CN111780254A - 一种空调系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调系统及其控制方法,空调系统包括:压缩机、室内第一换热器和室内第二换热器;还包括阀组结构,通过阀组结构的切换控制能够使得:在制冷模式下室内第一换热器连通至压缩机的吸气口,室内第二换热器连通至压缩机的吸气口;在制热模式下室内第一换热器连通至压缩机的排气口,室内第二换热器连通至压缩机的排气口;在再热除湿模式下室内第一换热器连通至压缩机的吸气口,室内第二换热器连通至压缩机的排气口;且空气气流能够依次流经室内第一换热器和室内第二换热器以完成换热。根据本发明能够在过渡季节除湿模式运行时,通过阀的控制将背风侧换热器转换为再热换热器,提高除湿模式运行时的送风温度,同时降低冷凝温度,增大冷凝器出口过冷度,提升系统能效。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调系统及其控制方法。
背景技术
现有如附图1所示的常规制冷空调系统在夏季制冷或过渡季节除湿运行时,为了满足除湿需求,通常需要将蒸发器温度降至比回风露点温度低且两者温差较大。
该常规空调系统在中国长江中下游地区梅雨或中国南方地区“回南天”期间除湿运行时,会出现出风温度及室内温度过低导致人体感觉不舒适的问题。
另外,该常规空调系统除湿运行时蒸发温度越低,也就是压缩机压比大,系统能效低。为了解决空调系统运行系统能效低的问题,专利号为CN105115181B的专利提出了一种双蒸发温度系统,如图2所示,即两个高、低温蒸发器分别布置在单独或同一个空气流道内,室内回风分别经过高、低温蒸发器进行换热,同时两个蒸发器出口分别与压缩机的两个独立压缩缸相连接,从而保证了高温蒸发器的蒸发温度高于常规系统蒸发温度,提升了系统能效。但该系统除湿运行时也存在出风温度和室内温度过低的情况,影响人体的舒适性。
针对现有技术中的空调系统除湿运行时,空调出风温度和室内温度过低导致的舒适性下降的问题;以及蒸发温度低导致系统能效低的问题等技术问题,本发明研究设计出一种空调系统及其控制方法。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调系统除湿运行时,空调出风温度和室内温度过低导致的舒适性下降和系统能效低的缺陷,从而提供一种空调系统及其控制方法。
为了解决上述问题,本发明提供一种空调系统,其包括:
压缩机、室内第一换热器和室内第二换热器;
还包括阀组结构,通过阀组结构的切换控制能够使得:在制冷模式下所述室内第一换热器连通至所述压缩机的吸气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的吸气口;在制热模式下所述室内第一换热器连通至所述压缩机的排气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的排气口;在再热除湿模式下所述室内第一换热器连通至所述压缩机的吸气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的排气口;
所述室内第一换热器和所述室内第二换热器相邻设置,空气气流能够依次流经所述室内第一换热器和所述室内第二换热器以完成换热。
优选地,所述空调系统还包括室外第一换热器,并且与所述室内第一换热器的一端连通的第一管路和与所述室内第二换热器的一端连通的第二管路汇合后通过第三管路连通至所述室外第一换热器,在所述第一管路上设置有第一节流装置,所述第二管路上设置有第二节流装置。
优选地,所述压缩机包括第一气缸和第二气缸,所述排气口包括第一排气口;所述吸气口包括所述第一气缸上的第一吸气口和所述第二气缸上的第二吸气口:
在制冷模式下:所述室内第一换热器能够连通至所述第一吸气口,所述室内第二换热器能够连通至所述第二吸气口,所述室外第一换热器能够连通至所述第一排气口;
在制热模式下:所述室内第一换热器能够连通至所述第一排气口,所述室内第二换热器能够连通至所述第一排气口,所述室外第一换热器能够分别连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口;
在再热除湿模式下:所述室内第一换热器能够分别连通至所述第一吸气口和所述第二吸气口,所述室内第二换热器能够连通至所述第一排气口,所述室外第一换热器能够连通至所述第一排气口。
优选地,所述压缩机还包括第三气缸,所述第三气缸具有第三吸气口;
在所述第三管路上还设置有闪发器,所述闪发器的进口端与所述室外第一换热器连通,且在所述闪发器和所述室外第一换热器之间还设置有主节流装置,所述闪发器的气体出口端通过第四管路连通至所述第三吸气口。
优选地,所述阀组结构包括第一四通阀和第二四通阀,所述第一四通阀包括第一C管、第一D管、第一E管和第一S管,其中所述第一C管与所述室外第一换热器连通、所述第一D管与所述第一排气口连通、所述第一E管与所述室内第二换热器连通、以及所述第一S管与所述第二吸气口连通;
所述第二四通阀包括第二C管、第二D管、第二E管和第二S管,其中所述第二C管与所述室外第一换热器连通、所述第二D管与所述第一排气口连通、所述第二E管与所述室内第一换热器连通、以及所述第二S管与所述第一吸气口连通。
优选地,所述第一C管通过第五管路连通至所述室外第一换热器,所述第五管路上设置有第二二通阀;
所述第一S管通过第六管路连通至所述第二吸气口,所述第二E管通过第七管路连通至所述室内第一换热器,且所述第六管路和所述第七管路之间还通过第八管路连通,所述第八管路上设置有第一二通阀。
