CN109668219B - 空调器室外机冷凝器、空调器及除霜方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调器室外机冷凝器，还涉及一种安装有该空调器室外机冷凝器的空调器以及该空调器的除霜方法。空调器室外机冷凝器包括第一冷凝器、第二冷凝器和加热单元，其中，所述加热单元串联在所述第一冷凝器和第二冷凝器之间，由所述第一冷凝器流入所述第二冷凝器的制冷剂可被所述加热单元加热。本发明的空调器中，通过在室外机冷凝器内部串联一个加热单元，对制冷剂进行加热，在除霜过程中，四通阀不换向，加热单元持续对管内冷媒加热，可以实现继续对室内供热，且供热能力不衰减，同时具有较强的除霜能力，除霜效果远优于热气除霜方式，压缩机的吸气过热度也有保障，系统运行可靠性高。

Description

空调器室外机冷凝器、空调器及除霜方法

技术领域

本申请涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调器室外机冷凝器，还涉及一种安装有该空调器室外机冷凝器的空调器以及该空调器的除霜方法。

背景技术

现有热泵空调除霜方式主要为制冷循环除霜和热气除霜两种方式。其中制冷循环除霜是通过四通换向阀将系统由制热循环切换到制冷循环除霜，热气除霜是在制热循环下关闭室内风机，增大膨胀阀流量使高温冷媒进入冷凝器除霜。两种方式除霜过程中均无法对室内进行供热，会造成房间温度下降，影响房间的舒适性。尤其是制冷循环除霜方式，除霜时室内机换热器做蒸发器，会吸收室内热量，四通换向阀切换的过程也占用时间，致使房间温度下降更多。热气化霜方式除霜时虽不存在从室内吸热的风险，但膨胀阀开大后仍存在节流现象，出口的冷媒温度会大大降低，除霜效果不理想，同时冷媒流量大，缺少蒸发侧，存在压缩机带液运行的风险。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种空调器室外机冷凝器、安装其的空调器及空调器的除霜方法，以达到在除霜过程继续对室内供热，且供热能力不衰减的目的。

为了实现上述目的，根据本技术方案的一个方面，本技术方案提供了一种空调器室外机冷凝器。

根据本申请实施例的空调器室外机冷凝器，其包括第一冷凝器、第二冷凝器和加热单元，其中，所述加热单元串联在所述第一冷凝器和第二冷凝器之间，由所述第一冷凝器流入所述第二冷凝器的制冷剂可被所述加热单元加热。

进一步的，所述第一冷凝器和第二冷凝器内均包括多个分流支路。

进一步的，所述第一冷凝器内的多个分流支路通过集液器汇集后与所述加热单元连接。

进一步的，由所述加热单元引出的管路通过分流器与所述第二冷凝器内的多个分流支路连接。

进一步的，每一个所述分流支路均包括多根U形管。

进一步的，所述第一冷凝器设置在所述第二冷凝器的上方。

进一步的，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器前后并排设置，所述第一冷凝器设置在所述冷凝器的迎风侧，所述第二冷凝器设置在所述冷凝器的背风侧。

进一步的，所述加热单元选自电热丝、感应线圈、蓄热材料和PTC加热器。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第二个方面，本技术方案还提供了一种空调器。

根据本申请实施例的空调器，其包括本申请提供的上述空调器室外机冷凝器。

进一步的，所述空调器还包括压缩机、四通阀、室内机换热器和膨胀阀，所述膨胀阀设置在所述室内机换热器与所述第一冷凝器之间。

为了实现上述目的，根据本技术方案的第三个方面，本技术方案还提供了一种空调器的除霜方法，用于对本申请提供的上述空调器的室外机冷凝器进行除霜。

根据本申请实施例的空调器的除霜方法，其包括：

空调器处于制热模式下的状态；

膨胀阀的开度打开至最大；

加热单元开启，对流经其的制冷剂进行加热。

进一步的，所述空调器处于制热模式下的状态包括：

四通阀调整至连通压缩机与室内机换热器的状态；

室内风机打开，对室内供热。

本发明的空调器中，通过在室外机冷凝器内部串联一个加热单元，对制冷剂进行加热，在除霜过程中，四通阀不换向，加热单元持续对管内冷媒加热，可以实现继续对室内供热，且供热能力不衰减，同时具有较强的除霜能力，除霜效果远优于热气除霜方式，压缩机的吸气过热度也有保障，系统运行可靠性高。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性的给出了第一种实施例的空调器室外机冷凝器的结构参考图；

