CN105222436A - 空调系统及空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调系统和空调系统的控制方法。该空调系统包括压缩机、四通阀，室内换热器和室外换热器，所述室外换热器包括相互独立设置的第一室外换热器和第二室外换热器；并且，在所述空调系统制冷运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为冷凝器，所述室内换热器作为蒸发器；在所述空调系统制热运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器；在所述空调系统除霜运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的一个作为冷凝器，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的另一个作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器。室外换热器分成了两部分，保证除霜时内机正常制热。

Description

空调系统及空调系统的控制方法

技术领域

本发明涉及空调设备领域，特别涉及一种空调系统及空调系统的控制方法。

背景技术

目前，空调系统通常同时具备制热和制冷功能。空调系统制热运行时，由于室外温度低，室外换热器表面会结霜，并且结霜后换热恶化，霜层迅速加厚，系统制热能力迅速衰减，因此空调系统需要定期进行除霜。

传统的除霜方法是采用四通阀换向，系统由制热循环变化为制冷循环，此时外机换热器变成冷凝器，利用高温高压气体迅速融化室外换热器表面的霜层，但是此时室内换热器是蒸发器，会从室内环境吸收热量，导致室内环境温度降低，影响人的舒适性。

为了实现制热除霜时四通阀不换向的目的，在家用空调等小制冷剂场合可以采用热气旁通方法，但是热气旁通除霜热量小，仅适用于小制冷量场合，对于多联机等大容量空调系统不适合。此外，也有研究制热运行时采用电加热对室外换热器进行除霜的方法，但是采用电加热除霜耗功大，达不到节能效果。

因此，有必要针对现有技术中存在的上述缺陷进行改进。

发明内容

本发明提供了一种空调系统及控制系统的控制方法，以有效地解决现有技术中空调系统制热除霜时容易导致室内环境温度降低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种空调系统，包括压缩机、四通阀，室内换热器和室外换热器，所述室外换热器包括相互独立设置的第一室外换热器和第二室外换热器；并且，在所述空调系统制冷运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为冷凝器，所述室内换热器作为蒸发器；在所述空调系统制热运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器；在所述空调系统除霜运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的一个作为冷凝器，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的另一个作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器。

进一步地，所述四通阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；在所述空调系统制冷运行时，所述第一端口和所述第二端口连通，所述第三端口和所述第四端口连通；在所述空调系统制热运行和除霜运行时，所述第一端口和所述第四端口连通，所述第二端口和所述第三端口连通。

进一步地，所述压缩机的输出端连接至所述第一端口，所述第一室外换热器的第一端和所述第二室外换热器的第一端均连接至所述第二端口，所述第一室外换热器的第二端和所述第二室外换热器的第二端均连接至所述室内换热器的第一端，所述室内换热器的第二端连接至所述第四端口，所述压缩机的输入端连接至所述第三端口。

进一步地，所述第一室外换热器的第一端和所述第二室外换热器的第一端分别通过第一电磁阀和第二电磁阀连接至所述第二端口，所述第一室外换热器的第二端和所述第二室外换热器的第二端分别通过第三电磁阀和第四电磁阀连接至制热电子膨胀阀的第一端和第一单向阀的第一端的汇合处，所述制热电子膨胀阀的第二端和所述第一单向阀的第二端的汇合处通过制冷电子膨胀阀连接至所述室内换热器的第一端；其中，所述第一单向阀仅允许流体从所述第一单向阀的第一端流向所述第一单向阀的第二端。

进一步地，所述第一室外换热器的第一端和所述第二室外换热器的第一端分别通过第五电磁阀和第六电磁阀连接至所述第一端口，所述第一室外换热器的第二端和所述第二室外换热器的第二端分别通过第七电磁阀和第八电磁阀连接至所述制冷电子膨胀阀。

