CN110553341B - 一种使制冷系统实现灭火功能的方法及其制冷系统、空调系统 - Google Patents

一种使制冷系统实现灭火功能的方法及其制冷系统、空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种空调系统，以二氧化碳为冷媒，形成空调系统冷媒流路，在其冷媒回路中，在室内换热器管路和室外换热器管路中具有三通阀，当检测室内或室外温度异常时，判定为火灾，则自动开启室内或室外侧的三通阀，高压释放二氧化碳冷媒。本发明中不仅用环保、无毒以及优良的跨临界循环二氧化碳替代氟氯碳化物作为冷媒，起到环保作用，其在空调系统的防火利用还解决了空调出现电气火灾蔓延，造成财产安全、人身安全的问题。

Description

一种使制冷系统实现灭火功能的方法及其制冷系统、空调 系统
技术领域
本发明涉及制冷、空调技术领域，尤其体涉及一种利用冷媒实现灭活的空调系统及其防火功能设计。
背景技术
冷媒在制冷系统中，用以传递热能，产生制冷效果。如，氟氯碳化物冷媒是空调或冰柜中制冷剂的主要成分，对臭氧层破坏严重。如空调作为家庭的大型家电，因其内部负载多，应用于复杂的家庭或室外，时常有出现空调发生电气火灾的情况。因此如何利用具有灭活功能的冷媒在兼具制冷制冷功能的同时实现防火、灭活功能是一个创新课题。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种利用具有灭火功能的冷媒实现制冷系统防火、灭火功能，不仅实现冷媒循环，还解决制冷系统出现电气火灾蔓延，造成财产安全、人身安全的问题。
本发明提供一种使制冷系统实现灭火功能的方法：
所述制冷系统采用具有灭火功能的冷媒，该冷媒通过相态变化实现制冷系统的制冷和/或制热；
在制冷系统的低压液态冷媒管路上设置冷媒释放装置，使其被控制在周围环境发生火灾时，向周围环境释放低压液态冷媒；
当低压液态冷媒口向空气中释放时，该位置的低压液态冷媒迅速气化，吸收热量，降低环境温度和含氧浓度，阻隔火灾蔓延。
进一步优选的，当所述制冷系统为热泵空调制冷系统时，所述冷媒释放装置至少设有两个，其中第一冷媒释放装置被设置在制冷运行发生火灾时可向室内环境释放室内换热器侧的低压液态冷媒，第二冷媒释放装置被设置在制热运行发生火灾时可向室外环境释放室外换热器侧的低压液态冷媒。
进一步优选的，监测室内环境温度Tn与室外环境温度TW，根据室内环境温度T内是否超过室内环境温度预设阈值Tny、室内环境间隔采样温度ΔTn是否大于预设温度范围ΔTny来判断空调系统室内侧是否发生火灾和是否需要打开第一冷媒释放装置，根据室外环境温度TW是否超过室外环境温度预设阈值Twy、室外环境间隔采样温度ΔTw是否大于预设温度范围ΔTwy来判定空调系统室外侧是否发生火灾和是否需要打开第二冷媒释放装置。
进一步优选的，所述冷媒释放装置采用一端通大气，两端连接在冷媒管路上的三通阀。
进一步优选的，所述冷媒为二氧化碳。
本发明还提供一种具有灭火功能的制冷系统，其制冷系统采用上述任一项所述灭火功能设计。
本发明还提供一种空调系统示例：
所述空调系统采用具有灭火功能的冷媒，该冷媒通过相态变化实现空调系统的制冷和/或制热；
所述空调系统设有两个冷媒释放装置，其中第一冷媒释放装置设置在室内换热器作为蒸发器时的室内热交换器入口侧的低压液态冷媒进液管路上，第二冷媒释放装置设置在室外换热器作为蒸发器时的室外换热器侧的低压液态冷媒进液管路上；当制冷时，启动室内热交换器侧的低压液态冷媒进液管路上的冷媒释放装置可用于阻隔室内环境的火灾蔓延；当制热时，启动室外热交换器侧的低压液态冷媒进液管路上的冷媒释放装置可用于阻隔室外环境的火灾蔓延。
进一步优选的，所述第一、第二冷媒释放装置均采用三通阀，其中两个端口连接在冷媒管路上，一个端口与大气连通，当不需要释放冷媒时保证冷媒管路畅通，当需要释放冷媒时，冷媒从与大气连通的端口释放到环境中。
进一步优选的，其中第一三通阀在所述进入室内换热器的冷媒流路上靠近室内换热器设置，但位于室内机壳体外；第二三通阀在所述进入室外换热器的冷媒流路上靠近室外换热器设置，但位于室外机壳体外。