优选地,所述压缩机还包括第二排气口,所述空调系统还包括室外第二换热器,所述室外第二换热器的一端与所述第二排气口连通,所述室外第一换热器的一端与所述第一排气口连通,所述室外第二换热器的另一端与所述室外第一换热器的另一端汇合后再连通至所述第三管路;所述室外第一换热器和所述室外第二换热器相邻设置,空气气流能够依次流经所述室外第一换热器和所述室外第二换热器以完成换热。
优选地,当包括第二四通阀时,所述第二四通阀的第二C管与所述室外第二换热器连通、所述第二D管与所述第二排气口连通;
且当包括第一四通阀、所述第一四通阀的第一C管通过第五管路连通至所述室外第一换热器,所述第五管路上设置有第二二通阀时:所述第二四通阀的第二C管通过第九管路与所述室外第二换热器连通,且所述第五管路上位于所述室外第一换热器和所述第二二通阀之间的位置、与所述第九管路之间通过第十管路连通,且在所述第十管路上设置有第三二通阀。
优选地,与所述第一排气口连通的第一排气管路、和与所述第二排气口连通的第二排气管路之间还连通设置有第十一管路,所述第十一管路上还设置有第四二通阀;和/或,所述空调系统还包括回油装置,所述回油装置设置在所述第二排气口处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的油回流至所述压缩机的内腔底部。
所述空调系统还包括室外第二换热器,所述室外第二换热器的一端与所述第一排气口连通,所述室外第一换热器的一端与所述第一排气口连通,所述室外第二换热器的另一端与所述室外第一换热器的另一端汇合后再连通至所述第三管路;所述室外第一换热器和所述室外第二换热器相邻设置,空气气流能够依次流经所述室外第一换热器和所述室外第二换热器以完成换热。
优选地,所述室外第二换热器的另一端还连接设置有第三节流组件。
本发明还提供一种适用于前任一项所述的空调系统的控制方法,其包括:
检测步骤,用于检测空调系统的运行模式;
判断步骤,运行模式包括制冷模式、制热模式和再热除湿模式,判断当前空调的运行模式属于上述多个模式中的哪一种;
控制步骤,当空调系统需运行在再热除湿模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器连通至所述压缩机的吸气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的排气口。
优选地,当所述阀组结构包括第一四通阀、第二四通阀、第一二通阀和第二二通阀时,控制所述第一四通阀的第一C管与第一S管接通、第一D管与第一E管接通,控制所述第二四通阀的第二C管与第二D管接通、第二E管与第二S管接通,同时控制所述第一二通阀接通、控制所述第二二通阀关闭,使得所述空调系统运行在再热除湿模式下。
优选地,控制步骤,还用于当空调系统需运行在制冷模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器连通至所述压缩机的吸气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的吸气口。
优选地,当所述阀组结构包括第一四通阀、第二四通阀、第一二通阀和第二二通阀时,控制所述第一四通阀的第一C管与第一D管接通、第一E管与第一S管接通,控制所述第二四通阀的第二C管与第二D管接通、第二E管与第二S管接通,同时控制所述第一二通阀关闭、控制所述第二二通阀打开,使得所述空调系统运行在制冷模式下。
优选地,控制步骤,还用于当空调系统需运行在制热模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器连通至所述压缩机的排气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的排气口。
优选地,当所述阀组结构包括第一四通阀、第二四通阀、第一二通阀和第二二通阀时,控制所述第一四通阀的第一C管与第一S管接通、第一D管与第一E管接通,控制所述第二四通阀的第二C管与第二S管接通、第二D管与第二E管接通,同时控制所述第一二通阀关闭、控制所述第二二通阀打开,使得所述空调系统运行在制热模式下。
优选地,当包括第九管路、第十管路和第三二通阀时,在空调运行在制冷模式和制热模式下时,控制所述第三二通阀关闭;在空调运行在再热除湿模式下时,控制所述第三二通阀打开。
本发明提供的一种空调系统及其控制方法具有如下有益效果:
1.本发明通过设置的特有的阀组结构,在过渡季节室内湿度比较大的情况下能够控制使得室内第一换热器连通至所述压缩机的吸气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的排气口,并且空气气流能够依次流经所述室内第一换热器和所述室内第二换热器以完成换热,从而使得位于空气流动方向上游的室内第一换热器对空气进行降温除湿,位于空气气流下游的室内第二换热器对空气进行再热,在除湿的同时控制出风温度和室内温度从而提升室内舒适性;同时降低冷凝温度,增大冷凝器出口过冷度,提升系统能效;
2.本发明还通过在室内侧设置两个换热器,在制冷或制热运行时,对室内回风进行梯级换热,减少换热过程的不可逆损失,提高系统能效;
3.本发明还可以采用并行压缩技术,在制冷运行时,降低蒸发器入口比焓,提高单位质量制冷量进而提升系统能效;制热运行时,提高单位质量制热量,显著提高制热能力,提升系统能效。
4.本发明通过合理的控制方法,以尽量少的阀门组件,实现不同运行模式的切换。
