CN105042738A - 冷暖型空调系统和单冷型空调系统 - Google Patents

冷暖型空调系统和单冷型空调系统 Download PDF

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Midea Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种冷暖型空调系统和单冷型空调系统。所述的冷暖型空调系统包括：压缩机、换向组件，换向组件包括第一阀口至第四阀口；室外换热组件，室外换热组件包括n个换热部分，每个换热部分的第一端与第二阀口相连，其中n-1个换热部分与第二阀口之间串联有控制阀，n≥2；室内换热器，室内换热器的一端与第三阀口相连，室内换热器的另一端与节流元件的一端相连，节流元件的另一端与每个换热部分的第二端相连；控制器和用于检测室外环境温度的温度检测装置，控制器分别与温度检测装置、换向组件和每个控制阀相连，控制器根据温度检测装置的检测结果控制控制阀的开启个数。本发明的冷暖型空调系统，低温制冷效果好。

Description

冷暖型空调系统和单冷型空调系统
技术领域
本发明属于家用电器领域，具体而言，涉及一种冷暖型空调系统和单冷型空调系统。
背景技术
目前常规的空调系统在低温制冷需求上存在不足，当室外温度很低的时候由于换热器的换热效果较佳，使得节流阀前后压力差比较小，使得低温制冷效果不理想。
现有的解决办法一般都是降低室外风机的转速以削弱换热器的换热效果，从而提高低温制冷效果，但是现有的技术很难使室外风机转速低到200r/min的水平，因而效果也不甚理想，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种低温制冷效果好的冷暖型空调系统。
本发明的一个目的在于提出一种低温制冷效果好的单冷型空调系统。
根据本发明第一方面实施例的冷暖型空调系统，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；换向组件，所述换向组件包括第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与所述回气口相连；室外换热组件，所述室外换热组件包括n个换热部分，每个所述换热部分的第一端与所述第二阀口相连，其中n-1个所述换热部分与所述第二阀口之间串联有控制阀，n≥2；室内换热器，所述室内换热器的一端与所述第三阀口相连，所述室内换热器的另一端与节流元件的一端相连，所述节流元件的另一端与每个所述换热部分的第二端相连；控制器和用于检测室外环境温度的温度检测装置，所述控制器分别与所述温度检测装置、所述换向组件和每个所述控制阀相连，所述控制器根据所述温度检测装置的检测结果控制所述控制阀的开启个数。
根据本发明第一方面实施例的冷暖型空调系统，可以控制室外换热组件的换热效率，低温制冷效果好，可以满足低温制冷的需求。
根据本发明上述实施例的冷暖型空调系统还可以具有如下附加技术特征：
优选地，所述n个换热部分为同一个换热器的不同部分。
可选地，所述室外换热组件包括n个换热器以限定出所述n个换热部分。
优选地，除去位于最下方的其余所述换热部分与所述第二阀口之间串联有所述控制阀。
可选地，所述换向组件为四通阀。
可选地，所述控制阀为电磁阀。
根据本发明第二方面实施例的单冷型空调系统，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；室外换热组件，所述室外换热组件包括n个换热部分，每个所述换热部分的第一端与所述排气口相连，其中n-1个所述换热部分与所述排气口之间串联有控制阀，n≥2；室内换热器，所述室内换热器的一端与所述回气口相连，所述室内换热器的另一端与节流元件的一端相连，所述节流元件的另一端与每个所述换热部分的第二端相连；控制器和用于检测室外环境温度的温度检测装置，所述控制器分别与所述温度检测装置和每个所述控制阀相连，所述控制器根据所述温度检测装置的检测结果控制所述控制阀的开启个数。
根据本发明第二方面实施例的单冷型空调系统，可以控制室外换热组件的换热效率，低温制冷效果好，可以满足低温制冷的需求。
根据本发明上述实施例的单冷型空调系统还可以具有如下附加技术特征：
优选地，所述n个换热部分为同一个换热器的不同部分。
可选地，所述室外换热组件包括n个换热器以限定出所述n个换热部分。
优选地，除去位于最下方的其余所述换热部分与所述排气口之间串联有所述控制阀。
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是根据本发明实施例的冷暖型空调系统的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的单冷型空调系统的结构示意图。
