CN105180274A - 一种空调系统及利用该系统的调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调系统，包括压缩机(1)、室外机换热器(2)、室内机换热器(3)，还设置有蓄热装置(5)和第一四通阀(6)，所述第一四通阀(6)的四个连接端分别连接到所述压缩机(1)的吸气口(11)、排气口(12)、所述室外机换热器(2)和所述蓄热装置(5)；所述蓄热装置(5)的另一端连接到所述室内换热器(3)和所述室外机换热器(2)之间的管路上，根据本发明的空调系统，能够使得化霜时室内能够同时制热，化霜结束后无需放一段时间冷风到室内才能正常制热，有效提高了室内的舒适性。本发明还涉及利用该系统的调节方法。

Description

一种空调系统及利用该系统的调节方法

技术领域

本发明属于空调领域，具体涉及一种空调系统及利用该系统的调节方法，尤其涉及利用该空调系统进行除霜的控制方法。

背景技术

现有的热水器、热泵系统或制冷制热两用空调在室外温度较低时开启室内制热功能，但是此种情况下由于室外温度较低容易在室外机形成结霜的现象，室外机结霜则会堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力，导致换热能力下降，因此有效消除结霜是维持系统正常运行需要解决的技术问题。而目前的热泵空调和热水器所采用的除霜方式都是利用压缩机的排气温度进行热气冲霜。具体的除霜过程为:进入除霜模式—压缩机停止——四通阀换向—压缩机启动热气冲霜—压缩机停止—四通阀换向—压缩机启动放冷风—除霜结束。此种方法主要存在如下缺点：

1、化霜时室内不制热，化霜结束后还需放一段时间冷风才能正常制热，严重影响室内舒适性；

2、一个化霜周期四通阀换向2次，易磨损内部的滑块，造成四通阀换向故障率升高，缩减四通阀的寿命；

由于上述现有的空调系统存在化霜时室内不制热，化霜结束后还需放一段时间冷风才能正常制热，严重影响室内舒适性的缺陷，因此本发明研究设计出一种新的空调系统及利用该空调系统的调节方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调系统存在化霜时室内不制热，化霜结束后还需放一段时间冷风才能正常制热，严重影响室内舒适性的缺陷，从而提供一种新的空调系统及利用该空调系统的调节方法。

进一步地，本发明的新的空调系统还解决了由于四通阀频繁换向而造成寿命减短的技术问题。

本发明提供的一种空调系统，其包括压缩机、室外机换热器、室内机换热器，其还设置有蓄热装置和第一四通阀，所述第一四通阀的四个连接端分别连接到所述压缩机的吸气口、排气口、所述室外机换热器和所述蓄热装置；所述蓄热装置的另一端连接到所述室内换热器和所述室外机换热器之间的管路上。

优选地，还包括从所述压缩机的排气口与第一四通阀之间的管路上分支出连向所述室内机换热器第一旁通支路。

优选地，所述第一旁通支路与所述室内机换热器相连的管路上还连接有第二四通阀，所述第二四通阀的4个连接端中的2个分别连接到所述室内机换热器、所述第一旁通支路，另外2个连接端彼此相连之后再连接到所述压缩机的吸气口端。

优选地，所述蓄热装置包括至少1个蓄热器。

优选地，所述第一四通阀连接到所述压缩机吸气口的管路与所述第二四通阀连接到所述压缩机吸气口的管路先汇合后再连接到所述压缩机的吸气口。

优选地，所述第一旁通支路上设有第一电磁阀，所述蓄热装置所在的管路上设有第二电磁阀。

优选地，在所述压缩机吸气口处还连接设置有气液分离装置。

本发明还提供一种空调系统的调节方法，其利用前述的空调系统进行制冷调节、或制热加蓄热、或制热加除霜的调节。

优选地，在需要室内制冷时，将所述蓄热装置所在的管路关闭，调节第一四通阀的四个连接端使得所述压缩机的排气口端仅与所述室外机换热器的第二端相连。

优选地，在需要室内制热和蓄热同时进行时，将所述蓄热装置所在的管路接通，调节第一四通阀使得所述压缩机的排气口一端与所述蓄热装置相连，另一端与所述室内机换热器相连，使得所述室外机换热器的第二端与所述压缩机的吸气口端相连。