附图说明
图1为现有技术一的常规单温空调系统的系统结构图;
图2为现有技术二的常规单温空调系统的系统结构图;
图3为本发明的空调系统主实施例制冷模式下的系统结构图;
图4为本发明的空调系统主实施例制热模式下的系统结构图;
图5为本发明的空调系统主实施例再热除湿模式下的系统结构图;
图6为本发明的空调系统替代实施例一制冷模式下的系统结构图;
图7为本发明的空调系统替代实施例一制热模式下的系统结构图;
图8为本发明的空调系统替代实施例一再热除湿模式下的系统结构图
图9为本发明的空调系统替代实施例二制冷模式下的系统结构图;
图10为本发明的空调系统替代实施例二制热模式下的系统结构图;
图11为本发明的空调系统替代实施例二再热除湿模式下的系统结构图;
图12为本发明的空调系统替代实施例三制冷模式下的系统结构图;
图13为本发明的空调系统替代实施例三制热模式下的系统结构图;
图14为本发明的空调系统替代实施例三再热除湿模式下的系统结构图。
图15为本发明的空调系统替代实施例四制冷模式下的系统结构图;
图16为本发明的空调系统替代实施例四制热模式下的系统结构图;
图17为本发明的空调系统替代实施例四再热除湿模式下的系统结构图。
图18为本发明的空调系统替代实施例五制冷模式下的系统结构图;
图19为本发明的空调系统替代实施例五制热模式下的系统结构图;
图20为本发明的空调系统替代实施例五再热除湿模式下的系统结构图。
图21为本发明的空调系统替代实施例六制冷模式下的系统结构图;
图22为本发明的空调系统替代实施例六制热模式下的系统结构图;
图23为本发明的空调系统替代实施例六再热除湿模式下的系统结构图。
图24为本发明的空调系统替代实施例七制冷模式下的系统结构图;
图25为本发明的空调系统替代实施例七制热模式下的系统结构图;
图26为本发明的空调系统替代实施例七再热除湿模式下的系统结构图。
附图标记表示为:
10、压缩机;11、第三吸气口;12、第一吸气口;13、第二吸气口;14、第一排气口;15、第二排气口;16、回油装置;17、回油组件;20、室外第一换热器;21、室外第二换热器;30、主节流装置;31、第一节流装置;32、第二节流装置;33、第三节流组件;4、闪发器;50、室内第一换热器;51、室内第二换热器;61、第一四通阀;62、第二四通阀;83、第一二通阀;84、第二二通阀;85、第三二通阀;86、第四二通阀;101、第一管路;102、第二管路;103、第三管路;104、第五管路;105、第六管路;106、第七管路;107、第八管路;108、第九管路;109、第四管路;110、第十管路;111、第十一管路。
具体实施方式
如图3-26所示,本发明提供一种空调系统,其包括:
压缩机10、室内第一换热器50和室内第二换热器51;
还包括阀组结构,通过阀组结构的切换控制能够使得:在制冷模式下所述室内第一换热器50连通至所述压缩机10的吸气口,所述室内第二换热器51连通至所述压缩机10的吸气口;在制热模式下所述室内第一换热器50连通至所述压缩机10的排气口,所述室内第二换热器51连通至所述压缩机10的排气口;在再热除湿模式下所述室内第一换热器50连通至所述压缩机10的吸气口,所述室内第二换热器51连通至所述压缩机10的排气口;
所述室内第一换热器50和所述室内第二换热器51相邻设置,空气气流能够依次流经所述室内第一换热器50和所述室内第二换热器51以完成换热。
本发明通过设置的特有的阀组结构,在过渡季节室内湿度比较大的情况下能够控制使得所述室内第一换热器连通至所述压缩机的吸气口,所述室内第二换热器连通至所述压缩机的排气口,并且空气气流能够依次流经所述室内第一换热器和所述室内第二换热器以完成换热,从而使得位于空气流动方向上游的第一室内换热器对空气进行降温除湿,位于空气气流下游的第二室内换热器对空气进行再热,在除湿的同时控制出风温度和室内温度从而提升室内舒适性;同时降低冷凝温度,增大冷凝器出口过冷度,提升系统能效;
并且本发明还通过在室内侧设置两个换热器,在制冷或制热运行时,对室内回风进行梯级换热,减少换热过程的不可逆损失,提高了系统能效;
优选地,所述空调系统还包括室外第一换热器20,并且与所述室内第一换热器50的一端连通的第一管路101、和与所述室内第二换热器51的一端连通的第二管路102汇合后通过第三管路103连通至所述室外第一换热器20,在所述第一管路101上设置有第一节流装置31,所述第二管路102上设置有第二节流装置32。
本发明通过设置的室外第一换热器能够有效起到朝室外放热冷凝的作用,第一管路上的第一节流装置和第二管路上的将第二节流装置能够对各自管路上的制冷剂起到节流降压的作用;在室外换热器与室内第一换热器之间的第一管路上设置的第一节流装置和在室外换热器与室内第二换热器之间的第二管路上设置的第二节流装置,能够在制冷和制热运行时,有效地实现双蒸发温度、双冷凝温度,通过对室内回风进行梯级换热处理,减少换热过程的不可逆损失,提高系统能效;同时在过渡季节湿度大的工况下,运行再热除湿模式时,室内第二换热器转换成低温冷凝器,在除湿的同时控制出风温度和室内温度从而提升室内舒适性;同时降低冷凝温度,增大冷凝器出口过冷度,提升系统能效。
本发明在于:
1.在过渡季节除湿运行时,通过阀组结构的切换控制进入再热除湿运行模式,在保证除湿效果的同时提升室内环境舒适性,同时降低冷凝温度,增大冷凝器出口过冷度,提升系统能效;
2.在室内侧设置两个换热器,在制冷或制热运行时,对室内回风进行梯级换热,减少换热过程的不可逆损失,在保证系统制冷量和制热量的情况下,提升系统能效;
