CN104764112B - 一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统 - Google Patents

一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统，包括压缩机、四通换向阀、室内机换热器、节流装置、室外机普通换热器、室外机除霜换热器、室外机普通换热器。当系统为除霜制热模式时，压缩机排出的制冷剂气体流经四通换向阀后分成两路，一路通过室内机换热器，一路通过室外机除霜换热器；流经室内机换热器的制冷剂气体放热为室内提供热量，流经室外机除霜换热器的制冷剂气体放热除霜。该空调系统为正常制热模式和除霜制热模式时，室内机换热器始终为室内提供热量，解决了普通空调系统除霜时室内机无法连续制热的问题，并且避免压缩机液击。

Description

一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统
技术领域
本发明涉及的是一种空调系统，尤其是一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统，属于制冷与空调技术领域。
背景技术
空调系统运行在制热工况时，流经室外机换热器的制冷剂温度很低，会导致室外机换热器的结霜现象。这种现象会严重恶化室外机换热器的换热，进而影响整个空调系统的制热性能。因此空调系统室外机换热器的除霜尤为重要。除霜过程中应首先保证室内持续制热，其次还应最大程度降低额外的能耗。
通过对现有技术的文献调研发现，目前的除霜技术主要有两种：四通换向阀法和热气旁通法。中国专利公开(公告)号为CN2494962Y的专利“制冷设备逆循环除霜装置”，采用四通换向阀法，即将空调器的运行模式由制热模式切换到制冷模式，在除霜过程中会向室内输送冷空气，从而中断室内制热。中国专利公开(公告)号为CN203964453的专利“带热气旁通回路的空调器”，采用热气旁通法除霜，可以实现除霜过程中室内机持续制热；但该方法在室外气温较低时易导致压缩机出现液击现象而损坏。中国专利公开(公告)号为CN103196262的专利“一种空气源热泵热水器热气旁通除霜装置”，通过加入一个电加热器来保证进入压缩机的制冷剂为过热气体，可以避免压缩机液击；但该方法因增加电加热器导致空调器成本的增加，同时在除霜时电加热器需要消耗额外的电能。
因此，为了克服四通换向阀法和热气旁通法分别存在的缺点，本发明提供了一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统，不需要增加额外的电加热器，即可以实现在除霜模式下室内不间断送入热风，且避免压缩机液击现象。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种除霜过程中室内不间断制热的空调系统，该系统可以实现在除霜时为室内持续制热，并且在不产生额外的能源消耗的基础上，避免压缩机液击。
该系统主要包括压缩机、四通换向阀、室内机换热器、节流装置、室外机普通换热器、室外机风扇以及阀门与管道；还包括与室外机普通换热器和室内机换热器并联的室外机除霜换热器。当空调系统达到除霜条件时，室外机除霜换热器和室内机换热器并联，室外机除霜换热器释放的热量用于除霜；而室内机换热器释放的热量用于向室内持续供热；室外机普通换热器正常工作，以保证进入压缩机的制冷剂为过热气体，避免压缩机液击现象。
本发明通过增加一个室外机除霜换热器及配套的节流装置和阀门，使空调系统在除霜过程中可以连续为室内提供热量，又保证空调系统压缩机的安全稳定运行。
本发明提供了一种除霜过程中不间断制热的空调系统，包括压缩机、四通换向阀、室内机换热器、室外机普通换热器、节流装置，其特征在于，还包括室外机除霜换热器，所述室外机除霜换热器在除霜过程中释放热量为室外机普通换热器除霜，在非除霜过程中与所述室外机普通换热器作用相同。
进一步地，所述室外机除霜换热器在除霜过程中与所述室内机换热器并联，在非除霜过程中与所述室外机普通换热器并联。
进一步地，该系统的室外机除霜换热器通过两个截止阀与室外机普通换热器并联，所述室外机除霜换热器通过两个截止阀及节流装置，与所述室内机换热器并联。
