CN103822401B - 空调器换热系统和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器换热系统和空调器。该空调器换热系统包括由依次设置的压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器组成封闭的管路，冷媒在封闭的管路内流动，室外热交换器的入口和出口之间设有换向装置，使空调器换热系统处于制冷状态和制热状态时，室外热交换器内冷媒的流向相同。本发明实施例提供的空调器换热系统，通过在室外热交换器的出口和入口之间设置换向装置，使空调器换热系统在制冷和制热状态下，室外热交换器内冷媒的流向相同，且均与风向相反，保证了室外热交换器的换热效果总是处于最优状态，改善了空调器换热系统的制冷和制热效果，提高了制冷和制热时的能效，从而提高了空调器的使用品质。

Description

空调器换热系统和空调器

技术领域

本发明涉及家电领域，更具体而言，涉及一种空调器换热系统和空调器。

背景技术

现有的空调系统，在制冷和制热时，室外热交换器内冷媒的流向不同，而冷媒的流向只有和风向处于相反方向时，室外热交换器的换热效果最佳，由于制冷和制热时室外热交换器内冷媒的流向不同，使得制冷和制热时只有一种情况下室外热交换器内冷媒的流向和风向相反，这就导致现有的空调系统在偏重制冷效果时制热效果就会变差，偏重制热效果时制冷效果就会变差，为此，现有技术中通常是寻找制冷和制热效果的平衡点来调整流路，使制冷和制热效果达到平衡，但是这样导致空调系统的制冷效果和制热效果均不能达到最优状态。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种制冷和制热时室外热交换器内冷媒流向始终和风向相反、制冷和制热效果均能达到最优的空调器换热系统。

本发明另一个方面的目的在于，提供一种包括该空调器换热系统的空调器。

为实现上述目的，本发明一个方面的实施例提供了一种空调器换热系统，包括依次设置的压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器，且所述压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器通过管道连接组成封闭的管路，冷媒在所述封闭的管路内流动，所述室外热交换器的入口和出口之间设有换向装置，使所述空调器换热系统处于制冷状态和制热状态时，所述室外热交换器内所述冷媒的流向相同。

本发明实施例提供的空调器换热系统，包括依次设置的压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器，且压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器通过管道连接组成封闭的管路，冷媒在封闭的管路内流动，压缩机将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，制冷时，高温高压的气态冷媒通过四通阀进入室外热交换器，在室外热交换器处释放热量，变成常温高压的液态冷媒，然后经过节流装置，经过节流装置后管路内的空间发生突变（变大），使得常温高压的液态冷媒变成常温低压的液态冷媒，然后进入室内热交换器，常温低压的液态冷媒吸收室内的热量变成低压的气态冷媒，然后再进入压缩机进行下一次循环，由于常温低压的液态冷媒吸收室内的热量，导致室内温度降低，实现了空调器的制冷；制热时，高温高压的气态冷媒通过四通阀进入室内热交换器，在室内释放热量后变成高压的液态冷媒，通过节流装置后由于管路内的空间变大，高压的液态冷媒变成低压的液态冷媒，然后低压的液态冷媒进入室外热交换器，并吸收室外的热量变成低压的气态冷媒，然后再次进入压缩机进行下一次的循环，由于高温高压的气态冷媒在室内释放热量，导致室内温度上升，实现了空调器的制热。

本发明的上述实施例中，通过在室外热交换器的入口和出口之间设置换向装置，可通过调节换向装置，使空调器换热系统在制冷和制热状态下，室外热交换器内冷媒的流向相同，进而可保证室外热交换器内冷媒的流向始终与风向相反，由传热学原理可知，冷媒的流向和风向相反，可使冷媒和外界空气快速地进行热量的交换，进而保证室外热交换器的换热效果总是处于最优状态，提高了空调器换热系统的制冷和制热效果，使空调器换热系统的制冷和制热效果均处于最优状态。