3.采用的并行压缩技术,制冷运行时,降低蒸发器入口比焓,提高单位质量制冷量;制热运行时,提高单位质量制热量,显著提升制热能力,进而提升系统能效。
4.通过合理的控制方法,以尽量少的阀门组件,实现不同运行模式的切换。
优选地,所述压缩机10包括第一气缸、第二气缸,所述排气口包括第一排气口14;所述吸气口包括所述第一气缸上的第一吸气口12和所述第二气缸上的第二吸气口13:
在制冷模式下:所述室内第一换热器50能够连通至所述第一吸气口12,所述室内第二换热器51能够连通至所述第二吸气口13,所述室外第一换热器20能够连通至所述第一排气口14;
在制热模式下:所述室内第一换热器50能够连通至所述第一排气口14,所述室内第二换热器51能够连通至所述第一排气口14,所述室外第一换热器20能够分别连通至所述第一吸气口12和所述第二吸气口13;
在再热除湿模式下:所述室内第一换热器50能够分别连通至所述第一吸气口12和所述第二吸气口13,所述室内第二换热器51能够连通至所述第一排气口14,所述室外第一换热器20能够连通至所述第一排气口14。
本发明通过设置至少两个独立气缸的压缩机,第一吸气口、第二吸气口和第一排气口,通过室内第一换热器与第一吸气口连通、室内第二换热器与第二吸气口连通,能够对室内回风进行梯级降温或除湿,减少换热过程的不可逆损失;通过室内第一换热器与压缩机的第一排气口连通,室内第二换热器与压缩机的第一排气口连通,能够对室内回风进行梯级升温,减少换热过程的不可逆损失;通过室内第一换热器与第一吸气口连通,室内第二换热器与第一排气口连通,使得室内第一换热器对室内回风进行降温除湿,室内第二换热器对被降温或除湿的室内回风进行再热,在除湿的同时控制出风温度和室内温度从而提升室内舒适性。
图3-5为本申请的主实施例,为冷暖机系统,实现方法为:采用两个四通阀(第一四通阀61和第二四通阀62),以及两个二通阀(第一二通阀83和第二二通阀84)。其中,第一四通阀61的第一D管与压缩机的第一排气口14相连,第一C管通过第五管路104与室外第一换热器20相连,在第五管路104上还连接有第二二通阀84,第一S管通过第6管路105与压缩机的第二吸气口13相连,第一E管与室内第二换热器51出口相连。类似的,第二四通阀62的第二D管与压缩机的第一排气口14相连,第二C管与室外第一换热器20相连,第二S管与压缩机的第一吸气口12相连,第二E管通过第七管路106与室内第一换热器50的相连。且所述第六管路105和所述第七管路106之间还通过第八管路107连通,所述第八管路107上设置有第一二通阀(83)。
在制冷模式运行时(图3),第一四通阀61和第二四通阀62均不通电,(此时两个四通阀均为E管S管导通,D管与C管导通),且第一二通阀83关闭,第二二通阀84打开。压缩机的排气从第一排气口14中排出,第一排气口14排出的高温高压制冷剂分别通过第一四通阀61和第二四通阀62的D管与C管,进入室外第一换热器20中进行换热,换热完成后被主节流装置30节流降压进入闪发器4,闪发器4分离出的气态饱和制冷剂通过第四管路109进入压缩机的第三吸气口11。而闪发器4分离出的液态饱和制冷剂,分别经过第一节流装置31,第二节流装置32节流降压后,进入室内第一换热器50与室内第二换热器51。从室内第一换热器50出来的制冷剂,经过第二四通阀62的第二E管与第二S管进入压缩机的第一吸气口12。从室内第二换热器51出来的制冷剂经过第一四通阀61的第一E管与第一S管进入压缩机的第二吸气口13,进入压缩机第一、第二、第三吸气口的制冷剂在各自的气缸内被压缩,排气混合后从第一排气口14排出,从而完成整个制冷循环。
制热模式运行时(图4),第一四通阀61和第二四通阀62通电(C管与S管相连),第一二通阀83关闭,第二二通阀84打开,从压缩机第一排气口14出来的制冷剂分别通过第一四通阀61和第二四通阀62的D管与E管进入室内第一换热器50和室内第二换热器51,完成换热后分别被第一节流装置31和第二节流装置32节流降压进入闪发器4,在闪发器4中闪发出的气态饱和制冷剂直接通过第四管路109进入压缩机的第三吸气口11。从闪发器4出来的液态饱和制冷剂经过主节流装置30节流后进入室外第一换热器20,完成换热后分为两路,一路经过第一四通阀61的C与S管进入压缩机的第二吸气口13,另一路经过第二四通阀62的C与S管进入压缩机的第一吸气口12,进入压缩机第一、第二、第三吸气口的制冷剂在各自的气缸内被压缩,排气混合后从第一排气口14排出,从而完成整个制热循环。
再热除湿模式运行时(图5),此时第一四通阀61通电(C管与S管导通),第二四通阀62不得电(E管与S管相连),同时第二二通阀84关闭,第一二通阀83打开。从第一排气口14出来的制冷剂分为两路,一路依次通过第二四通阀62的第二D管、第二C管进入室外第一换热器20中换热,换热完成后经主节流装置30节流降压进入闪发器4。闪发器4分离出的气态饱和制冷剂通过第四管路109进入压缩机的第三吸气口11。另一路依次经过第一四通阀61的第一D管、第一E管,进入室内第二换热器51,完成换热经过第二节流装置32节流降压,节流后的制冷剂与从闪发器4中分离出的液态饱和制冷剂混合,混合后的制冷剂经过第一节流装置31再次节流降压后,在室内第一换热器50中换热,换热完成后的制冷剂分为两路,一路通过第一二通阀83直接进入压缩机的第二吸气口13;另一路经过第二四通阀62的第二E与第二S管,进入压缩机的第一吸气口12,进入压缩机第一、第二、第三吸气口的制冷剂在各自的气缸内被压缩,排气混合后从第一排气口14排出,从而完成整个再热除湿循环。
