CN114413406B - 一种带有蓄热装置的空调 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有蓄热装置的空调，包括压缩机、四通阀、室外换热器、第一节流阀、蓄热装置和室内换热器，所述蓄热装置被配置为与所述室内换热器之间形成并联或串联；所述蓄热装置被配置为使所述空调具备制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动制热回路以及除霜回路。当为串联模式时，所述蓄热装置包括所述蓄热装置包括第二节流阀和蓄热器，所述蓄热器包括第一蓄热盘管和第二蓄热盘管。当为并联模式时，所述蓄热装置包括三通阀、蓄热器以及第二节流阀。在原有空调器结构基础上，利用蓄热器，以解决现有房间空调器启动阶段机组性能较差，制热量也较低，且室内换热器的温度低，送风使得人体长时间不舒适的问题。

Description

一种带有蓄热装置的空调
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种带有蓄热装置的空调。
背景技术
房间空调器是解决南方非集中供暖地区供暖需求以及北方农村地区分散供暖的重要手段，然而当空调器冬季制热风速高、吹风感强，室内不均匀、头冷脚热等现象广受人们抱怨，尤其是启动状态的制热性能也常常不能令人满意。需要制热运行时，刚开机室内换热器的温度比较低，送风使得人体感受不舒适。此外，开机时由于机组性能较低，制热量也较低，因此存在长时间室内不舒适。
CN201910219565.1提供了一种空调器的除霜方法及空调器，利用蓄热量进行除霜，比一般的热气旁通除霜能力提升；在蓄热除霜能力不足时，采用热气旁通除霜，此时的除霜能力接近逆向除霜方式，由此，可以在低温环境下实现热气旁通除霜。然而，该蓄热装置仅能实现快速除霜的功能，无法解决现有房间空调器初始制热量低、室内不舒适的问题。
CN202010935306.1公开了一种空调装置，利用蓄热装置中的蓄热量进行除霜，无需吸取室内热量。然而，该机组的蓄热量直接用来除霜，实际上有能效更高的方法(如利用热泵)除霜，此外，该蓄热装置仅能实现快速除霜的功能，无法解决现有房间空调器初始制热量低、室内不舒适的问题。
现有的改善室内不舒适的方法还有包括防冷风控制，用户设置制热模式时，室内机风机均不会启动运行，此种控制是为了防止刚开机时内机管温较低，风机开启会将冷风直接吹入房间或吹到人体上，用户舒适性体验差。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种带蓄热装置的空调，不仅能够以解决现有房间空调器启动阶段机组性能较差，制热量也较低，且室内换热器的温度低，送风使得人体长时间不舒适的问题。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种带有蓄热装置的空调，包括压缩机、四通阀、室外换热器、第一节流阀、蓄热装置和室内换热器；
所述蓄热装置被配置为与所述室内换热器之间形成并联或串联；
所述并联或串联均被配置为使所述空调具备制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动制热回路以及除霜回路。
优选的，所述制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动回路以及除霜回路中，所述蓄热装置与所述压缩机、四通阀、室外换热器、第一节流阀和室内换热器之间串联。
优选的，所述四通阀包括d口、e口、c口以及s口；
所述蓄热装置形成为包括第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端和第五连接端；
所述压缩机的输出端与所述d口连接，所述室外换热器的一端与所述c口连接，另一端通过第一节流阀与所述室内换热器的一端连接，所述s口与所述压缩机的输入端连接，所述e口与所述蓄热装置的第一连接端连接，所述蓄热装置的第二连接端与所述室内换热器的输出端连接，所述蓄热装置的第三连接端与所述压缩机的输入端连接，所述蓄热装置的第四连接端与第一节流阀的输出端连接，所述蓄热装置的第五连接端与所述室内换热器的输入端连接。
优选的，所述蓄热装置包括第二节流阀和蓄热器，所述蓄热器包括第一蓄热盘管和第二蓄热盘管，所述第一蓄热盘管的两端分别通过所述第一连接端和第二连接端与所述四通阀的e口和室内换热器的输出端连接，所述第二蓄热盘管的一端通过所述第三连接端与所述压缩机的输入端连接，另一端通过所述第四连接端与所述第二节流阀的一端连接，所述第二节流阀的另一端与所述室内换热器和第一节流阀之间的连接管路连接。
优选的，所述蓄热装置与所述四通阀、室外换热器、第一节流阀和室内换热器之间并联。
优选的，所述四通阀包括d口、e口、c口以及s口；
