CN110595093A - 一种空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气调节系统，包括第一支路管道和通过主路管道连接压缩机、四通换向阀、室内热交换装置、室外热交换装置、节流部件所构成的冷媒循环主回路；所述第一支路管道的一端连接所述压缩机的排气端，所述第一支路管道的一端连接在所述室外热交换装置与所述节流部件之间的主路管道上，且所述第一支路管道上装设有第一控制阀。本发明实施例提供的空气调节系统对系统结构进行了优化，在化霜时无需切换四通阀，同时能够保证室内机持续吹出热风以满足供热需求，提高用户的使用舒适度。

Description

一种空气调节系统

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，尤其是涉及一种空气调节系统。

背景技术

在严寒天气下，空调在运行不久后室外机便开始结霜且随着运行时间的延长而结霜越来越多，导致空调的制热效果变差，空调需要进入化霜阶段，在化霜过程中将无热风吹出至室内，只有在化霜结束后空调才再次运行制热模式，然后再结霜，再化霜而循环不止，这样频繁的结霜化霜操作，导致空调间歇性供热，难以达到人体所需要舒适温度，舒适度差，甚至在-20摄氏度以下无法运行。

在对现有技术的研究中，本发明的发明人发现，空调在化霜时，压缩机经过停-启-停-启的过程，并通过切换四通阀转制冷模式来实现化霜，这种方式直接影响室内出风温度，舒适度大大降低。

发明内容

本发明提供了一种空气调节系统，以解决现有的空调在低温环境下需频繁化霜而导致制热量不足的技术问题，本发明对空调系统进行优化，在化霜时无需切换四通阀，同时能够保证室内机持续吹出热风以满足供热需求，提高用户的使用舒适度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种空气调节系统，包括第一支路管道和通过主路管道连接压缩机、四通换向阀、室内热交换装置、室外热交换装置、节流部件所构成的冷媒循环主回路；

所述第一支路管道的一端连接所述压缩机的排气端，所述第一支路管道的一端连接在所述室外热交换装置与所述节流部件之间的主路管道上，且所述第一支路管道上装设有第一控制阀。

作为优选方案，还包括第二支路管道，所述四通阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道上设有第二控制阀；

所述第二支路管道的一端连接在所述第二控制阀与所述四通阀之间的主路管道上，所述第二支路管道的另一端连接在所述第二控制阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道上。

作为优选方案，所述第二支路管道迂回弯折成型。

作为优选方案，所述第一支路管道包括第一接管和第二接管；

所述第一接管的进液端作为所述第一支路管道的一端并连接所述压缩机的排气端，所述第一接管的另一端连接所述第一控制阀的一端，所述第一控制阀的另一端连接所述第二接管的一端，所述第二接管的另一端作为所述第一支路管道的另一端并连接在所述第二控制阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道上。

作为优选方案，在所述冷媒循环主回路中，所述压缩机的排气端连接所述四通换向阀的第一端，所述四通换向阀的第二端连接所述室内热交换装置的一端，所述室内热交换装置的另一端连接所述节流部件的一端，所述节流部件的另一端连接所述室外热交换装置的另一端，所述室外热交换装置的一端连接所述四通换向阀的第四端，所述四通换向阀的第三端连接所述压缩机的回气端。

作为优选方案，所述四通换向阀与所述室内热交换装置之间的主路管道上设有第一截止阀，所述室内热交换装置与所述节流部件之间的主路管道上设有第二截止阀。

作为优选方案，所述第一控制阀、所述第二控制阀均为电磁阀。

作为优选方案，还包括控制器，所述控制器分别与所述压缩机、所述四通换向阀、所述室内热交换装置、所述室外热交换装置、所述节流部件、所述第一控制阀、所述第二控制阀电连接。

作为优选方案，所述第一控制阀在化霜模式运行时导通所述第一支路管道；

所述压缩机的排气端输出的一部分冷媒依次沿所述四通换向阀、所述室内热交换装置、所述节流部件、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机；

所述压缩机的排气端输出的另一部分冷媒沿所述第一支路管道、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机。