优选地,所述阀组结构包括第一四通阀61和第二四通阀62,所述第一四通阀61包括第一C管、第一D管、第一E管和第一S管,其中所述第一C管与所述室外第一换热器20连通、所述第一D管与所述第一排气口14连通、所述第一E管与所述室内第二换热器51连通、以及所述第一S管与所述第二吸气口13连通;
所述第二四通阀62包括第二C管、第二D管、第二E管和第二S管,其中所述第二C管与所述室外第一换热器20连通、所述第二D管与所述第一排气口14连通、所述第二E管与所述室内第一换热器50连通、以及所述第二S管与所述第一吸气口12连通。
这是本发明的主实施例和替代实施例一的优选结构形式,即通过两个四通阀以及相应的连接关系来完成制冷模式、制热模式和再热除湿模式之间的有效切换。
优选地,所述第一C管通过第五管路104连通至所述室外第一换热器20,所述第五管路104上设置有第二二通阀84;
所述第一S管通过第六管路105连通至所述第二吸气口13连通,所述第二E管通过第七管路106连通至所述室内第一换热器50,且所述第六管路105和所述第七管路106之间还通过第八管路107连通,所述第八管路107上设置有第一二通阀83。
这是本发明的具有四通阀结构时的进一步优选结构形式,即尤其是通过第八管路和第一二通阀83的设置能够在再热除湿模式下通过室内第一换热器50的低温制冷剂分两路分别进入第一吸气口和第二吸气口,降低蒸发温度的同时增加流经室内第一换热器50的制冷剂质量流量,提高除湿效果;并且通过第二二通阀的设置能够有效防止再热除湿模式时,室外换热器20中的制冷剂依次经第一四通阀61的C管、S管,再进一步通过第六管路105直接流回压缩机第二吸气口13。
优选地,所述压缩机10还包括第三气缸,所述第三气缸具有第三吸气口11;
在所述第三管路103上还设置有闪发器4,所述闪发器4的进口端与所述室外第一换热器20连通,且在所述闪发器4和所述室外第一换热器20之间还设置有主节流装置30,所述闪发器4的气体出口端通过第四管路109连通至所述第三吸气口11。本发明采用的并行压缩技术,制冷运行时,能有效降低蒸发器的入口比焓,提高单位质量制冷量,提升系统能效;制热运行时,能有效增加系统中制冷剂的循环流量,显著提高制热能力,提高系统能效。压缩机10具有三个相互独立的气缸,分别与三个吸气口11、12、13相连接,其中第三吸气口11闪发器4的气体出口连接管路相连;与两个吸气口12、13相连接的两个压缩缸的排量分别为Va和Vb,(Va/Vb)取值在0.5—2之间;三个压缩缸的排气口与为同一排气口(即第一排气口14),排气混合后统一排出。
替代实施例一,如图6-8所示,替代实施例一与主实施例的区别在于将三缸压缩机替代为双缸,去掉闪发器,简化系统,其制冷、制热和再热除湿运行方式与主要实施例相同。
替代实施例二,如图9-11所示,优选地,所述空调系统还包括室外第二换热器21,所述室外第二换热器21的一端与所述第一排气口14连通,所述室外第一换热器20的一端与所述第一排气口14连通,所述室外换热器21的另一端连接第三节流装置33,然后与所述室外第一换热器20的另一端汇合后再连通至所述第三管路103;所述室外第一换热器20和所述室外第二换热器21相邻设置,空气气流能够依次流经所述室外第一换热器20和所述室外第二换热器21以完成换热。
替代实施例二与主实施例的区别在于室外具有两个换热器,并增添一个节流组件,从而使得在制热模式运行时,具有两个蒸发温度,实现梯级换热,减小换热过程的不可逆损失,提高系统能效。制冷、制热模式运行时,第一二通阀83关闭,第二二通阀84打开,再热除湿模式运行时,第一二通阀83打开,第二二通阀84关闭,其它主要工作模式与主实施例相同。
替代实施例三,如图12-14所示,替代实施例三与替代实施例二的区别在于将三缸压缩机替代为双缸,去掉闪发器,简化系统,其制冷、制热和再热除湿运行方式与替代实施例二相同。
替代实施例四,如图15-17,优选地,所述压缩机10还包括第二排气口15,所述空调系统还包括室外第二换热器21,所述室外第二换热器21的一端与所述第二排气口15连通,所述室外第一换热器20的一端与所述第一排气口14连通,所述室外第二换热器21的另一端与所述室外第一换热器20的另一端汇合后再连通至所述第三管路103;所述室外第一换热器20和所述室外第二换热器21相邻设置,空气气流能够依次流经所述室外第一换热器20和所述室外第二换热器21以完成换热。
替代实施例四与主实施例的区别在于压缩机具有两个排气口,同时室外具有两个换热器,从而组成双蒸发、双冷凝温度系统,提升系统能效。制冷、制热模式运行时,第一二通阀83关闭,第二二通阀84打开,再热除湿模式运行时,第一二通阀83打开,第二二通阀84关闭,其它主要工作模式与主实施例相同。
替代实施例五,如图18-20,优选地,当包括第二四通阀62时,所述第二四通阀62的第二C管与所述室外第二换热器21连通、所述第二D管与所述第二排气口15连通;
且当包括第一四通阀61、所述第一四通阀61的第一C管通过第五管路104连通至所述室外第一换热器20,所述第五管路104上设置有第二二通阀84时:所述第二四通阀62的第二C管通过第九管路108与所述室外第二换热器21连通,且所述第五管路104上位于所述室外第一换热器20和所述第二二通阀84之间的位置、与所述第九管路108之间通过第十管路110连通,且在所述第十管路110上设置有第三二通阀85。
