CN103629871B - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调器，包括：室外单元，和室内单元，室内单元包括第一蒸发器、与第一蒸发器并排设置且位于第一蒸发器前侧的第二蒸发器、膨胀阀和切换组件，切换组件通过切换制冷剂的流动路径在制冷模式、制热模式和化霜模式之间切换所述空调器，在除霜模式下，制冷剂从压缩机依次通过四通阀和冷凝器，从冷凝器依次经过第二蒸发器、膨胀阀、第一蒸发器、四通阀后返回压缩机。根据本发明的空调器，在需要供热且冷凝器上结霜时，可以启动除霜模式，在除霜模式时化霜的热量来源稳定，不仅能短时间内化霜，而且在化霜的同时可以保证内机持续供热，满足供热需求。

Description

空调器

技术领域

本发明涉空调技术领域，特别涉及带电辅热的热泵型空调器。

背景技术

冷暖两用的空调系统运行模式一般具有制冷和制热模式。在低温环境下制热运行时，由于冷媒在冷凝器蒸发器温度低，环境中的水分容易在冷凝器翅片凝结成霜覆盖在冷凝器表明，影响甚至使得冷凝器无法从空气中吸取热量，导致内机无法供热，为了使得内机能持续供热，需要加热将冷凝器的霜融化。而传统的化霜过程则是电控检测到外机结满霜，需要化霜时，四通阀换向，冷媒按制冷路径循环流动，内风机停止，利用压缩机排出的高温冷凝器将冷凝器上的霜融化，而这一传统的化霜方式导致化霜时内机非但无法供热，反而需要从内侧带走一些热量，另外，化霜的热量绝大部分来自压缩机的功耗，热量少，化霜时间长，导致空调的舒适性差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种在制热状态下可以对冷凝器化霜且可以保证制热的空调器。

根据本发明实施例的一种空调器，包括：室外单元，所述室外单元包括四通阀、压缩机和冷凝器，所述压缩机与所述四通阀的第一和第三开口相连，所述冷凝器的第一端与所述四通阀的第四开口相连；和室内单元，所述室内单元包括第一蒸发器、与所述第一蒸发器并排设置且位于所述第一蒸发器前侧的第二蒸发器、膨胀阀和切换组件，所述第一和第二蒸发器、膨胀阀和切换组件连接在所述冷凝器的第二端与所述四通阀的第二开口之间，且所述切换组件通过切换制冷剂的流动路径在制冷模式、制热模式和化霜模式之间切换所述空调器，其中在所述制冷模式下，所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述四通阀、所述冷凝器和膨胀阀，从所述膨胀阀并行地进入所述第一和第二蒸发器，且从所述第一和第二蒸发器通过所述四通阀返回所述压缩机，在所述制热模式下，所述制冷剂从所述压缩机进入所述四通阀，从所述四通阀并行地进入所述第一和第二蒸发器，从所述第一和第二蒸发器依次经过所述膨胀阀、所述冷凝器和所述四通阀返回所述压缩机，在所述除霜模式下，所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述四通阀和所述冷凝器，从所述冷凝器依次经过所述第二蒸发器、膨胀阀、第一蒸发器、四通阀后返回所述压缩机。

根据本发明的实施例所述的空调器，在需要供热且冷凝器上结霜时，可以启动除霜模式，在除霜模式时化霜的热量来源稳定，不仅能短时间内化霜，而且在化霜的同时可以保证内机持续供热，满足供热需求。

另外，根据本发明上述实施例的空调器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述膨胀阀包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，所述第一膨胀阀串联在所述冷凝器与所述第一蒸发器之间，所述第二膨胀阀串联在所述冷凝器与所述第二蒸发器之间，其中在所述除霜模式下，所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述四通阀和所述冷凝器，从所述冷凝器依次经过所述第二蒸发器、第一膨胀阀、第一蒸发器、四通阀后返回所述压缩机。

