020]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)具有第一制熱模式，其中在所述空調系統(tǒng)處于第一制熱模式下，所述第一閥口與第二閥口、所述第三閥口與第四閥口分別導通，所述第二電磁閥和第一節(jié)流元件工作，且所述第一電磁閥關閉。
[0021]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)具有第二制熱模式，其中在所述空調系統(tǒng)處于第二制熱模式下，所述第一閥口與第四閥口、所述第二閥口與第三閥口分別導通，所述第一電磁閥和第一節(jié)流元件工作，且所述第二電磁閥關閉。
[0022]較優(yōu)地，所述空調系統(tǒng)具有制冷模式，其中在所述空調系統(tǒng)處于制冷模式下，所述第一閥口與第四閥口、所述第二閥口與第三閥口分別導通，所述第二電磁閥和第一節(jié)流元件工作，且所述第一電磁閥關閉。
[0023]本實用新型的有益效果是:
[0024]本實用新型的空調系統(tǒng)，結構設計簡單，可使用成型產品組成第一換熱器，在化霜時通過第一換熱器替代室內換熱器完成整個熱力循環(huán)，使熱泵式空調系統(tǒng)快速實現對室外換熱器上霜層進行除霜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的空調系統(tǒng)一實施例在制冷模式運行時的冷媒走向圖；
[0026]圖2為圖1所示空調系統(tǒng)在第一制熱模式運行時的冷媒走向圖；
[0027]圖3為圖1所示空調系統(tǒng)在第二制熱模式運行時的冷媒走向圖；
[0028]圖4為本實用新型的空調系統(tǒng)另一實施例的不意圖；
[0029]圖5為圖4所示空調系統(tǒng)在制冷模式運行時的冷媒走向圖；
[0030]圖6為圖4所示空調系統(tǒng)在第一制熱模式運行時的冷媒走向圖；
[0031]圖7為圖4所示空調系統(tǒng)在第二制熱模式運行時的冷媒走向圖；
[0032]其中，
[0033]01壓縮機；10室內換熱器；15四通閥；20室外換熱器；
[0034]25第一節(jié)流元件；29第二節(jié)流元件；30第一換熱器；
[0035]32汽液分離器；34第一電磁閥；35第二電磁閥；36福射板；
[0036]38第三單向閥；39第一單向閥；40第二單向閥；70室內風葉；
[0037]80截止閥；100室外機；200室內機。
【具體實施方式】
[0038]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本實用新型的空調系統(tǒng)進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0039]參照圖1至圖7，本實用新型的空調系統(tǒng)一實施例包括室外機100和室內機200，室外機100包括壓縮機01、四通閥15、室外換熱器20和第一節(jié)流元件25，室內機200包括室內換熱器10，空調系統(tǒng)還包括第一換熱器30,第一換熱器30可設置在室外機100上,第一換熱器30為板式換熱器或套管式換熱器。
[0040]第一換熱器30包括兩條獨立的流路，分別為第一流路和第二流路，第一換熱器30的第一端口與第二端口之間形成所述第一流路，第一換熱器30的第三端口與第四端口之間形成所述第二流路；在圖1至圖7中，第一換熱器30左上角的端口為第三端口，左下角的端口為第一端口，第一換熱器30右上角的端口為第四端口，右下角的端口為第二端口。
[0041]壓縮機01、四通閥15、室外換熱器20、第一節(jié)流元件25、室內換熱器10和第一換熱器30依次連接形成制冷回路。
[0042]四通閥15包括第一閥口至第四閥口(A1，B1，C1，D1)，第一閥口 Al連通第一換熱器30的第二端口，第二閥口 BI連通室外換熱器20，第三閥口 Cl連通壓縮機01的排氣端，第四閥口 Dl連通室內換熱器10，第一換熱器30的第一流路串聯在第一閥口 Al與壓縮機01的吸氣端之間，第一換熱器30的第二流路串聯在室外換熱器20與第一節(jié)流元件25之間，如圖1至圖3所示；或者第一換熱器30的第二流路串聯第二節(jié)流元件29后與室外換熱器20并聯，如圖4至圖7所示。優(yōu)選地，第一節(jié)流元件25為電子膨脹閥或毛細管，第二節(jié)流元件29為毛細管或電子膨脹閥。
