CN103471296A - 空调制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调制冷设备，包括压缩机构、第一四通阀、第二四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一节流机构、第二节流机构、第三节流机构、第一单向阀和第二单向阀；所述第一四通阀的低压节点通过第六十五管道与所述第二四通阀的低压节点相连，所述第一四通阀的高压节点依次通过第六十管道、压缩机构出口端、压缩机构入口端与第一四通阀的低压节点和第二四通阀的低压节点之间的第六十五管道相连，所述第二四通阀的高压节点通过第五十九管道与压缩机构出口端和第一四通阀的高压节点之间的第六十管道相连。结构简单，工作可靠，成本低廉，能在全年运行过程中实现同时供冷供热等多种功能，能避免制冷剂在四通阀内部高压侧的滞留。

Description

空调制冷设备

技术领域

本发明涉及一种具有同时供冷供热功能的空调制冷设备，属于制冷技术领域。

背景技术

本发明申请人于2011年07月06日公开的、申请号为201110028741.7的发明专利的权利要求3提出了一种空调制冷设备方案，其系统组成如图4所示(即：发明专利201110028741.7的说明书附图3)。从上述发明专利的说明书可知：图4(即：发明专利201110028741.7的说明书附图3)所示的方案具有多种用途，即可以是多功能的空调制冷设备，用于全年有制冷、供暖和生活热水需求的场合；也可以是用于处理空气的恒温恒湿空调机组，用于全年有制冷、供暖和除湿需求的场合。当图4(即：发明专利201110028741.7的说明书附图3)所示的方案是扮演恒温恒湿空调机组角色时，其系统组成如图5所示(即：发明专利201110028741.7的说明书附图8)。

从图4、图5以及上述发明专利的说明书可知，无论图4所示的方案在实际使用中是扮演什么样的角色，工作过程中，第三换热器8只能作为冷凝器使用，所以，运行中，图4、图5所示的方案存在以下缺陷：

(1)因为第三换热器8只能作为冷凝器使用，因此，在有些工况下，当第一换热器3、第二换热器4工作时，第三换热器8只能处于闲置状态，一方面没有充分发挥第三换热器8的换热能力，另一方面因为当第三换热器8处于闲置状态时，第三节流机构7一般处于关闭状态，因此会有一部分制冷剂滞留在第三换热器8中，严重的情况下会对空调制冷设备的正常运行造成不利影响。另外，如图5所示，在恒温恒湿空调机组中，由于第三换热器8是其空气处理单元10的加热器，因此当第一换热器3、第二换热器4正常工作，而第三换热器8处于闲置状态时，在空气处理单元10中，当被第二换热器4处理过的冷空气穿过第三换热器8时，滞留在第三换热器8中的高温高压制冷剂过热蒸汽会与冷空气进行热交换，造成的后果是：空气处理单元10出口处的空气干球温度无法有效地进行控制。

(2)根据上述发明专利说明书第「0089」段、第「0096～0100」段和第「0112」段的描述：图5(即：发明专利201110028741.7的说明书附图8)所示的空调制冷设备在实现冬季空气加热功能时，第二换热器4不工作，第一换热器3扮演蒸发器的角色，从环境中吸取热量，第三换热器8扮演冷凝器的角色，利用第一换热器3从环境中吸取的热量，在空气处理单元10中加热空气。

在此功能下的工作过程中，第一节流机构5正常工作，第二节流机构6关闭，第三节流机构7全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，依次经过管道62、第三换热器8、第三节流机构7、管道66、管道65、第一节流机构5、第一换热器3、管道64、四通阀2换向节点74、四通阀2低压节点73、管道63，回到压缩机构1入口端。

由此可见：图5(即：发明专利201110028741.7的说明书附图8)所示的空调制冷设备在实现冬季空气加热功能时，由于四通阀2的换向节点74是与四通阀2低压节点73连通，故众所周知，根据空调制冷四通阀的基本工作原理，此时，四通阀2的高压节点71是与四通阀2的换向节点72连通。

如图5(即：发明专利201110028741.7的说明书附图8)所示，由于四通阀2的换向节点72是通过管道61与第一单向阀21的出口端相连，故图5所示方案在此功能下工作时，由于第一单向阀21的止逆作用，压缩机构1的高压排气依次通过四通阀2高压节点71、四通阀2换向节点72、管道61至第一单向阀21出口端的这一条路径，制冷剂是不流通的；因此，压缩机构1排出的高温高压制冷剂气体会在四通阀2内部的高压侧中停滞；由于此时在四通阀2内部换向节点74与低压节点73相连的通道中，来自第一换热器3的低温低压制冷剂气体会一直持续不续地通过该通道流向压缩机构1的吸气口，因此，在四通阀2内部，停滞在高压侧的高温高压制冷剂气体会与低压侧持续流动的低温低压制冷剂气体进行间接热交换；同时四通阀2高压侧壳体表面也会不断的向周围环境散热，在这两个因素的双重作用下，在长时间的工作过程中，四通阀2内部的高压侧会产生制冷剂液体(参见珠海格力电器股份有限公司于2008年02月27日公开的、申请号为200610037147.3的发明专利)，当这些制冷剂液体在四通阀2高压侧和管道61中积聚时，严重的情况下，当四通阀2换向时，会产生液击，造成四通阀2损坏(参见文献《热泵空调四通阀损坏分析及设计改进》，制冷与空调，2005，Vol.5，No.5)。

由此可见：图5(即：发明专利201110028741.7的说明书附图8)所示方案在实现冬季空气加热功能时，即：当第二换热器4不工作，第三换热器8是冷凝器，第一换热器3是蒸发器时，工作过程中，在四通阀2内部的高压侧会出现制冷剂的停滞现象。虽然在发明专利201110028741.7说明书的第「0112」段中也给出了一个改进方案，即在图5所示方案中增加一根毛细管C，使毛细管C的一端与第一单向阀21出口端相连，毛细管C的另一端与第一单向阀21入口端。但众所周知，这一改进方案并不能完全解决四通阀2内部的高压侧出现制冷剂停滞的问题，而只能使由于制冷剂的停滞，在四通阀2内部的高压侧所产生的制冷剂液体或者是停滞在四通阀2内部高压侧的一少部分制冷剂高压气体，通过毛细管C泄漏到第一单向阀21入口端；如图5所示，由于此时第一单向阀21出口端依次通过管道61、四通阀2换向节点72、四通阀2高压节点71与压缩机构1出口端相连通；第一单向阀21入口端依次通过第二单向阀22入口端、管道67、管道64、四通阀2换向节点74、四通阀2低压节点73、管道63与压缩机构1入口端相连通；因此通过毛细管C泄漏的制冷剂，实质上是一少部分来自于压缩机构1的高压排气，由于这一少部分制冷剂直接从压缩机构1的出口端管路流回压缩机构1的入口端管路，即没有实现制冷功能，也没有实现制热功能，因此通过毛细管C的这一少部分制冷剂是泄漏损失。