根据本发明的一个实施例，所述切换组件包括第一至第五切换阀，所述第一切换阀串联在所述四通阀与所述第二蒸发器之间，所述第三切换阀串联在所述第二膨胀阀与所述冷凝器之间，所述第四切换阀串联在所述第一膨胀阀与所述冷凝器之间，所述第二切换阀串联在所述第二蒸发器与所述冷凝器之间且与所述第二膨胀阀和所述第三切换阀并联，所述第五切换阀的一端连接在所述第二蒸发器与所述第一切换阀之间而另一端连接在所述第一膨胀阀与所述第四切换阀之间。

根据本发明的一个实施例，所述第一至第五切换阀为电磁阀。

根据本发明的一个实施例，所述膨胀阀为一个，所述一个膨胀阀具有并行的第一膨胀通路和第二膨胀通路，所述第一蒸发器通过所述第一膨胀通路与所述冷凝器相连，所述第二蒸发器通过所述第二膨胀通路与所述冷凝器相连，所述切换组件包括第一至第六切换阀，所述第一切换阀串联在所述四通阀与所述第一蒸发器之间，所述第三切换阀串联在所述第一膨胀通路与所述冷凝器之间，所述第四切换阀串联在所述第二膨胀通路与所述冷凝器之间，所述第二切换阀串联在所述第一蒸发器与所述冷凝器之间且与所述膨胀阀和所述第三切换阀并联，所述第五切换阀的一端连接在所述第二蒸发器与所述第一切换阀之间而另一端连接在所述膨胀阀与所述第四切换阀之间，所述第六切换阀连接在所述第二切换阀与所述第二蒸发器的连接点与所述膨胀阀之间。

根据本发明的一个实施例，所述第一至第六切换阀为电磁阀。

根据本发明的一个实施例，还包括电辅助加热装置，所述电辅助加热装置设在所述第二蒸发器的前侧，用于在除霜模式下辅助加热从所述第二蒸发器排出的风。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的空调器的系统结构示意图；和

图2是根据本发明的另一个实施例的空调器的系统结构示意图。

标号说明：

100室外单元；200室内单元；压缩机1；四通阀2；冷凝器3；储液罐1a；第一开口2a；第二开口2b；第三开口2c；第四开口2d；第一蒸发器7a;第二蒸发器7b;膨胀阀6;风机组件9；第一膨胀阀6a和第二膨胀阀6b；电辅热装置8；连接管10a；连接管10b;第一切换阀5a、第二切换阀5b、第三切换阀5c、第四切换阀5d和第五切换阀5e;第六切换阀5f。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1、图2所示，根据本发明的实施例的空调器，包括：室外单元100和室内单元200。

具体而言，室外单元100包括压缩机1、四通阀2和冷凝器3。压缩机1可以为带有储液罐1a，储液罐1a可与压缩机一体或独立分开。压缩机1与四通阀2的第一开口2a和第三开口2c相连，冷凝器3的第一端与四通阀的第四开口2d相连。

室内单元200包括第一蒸发器7a、与第一蒸发器7a并排设置且位于第一蒸发器7a前侧的第二蒸发器7b、膨胀阀6（可以为一个或多个）和切换组件（切换组件可以为多个切换件），第一蒸发器7a和第二蒸发器7b、膨胀阀6和切换组件连接在冷凝器3的第二端与四通阀2的第二开口2b之间，且切换组件通过切换制冷剂的流动路径在制冷模式、制热模式和化霜模式之间切换空调器。第一蒸发器7a与第二蒸发器7b并排设置在可以理解为,第一蒸发器7a和第二蒸发器7b相邻设置且可同时与空调器的内机风机组件9及空调器的出风口（未示出）对应设置。第二蒸发器7b位于第一蒸发器7a与风机组件9之间，即第二蒸发器7b与风机组件9相邻。

如图1、图2中箭头所示，其中在制冷模式下，制冷剂从压缩机1依次通过四通阀2、冷凝器3和膨胀阀6，从膨胀阀并行6地进入第一蒸发器7a和第二蒸发器7b，且从第一蒸发器7a和第二蒸发器7b通过四通阀2返回压缩机3。换言之，在制冷模式下，第一蒸发器7a和第二蒸发器7b并联连接在制冷回路中并共同对第一蒸发器7a和第二蒸发器7b附近的空气进行降温以制冷。

