CN111692772A - 换热系统、空调设备和空调设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种换热系统、空调设备和空调设备的控制方法，其中，换热系统包括：压缩机、四通阀、第一换热器、节流装置、第二换热器；储液装置，包括第一连通口与第二连通口，第一连通口与压缩机的吸气口相连接，第二连通口与第二换热器的一端相连通；第一阀体，设置在储液装置与压缩机之间的流路上；第二阀体，设置在储液装置的第二连通口和节流装置之间的流路上；其中，在换热系统以制热工况运行并停止后，第一阀体关闭，第二阀体开启。本发明提出的换热系统，在换热系统以制热工况运行，停止后，第二换热器侧的冷媒进入储液装置实现对冷媒的回收，进而减少第二换热器内囤积的大量冷媒，避免冷媒蒸发而导致的第二换热器出现冻管的风险。

Description

换热系统、空调设备和空调设备的控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种换热系统、一种空调设备与一种空调设备的控制方法。

背景技术

目前，满液式壳管或降膜式壳管由于管内是水，水未流动时，如果水温降低结冰，很容易导致换热管涨裂。制热运行时壳管内有大量冷媒，停机后冷媒如果留在壳管内，冷媒蒸发会导致水温急剧降低，有冻管风险。

发明内容

本发明旨在至少改善现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面实施例提出了一种换热系统。

本发明的第二方面实施例提出了一种空调设备。

本发明的第三方面实施例提出了一种空调设备的控制方法。

有鉴于此，根据本发明的第一方面实施例，本发明提出了一种换热系统，包括：压缩机，压缩机包括排气口和吸气口；四通阀，四通阀的第一端口和吸气口相连通，四通阀的第二端口和排气口相连通；第一换热器，第一换热器的一端与四通阀的第三端口相连通；节流装置，节流装置的一端与第一换热器的另一端相连通；第二换热器，第二换热器的一端与节流装置的另一端相连通，第二换热器的另一端与四通阀的第四端口相连通；储液装置，包括第一连通口与第二连通口，第一连通口与压缩机的吸气口相连接，第二连通口与第二换热器的一端相连通；第一阀体，设置在储液装置与压缩机之间的流路上；第二阀体，设置在储液装置的第二连通口和节流装置之间的流路上；其中，在换热系统以制热工况运行并停止后，第一阀体关闭，第二阀体开启。

本发明提出的换热系统，包括由压缩机、四通阀、第一换热器、节流装置、第二换热器组成的冷媒回路，并且，还包括储液装置、第一阀体、第二阀体，储液装置具有第一连通口与第二连通口，第一阀体的一端与第一连通口相连通，第一阀体的另一端与压缩机的吸气口相连通，第二阀体的一端与第二连通口相连通，第二阀体的另一端与第二换热器相连通，并且，在换热系统以制热工况运行，第二换热器侧处于高压状态，进而在停止后，第二换热器侧的冷媒在压力的作用下通过第二阀体与第二连通口进入储液装置，并留存在储液装置内，实现对冷媒的回收，进而减少了第二换热器内囤积的大量冷媒，避免了冷媒蒸发而导致的第二换热器出现冻管的风险。

具体地，换热系统可通过调节四通阀的连通状态实现换热系统的制冷或制热。

换热系统制热工况时，冷媒的循环路径是，压缩机→四通阀→第二换热器→节流装置→第一换热器→四通阀→压缩机。

换热系统制冷工况时，冷媒的循环路径是，压缩机→四通阀→第一换热器→节流装置→第二换热器→四通阀→压缩机。

制热工况时，冷媒在第二换热器侧呈高压状态，此时，第二阀体与第二换热器一侧连接处的压力要大于储液装置内的压力，进而在开启第二阀体后，冷媒会在压力的作用下流进储液装置，进而达到排出第二换热器内冷媒的目的，从而避免停机后冷媒在第二换热器囤积，并在蒸发吸热后造成第二换热器侧的降温，避免冻管的风险。

另外，根据本发明上述实施例的换热系统，还可以具有如下附加的技术特征：

在上述技术方案的基础上，进一步地，节流装置包括电子膨胀阀，在换热系统以制热工况运行并停止后，电子膨胀阀关闭。

在该技术方案中，节流装置包括电子膨胀阀，进而在换热系统以制热工况运行并停止后，关闭电子膨胀阀避免冷媒继续由电子膨胀阀流向第一换热器，保证储液装置对冷媒的回收效果。