针对图4、图5所示的方案所存在的技术缺陷，本发明申请人在2012年07月25日获得授权、专利号为201010267689.6的发明专利中，通过在图4、图5所示的方案中增加一个由第二四通阀80和毛细管9所组成的冷媒流向转换装置(或称为：制冷剂流向转换装置)对它们进行了改进，如图6所示(即：发明专利201010267689.6的说明书附图5)。

将图6所示方案与图4、图5所示方案进行对比分析，可以发现，工作过程中，图6所示方案中的压缩机构1相当于图4、图5所示方案中的压缩机构1；

图6所示方案中的第一四通阀70相当于图4、图5所示方案中的四通阀2；

图6所示方案中的第一流向控制阀41相当于图4、图5所示方案中的第一单向阀21；

图6所示方案中的第二流向控制阀42相当于图4、图5所示方案中的第二单向阀22；

图6所示方案中的第一节流机构4相当于图4、图5所示方案中的第一节流机构5；

图6所示方案中的第二节流机构5相当于图4、图5所示方案中的第三节流机构7；

图6所示方案中的第三节流机构7相当于图4、图5所示方案中的第二节流机构6；

图6所示方案中的热源侧换热器6相当于图4、图5所示方案中的第一换热器3；

图6所示方案中的用户侧换热器3相当于图4、图5所示方案中的第三换热器8；

图6所示方案中的加热器8相当于图4、图5所示方案中的第二换热器4。

如图6所示，工作过程中，由于由第二四通阀80和毛细管9所组成的冷媒流向转换装置对制冷剂流向的切换作用，用户侧换热器3在工作时既可以扮演冷凝器的角色，也可以扮演蒸发器的角色，克服了图4、图5所示的方案中所存在的技术缺陷。

当用户侧换热器3扮演蒸发器的角色时，第二四通阀80四个连接节点的连通状态是：第二四通阀80常开节点84与第二四通阀80低压节点83相连通，第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80常闭节点82相连通；因此，如图6所示，工作时，从用户侧换热器3出来的低温低压气体依次经过第六十七管道67、第二四通阀80常开节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端(详见该发明专利说明书第第「0032～0033」段)；另外，由于工作时，第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80常闭节点82相连通，因此如图6所示，工作过程中，压缩机构1排出的一少部分高压气体会依次经过第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80常闭节点82、第六十六管道66、毛细管9、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端(详见珠海格力电器股份有限公司于2007年10月10日公开的、申请号为200710106158.7的发明专利)，因为这一少部分制冷剂即没有实现制冷功能，也没有实现制热功能，而是通过第二四通阀80内部高压节点81与常闭节点82相连通的这一路径直接从压缩机构1出口端返回到压缩机构1入口端，因此通过毛细管9的这一少部分制冷剂是泄漏损失。

由此可见：图6所示的方案中，由第二四通阀80和毛细管9所组成的冷媒流向转换装置通过对制冷剂流向的切换作用，虽然使用户侧换热器3在工作时可以扮演冷凝器和蒸发器的双重角色，克服了图4、图5所示的方案中所存在的技术缺陷；但也带来了新问题，即：在工作过程中，存在通过毛细管9的原理性泄漏损失；虽然图6所示方案可以稳定的正常运行，但这将导致图6所示方案工作效率的下降。

从图6所示方案的发明专利说明书(即：发明专利201010267689.6的说明书)第「0071～0072」段、第「0083～0084」段，以及第「0046～0048」段的描述中进一步可知：图6所示方案在实现单独供暖功能时，加热器8不工作，热源侧换热器6是蒸发器，用于从环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)中吸取热量，用户侧换热器3是冷凝器，用于为用户供暖；工作时，第一节流机构4正常工作，第二节流机构5全开，第三节流机构7关闭。在此功能下的工作流程如下：

制冷剂从压缩机构1出口端排出后，依次经过第六十管道60、第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80常开节点84、第六十七管道67、用户侧换热器3、第二节流机构5、第五十八管道58、第五十七管道57、第一节流机构4、热源侧换热器6、第六十四管道64、第一四通阀70换向节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端。

由以上描述可知，图6所示的方案在单独供暖功能下工作时，第一四通阀70四个连接节点的连接方式是：第一四通阀70换向节点74与第一四通阀70低压节点73相连通，第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70换向节点72相连通；

第二四通阀80四个连接节点的连接方式是：第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80常开节点84相连通，第二四通阀80常闭节点82与第二四通阀80低压节点83相连通。

因为工作时，第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70换向节点72相连通，而第三节流机构7又处于关闭状态，故如图6所示，在单独供暖功能下的工作过程中，从第一四通阀70高压节点71依次经过第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第一单向阀21、第五十一管道51、加热器8至第三节流机构7的这一条制冷剂流通通道中，制冷剂不流动，因此，图6所示的方案在在单独供暖功能下工作时，压缩机构1排出的高温高压制冷剂气体会在第一四通阀70内部的高压侧中停滞。

综上以上对图6所示方案的分析可知：图6所示的方案通过在图4、图5所示方案中增加一个由第二四通阀80和毛细管9所组成的冷媒流向转换装置，虽然可以使用户侧换热器3在工作时能分别扮演冷凝器和蒸发器的双重角色，克服了图4、图5所示方案中存在的用户侧换热器3只能作为冷凝器使用的技术缺陷，但也带来了新问题，即：在工作过程中，存在通过毛细管9的原理性泄漏损失；同时，当加热器8不工作，热源侧换热器6是蒸发器，用户侧换热器3是冷凝器时，即：图6所示的方案在单独供暖功能下工作时，在第一四通阀70内部的高压侧中也会出现制冷剂停滞的现象。

针对图6所示的方案所存在的技术缺陷，本发明申请人在2012年06月20日公开的、申请号为201110355046.1的发明专利中，对图6所示的方案作了进一步改进，如图7所示。