优选地，在需要进行除霜时，利用前述的空调系统对室内环境进行制热，利用所述室外机换热器进行制热除霜，同时对所述蓄热装置进行制冷。

优选地，将所述蓄热装置所在的管路接通，调节所述第一四通阀的四个连接端使得所述压缩机的吸气口端与所述蓄热装置相连，使得所述压缩机的排气口一端与所述室外机换热器相连，另一端与所述室内机换热器相连。

本发明提供的一种空调系统及利用该系统进行空气调节的方法具有如下有益效果：

1.根据本发明的空调系统，能够使得化霜时室内能够同时制热，化霜结束后无需放一段时间冷风到室内才能正常制热，有效提高了室内的舒适性。

2.根据本发明的空调系统，不用停机便能够化霜。

3.根据本发明的空调系统，在化霜周期不用来回对四通阀进行换向，因此降低了内部滑块的模式，减小了四通阀换向故障率，提高和延长了四通阀的寿命。

附图说明

图1是本发明的空调系统的连接结构图和进行制冷的原理示意图；

图2是本发明的空调系统同时进行制热和蓄热过程的系统结构和原理示意图；

图3是本发明的空调系统同时进行不停机制热和蓄热化霜过程的系统结构和原理示意图。

图中附图标记表示为：

1—压缩机，11—吸气口，12—排气口，2—室外机换热器，21—室外机换热器的第一端，22—室外机换热器的第二端，3—室内机换热器，31—室内机换热器的第一端，32—室内机换热器的第二端，4—膨胀阀，5—蓄热装置，51—蓄热器，52—蓄热装置的第一端，53—蓄热装置的第二端，6—第一四通阀，7—第二四通阀，81—第一旁通支路，82—第二旁通支路，91—第一电磁阀，92—第二电磁阀，10—气液分离装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

如图1-3所示，本发明提供一种空调系统，其包括压缩机1、室外机换热器2、室内机换热器3、膨胀阀4，其还设置有蓄热装置5和第一四通阀6，所述第一四通阀6的四个连接端分别连接到所述压缩机1的吸气口11、排气口12、所述室外机换热器2的第二端22和所述蓄热装置5的第一端52；所述蓄热装置5的另一端连接到所述室内换热器3和所述室外机换热器2之间的管路上。

优选地，所述蓄热装置5所在的管路为第二旁通支路82。所述室外机换热器2的第一端21分成两路，一路与所述室内机换热器3的第一端31相连，另一路与所述蓄热装置5的第二端53相连；所述室内机换热器3的第二端32与所述压缩机1的吸气口11相连。

通过增设蓄热装置5能够有效地进行蓄热，为化霜时需要吸热提供了有效的高温热源，不用针对室内环境进行吸热，通过增设第一四通阀6，可以能够有效地实现空调系统在制冷、制热和/或蓄热过程之间的转换，完成蓄热过程的开闭，并且能够在正常制热过程中即可通过蓄热器蓄热，在需要化霜时，无需转换制冷模式，通过第一四通阀6切换即可完成同时制热和化霜，化霜结束后无需放一段时间冷风才能正常制热，从而有效提高了室内的舒适性；同时由于现有的空调系统在进行除霜时需将压缩机执行至少一次停机的操作，来防止制冷剂管路换向操作时产生的噪声、液击等情况，保证空调系统的正常、安全运行；而本发明利用了蓄热器和第一四通阀结构，不用对室内制冷剂管路进行换向操作，只需要调整第一四通阀将蓄热器和室外机换热器之间在管路中的作用进行交换(即将蓄热器蓄热、室外换热器制冷转换成蓄热器制冷、室外换热器制热除霜)，能实现有效的除霜操作，实现了不用停机(压缩机)即可除霜的效果。

优选地，还包括从所述压缩机的排气口12与第一四通阀6之间的管路上分支出连向所述室内机换热器3第二端32的第一旁通支路81；通过设置第一旁通支路81能够有效地使得压缩机排气口12的制冷剂分成两路，即实现两个换热器之间的制热作用(即制热+蓄热和制热+化霜)，达到了多功能多作用的目的。