替代实施例五中增加一个第三二通阀85。从而使得系统在再热除湿模式运行时,室外第一换热器20也能充分被利用(如图20所示),从而进一步的增大室外换热器的换热面积,降低冷凝温度,提升系统能效。制冷、制热模式运行时第一二通阀83和第三二通阀85关闭,第二二通阀84打开,再热除湿热模式运行时,第一二通阀83和第三二通阀85打开,第二二通阀84关闭,其它主要运行模式与主实施例相同。
替代实施例六,如图21-23所示,替代实施例六相比于替代实施例四,在于在压缩机的两个排气管路之间添加一个第四二通阀86。从而使得系统在制热模式运行时,压缩机的两个排气得以混合,此时室内换热器仅有一个冷凝温度。该结构解决了替代实施例二、和替代实施例三这两个系统切换到制热模式运行时,直排缸压缩机的回油问题。(直排缸由于缺少必要的挡油装置,使得其排油率偏高,压缩机易缺油,因此设置了回油装置,为了确保回油装置稳定回油,直排缸的压力要大于另一个缸的压力,但是由于系统固有的连接方式,使得双排气系统在制热运行时,直排缸与低温冷凝器相连,因此回油动力不稳定,所以在两个排气口设置一个二通阀,使得排气混合,以缓解排气压差导致的回油动力不足的现象。)制冷和再热除湿模式运行时,第四二通阀86关闭,仅在制热模式运行时,第四二通阀86打开,其他主要运行方式与替代实施例四相同。
替代实施例七,如图24-26所示,替代实施例七区别于替代实施例四的地方在于:将三缸压缩机替代为双缸,去掉闪发器,简化系统,其制冷、制热和再热除湿运行方式与主要实施例相同。
优选地,所述空调系统还包括回油装置,所述回油装置设置在所述第二排气口15处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的油回流至所述压缩机10的内腔底部。
本发明还提供一种适用于前任一项所述的空调系统的控制方法,其包括:
检测步骤,用于检测空调系统的运行模式;
判断步骤,运行模式包括制冷模式、制热模式和再热除湿模式,判断当前空调的运行模式属于上述多个模式中的哪一种;
控制步骤,当空调系统需运行在再热除湿模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器50连通至所述压缩机10的吸气口,所述室内第二换热器51连通至所述压缩机10的排气口。
这是本发明的优选控制方法,即保证在过渡季节运行除湿模式时通过阀组结构的控制,使得室内第一换热器对回风进行降温除湿、室内第二换热器对被降温的回风进行再热,在除湿的同时控制出风温度和室内温度从而提升室内环境的舒适性。而在常规制冷和制热工况时控制室内第一换热器和室内第二换热器实现梯级换热,减小换热过程的不可逆损失,提升系统能效。通过该种有效的控制手段,实现不同运行模式的转换,以形成智能有效的控制作用。
优选地,当所述阀组结构包括第一四通阀61、第二四通阀62、第一二通阀83和第二二通阀84时,控制所述第一四通阀61的第一C管与第一S管接通、第一D管与第一E管接通,控制所述第二四通阀62的第二C管与第二D管接通、第二E管与第二S管接通,同时控制所述第一二通阀83接通、控制所述第二二通阀84关闭,使得所述空调系统运行在再热除湿模式下。
这是本发明的优选控制方法,即保证在再热除湿模式时,通过控制第一四通阀、第二四通阀、第一二通阀和第二二通阀,控制室内第一换热器能够连接至压缩机的吸气口、室内第二换热器能够连接至压缩机的排气口,从而使得第一室内换热器对室内回风进行降温除湿,第二室内换热器对被降温、除湿的回风进行再热,有效提升除湿时的室内环境温度,提高舒适性。
优选地,控制步骤,还用于当空调系统需运行在制冷模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器50连通至所述压缩机10的吸气口,所述室内第二换热器51连通至所述压缩机10的吸气口。
这是本发明的优选控制方法,即保证在制冷模式时通过阀组结构的控制实现梯级降温除湿,减少换热过程的不可逆损失,提高能效。通过该种有效的控制手段,实现不同运行模式的转换,以形成智能有效的控制作用。
优选地,当所述阀组结构包括第一四通阀61、第二四通阀62、第一二通阀83和第二二通阀84时,控制所述第一四通阀61的第一C管与第一D管接通、第一E管与第一S管接通,控制所述第二四通阀62的第二C管与第二D管接通、第二E管与第二S管接通,同时控制所述第一二通阀83关闭、控制所述第二二通阀84打开,使得所述空调系统运行在制冷模式下。
这是本发明的优选控制方法,即保证在制冷模式时控制室内第一换热器能够连接至压缩机的第一吸气口、室内第二换热器能够连接至压缩机的第二吸气口,从而实现梯级降温或除湿,减小换热过程的不可逆损失,提高能效。
优选地,控制步骤,还用于当空调系统需运行在制热模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器50连通至所述压缩机10的排气口,所述室内第二换热器51连通至所述压缩机10的排气口。
这是本发明的优选控制方法,即保证在制热模式时通过阀组结构的控制使得室内第一换热器和室内第二换热器对室内回风进行梯级升温,减少换热过程的不可逆损失,通过该种有效的控制手段,实现不同运行模式下换热器功能的转换,以形成智能有效的控制作用。
优选地,当所述阀组结构包括第一四通阀61、第二四通阀62、第一二通阀83和第二二通阀84时,控制所述第一四通阀61的第一C管与第一S管接通、第一D管与第一E管接通,控制所述第二四通阀62的第二C管与第二S管接通、第二D管与第二E管接通,同时控制所述第一二通阀83关闭、控制所述第二二通阀84打开,使得所述空调系统运行在制热模式下。