将图7所示的方案与图6所示的方案进行对比分析，可以发现，图7所示方案中没有毛细管9，工作过程中，图7所示方案中的压缩机构1相当于图6所示方案中的压缩机构1；

图7所示方案中的的第二四通阀80相当于图6所示方案中的第二四通阀80；

图7所示方案中第二四通阀80的高压节点81相当于图6所示方案中第二四通阀80的高压节点81；

图7所示方案中第二四通阀80的低压节点83相当于图6所示方案中第二四通阀80的低压节点83；

图7所示方案中第二四通阀80的常开节点84相当于图6所示方案中第二四通阀80的常开节点84；

图7所示方案中第二四通阀80的共用节点82相当于图6所示方案中第二四通阀80的常闭节点82；

图7所示方案中的第一四通阀70相当于图6所示方案中的第一四通阀70；

图7所示方案中第一四通阀70的高压节点71相当于图6所示方案中第一四通阀70的高压节点71；

图7所示方案中第一四通阀70的低压节点73相当于图6所示方案中第一四通阀70的低压节点73；

图7所示方案中第一四通阀70的常开节点74相当于图6所示方案中第一四通阀70的换向节点74；

图7所示方案中第一四通阀70的共用节点72相当于图6所示方案中第一四通阀70的换向节点72；

图7所示方案中的第一流向控制阀41(可用第一单向阀21替代)相当于图6所示方案中的第一流向控制阀41(可用第一单向阀21替代)；

图7所示方案中的第二流向控制阀42(可用第二单向阀22替代)相当于图6所示方案中的第二流向控制阀42(可用第二单向阀22替代)；

图7所示方案中的第一节流机构4相当于图6所示方案中的第一节流机构4；

图7所示方案中的第二节流机构5相当于图6所示方案中的第二节流机构5；

图7所示方案中的第三节流机构7相当于图6所示方案中的第三节流机构7；

图7所示方案中的第一换热器3相当于图6所示方案中的用户侧换热器3；

图7所示方案中的第二换热器6相当于图6所示方案中的热源侧换热器6；

图7所示方案中的第三换热器8相当于图6所示方案中的加热器8。

如图7所示，由于方案中没有毛细管9，因此工作过程中，图7所示的方案不存在图6所示方案中所存在的通过毛细管9的原理性泄漏损失，克服了图6所示方案中的这一技术缺陷。

从图7所示方案的发明专利说明书(即：发明专利201110355046.1的说明书)第「0025～0027」段的描述中进一步可知：

图7所示方案在实现单独制冷功能时，第三换热器8不工作，第一换热器3是蒸发器，用于为用户供冷，第二换热器6是冷凝器，用于将第一换热器3为用户制冷所产生的全部冷凝热排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)中。工作时，第一节流机构4全开，第二节流机构5正常工作，第三节流机构7关闭。

图7所示方案在此功能下的工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，依次经过第六十管道60、第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70常开节点74、第六十四管道64、第二换热器6、第一节流机构4、第五十七管道57、第五十八管道58、第二节流机构5、第一换热器3、第六十七管道67、第二四通阀80常开节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

由以上图7所示方案在单独制冷功能下的工作流程可知，图7所示的方案在单独制冷功能下工作时，第一四通阀70四个连接节点的连接方式是：第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70常开节点74相连通，第一四通阀70共用节点72与第一四通阀70低压节点73相连通。

第二四通阀80四个连接节点的连接方式是：第二四通阀80常开节点84与第二四通阀80低压节点83相连通，第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80共用节点82相连通。

因为工作时，第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80共用节点82相连通，而第三节流机构7又处于关闭状态，故如图7所示，图7所示的方案在单独制冷功能的工作过程中，从第二四通阀80高压节点81依次经过第二四通阀80共用节点82、第六十六管道66、第二单向阀22、第五十一管道51、第三换热器8至第三节流机构7的这一条制冷剂流通通道中，制冷剂不流动，因此图7所示的方案在单独制冷功能下工作时，压缩机构1排出的高温高压制冷剂气体会在第二四通阀80内部的高压侧中停滞。

从图7所示方案的发明专利说明书(即：发明专利201110355046.1的说明书)第「0040～0042」段的描述中还进一步可知：

图7所示的方案在实现单独供暖功能时，第三换热器8不工作，第二换热器6是蒸发器，用于从环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)中吸取热量，第一换热器3是冷凝器，用于为用户供暖；工作时，第一节流机构4正常工作，第二节流机构5全开，第三节流机构7关闭。

图7所示的方案在此功能下的工作流程如下：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，依次经过第六十管道60、第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80常开节点84、第六十七管道67、第一换热器3、第二节流机构5、第五十八管道58、第五十七管道57、第一节流机构4、第二换热器6、第六十四管道64、第一四通阀70常开节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

由以上图7所示的方案在单独供暖功能下的工作流程可知，图7所示方案在此功能下工作时，第一四通阀70四个连接节点的连接方式是：第一四通阀70常开节点74与第一四通阀70低压节点73相连通，第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70共用节点72相连通。

第二四通阀80四个连接节点的连接方式是：第二四通阀80高压节点81与第二四通阀80常开节点84相连通，第二四通阀80共用节点82与第二四通阀80低压节点83相连通。

因为工作时，第一四通阀70高压节点71与第一四通阀70共用节点72相连通，而第三节流机构7又处于关闭状态，故如图7所示，图7所示的方案在单独供暖功能下的工作过程中，从第一四通阀70高压节点71依次经过第一四通阀70共用节点72、第六十一管道61、第一单向阀21、第五十一管道51、第三换热器8至第三节流机构7的这一条制冷剂流通通道中，制冷剂不流动，因此图7所示的方案在单独供暖功能下工作时，压缩机构1排出的高温高压制冷剂气体也会在第一四通阀70内部的高压侧中停滞。

综合以上对图7所示方案的分析可知：图7所示的方案虽然克服了图6所示方案的技术缺陷，不存在图6所示方案中所存在的通过毛细管9的原理性泄漏损失；但工作过程中，当第三换热器8不工作，第一换热器3是蒸发器，第二换热器6是冷凝器时(即在单独制冷功能下工作时)，第二四通阀80内部的高压侧中会出现制冷剂停滞的现象。

类似的，工作过程中，当第三换热器8不工作，第一换热器3是冷凝器，第二换热器6是蒸发器时(即在单独供暖功能下工作时)，第一四通阀70内部的高压侧中也会出现制冷剂停滞的现象。

由此可见，图7所示的方案在单独制冷功能和单独供暖功能下长时间工作时，在其四通阀内部由于停滞的高温高压气体与流动的低温低压气体之间的间接换热，以及四通阀高压侧壳体表面向周围环境的散热，因此在四通阀内部的高压侧中会产生制冷剂液体，当这些产生的制冷剂液体积聚在四通阀内部的高压侧中时，在四通阀换向的过程中，有可能发生液击，造成四通阀的损坏，故图7所示方案由于在单独制冷功能和单独供暖功能下工作时，分别在其第二四通阀80和第一四通阀70内部高压侧中出现的制冷剂停滞问题，因此整个系统工作不稳定，容易出现故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种在工作过程中能避免制冷剂在四通阀内部的高压侧中滞留，能防止四通阀内部高压侧中产生制冷剂液体，并同时能避免原理性泄漏损失；能在全年运行过程中实现同时供冷供热，且结构简单的空调制冷设备。