进一步地，该系统还包括室外风机，所述室外风机将空气先送入所述室外机除霜换热器，使空气先被所述室外机除霜换热器加热后，再通过所述室外机普通换热器，从而对所述室外机普通换热器和所述室外机除霜换热器均进行除霜。
进一步地，当该空调系统为正常制热模式时，调节截止阀，使压缩机排出的高温制冷剂气体依次流经所述四通换向阀、所述室内机换热器、所述节流装置，所述高温制冷剂气体流经所述室内机换热器时，放热为室内提供热量。
进一步地，当该空调系统为正常制热模式时，调节截止阀，使压缩机排出的高温制冷剂气体依次流经四通换向阀、室内机换热器、节流装置之后，所述高温制冷剂气体分为两路，分别通过室外机除霜换热器和室外机普通换热器，之后汇合后流回压缩机。
进一步地，当达到除霜条件时，压缩机排出的高温制冷剂气体分成两路：第一路制冷剂气体进入所述室内机换热器被冷凝并向室内放出热量，实现室内的不间断制热，第二路制冷剂气体进入室外机除霜换热器放出热量进行除霜，同时加热经过除霜换热器的空气；被加热后的空气流过室外机普通换热器，实现对室外机普通换热器的除霜。
进一步地，从室内机换热器和室外机除霜换热器流出的制冷剂液体分别流经节流装置后，汇合进入室外机普通换热器并蒸发成气体，之后流回压缩机，避免压缩机液击。
进一步地，室外机除霜换热器和室外机普通换热器为翅片管式换热器、微通道换热器或板翅式换热器。。
本发明根据以上结构设计的除霜过程中室内不间断制热的空调系统，具有以下两种工作模式：
1)正常制热模式。空调系统在正常制热运行时，压缩机排出的高温制冷剂气体流入室内机换热器被冷凝并向室内放出热量；室内机换热器流出的制冷剂液体流过节流装置后分成两路，分别进入室外机普通换热器和室外机除霜换热器并蒸发成气体；从室外机普通换热器和除霜换热器中流出的制冷剂气体汇合后流回压缩机中。
2)除霜制热模式。当达到除霜条件时，压缩机排出的高温制冷剂气体分成两路。其中一路进入室内机换热器被冷凝并向室内放出热量，实现室内的不间断制热。另一路进入室外机除霜换热器放出热量进行除霜，同时加热经过除霜换热器的空气；被加热后的空气流过室外机普通换热器，实现对室外机普通换热器的除霜。从室内机换热器和室外机除霜换热器流出的制冷剂液体分别流经节流装置后，汇合进入室外机普通换热器并蒸发成气体，之后流回压缩机，避免压缩机液击。
本发明具有以下优点：第一，该空调系统在除霜模式下，室内机换热器工作状态不变，保证持续为室内提供热量；第二，该空调系统不需要额外的电加热器即可避免压缩机液击现象。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是普通空调系统的结构组成与制热工作模式；
图2是本发明实施例空调系统的结构组成与正常制热模式；
图3是本发明实施例空调系统的除霜热制工作模式
具体实施方式
如图所示，本发明设计了一种新的空调系统，在普通空调系统(如图1所示)所包含的压缩机1、四通换向阀2、室内机换热器3、节流短管4、室外风机5以及室外机普通换热器6基础上，增加了室外机除霜换热器7、节流装置8以及截止阀9、10、11、12。其中室外机除霜换热器7通过截止阀9、10与室外机普通换热器6并联；通过截止阀11、12和节流装置8与室内机换热器3并联。当该空调系统为正常制热模式时(图2所示)，截止阀9、10打开，截止阀11、12关闭；此时压缩机1排出的高温制冷剂气体依次流经四通换向阀2、室内机换热器3、节流装置4后分成二路，分别通过室外机除霜换热器7和室外机普通换热器6吸收热量气化，汇合后流回压缩机1；流经室内机换热器3的制冷剂气体放热为室内提供热量。当系统为除霜制热模式时(图3所示)，截止阀9、10关闭，截止阀11、12打开；此时压缩机1排出的高温制冷剂气体分成二路，一路流经四通换向阀2通过室内机换热器3，一路通过室外机除霜换热器7；流经室内机换热器3的制冷剂气体放热为室内提供热量，流经室外机除霜换热器7的制冷剂气体放热除霜。由于该空调系统为正常制热模式和除霜制热模式时，室内机换热器3始终为室内提供热量，解决了普通空调系统除霜时室内机无法连续制热的问题。
实施例：
本空调系统的正常制热模式和除霜制热模式的具体实施方案为：