进一步地，在所述空调系统制冷运行和制热运行时，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀均打开，所述第五电磁阀、所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述第八电磁阀均关闭；在所述空调系统除霜运行时，所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀和所述第七电磁阀均打开，所述第一电磁阀、所述第三电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀均关闭，或者，所述第一电磁阀、所述第三电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀均打开，所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀和所述第七电磁阀均关闭。

进一步地，所述压缩机的输出端通过油分离器和第二单向阀连接至所述第一端口；其中，所述第二单向阀仅允许流体从所述压缩机的输出端流向所述第一端口。

进一步地，所述压缩机的输入端通过气液分离器连接至所述第三端口。

根据本发明的第二个方面，提供了一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器和室外换热器，在所述空调系统制冷运行时，控制所述室外换热器作为冷凝器工作，且控制所述室内换热器作为蒸发器工作；在所述空调系统制热运行时，控制所述室外换热器作为蒸发器工作，且控制所述室内换热器作为冷凝器工作；在所述空调系统除霜运行时，控制所述室外换热器的一部分作为蒸发器工作、另一部分作为冷凝器工作，且控制所述室内换热器作为冷凝器工作。

进一步地，所述四通阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；在所述空调系统制冷运行时，控制所述第一端口和所述第二端口连通，且控制所述第三端口和所述第四端口连通；在所述空调系统制热运行和除霜运行时，控制所述第一端口和所述第四端口连通，且控制所述第二端口和所述第三端口连通。

应用本发明的技术方案，通过将室外换热器分成相互独立设置的两个部分，壳体系统除霜运行时，内机仍然制热，一部分室外换热器做蒸发器，另一部分室外换热器做冷凝器，从而保证除霜时内机正常制热。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的空调系统制冷运行时的布置示意图；

图2是根据本发明实施例的空调系统制热运行时的布置示意图；

图3是根据本发明实施例的空调系统除霜运行时的布置示意图；

图4是根据本发明实施例的空调系统除霜运行时的另一布置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1—压缩机；2—油分离器；3—第二单向阀；4—四通阀；5—第一电磁阀；6—第二电磁阀；7—第一室外换热器；8—第二室外换热器；9—第三电磁阀；10—第四电磁阀；11—第八电磁阀；12—第七电磁阀；13—第一单向阀；14—制热电子膨胀阀；15—制冷电子膨胀阀；16—室内换热器；17—气液分离器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种空调系统，包括压缩机、四通阀，室内换热器和室外换热器，所述室外换热器包括相互独立设置的第一室外换热器和第二室外换热器；并且，在所述空调系统制冷运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为冷凝器，所述室内换热器作为蒸发器；在所述空调系统制热运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器；在所述空调系统除霜运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的一个作为冷凝器，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的另一个作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器。

根据本发明提供的技术方案，通过将室外换热器分成相互独立设置的两个部分，壳体系统除霜运行时，内机仍然制热，一部分室外换热器做蒸发器，另一部分室外换热器做冷凝器，从而保证除霜时内机正常制热。

图1是根据本发明实施例的空调系统制冷运行时的布置示意图，图2是根据本发明实施例的空调系统制热运行时的布置示意图，图3是根据本发明实施例的空调系统除霜运行时的布置示意图，图4是根据本发明实施例的空调系统除霜运行时的另一布置示意图。

如图1至图4所示，在本发明的该实施例中，所述空调系统包括压缩机1、四通阀4、第一室外换热器7、第二室外换热器8和室内换热器16等部件。其中，第一室外换热器7和第二室外换热器8相互独立设置，它们共同构成该空调系统的室外换热器。

其中，四通阀4具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口。在所述空调系统制冷运行时，所述第一端口和所述第二端口连通，所述第三端口和所述第四端口连通。在所述空调系统制热运行和除霜运行时，所述第一端口和所述第四端口连通，所述第二端口和所述第三端口连通。