为了克服上述技术存在的问题，本发明解决技术问题的技术方案是：

1、一种空调制冷设备，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、第三换热器(8)、第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)、第一单向阀(21)和第二单向阀(22)，其特征是：该空调制冷设备还包括第二四通阀(80)；所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连，所述第二四通阀(80)两个换向节点中的任意一个换向节点(84)依次通过第六十七管道(67)、第三换热器(8)、第三节流机构(7)、第五十八管道(58)、第五十七管道(57)、第一节流机构(5)、第一换热器(3)、第六十四管道(64)与所述第一四通阀(70)两个换向节点中的任意一个换向节点(74)相连，所述第二四通阀(80)的另一个换向节点(82)依次通过第六十六管道(66)、第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第六十九管道(69)与第六十四管道(64)相连，所述第一四通阀(70)的另一个换向节点(72)依次通过第六十一管道(61)、第一单向阀(21)入口端、第一单向阀(21)出口端、第六十八管道(68)与第六十七管道(67)相连，所述第二换热器(4)一端依次通过第二节流机构(6)、第五十二管道(52)与所述第一节流机构(5)和第三节流机构(7)之间的管道相连，所述第二换热器(4)另一端通过第五十一管道(51)与所述压缩机构(1)入口端的第六十三管道(63)或第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连。

2、一种空调制冷设备，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、第三换热器(8)、第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)、第一单向阀(21)和第二单向阀(22)，其特征是：该空调制冷设备还包括第二四通阀(80)；所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连，所述第二四通阀(80)两个换向节点中的任意一个换向节点(84)依次通过第六十七管道(67)、第三换热器(8)、第三节流机构(7)、第五十八管道(58)、第五十七管道(57)、第一节流机构(5)、第一换热器(3)、第六十四管道(64)与所述第一四通阀(70)两个换向节点中的任意一个换向节点(74)相连，所述第二四通阀(80)的另一个换向节点(82)依次通过第六十六管道(66)、第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第六十九管道(69)与第六十四管道(64)相连，所述第一四通阀(70)的另一个换向节点(72)依次通过第六十一管道(61)、第一单向阀(21)入口端、第一单向阀(21)出口端、第六十八管道(68)与第六十七管道(67)相连，所述第二换热器(4)一端依次通过第二节流机构(6)、第五十二管道(52)与所述第一节流机构(5)和第三节流机构(7)之间的管道相连，所述第二换热器(4)另一端通过第五十一管道(51)与所述第一单向阀(21)入口端的第六十一管道(61)相连。

3、一种空调制冷设备，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、第三换热器(8)、第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)、第一单向阀(21)和第二单向阀(22)，其特征是：该空调制冷设备还包括第二四通阀(80)；所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连，所述第二四通阀(80)两个换向节点中的任意一个换向节点(84)依次通过第六十七管道(67)、第三换热器(8)、第三节流机构(7)、第五十八管道(58)、第五十七管道(57)、第一节流机构(5)、第一换热器(3)、第六十四管道(64)与所述第一四通阀(70)两个换向节点中的任意一个换向节点(74)相连，所述第二四通阀(80)的另一个换向节点(82)依次通过第六十六管道(66)、第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第六十九管道(69)与第六十四管道(64)相连，所述第一四通阀(70)的另一个换向节点(72)依次通过第六十一管道(61)、第一单向阀(21)入口端、第一单向阀(21)出口端、第六十八管道(68)与第六十七管道(67)相连，所述第二换热器(4)一端依次通过第二节流机构(6)、第五十二管道(52)与所述第一节流机构(5)和第三节流机构(7)之间的管道相连，所述第二换热器(4)另一端通过第五十一管道(51)与所述第二单向阀(22)入口端的第六十六管道(66)相连。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1.在运行时，可以避免制冷剂在四通阀内部的高压侧中滞留，能防止四通阀内部高压侧中产生制冷剂液体，并同时能避免原理性泄漏损失；

2.能实现制冷、供暖、同时供冷供热等多种功能；

3.工作更稳定、可靠；

4.本发明适用于工业和民用的空调制冷设备，特别适用于对温度和湿度有要求的场合。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是本发明实施例2结构示意图；

图3是本发明实施例3结构示意图；

图4是现有技术结构示意图；

图5是现有技术结构示意图；

图6是现有技术结构示意图；

图7是现有技术结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例是一种能对空气的温度、湿度同时进行控制的空调制冷设备，用于全年有制冷、供暖和除湿需求的场合。整个设备包括以下组成部分：压缩机构1、第一四通阀70、第二四通阀80、第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7、第一换热器3、第二换热器4、第三换热器8、第一单向阀21和第二单向阀22；第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都为电子膨胀阀。

第二换热器4、第三换热器8设置于同一空气处理单元10中，且沿空气的流动方向，第三换热器8处于第二换热器4的下风侧；有二个温度检测装置，其设置方式为：沿空气的流动方向，第一温度检测装置31设置于第二换热器4的进风侧，用于检测第二换热器4入口空气干球温度，第二温度检测装置32也设置于第二换热器4的进风侧，用于检测第二换热器4的入口空气湿球温度。空气处理单元10所处理的空气是室内循环空气。

该空调制冷设备在全年运行过程中，可以实现多种功能。工作时，第一换热器3是热源侧换热器，夏季和春秋季作为冷凝器，向环境散发制冷或除湿过程中所产生的冷凝热，冬季作为蒸发器，从环境中吸收热量，用于加热空气；第二换热器4是空气处理单元10中的冷却器，可以实现空气的冷却或除湿；第三换热器8是空气处理单元10中的加热器或冷却器，作为加热器时，可以实现空气的加热或再热，控制送风温度，作为冷却器时，可以实现空气的冷却或除湿。各功能下的工作流程分别如下所述。

(1)单独制冷功能

方案一：在空气处理单元10中，第二换热器4工作，第三换热器8不工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第一换热器3排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第二换热器4对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5全开，第二节流机构6正常工作，第三节流机构7关闭。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74，进入第六十四管道64；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第六十九管道69，也进入第六十四管道64；两路在第六十四管道64混合后，依次经过第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57、第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

方案二：在空气处理单元10中，第二换热器4不工作，第三换热器8工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第一换热器3排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第三换热器8对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5全开，第二节流机构6关闭，第三节流机构7正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74，进入第六十四管道64；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第六十九管道69，也进入第六十四管道64；两路在第六十四管道64混合后，依次经过第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57、第五十八管道58、第三节流机构7、第三换热器8、第六十七管道67、第二四通阀80换向节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

方案三：在空气处理单元10中，第二换热器4、第三换热器8都工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第一换热器3排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第二换热器4、第三换热器8对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5全开，第二节流机构6、第三节流机构7正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74，进入第六十四管道64；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第六十九管道69，也进入第六十四管道64；两路在第六十四管道64混合后，依次经过第一换热器3、第一节流机构5，进入第五十七管道57又被分成两路；第一路依次经过第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51，进入第六十三管道63；第二路依次经过第五十八管道58、第三节流机构7、第三换热器8、第六十七管道67、第二四通阀80换向节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65，也进入第六十三管道63；两路在第六十三管道63混合后，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(2)制冷除湿兼空气再热功能