在上述任一技术方案的基础上，进一步地，还包括：单向阀，设置在储液装置的第二连通口和第二换热器之间的流路上，单向阀由第二换热器向储液装置方向导通。

在该技术方案中，储液装置与第二换热器之间还设置有单向阀，单向阀，通过单向阀避免冷媒由储液装置回流至第二换热器，保证对冷媒的回收效果。

在上述任一技术方案的基础上，进一步地，储液装置的第一连通口连接在吸气口与四通阀的第一端口之间的流路上；和/或储液装置的第二连通口连接在节流装置与第二换热器之间的流路上。

在该技术方案中，储液装置的第一连通口连接在压缩机的吸气口与四通阀的第一端口之间的流路上，进而减少管路的投入，并且，整个换热系统管路的设计更简洁；储液装置的第二连通口连接在节流装置与第二换热器之间的流路上，进而减少管路的投入，并且，便于回收整个压缩机经第二换热器到节流装置之前的冷媒。

在上述任一技术方案的基础上，进一步地，第一换热器为翅片式换热器；和/或第二换热器为壳管式换热器。

在该技术方案中，第一换热器为翅片式换热器，更利于热风或冷风的传递，第二换热器为壳管式换热器，传热系数高，进而更便于冷媒的换热，且储液装置的设置可以保护壳管式换热器，避免壳管式换热器出现冻管的风险。

在上述任一技术方案的基础上，进一步地，还包括：风机，用于向第一换热器送风。

在该技术方案中，通过风机向第一换热器送风，进而实现将第一换热器冷风或热风的流动。

根据本发明的第二方面实施例，本发明提出了一种空调设备，包括：如上述技术方案中任一项提出的换热系统。

本发明提出的空调系统，因包括如上述技术方案中任一项提出的换热系统，因此，具有如上述技术方案中任一项提出的换热系统的全部有益效果，在此不再一一陈述。

根据本发明的第三方面实施例，本发明提出了一种空调设备的控制方法，用于如上述技术方案中任一项提出的空调设备，空调设备的控制方法包括：基于运行制热模式的情况下，检测压缩机的运行状态；基于压缩机停止的情况下，关闭第一阀体、开启第二阀体。

本发明提出的空调设备的控制方法，在空调设备运行制热模式的情况下，检测压缩机的运行状态，在压缩机停止工作后，关闭第一阀体，开启第二阀体，进而第二换热器侧的冷媒会通过第二阀体流入储液装置，具体地，在换热系统以制热工况运行，第二换热器侧处于高压状态，进而在停止后，第二换热器侧的冷媒在压力的作用下通过第二阀体与第二连通口进入储液装置，并留存在储液装置内，实现对冷媒的回收，进而减少了第二换热器内囤积的大量冷媒，避免了冷媒蒸发而导致的第二换热器出现冻管的风险。

具体地，制热工况时，冷媒在第二换热器侧呈高压状态，此时，第二阀体与第二换热器一侧连接处的压力要大于储液装置内的压力，进而在开启第二阀体后，冷媒会在压力的作用下流进储液装置，进而达到排出第二换热器内冷媒的目的，从而避免停机后冷媒在第二换热器囤积，并在蒸发吸热后造成第二换热器侧的降温，避免冻管的风险。

在上述技术方案的基础上，进一步地，在节流装置包括电子膨胀阀的情况下，基于压缩机停止的情况下后的步骤，还包括：关闭电子膨胀阀。

在该技术方案中，节流装置包括电子膨胀阀，进而在换热系统以制热工况运行并停止后，关闭电子膨胀阀避免冷媒继续由电子膨胀阀流向第一换热器，保证储液装置对冷媒的回收效果。

在上述任一技术方案的基础上，进一步地，基于运行冷热模式的情况下，检测压缩机的运行状态；基于压缩机停止运行的情况下，关闭第一阀体和第二阀体。

在该技术方案中，在空调设备运行制冷模式的情况下，压缩机停止运行时，关闭第一阀体和第二阀体，进而在便于在制冷模式后再次开启空调设备时，具有足够的循环冷媒量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出本发明第一方面实施例提供的换热系统的结构示意图；

图2示出本发明一个第三方面实施例提供的空调设备的控制方法的流程图；

图3示出本发明另一个第三方面实施例提供的空调设备的控制方法的流程图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100换热系统，110压缩机，112排气口，114吸气口，120四通阀，122第一端口，124第二端口，126第三端口，128第四端口，130第一换热器，140节流装置，150第二换热器，160第一阀体，170第二阀体，180单向阀，190风机，200储液装置，202第一连通口，204第二连通口，210检测装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例提供的换热系统100、空调设备和空调设备的控制方法。