图2示意性的给出了第二种实施例的空调器室外机冷凝器的结构参考图；以及

图3示意性的给出了本申请实施例提供的空调器的结构参考图。

图中：

1、第一冷凝器；2、第二冷凝器；3、加热单元；4、集液器；5、分流器；6、总输入管；7、总输出管；100、空调器室外机冷凝器；200、压缩机；300、四通阀；400、室内机换热器；500、膨胀阀；4-1、第一分流支路；4-2、第二分流支路；4-3、第三分流支路；4-4、第四分流支路；5-1、第五分流支路；5-2、第六分流支路；5-3、第七分流支路；5-4、第八分流支路。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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1-3并结合实施例来详细说明本申请。

现有用于热泵空调除霜的热气除霜方式是在制热循环下关闭室内风机，使得高温高压蒸汽经过室内机换热器后依然为高温状态，通过增大膨胀阀流量，降低其节流作用，从而使得高温冷媒进入冷凝器除霜，虽然在除霜过程中冷媒的流动方向与制热模式时一致，但由于室内风机关闭，依然无法对室内进行供热，会造成房间温度下降，影响房间的舒适性。此外，热气化霜方式中虽然膨胀阀开大，但仍存在一定的节流现象，膨胀阀出口的冷媒温度会大大降低，除霜效果不理想，往往冷媒只能对空调器室外机冷凝器部分化霜，同时冷媒流量大，缺少蒸发侧，存在压缩机带液运行的风险。

实施例1

为了解决上面的问题，本实施例提供了一种空调器室外机冷凝器。如图1所示，空调器室外机冷凝器100包括第一冷凝器1、第二冷凝器2和加热单元3，图1中的箭头表示在除霜模式下制冷剂的流向。

其中，第一冷凝器1设置在第二冷凝器2的上方。即加热单元3位于空调器室外机冷凝器100的中间位置，将空调器室外机冷凝器100上下分为第一冷凝器1和第二冷凝器2，冷媒先经第一冷凝器1后，经过加热单元3后，再流到第二冷凝器2内，加热单元3串联在第一冷凝器1和第二冷凝器2之间，由第一冷凝器1流入第二冷凝器2的制冷剂可被加热单元3加热。

空调器室外机冷凝器100还包括设置在第一冷凝器1上的总输入管6和设置在第二冷凝器上的总输出管7，空调器的室内机换热器可以通过制冷剂管路及膨胀阀与空调器室外机冷凝器100的总输入管6相连接；空调器室外机冷凝器100的总输出管7可以通过与其相连的制冷剂管路经由四通阀与压缩机的吸气口相连。

第一冷凝器1和第二冷凝器2内均包括多个分流支路。第一冷凝器内1的多个分流支路通过集液器4汇集后与加热单元3连接。由加热单元3引出的管路通过分流器5与第二冷凝器2内的多个分流支路连接。输入总管6分流为多个输出端口分别与第一冷凝器1的每个分流支路的输入端口相连，第二冷凝器2的每个分流支路的输出端口汇集后与输出总管7连接。

第一冷凝器1内的每条分流支路均具有一个输出管，集液器4具有与分流支路数量一致的输入端口，第一冷凝器1的每条分流支路的输出管分别与集液器4的一个输入端口相连，集液器4的输出端口与加热单元3相连。

制冷剂管路经由加热单元3后与分流器5的输入端口连接，分流器5具有与第二冷凝器2的分流支路数量一致的输出端口，第二冷凝器每条分流支路的输入管的输入端口与分流器5的一个输出端口相连。