综上所述，本发明上述实施例提供的空调器换热系统，通过在室外热交换器的入口和出口之间设置换向装置，保证空调器换热系统处于制冷和制热状态时，室外热交换器内冷媒的流向均与风向相反，使得室外热交换器的换热效果最优，提高了空调器换热系统的能效。

另外，根据本发明上述实施例提供的空调器换热系统还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述换向装置包括第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀和第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀；所述四通阀与第一三通阀相连接，所述第一三通阀分成两路，一路顺向通过所述第一单向阀，并与第二三通阀相连接，另一路逆向通过所述第二单向阀与第三三通阀相连接；所述第二三通阀的一路与所述室外热交器的所述入口相连接，另一路逆向通过所述第三单向阀与第四三通阀相连接；所述室外热交器的所述出口与所述第三三通阀的一路相连接，所述第三三通阀的另一路顺向通过所述第四单向阀与所述第四三通阀的一路相连接；所述第四三通阀的另一路与所述节流装置的一端相连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀为电磁阀。

根据本发明的一个实施例，所述换向装置包括二位四通换向阀，所述二位四通换向阀的第一工作口与所述室外热交换器的所述出口相连，第二工作口与所述节流装置相连，第三工作口与所述室外热交换器的所述入口相连，第四工作口与所述四通阀相连。

根据本发明的一个实施例，所述二位四通换向阀为电磁换向阀。

根据本发明的一个实施例，所述室内热交换器和/或所述室外热交换器为铜管翅片式换热器或者微通道式热交换器。

根据本发明的一个实施例，所述节流装置为毛细管或者电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

本发明另一方面的实施例提供了一种空调器，包括有上述任一实施例所述的空调器换热系统。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，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和图2是根据本发明一个实施例所述的空调器换热系统的原理示意图，其中图1是空调器换热系统处于制冷状态时的冷媒的流向示意图，图2是空调器换热系统处于制热状态时的冷媒的流向示意图，图1和图2中，管道上的箭头表示冷媒的流向，单向阀处的箭头表示单向阀的单向导通方向；

图3是根据本发明另一个实施例所述的空调器换热系统的原理示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1压缩机，2四通阀，31第一三通阀，32第二三通阀，33第三三通阀，34第四三通阀，41第一单向阀，42第二单向阀，43第三单向阀，44第四单向阀，5室外热交换器，6节流装置，7室内热交换器，8二位四通换向阀，B1～B4二位四通换向阀的第一工作口～第四工作口

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例的空调器换热系统和空调器。

如图1至图3所示，根据本发明一些实施例提供的一种空调器换热系统，包括依次设置的压缩机1、四通阀2、室外热交换器5、节流装置6和室内热交换器7，且所述压缩机1、四通阀2、室外热交换器5、节流装置6和室内热交换器7通过管道连接组成封闭的管路，冷媒在所述封闭的管路内流动，且所述室外热交换器5的入口和出口之间设有换向装置，使所述空调器换热系统处于制冷状态和制热状态时，所述室外热交换器5内所述冷媒的流向相同。

本发明实施例提供的空调器换热系统，包括依次设置的压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器，且压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器通过管道连接组成封闭的管路，冷媒在封闭的管路内流动，压缩机将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，制冷时，高温高压的气态冷媒通过四通阀进入室外热交换器，在室外热交换器处释放热量，变成常温高压的液态冷媒，然后经过节流装置，经过节流装置后管路内的空间发生突变（变大），使得常温高压的液态冷媒变成常温低压的液态冷媒，然后进入室内热交换器，常温低压的液态冷媒吸收室内的热量变成低压的气态冷媒，然后再进入压缩机进行下一次循环，由于常温低压的液态冷媒吸收室内的热量，导致室内温度降低，实现了空调器的制冷；制热时，高温高压的气态冷媒通过四通阀进入室内热交换器，在室内释放热量后变成高压的液态冷媒，通过节流装置后由于管路内的空间变大，高压的液态冷媒变成低压的液态冷媒，然后低压的液态冷媒进入室外热交换器，并吸收室外的热量变成低压的气态冷媒，然后再次进入压缩机进行下一次的循环，由于高温高压的气态冷媒在室内释放热量，导致室内温度上升，实现了空调器的制热。

