CN106765571A - 空调系统以及应用在该空调系统中的空调器室内终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调系统，包括室内终端和室外终端，室内终端设置有室内端换热器，室外终端设置有室外端换热器，室内端换热器和室外端换热器之间通过制冷剂循环连通，室内端换热器包括第一室内换热器和第二室内换热器，第一室内换热器和第二室内换热器之间设置有制冷剂支路，制冷剂支路包括并联设置的第一支路和第二支路，第一支路上设置有旁通阀，第二支路上设置有第一节流机构，室外端换热器连通第二室内换热器，室外端换热器和第二室内换热器之间设置有第二节流机构。还公开一种空调器室内终端。本发明通过对制冷剂循环管路和引流口的双重改进，可以最大限度地改善房间内的气流阻值和温度分布特性，提高用户的舒适度。

Description

空调系统以及应用在该空调系统中的空调器室内终端

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种空调系统以及应用在该空调系统中的室内终端。

背景技术

在现有的热泵型房间空调器的室内机末端使用的壁挂机、柜机、吊落机、嵌入式多联机内机等设备中，空气分配通道的出风口和回风口的位置都是固定不变的。在制冷工况下，室内机的送风温度低于周围环境温度，冷空气向下流动并促进室内空气循环。制热工况下，室内机的送风温度高于周围环境温度，热空气向上流动并促进室内空气循环。

由于上述条件的限制，对于出风口设置在壳体上部的室内机来说，制热运行时热气流积聚在房间较上的空间中，导致房间下部的温度比较低，整个房间内的温度存在上热下冷的分层现象，同样的，对于出风口设置在壳体下部的室内机来说，制冷运行时冷气流往往集聚在房间下部空间，上部温度相对较高而且温度下降较慢。整个房间内的温度分布不均匀，严重的影响了房间内的热舒适性。为解决上述问题，现有技术中一般通过增大空调器的运行功率，提高制冷量或者制热量的方式。这种方式显然增加了空调设备的能耗。

因此，现有技术中所使用的房间空调器存在空调器出风使得房间内温度场不均匀，出现温度分层的问题。

发明内容

本发明提供一种空调系统，解决空调器出风导致房间内温度场不均匀，容易出现温度分层的问题。

本发明提供一种空调系统，包括室内终端和室外终端，所述室内终端设置有室内端换热器，所述室外终端设置有室外端换热器，所述室内端换热器和室外端换热器之间通过制冷剂循环连通，所述室内端换热器包括第一室内换热器和第二室内换热器，所述第一室内换热器和第二室内换热器之间设置有制冷剂支路，所述制冷剂支路包括并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路上设置有旁通阀，所述第二支路上设置有第一节流机构，所述室外端换热器连通第二室内换热器，所述室外端换热器和第二室内换热器之间设置有第二节流机构。

进一步的，当所述空调系统处于第一运行状态时，所述旁通阀闭合，所述第二节流机构打开，所述第一节流机构具有一定开度；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器，在所述第二室内换热器中完成与空气的第一次热交换，自所述第二室内换热器流出的制冷剂流经所述第一节流机构后流入第一室内换热器完成与空气的第二次热交换。

进一步的，当所述空调系统处于第二运行状态时，所述旁通阀具有一定开度，所述第二节流机构打开，所述第一节流机构闭合；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器，在所述第二室内换热器中完成与空气的第一次热交换，自所述第二室内换热器流出的制冷剂流经所述旁通阀后流入第一室内换热器完成与空气的第二次热交换。

进一步的，当所述空调系统处于第三运行状态时，所述第二节流机构打开，所述第一节流机构和旁通阀均具有一定开度；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器，在所述第二室内换热器中完成与空气的第一次热交换，自所述第二室内换热器流出的制冷剂流经所述旁通阀和第一节流机构后流入第一室内换热器完成与空气的第二次热交换。