进一步优选的，当判定空调系统室内侧或室外侧发生火灾时，自动开启室内侧的第一三通阀或室外侧的第二三通阀。
进一步优选的，所述冷媒为二氧化碳。
本发明还提供一种空调系统示例，以二氧化碳为冷媒，形成空调系统冷媒流路；
在室内换热器制冷时作为蒸发器的冷媒进入流路上设置有第一三通阀，该三通阀具有A端口、B端口、C端口，其中A、B端口连接在冷媒流路上；C端口作为泄液端口与大气相通；在室外换热器制热时作为蒸发器的冷媒进入流路上设置有第二三通阀，该三通阀具有D端口、E端口、F端口；其中E、D端口连接在冷媒流路上；F端口作为泄液端口与大气相通；
两个三通阀在空调系统正常工作状态分别两路导通，一路闭合，即第一三通阀的A端口、B端口导通，闭合一路为泄液口C；第二三通阀D端口、E端口导通，闭合一路分别为泄液口F，导通两路形成为空调冷媒正常运行的流道；
当判定空调系统室内侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室内侧换热器管路入口侧的第一三通阀A、B端口导通改为A、C端口导通；
当判定空调系统室外侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室外侧换热器入口侧的第二三通阀D、E端口导通改为D、F端口导通；
当冷媒通过C端口或F端口向空气中释放时冷媒时，该位置的低压液态冷媒迅速气化，吸收大量的热量，降低环境温度。
进一步可选的，所述第一三通阀在所述进入室内换热器的冷媒流路上靠近室内换热器设置，但位于室内机壳体外，该位置液态、气化吸热能有效降低环境温度同时机身后侧位置，常见应用场景是背后具有窗帘，窗帘容易引燃，故空调后侧释放大量二氧化碳气化吸热，使窗帘降温。
进一步可选的，所述第二三通阀在所述进入室外换热器的冷媒流路上靠近室外换热器设置，但位于室外机壳体外，这种设置设计简单，容易实现，同时满足系统工作需求即需要时对室外释放二氧化碳。
进一步可选的，所述室内机与室外机分别设有用于检测室内环境的温度传感器和监测室外环境温度值的传感器，如NTC热敏电阻来监测室内环境温度Tn与室外环境温度TW，以根据室内环境温度T内是否超过室内环境温度预设阈值Tny、室内环境间隔采样温度ΔTn是否大于预设温度范围ΔTny,或室外环境温度TW是否超过室外环境温度预设阈值Twy、室外环境间隔采样温度ΔTw是否大于预设温度范围ΔTwy来判定空调系统室内侧或室外侧是否发生火灾。
本发明还提供一种用于上述任一项所述的空调系统的防火方法：当判定空调系统室内侧或室外侧发生火灾时，则自动开启室内侧的第一三通阀或室外侧的第二三通阀，通过高压释放二氧化碳冷媒消灭火灾或减缓火灾蔓延。
进一步可选的，上述空调系统的防火方法，具体包括如下步骤：
S1：空调待机或工作时均实时检测室内、室外环境温度；
S2：当检测到是室内环境温度Tn超过室内环境预设阀值Tny室内环境间隔采样温度ΔTn大于室内环境预设温度范围ΔTny；或室外环境温度TW超过室外环境温度预设阀值Twy，且室外环境温度变化幅度ΔTw超过室外环境预设温度范围ΔTwy时，则代表温度异常，判定周边出现火灾。
S21：当火灾发生在室内侧且空调系统当前运行为制冷模式，则立即将室内侧进入室内换热器的第一三通阀A→B导通改为A→C导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第一三通阀维持在A→C导通状态；如果当前为待机或制热模式，则立即切换为制冷模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第一三通阀再进行切换；
S22：当火灾发生在室外侧时，如果空调系统当前运行为制热模式，将立即将室外侧进入室外换热器的第二三通阀D→E导通改为D→F导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第二三通阀维持在D→F导通状态；如果当前为待机或制冷模式，则立即切换为制热模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第二三通阀再进行切换。