实施例1：

如图1所示，根据本发明的第一方面实施例，本发明提供了一种换热系统100，包括：压缩机110、四通阀120、第一换热器130、节流装置140、第二换热器150组成的循环回路，其中，四通阀120的第一端口122连接压缩机110的吸气口114，四通阀120的第二端口124连接压缩机110的排气口112，四通阀120的第三端口126连接第一换热器130，四通阀120的第四端口128连接第二换热器150，第一换热器130与第二换热器150还通过节流装置140连接。

进而通过改变四通阀120的连通状态，可以实现换热系统100的制冷与制热的切换，具体地，如图1所示，当四通阀120按空心箭头工作时，换热系统100呈制热工况，冷媒的循环路径为，压缩机110→四通阀120→第二换热器150→节流装置140→第一换热器130→四通阀120→压缩机110；当四通阀120按实心箭头工作时，换热系统100呈制冷工况，冷媒的循环路径为，压缩机110→四通阀120→第一换热器130→节流装置140→第二换热器150→四通阀120→压缩机110。

本发明提供的换热系统100还包括：储液装置200、第一阀体160和第二阀体170，储液装置200具有第一连通口202与第二连通口204，第一连通口202通过第一阀体160与压缩机110的吸气口114连通，第二连通口204通过第二阀体170与第二换热器150连通，并且，在换热系统100以制热工况运行，并停止后，第二换热器150侧会残留大量高压冷媒，并且，由于第二换热器150侧的冷媒呈高压状态，此时，开启第二阀体170，关闭第一阀体160，可将第二换热器150侧的冷媒排入储液装置200，从而实现对第二换热器150侧的高压冷媒的回收，减少了第二换热器150侧的冷媒量，进而避免由于第二换热器150侧的残留大量冷媒而导致冷媒在第二换热器150侧降温，造成的第二换热器150的冻管问题，为第二换热器150提供了防冻保护，提升了换热系统100的性能，并且，在换热系统100重新启动后，可以开启第一换热器130，关闭第二换热器150，由于压缩机110的吸气口114处压力低，进而可将储存在储液装置200内冷媒重新吸入压缩机110，继续进行冷媒循环，以保证换热系统100内进行热交换循环的冷媒量。

进一步地，第一阀体160与第二阀体170均为电磁阀，可通过程序控制第一阀体160与第二阀体170的工作状态。

实施例2：

在实施例1的基础上，进一步地，节流装置140包括电子膨胀阀，将电子膨胀阀接入第一换热器130与第二换热器150之间，进而可以通过调节电子膨胀阀的开度，调节换热效果，并且，在换热系统100以制热工况运行并停止后，关闭电子膨胀阀，可以将高压冷媒截流在第二换热器150侧，以提升储液装置200对冷媒的回收效果，提升对第二换热器150防冻保护的效果。

实施例3：

如图1所示，在实施例1或实施例2的基础上，进一步地，换热系统100还包括：单向阀180，单向阀180位于储液装置200的第二连通口204和第二换热器150之间的流路上，单向阀180的导通方向为，第二换热器150至储液装置200方向。具体地，单向阀180可以设置在储液装置200的第二连通口204和第二阀体170之间的流路上；单向阀180也可以设置在第二阀体170和第二换热器150之的流路上。

在该实施例中，利用单向阀180的导向导通功能，使进入储液装置200的冷媒不会回流至第二换热器150侧，进而保证了对第二换热器150侧冷媒的回收效果，保证了对第二换热器150的防冻保护。

实施例4：

如图1所示，在实施例1至实施例3中任一者的基础上，进一步地，储液装置200的第一连通口202通过三通管路，与压缩机110的吸气口114和四通阀120的第一端口122相连通。

在该实施例中，无需在压缩机110的吸气口114另设管路，只需在适当的位置利用三通接入储液装置200即可，进而更利于管路的布置，减少管路的用量，节约成本。

实施例5：

如图1所示，在实施例1至实施例4中任一者的基础上，进一步地，储液装置200的第二连通口204通过三通管理，与节流装置140和第二换热器150相连接。

在该实施例中，无需在第二换热器150的端口另设管路，只需在适当的位置利用三通接入储液装置200即可，进而更利于管路的布置，减少管路的用量，节约成本。

实施例6：

如图1所示，在实施例1至实施例5中任一者的基础上，进一步地，第一换热器130采用翅片式换热器。

在实施例中，第一换热器130采用翅片式换热器，更利于气流在第一换热器130之间流动时的热循环，进而便于换热系统100制冷或制热的效果。

实施例7：

如图1所示，在实施例1至实施例6中任一者的基础上，进一步地，第二换热器150采用壳管式换热器。

在该实施例案中，第二换热器150采用壳管式换热器，具体地，可以是满液式壳管式换热器或降膜式壳管式换热器，即利用壳管式换热器传热系数高的特点，更便于冷媒的热交换，且储液装置200的设置可以保护满液式壳管式换热器或降膜式壳管式换热器，避免满液式壳管式换热器或降膜式壳管式换热器出现冻管的风险。

