CN109520031A - 同时进行化霜和制热的空调系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种空调系统，包括：室内换热器(C1，C2)；和相互并联的至少两个室外机模块(A，B)，所述室外机模块(A，B)包括压缩机和室外换热器；其中，所述至少两个室外机模块(A，B)均与所述室内换热器(C1，C2)通过冷媒流路连接，并能够在同一时段分别运行在不同空调模式。本公开实施例能够在部分负荷的状态下同时实现多种空调模式。

Description

同时进行化霜和制热的空调系统
技术领域
本公开涉及空调领域，尤其涉及一种空调系统。
背景技术
多联式空调系统是指室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂，并通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各个换热器的制冷剂的流量来满足室内冷热负荷的要求的空调系统。在较低的环境温度下，当现有的多联式空调系统在部分负荷的状态下执行制热时，如果需要化霜，则在进行室外换热器的化霜操作的同时，不能实现室内换热器的制热功能。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种空调系统，能够在部分负荷的状态下同时实现多种空调模式。
在本公开的一个方面，提供一种空调系统，包括：
室内换热器；和
相互并联的至少两个室外机模块，所述室外机模块包括压缩机和室外换热器；
其中，所述至少两个室外机模块均与所述室内换热器通过冷媒流路连接，并能够在同一时段分别运行在不同空调模式。
在一些实施例中，所述室外机模块还包括蓄热装置，用于在所述室外机模块处于制热模式下蓄热，在所述室外机模块处于化霜模式下放热。
在一些实施例中，所述室外机模块包括至少两个相互并联的压缩机。
在一些实施例中，所述室外机模块还包括节流机构、油分离器和/或气液分离器。
在一些实施例中，所述室外机模块还包括：
切换机构，用于实现所述室外机模块在不同空调模式下的冷媒循环回路的切换。
在一些实施例中，所述切换机构包括：
四通阀，用于实现所述压缩机分别与所述室外换热器和所述室内换热器之间的冷媒流动方向的切换；
化霜支路，与所述室内换热器并联；和
控制阀组，用于在所述室外机模块处于制热模式下断开所述化霜支路，并使所述室内换热器与所述室外机模块的冷媒流路导通，以及在所述室外机模块处于化霜模式下断开所述室内换热器与所述室外机模块的冷媒流路，并使所述化霜支路导通。
在一些实施例中，所述控制阀组包括：
第一控制阀，设置在所述室内换热器与所述四通阀之间的冷媒流路上；
第二控制阀，设置在所述室内换热器与所述室外换热器之间的冷媒流路上；和
第三控制阀，设置在所述化霜支路上；
其中，在所述室外机模块处于制热模式下，所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，所述第三控制阀关闭；在所述室外机模块处于化霜模式下，所述第一控制阀和所述第二控制阀关闭，所述第三控制阀开启。
在一些实施例中，所述空调系统还包括：
控制器，与各个所述室外机模块信号连接，用于控制所述至少两个室外机模块中的第一部分室外机模块运行在制热模式，并控制所述至少两个室外机模块中其他的第二部分室外机模块运行在化霜模式。
在一些实施例中，所述室外机模块还包括蓄热装置，所述控制器被配置为在控制所述第二部分室外机模块运行在化霜模式之前，控制所述第二部分室外机模块运行在制热模式并通过所述蓄热装置进行蓄热，以便在所述部分室外机模块运行在化霜模式之后通过所述蓄热装置放热。
在一些实施例中，所述控制器被配置为在所述第二部分室外机模块运行在制热模式下，且接收到所述第二部分室外机模块的化霜指令时，控制所述第一部分室外机模块运行在制热模式，并保持所述第二部分室外机模块运行在制热模式下30～180s后，再切换到化霜模式。