并且，如图1至图4所示，压缩机1的输出端通过油分离器2和第二单向阀3连接至所述第一端口。第一室外换热器7的第一端通过第一电磁阀5连接至所述第二端口，第二室外换热器8的第一端通过第二电磁阀6连接至所述第二端口。第一室外换热器7的第二端通过第三电磁阀9连接至制热电子膨胀阀14的第一端和第一单向阀13的第一端的汇合处，第二室外换热器8的第二端通过第四电磁阀10连接至制热电子膨胀阀14的第一端和第一单向阀13的第一端的汇合处。

制热电子膨胀阀14的第二端和第一单向阀13的第二端的汇合处通过制冷电子膨胀阀15连接至室内换热器16的第一端。室内换热器16的第二端连接至所述第四端口，压缩机1的输入端通过气液分离器17连接至所述第三端口。

如图1所示，在该实施例中，所述空调系统在正常制冷运行时，第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀9、第四电磁阀10打开，第五电磁阀18、第六电磁阀19、第七电磁阀12、第八电磁阀11关闭。

正常制冷运行时，第五电磁阀18、第六电磁阀19关闭。如箭头方向所示，压缩机1排出的高温高压气态冷媒在①点全部流向四通阀4(此时四通阀掉电)，并分别经第一电磁阀5和第二电磁阀6流向第一室外换热器7和第二室外换热器8。冷媒在室外换热器中被冷凝成高温液态冷媒，然后流过第三电磁阀9和第四电磁阀10，经单向阀13流向室内侧。冷媒在室内侧首先经制冷电子膨胀阀15节流，然后进入室内换热器16换热，吸收室内侧热量，冷媒气化，随后经四通阀4、气液分离器17回到压缩机1。

可见，在所述空调系统制冷运行时，第一室外换热器7和第二室外换热器8均作为冷凝器，室内换热器16作为蒸发器。

如图2所示，在该实施例中，所述空调系统在正常制热运行时，第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀9、第四电磁阀10打开，第五电磁阀18、第六电磁阀19、第八电磁阀11、第七电磁阀12关闭。

正常制热运行时，第五电磁阀18、第六电磁阀19关闭。如箭头方向所示，压缩机1排出的高温高压气态冷媒在①点全部流向四通阀4(此时四通阀得电)，冷媒经四通阀后直接流向室内换热器16，放出热量，并被冷凝成高温高压液态冷媒，然后流过制冷电子膨胀阀15(此时，制冷电子膨胀阀15不起节流作用)，流向制热电子膨胀阀14，节流成低压低温两相冷媒，分流到第一室外换热器7和第二室外换热器8。冷媒在室外换热器中蒸发后，经第一电磁阀5、第二电磁阀6、四通阀4和气液分离器17回到压缩机1。

可见，在所述空调系统制热运行时，第一室外换热器7和第二室外换热器8均作为蒸发器，室内换热器16作为冷凝器。

如图3所示，在该实施例中，所述空调系统在除霜运行时，第二电磁阀6、第四电磁阀10、第七电磁阀12、第五电磁阀18打开，第一电磁阀5、第三电磁阀9、第八电磁阀11、第六电磁阀19关闭。

所述空调系统除霜运行时，第五电磁阀18打开，第六电磁阀19关闭。此时，如箭头方向所示，压缩机1排出的高温高压气态冷媒在①点分流成两部分，一部分高温高压气态冷媒经四通阀4后直接流向室内换热器16，放出热量，并被冷凝成高温高压液态冷媒，然后流过制冷电子膨胀阀15(此时，制冷电子膨胀阀15不起节流作用)，流向制热电子膨胀阀14；另一部分高温高压气态冷媒经第五电磁阀18后，进入第一室外换热器7，放出热量，融化第一室外换热器7的霜层，然后经第七电磁阀12与第一部分冷媒汇合。两路冷媒汇合后，经制热电子膨胀阀14节流成低压低温两相冷媒，经第四电磁阀10流向第二室外换热器8。冷媒在第二室外换热器8中蒸发后，经第二电磁阀6、四通阀4和气液分离器17回到压缩机1。