附图标记：
冷暖型空调系统100，单冷型空调系统200；
压缩机110，排气口111，回气口112；
换向组件120，第一阀口121，第二阀口122，第三阀口123，第四阀口124；
室外换热组件130，换热部分131；
节流元件140；
室内换热器150；
控制阀160。
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。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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
首先参考图1详细描述根据本发明实施例的冷暖型空调系统100。冷暖型空调系统100用于制冷及制热，如图1所示，冷暖型空调系统100包括压缩机110、换向组件120、室外换热组件130、控制阀160、室内换热器150、节流元件140、控制器(图中未示出)和温度检测装置(图中未示出)。冷暖型空调系统100内具有制冷剂，制冷剂用于与室内环境或外部环境进行热量交换。
其中，压缩机110具有排气口111和回气口112，制冷剂从回气口112进入压缩机110，制冷剂在压缩机110内被压缩，之后从排气口111排出高温高压的制冷剂。
换向组件120包括第一阀口121、第二阀口122、第三阀口123和第四阀口124，第一阀口121与压缩机110的排气口111相连，第一阀口121还与第二阀口122和第三阀口123中的其中一个连通，第四阀口124与压缩机110的回气口112相连，第四阀口124还与第二阀口122和第三阀口123中的另一个连通。
换而言之，在第一阀口121与第二阀口122连通时，第四阀口124与第三阀口123连通，此时制冷剂从压缩机110的排气口111流向第一阀口121，接着流向第二阀口122，经过换热后的制冷剂的流向为从第三阀口123流向第四阀口124，再从第四阀口124经回气口112流入压缩机110。在第一阀口121与第三阀口123连通时，第四阀口124与第二阀口122连通，此时制冷剂从压缩机110的排气口111流向第一阀口121，接着流向第三阀口123。换热后的制冷剂的流向为从第二阀口122流向第四阀口124，再从第四阀口124经回气口112流入压缩机110。
室外换热组件130包括n个换热部分131，且n≥2。每个换热部分131的第一端与换向组件120的第二阀口122相连，其中n-1个换热部分131与换向组件120的第二阀口122之间串联有控制阀160。优选地，控制阀160可以为电磁阀。
室内换热器150的一端与换向组件120的第三阀口123相连，室内换热器150的另一端与节流元件140的一端相连，节流元件140的另一端与每个换热部分131的第二端相连。换而言之，节流元件140串联在室外换热组件130的每个换热部分131的第二端与室内换热器150的另一端之间，节流元件140用于对制冷剂进行节流降压。可选地，节流元件140可以为毛细管或者电子膨胀阀。
温度检测装置用于检测室外环境温度，控制器分别与温度检测装置、换向组件120和每个控制阀160相连，温度检测装置将室外环境的温度信息传递给控制器，且控制器根据温度检测装置的检测结果控制控制阀160的开启个数，也就是控制器根据温度检测装置的检测结果控制上述连有控制阀160的n-1个换热部分131与换向组件120的第二阀口122之间的导通或断开。
可以理解的是，在制冷模式中，控制器控制换向组件120，使换向组件120的第一阀口121与第二阀口122连通，第四阀口124与第三阀口123连通，冷暖型空调系统100中的制冷剂流路循环如下：
制冷剂在室内换热器150中与室内环境进行热交换，再依次经过换向组件120的第三阀口123与第四阀口124从回气口112流入压缩机110，制冷剂在压缩机110的作用下从排气口111依次通过换向组件120的第一阀口121与第二阀口122，并通过第二阀口122流入室外换热组件130，制冷剂在室外换热组件130中与室外环境进行热交换，并通过节流元件140流入室内换热器150，完成流路循环。
当室外环境温度较低时，室外换热组件130的换热效率较高，若室外换热组件130的每个换热部分131都处于工作状态，会使制冷剂的温度偏低，这样节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强偏低，节流元件140两侧的压力差较小，制冷剂通过节流元件140进入室内换热器150的流量较小，不利于制冷。根据本发明实施例的冷暖型空调系统100可以使室外换热组件130的部分换热部分131处于不工作状态。