进一步的，所述第一室内换热器和第二室内换热器之间设置有风机，所述风机为双向风机。

更进一步的，所述第一节流机构为电子膨胀阀、毛细管、膨胀机或引射器中的任意一种。

更进一步的，所述旁通阀为球阀或截止阀。

本发明所公开的空调系统，通过对换热器、制冷剂循环管路以及换热器之间管路的重新设计，提高空调系统的整体换热效率，同时有效地减小风机和压缩机的无效功耗，提高空调系统的整体能效比，制冷剂循环通过第一节流机构、第二节流机构和旁通阀之间的配合，使得空调系统至少可以工作在三种运行状态，实现二次换热、梯度换热或者二次换热和梯度换热的结合，可以更好地控制系统能力，增加控制的精确度，提高空调送风的舒适性。

本发明还公开了一种应用在空调系统中的空调器室内终端，所述空调系统还包括室外终端，所述室内终端设置有室内端换热器，所述室外终端设置有室外端换热器，所述室内端换热器和室外端换热器之间通过制冷剂循环连通，所述室内端换热器包括第一室内换热器和第二室内换热器，所述第一室内换热器和第二室内换热器之间设置有制冷剂支路，所述制冷剂支路包括并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路上设置有旁通阀，所述第二支路上设置有第一节流机构，所述室外端换热器连通第二室内换热器，所述室外端换热器和第二室内换热器之间设置有第二节流机构；所述室内终端还包括壳体，所述壳体上开设有第一引流口和第二引流口，所述第一室内换热器对应第一引流口设置，所述第二室内换热器对应第二引流口设置，所述第一引流口和第二引流口的开设高度不同。

进一步的，所述第一引流口开设在所述壳体上侧，所述第二引流口开设在所述壳体下侧，当空调系统运行在制冷模式时，所述风机按照第一模式运行，所述第一引流口为送风口，所述第二引流口为回风口，制冷剂自所述第二室内换热器的下部流入并自所述第一室内换热器的上部流出，当空调系统运行在制热模式时，所述风机按照第二模式运行，所述第一引流口为回风口，所述第二引流口为送风口，制冷剂自所述第一室内换热器的上部流入并自所述第二室内换热器的下部流出。

优选的，所述第一引流口和第二引流口上设置有格栅、过滤网和导风叶片。

本发明所公开的空调器室内终端，通过对制冷剂循环管路和引流口的双重改进，可以最大限度地改善房间内的气流阻值和温度分布特性，提高用户的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的空调系统工作在制冷模式时的结构示意图；

图2为本发明所公开的空调系统工作在制热模式时的结构示意图；

图3为本发明所公开的空调器室内终端工作在制冷模式的结构示意图；

图4为本发明所公开的空调器室内终端工作在制热模式的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1为本发明所公开的空调系统一种实施方式的结构示意图，如图所示，在本实施例中，空调系统主要由室内终端2-0和室外终端1-0组成。在室内终端2-0中设置有室内端换热器，在室外终端1-0中设置有室外端换热器1。在室内端换热器和室外端换热器1之间通过制冷剂循环连通。与传统的空调系统不同，在本实施例中，室内端换热器包括第一室内换热器8和第二室内换热器11。在第一室内换热器8和第二室内换热器11之间设置有制冷剂支路。制冷剂支路包括并联设置的第一支路和第二支路。在第一支路上设置有旁通阀9，在第二支路上设置有第一节流机构10。室外端换热器1连通第二室内换热器11，室外端换热器1和第二室内换热器11之间设置有第二节流机构13。

具体来说，本实施例所公开的空调系统至少有三种运行状态。以制冷工况为例，当空调系统处于第一运行状态时，旁通阀9闭合，第二节流机构13打开，第一节流机构10具有一定开度。制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器11，在第二室内换热器11中对空气进行预冷却，自第二室内换热器11流出的制冷剂流经第一节流机构10后流入第一室内换热器8对空气进行二次冷却。具体来说，当空调系统处于第一运行状态时，实际上是通过空调系统达到梯级换热的技术效果，从热力学角度减少熵的不可逆损失，提高系统效率。对于整个制冷循环来说，制冷剂经过第二节流机构13之后，制冷剂在第二节流机构13的作用下达到目标蒸发压力，进入第二室内换热器11。制冷剂吸收空气的热量，对流过第二室内换热器11表面的空气预冷却。之后制冷剂流经第一节流机构10，压力和温度得到一定程度的降低，在第一室内换热器8中流动的制冷剂和空气进一步热交换。与传统的空调系统相比，处于第一运行状态的空调系统中，换热器与空气热交换时，两种介质之间每次热交换时具有相对较小的换热温差，较传统的空调系统可以减少大温差时不可逆的能量损失。