在制热模式下，制冷剂从压缩机1进入四通阀2，从四通阀2并行地进入第一蒸发器7a和第二蒸发器7b，从第一蒸发器7a和第二蒸发器7b依次经过膨胀阀6、冷凝器3和四通阀2返回压缩机1。可以理解的是，在制热模式下，第一蒸发器7a和第二蒸发器7b向附近的空气中释放热量以制热。

在除霜模式下，制冷剂从压缩机1依次通过四通阀2和冷凝器3，从冷凝器3依次经过第二蒸发器7b、膨胀阀6、第一蒸发器7a、四通阀2后返回压缩机1，以在冷凝器3在对自身化霜的同时，使第二蒸发器7b对第一蒸7a发器加热，以在化霜的同时使空调同时制热。

根据本发明的实施例所述的空调器，在需要供热且冷凝器3上结霜时，可以启动除霜模式，在除霜模式时化霜的热量来源稳定，不仅能短时间内化霜，而且在化霜的同时可以保证内机200持续供热，满足供热需求。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，膨胀阀6包括第一膨胀阀6a和第二膨胀阀6b，第一膨胀阀6a串联在冷凝器3与第一蒸发器7a之间，第二膨胀阀6b串联在冷凝器3与第二蒸发器7b之间，其中在除霜模式下，制冷剂从压缩机3依次通过四通阀2(例如由四通阀2的第一开口2a进入四通阀2，由四通阀2的第4开口2d流出四通阀2)和冷凝器3，从冷凝器3依次经过第二蒸发器7b、第一膨胀阀6a、第一蒸发器7a、四通阀2后返回压缩机3。由此，化霜循环时，冷媒从压缩机3排出后，经四通阀2流向冷凝器3，高温冷媒将冷凝器上的霜加热融化，冷媒可以经过连接管10b送到室内单元200，并进入第二蒸发器7b,然后，高压冷媒经过第一膨胀阀6a节降压后送到第一蒸发器7a，室内单元200中的风机组件9低转速运行，内侧空气经蒸发器7a冷却，再经过第二蒸发器7b加热。跟进一步地，可以再经过开启的电辅热装置8加热变成热风吹出，而冷媒从连接管10a回到室外单元100，经过四通阀2、储液罐1a回到压缩机1进行再次压缩，开始新一轮循环，实现化霜时保持房间温度恒定。

进一步地，切换组件5可以包括第一切换阀5a、第二切换阀5b、第三切换阀5c、第四切换阀5d和第五切换阀5e。优选地，第一切换阀5a、第二切换阀5b、第三切换阀5c、第四切换阀5d和第五切换阀5e可以为电磁阀。第一切换阀5a串联在四通阀2与第二蒸发器7b之间，第三切换阀5c串联在第二膨胀阀6b与冷凝器3之间，第四切换阀5d串联在第一膨胀阀6a与冷凝器3之间，第二切换阀5b串联在第二蒸发器7b与冷凝器3之间且与第二膨胀阀6b和第三切换阀5c并联，第五切换阀5e的一端连接在第二蒸发器7b与第一切换阀5a之间而另一端连接在第一膨胀阀6a与第四切换阀5d之间。

由此，化霜循环时，冷媒从压缩机1排出后，经四通阀2流向冷凝器3，高温冷媒将冷凝器3上的霜加热融化，冷媒经过连接管10b送到室内单元200，第二电磁阀5b和第五电磁阀5e开通，第一电磁阀5a、第三电磁阀5c和第四电磁阀5d关闭，冷媒经过第四电磁阀5b送到第二蒸发器7b，冷媒未经节流，还是高压冷媒，经过第五电磁阀5e到第一膨胀阀6a节降压后送到第一蒸发器7a，风机组件9低转速运行，空气经第一蒸发器7a冷却，再经过第二蒸发器7b加热，再经过开启的电辅助热装置8加热变成热风吹出，而冷媒从连接管10a回到外机，经过四通阀2，储液罐1a回到压缩机1进行再次压缩，开始新一轮循环，实现化霜时保持房间温度恒定。