在此功能下，第二换热器4对空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热一部份利用第一换热器3排入环境，另一部份在第三换热器8中用于空气的再热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74、第六十四管道64、第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57，进入第五十二管道52；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84、第六十七管道67、第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58，也进入第五十二管道52；两路在第五十二管道52混合后，依次经过第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

工作过程中，空气处理单元10入口空气干球温度的控制策略是：控制器30根据设定的空气处理单元10入口空气干球温度和第一温度检测装置31所检测的第二换热器4入口空气干球温度，控制第一节流机构5和第三节流机构7的开度，调节通过第一换热器3和第三换热器8的制冷剂流量，实现对空气处理单元10入口空气干球温度的控制。

控制器30对空气处理单元10入口空气干球温度的具体调节方法有以下三种方式：1)设定第一节流机构5的开度为定值，通过调节第三节流机构7的开度，实现对入口空气温度的控制；2)设定第三节流机构7的开度为定值，通过调节第一节流机构5的开度，实现对入口空气温度的控制；3)同时调节第一节流机构5和第三节流机构7的开度，实现对入口空气温度的控制。

当压缩机构1是变频压缩机时，工作过程中，空气处理单元10入口空气湿球温度的控制策略是：控制器30根据设定的空气处理单元10入口空气湿球温度和第二温度检测装置32所检测的第二换热器4入口实际空气湿球温度，控制压缩机构1的工作频率，实现对空气处理单元10入口空气湿球温度的控制。具体的控制过程为：当第二温度检测装置32所检测的第二换热器4入口实际空气湿球温度低于设定的空气处理单元10入口空气湿球温度时，减小压缩机构1的工作频率；当第二温度检测装置32所检测的第二换热器4入口实际空气湿球温度高于设定的空气处理单元10入口空气湿球温度时，增大压缩机构1的工作频率。

(3)冬季空气加热功能

在此功能下，第一换热器3从环境中吸取热量，所吸取的热量，在第三换热器8中用于空气的加热，第二换热器4不工作。

工作时，第一节流机构5正常工作，第二节流机构6关闭，第三节流机构7全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端、第六十八管道68，进入第六十七管道67；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84，也进入第六十七管道67；两路在第六十七管道67混合后，依次经过第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58、第五十七管道57、第一节流机构5、第一换热器3、第六十四管道64、第一四通阀70换向节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(4)冬季除湿兼加热功能

在此功能中，第一换热器3从环境中吸取热量，第二换热器4对空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热以及从环境中吸取的热量，在第三换热器8中都用于空气的加热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6正常工作，第三节流机构7全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端、第六十八管道68，进入第六十七管道67；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84，也进入第六十七管道67；两路在第六十七管道67混合后，依次经过第三换热器8、第三节流机构7，进入第五十八管道58又被分成两路；第一路依次经过第五十七管道57、第一节流机构5、第一换热器3、第六十四管道64、第一四通阀70换向节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65，进入第六十三管道63；另一路依次经过第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51，也进入第六十三管道63；两路在第六十三管道63混合后，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(5)冬季除霜功能

在此功能下，第二换热器4对室内空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热一部分用于第一换热器3的除霜，另一部份在第三换热器8中用于空气的再热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都正常工作；第一节流机构5和第三节流机构7分别用于调节通过第一换热器3和第三换热器8的制冷剂蒸汽流量，第二节流机构6用于制冷剂液体的节流。其工作流程与制冷除湿兼空气再热功能相同。

在图1所示方案中，第二换热器4在系统中的连接方案是：第二换热器4一端依次通过第二节流机构6、第五十二管道52与第一节流机构5和第三节流机构7之间的管道相连，第二换热器4另一端通过第五十一管道51与压缩机构1入口端的第六十三管道63相连。

除上述方案以外，第二换热器4在系统中还有以下的连接方案：第二换热器4一端依次通过第二节流机构6、第五十二管道52与第一节流机构5和第三节流机构7之间的管道相连，第二换热器4另一端通过第五十一管道51与第一四通阀70低压节点73和第二四通阀80低压节点83之间的第六十五管道65相连。

实施例2

如图2所示，本实施例也是一种能对空气的温度、湿度同时进行控制的空调制冷设备，用于全年有制冷、供暖和除湿需求的场合。图2所示方案与图1所示方案的区别是：第二换热器4在系统中的连接方案不同。在图2所示的方案中，第二换热器4在系统中的连接方案是：第二换热器4一端依次通过第二节流机构6、第五十二管道52与第一节流机构5和第三节流机构7之间的管道相连，第二换热器4另一端通过第五十一管道51与第一单向阀21入口端的第六十一管道61相连。

图2所示的整个设备包括以下组成部分：压缩机构1、第一四通阀70、第二四通阀80、第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7、第一换热器3、第二换热器4、第三换热器8、第一单向阀21和第二单向阀22；第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都为电子膨胀阀。

第二换热器4、第三换热器8设置于同一空气处理单元10中，且沿空气的流动方向，第三换热器8处于第二换热器4的下风侧；有二个温度检测装置，其设置方式为：沿空气的流动方向，第一温度检测装置31设置于第二换热器4的进风侧，用于检测第二换热器4入口空气干球温度，第二温度检测装置32也设置于第二换热器4的进风侧，用于检测第二换热器4的入口空气湿球温度。空气处理单元10所处理的空气是室内循环空气。

该空调制冷设备在全年运行过程中，可以实现多种功能。工作时，第一换热器3是热源侧换热器，夏季和春秋季作为冷凝器，向环境散发制冷或除湿过程中所产生的冷凝热，冬季作为蒸发器，从环境中吸收热量，用于加热空气。

第二换热器4是空气处理单元10中的冷却器或加热器，作为冷却器时，夏季或过渡季节可以实现空气的冷却或除湿；作为加热器时，冬季可以实现空气的加热。

第三换热器8是空气处理单元10中的加热器或冷却器，作为加热器时，可以实现空气的加热或再热，控制送风温度，作为冷却器时，可以实现空气的冷却或除湿。各功能下的工作流程分别如下所述。

(1)单独制冷功能

方案一：在空气处理单元10中，第二换热器4工作，第三换热器8不工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第一换热器3排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第二换热器4对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5全开，第二节流机构6正常工作，第三节流机构7关闭。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74，进入第六十四管道64；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第六十九管道69，也进入第六十四管道64；两路在第六十四管道64混合后，依次经过第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57、第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十一管道61、第一四通阀70换向节点72、第一四通阀70低压节点73、第六一十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

方案二：在空气处理单元10中，第二换热器4不工作，第三换热器8工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第一换热器3排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第三换热器8对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5全开，第二节流机构6关闭，第三节流机构7正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74，进入第六十四管道64；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第六十九管道69，也进入第六十四管道64；两路在第六十四管道64混合后，依次经过第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57、第五十八管道58、第三节流机构7、第三换热器8、第六十七管道67、第二四通阀80换向节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