可见，在前述除霜模式中，室内换热器16仍然作为冷凝器，第一室外换热器7作为冷凝器，第二室外换热器8作为蒸发器。从而，第一室外换热器7提供了除霜所需的热量，第二室外换热器8仍然作为蒸发器，室内换热器16仍然作为冷凝器，保证了空调内机保持制热运行时，外机仍然能够制热除霜，且四通阀保持制热运行状态不需换向，即空调系统实现了除霜连续制热功能。

如图4所示，在该实施例中，所述空调系统在除霜运行时，第一电磁阀5、第三电磁阀9、第八电磁阀11、第六电磁阀19打开，第二电磁阀6、第四电磁阀10、第七电磁阀12、第五电磁阀18关闭。

所述空调系统除霜运行时，第六电磁阀19打开，第五电磁阀18关闭。此时，如箭头方向所示，压缩机1排出的高温高压气态冷媒在①点分流成两部分，一部分高温高压气态冷媒经四通阀4后直接流向室内换热器16，放出热量，并被冷凝成高温高压液态冷媒，然后流过制冷电子膨胀阀15(此时，制冷电子膨胀阀15不起节流作用)，流向制热电子膨胀阀14；另一部分高温高压气态冷媒经第六电磁阀19后，进入第二室外换热器8，放出热量，融化第二室外换热器8的霜层，然后经第八电磁阀11与第一部分冷媒汇合。两路冷媒汇合后，经制热电子膨胀阀14节流成低压低温两相冷媒，经第三电磁阀9流向第一室外换热器7，冷媒在第一室外换热器7中蒸发后，经第一电磁阀5、四通阀4、和气液分离器17回到压缩机1。

可见，在前述除霜模式中，室内换热器16仍然作为冷凝器，第二室外换热器8作为冷凝器，第一室外换热器7作为蒸发器。从而，第二室外换热器8提供了除霜所需的热量，第一室外换热器7仍然作为蒸发器，室内换热器16仍然作为冷凝器，保证了空调内机保持制热运行时，外机仍然能够制热除霜，且四通阀保持制热运行状态不需换向，即空调系统实现了除霜连续制热功能。

综上，在图3和图4所示的除霜模式中，室外换热器的一部分作为蒸发器工作，室外换热器的另一部分作为冷凝器工作，并且室内换热器仍然作为冷凝器工作，保证了内机保持制热运行时，外机仍然能够制热除霜，且四通阀保持制热运行状态不需换向，即，空调系统实现了除霜连续制热功能。

因此，本发明提出一种化霜时，外机四通阀不换向，能够实现多联机等大容量场合化霜制热且内机不停机的方案。通过增加电磁阀和合理组合电子阀，在不增加外机制热电磁阀和单向阀数目的前提下，实现化霜时内机保持制热运行。

前面根据实施例描述了本发明的空调系统，但该空调系统并不仅限于实施例中所述的部件和/或连接关系。例如，电磁阀的数量和设置位置不限于实施例所示，可以根据需要选择和设置，只要能够使得空调系统除霜运行时，室外换热器的一部分作为蒸发器、另一部分作为冷凝器，且室内换热器作为冷凝器，即可实现本发明之目的。

本发明还提供了一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器和室外换热器，在所述空调系统制冷运行时，控制所述室外换热器作为冷凝器工作，且控制所述室内换热器作为蒸发器工作；在所述空调系统制热运行时，控制所述室外换热器作为蒸发器工作，且控制所述室内换热器作为冷凝器工作；在所述空调系统除霜运行时，控制所述室外换热器的一部分作为蒸发器工作、另一部分作为冷凝器工作，且控制所述室内换热器作为冷凝器工作。