第一冷凝器1和第二冷凝器2设置的分流支路的数量不做具体限制，本领域技术人员可以根据实际需要来具体确定。例如在图1所示的空调器室外机冷凝器100中，第一冷凝器1内设置的分流支路的数量为四个，分别为第一分流支路4-1、第二分流支路4-2、第三分流支路4-3和第四分流支路4-4；第二冷凝器2内设置的分流支路的数量也为四个，分别为第五分流支路5-1、第六分流支路5-2、第七分流支路5-3和第八分流支路5-4。输入总管6分化为第一分流支路4-1、第二分流支路4-2、第三分流支路4-3和第四分流支路4-4后通过集液管4汇集后经过加热单元3，然后制冷剂管路通过分流器5分化为第五分流支路5-1、第六分流支路5-2、第七分流支路5-3和第八分流支路5-4，最后汇集后与输出总管7连通。

每一个分流支路均包括多根依次连通的U形管8，U形管8的数量可以根据实际需要来具体确定，例如，在图1所示的空调器室外机冷凝器100中，每个分流支路中均包括3根U形管8。

本实施例中的加热单元3用于为冷媒加热，冷媒管路可以贯穿加热单元3也可分离设置，具体根据加热的方式来选择，例如热辐射加热方式的情况下，可以将二者分离设置。其形式和结构形状不限，加热单元3的形式包括但不限于电热丝、感应线圈、蓄热材料和PTC加热器，加热单元3的结构形状可以是各种各样，包括但不限于圆柱状、长方体、棱台及不规则形状，凡是能够实现对流经其加热范围内的冷媒进行加热的目的即可。

本实施例较之现有技术中的热泵空调系统变动不大，通过增加加热单元3、一个集液器4和一个分流器5即可实现，不会增加过多的成本投入，且控制简单，技术上容易实现。

本申请中空调器室外机冷凝器100的第一冷凝器1和第二冷凝器成上下方式布置，其具有如下优点：结构简单，成本增加较少；除霜过程中可以对管内冷媒加热，实现持续对室内供热的目的，同时具有较强的除霜能力，除霜效果远优于热气除霜方式，压缩机的吸气过热度也有保障，系统运行可靠性高。

实施例2

实施例提供了另一种形式的空调器室外机冷凝器。如图2所示，空调器室外机冷凝器100包括第一冷凝器1、第二冷凝器2和加热单元3，图2中的箭头表示在除霜模式下制冷剂的流向。

其中，第一冷凝器1和第二冷凝器2前后并排设置，第一冷凝器1设置在空调器室外机冷凝器的迎风侧，第二冷凝器2设置在空调器室外机冷凝器的背风侧。即加热单元3位于空调器室外机冷凝器100的中间位置，将空调器室外机冷凝器100上前后为第一冷凝器1和第二冷凝器2两部分，冷媒先经第一冷凝器1后，经过加热单元3后，再流到第二冷凝器2内，加热单元3串联在第一冷凝器1和第二冷凝器2之间，由第一冷凝器1流入第二冷凝器2的制冷剂可被加热单元3加热。

空调器室外机冷凝器100还包括设置在第一冷凝器1上的总输入管6和设置在第二冷凝器上的总输出管7，空调器的室内机换热器可以通过制冷剂管路及膨胀阀与空调器室外机冷凝器100的总输入管6相连接；空调器室外机冷凝器100的总输出管7可以通过与其相连的制冷剂管路经由四通阀与压缩机的吸气口相连。

第一冷凝器1和第二冷凝器2内均包括多个分流支路。第一冷凝器内1的多个分流支路通过集液器4汇集后与加热单元3连接。由加热单元3引出的管路通过分流器5与第二冷凝器2内的多个分流支路连接。输入总管6分流为多个输出端口分别与第一冷凝器1的每个分流支路的输入端口相连，第二冷凝器2的每个分流支路的输出端口汇集后与输出总管7连接。

第一冷凝器1内的每条分流支路均具有一个输出管，集液器4具有与分流支路数量一致的输入端口，第一冷凝器1的每条分流支路的输出管分别与集液器4的一个输入端口相连，集液器4的输出端口与加热单元3相连。

制冷剂管路经由加热单元3后与分流器5的输入端口连接，分流器5具有与第二冷凝器2的分流支路数量一致的输出端口，第二冷凝器每条分流支路的输入管的输入端口与分流器5的一个输出端口相连。