[0043]較優(yōu)地，作為一種可實施方式，空調系統(tǒng)還包括第一電磁閥34和第二電磁閥35,第二電磁閥35串聯在第一節(jié)流兀件25與室內換熱器10之間,第一電磁閥34的一端連通第一換熱器30的第二端口，另一端連通第一節(jié)流元件25和第二電磁閥35相應的公共端，圖中的A點即為第一節(jié)流元件25和第二電磁閥35相應的公共端。
[0044]優(yōu)選地，空調系統(tǒng)還包括第一單向閥39和第二單向閥40，第一單向閥39串聯在第一換熱器30的第四端口與第一節(jié)流元件25之間，第二單向閥40串聯在第一換熱器30的第二端口與四通閥15的第一閥口 Al之間。當所述第二流路串聯在室外換熱器20與第一節(jié)流元件25之間時，空調系統(tǒng)還包括第三單向閥38，所述第二流路串聯第一單向閥39后與第二單向閥38并聯。
[0045]較優(yōu)地，作為一種可實施方式，室內換熱器10上還設置有輻射板36，輻射板36也可由電加熱管替代?？照{系統(tǒng)還包括兩個以上截止閥80，室內機200與室外機100之間串聯有截止閥80。室內機200與室外機100的循環(huán)管路上設置截止閥80，當空調系統(tǒng)出現故障時，可通過截止閥80截止，無需將系統(tǒng)內的冷媒放掉即可維修，方便操作。
[0046]空調系統(tǒng)具有第一制熱模式，其中在空調系統(tǒng)處于第一制熱模式(正常制熱)下，四通閥15通電，四通閥15的第一閥口 Al與第二閥口 B1、第三閥口 Cl與第四閥口 Dl分別導通，第二電磁閥35和第一節(jié)流兀件25工作,且第一電磁閥34關閉。第一制熱模式(正常制熱)循環(huán)原理圖如圖2和圖6所示，箭頭為冷媒流動方向。
[0047]在圖2中，從壓縮機01排出的冷媒經四通閥15的第三閥口 Cl進入四通閥15，從四通閥15的第四閥口 D4流出后進入室內換熱器10，冷媒在室內換熱器10中進行冷凝放熱，把壓縮機01帶來的熱量傳遞給了室內空氣，室內溫度得到提升，冷媒在室內換熱器10中被冷凝后，依次經過第二電磁閥35、第一節(jié)流元件25和第三單向閥38到達室外換熱器20，在室外換熱器20中進行蒸發(fā)吸收熱量，在室外換熱器20蒸發(fā)吸熱后的冷媒經四通閥15的第二閥口 BI進入四通閥15，然后從四通閥15的第一閥口 Al進入第一換熱器30的第一流路，在第一流路換熱后流至壓縮機01的吸氣端。
[0048]在圖6中，從壓縮機01排出的冷媒經四通閥15的第三閥口 Cl進入四通閥15，從四通閥15的第四閥口 D4流出后進入室內換熱器10，冷媒在室內換熱器10中進行冷凝放熱，把壓縮機01帶來的熱量傳遞給了室內空氣，室內溫度得到提升，冷媒在室內換熱器10中被冷凝后，依次經過第二電磁閥35和第一節(jié)流元件25到達室外換熱器20，在室外換熱器20中進行蒸發(fā)吸收熱量，在室外換熱器20蒸發(fā)吸熱后的冷媒經四通閥15的第二閥口 BI進入四通閥15，然后從四通閥15的第一閥口 Al進入第一換熱器30的第一流路，在第一流路換熱后流至壓縮機01的吸氣端。
[0049]在第一制熱模式下，由于在室外換熱器20中的蒸發(fā)溫度很低，當低于環(huán)境溫度的凍結溫度時，大氣中的水分會在室外換熱器20的表面凝結成霜層，霜層會由于制熱的持續(xù)進行而厚度逐漸增加，進而室外換熱器20的換熱量大大減弱，為了改善這種效果，就有必要進行化霜動作。當室外機100的感溫包檢測達到化霜條件時，空調系統(tǒng)進入第二制熱模式(化霜模式)進行化霜。
[0050]空調系統(tǒng)處于第二制熱模式(化霜模式)下，四通閥15斷電，四通閥15的第一閥口Al與第四閥口 Dl、第二閥口 BI與第三閥口 Cl分別導通，第一電磁閥34和第一節(jié)流元件25工作，且第二電磁閥35關閉，第二制熱模式的循環(huán)原理圖如圖3和圖7所示，箭頭為冷媒流動方向。
[0051]在圖3中，壓縮機01排出的冷媒經四通閥15的第三閥口 Cl進入四通閥15，從四通閥15的第二閥口 BI流出后到達室外換熱器20，冷媒在室外換熱器20中進行冷凝放熱，使得室外換熱器20表面的霜層融化，冷媒在室外換熱器20中冷凝放熱后進入第一換熱器30的第二流路中進一步冷凝降溫，之后依次經過第一單向閥39、到達第一節(jié)流元件25，冷媒被節(jié)流減壓后，冷媒的壓力進一步降低，所對應的飽和溫度(蒸發(fā)溫度)也相應進一步降低，經第一電磁閥34后進入第一換熱器30的第一流路，達到第一流路的冷媒與在第二流路中的冷媒存在溫差，此時可實現熱量的交換。第一流路中冷媒蒸發(fā)吸熱后回到壓縮機01的吸氣端，如此循環(huán)。