S3:第一三通阀C端或第二三通阀F端导通后，该位置的低压液态冷媒迅速气化，通过二氧化碳灭火的方式阻隔火灾蔓延，同时三通阀切换的时候，空调需要关闭，避免大电流持续工作。
进一步可选的，当火灾发生在室内侧时有报警提醒，报警时间t在1s≦t≦5s内。
本发明创造性地提出了一种以二氧化碳为冷媒，形成空调系统冷媒流路的空调系统，可以替代氟氯碳化物冷媒，从而避免了对臭氧层的破坏；本发明还提处了用于该空调系统的防火方法，通过实时检测室内、室外环境温度，当室内或室外发生火灾时，二氧化碳灭火的方式阻隔火灾蔓延，解决空调出现电气火灾蔓延，造成财产安全、人身安全的问题。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明二氧化碳为冷媒的空调系统；
图2是本发明实施例中第一三通阀安装示意图；
图3是本发明实施例中第二三通阀安装示意图；
1-室内换热器；11-第一三通阀；2-室外换热器；21-第二三通阀；3-制冷单向阀；4-闪蒸器；5-压缩机；6-气液分离器；71第一节流装置；72第二节流装置；73-第三节流装置；
L1-冷媒进入流路；L2-冷媒进入流路；
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做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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
冷媒在制冷系统中，用以传递热能，产生制冷效果。如，氟氯碳化物冷媒是空调或冰柜中制冷剂的主要成分，对臭氧层破坏严重。如何利用具有灭火功能的冷媒使得制冷系统在兼具制冷功能的同时实现防火、灭火功能是一个创新课题。
本发明提出一种使制冷系统，尤其是空调系统实现灭火功能的创新方法，总体思路如下：
将制冷系统采用具有灭火功能的冷媒，该冷媒通过相态变化实现制冷系统的制冷和/或制热；在制冷系统的低压液态冷媒管路上设置冷媒释放装置，使其被控制在周围环境发生火灾时，向周围环境释放低压液态冷媒；当低压液态冷媒口向空气中释放时，该位置的低压液态冷媒迅速气化，吸收热量，降低环境温度和含氧浓度，阻隔火灾蔓延。
具体到空调系统，其可以设有两个冷媒释放装置，其中第一冷媒释放装置设置在室内换热器1作为蒸发器时的室内热交换器入口侧的低压液态冷媒进液管路上，第二冷媒释放装置设置在室外换热器2作为蒸发器时的室外换热器侧的低压液态冷媒进液管路上；当制冷时，启动室内热交换器侧的低压液态冷媒进液管路上的冷媒释放装置可用于阻隔室内环境的火灾蔓延；当制热时，启动室外热交换器侧的低压液态冷媒进液管路上的冷媒释放装置可用于阻隔室外环境的火灾蔓延。
优选的，所述第一、第二冷媒释放装置均采用三通阀，其中两个端口连接在冷媒管路上，一个端口与大气连通，当不需要释放冷媒时保证冷媒管路畅通，当需要释放冷媒时，冷媒从与大气连通的端口释放到环境中。进一步优选的，其中第一三通阀11在所述进入室内换热器1的冷媒流路上靠近室内换热器1设置，但位于室内机壳体外；第二三通阀21在所述进入室外换热器2的冷媒流路上靠近室外换热器2设置，但位于室外机壳体外。进一步优选的，当判定空调系统室内侧或室外侧发生火灾时，自动开启室内侧的第一三通阀11或室外侧的第二三通阀21。
进一步优选的，所述冷媒为二氧化碳。
进一步优选的，具体的判断方式：监测室内环境温度Tn与室外环境温度TW，根据室内环境温度T内是否超过室内环境温度预设阈值Tny、室内环境间隔采样温度ΔTn是否大于预设温度范围ΔTny来判断空调系统室内侧是否发生火灾和是否需要打开第一冷媒释放装置，根据室外环境温度TW是否超过室外环境温度预设阈值Twy、室外环境间隔采样温度ΔTw是否大于预设温度范围ΔTwy来判定空调系统室外侧是否发生火灾和是否需要打开第二冷媒释放装置。
下面结合具体实施例示例来阐述本发明。
实施例1