方案三：在空气处理单元10中，第二换热器4、第三换热器8都工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第一换热器3排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第二换热器4、第三换热器8对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5全开，第二节流机构6、第三节流机构7正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74，进入第六十四管道64；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第二单向阀22入口端、第二单向阀22出口端、第六十九管道69，也进入第六十四管道64；两路在第六十四管道64混合后，依次经过第一换热器3、第一节流机构5，进入第五十七管道57又被分成两路；第一路依次经过第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十一管道61、第一四通阀70换向节点72、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65，进入第六十三管道63；第二路依次经过第五十八管道58、第三节流机构7、第三换热器8、第六十七管道67、第二四通阀80换向节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65，也进入第六十三管道63；两路在第六十三管道63混合后，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(2)制冷除湿兼空气再热功能

在此功能下，第二换热器4对空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热一部份利用第一换热器3排入环境，另一部份在第三换热器8中用于空气的再热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74、第六十四管道64、第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57，进入第五十二管道52；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84、第六十七管道67、第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58，也进入第五十二管道52；两路在第五十二管道52混合后，依次经过第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十一管道61、第一四通阀70换向节点72、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

工作过程中，空气处理单元10入口空气干球温度、湿球温度的调节控制策略与实施例1相同。

(3)冬季空气加热功能

在此功能下，第一换热器3从环境中吸取热量，所吸取的热量，在第二换热器4、第三换热器8中用于空气的加热。

工作时，第一节流机构5正常工作，第二节流机构6、第三节流机构7都全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第五十一管道51、第二换热器4、第二节流机构6、第五十二管道52，进入第五十七管道57；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84、第六十七管道67、第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58，也进入第五十七管道57；两路在第五十七管道57混合后，依次经过第一节流机构5、第一换热器3、第六十四管道64、第一四通阀70换向节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(4)冬季除霜功能

在此功能下，第二换热器4对室内空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热一部份用于第一换热器3的除霜，另一部份在第三换热器8中用于空气的再热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都正常工作。其工作流程与制冷除湿兼空气再热功能相同。

在此功能下，为了合理的调节通过第一换热器3和第三换热器8的制冷剂流量，实现对空气处理单元10出口空气干球温度的控制，同时对第一换热器3进行化霜，在空气处理单元10出口处设一个第三温度检测装置33，用于检测空气处理单元10出口处的空气干球温度。

工作过程中的控制策略是：控制器30根据设定的空气处理单元10出口空气干球温度和第三温度检测装置33所检测的第三换热器8出口空气干球温度，控制第一节流机构5和第三节流机构7的开度，分别调节通过第一换热器3和第三换热器8的制冷剂流量，实现对空气处理单元10出口空气干球温度的控制。通常情况下，设定的空气处理单元10出口空气干球温度一般不低于37℃。

具体而言，在该功能下，控制器30对空气处理单元10出口空气干球温度的调节方法有以下三种方式：1)设定第一节流机构5的开度为定值，通过调节第三节流机构7的开度，实现对出口空气干球温度的控制；2)设定第三节流机构7的开度为定值，通过调节第一节流机构5的开度，实现对出口空气干球温度的控制；3)同时调节第一节流机构5和第三节流机构7的开度，实现对出口空气干球温度的控制。

另外，当压缩机构1是变频压缩机时，工作过程中，在此功能下，压缩机构1的频率有以下二种调节控制方法：1)设定压缩机构1的频率为一固定值。2)在除霜过程中，利用压缩机构1对空气处理单元10的入口空气湿球温度进行控制，其控制策略是：控制器30根据设定的空气处理单元10入口空气湿球温度和第二温度检测装置32所检测的第二换热器4入口实际空气湿球温度，控制压缩机构1的工作频率，实现对空气处理单元10入口空气湿球温度的控制。具体的控制过程为：当第二温度检测装置32所检测的第二换热器4入口实际空气湿球温度低于设定的空气处理单元10入口空气湿球温度时，减小压缩机构1的工作频率；当第二温度检测装置32所检测的第二换热器4入口实际空气湿球温度高于设定的空气处理单元10入口空气湿球温度时，增大压缩机构1的工作频率。

以上所述的冬季除霜功能下的控制方法也适用于本发明中的其它实施例。

实施例3

如图3所示，本实施例也是一种能对空气的温度、湿度同时进行控制的空调制冷设备，用于全年有制冷、供暖和除湿需求的场合。整个设备包括以下组成部分：压缩机构1、第一四通阀70、第二四通阀80、第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7、第一换热器3、第二换热器4、第三换热器8、第一单向阀21和第二单向阀22；第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都为电子膨胀阀。

第一换热器3、第二换热器4设置于同一空气处理单元10中，且沿空气的流动方向，第一换热器3处于第二换热器4的下风侧；有二个温度检测装置，其设置方式为：沿空气的流动方向，第一温度检测装置31设置于第二换热器4的进风侧，用于检测第二换热器4入口空气干球温度，第二温度检测装置32也设置于第二换热器4的进风侧，用于检测第二换热器4的入口空气湿球温度。空气处理单元10所处理的空气是室内循环空气。

该空调制冷设备在全年运行过程中，可以实现多种功能。工作时，第三换热器8是热源侧换热器，夏季和春秋季作为冷凝器，向环境散发制冷或除湿过程中所产生的冷凝热，冬季作为蒸发器，从环境中吸收热量，用于加热空气。

第二换热器4是空气处理单元10中的冷却器或加热器，作为冷却器时，夏季和过渡季节可以实现空气的冷却或除湿；作为加热器时，冬季可以实现空气的加热。

第一换热器3是空气处理单元10中的加热器或冷却器，作为加热器时，可以实现空气的加热或再热，控制送风温度，作为冷却器时，可以实现空气的冷却或除湿。各功能下的工作流程分别如下所述。

(1)单独制冷功能

方案一：在空气处理单元10中，第二换热器4工作，第一换热器3不工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第三换热器8排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第二换热器4对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5关闭，第二节流机构6正常工作，第三节流机构7全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端、第六十八管道68，进入第六十七管道67；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84，也进入第六十七管道67；两路在第六十七管道67混合后，依次经过第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58、第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十六管道66、第二四通阀80换向节点82、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

方案二：在空气处理单元10中，第二换热器4不工作，第一换热器3工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第三换热器8排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第一换热器3对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第一节流机构5正常工作，第二节流机构6关闭，第三节流机构7全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端、第六十八管道68，进入第六十七管道67；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84，也进入第六十七管道67；两路在第六十七管道67混合后，依次经过第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58、第五十七管道57、第一节流机构5、第一换热器3、第六十四管道64、第一四通阀70换向节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