优选地，还包括设置与所述室外机换热器第一端21管路上的膨胀阀4，所述蓄热装置5的第二端53连接到所述室内机换热器3和所述膨胀阀4之间的管路上，且所述蓄热装置5所在的管路为第二旁通支路82。通过设置膨胀阀4实现对制冷剂的节流膨胀作用，以形成一个完整的制冷或制热循环。通过将所述蓄热装置5的第二端53连接到所述室内机换热器3和所述膨胀阀4之间的管路上，且所述蓄热装置5所在的管路为第二旁通支路82，能够保证蓄热装置5的另一端与原有空调系统的部件之间的连接关系，保证了制冷剂的经过蓄热装置5所在的第二旁通支路82后能够正常返回到原有的空调系统中，并且将其第二端53连接到所述室内机换热器3和所述膨胀阀4之间的管路上，有效地保证了该蓄热时能够有效蓄热，该制冷时能够有效的制冷，保障了蓄热和除霜的正常进行。

具体地，所述室外机换热器2的第一端21连接所述膨胀阀4之后，与所述蓄热装置5的第二端53汇合，之后连接到所述室内机换热器3的第一端31；所述第一旁通支路81从所述压缩机1的排气口12与所述第一四通阀6之间的管路分支出，所述第一旁通支路81的另一端连向所述室内机换热器3的第二端32。

优选地，所述所述第一旁通支路81的与所述室内机换热器3相连的管路上还连接有第二四通阀7，所述第二四通阀7的4个连接端中的2个分别连接到所述室内机换热器3的第二端32、所述第一旁通支路81，另外2个连接端彼此相连之后再连接到所述压缩机1的吸气口11端。通过在上述连接管路上设置第二四通阀，能够提高了控制转换的效率，不用来回对第一四通阀进行换向，降低了其内部滑块的模式，减小了四通阀换向故障率，延长了四通阀的寿命，能够高效地控制空调系统在制冷、制热、蓄热和/或除霜等功能之间的有效切换。

优选地，所述蓄热装置5包括至少1个蓄热器51。这是一种优选的方式，设置多个换热器能够有效增强蓄热的能力和效果。

优选地，所述第一四通阀6连接到所述压缩机吸气口11的管路与所述第二四通阀7连接到所述压缩机吸气口11的管路先汇合后再连接到所述压缩机的吸气口11。这样能够使得空调系统的连接管路完整且简单紧凑，有效地减少了故障发生率。

所述第一旁通支路81上设有第一电磁阀91，所述蓄热装置5所在的管路上设有第二电磁阀92。通过在上述管路上设置第一电磁阀和第二电磁阀能够有效地对上述两个管路的开闭进行调节，执行接通管路或闭合管路的动作，有效地实现了在需要的情况下的控制。

优选地，在所述压缩机吸气口11处还连接设置有气液分离装置10。通过在所述压缩机吸气口11处还设置有气液分离装置10，能够有效地对进入压缩机吸气口中的气体进行过滤，分离出其中的液体，保证进入压缩机中气体的有效干度，增加了压缩机的安全使用寿命。

本发明还提供了一种空调系统的调节方法，其利用前述的空调系统进行制冷调节、或制热加蓄热调节、或制热加除霜的调节。

优选地，在需要室内制冷时，将第一电磁阀91和第二电磁阀92均关闭，此时保证蓄热器51不产生蓄热作用，且制冷剂也不会进入第一旁通支路81，制冷循环正常运行，调节第一四通阀7的四个连接端使得所述压缩机1的排气口11端与所述室外机换热器2的第二端22相连，使得所述蓄热装置5的第一端52与所述压缩机的吸气口11端相连。这样保证了压缩机排气口11的制冷剂能够进入室外机换热器3中而进行冷凝放热作用，然后再通过膨胀阀4节流降压，保证了制冷剂进入室内机换热器3前的有效降温放热，为其蒸发吸热提供了前提条件。

优选地，调节第二四通阀7的四个连接端使得第一旁通支路81经过第二四通阀7的两连接端后，与所述室内机换热器3的第二端32经过第二四通阀7的两连接端后进行汇合，并连接到所述压缩机的吸气口11端。通过第二四通阀7的上述连接端的转换，使得从膨胀阀4节流膨胀之后的制冷剂能够有效地进入室内机换热器3中蒸发吸热，之后再由第二四通阀返回压缩机吸气口11端，完成一个完整的制冷循环，对室内环境起到有效的制冷降温作用。