二氧化碳作为一种天然冷媒工质，凭借其环保、无毒以及优良的跨临界循环等特点，被看作是氟氯碳化物冷媒的最佳替代物，本发明采用以二氧化碳为冷媒的空调系统及防火方法，该空调系统在室内换热器管路和室外换热器管路中具有三通阀，当检测室内或室外温度异常时，判定为火灾，则自动开启室内或室外侧的三通阀，通过高压释放二氧化碳冷媒。具有该空调系统及防火方法的空调，不仅环保，还会适度消灭火灾，或减缓火灾蔓延。
如图1-3，本实施例提供一种热泵式空调，以二氧化碳为冷媒，其空调系统包括：室内换热器1；第一三通阀11；室外换热器2；第二三通阀21；制冷单向阀3；闪蒸器4；压缩机5，气液分离器6；其中压缩机5，吸气口与气液分离器6相连，排气口与四通换向阀4的一端口连接，四通阀的第二端口与气液分离器6入口连接，四通阀的第三端口与室外换热器2连接，四通阀的第四端口与室内换热器1连接。
在室内换热器1制冷时作为蒸发器的冷媒进入流路L1上设置有第一三通阀11，该三通阀具有A端口、B端口、C端口，其中A、B端口连接在冷媒流路上；C端口作为泄液端口与大气相通；在室外换热器2制热时作为蒸发器的冷媒进入流路L2上设置有第二三通阀21，该三通阀具有D端口、E端口、F端口；其中E、D端口连接在冷媒流路上；F端口作为泄液端口与大气相通；室内换热器1连接B端口；室外换热器2连接E端口。两个三通阀在空调系统正常工作状态分别两路导通，一路闭合，即第一三通阀11的A端口、B端口导通，闭合一路为泄液口C；第二三通阀21的D端口、E端口导通，闭合一路分别为泄液口F，导通两路形成为空调冷媒正常运行的流道；
第一三通阀11的A端口连接第一节流装置71，第一节流装置71的另一端连接第二三通阀21的D端口。优选的，第一节流装置71串接一制冷单向阀3。
优选的，本发明采用增焓压缩机，设有一闪蒸器4，压缩机用于增焓的喷射口与闪蒸器4气体出口连接，闪蒸器4的液体出口连接第三节流装置73到上述第一节流装置71与第二三通阀21之间的冷媒回路上，闪蒸器4的液体进口连接第二节流装置72到上述第一节流装置71与第一三通阀11之间的冷媒回路上。
对于上述空调系统构成，当判定空调系统室内侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室内换热器1管路入口侧的第一三通阀11的A、B端口导通改为A、C端口导通；当判定空调系统室外侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室外换热器2入口侧的第二三通阀21的D、E端口导通改为D、F端口导通；此时冷媒通过C端口或F端口向空气中释放时冷媒，该位置的低压液态冷媒迅速气化，吸收大量的热量，降低环境温度，通过二氧化碳灭火的方式阻隔火灾蔓延。
优选的，第一三通阀11在所述进入室内换热器1的冷媒流路上靠近室内换热器1设置，但位于室内机壳体外。第二三通阀21在所述进入室外换热器2的冷媒流路上靠近室外换热器2设置，但位于室外机壳体外。
由此，本发明创新性提出制冷系统利用具有灭火功能的冷媒进行防火、灭火设计，使其在兼具制冷和/制热功能的同时实现防火、灭火功能，一举多得。
实施例2
本发明还提供一种防火方法，下面以上述空调实施例为例，介绍防火方法实施例：
为实现火灾实时监测，本控制设有控制器以及室内机与室外机分别设有用于检测室内环境的温度传感器和监测室外环境温度值的传感器如NTC热敏电阻来监测室内环境温度Tn与室外环境温度TW，以根据室内环境温度T内是否超过室内环境温度预设阈值Tny、室内环境间隔采样温度ΔTn是否大于预设温度范围ΔTny,或室外环境温度TW是否超过室外环境温度预设阈值Twy、室外环境间隔采样温度ΔTw是否大于预设温度范围ΔTwy来判定空调系统室内侧或室外侧是否发生火灾。
当判定空调系统室内侧或室外侧发生火灾时，则自动开启室内侧的第一三通阀11或室外侧的第二三通阀21，通过高压释放二氧化碳冷媒消灭火灾或减缓火灾蔓延。具体包括如下步骤：
S1：空调待机或工作时均实时检测室内、室外环境温度；
S2：当检测到是室内环境温度Tn超过室内环境预设阀值Tny室内环境间隔采样温度ΔTn大于室内环境预设温度范围ΔTny；或室外环境温度TW超过室外环境温度预设阀值Twy，且室外环境温度变化幅度ΔTw超过室外环境预设温度范围ΔTwy时，则代表温度异常，判定周边出现火灾。