当空调系统处于第二运行状态时，旁通阀9具有一定开度，第二节流机构13打开，第一节流机构10闭合；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器11，在所述第二室内换热器11中对空气进行一次冷却，自第二室内换热器11流出的制冷剂流经旁通阀9后流入第一室内换热器8对空气进行二次冷却。当空调系统处于第二运行状态时，由于第一室内换热器8和第二室内换热器11分别布设在空调室内终端2-0的不同位置，因此可以和第一室内换热器8和第二室内换热器11表面的空气分别进行热、湿交换，使得第一室内换热器8和第二室内换热器11周围分别形成稳定的均匀的湿度场和温度场，通过设置风机7对空气进行引导，可以从至少两个方向送风到空调房间内的指定区域，利于空调房间内的空气参数控制。

当空调系统处于第三运行状态时，第二节流机构13打开，第一节流机构10和旁通阀9均具有一定开度。制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器11，在所述第二室内换热器11中对空气进行一次冷却，自所述第二室内换热器11流出的制冷剂流经旁通阀9和第一节流机构10后流入第一室内换热器8对空气进行二次冷却。第三运行状态是第一种运行状态和第二种运行状态的有效补充，通过对旁通阀9和第一节流机构10开度的控制，可以准确地对空调房间的空气参数进行控制。

为了实现分别对与第一室内换热器8热交换后空气的引导，以及与第二室内换热器11热交换后空气的引导，在第一室内换热器8和第二室内换热器11之间设置有风机7。在本实施例中，风机7优选为双向风机7，还可以是两个可以按照不同风向导风的单向风机7，以实现按照不同的方向对热交换后的空气进行引流送风。

对于制热工况来说，空调系统优选按照第二种运行状态运行，来自于制冷剂循环回路上的高温高压的制冷剂进入第一室内换热器8，与第一室内换热器8周围的空气热交换，对空气进行一次加热，从第一室内换热器8中流出的制冷剂通过旁通阀9进入第二室内换热器11，与第二室内换热器11周围的空气进行热交换，对空气进行二次加热。也可以根据用户的实际使用需要，按照第一种运行状态或者第三种运行状态运行。

在本发明所公开的空调系统中，第一节流机构10优选为电子膨胀阀、毛细管、膨胀剂或引射器中的任意一种，优选采用膨胀阀起到节流并调节制冷剂的温度和压力。旁通阀9可以是球阀或截止阀，优选为电磁控制的球阀。

本发明所公开的空调系统，通过对换热器、制冷剂循环管路以及换热器之间管路的重新设计，提高空调系统的整体换热效率，同时有效地减小风机和压缩机的无效功耗，提高空调系统的整体能效比，制冷剂循环通过第一节流机构、第二节流机构和旁通阀之间的配合，使得空调系统至少可以工作在三种运行状态，实现二次换热、梯度换热或者二次换热和梯度换热的结合，可以更好地控制系统能力，增加控制的精确度，提高空调送风的舒适性。

本发明同时公开了一种应用在上述空调系统的空调器室内终端2-0。该空调器室内终端2-0与空调器室外终端1-0通过制冷剂回路连接，制冷剂回路上还设置有压缩机3、油分离器4、四通换向阀5以及设置在室内终端2-0和室外终端1-0之间的第一阀门6和第二阀门7，室外终端1-0处还设置有室外风机27。与现有技术不同，空调器室内终端2-0包括壳体，在壳体上开设有气流方向可变的第一引流口20和第二引流口21，第一引流口20和第二引流口21具有不同的开设高度。其中第一室内换热器8对应第一引流口20设置，第二室内换热器11对应第二引流口21设置。