正常制冷的原理如下：

此时第一电磁阀91和第二电磁阀92均关闭，制冷剂不会进入到蓄热器51当中，也不会走第一旁通支路81。即压缩机压缩后的冷媒经过第二四通阀进入室外机换热器进行冷凝放热，再经过节流装置节流降压之后进入到室内机换热器进行蒸发吸热，理论情况下成为气态冷媒，但是实际因换热效率有限，其可能是气液混合状态。此时经过第二四通阀进入到气液分离器当中进行气液分离，然后气态冷媒再被吸入到压缩机中压缩。如此完成制冷循环。本循环当中，因第二电磁阀92关闭，

优选地，在需要室内制热和蓄热同时进行时，将第一电磁阀91和第二电磁阀92均打开，调节第一四通阀7的四个连接端使得所述压缩机1的排气口12端与所述蓄热装置5的第一端52相连，使得所述室外机换热器2的第二端22与所述压缩机的吸气口11端相连。此时压缩机排气口12的制冷剂分两路分别进入蓄热装置5中进行蓄热和进入第一旁通支路，然后经过节流膨胀阀4节流膨胀后在室外机换热器2中蒸发吸热，之后回到压缩机。有效地实现了蓄热装置5蓄热的作用和目的。

优选地，调节第二四通阀7的四个连接端使得第一旁通支路81经过第二四通阀7的两连接端后与所述室内机换热器3的第二端32相连，第二四通阀7的另外两连接端彼此相连后连接到所述压缩机的吸气口11端。这样能够使得第一旁通支路81中的制冷剂能够进入室内机换热器3中进行冷凝放热作用，有效地实现了对室内制热的作用和目的。

正常制热+蓄热的原理如下：

相对于制冷循环，此时第一电磁阀91和第二电磁阀92均打开，因此制冷剂会分两路进入到蓄热器51和进入第一旁通支路81中，此时第一四通阀6和第二四通阀7均换向，压缩机压缩后的冷媒分两路，一路通过第一四通阀6进入到蓄热器51当中进行放热，蓄热器51从而可以蓄热。另一路经过第一旁通支路81后通过第二四通阀7进入到室内机换热器3进行冷凝放热，与此同时，在蓄热器51中完成放热的冷媒(制冷剂)也与来自室内机换热器3的冷媒混合，而后再经过节流降压装置(膨胀阀4)节流降压进入到室外机换热器2进行蒸发吸热，完成后，通过第一四通阀6进入到气液分离器10当中进行气液分离，然后气态冷媒再被吸入到压缩机1中压缩。如此完成正常制热和蓄热的过程。

优选地，在需要进行除霜时，利用前述的空调系统(室内机换热器3)对室内环境进行制热，利用所述室外机换热器2进行制热除霜，同时对所述蓄热装置5进行制冷。通过该步骤利用蓄热装置5能够为制冷剂蒸发吸热提供可靠的热源，能够有效地对室外机进行制热除霜，还同时能够对室内环境进行制热，保证了除霜和制热作用同时进行的效果，无需对室内进行制冷放冷风，保证室内温度的恒定性，很好地提高了室内的舒适性。。

优选地，调节所述第一四通阀6的四个连接端使得所述压缩机1的吸气口11端与所述蓄热装置5的第一端52相连，使得所述室外机换热器2的第二端22与所述压缩机的排气口12端相连。此时压缩机排气口12的制冷剂分两路分别进入室外机换热器3中进行制热除霜和进入第一旁通支路81，然后经过节流膨胀阀4节流膨胀后在蓄热器51中蒸发吸热，之后回到压缩机。有效地实现了对室外机制热除霜的作用和目的。

优选地，调节第二四通阀7的四个连接端使得第一旁通支路81经过第二四通阀7的两连接端后与所述室内机换热器3的第二端32相连，第二四通阀7的另外两连接端彼此相连后连接到所述压缩机的吸气口11端。能够有效地对室内环境进行制热，保证了除霜动作的同时还能够使得对室内进行制热的作用，提高了除霜时室内的舒适程度。