作为优选方案，所述第一控制阀在化霜模式运行时导通所述第一支路管道，所述第二控制阀在化霜模式运行时截止所述四通阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道；

所述压缩机的排气端输出的一部分冷媒依次沿所述四通换向阀、所述室内热交换装置、所述节流部件、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述第二支路管道、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机；

所述压缩机的排气端输出的另一部分冷媒沿所述第一支路管道、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述第二支路管道、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机。

本发明实施例具有如下有益效果：

(1)通过设置旁通回路用于化霜：

通过所述第一支路管道而将所述压缩机的排气端输出的高温冷媒引出至所述室外热交换装置，以增大所述室外热交换装置内的冷媒流量和冷媒温度，从而有效升高所述室外热交换装置的温度，提高化霜速度和化霜效率。

(2)无需切换所述四通换向阀、无需频繁启停所述压缩机、保证所述室内热交换装置的持续供热：

在低温条件下需要对所述室外热交换装置进行化霜时，无需切换所述四通换向阀，无需启停所述压缩机，也无需将制热模式切换为制冷模式，此时通过所述第一控制阀导通所述第一支路管道，从而将所述压缩机的排气端输出的高温冷媒引出至所述室外热交换装置，使得高温高压的气体在所述室外热交换装置(冷凝器)中进行热交换，使得所述室外热交换装置受热而快速化霜，同时整个系统依然按照制热模式继续运行，所述室外热交换装置的冷媒从所述四通阀、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机中。

(3)控制简单，且改进成本低：

通过所述第一支路管道、所述第一控制阀构建旁通回路，实现冷媒的分流和流向流速控制，在无需切换所述四通换向阀、改变制热模式的条件下实现室内机的持续性制热，即使在化霜时也能吹出热风，满足供热需求，提高用户的使用舒适度，而且仅通过三个电磁阀实现冷媒的路径切换，并有效地利用了冷媒的热量进行化霜，控制简单，改进成本低。

(4)缩短化霜时间：

在化霜过程中，通过所述第一支路管道将所述压缩机的排气端输出的高温高压冷媒引出至所述室外热交换装置，由所述第一控制阀控制冷媒的流量，从而达到调节所述室外热交换装置的化霜效率，在所述压缩机频率不变，室外环境温度波动温度、所述第一控制阀的阀门开度达到最大时，能够最小化化霜时间；

当然，也可通过在化霜过程中控制所述压缩机升频，以提高所述压缩机的排气温度，达到快速化霜的效果，同时满足所述室内热交换装置持续制热、吹出热风实现室内持续供热的需求。

附图说明

图1是本发明第一实施例的空气调节系统的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的空气调节系统的结构示意图；

图3是本发明第二实施例的空气调节系统的控制原理图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、压缩机；2、四通换向阀；3、室内热交换装置；4、节流部件；5、室外热交换装置；

6、第一控制阀；7、第二控制阀；8、第一截止阀；9、第二截止阀。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明第一实施例：

请参见图1，本实施例提供了一种空气调节系统，包括第一支路管道和通过主路管道连接压缩机1、四通换向阀2、室内热交换装置3、室外热交换装置5、节流部件4所构成的冷媒循环主回路；

所述第一支路管道的一端连接所述压缩机1的排气端，所述第一支路管道的一端连接在所述室外热交换装置5与所述节流部件4之间的主路管道上，且所述第一支路管道上装设有第一控制阀6。

在本实施例中，应当说明的是，为了使结构合理化，所述第一支路管道包括第一接管和第二接管；所述第一接管的进液端作为所述第一支路管道的一端并连接所述压缩机1的排气端，所述第一接管的另一端连接所述第一控制阀6的一端，所述第一控制阀6的另一端连接所述第二接管的一端，所述第二接管的另一端作为所述第一支路管道的另一端并连接在所述第二控制阀7与所述压缩机1的回气端之间的主路管道上。通过所述第一接管、所述第二接管连接所述第一控制阀6构成一条支路，用于将所述压缩机1的部分排气冷媒直接引流到所述室外热交换装置5中，这部分排气冷媒为高温高压气态，未经过所述室内热交换装置3的热交换，直接流入所述室外热交换装置5(冷凝器)中，能够快速提高所述室外热交换装置5的温度，从而使所述室外热交换装置5的换热盘管快速受热升温而化霜，进而极大地提高了化霜效果和缩短了化霜时间。