实施例8：

如图1所示，在实施例1至实施例7中任一者的基础上，进一步地，换热系统100还包括：风机190，位于第二换热器150周边，以向第一换热器130送风，送风的方式包含吸风或吹风。

在该实施例中，利用风机190将第一换热器130产生的冷量或热量传输至目标位置，进而达到对空气进行调节的目的。

上述任一实施例中的第一阀体160与第二阀体170可根据实际需要选择常闭或常开。

实施例9：

本发明提供的换热系统100包括：十个主要部件。壳管式换热器、储液装置200、压缩机110、电子膨胀阀、翅片式换热器、风机190、四通阀120、第一电磁阀、单向阀180、第二电磁阀。

系统运行制冷时，循环流程是：压缩机110→四通阀120→翅片式换热器→电子膨胀阀→壳管式换热器→四通阀120→压缩机110。

系统运行制热时，循环流程是：压缩机110→四通阀120→壳管式换热器→电子膨胀阀→翅片式换热器→四通阀120→压缩机110。

储液装置200的进口位于电子膨胀阀与壳管式换热器之间，制热运行，进口处为高压。储液装置200的出口与压缩机110吸气口114相连，一直为低压。

制热模式停机：压缩机110停转后，电子膨胀阀关闭，第一电磁阀关闭，第二电磁阀打开，将壳管式换热器内的冷媒流经第二电磁阀和单向阀180，排入储液装置200。并通过单向阀180，防止冷媒回流到壳管式换热器。

其中，储液装置可以是储液器。

进一步地，在换热系统100中，还接入有气液分离器和油分离器，但是两者与本发明不具有相关性，因此，在这里不进行描述，本领域技术人员可根据相关技术确定气液分离器和油分离器的接入方式。

具体地，换热系统100可以是热泵机组。

进一步地，还包括：检测装置210，设于第二换热器150，用于检测换热系统100内的冷媒量，以根据实际情况增加或减少冷媒，以提升换热系统100的能效。

实施例10：

根据本发明的第二方面实施例，本发明提供了一种空调设备，包括：如上述任一实施例提供的换热系统100。

本发明提供的空调系统，因包括如上述任一实施例提供的换热系统100，因此，具有如上述任一实施例提供的换热系统100的全部有益效果，在此不再一一陈述。

实施例11：

图2示出本发明一个第三方面实施例提供的空调设备的控制方法的流程图。

如图2所示，本发明一个第三方面实施例提供的空调设备的控制方法的具体流程如下：

步骤302：基于运行制热模式的情况下，检测压缩机的运行状态；

步骤304：基于压缩机停止的情况下，关闭第一阀体、开启第二阀体。

本发明提供的空调设备的控制方法，基于上述任一实施例提供的空调设备，即当四通阀按空心箭头工作时，空调设备呈制热模式运行时，冷媒的循环路径为，压缩机→四通阀→第二换热器→节流装置→第一换热器→四通阀→压缩机；当四通阀按实心箭头工作时，空调设备呈制冷模式运行时，冷媒的循环路径为，压缩机→四通阀→第一换热器→节流装置→第二换热器→四通阀→压缩机。

进而利用储液装置、第一阀体和第二阀体实现对第二换热器侧冷媒的回收，在空调设备以制热模式运行，并停止后，第二换热器侧会残留大量高压冷媒，并且，由于第二换热器侧的冷媒呈高压状态，此时，开启第二阀体，关闭第一阀体，可将第二换热器侧的冷媒排入储液装置，从而实现对第二换热器侧的高压冷媒的回收，减少了第二换热器侧的冷媒量，进而避免由于第二换热器侧的残留大量冷媒而导致冷媒在第二换热器侧降温，造成的第二换热器的冻管问题，为第二换热器提供了防冻保护，提升了换热系统的性能，并且，在换热系统重新启动后，可以开启第一换热器，关闭第二换热器，由于压缩机的吸气口处压力低，进而可将储存在储液装置内冷媒重新吸入压缩机，继续进行冷媒循环，以保证换热系统内进行热交换循环的冷媒量。