这是本发明的优选控制方法,即保证在制热模式时控制室内第一换热器能够连接至压缩机的排气口、室内第二换热器能够连接至压缩机的排气口,从而实现梯级升温,提高系统能效。
优选地,当包括第九管路108、第十管路110和第三二通阀85时,在空调运行在制冷模式和制热模式下时,控制所述第三二通阀85关闭;在空调运行在再热除湿模式下时,控制所述第三二通阀85打开。这是本发明的具有第九管路、第十管路和第三二通阀时的优选控制方式,即能够在再热除湿时将室外第一换热器20和室外第二换热器21均能连接到压缩机的排气口,进一步的增大室外换热器的换热面积,进一步降低冷凝温度,降低压缩功,提升系统能效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种空调系统,其特征在于:包括:
压缩机(10)、室内第一换热器(50)和室内第二换热器(51);
还包括阀组结构,通过阀组结构的切换控制能够使得:在制冷模式下所述室内第一换热器(50)连通至所述压缩机(10)的吸气口,所述室内第二换热器(51)连通至所述压缩机(10)的吸气口;在制热模式下所述室内第一换热器(50)连通至所述压缩机(10)的排气口,所述室内第二换热器(51)连通至所述压缩机(10)的排气口;在再热除湿模式下所述室内第一换热器(50)连通至所述压缩机(10)的吸气口,所述室内第二换热器(51)连通至所述压缩机(10)的排气口;
所述室内第一换热器(50)和所述室内第二换热器(51)相邻设置,空气气流能够依次流经所述室内第一换热器(50)和所述室内第二换热器(51)以完成换热。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于:
所述空调系统还包括室外第一换热器(20),并且与所述室内第一换热器(50)的一端连通的第一管路(101)、和与所述室内第二换热器(51)的一端连通的第二管路(102)汇合后通过第三管路(103)连通至所述室外第一换热器(20),在所述第一管路(101)上设置有第一节流装置(31),所述第二管路(102)上设置有第二节流装置(32)。
3.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于:
所述压缩机(10)包括第一气缸、第二气缸,所述排气口包括第一排气口(14);所述吸气口包括所述第一气缸上的第一吸气口(12)和所述第二气缸上的第二吸气口(13):
在制冷模式下:所述室内第一换热器(50)能够连通至所述第一吸气口(12),所述室内第二换热器(51)能够连通至所述第二吸气口(13),所述室外第一换热器(20)能够连通至所述第一排气口(14);
在制热模式下:所述室内第一换热器(50)能够连通至所述第一排气口(14),所述室内第二换热器(51)能够连通至所述第一排气口(14),所述室外第一换热器(20)能够分别连通至所述第一吸气口(12)和所述第二吸气口(13);
在再热除湿模式下:所述室内第一换热器(50)能够分别连通至所述第一吸气口(12)和所述第二吸气口(13),所述室内第二换热器(51)能够连通至所述第一排气口(14),所述室外第一换热器(20)能够连通至所述第一排气口(14)。
4.根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于:
所述压缩机(10)还包括第三气缸,所述第三气缸具有第三吸气口(11);
在所述第三管路(103)上还设置有闪发器(4),所述闪发器(4)的进口端与所述室外第一换热器(20)连通,且在所述闪发器(4)和所述室外第一换热器(20)之间还设置有主节流装置(30),所述闪发器(4)的气体出口端通过第四管路(109)连通至所述第三吸气口(11)。
5.根据权利要求3或4所述的空调系统,其特征在于:
所述阀组结构包括第一四通阀(61)和第二四通阀(62),所述第一四通阀(61)包括第一C管、第一D管、第一E管和第一S管,其中所述第一C管与所述室外第一换热器(20)连通、所述第一D管与所述第一排气口(14)连通、所述第一E管与所述室内第二换热器(51)连通、以及所述第一S管与所述第二吸气口(13)连通;
所述第二四通阀(62)包括第二C管、第二D管、第二E管和第二S管,其中所述第二C管与所述室外第一换热器(20)连通、所述第二D管与所述第一排气口(14)连通、所述第二E管与所述室内第一换热器(50)连通、以及所述第二S管与所述第一吸气口(12)连通。
6.根据权利要求5所述的空调系统,其特征在于:
所述第一C管通过第五管路(104)连通至所述室外第一换热器(20),所述第五管路(104)上设置有第二二通阀(84);
所述第一S管通过第六管路(105)连通至所述第二吸气口(13),所述第二E管通过第七管路(106)连通至所述室内第一换热器(50),且所述第六管路(105)和所述第七管路(106)之间还通过第八管路(107)连通,所述第八管路(107)上设置有第一二通阀(83)。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的空调系统,其特征在于:所述压缩机(10)还包括第二排气口(15),所述空调系统还包括室外第二换热器(21),所述室外第二换热器(21)的一端与所述第二排气口(15)连通,所述室外第一换热器(20)的一端与所述第一排气口(14)连通,所述室外第二换热器(21)的另一端与所述室外第一换热器(20)的另一端汇合后再连通至所述第三管路(103);所述室外第一换热器(20)和所述室外第二换热器(21)相邻设置,空气气流能够依次流经所述室外第一换热器(20)和所述室外第二换热器(21)以完成换热。