蓄热化霜+不停机制热的原理如下：

相对于上述的正常制热+蓄热过程，此时第一电磁阀91和第二电磁阀92均打开，因此制冷剂会分两路进入到蓄热器51和进入第一旁通支路81中，第一四通阀6不换向，第二四通阀7换向，压缩机1压缩后的冷媒分两路，一路通过第一四通阀6进入到室内机换热器3进行冷凝放热，另一路通过第二四通阀7进入到室外机换热器2进行冷凝放热，由于在此处是进行冷凝放热且空调系统处于制热状态，室外机可能结霜，因冷媒放热，故而可以进行除霜动作，在室外机换热器2完成冷凝放热后的冷媒与在室内机完成冷凝放热的冷媒汇合进入到蓄热器51当中，蓄热器51由于此前进行了蓄热过程(参见正常制热+蓄热循环)，因此冷媒在此处可以蒸发吸热，成为气态或气液混合状态，再进入到气液分离器中10气液分离，然后被吸入到压缩机1中进行压缩，从而完成一个循环。

本发明在正常制热过程中即可通过蓄热器51蓄热，在需要化霜时，无需转换制冷模式，通过四通阀切换即可完成同时制热和化霜，从而提高空调舒适性；另外本发明通过设置两个电磁阀和两个四通阀，从而可以完成蓄热过程开闭以及制冷制热切换，不用在一个化霜周期内对一个四通阀进行频繁的换向，从而磨损四通阀内部的滑块，因此能够有效降低四通阀换向故障发生率，有效地提高四通阀的寿命。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种空调系统，包括压缩机(1)、室外机换热器(2)、室内机换热器(3)，其特征在于：还设置有蓄热装置(5)和第一四通阀(6)，所述第一四通阀(6)的四个连接端分别连接到所述压缩机(1)的吸气口(11)、排气口(12)、所述室外机换热器(2)和所述蓄热装置(5)；所述蓄热装置(5)的另一端连接到所述室内换热器(3)和所述室外机换热器(2)之间的管路上。

2.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于：还包括从所述压缩机的排气口(12)与第一四通阀(6)之间的管路上分支出连向所述室内机换热器(3)第一旁通支路(81)。

3.根据权利要求1或2所述的一种空调系统，其特征在于：所述第一旁通支路(81)上还连接有第二四通阀(7)，所述第二四通阀(7)的4个连接端中的2个分别连接到所述室内机换热器(3)、所述第一旁通支路(81)，另外2个连接端彼此相连之后再连接到所述压缩机(1)的吸气口(11)端。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种空调系统，其特征在于：所述蓄热装置(5)包括至少1个蓄热器(51)。

5.根据权利要求3-4之一所述的一种空调系统，其特征在于：所述第一四通阀(6)连接到所述压缩机吸气口(11)的管路与所述第二四通阀(7)连接到所述压缩机吸气口(11)的管路先汇合后再连接到所述压缩机的吸气口(11)。

6.根据权利要求2-5所述的一种空调系统，其特征在于：所述第一旁通支路(81)上设有第一电磁阀(91)，所述蓄热装置(5)所在的管路上设有第二电磁阀(92)。

7.根据权利要求1-6所述的一种空调系统，其特征在于：在所述压缩机的吸气口(11)处还连接设置有气液分离装置(10)。

8.一种空调系统的调节方法，其特征在于：利用权利要求1-7之一所述的空调系统进行制冷调节、或制热加蓄热调节、或制热加除霜调节。

9.根据权利要求8的调节方法，其特征在于：在需要室内制冷时，将所述蓄热装置(5)所在的管路关闭，调节第一四通阀(6)使得所述压缩机(1)的排气口(11)端仅与所述室外机换热器(2)相连。

10.根据权利要求8的调节方法，其特征在于：在需要室内制热和蓄热同时进行时，将所述蓄热装置(5)所在的管路接通，调节第一四通阀(6)使得所述压缩机(1)的排气口(12)一端与所述蓄热装置(5)相连，另一端与所述室内机换热器(3)相连，使得所述室外机换热器(2)与所述压缩机的吸气口(11)端相连。

11.根据权利要求8的调节方法，其特征在于：在需要进行除霜时，利用权利要求1-7之一所述的空调系统对室内环境进行制热，利用所述室外机换热器进行制热除霜，同时对所述蓄热装置(5)进行制冷。

12.根据权利要求11的调节方法，其特征在于：将所述蓄热装置(5)所在的管路接通，调节所述第一四通阀(6)使得所述压缩机(1)的吸气口(11)端与所述蓄热装置(5)相连，使得所述压缩机的排气口(12)一端与所述室外机换热器(2)相连，另一端与所述室内机换热器(3)相连。