S21：当火灾发生在室内侧且空调系统当前运行为制冷模式，则立即将室内侧进入室内换热器1的第一三通阀11的A→B导通改为A→C导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第一三通阀11维持在A→C导通状态；如果当前为待机或制热模式，则立即切换为制冷模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第一三通阀11再进行切换；
S22：当火灾发生在室外侧时，如果空调系统当前运行为制热模式，将立即将室外侧进入室外换热器2的第二三通阀21的D→E导通改为D→F导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第二三通阀21维持在D→F导通状态；如果当前为待机或制冷模式，则立即切换为制热模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第二三通阀21再进行切换。
S3:第一三通阀11的C端或第二三通阀21的F端导通后，该位置的低压液态冷媒迅速气化，通过二氧化碳灭火的方式阻隔火灾蔓延。
可选的，当火灾发生在室内侧时有报警提醒，报警时间t在1s≦t≦5s内。
进一步可选的，Tny≥85℃，Twy≥120℃。
正常情况下室内温度一般在42°以内，如果需要判定为火灾至少室内环境预设温度需要在85°以上；室外环境更为恶劣，判定火灾最好在120°以上。
该值的选取影响到反映的时间，如室内取值60°就代表异常出现火灾，这个是温度蔓延很浅的时候就可以触发保护；如果取值100°，则火源是蔓延比较靠近，才触发保护。
本实施例中的空调处在制冷工作状态，当室内因外火蔓延至窗帘或周边沙发等燃烧物中，室内的环境温度已经超过了90℃，空调会通过热敏电阻检测到该温度判定空调系统室内侧发生火灾，空调系统则立即将室内侧进入室内换热器1的第一三通阀11的A→B导通改为A→C导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第一三通阀11维持在A→C导通状态；如果当前为待机或制热模式，则立即切换为制冷模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第一三通阀11再进行切换；当冷媒通过C端口或F端口向空气中释放时冷媒时，该位置的低压液态冷媒迅速气化，吸收大量的热量，降低环境温度，通过二氧化碳灭火的方式阻隔火灾蔓延。
本实施例提供一种采用以二氧化碳为冷媒的空调器，空调器在室内换热器管路和室外换热器管路中具有三通阀，当检测室内或室外温度异常时，判定为火灾，则自动开启室内或室外侧的三通阀，通过高压释放二氧化碳冷媒从而适度消灭火灾，或减缓火灾蔓延。该设计不仅环保，还大大提高了设备的安全性能。
本发明提出的上述空调系统实施例，以二氧化碳为冷媒，形成空调系统冷媒流路，在其冷媒回路中，在室内换热器管路和室外换热器管路中具有三通阀，当检测室内或室外温度异常时，判定为火灾，则自动开启室内或室外侧的三通阀，释放低压液态二氧化碳冷媒。本发明不仅环保，还能避免空调周边发生火灾恶化，减少或避免火灾对财产安全、人身安全影响。
综上，本发明创新性提出制冷系统利用具有灭火功能的冷媒进行防火、灭火设计，使其在兼具制冷和/制热功能的同时实现防火、灭火功能，具有一举多得之效。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (2)

1.一种空调系统，其特征在于：所述空调系统利用其制冷系统实现灭火功能，具体的：
所述制冷系统采用具有灭火功能的冷媒，该冷媒通过相态变化实现制冷系统的制冷和/或制热；
在制冷系统的低压液态冷媒管路上设置冷媒释放装置，使其被控制在周围环境发生火灾时，向周围环境释放低压液态冷媒；当冷媒释放装置向空气中释放低压液态冷媒时，所述冷媒释放装置所在处的低压液态冷媒迅速气化，吸收热量，降低环境温度和含氧浓度，阻隔火灾蔓延；