进一步地，所述四通阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；在所述空调系统制冷运行时，控制所述第一端口和所述第二端口连通，且控制所述第三端口和所述第四端口连通；在所述空调系统制热运行和除霜运行时，控制所述第一端口和所述第四端口连通，且控制所述第二端口和所述第三端口连通。

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 (10)

1.一种空调系统，包括压缩机、四通阀，室内换热器和室外换热器，其特征在于，所述室外换热器包括相互独立设置的第一室外换热器和第二室外换热器；并且，

在所述空调系统制冷运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为冷凝器，所述室内换热器作为蒸发器；

在所述空调系统制热运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器均作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器；

在所述空调系统除霜运行时，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的一个作为冷凝器，所述第一室外换热器和所述第二室外换热器中的另一个作为蒸发器，所述室内换热器作为冷凝器。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述四通阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

在所述空调系统制冷运行时，所述第一端口和所述第二端口连通，所述第三端口和所述第四端口连通；

在所述空调系统制热运行和除霜运行时，所述第一端口和所述第四端口连通，所述第二端口和所述第三端口连通。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机的输出端连接至所述第一端口，所述第一室外换热器的第一端和所述第二室外换热器的第一端均连接至所述第二端口，所述第一室外换热器的第二端和所述第二室外换热器的第二端均连接至所述室内换热器的第一端，所述室内换热器的第二端连接至所述第四端口，所述压缩机的输入端连接至所述第三端口。

4.根据权利要求2或3所述的空调系统，其特征在于，所述第一室外换热器的第一端和所述第二室外换热器的第一端分别通过第一电磁阀和第二电磁阀连接至所述第二端口，所述第一室外换热器的第二端和所述第二室外换热器的第二端分别通过第三电磁阀和第四电磁阀连接至制热电子膨胀阀的第一端和第一单向阀的第一端的汇合处，所述制热电子膨胀阀的第二端和所述第一单向阀的第二端的汇合处通过制冷电子膨胀阀连接至所述室内换热器的第一端；其中，所述第一单向阀仅允许流体从所述第一单向阀的第一端流向所述第一单向阀的第二端。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述第一室外换热器的第一端和所述第二室外换热器的第一端分别通过第五电磁阀和第六电磁阀连接至所述第一端口，所述第一室外换热器的第二端和所述第二室外换热器的第二端分别通过第七电磁阀和第八电磁阀连接至所述制冷电子膨胀阀。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，

在所述空调系统制冷运行和制热运行时，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀均打开，所述第五电磁阀、所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述第八电磁阀均关闭；

在所述空调系统除霜运行时，所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀和所述第七电磁阀均打开，所述第一电磁阀、所述第三电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀均关闭，或者，

所述第一电磁阀、所述第三电磁阀、所述第六电磁阀和所述第八电磁阀均打开，所述第二电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀和所述第七电磁阀均关闭。

7.根据权利要求2或3所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机的输出端通过油分离器和第二单向阀连接至所述第一端口；其中，所述第二单向阀仅允许流体从所述压缩机的输出端流向所述第一端口。

8.根据权利要求2或3所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机的输入端通过气液分离器连接至所述第三端口。

9.一种空调系统的控制方法，所述空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器和室外换热器，其特征在于，

在所述空调系统制冷运行时，控制所述室外换热器作为冷凝器工作，且控制所述室内换热器作为蒸发器工作；

在所述空调系统制热运行时，控制所述室外换热器作为蒸发器工作，且控制所述室内换热器作为冷凝器工作；

在所述空调系统除霜运行时，控制所述室外换热器的一部分作为蒸发器工作、另一部分作为冷凝器工作，且控制所述室内换热器作为冷凝器工作。

10.根据权利要求9所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述四通阀具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

在所述空调系统制冷运行时，控制所述第一端口和所述第二端口连通，且控制所述第三端口和所述第四端口连通；

在所述空调系统制热运行和除霜运行时，控制所述第一端口和所述第四端口连通，且控制所述第二端口和所述第三端口连通。