具体地，控制器根据温度检测装置的检测结果控制一个或多个控制阀160断开，也就是断开室外换热组件130的部分换热部分131与换向组件120的第二阀口122的连通，以降低室外换热组件130的换热效率，使节流元件140两侧的压力差维持在较高的范围，在室外环境温度进一步降低时，可以断开更多的控制阀160，进一步降低室外换热组件130的换热效率。由此，制冷剂通过节流元件140进入室内换热器150的流量较大，低温制冷效果好，可以满足低温制冷的需求。
在制热模式中，控制器控制换向组件120，使换向组件120的第一阀口121与第三阀口123连通，换向组件120的第四阀口124与第二阀口122连通，冷暖型空调系统100中的制冷剂流路循环如下：
制冷剂在室外换热组件130中与室外环境进行热交换，再依次经过换向组件120的第二阀口122与第四阀口124从回气口112流入压缩机110，制冷剂在压缩机110的作用下从排气口111依次通过换向组件120的第一阀口121和第三阀口123，并通过第三阀口123流入室内换热器150，制冷剂在室内换热器150中与室内环境进行热交换，然后再通过节流元件140流入室外换热组件130，完成流路循环。
根据本发明实施例的冷暖型空调系统100，可以根据需要自动切换制冷模式与制热模式的制冷剂的流路，且在制冷模式中，冷暖型空调系统100可以根据室外环境温度控制室外换热组件130的换热部分131开启的数目以调节室外换热组件130的换热效率，由此，冷暖型空调系统100可以满足低温制冷需求。
在本发明的一些优选实施例中，如图1所示，换向组件120可以为四通阀，第一阀口121、第二阀口122、第三阀口123和第四阀口124为四通阀的四个阀口。由此，可以简单地实现冷暖型空调系统100中制冷剂的流路切换，以使冷暖型空调系统100在制冷模式与制热模式之间切换。当然可以理解的是，换向组件120还可以形成为其他结构，只要具有第一阀口121至第四阀口124且可实现换向即可。
进一步地，除去位于最下方的其余换热部分131与第二阀口122之间可以串联有控制阀160。也就是说，室外换热组件130中位于最下方的换热部分131与换向组件120的第二阀口122之间无控制阀160，该换热部分131与制冷剂的流路保持连通，其余换热部分131均可在控制器的控制下切断与制冷剂的流路的连通。
优选地，室外换热组件130的n个换热部分131可以为同一个换热器的不同部分，也就是说，室外换热组件130只包括一个换热器，换热器内设有多个并联的流路以限定出n个换热部分131。由此，室外换热组件130的结构简单。
在本发明的另一些优选实施例中，室外换热组件130可以包括n个换热器以限定出n个换热部分131。换言之，n个换热器可以并联组成室外换热组件130，每个换热器均可以构成一个换热部分131，且n-1个换热器(换热部分131)与换向组件120的第二阀口122之间串联有控制阀160。
在本发明的一个具体示例中，n＝4，即室外换热组件130包括四个换热部分131，且位于上方三个换热部分131与换向组件120的第二阀口122之间串联有控制阀160，最下方的一个换热部分131可以与换向组件120的第二阀口122直接连通，室外环境温度为T，空调处于制冷模式：
当T满足：10℃＜T≤20℃时，控制器根据温度检测装置的检测结果控制最上面的控制阀160关闭，使与该控制阀160相连的换热部分131断开与换向组件120的第二阀口122的连通，以降低室外换热组件130的换热效率，防止节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强过低，使冷暖型空调系统100在该温度下能够提供足够的制冷需求。
当T满足：0℃＜T≤10℃时，控制器根据温度检测装置的检测结果控制最上面的两个控制阀160关闭，使与这两个控制阀160分别相连的换热部分131断开与换向组件120的第二阀口122的连通，以进一步降低室外换热组件130的换热效率，防止节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强过低，使冷暖型空调系统100在该温度下能够提供足够的制冷需求。
当T满足：T≤0℃时，控制器根据温度检测装置的检测结果控制最上面的三个控制阀160关闭，即只有最下面的换热部分131与换向组件120的第二阀口122连通，以进一步降低室外换热组件130的换热效率，防止节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强过低，使冷暖型空调系统100在该温度下能够提供足够的制冷需求。
综上所述，根据本发明实施例的冷暖型空调系统100，可以根据需要自动切换制冷模式与制热模式的制冷剂的流路，且在制冷模式中，冷暖型空调系统100可以根据室外环境温度控制室外换热组件130的换热部分131开启的数目以调节室外换热组件130的换热效率，由此，冷暖型空调系统100可以满足低温制冷需求。