所述制冷系统为热泵空调制冷系统，所述冷媒释放装置至少设有两个，其中第一冷媒释放装置被设置在制冷运行发生火灾时可向室内环境释放室内换热器(1)侧的低压液态冷媒，第二冷媒释放装置被设置在制热运行发生火灾时可向室外环境释放室外换热器(2)侧的低压液态冷媒；其中第一冷媒释放装置设置在室内换热器(1)作为蒸发器时的室内热交换器入口侧的低压液态冷媒进液管路上，第二冷媒释放装置设置在室外换热器(2)作为蒸发器时的室外换热器侧的低压液态冷媒进液管路上；当制冷时，启动室内热交换器侧的低压液态冷媒进液管路上的冷媒释放装置可用于阻隔室内环境的火灾蔓延；当制热时，启动室外热交换器侧的低压液态冷媒进液管路上的冷媒释放装置可用于阻隔室外环境的火灾蔓延；
第一、第二冷媒释放装置均采用三通阀，其中，两个端口连接在冷媒管路上，一个端口与大气连通，当不需要释放冷媒时保证冷媒管路畅通，当需要释放冷媒时，冷媒从与大气连通的端口释放到环境中；其中，第一三通阀(11)在进入所述室内换热器(1)的冷媒流路上靠近室内换热器(1)设置，但位于室内机壳体外；第二三通阀(21)在进入所述室外换热器(2)的冷媒流路上靠近室外换热器(2)设置，但位于室外机壳体外；当判定空调系统室内侧或室外侧发生火灾时，自动开启室内侧的第一三通阀(11)或室外侧的第二三通阀(21)；
第一三通阀(11)具有A端口、B端口、C端口，其中A、B端口连接在冷媒流路上；C端口作为泄液端口与大气相通；第二三通阀(21)具有D端口、E端口、F端口；其中E、D端口连接在冷媒流路上；F端口作为泄液端口与大气相通；两个三通阀在空调系统正常工作状态分别两路导通，一路闭合，即第一三通阀的A端口、B端口导通，闭合一路为泄液口C；第二三通阀D端口、E端口导通，闭合一路分别为泄液口F，导通两路形成为空调冷媒正常运行的流道；
当判定空调系统室内侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室内换热器(1)管路入口侧的第一三通阀(11)A、B端口导通改为A、C端口导通；当判定空调系统室外侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室外换热器(2)入口侧的第二三通阀(21)D、E端口导通改为D、F端口导通。
2.一种利用空调系统实现灭火的方法，其特征在于：
空调系统以二氧化碳为冷媒，形成空调系统冷媒流路；在室内换热器(1)制冷时作为蒸发器的冷媒进入流路上设置有第一三通阀(11)，所述第一三通阀(11)具有A端口、B端口、C端口，其中A、B端口连接在冷媒流路上；C端口作为泄液端口与大气相通；在室外换热器(2)制热时作为蒸发器的冷媒进入流路上设置有第二三通阀(21)，所述第二三通阀(21)具有D端口、E端口、F端口；其中E、D端口连接在冷媒流路上；F端口作为泄液端口与大气相通；两个三通阀在空调系统正常工作状态分别两路导通，一路闭合，即第一三通阀的A端口、B端口导通，闭合一路为泄液口C；第二三通阀D端口、E端口导通，闭合一路分别为泄液口F，导通两路形成为空调冷媒正常运行的流道；当判定空调系统室内侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室内换热器(1)管路入口侧的第一三通阀(11)A、B端口导通改为A、C端口导通；当判定空调系统室外侧发生火灾需要将冷媒向空气中释放时，将室外换热器(2)入口侧的第二三通阀(21)D、E端口导通改为D、F端口导通；
针对所述空调系统的灭火方法包括如下步骤：S1：空调待机或工作时均实时检测室内、室外环境温度；S2：当检测到是室内环境温度Tn超过室内环境预设阀值Tny室内环境间隔采样温度ΔTn大于室内环境预设温度范围ΔTny；或室外环境温度TW超过室外环境温度预设阀值Twy，且室外环境温度变化幅度ΔTw超过室外环境预设温度范围ΔTwy时，则代表温度异常，判定周边出现火灾；S21：当火灾发生在室内侧且空调系统当前运行为制冷模式，则立即将室内侧进入室内换热器(1)的第一三通阀A→B导通改为A→C导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第一三通阀(11)维持在A→C导通状态；如果当前为待机或制热模式，则立即切换为制冷模