本发明的上述实施例中，通过在室外热交换器的入口和出口之间设置换向装置，可通过调节换向装置，使空调器换热系统在制冷和制热状态下，室外热交换器内冷媒的流向相同，进而可保证室外热交换器内冷媒的流向始终与风向相反，由传热学原理可知，冷媒的流向和风向相反，可使冷媒和外界空气快速地进行热量的交换，进而保证室外热交换器的换热效果总是处于最优状态，提高了空调器换热系统的制冷和制热效果，使空调器换热系统的制冷和制热效果均处于最优状态。

综上所述，本发明上述实施例提供的空调器换热系统，通过在室外热交换器的入口和出口之间设置换向装置，保证空调器换热系统处于制冷和制热状态时，室外热交换器内冷媒的流向均与风向相反，使得室外热交换器的换热效果最优，提高了空调器换热系统的能效。

在本发明的一个具体实施例中，如图1和图2所示，所述换向装置包括第一三通阀31、第二三通阀32、第三三通阀33、第四三通阀34和第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43、第四单向阀44。

具体而言，所述四通阀2与第一三通阀31相连接，所述第一三通阀31分成两路，一路顺向通过所述第一单向阀41，并与第二三通阀32相连接，另一路逆向通过所述第二单向阀42与第三三通阀33相连接；所述第二三通阀32的一路与所述室外热交器的所述入口相连接，另一路逆向通过所述第三单向阀43与第四三通阀34相连接；所述室外热交器的所述出口与所述第三三通阀33的一路相连接，所述第三三通阀33的另外一路顺向通过所述第四单向阀44与第四三通阀34的一路相连接；所述第四三通阀34的另外一路与所述节流装置6的一端相连接。

具体地，所述第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43、第四单向阀44均为电磁阀。

如图1和图2所示，空调器换热系统中，压缩机1的排气口与四通阀2相连接，四通阀2与第一三通阀31相连接，第一三通阀31分成两路，一路顺向通过第一单向阀41，并与第二三通阀32相连接，另一路逆向通过第二单向阀42与第三三通阀33相连接；第二三通阀32的一路与室外热交器的入口相连接，另一路逆向通过第三单向阀43与第四三通阀34相连接；室外热交器的出口与第三三通阀33的一路相连接，第三三通阀33的另外一路顺向通过第四单向阀44与第四三通阀34的一路相连接；第四三通阀34的另外一路与节流装置6的一端相连接，节流装置6的另一端与室内热交换器7相连接，室内热交换器7的另一端与四通阀2相连接，压缩机1的回气口与四通阀2相连接，这样就形成了一个封闭的循环管路。

制冷运行时，如图1所示，压缩机1排出的高温高压的气态冷媒，依次经过四通阀2、第一三通阀31、第一单向阀41、第二三通阀32进入室外热交换器5，由于第二单向阀42和第三单向阀43处于反向截止状态，因此从压缩机1排出的高温高压的气态冷媒并不能直接流向室内热交换器7。冷媒在室外交换器内冷却以后，变成高压的液态冷媒，并依次通过第三三通阀33、第四单向阀44、第四三通阀34进入节流装置6节流，此时虽然第二单向阀42和第三单向阀43处于顺向导通状态，但是由于其一端是高压的液态冷媒，另一端是高压的气态冷媒，由于液态冷媒的压力低于气态冷媒的压力，因此，此时第二单向阀42和第三单向阀43仍处于非导通状态。高压的液态冷媒经过节流装置6后，由于压力降低，变成低压的液态冷媒，然后进入室内热交换器7换热，吸收室内的热量，然后变成低压的气态冷媒，并最后通过四通阀2回到压缩机1的回气口，完成了空调器换热系统的一次制冷循环。