方案三：在空气处理单元10中，第二换热器4、第一换热器3都工作

在此方案下，制冷所产生的冷凝热全部通过第三换热器8排入环境(室外空气、或冷却水、或土壤等)，第二换热器4、第一换热器3对空气进行冷却或降温除湿。

工作时，第三节流机构7全开，第二节流机构6、第一节流机构5正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点72、第六十一管道61、第一单向阀21入口端、第一单向阀21出口端、第六十八管道68，进入第六十七管道67；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84，也进入第六十七管道67；两路在第六十七管道67混合后，依次经过第三换热器8、第三节流机构7，进入第五十八管道58又被分成两路；第一路依次经过第五十二管道52、第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十六管道66、第二四通阀80换向节点82、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65，进入第六十三管道63；第二路依次经过第五十七管道57、第一节流机构5、第一换热器3、第六十四管道64、第一四通阀70换向节点74、第一四通阀70低压节点73、第六十五管道65，也进入第六十三管道63；两路在第六十三管道63混合后，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(2)制冷除湿兼空气再热功能

在此功能下，第二换热器4对空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热一部份利用第三换热器8排入环境，另一部份在第一换热器3中用于空气的再热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都正常工作。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74、第六十四管道64、第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57，进入第五十二管道52；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点84、第六十七管道67、第三换热器8、第三节流机构7、第五十八管道58，也进入第五十二管道52；两路在第五十二二管道52混合后，依次经过第二节流机构6、第二换热器4、第五十一管道51、第六十六管道66、第二四通阀80换向节点82、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

工作过程中，空气处理单元10入口空气干球温度、湿球温度的调节控制策略与实施例1相同。

(3)冬季空气加热功能

在此功能下，第三换热器8从环境中吸取热量，所吸取的热量，在第二换热器4、第一换热器3中用于空气的加热。

工作时，第三节流机构7正常工作，第二节流机构6、第一节流机构5都全开。其工作流程是：制冷剂从压缩机构1出口端排出后，进入第六十管道60被分成两路；第一路依次经过第一四通阀70高压节点71、第一四通阀70换向节点74、第六十四管道64、第一换热器3、第一节流机构5、第五十七管道57，进入第五十八管道58；第二路依次经过第五十九管道59、第二四通阀80高压节点81、第二四通阀80换向节点82、第六十六管道66、第五十一管道51、第二换热器4、第二节流机构6、第五十二管道52，也进入第五十八管道58；两路在第五十八管道58混合后，依次经过第三节流机构7、第三换热器8、第六十七管道67、第二四通阀80换向节点84、第二四通阀80低压节点83、第六十五管道65、第六十三管道63，回到压缩机构1入口端，进入压缩机构1被压缩，完成一次循环。

(4)冬季除霜功能

在此功能下，第二换热器4对室内空气进行降温除湿，除湿所产生的冷凝热一部份用于第三换热器8的除霜，另一部份在第一换热器3中用于空气的再热。

工作时，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7都正常工作。其工作流程与制冷除湿兼空气再热功能相同。

在此功能下，为了合理的调节通过第一换热器3和第三换热器8的制冷剂流量，实现对空气处理单元10出口空气干球温度的控制，同时对第三换热器8进行化霜，在空气处理单元10出口处设一个第三温度检测装置33，用于检测空气处理单元10出口处的空气干球温度。在本功能下，工作过程中的控制策略与方法与实施例2相同。

实施例4

实施例1图1所示方案在实际使用时，有以下的进一步改进方案：在系统中增加一个贮液器50。贮液器50在系统中的连接方式是：第一节流机构5一端与第一换热器3相连，第一节流机构5另一端通过第五十七管道57与贮液器50相连；第三节流机构7一端与第三换热器8相连，第三节流机构7另一端通过第五十八管道58与贮液器50相连；第二节流机构6一端与第二换热器4相连，第二节流机构6另一端通过第五十二管道52与贮液器50、第五十七管道57或第五十八管道58中的任意一处相连。

本实施例以上所述的贮液器50在系统中的连接方法，适用于本发明的所有实施例所述方案。

实施例5

实施例1图1所示方案，通过在系统中增加一个油分离器90，可以作进一步的改进，此时，油分离器90在系统中的连接方式是：油分离器90入口端与压缩机构1出口端相连，油分离器90出口端与第六十管道60相连。

工作时，油分离器90的作用是对压缩机构1的排气进行油分离。本实施例以上所述方案适用于本发明的所有实施例所述方案。

实施例6

实施例1图1所示方案，通过在系统中增加一个气液分离器91，可以作进一步的改进，此时，气液分离器91在系统中的连接方式是：气液分离器91出口端与压缩机构1入口端相连，气液分离器91入口端通过第六十三管道63与第一四通阀70的低压节点73和第二四通阀80的低压节点83之间的第六十五管道65相连。

工作时，气液分离器91的作用是分离压缩机构1吸气中的制冷剂液体，避免产生液击。本实施例以上所述方案适用于本发明的所有实施例所述方案。

本发明上述所有实施例的方案中，所述第一单向阀21、第二单向阀22中的任意一个单向阀都能够采用电磁阀、具有关断功能的节流机构(例如：电子膨胀阀)或流量调节机构中的任意一种替代。

本发明上述所有实施例的方案中，压缩机构1除了可以采用由至少一台压缩机组成的单级压缩以外，也可以采用图1中所示的、由至少一台低压压缩机1-1和至少一台高压压缩机1-2组成的双级压缩，此时，低压压缩机1-1入口端与第六十三管道63相连，低压压缩机1-1出口端依次通过中间补气口A、高压压缩机1-2入口端、高压压缩机1-2出口端，与第六十管道60和第五十九管道59相连，当然也可以采用由至少一台压缩机组成的单机双级压缩方式。

以上所述低压压缩机1-1、高压压缩机1-2中的任意一个或二个同时，都可以采用以下压缩机中的任意一种：涡旋压缩机、螺杆压缩机、滚动转子式压缩机、滑片式压缩机、旋叶式压缩机、离心压缩机、数码涡旋压缩机；低压压缩机1-1、高压压缩机1-2中的任意一个或二个同时，也可以是变容量压缩机(例如：变频压缩机、数码涡旋压缩机)，或定速压缩机。

本发明上述所有实施例的方案中，压缩机构1可以采用以下压缩机中的任意一种：涡旋压缩机、螺杆压缩机、滚动转子式压缩机、滑片式压缩机、旋叶式压缩机、离心压缩机、数码涡旋压缩机；压缩机构1也可以是变容量压缩机(例如：变频压缩机、数码涡旋压缩机)，或定速压缩机；压缩机构1还可以是由至少一台变容量压缩机组成的压缩机组，或者是由至少一台定速压缩机组成的压缩机组；另外，压缩机构1也可以是至少一台变容量压缩机和至少一台定速压缩机组成的压缩机组。

本发明上述所有实施例的方案中，第一换热器3除了可以是制冷剂-空气换热器以外，也可以是制冷剂-水换热器或其它种类的换热器；作为制冷剂-水换热器时，第一换热器3通常采用容积式换热器、板式换热器、壳管式换热器或套管式换热器中的任意一种。