第一冷凝器1和第二冷凝器2设置的分流支路的数量不做具体限制，本领域技术人员可以根据实际需要来具体确定。例如在图2所示的空调器室外机冷凝器100中，第一冷凝器1内设置的分流支路的数量为四个，分别为第一分流支路4-1、第二分流支路4-2、第三分流支路4-3和第四分流支路4-4；第二冷凝器2内设置的分流支路的数量也为四个，分别为第五分流支路5-1、第六分流支路5-2、第七分流支路5-3和第八分流支路5-4。输入总管6分化为第一分流支路4-1、第二分流支路4-2、第三分流支路4-3和第四分流支路4-4后通过集液管4汇集后经过加热单元3，然后制冷剂管路通过分流器5分化为第五分流支路5-1、第六分流支路5-2、第七分流支路5-3和第八分流支路5-4，最后汇集后与输出总管7连通。

每一个分流支路均包括多根依次连通的U形管8，U形管8的数量可以根据实际需要来具体确定，例如，在图2所示的空调器室外机冷凝器100中，每个分流支路中均包括3根U形管8。

本实施例中的加热单元3用于为冷媒加热，冷媒管路可以贯穿加热单元3也可分离设置，具体根据加热的方式来选择，例如热辐射加热方式的情况下，可以将二者分离设置。其形式和结构形状不限，加热单元3的形式包括但不限于电热丝、感应线圈、蓄热材料和PTC加热器，加热单元3的结构形状可以是各种各样，包括但不限于圆柱状、长方体、棱台及不规则形状，凡是能够实现对流经其加热范围内的冷媒进行加热的目的即可。

本申请中空调器室外机冷凝器100的第一冷凝器1和第二冷凝器成前后方式布置，分别位于迎风侧和背风侧，其具有如下优点：结构简单，成本增加较少；除霜过程中可以对管内冷媒加热，实现持续对室内供热的目的，同时具有较强的除霜能力，除霜效果远优于热气除霜方式，压缩机的吸气过热度也有保障，系统运行可靠性高。

实施例3

如图3所示，本实施例提供了一种空调器，其包括室内机和室外机，室外机中设置有本申请实施例1或实施例2提供的空调器室外机冷凝器100。空调器还包括压缩机200、四通阀300、室内机换热器400和膨胀阀500，膨胀阀500设置在室内机换热器400与第一冷凝器1之间。空调器室外机冷凝器包括第一冷凝器1、第二冷凝器2和加热单元3，加热单元3位于冷凝器的中间位置，将冷凝器分为如实施例1所示的上下设置的第一冷凝器1和第二冷凝器2两部分，或者将冷凝器分为如实施例2所示的前后设置的第一冷凝器1和第二冷凝器2两部分，冷媒先经第一冷凝器1，由集液器汇集后，经过加热单元3后，由分流器分流到第二冷凝器。

本实施例提供的空调器在制冷模式运行时，膨胀阀500起到节流作用，加热单元不加热。压缩机200排出的高温高压蒸气通过四通阀300进入室外机冷凝器100放热冷凝成高压冷凝液，高压冷凝液通过膨胀阀500节流降压进入室内机换热器400吸热蒸发成低压过热蒸气，低压过热蒸气通过四通阀300进入压缩机吸气口，完成一次制冷循环。

本实施例提供的空调器在制热模式运行时，膨胀阀500起到节流作用，加热单元3不开启。压缩机200排出的高温高压蒸气通过四通阀300进入室内机换热器400放热冷凝成高压冷凝液，高压冷凝液通过膨胀阀500节流降压进入室外机冷凝器100吸热蒸发成低压过热蒸气，低压过热蒸气通过四通阀300进入压缩机200的吸气口，完成一次制热循环。

本实施例提供的空调器在除霜模式运行时，膨胀阀500开到最大，加热单元3开启加热。压缩机200排出的高温高压蒸气通过四通阀300进入室内机换热器400放热冷凝成高压冷凝液，高压冷凝液通过膨胀阀500节流降压变成气液两相态，气液两相态冷媒通过第一冷凝器1，利用其本身的温度为第一冷凝器1除霜，但冷媒从第一冷凝器1经过除霜换热流出后，冷媒温度降低，难以完成对第二冷凝器2的除霜，使其流经加热单元3的过程中吸取热量，再进入到第二冷凝器放热除霜变成低压过热蒸气，低压过热蒸气通过四通阀300进入压缩机200吸气口，完成一次除霜循环。其中，冷媒经过加热单元3的过程中吸取的热量不仅可以完成第二冷凝器2的除霜，其流出第二冷凝器2后依旧为过热蒸汽，其能量可以用于下一个除霜循环过程中对第一冷凝器1的除霜，并且可以利于保证压缩机200的吸气过热度。