如图2所示，根据本发明的另一个实施例，膨胀阀6可以为一个，一个膨胀阀6具有并行的第一膨胀通路61和第二膨胀通路62，第一蒸发器7a通过第一膨胀通路61与冷凝器3相连，第二蒸发器7b通过第二膨胀通路62与冷凝器3相连，切换组件5包括第一切换阀5a、第二切换阀5b、第三切换阀5c、第四切换阀5d、第五切换阀5e和第六切换阀5f。优选地，第一切换阀5a、第二切换阀5b、第三切换阀5c、第四切换阀5d、第五切换阀5e和第六切换阀5f可以为电磁阀。

第一切换阀5a串联在四通阀2与第一蒸发器7a之间，第三切换阀5c串联在第一膨胀通路61与冷凝器3之间，第四切换阀5d串联在第二膨胀通路62与冷凝器3之间，第二切换阀5b串联在第一蒸发器7a与冷凝器3之间且与膨胀阀6和第三切换阀5c并联，第五切换阀5e的一端连接在第二蒸发器7b与第一切换阀5a之间而另一端连接在膨胀阀6与第四切换阀5d之间，第六切换阀5f连接在第二切换阀5b与第二蒸发器7b的连接点与膨胀阀6之间。

由此，化霜循环时，冷媒从压缩机1排出后，经四通阀2流向冷凝器3，高温冷媒将冷凝器3上的霜加热融化，冷媒经过连接管10b送到室内单元200，第二电磁阀5b和第五电磁阀5e开通，第一电磁阀5a、第三电磁阀5c、第四电磁阀5d和第六电磁阀5f关闭，冷媒经过第四电磁阀5b送到第二蒸发器7b，冷媒未经节流，还是高压冷媒，经过第五电磁阀5e到膨胀阀6节降压后送到第一蒸发器7a，风机组件9低转速运行，空气经第一蒸发器7a冷却，再经过第二蒸发器7b加热，再经过开启的电辅热装置8加热变成热风吹出，而冷媒从连接管10a回到外机，经过四通阀2，储液罐1a回到压缩机1进行再次压缩，开始新一轮循环，实现化霜时保持房间温度恒定。

根据本发明的上述实施例，空调器还可以包括电辅助加热装置8，电辅助加热装置8可以设在第二蒸发器7b的前侧(如图1、图2所示设在风机组件9和第二蒸发器7b之间)，用于在除霜模式下辅助加热从第二蒸发器7b排出的风。

下面参考图1描述根据本发明的一个实施例的空调的工作过程。

如图1中的箭头所示，在制冷循环时，冷媒从压缩机1排出后，经四通阀2流向冷凝器，经过连接管10b送到室内单元200，第二电磁阀5b和第五电磁阀5e关闭，冷媒经过第三电磁阀5c、第四电磁阀5d再经第一膨胀阀6a和第二膨胀阀6b节流降压后被并行地送到第一蒸发器7a和第二蒸发器7b蒸发吸热，空气在内侧风机组件9的带动下送出冷风，电磁阀5a保持开通，冷媒从连接管10a回到外机，经过四通阀2，储液罐1a回到压缩机1进行再次压缩，开始新一轮循环。

制热循环时，冷媒从压缩机1排出后，经四通阀2，连接管10a流向室内单元200，室内侧第二电磁阀5b和第五电磁阀5e关闭，其他电磁阀保持开通，冷媒在第一蒸发器7a和第二蒸发器7b放热冷凝，经第一膨胀阀6a和第二膨胀阀6b节流减压后通过连接管10b回来室外单元100，冷凝器3蒸发吸热后经四通阀2和储液罐1a流回压缩机1进行再次压缩，开始新一轮循环。