第三换热器8除了可以是制冷剂-水换热器以外，第三换热器8也可以是制冷剂-空气换热器或根据使用需要的其它种类的换热器；作为制冷剂-水换热器时，第三换热器8通常采用容积式换热器、板式换热器、壳管式换热器或套管式换热器中的任意一个，或根据需要的其它种类的换热器。

第一换热器3、第二换热器4或第三换热器8中的任意一个作为制冷剂-空气换热器时，通常采用翅片式换热器，所述翅片式换热器的翅片一般为铝或铝合金材质，在一些特殊的场合也使用铜材质。

本发明上述所有实施例的方案中，第一节流机构5、第二节流机构6、第三节流机构7中的的一个或多个、甚至所有节流机构都能够采用具有关断功能的节流机构(例如：电子膨胀阀)所替代。

本发明上述所有实施例的方案中，所述的所有管道都是铜管。

Claims (10)

1.一种空调制冷设备，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、第三换热器(8)、第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)、第一单向阀(21)和第二单向阀(22)，其特征是：该空调制冷设备还包括第二四通阀(80)；所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连，所述第二四通阀(80)两个换向节点中的任意一个换向节点(84)依次通过第六十七管道(67)、第三换热器(8)、第三节流机构(7)、第五十八管道(58)、第五十七管道(57)、第一节流机构(5)、第一换热器(3)、第六十四管道(64)与所述第一四通阀(70)两个换向节点中的任意一个换向节点(74)相连，所述第二四通阀(80)的另一个换向节点(82)依次通过第六十六管道(66)、第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第六十九管道(69)与第六十四管道(64)相连，所述第一四通阀(70)的另一个换向节点(72)依次通过第六十一管道(61)、第一单向阀(21)入口端、第一单向阀(21)出口端、第六十八管道(68)与第六十七管道(67)相连，所述第二换热器(4)一端依次通过第二节流机构(6)、第五十二管道(52)与所述第一节流机构(5)和第三节流机构(7)之间的管道相连，所述第二换热器(4)另一端通过第五十一管道(51)与所述压缩机构(1)入口端的第六十三管道(63)或第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连。

2.一种空调制冷设备，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、第三换热器(8)、第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)、第一单向阀(21)和第二单向阀(22)，其特征是：该空调制冷设备还包括第二四通阀(80)；所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连，所述第二四通阀(80)两个换向节点中的任意一个换向节点(84)依次通过第六十七管道(67)、第三换热器(8)、第三节流机构(7)、第五十八管道(58)、第五十七管道(57)、第一节流机构(5)、第一换热器(3)、第六十四管道(64)与所述第一四通阀(70)两个换向节点中的任意一个换向节点(74)相连，所述第二四通阀(80)的另一个换向节点(82)依次通过第六十六管道(66)、第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第六十九管道(69)与第六十四管道(64)相连，所述第一四通阀(70)的另一个换向节点(72)依次通过第六十一管道(61)、第一单向阀(21)入口端、第一单向阀(21)出口端、第六十八管道(68)与第六十七管道(67)相连，所述第二换热器(4)一端依次通过第二节流机构(6)、第五十二管道(52)与所述第一节流机构(5)和第三节流机构(7)之间的管道相连，所述第二换热器(4)另一端通过第五十一管道(51)与所述第一单向阀(21)入口端的第六十一管道(61)相连。

3.一种空调制冷设备，包括压缩机构(1)、第一四通阀(70)、第一换热器(3)、第二换热器(4)、第三换热器(8)、第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)、第一单向阀(21)和第二单向阀(22)，其特征是：该空调制冷设备还包括第二四通阀(80)；所述第一四通阀(70)的低压节点(73)通过第六十五管道(65)与所述第二四通阀(80)的低压节点(83)相连，所述第一四通阀(70)的高压节点(71)依次通过第六十管道(60)、压缩机构(1)出口端、压缩机构(1)入口端、第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连，所述第二四通阀(80)的高压节点(81)通过第五十九管道(59)与压缩机构(1)出口端和第一四通阀(70)的高压节点(71)之间的第六十管道(60)相连，所述第二四通阀(80)两个换向节点中的任意一个换向节点(84)依次通过第六十七管道(67)、第三换热器(8)、第三节流机构(7)、第五十八管道(58)、第五十七管道(57)、第一节流机构(5)、第一换热器(3)、第六十四管道(64)与所述第一四通阀(70)两个换向节点中的任意一个换向节点(74)相连，所述第二四通阀(80)的另一个换向节点(82)依次通过第六十六管道(66)、第二单向阀(22)入口端、第二单向阀(22)出口端、第六十九管道(69)与第六十四管道(64)相连，所述第一四通阀(70)的另一个换向节点(72)依次通过第六十一管道(61)、第一单向阀(21)入口端、第一单向阀(21)出口端、第六十八管道(68)与第六十七管道(67)相连，所述第二换热器(4)一端依次通过第二节流机构(6)、第五十二管道(52)与所述第一节流机构(5)和第三节流机构(7)之间的管道相连，所述第二换热器(4)另一端通过第五十一管道(51)与所述第二单向阀(22)入口端的第六十六管道(66)相连。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的空调制冷设备，其特征在于所述第一节流机构(5)一端与第一换热器(3)相连，所述第一节流机构(5)另一端通过第五十七管道(57)与贮液器(50)相连；所述第三节流机构(7)一端与第三换热器(8)相连，所述第三节流机构(7)另一端通过第五十八管道(58)与贮液器(50)相连；所述第二节流机构(6)一端与第二换热器(4)相连，所述第二节流机构(6)另一端通过第五十二管道(52)与贮液器(50)、第五十七管道(57)或第五十八管道(58)中的任意一处相连。

5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的空调制冷设备，其特征在于一油分离器(90)入口端与所述压缩机构(1)出口端相连，所述油分离器(90)出口端与第六十管道(60)相连。

6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的空调制冷设备，其特征在于一气液分离器(91)出口端与所述压缩机构(1)入口端相连，所述气液分离器(91)入口端通过第六十三管道(63)与所述第一四通阀(70)的低压节点(73)和第二四通阀(80)的低压节点(83)之间的第六十五管道(65)相连。

7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的空调制冷设备，其特征在于所述第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)中的任意一个为电子膨胀阀。

8.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的空调制冷设备，其特征在于所述第二换热器(4)、第三换热器(8)设置于同一空气处理单元(10)中，且沿空气的流动方向，所述第三换热器(8)处于第二换热器(4)的下风侧。

9.根据权利要求3所述的空调制冷设备，其特征在于所述第一换热器(3)、第二换热器(4)设置于同一空气处理单元(10)中，且沿空气的流动方向，所述第一换热器(3)处于第二换热器(4)的下风侧。

10.根据权利要求4所述的空调制冷设备，其特征在于所述第一节流机构(5)、第二节流机构(6)、第三节流机构(7)中的任意一个为电子膨胀阀。

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