在本发明的其中一种实施例中，所述四通换向阀2与所述室内热交换装置3之间的主路管道上设有第一截止阀8，所述室内热交换装置3与所述节流部件4之间的主路管道上设有第二截止阀9。此外，系统还包括控制器，所述控制器分别与所述压缩机1、所述四通换向阀2、所述室内热交换装置3、所述室外热交换装置5、所述节流部件4、所述第一控制阀6、所述第二控制阀7、所述第一截止阀8、所述第二截止阀9电连接。

在本实施例中，可以理解的是，所述第一控制阀6可以选择电磁阀、电子膨胀阀、单向阀、三通阀等能够控制管路导通或截止、调节流量大小的阀类。在本实施例中，所述第一控制阀6、所述第二控制阀7优选为电磁阀，并与所述控制器电连接。

其中，所述第一控制阀6起着压缩机1排出的高温的气体导通或关闭，受所述控制器(主控制板)控制，能够控制接管1和接管2通或不通。

在所述冷媒循环主回路中，所述压缩机1的排气端连接所述四通换向阀2的第一端，所述四通换向阀2的第二端连接所述室内热交换装置3的一端，所述室内热交换装置3的另一端连接所述节流部件4的一端，所述节流部件4的另一端连接所述室外热交换装置5的另一端，所述室外热交换装置5的一端连接所述四通换向阀2的第四端，所述四通换向阀2的第三端连接所述压缩机1的回气端。

本发明第一实施例的工作原理如下：

在低温区或超低温区达到化霜条件时，控制所述第一控制阀6在化霜模式运行时导通所述第一支路管道，以使所述压缩机1的高温高压的气体通过所述第一支路管道流向所述室外热交换装置5，所述压缩机1的排气端输出的一部分冷媒依次沿所述四通换向阀2、所述室内热交换装置3、所述节流部件4、所述室外热交换装置5、所述四通换向阀2、所述压缩机1的回气端流回至所述压缩机1，所述第一接管、所述第二接管起回流作用，冷媒(制冷剂)经过所述室外热交换装置5进行热交换作用后流回所述压缩机1，从而形成闭环回路。

同时，在所述冷媒循环主回路中，所述压缩机1的排气端输出的另一部分冷媒沿所述第一支路管道、所述室外热交换装置5、所述四通换向阀2、所述压缩机1的回气端流回至所述压缩机1，所述压缩机1排出来的高温气体少部分流向所述室内热交换装置3吹出热风。

综上所述，本发明第一实施例提供了一种空气调节系统，具有如下有益效果：

(1)通过设置旁通回路用于化霜：

通过所述第一支路管道而将所述压缩机1的排气端输出的高温冷媒引出至所述室外热交换装置5，以增大所述室外热交换装置5内的冷媒流量和冷媒温度，从而有效升高所述室外热交换装置5的温度，提高化霜速度和化霜效率。

(2)无需切换所述四通换向阀2、无需频繁启停所述压缩机1、保证所述室内热交换装置3的持续供热：

在低温条件下需要对所述室外热交换装置5进行化霜时，无需切换所述四通换向阀2，无需启停所述压缩机1，也无需将制热模式切换为制冷模式，此时通过所述第一控制阀6导通所述第一支路管道，从而将所述压缩机1的排气端输出的高温冷媒引出至所述室外热交换装置5，使得高温高压的气体在所述室外热交换装置5(冷凝器)中进行热交换，使得所述室外热交换装置5受热而快速化霜，同时整个系统依然按照制热模式继续运行，所述室外热交换装置5的冷媒从所述四通阀、所述压缩机1的回气端流回至所述压缩机1中。