化霜循环时，冷媒从压缩机1排出后，经四通阀2流向冷凝器3，高温冷媒将冷凝器3上的霜加热融化，冷媒经过连接管10b送到室内单元200，第二电磁阀5b和第五电磁阀5e开通，第一电磁阀5a、第三电磁阀5c和第四电磁阀5d关闭，冷媒经过电磁阀5b送到第二蒸发器7b，冷媒未经节流，还是高压冷媒，经过第五电磁阀5e到第二膨胀阀6b节降压后送到第一蒸发器7a，风机组件9低转速运行，内侧空气经第一蒸发器7a冷却，再经过第二蒸发器7b加热，再经过开启的电辅助加热装置8加热变成热风吹出，而冷媒从连接管10a回到外机，经过四通阀2，储液罐1a回到压缩机1进行再次压缩，开始新一轮循环，实现化霜时保持房间温度恒定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种空调器，其特征在于：包括：

室外单元，所述室外单元包括四通阀、压缩机和冷凝器，所述压缩机与所述四通阀的第一和第三开口相连，所述冷凝器的第一端与所述四通阀的第四开口相连；和

室内单元，所述室内单元包括第一蒸发器、与所述第一蒸发器并排设置且位于所述第一蒸发器前侧的第二蒸发器、膨胀阀和切换组件，所述第一和第二蒸发器、膨胀阀和切换组件连接在所述冷凝器的第二端与所述四通阀的第二开口之间，且所述切换组件通过切换制冷剂的流动路径在制冷模式、制热模式和除霜模式之间切换所述空调器，其中在所述制冷模式下，所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述四通阀、所述冷凝器和膨胀阀，从所述膨胀阀并行地进入所述第一和第二蒸发器，且从所述第一和第二蒸发器通过所述四通阀返回所述压缩机，在所述制热模式下，所述制冷剂从所述压缩机进入所述四通阀，从所述四通阀并行地进入所述第一和第二蒸发器，从所述第一和第二蒸发器依次经过所述膨胀阀、所述冷凝器和所述四通阀返回所述压缩机，在所述除霜模式下，所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述四通阀和所述冷凝器，从所述冷凝器依次经过所述第二蒸发器、膨胀阀、第一蒸发器、四通阀后返回所述压缩机。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述膨胀阀包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，所述第一膨胀阀串联在所述冷凝器与所述第一蒸发器之间，所述第二膨胀阀串联在所述冷凝器与所述第二蒸发器之间，其中在所述除霜模式下，所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述四通阀和所述冷凝器，从所述冷凝器依次经过所述第二蒸发器、第一膨胀阀、第一蒸发器、四通阀后返回所述压缩机。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述切换组件包括第一至第五切换阀，所述第一切换阀串联在所述四通阀与所述第二蒸发器之间，所述第三切换阀串联在所述第二膨胀阀与所述冷凝器之间，所述第四切换阀串联在所述第一膨胀阀与所述冷凝器之间，所述第二切换阀串联在所述第二蒸发器与所述冷凝器之间且与所述第二膨胀阀和所述第三切换阀并联，所述第五切换阀的一端连接在所述第二蒸发器与所述第一切换阀之间而另一端连接在所述第一膨胀阀与所述第四切换阀之间。

4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述第一至第五切换阀为电磁阀。

5.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述膨胀阀为一个，所述一个膨胀阀具有并行的第一膨胀通路和第二膨胀通路，所述第一蒸发器通过所述第一膨胀通路与所述冷凝器相连，所述第二蒸发器通过所述第二膨胀通路与所述冷凝器相连，所述切换组件包括第一至第六切换阀，所述第一切换阀串联在所述四通阀与所述第一蒸发器之间，所述第三切换阀串联在所述第一膨胀通路与所述冷凝器之间，所述第四切换阀串联在所述第二膨胀通路与所述冷凝器之间，所述第二切换阀串联在所述第一蒸发器与所述冷凝器之间且与所述膨胀阀和所述第三切换阀并联，所述第五切换阀的一端连接在所述第二蒸发器与所述第一切换阀之间而另一端连接在所述膨胀阀与所述第四切换阀之间，所述第六切换阀连接在所述第二切换阀与所述第二蒸发器的连接点与所述膨胀阀之间。

6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述第一至第六切换阀为电磁阀。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的空调器，其特征在于，还包括电辅助加热装置，所述电辅助加热装置设在所述第二蒸发器的前侧，用于在除霜模式下辅助加热从所述第二蒸发器排出的风。