8.根据权利要求7所述的空调系统,其特征在于:
当包括第二四通阀(62)时,所述第二四通阀(62)的第二C管与所述室外第二换热器(21)连通、所述第二D管与所述第二排气口(15)连通;
且当包括第一四通阀(61)、所述第一四通阀(61)的第一C管通过第五管路(104)连通至所述室外第一换热器(20),所述第五管路(104)上设置有第二二通阀(84)时:所述第二四通阀(62)的第二C管通过第九管路(108)与所述室外第二换热器(21)连通,且所述第五管路(104)上位于所述室外第一换热器(20)和所述第二二通阀(84)之间的位置、与所述第九管路(108)之间通过第十管路(110)连通,且在所述第十管路(110)上设置有第三二通阀(85)。
9.根据权利要求7或8所述的空调系统,其特征在于:
与所述第一排气口(14)连通的第一排气管路、和与所述第二排气口(15)连通的第二排气管路之间还连通设置有第十一管路(111),所述第十一管路(111)上还设置有第四二通阀(86);和/或,所述空调系统还包括回油装置,所述回油装置设置在所述第二排气口(15)处、以能够将所述第二排气口排出的气体中的油回流至所述压缩机(10)的内腔底部。
10.根据权利要求3-6中任一项所述的空调系统,其特征在于:
所述空调系统还包括室外第二换热器(21),所述室外第二换热器(21)的一端与所述第一排气口(14)连通,所述室外第一换热器(20)的一端与所述第一排气口(14)连通,所述室外第二换热器(21)的另一端与所述室外第一换热器(20)的另一端汇合后再连通至所述第三管路(103);所述室外第一换热器(20)和所述室外第二换热器(21)相邻设置,空气气流能够依次流经所述室外第一换热器(20)和所述室外第二换热器(21)以完成换热。
11.根据权利要求10所述的空调系统,其特征在于:
所述室外第二换热器(21)的另一端还连接设置有第三节流组件(33)。
12.一种适用于权利要求1-11中任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于:包括:
检测步骤,用于检测空调系统的运行模式;
判断步骤,运行模式包括制冷模式、制热模式和再热除湿模式,判断当前空调的运行模式属于上述多个模式中的哪一种;
控制步骤,当空调系统需运行在再热除湿模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器(50)连通至所述压缩机(10)的吸气口,所述室内第二换热器(51)连通至所述压缩机(10)的排气口。
13.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于:
当所述阀组结构包括第一四通阀(61)、第二四通阀(62)、第一二通阀(83)和第二二通阀(84)时,控制所述第一四通阀(61)的第一C管与第一S管接通、第一D管与第一E管接通,控制所述第二四通阀(62)的第二C管与第二D管接通、第二E管与第二S管接通,同时控制所述第一二通阀(83)接通、控制所述第二二通阀(84)关闭,使得所述空调系统运行在再热除湿模式下。
14.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于:
控制步骤,还用于当空调系统需运行在制冷模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器(50)连通至所述压缩机(10)的吸气口,所述室内第二换热器(51)连通至所述压缩机(10)的吸气口。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于:
当所述阀组结构包括第一四通阀(61)、第二四通阀(62)、第一二通阀(83)和第二二通阀(84)时,控制所述第一四通阀(61)的第一C管与第一D管接通、第一E管与第一S管接通,控制所述第二四通阀(62)的第二C管与第二D管接通、第二E管与第二S管接通,同时控制所述第一二通阀(83)关闭、控制所述第二二通阀(84)打开,使得所述空调系统运行在制冷模式下。
16.根据权利要求12所述的控制方法,其特征在于:
控制步骤,还用于当空调系统需运行在制热模式时:通过阀组结构的切换控制使得所述室内第一换热器(50)连通至所述压缩机(10)的排气口,所述室内第二换热器(51)连通至所述压缩机(10)的排气口。
17.根据权利要求16所述的控制方法,其特征在于:
当所述阀组结构包括第一四通阀(61)、第二四通阀(62)、第一二通阀(83)和第二二通阀(84)时,控制所述第一四通阀(61)的第一C管与第一S管接通、第一D管与第一E管接通,控制所述第二四通阀(62)的第二C管与第二S管接通、第二D管与第二E管接通,同时控制所述第一二通阀(83)关闭、控制所述第二二通阀(84)打开,使得所述空调系统运行在制热模式下。
18.根据权利要求12-17中任一项所述的控制方法,其特征在于:
当包括第九管路(108)、第十管路(110)和第三二通阀(85)时,在空调运行在制冷模式和制热模式下时,控制所述第三二通阀(85)关闭;在空调运行在再热除湿模式下时,控制所述第三二通阀(85)打开。
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