(3)控制简单，且改进成本低：

通过所述第一支路管道、所述第一控制阀6构建旁通回路，实现冷媒的分流和流向流速控制，在无需切换所述四通换向阀2、改变制热模式的条件下实现室内机的持续性制热，即使在化霜时也能吹出热风，满足供热需求，提高用户的使用舒适度，而且仅通过三个电磁阀实现冷媒的路径切换，并有效地利用了冷媒的热量进行化霜，控制简单，改进成本低。

(4)缩短化霜时间：

在化霜过程中，通过所述第一支路管道将所述压缩机1的排气端输出的高温高压冷媒引出至所述室外热交换装置5，由所述第一控制阀6控制冷媒的流量，从而达到调节所述室外热交换装置5的化霜效率，在所述压缩机1频率不变，室外环境温度波动温度、所述第一控制阀6的阀门开度达到最大时，能够最小化化霜时间；

当然，也可通过在化霜过程中控制所述压缩机1升频，以提高所述压缩机1的排气温度，达到快速化霜的效果，同时满足所述室内热交换装置3持续制热、吹出热风实现室内持续供热的需求。

本发明第二实施例：

请参见图2，本实施例的空气调节系统在本发明第一实施例的基础上进一步优化，空气调节系统还包括第二支路管道，所述四通阀与所述压缩机1的回气端之间的主路管道上设有第二控制阀7；

所述第二支路管道的一端连接在所述第二控制阀7与所述四通阀之间的主路管道上，所述第二支路管道的另一端连接在所述第二控制阀7与所述压缩机1的回气端之间的主路管道上。

在本实施例中，所述第二支路管道与所述第二电磁阀并联连接，构成所述第二支路管道的接管内径大小决定回压机制冷剂的流量、增加回气阻力，提高循环系统的排气温度，优选的，所述第二支路管道迂回弯折成型。

在本实施例中，可以理解的是，所述第二控制阀7可以选择电磁阀、电子膨胀阀、单向阀、三通阀等能够控制管路导通或截止、调节流量大小的阀类。在本实施例中，所述第一控制阀6、所述第二控制阀7优选为电磁阀，并与所述控制器电连接。所述第二控制阀7起着回压机的制冷剂的大小，为常开式结构。

本发明第二实施例的工作原理如下：

当所述第一控制阀6导通时，所述第二控制阀7关闭；

在低温区或超低温区达到化霜条件时，控制所述第一控制阀6在化霜模式运行时导通所述第一支路管道，所述第二控制阀7在化霜模式运行时截止所述四通阀与所述压缩机1的回气端之间的主路管道；

则所述压缩机1的排气端输出的一部分冷媒依次沿所述四通换向阀2、所述室内热交换装置3、所述节流部件4、所述室外热交换装置5、所述四通换向阀2、所述第二支路管道、所述压缩机1的回气端流回至所述压缩机1；所述第一接管、所述第二接管起回流作用，冷媒(制冷剂)经过所述室外热交换装置5进行热交换作用后，经过所述第二支路管道流回所述压缩机1，从而形成闭环回路。

同时，在所述冷媒循环主回路中，所述压缩机1的排气端输出的另一部分冷媒沿所述第一支路管道、所述室外热交换装置5、所述四通换向阀2、所述第二支路管道、所述压缩机1的回气端流回至所述压缩机1，所述压缩机1排出来的高温气体少部分流向所述室内热交换装置3吹出热风。

这样，本实施例在所述第一控制阀6动作时，所述压缩机1升频以提高排气温度，所述第一控制阀6、所述第二控制阀7动作结束后此时系统控制所述压缩机1按正常制热继续运行，所述四通换向阀2不换向处于制热状态，升频运行就是使排气温度升高有利于快速化霜，有利于缩短化霜时间。

其中，所述第二控制阀7和所述第二支路管道并联连接所述压缩机1的回气端，所述第一控制阀6的动作可控制排气是否和所述第二接管相通，所述第二控制阀7控制回流大小，是在低温区和超低温区化霜时才能动作，其它温区不参与动作。