(1)正常制热模式，如图2所示。截止阀9、10处于开启状态，截止阀11、12处于关闭状态。压缩机1排出的高温制冷剂气体流经四通换向阀2后，进入室内机换热器3；制冷剂气体在室内机换热器3中被冷凝成液体，放出的热量用于向室内供热；从室内机换热器3流出的制冷剂液体流过节流装置4后分成二路，一路进入室外机普通换热器6，另一路进入室外机除霜换热器7；制冷剂在室外机普通换热器6和室外机除霜换热器7中气化并流出，汇合的制冷剂气体流经四通换向阀2后返回压缩机1，构成正常制热循环。
(2)除霜制热模式，如图3所示。截止阀9、10处于关闭状态，截止阀11、12处于开启状态。压缩机1排出的高温制冷剂气体分为两路，其中一路流经四通换向阀2后进入室内机换热器3被冷凝并向室内放出热量，实现室内的不间断制热，另一路进入室外机除霜换热器7放出热量对室外机除霜换热器7进行除霜，同时加热由风机5吹出并经过室外机除霜换热器7的空气；被加热后的空气流过室外机普通换热器6，实现对室外机普通换热器6的除霜。从室内机换热器3流出的制冷剂液体流经节流装置4，从室外机除霜换热器7流出的制冷剂液体流经节流装置8，这二路制冷剂汇合后进入室外机普通换热器6气化；从室外机普通换热器6流出的制冷剂气体通过四通换向阀2后返回压缩机1，构成除霜制热循环。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种除霜过程中不间断制热的空调系统，包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内机换热器(3)、室外机普通换热器(6)、第一节流装置(4)，其特征在于，还包括室外机除霜换热器(7)，所述室外机除霜换热器(7)在除霜过程中释放热量为室外机普通换热器(6)除霜，在非除霜过程中与所述室外机普通换热器(6)作用相同；
所述室外机除霜换热器(7)在除霜过程中与所述室内机换热器(3)并联，在非除霜过程中与所述室外机普通换热器(6)并联；
所述室外机除霜换热器(7)通过第一截止阀(9)和第二截止阀(10)与室外机普通换热器(6)实现并联，所述室外机除霜换热器(7)通过第三截止阀(11)、第四截止阀(12)及设置在所述第四截止阀(12)与所述室外机除霜换热器(7)之间的第二节流装置(8)，与所述室内机换热器(3)实现并联；
当达到除霜条件时，压缩机(1)排出的高温制冷剂气体分成两路：第一路制冷剂气体进入所述室内机换热器(3)被冷凝并向室内放出热量，实现室内的不间断制热，第二路制冷剂气体进入室外机除霜换热器(7)放出热量进行除霜，同时加热经过室外机 除霜换热器(7)的空气；被加热后的空气流过室外机普通换热器(6)，实现对室外机普通换热器(6)的除霜；从室内机换热器(3)和室外机除霜换热器(7)流出的制冷剂液体分别流经所述第一节流装置(4)和所述第二节流装置(8)后，汇合进入室外机普通换热器(6)并蒸发成气体，之后流回压缩机(1)，避免压缩机(1)液击。
2.如权利要求1所述的一种除霜过程中不间断制热的空调系统，其特征在于，还包括室外风机(5)，所述室外风机(5)将空气先送入所述室外机除霜换热器(7)，使空气先被所述室外机除霜换热器(7)加热后，再通过所述室外机普通换热器(6)，从而对所述室外机普通换热器(6)和所述室外机除霜换热器(7)均进行除霜。
3.如权利要求1所述的一种除霜过程中不间断制热的空调系统，其特征在于，当该空调系统为正常制热模式时，调节截止阀，使压缩机(1)排出的高温制冷剂气体依次流经所述四通换向阀(2)、所述室内机换热器(3)、所述第一节流装置(4)，所述高温制冷剂气体流经所述室内机换热器(3)时，放热为室内提供热量。
4.如权利要求1所述的一种除霜过程中不间断制热的空调系统，其特征在于，当该空调系统为正常制热模式时，调节截止阀，使压缩机(1)排出的高温制冷剂气体依次流经四通换向阀(2)、室内机换热器(3)、第一节流装置(4)之后，所述高温制冷剂气体分为两路，分别通过室外机除霜换热器(7)和室外机普通换热器(6)，之后汇合后流回压缩机(1)。
5.如权利要求1所述的一种除霜过程中不间断制热的空调系统，其特征在于，所述的室外机除霜换热器(7)和室外机普通换热器(6)为翅片管式换热器、微通道换热器或板翅式换热器。
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