因此，根据本公开实施例，通过设置相互并联的至少两个室外机模块，并使至少两个室外机模块在同一时段分别运行在不同空调模式，从而使空调系统能够在部分负荷的状态下同时满足多种空调模式需求。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是根据本公开空调系统的一些实施例的结构示意图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
如图1所示，是根据本公开空调系统的一些实施例的结构示意图。参考图1，在一些实施例中，空调系统包括：室内换热器和相互并联的至少两个室外机模块。空调系统可为多联式空调系统。在另一些实施例中，空调系统也可以为其它类型的空调系统。多联式空调系统室内换热器设置在室内，在制热模式下室内换热器可与室内进行热交换，以提高室内的温度。室内换热器可以有多个，例如图1中的室内换热器C1和C2，且这些室内换热器可以相互并联。
至少两个室外机模块中的每个室外机模块包括压缩机和室外换热器。在图1中，室外机模块A包括两个并联的压缩机A1-1和A1-2，还包括室外换热器A2。室外机模块B包括两个并联的压缩机B1-1和B1-2，还包括室外换热器B2。通过设置并联的至少两个压缩机，可实现更多的能量调节级数，且可以根据工况需求实现压缩机的主备切换。室外机模块的在另一些实施例中，室外机模块也可以采用单压缩机的结构。
至少两个室外机模块中的各个室外机模块在组成和规格上可以完全相同，也可以不同。室外机模块的数量可以为2个，也可以为3个以上。至少两个室外机模块均与室内换热器通过冷媒流路连接，并且至少两个室外机模块能够在同一时段分别运行在不同空调模式。这里的空调模式包括制热模式和化霜模式。当然，在不同实施例中，还可以包括其他空调模式，例如制冷模式、除湿模式、通风模式等。
本实施例通过设置相互并联的至少两个室外机模块，并使至少两个室外机模块在同一时段分别运行在不同空调模式，从而使空调系统能够在部分负荷的状态下同时满足多种空调模式需求。在一些相关技术中，将室外换热器组分为两个或两个以上的室外换热器模块，然后控制部分室外换热器模块化霜，同时部分室外换热器模块制热。但与本实施例相比，室外换热器模块的化霜和制热切换的控制比较复杂，而本实施例在对室外机模块的空调模式切换时更加简单方便。
为了提高室外机模块的化霜能力，提高化霜速度，在一些实施例中，可在室外机模块中包括蓄热装置。蓄热装置内可设置蓄热介质，能够与流经蓄热装置的冷媒进行热交换。在图1中，室外机模块A包括蓄热装置A7，室外机模块B包括蓄热装置B7。蓄热装置可在室外机模块处于制热模式下蓄热，并在室外机模块处于化霜模式下放热。在另一些实施例中，室外机模块也可以不包括蓄热装置，而仅靠压缩机自身热量除霜，这样可以简化室外机模块的构成，降低成本。
室外机模块除了包括压缩机、室外换热器等，还可以包括节流机构、油分离器和/或气液分离器等。参考图1，室外机模块A还可以包括节流机构A6、油分离器A4和气液分离器A3。室外机模块B还可以包括节流机构B6、油分离器B4和气液分离器B3。
为了使室外机模块能够根据需求运行在不同空调模式，在一些实施例中，室外机模块还可以包括切换机构。切换机构可实现所述室外机模块在不同空调模式下的冷媒循环回路的切换。
以图1中的室外机模块A为例，其所包括的切换机构可进一步包括：四通阀A5、化霜支路A14和控制阀组。四通阀A5用于实现所述压缩机A1-1和A1-2分别与所述室外换热器A2和所述室内换热器C1，C2之间的冷媒流动方向的切换。当四通阀A2切换到第一位置时，压缩机A1-1和A1-2的排气口排出的气态冷媒在合流后经过油分离器A4和四通阀A5流向室外换热器A2；而当四通阀A2切换到第二位置时，压缩机A1-1和A1-2的排气口排出的气态冷媒在合流后经过油分离器A4和四通阀A5流向室内换热器C1和C2。
化霜支路A14与室内换热器C1、C2并联。控制阀组可在所述室外机模块A处于制热模式下断开所述化霜支路A14，并使所述室内换热器C1、C2与所述室外机模块A的冷媒流路导通，以及在所述室外机模块A处于化霜模式下断开所述室内换热器C1，C2与所述室外机模块A的冷媒流路，并使所述化霜支路A14导通。