制热运行时，如图2所示，压缩机1排出的高温高压的气态冷媒经过四通阀2，进入到室内热交换器7内换热，高温高压的气态冷媒在室内释放热量，变成高压的液态冷媒，然后在节流装置6处进行节流，节流之后的低压液态冷媒依次通过第四三通阀34、第三单向阀43、第二三通阀32，然后从室外热交换器5的入口进入到室外热交换器5内吸收热量，此时第四单向阀44和第一单向阀41处于反向截止状态，因此不能导通。从室外热交换器5的出口出来的低温气态冷媒依次经过第三三通阀33、第二单向阀42和第一三通阀31进入到四通阀2，并最终回到压缩机1的回气口，形成一次制热循环，此时第四单向阀44和第一单向阀41两端存在较大的压力差，因此顺向时并不能导通。

结合图1和图2以及上述的分析可以看出，制冷运行和制热运行时，室外热交换器5内冷媒的流向相同，均是从室外热交换器5的入口流到出口，继而可以很容易的保证室外热交换器5内冷媒的流向在两种运行状态下均与风向相反，使得室外热交换器5始终处于逆向高效换热状态，提高了整机的能效，特别是提高转速可控型空调器的季节能效比。

在本发明的另一个具体实施例中，如图3所示，所述换向装置包括二位四通换向阀8，所述二位四通换向阀8的第一工作口B1与所述室外热交换器5的所述出口相连，第二工作口B2与所述节流装置6相连，第三工作口B3与所述室外热交换器5的所述入口相连，第四工作口B4与所述四通阀2相连。

可选地，所述二位四通换向阀8为电磁换向阀。

如图3所示，空调器换热系统中，压缩机1的排气口与四通阀2相连接，四通阀2与二位四通换向阀8的第四工作口B4相连接，二位四通换向阀8的第三工作口B3与室外热交换器5的入口相连，室外热交换器5的出口与二位四通换向阀8的第一工作口B1相连接，二位四通换向阀8的第二工作口B2与节流装置6的一端相连，节流装置6的另一端与室内热交换器7相连，室内热交换器7的另一端与四通阀2相连接，压缩机1的回气口与四通阀2相连接，这样就形成了一个封闭的循环管路。

如图3所示，制冷运行时，压缩机1排出的高温高压的气态冷媒，经过四通阀2后进入二位四通换向阀8（此时二位四通换向阀8处于常位，第一工作口B1和第二工作口B2连通，第三工作口B3和第四工作口B4连通），并穿过二位四通换向阀8的第四工作口B4和第三工作口B3进入室外热交换器5的入口，高温高压的气态冷媒在室外热交换器5内冷却以后，变成高压的液态冷媒，然后从室外热交换器5的出口处流出，并通过二位四通换向阀8的第一工作口B1和第二工作口B2后进入节流装置6节流，高压的液态冷媒经过节流装置6后，由于压力降低，变成低压的液态冷媒，然后进入室内热交换器7换热，吸收室内的热量，然后变成低压的气态冷媒，并最后通过四通阀2回到压缩机1的回气口，完成了空调器换热系统的一次制冷循环。

制热运行时，压缩机1排出的高温高压的气态冷媒经过四通阀2，进入到室内热交换器7内换热，高温高压的气态冷媒在室内释放热量，变成高压的液态冷媒，然后在节流装置6进行节流，节流之后的低压液态冷媒流向二位四通换向阀8，此时二位四通换向阀8的电磁铁得电，第二工作口B2与第三工作口B3连通，第一工作口B1和第四工作口B4连通，低压液态冷媒从第二工作口B2处流入二位四通换向阀8，然后从第三工作口B3处流出并进入到室外热交换器5的入口，然后从室外热交换器5的出口出来的低温气态冷媒从二位四通换向阀8的第一工作口B1流入，然后从第四工作口B4流出，并通过四通阀2，最终回到压缩机1的回气口，形成一次制热循环。

通过上述的分析可以看出，制冷运行和制热运行时，室外热交换器5内冷媒的流向相同，均是从室外热交换器5的入口流到出口，继而可以很容易的保证室外热交换器5内冷媒的流向在两种运行状态下均与风向相反，使得室外热交换器5始终处于逆向高效换热状态，提高了整机的能效，特别是提高转速可控型空调器的季节能效比。