由于在冷媒循环过程中，在室外机冷凝器100的内部串联的加热单元3可以为冷媒供热，提供能量，系统中能量可以得到保证，除霜过程中可以打开室内风机产生热量交换，不会影响空调器为室内持续供热，且供热能力不衰减，同时具有该种方式具有较强的除霜能力，除霜效果远优于现有技术中的热气除霜方式，压缩机的吸气过热度也有保障，系统运行可靠性高。

由于空调器中所安装的室外机冷凝器100为实施例1或2所提供，因此该空调器也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。根据上述实施例的空调器还可以包括壳体组件、风机等其他必要组件或结构，并且对应的布置位置和连接关系均可参考现有技术中的空调器，各未述及结构的连接关系、操作及工作原理对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

实施例4

本申请实施例提供了一种空调器的除霜方法，用于利于本申请实施例3提供空调器对其室外机冷凝器进行除霜，该除霜方法的包括：调节空调器处于制热模式下的状态；将膨胀阀的开度打开至最大，增大冷媒的流量，降低截流效果；控制加热单元开启，对流经其的制冷剂进行加热。

具体的，所空调器处于制热模式下的状态具体操作为：将四通阀调整至连通压缩机与室内机换热器的状态；将室内风机打开，对室内供热。

本实施例的除霜方法依赖于本申请实施例1-3提供的具体结构，故该方法具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种空调器室外机冷凝器，其特征在于，包括第一冷凝器(1)、第二冷凝器(2)和加热单元(3)，其中，所述加热单元(3)串联在所述第一冷凝器(1)和第二冷凝器(2)之间，由所述第一冷凝器(1)流入所述第二冷凝器(2)的制冷剂可被所述加热单元(3)加热，所述第一冷凝器(1)和第二冷凝器(2)内均包括多个分流支路。

2.根据权利要求1所述的空调器室外机冷凝器，其特征在于，所述第一冷凝器内(1)的多个分流支路通过集液器(4)汇集后与所述加热单元(3)连接。

3.根据权利要求1所述的空调器室外机冷凝器，其特征在于，由所述加热单元(3)引出的管路通过分流器(5)与所述第二冷凝器(2)内的多个分流支路连接。

4.根据权利要求1所述的空调器室外机冷凝器，其特征在于，每一个所述分流支路均包括多根依次连通U形管(8)。

5.根据权利要求1所述的空调器室外机冷凝器，其特征在于，所述第一冷凝器(1)设置在所述第二冷凝器(2)的上方。

6.根据权利要求1所述的空调器室外机冷凝器，其特征在于，所述第一冷凝器(1)和所述第二冷凝器(2)前后并排设置，所述第一冷凝器(1)设置在所述空调器室外机冷凝器的迎风侧，所述第二冷凝器(2)设置在所述空调器室外机冷凝器的背风侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的空调器室外机冷凝器，其特征在于，所述加热单元(3)选自电热丝、感应线圈、蓄热材料和PTC加热器。

8.一种空调器，包括室外机，其特征在于，所述室外机中设置有上述权利要求1至7中任一项所述的空调器室外机冷凝器(100)。

9.根据权利要求8所述的空调器，其特征在于，还包括压缩机(200)、四通阀(300)、室内机换热器(400)和膨胀阀(500)，所述膨胀阀(500)设置在所述室内机换热器(400)与所述第一冷凝器(1)之间。

10.如权利要求8或9所述的空调器的除霜方法，其特征在于，包括：

空调器处于制热模式下的状态；

膨胀阀的开度打开至最大；

加热单元开启，对流经其的制冷剂进行加热。

11.根据权利要求10所述的空调器的除霜方法，其特征在于，所述空调器处于制热模式下的状态包括：

四通阀调整至连通压缩机与室内机换热器的状态；

室内风机打开，对室内供热。

Images