下面详细描述根据本发明实施例的单冷型空调系统200，单冷型空调系统200用于制冷。其中为了便于描述，该单冷型空调系统200中与冷暖型空调系统中命名相同的元件的标号相同。
单冷型空调系统200包括压缩机110、室外换热组件130、控制阀160、室内换热器150、节流元件140、控制器(图中未示出)和温度检测装置(图中未示出)。
其中，压缩机110具有排气口111和回气口112，制冷剂从回气口112进入压缩机110，制冷剂在压缩机110内被压缩，之后从压缩机110的排气口111排出高温高压的制冷剂。冷暖型空调系统100内具有制冷剂，制冷剂用于与室内环境或外部环境进行热量交换。
室外换热组件130包括n个换热部分131，且n≥2。每个换热部分131的第一端与压缩机110的排气口111相连，其中n-1个换热部分131与压缩机110的排气口111之间串联有控制阀160。优选地，控制阀160可以为电磁阀。
室内换热器150的一端与压缩机110的回气口112相连，室内换热器150的另一端与节流元件140的一端相连，节流元件140的另一端与每个换热部分131的第二端相连。换而言之，节流元件140串联在室外换热组件130的每个换热部分131的第二端与室内换热器150的另一端之间，节流元件140用于对制冷剂进行节流降压。可选地，节流元件140可以为毛细管或者电子膨胀阀。
温度检测装置用于检测室外环境温度，控制器分别与温度检测装置、换向组件120和每个控制阀160相连，温度检测装置将室外环境的温度信息传递给控制器，且控制器根据温度检测装置的检测结果控制控制阀160的开启个数，也就是控制器根据温度检测装置的检测结果控制上述连有控制阀160的n-1个换热部分131与换向组件120的第二阀口122之间的导通或断开。
可以理解的是，单冷型空调系统200中的制冷剂流路循环如下：
制冷剂在室内换热器150中与室内环境进行热交换，再从回气口112流入压缩机110，制冷剂在压缩机110的作用下从排气口111流入室外换热组件130，制冷剂在室外换热组件130中与室外环境进行热交换，并通过节流元件140流入室内换热器150，完成流路循环。
当室外环境温度较低时，室外换热组件130的换热效率较高，若室外换热组件130的每个换热部分131都处于工作状态，会使制冷剂的温度偏低，这样节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强偏低，节流元件140两侧的压力差较小，制冷剂通过节流元件140进入室内换热器150的流量较小，不利于制冷。根据本发明实施例的单冷型空调系统200可以使室外换热组件130的部分换热部分131处于不工作状态。
具体地，控制器根据温度检测装置的检测结果控制一个或多个控制阀160断开，也就是断开室外换热组件130的部分换热部分131与换向组件120的第二阀口122的连通，以降低室外换热组件130的换热效率，使节流元件140两侧的压力差维持在较高的范围，在室外环境温度进一步降低时，可以断开更多的控制阀160，进一步降低室外换热组件130的换热效率。由此，制冷剂通过节流元件140进入室内换热器150的流量较大，低温制冷效果好，可以满足低温制冷需求，且单冷型空调系统200的结构简单。
在本发明的一个具体示例中，室外换热组件130可以为冷凝器，室内换热器150可以为蒸发器。由此，单冷型空调系统200的结构简单。
进一步地，除去位于最下方的其余换热部分131与压缩机110的排气口111之间可以串联有控制阀160。也就是说，冷凝器(室外换热组件130)中位于最下方的换热部分131与压缩机110的排气口111之间无控制阀160，该换热部分131一直与制冷剂的流路连通，其余换热部分131均可在控制器的控制下切断与制冷剂的流路的连通。
优选地，室外换热组件130的n个换热部分131为可以为同一个换热器的不同部分，也就是说，室外换热组件130只包括一个换热器，换热器内设有多个并联的流路以限定出n个换热部分131。由此，室外换热组件130的结构简单。
在本发明的另一些优选实施例中，室外换热组件130可以包括n个换热器以限定出n个换热部分131。可以理解的是，n个换热器可以并联组成室外换热组件130，每个换热器均可以构成一个换热部分131，且n-1个换热器(换热部分131)与压缩机110的排气口111之间串联有控制阀160。
在本发明的一个具体示例中，n＝4，即室外换热组件130包括四个换热部分131，且位于上方三个换热部分131与压缩机110的排气口111之间串联有控制阀160，最下方的一个换热部分131可以与压缩机110的排气口111直接连通，室外环境温度为T。