在图1中，室外机模块A中的控制阀组包括：第一控制阀A11、第二控制阀A13和第三控制阀A12。第一控制阀A11设置在所述室内换热器C1，C2与所述四通阀A5之间的冷媒流路上。第二控制阀A13设置在所述室内换热器C1，C2与所述室外换热器A2之间的冷媒流路上。第三控制阀A12设置在所述化霜支路A14上。
在所述室外机模块A处于制热模式下，所述第一控制阀A11和所述第二控制阀A13开启，所述第三控制阀A12关闭；在所述室外机模块A处于化霜模式下，所述第一控制阀A11和所述第二控制阀A13关闭，所述第三控制阀A12开启。
上述室外机模块A包括的切换机构的具体构成及实现功能也适用于除室外机模块A的其他与之并联的室外机模块，例如室外机模块B，这里就不再赘述了。
切换机构可由使用者或者管理人员手动或者通过遥控的方式进行操作。为了提高空调系统的自动化控制水平，空调系统还可以包括与各个所述室外机模块信号连接的控制器。控制器可控制所述至少两个室外机模块中的第一部分室外机模块运行在制热模式，并控制所述至少两个室外机模块中其他的第二部分室外机模块运行在化霜模式。需要说明的是，这里的第一部分和第二部分并非给室外机模块进行分组，而体现的是多个室外机模块中的一部分和另一部分。在不同的时段，各个部分的组成可以更换。
为了提高化霜效果，室外机模块可包括蓄热装置。相应的，控制器可在控制所述第二部分室外机模块运行在化霜模式之前，控制所述第二部分室外机模块运行在制热模式并通过所述蓄热装置进行蓄热，以便在所述部分室外机模块运行在化霜模式之后通过所述蓄热装置放热。
另外，为了实现不间断制热，控制器可在所述第二部分室外机模块运行在制热模式下，且接收到所述第二部分室外机模块的化霜指令时，控制所述第一部分室外机模块运行在制热模式，并保持所述第二部分室外机模块运行在制热模式下30～180s后，再切换到化霜模式。换句话说，在本实施例中并非在接收到化霜指令后就切换到化霜模式，而是使其继续维持短暂时间的制热，以使得第一部分室外机的制热过程能够与第二部分室外机的制热过程更好的连续，确保室内温度平稳而不会发生大幅波动。
参考图1，举例来说，在部分负荷运行时，控制器可先控制第一部分室外机模块(例如室外机模块A)运行在制热模式，控制第二部分室外机模块(例如室外机模块B)待机或停机。此时，四通阀A5得电，第一控制阀A11和第二控制阀A13开启，第三控制阀A12关闭。压缩机A1-1和A1-2的排气口排出的高温气态冷媒分别经过单向阀汇合后进入油分离器A4，被分离的气态冷媒通过四通阀A5，再经过第一控制阀A11和气阀A10，之后进入室内换热器C1和C2，并通过放热冷凝成液态冷媒。液态冷媒再经过液阀A9、过滤器A8和第二控制阀A13进入蓄热装置A7，并在蓄热装置A7内加热蓄热介质。再经过节流装置A6节流后进入室外换热器A2，再经过四通阀A5和气液分离器A3返回压缩机A1-1和A1-2的吸气口，从而实现制热循环。
当控制器通过传感器的检测结果判断室外机模块A即将进入化霜，或者收到室外机模块A的化霜指令时，室外机模块B可参考室外机模块A的上述制热循环过程进入制热模式。而控制器可使室外机模块A可维持制热模式30～180s，然后控制四通阀A5断电，并使第一控制阀A11和第二控制阀A13关闭，第三控制阀A12开启。压缩机A1-1和A1-2的排气口排出的高温气态冷媒分别经过单向阀汇合后进入油分离器A4，被分离的高温气态冷媒经过四通阀A5后进入室外换热器A2，以除去室外换热器A2上的霜，经过室外换热器A2冷凝的液态冷媒经过节流装置A6节流降压，再通过蓄热装置A7吸收蓄热介质的热量，而成为饱和或过热气态冷媒。再经过第三控制阀A12到达四通阀A5，再经气液分离器A3回到压缩机A1-1和A1-2的吸气口，从而实现化霜循环。
当化霜完成后，室外机模块A可以待机。如果室外机模块B也需要化霜，则使室外机模块A进入制热模式，并使室外机模块B进入化霜模式。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：