具体地，制热模式时，冷媒在第二换热器侧呈高压状态，此时，第二阀体与第二换热器一侧连接处的压力要大于储液装置内的压力，进而在开启第二阀体后，冷媒会在压力的作用下流进储液装置，进而达到排出第二换热器内冷媒的目的，从而避免停机后冷媒在第二换热器囤积，并在蒸发吸热后造成第二换热器侧的降温，避免冻管的风险。

实施例12：

图3示出本发明另一个第三方面实施例提供的空调设备的控制方法的流程图。

如图3所示，本发明另一个第三方面实施例提供的空调设备的控制方法的具体流程如下：

步骤402：基于运行制热模式的情况下，检测压缩机的运行状态；

步骤404：基于压缩机停止的情况下，关闭第一阀体和电子膨胀阀、开启第二阀体。

本发明提供的空调设备的控制方法，在实施例11的基础上，进一步地，在节流装置包括电子膨胀阀时，在空调设备以制热模式运行并停止后，关闭第一阀体和电子膨胀阀，开启第二阀体，可以将高压冷媒截流在第二换热器侧，以提升储液装置对冷媒的回收效果，提升对第二换热器防冻保护的效果。

实施例13：

在实施例11或实施例12的基础上，进一步地，基于运行冷热模式的情况下，检测压缩机的运行状态；基于压缩机停止运行的情况下，关闭第一阀体和第二阀体。

在该实施例中，在空调设备运行制冷模式的情况下，压缩机停止运行时，关闭第一阀体和第二阀体，进而在便于在制冷模式后再次开启空调设备时，具有足够的循环冷媒量。

本发明中的连接包括通过管路连接；连通包括通过管路连接。

在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括排气口和吸气口；

四通阀，所述四通阀的第一端口和所述吸气口相连通，所述四通阀的第二端口和所述排气口相连通；

第一换热器，所述第一换热器的一端与所述四通阀的第三端口相连通；

节流装置，所述节流装置的一端与所述第一换热器的另一端相连通；

第二换热器，所述第二换热器的一端与所述节流装置的另一端相连通，所述第二换热器的另一端与所述四通阀的第四端口相连通；

储液装置，包括第一连通口与第二连通口，所述第一连通口与所述压缩机的所述吸气口相连接，所述第二连通口与所述第二换热器的一端相连通；

第一阀体，设置在所述储液装置与所述压缩机之间的流路上；

第二阀体，设置在所述储液装置的所述第二连通口和所述节流装置之间的流路上；

其中，在所述换热系统以制热工况运行并停止后，所述第一阀体关闭，所述第二阀体开启。

2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，

所述节流装置包括电子膨胀阀，在所述换热系统以制热工况运行并停止后，所述电子膨胀阀关闭。

3.根据权利要求1或2所述的换热系统，其特征在于，还包括：

单向阀，设置在所述储液装置的所述第二连通口和所述第二换热器之间的流路上，所述单向阀由所述第二换热器向所述储液装置方向导通。

4.根据权利要求1或2所述的换热系统，其特征在于，

所述储液装置的所述第一连通口连接在所述吸气口与所述四通阀的第一端口之间的流路上；和/或

所述储液装置的所述第二连通口连接在所述节流装置与所述第二换热器之间的流路上。

5.根据权利要求1或2所述的换热系统，其特征在于，

所述第一换热器为翅片式换热器；和/或

所述第二换热器为壳管式换热器。

6.根据权利要求1或2所述的换热系统，其特征在于，还包括：

风机，用于向所述第一换热器送风。

7.一种空调设备，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至6中任一项所述的换热系统。

8.一种空调设备的控制方法，其特征在于，用于上述权利要求7所述的空调设备，所述空调设备的控制方法包括：

基于运行制热模式的情况下，检测压缩机的运行状态；

基于所述压缩机停止的情况下，关闭第一阀体、开启第二阀体。

9.根据权利要求8所述的空调设备的控制方法，其特征在于，在节流装置包括电子膨胀阀的情况下，所述基于所述压缩机停止的情况下后的步骤，还包括：

关闭所述电子膨胀阀。

10.根据权利要求8或9所述的空调设备的控制方法，其特征在于，

基于运行制冷模式的情况下，检测所述压缩机的运行状态；

基于所述压缩机停止运行的情况下，关闭所述第一阀体和所述第二阀体。

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