当T满足：10℃＜T≤20℃时，控制器根据温度检测装置的检测结果控制最上面的控制阀160关闭，使与该控制阀160相连的换热部分131断开与压缩机110的排气口111的连通，以降低室外换热组件130的换热效率，防止节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强过低，使单冷型空调系统200在该温度下能够提供足够的制冷需求。
当T满足：0℃＜T≤10℃时，控制器根据温度检测装置的检测结果控制最上面的两个控制阀160关闭，使与这两个控制阀160相连的换热部分131断开与压缩机110的排气口111的连通，以进一步降低室外换热组件130的换热效率，防止节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强过低，使单冷型空调系统200在该温度下能够提供足够的制冷需求。
当T满足：T≤0℃时，控制器根据温度检测装置的检测结果控制最上面的三个控制阀160关闭，即只有最下面的换热部分131与压缩机110的排气口111连通，以进一步降低室外换热组件130的换热效率，防止节流元件140上游(靠近室外换热组件130)的压强过低，使单冷型空调系统200在该温度下能够提供足够的制冷需求。
综上所述，根据本发明实施例的单冷型空调系统200，可以根据室外环境温度控制室外换热组件130的换热部分131开启的数目以调节室外换热组件130的换热效率。由此，单冷型空调系统200可以满足低温制冷需求。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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 (10)

1.一种冷暖型空调系统，其特征在于，包括：
压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；
换向组件，所述换向组件包括第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与所述回气口相连；
室外换热组件，所述室外换热组件包括n个换热部分，每个所述换热部分的第一端与所述第二阀口相连，其中n-1个所述换热部分与所述第二阀口之间串联有控制阀，n≥2；
室内换热器，所述室内换热器的一端与所述第三阀口相连，所述室内换热器的另一端与节流元件的一端相连，所述节流元件的另一端与每个所述换热部分的第二端相连；
控制器和用于检测室外环境温度的温度检测装置，所述控制器分别与所述温度检测装置、所述换向组件和每个所述控制阀相连，所述控制器根据所述温度检测装置的检测结果控制所述控制阀的开启个数。
2.根据权利要求1所述的冷暖型空调系统，其特征在于，所述n个换热部分为同一个换热器的不同部分。
3.根据权利要求1所述的冷暖型空调系统，其特征在于，所述室外换热组件包括n个换热器以限定出所述n个换热部分。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的冷暖型空调系统，其特征在于，除去位于最下方的其余所述换热部分与所述第二阀口之间串联有所述控制阀。
5.根据权利要求1所述的冷暖型空调系统，其特征在于，所述换向组件为四通阀。
6.根据权利要求1所述的冷暖型空调系统，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。
7.一种单冷型空调系统，其特征在于，包括：
压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；
室外换热组件，所述室外换热组件包括n个换热部分，每个所述换热部分的第一端与所述排气口相连，其中n-1个所述换热部分与所述排气口之间串联有控制阀，n≥2；
室内换热器，所述室内换热器的一端与所述回气口相连，所述室内换热器的另一端与节流元件的一端相连，所述节流元件的另一端与每个所述换热部分的第二端相连；
控制器和用于检测室外环境温度的温度检测装置，所述控制器分别与所述温度检测装置和每个所述控制阀相连，所述控制器根据所述温度检测装置的检测结果控制所述控制阀的开启个数。
8.根据权利要求7所述的单冷型空调系统，其特征在于，所述n个换热部分为同一个换热器的不同部分。
9.根据权利要求7所述的单冷型空调系统，其特征在于，所述室外换热组件包括n个换热器以限定出所述n个换热部分。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的单冷型空调系统，其特征在于，除去位于最下方的其余所述换热部分与所述排气口之间串联有所述控制阀。
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