以柜式空调壳体为例，第一引流口20开设在壳体上侧，第二引流口21开设在壳体下侧。当整个空调系统运行在制冷模式时，风机7按照第一模式运行，使得第一引流口20作为一个送风口而第二引流口21作为一个回风口。制冷剂自第二室内换热器11的下部流入并自第一室内换热器8的上部流出。当风机7按照第二模式运行时，所述第一引流口20为回风口，第二引流口21为送风口。制冷剂自第一室内换热器8的上部流入并自第二室内换热器11的下部流出。从而达到当空调系统运行在制冷模式时，壳体上部的送风口送风，当空调系统运行在制热模式时，壳体底部的送风口送风的技术效果，改善由于气体密度不同造成空调房间内气体分层的现象。由于风机7的转向是可以控制的，所以，根据实际应用需求，可以使得风机7在一个周期中按照第一模式运行，在一个完整周期和下一个完整周期之间的间隔中还可以按照第二模式运行或者按照其它风向运行，配合运行在不同运行状态的室内换热器，使得整个空调房间的舒适性更好。

如图3和图4所示，第一室内换热器8和第二室内换热器11均倾斜设置，且第一室内换热器8和第二室内换热器11的倾斜方向相反，旁通阀9和第一节流机构10设置在第一室内换热器8和第二室内换热器11之间距离较短的一侧且靠近第一引流口20和第二引流口21。从而保证两次热交换后的空气可以均匀地送至空调房间中。在第一引流口20和第二引流口21上还设置有格栅、滤网和导风叶片。

本发明所公开的空调器室内终端，通过对制冷剂循环管路和引流口的双重改进，可以最大限度地改善房间内的气流阻值和温度分布特性，提高用户的舒适度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调系统，包括室内终端和室外终端，所述室内终端设置有室内端换热器，所述室外终端设置有室外端换热器，所述室内端换热器和室外端换热器之间通过制冷剂循环连通，其特征在于，所述室内端换热器包括第一室内换热器和第二室内换热器，所述第一室内换热器和第二室内换热器之间设置有制冷剂支路，所述制冷剂支路包括并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路上设置有旁通阀，所述第二支路上设置有第一节流机构，所述室外端换热器连通第二室内换热器，所述室外端换热器和第二室内换热器之间设置有第二节流机构。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，当所述空调系统处于第一运行状态时，所述旁通阀闭合，所述第二节流机构打开，所述第一节流机构具有一定开度；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器，在所述第二室内换热器中完成与空气的第一次热交换，自所述第二室内换热器流出的制冷剂流经所述第一节流机构后流入第一室内换热器完成与空气的第二次热交换。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，当所述空调系统处于第二运行状态时，所述旁通阀具有一定开度，所述第二节流机构打开，所述第一节流机构闭合；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器，在所述第二室内换热器中完成与空气的第一次热交换，自所述第二室内换热器流出的制冷剂流经所述旁通阀后流入第一室内换热器对完成与空气的第二次热交换。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，当所述空调系统处于第三运行状态时，所述第二节流机构打开，所述第一节流机构和旁通阀均具有一定开度；制冷剂循环流出的制冷剂流入第二室内换热器，在所述第二室内换热器中完成与空气的第一次热交换，自所述第二室内换热器流出的制冷剂流经所述旁通阀和第一节流机构后流入第一室内换热器完成与空气的第二次热交换。

5.根据权利要求1至4任一项所述的空调系统，其特征在于，所述第一室内换热器和第二室内换热器之间设置有风机，所述风机为双向风机。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述第一节流机构为电子膨胀阀、毛细管、膨胀机或引射器中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述旁通阀为球阀或截止阀。

8.一种应用在如权利要求1至7任一项所述的空调系统中的空调器室内终端，其特征在于，包括壳体，所述壳体上开设有第一引流口和第二引流口，所述第一室内换热器对应第一引流口设置，所述第二室内换热器对应第二引流口设置，所述第一引流口和第二引流口的开设高度不同。

9.根据权利要求8所述的空调器室内终端，其特征在于，所述第一引流口开设在所述壳体上侧，所述第二引流口开设在所述壳体下侧，当空调系统运行在制冷模式时，所述风机按照第一模式运行，所述第一引流口为送风口，所述第二引流口为回风口，制冷剂自所述第二室内换热器的下部流入并自所述第一室内换热器的上部流出，当空调系统运行在制热模式时，所述风机按照第二模式运行，所述第一引流口为回风口，所述第二引流口为送风口，制冷剂自所述第一室内换热器的上部流入并自所述第二室内换热器的下部流出。

10.根据权利要求9所述的空调器室内终端，其特征在于，所述第一引流口和第二引流口上设置有格栅、过滤网和导风叶片。