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第一三通阀(11)再进行切换；S22：当火灾发生在室外侧时，如果空调系统当前运行为制热模式，将立即将室外侧进入室外换热器(2)的第二三通阀(21)D→E导通改为D→F导通，且该空调系统立即关断所有的负载，断电后第二三通阀(21)维持在D→F导通状态；如果当前为待机或制冷模式，则立即切换为制热模式且压缩机立即开启，运转一定时间后，第二三通阀(21)再进行切换；S3:第一三通阀(11)的C端或第二三通阀(21)的F端导通后，C端或F端的低压液态冷媒迅速气化，通过二氧化碳灭火的方式阻隔火灾蔓延，同时三通阀切换的时候，空调需要关闭，避免大电流持续工作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111167048A (zh) * 2020-01-20 2020-05-19 东风汽车集团有限公司 一种集成式的车载自动灭火系统及方法
CN112902485A (zh) * 2021-01-29 2021-06-04 浙江英诺绿能科技有限公司 一种制冷和消防两用系统
CN113357744A (zh) * 2021-05-21 2021-09-07 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调器的冷媒控制方法、系统、装置及空调器
US12013138B2 (en) 2022-06-07 2024-06-18 Tyco Fire & Security Gmbh Working fluid eliminator for a heating, ventilation, and/or air conditioning (HVAC) system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5403504A (en) * 1990-12-17 1995-04-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for heating and cooling using substantially constant boiling compositions of fluorinated hydrocarbons
CN2220269Y (zh) * 1994-08-26 1996-02-21 烟台锅炉总厂 安全医疗高压氧舱
CN101384870A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 大金工业株式会社 空调装置
CN104515210A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 珠海格力电器股份有限公司 空调系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5403504A (en) * 1990-12-17 1995-04-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for heating and cooling using substantially constant boiling compositions of fluorinated hydrocarbons
CN2220269Y (zh) * 1994-08-26 1996-02-21 烟台锅炉总厂 安全医疗高压氧舱
CN101384870A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 大金工业株式会社 空调装置
CN104515210A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 珠海格力电器股份有限公司 空调系统

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