在本发明的一些实施例中，所述室内热交换器7和/或所述室外热交换器5为铜管翅片式换热器或者微通道式热交换器。

铜管翅片式换热器中，翅片间距可调，传热性能良好、稳定；微通道式热交换器结构紧凑、轻巧，换热效率高，且节能。

在本发明的一些实施例中，所述节流装置6为毛细管或者电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

毛细管结构简单、制造容易、成本低；电子膨胀阀动作响应快，适用于温度较低的环境，可通过改变控制程序的源代码改变过热度的设定值，实现了远程控制，电子膨胀阀为机电一体化结构，可用于换热系统的智能化控制；热力膨胀阀可通过调节弹簧的预紧力，来改变过热度的设定值，且热力膨胀阀体积小、占用空间小。

在本发明的一些实施例中，所述四通阀2与所述室外热交换器5的所述入口通过多条并联的管道相连接，和/或所述室外热交换器5的出口与所述节流装置6通过多条并联的管道相连通。

四通阀通过多条并联管道连接至室外热交换器的入口，室外热交换器的出口通过多条并联的管道与节流装置相连，这样可通过控制并联管道的工作路数，调节空调器换热系统的换热效率，以便控制空调器换热系统的制冷能力和制热能力。

本发明另一方面的实施例提供了一种空调器（图中未示出），包括有上述任一实施例所述的空调器换热系统，并具有上述空调器换热系统的全部有益效果。

综上所述，本发明实施例提供的空调器换热系统，通过在室外热交换器的出口和入口之间设置换向装置，使空调器换热系统在制冷和制热状态下，室外热交换器内冷媒的流向相同，均与风向相反，保证了室外热交换器的换热效果总是处于最优状态，改善了空调器换热系统的制冷和制热效果，提高了制冷和制热时的能效，从而达到提高空调器能效的目的。本发明实施例提供的空调器，通过增加较少的成本来设置换向装置，解决了现有技术中空调器制冷和制热效果均不能达到最佳的问题，提高了空调器的使用品质。

在本发明的描述中，术语“连接”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空调器换热系统，包括依次设置的压缩机、四通阀、室外热交换器、节流装置和室内热交换器，且所述压缩机、所述四通阀、所述室外热交换器、所述节流装置和所述室内热交换器通过管道依次连接并组成封闭的管路，冷媒在所述封闭的管路内流动，其特征在于，

所述室外热交换器的入口和出口之间设有换向装置，使所述空调器换热系统处于制冷状态和制热状态时，所述室外热交换器内所述冷媒的流向相同；

所述换向装置包括第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀和第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀；

所述四通阀与第一三通阀相连接，所述第一三通阀分成两路，一路顺向通过所述第一单向阀，并与第二三通阀相连接，另一路逆向通过所述第二单向阀与所述第三三通阀相连接；所述第二三通阀的一路与所述室外热交器的所述入口相连接，另一路逆向通过所述第三单向阀与第四三通阀相连接；所述室外热交器的所述出口与所述第三三通阀的一路相连接，所述第三三通阀的另一路顺向通过所述第四单向阀与所述第四三通阀的一路相连接；所述第四三通阀的另一路与所述节流装置的一端相连接；

或者，所述换向装置包括二位四通换向阀，所述二位四通换向阀的第一工作口与所述室外热交换器的所述出口相连，第二工作口与所述节流装置相连，第三工作口与所述室外热交换器的所述入口相连，第四工作口与所述四通阀相连。

2.根据权利要求1所述的空调器换热系统，其特征在于，

所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀为电磁阀。

3.根据权利要求1所述的空调器换热系统，其特征在于，

所述二位四通换向阀为电磁换向阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调器换热系统，其特征在于，

所述室内热交换器和/或所述室外热交换器为铜管翅片式换热器或者微通道式热交换器。

5.根据权利要求4所述的空调器换热系统，其特征在于，

所述节流装置为毛细管或者电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

6.一种空调器，其特征在于，包括有如权利要求1至5中任一项所述的空调器换热系统。