室内换热器(C1，C2)；和
相互并联的至少两个室外机模块(A，B)，所述室外机模块(A，B)包括压缩机和室外换热器；
其中，所述至少两个室外机模块(A，B)均与所述室内换热器(C1，C2)通过冷媒流路连接，并能够在同一时段分别运行在不同空调模式。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室外机模块(A，B)还包括蓄热装置，用于在所述室外机模块(A，B)处于制热模式下蓄热，在所述室外机模块(A，B)处于化霜模式下放热。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室外机模块(A，B)包括至少两个相互并联的压缩机。
4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室外机模块(A，B)还包括节流机构、油分离器和/或气液分离器。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室外机模块(A，B)还包括：
切换机构，用于实现所述室外机模块(A，B)在不同空调模式下的冷媒循环回路的切换。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述切换机构包括：
四通阀，用于实现所述压缩机分别与所述室外换热器和所述室内换热器(C1，C2)之间的冷媒流动方向的切换；
化霜支路，与所述室内换热器(C1，C2)并联；和
控制阀组，用于在所述室外机模块(A，B)处于制热模式下断开所述化霜支路，并使所述室内换热器(C1，C2)与所述室外机模块(A，B)的冷媒流路导通，以及在所述室外机模块(A，B)处于化霜模式下断开所述室内换热器(C1，C2)与所述室外机模块(A，B)的冷媒流路，并使所述化霜支路导通。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述控制阀组包括：
第一控制阀，设置在所述室内换热器(C1，C2)与所述四通阀之间的冷媒流路上；
第二控制阀，设置在所述室内换热器(C1，C2)与所述室外换热器之间的冷媒流路上；和
第三控制阀，设置在所述化霜支路上；
其中，在所述室外机模块(A，B)处于制热模式下，所述第一控制阀和所述第二控制阀开启，所述第三控制阀关闭；在所述室外机模块(A，B)处于化霜模式下，所述第一控制阀和所述第二控制阀关闭，所述第三控制阀开启。
8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括：
控制器，与各个所述室外机模块(A，B)信号连接，用于控制所述至少两个室外机模块(A，B)中的第一部分室外机模块(A，B)运行在制热模式，并控制所述至少两个室外机模块(A，B)中其他的第二部分室外机模块(A，B)运行在化霜模式。
9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述室外机模块(A，B)还包括蓄热装置，所述控制器被配置为在控制所述第二部分室外机模块(A，B)运行在化霜模式之前，控制所述第二部分室外机模块(A，B)运行在制热模式并通过所述蓄热装置进行蓄热，以便在所述部分室外机模块(A，B)运行在化霜模式之后通过所述蓄热装置放热。
10.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述控制器被配置为在所述第二部分室外机模块(A，B)运行在制热模式下，且接收到所述第二部分室外机模块(A，B)的化霜指令时，控制所述第一部分室外机模块(A，B)运行在制热模式，并保持所述第二部分室外机模块(A，B)运行在制热模式下30～180s后，再切换到化霜模式。
11.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统为多联式空调系统。
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