如图3所示，图3是本实施例中的控制系统原理图，化霜时控制程序为：所述压缩机1不停且升高运行频率，所述四通换向阀2不切换，所述第一控制阀6、所述第二控制阀7动作，能够使高温高压的气体进入较冷的冷凝器(所述室外热交换装置5)，可实现迅速化霜的结果。

本发明第二实施例提供了一种优化后的空气调节系统，在第一实施例的基础上，具有如下有益效果：

(1)通过所述第一支路管道而将所述压缩机1的排气端输出的高温冷媒引出至所述室外热交换装置5，以增大所述室外热交换装置5内的冷媒流量和冷媒温度，同时利用所述第二控制阀7和所述第二支路管道增加回气阻力以提高循环系统的排气温度，从而有效升高所述室外热交换装置5的温度，提高化霜速度和化霜效率。

(2)通过所述第一控制阀6、所述第二控制阀7协同作用，在无需切换所述四通换向阀2、无需频繁启停所述压缩机1的情况下、能够保证所述室内热交换装置3的持续供热。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空气调节系统，其特征在于，包括第一支路管道和通过主路管道连接压缩机、四通换向阀、室内热交换装置、室外热交换装置、节流部件所构成的冷媒循环主回路；

所述第一支路管道的一端连接所述压缩机的排气端，所述第一支路管道的一端连接在所述室外热交换装置与所述节流部件之间的主路管道上，且所述第一支路管道上装设有第一控制阀。

2.如权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，还包括第二支路管道，所述四通阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道上设有第二控制阀；

所述第二支路管道的一端连接在所述第二控制阀与所述四通阀之间的主路管道上，所述第二支路管道的另一端连接在所述第二控制阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道上。

3.如权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，所述第二支路管道迂回弯折成型。

4.如权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述第一支路管道包括第一接管和第二接管；

所述第一接管的进液端作为所述第一支路管道的一端并连接所述压缩机的排气端，所述第一接管的另一端连接所述第一控制阀的一端，所述第一控制阀的另一端连接所述第二接管的一端，所述第二接管的另一端作为所述第一支路管道的另一端并连接在所述第二控制阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道上。

5.如权利要求1或2所述的空气调节系统，其特征在于，在所述冷媒循环主回路中，所述压缩机的排气端连接所述四通换向阀的第一端，所述四通换向阀的第二端连接所述室内热交换装置的一端，所述室内热交换装置的另一端连接所述节流部件的一端，所述节流部件的另一端连接所述室外热交换装置的另一端，所述室外热交换装置的一端连接所述四通换向阀的第四端，所述四通换向阀的第三端连接所述压缩机的回气端。

6.如权利要求5所述的空气调节系统，其特征在于，所述四通换向阀与所述室内热交换装置之间的主路管道上设有第一截止阀，所述室内热交换装置与所述节流部件之间的主路管道上设有第二截止阀。

7.如权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，所述第一控制阀、所述第二控制阀均为电磁阀。

8.如权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述压缩机、所述四通换向阀、所述室内热交换装置、所述室外热交换装置、所述节流部件、所述第一控制阀、所述第二控制阀电连接。

9.如权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述第一控制阀在化霜模式运行时导通所述第一支路管道；

所述压缩机的排气端输出的一部分冷媒依次沿所述四通换向阀、所述室内热交换装置、所述节流部件、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机；

所述压缩机的排气端输出的另一部分冷媒沿所述第一支路管道、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机。

10.如权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，所述第一控制阀在化霜模式运行时导通所述第一支路管道，所述第二控制阀在化霜模式运行时截止所述四通阀与所述压缩机的回气端之间的主路管道；

所述压缩机的排气端输出的一部分冷媒依次沿所述四通换向阀、所述室内热交换装置、所述节流部件、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述第二支路管道、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机；

所述压缩机的排气端输出的另一部分冷媒沿所述第一支路管道、所述室外热交换装置、所述四通换向阀、所述第二支路管道、所述压缩机的回气端流回至所述压缩机。