[0052]在圖7中，壓縮機01排出的冷媒經四通閥15的第三閥口 Cl進入四通閥15，從四通閥15的第二閥口 BI流出后分為兩路，一路到達室外換熱器20，另一路經第二節(jié)流元件29節(jié)流后進入第一換熱器30的第二流路，到達室外換熱器20的冷媒在室外換熱器20中進行冷凝放熱，使得室外換熱器20表面的霜層融化；經第二節(jié)流元件29節(jié)流降壓后的冷媒進入第一換熱器30的第二流路；上述兩部分冷媒在進入第一節(jié)流元件25前匯合，經第一節(jié)流元件25節(jié)流降壓后的冷媒經過第一電磁閥34進入第一換熱器30的第一流路，經過節(jié)流降壓后較低溫度的冷媒與第二流路的高溫冷媒在第一換熱器30中進行換熱，較低溫度冷媒被加熱成飽和冷媒，最后流回壓縮機01的吸氣端。
[0053]在室內側，由于第二電磁閥35處于關閉狀態(tài)，所以整個室內換熱器10處于一種封閉的狀態(tài)，經過第一節(jié)流元件25節(jié)流降壓后蒸發(fā)的低溫冷媒不會流到室內換熱器10，這樣也就不會降低室內側的溫度，不會給用戶帶來不舒適感。另外，室內換熱器10雖沒有過冷冷媒經過，但是也不會有熱量供給到房間，所以為了增加室內熱量，可以在室內換熱器10上搭配上蓄熱的輻射板36和電加熱管。當室外換熱器20在化霜時，第二電磁閥35關閉后，可以通過輻射板36收集的熱量進行緩慢的放熱過程，或者通過電加熱把電能轉換成熱能的形式，通過室內風葉70的作用，給房間連續(xù)供熱。
[0054]空調系統(tǒng)在制冷模式下，四通閥15斷電，四通閥15的第一閥口 Al與第四閥口 D1、第二閥口 BI與第三閥口 Cl分別導通，第二電磁閥35和第一節(jié)流元件25工作，且第一電磁閥34關閉。制冷模式循環(huán)原理圖如圖1和圖5所示，箭頭方向為冷媒流動方向。
[0055]圖1中，壓縮機01排出的冷媒經四通閥15的第三閥口 Cl進入四通閥15，從四通閥15的第二閥口 BI流出后到達室外換熱器20，冷媒在室外換熱器20中進行冷凝放熱，冷媒在室外換熱器20中冷凝放熱后進入第一換熱器30的第二流路，在第一換熱器30中進行過冷處理后，過冷狀態(tài)的冷媒進入第一節(jié)流元件25，經第一節(jié)流元件25節(jié)流降壓后進入室內換熱器10中進行蒸發(fā)吸熱，降低室內溫度，冷媒在室內換熱器10中換熱后經四通閥15的第四閥口 Dl進入四通閥15，之后從四通閥15的第一閥口 Al流出后進入第一換熱器30的第一流路，第一流路的低溫冷媒與第二流路的較高溫度的冷媒進行熱量交換，較低壓力下的冷媒在受熱情況下再次提高了蒸發(fā)過熱度(于此同時增加了第二流路中冷媒的冷凝過冷度)，冷媒從第一流路流出后到達氣液分離器32，汽液分離器32對液態(tài)冷媒進行分離，使得較高干度的氣態(tài)冷媒被吸入壓縮機01，進一步保證了壓縮機01不存在吸氣帶液的情況。
[0056]圖5中，壓縮機01排出的冷媒經四通閥15的第三閥口 Cl進入四通閥15，從四通閥15的第二閥口 BI流出后分兩路，一路到達室外換熱器20，冷媒在室外換熱器20中進行冷凝放熱；另一路經第二節(jié)流元件29節(jié)流后進入第一換熱器30的第二流路；兩部分冷媒在進入第一節(jié)流元件25前匯合，經第一節(jié)流元件25節(jié)流降壓后的冷媒經過第二電磁閥35進入室內換熱器10，在室內換熱器10中蒸發(fā)吸熱，降低室內溫度，冷媒在室內換熱器10中換熱后經四通閥15的第四閥口 Dl進入四通閥15，之后從四通閥15的第一閥口 Al流出后進入第一換熱器30的第一流路，第一流路的低溫冷媒與第二流路的較高溫度的冷媒進行熱量交換，較低壓力下的冷媒在受熱情況下再次提高了蒸發(fā)過熱度(于此同時增加了第二流路中冷媒的冷凝過冷度)，第一流路流出的冷媒到達氣液分離器32，汽液分離器32對液態(tài)冷媒進行分離，使得較高干度的氣態(tài)冷媒被吸入壓縮機01，進一步保證了壓縮機01不存在吸氣帶液的情況。
[0057]上述實施中的循環(huán)原理圖，通過第一換熱器30的特殊結構的引入，不僅能滿足連續(xù)制熱的需求，而且能滿足在正常制冷和正常制熱運行下，增大了過冷度和過熱度、提高了整機系統(tǒng)的換熱效率。
[0058]上述各實施例的空調系統(tǒng)，結構設計簡單，可使用成型產品組成第二蒸發(fā)器，在化霜時通過第一換熱器替代室內換熱器完整整個熱力循環(huán)，使熱泵式空調系統(tǒng)可快速實現對室外換熱器上霜層進行除霜。在室內換熱器上增加輻射板或電熱管后，在化霜過程中，室內機風量可以隨意設置，無需強制設置為低風擋，室內機供熱量相比現有技術有大大提升。熱泵式空調系統(tǒng)在運行制熱時實現連續(xù)制熱，使用戶在使用制熱模式時，不會產生間斷式的制熱模式和溫差變化，使用戶感覺舒適。
[0059]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種空調系統(tǒng)，包括室外機和室內機，所述室外機包括壓縮機、四通閥、室外換熱器和第一節(jié)流元件，所述室內機包括室內換熱器，其特征在于: 所述空調系統(tǒng)還包括第一換熱器，所述第一換熱器包括兩條獨立的流路，分別為第一流路和第二流路，所述第一換熱器的第一端口與第二端口之間形成所述第一流路，所述第一換熱器的第三端口與第四端口之間形成所述第二流路； 所述壓縮機、四通閥、室外換熱器、第一節(jié)流元件、室內換熱器和第一換熱器依次連接形成制冷回路； 所述四通閥包括第一閥口至第四閥口，所述第一閥口連通所述第二端口，所述第二閥口連通所述室外換熱器，所述第三閥口連通所述壓縮機的排氣端，所述第四閥口連通所述室內換熱器； 所述第一流路串聯在所述第一閥口與所述壓縮機的吸氣端之間，所述第二流路串聯在所述室外換熱器與所述第一節(jié)流元件之間，或者所述第二流路串聯第二節(jié)流元件后與所述室外換熱器并聯。
2.根據權利要求1所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 還包括第一電磁閥和第二電磁閥； 所述第二電磁閥串聯在所述第一節(jié)流元件與所述室內換熱器之間； 所述第一電磁閥的一端連通所述第二端口，另一端連通所述第一節(jié)流元件和所述第二電磁閥相應的公共端。
3.根據權利要求2所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 還包括第一單向閥和第二單向閥； 所述第一單向閥串聯在所述第四端口與所述第一節(jié)流元件之間，所述第二單向閥串聯在所述第二端口與所述第一閥口之間。
4.根據權利要求3所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 還包括第三單向閥； 當所述第二流路串聯在所述室外換熱器與所述第一節(jié)流元件之間時，所述第二流路串聯所述第一單向閥后與所述第三單向閥并聯。
5.根據權利要求1-4任一項所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一換熱器為板式換熱器或套管式換熱器。
6.根據權利要求5所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 所述室內換熱器上還設置有電加熱管或者輻射板。
7.根據權利要求1-4任一項所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 還包括兩個以上截止閥； 所述室內機與所述室外機之間串聯有所述截止閥。
8.根據權利要求2或3或4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 所述空調系統(tǒng)具有第一制熱模式，其中在所述空調系統(tǒng)處于第一制熱模式下，所述第一閥口與第二閥口、所述第三閥口與第四閥口分別導通，所述第二電磁閥和第一節(jié)流元件工作，且所述第一電磁閥關閉。
9.根據權利要求2或3或4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 所述空調系統(tǒng)具有第二制熱模式，其中在所述空調系統(tǒng)處于第二制熱模式下，所述第一閥口與第四閥口、所述第二閥口與第三閥口分別導通，所述第一電磁閥和第一節(jié)流元件工作，且所述第二電磁閥關閉。
10.根據權利要求2或3或4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于: 所述空調系統(tǒng)具有制冷模式，其中在所述空調系統(tǒng)處于制冷模式下，所述第一閥口與第四閥口、所述第二閥口與第三閥口分別導 通，所述第二電磁閥和第一節(jié)流元件工作，且所述第一電磁閥關閉。
【文檔編號】F25B41/04GK203550270SQ201320614320
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】周中華, 韓雷, 郭瑞安, 李瀟, 吳會麗, 謝惠媚 申請人:珠海格力電器股份有限公司