所述蓄热装置形成为包括第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端；
所述压缩机的输出端与所述d口连接，所述室外换热器的一端与所述c口连接，另一端通过第一节流阀与所述室内换热器的一端连接，所述s口与所述压缩机的输入端连接，所述e口与室内换热器的另一端连接；
所述蓄热装置的第一连接端与所述室外换热器第一节流阀之间的连接管路连接，所述蓄热装置的第二连接端与所述压缩机的输出端和d口之间的连接管路连接，所述蓄热装置的第三连接端与所述压缩机的输入端连接，所述蓄热装置的第四连接端与所述第一节流阀的输出端连接。
优选的，所述蓄热装置包括三通阀、蓄热器以及第二节流阀；
所述三通阀包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述蓄热器的一端连接，所述第二端口与所述压缩机的输入端连接，所述第三端口与所述压缩机的输入端和d口的连接管路连接；
所述蓄热器的另一端与所述第二节流阀连接，并通过所述第二节流阀与所述第一节流阀和室内换热器之间的连接管路连接。
优选的，所述蓄热器为单盘管蓄热器。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明确定一种带有蓄热装置的舒适性空调器，在原有空调器结构基础上，利用蓄热器，以解决现有房间空调器启动阶段机组性能较差，制热量也较低，且室内换热器的温度低，送风使得人体长时间不舒适的问题。
2、本发明确定一种带有蓄热装置的舒适性空调器，结构简单，除蓄热装置外无需增加其他阀门，通过节流阀、四通阀的切换，便可实现制冷、制热、蓄热、快速制热以及除霜功能。
3、本发明确定一种带有蓄热装置的舒适性空调器，在无需制热工况下低频运行实现蓄热、并在需要制热时作为低品位热量取出并利用热泵高效制热，实现了高效蓄热。
4、本发明确定一种带有蓄热装置的舒适性空调器，在开机阶段将蓄热器中低品位热量取出，实现了启动状态高效制热运行，并极大改善室内舒适性。
5、本发明确定一种带有蓄热装置的舒适性空调器，在除霜运行模式下无需提取室内热量，室内温度不会有明显波动，改善了除霜状态的舒适性。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的带有蓄热装置的空调的原理图；
图2为带有蓄热装置的空调的第一实施例的结构示意图；
图3为第一实施例提供的带有蓄热装置的空调处于制冷模式时的状态图；
图4为第一实施例提供的带有蓄热装置的空调的处于制热和蓄热模式的状态图；
图5为第一实施例提供的带有蓄热装置的空调的处于快速制热模式的状态图；
图6为第一实施例提供的带有蓄热装置的空调的处于除霜模式的状态图；
图7为带有蓄热装置的空调的第二实施例的结构示意图；
图8为第二实施例提供的带有蓄热装置的空调处于制冷模式时的状态图；
图9为第二实施例提供的带有蓄热装置的空调处于制热模式时的状态图；
图10为第二实施例提供的带有蓄热装置的空调处于蓄热模式时的状态图；
图11为第二实施例提供的带有蓄热装置的空调处于快速制热模式时的状态图；
图12为第二实施例提供的带有蓄热装置的空调处于除霜模式时的状态图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明提供一种带有蓄热装置的舒适性空调器，包括压缩机1、四通阀2、室外换热器3、第一节流阀4、蓄热装置A和室内换热器5，在原有空调器结构基础上，利用蓄热装置A，以解决现有房间空调器启动阶段机组性能较差，制热量也较低，且室内换热器的温度低，送风使得人体长时间不舒适的问题。
实施例1
如图2所示，本发明的实施例1提供一种带有蓄热装置的空调，包括压缩机1、四通阀2、室外换热器3、第一节流阀4、蓄热装置A和室内换热器5和风机风扇5a。所述蓄热装置被配置为使所述空调具备制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动制热回路以及除霜回路。制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动制热回路中，所述蓄热装置与所述压缩机1、四通阀2、室外换热器3、第一节流阀4和室内换热器5之间串联以形成串联机组。因此，串联机组的运行模式包括制冷模式、制热模式、蓄热模式、快速启动模式以及除霜模式。
具体的，所述四通阀2包括d口、e口、c口以及s口。所述蓄热装置形成为包括第一连接端a1、第二连接端a2、第三连接端a3、第四连接端a4和第五连接端a5。所述压缩机1的输出端与所述d口连接，所述室外换热器3的一端与所述c口连接，另一端通过第一节流阀4与所述室内换热器5的输入端连接，所述s口与所述压缩机1的输入端连接，所述e口与所述蓄热装置的第一连接端a1连接，所述蓄热装置的第二连接端a2与所述室内换热器5的输出端连接，所述蓄热装置的第三连接端a3与所述压缩机1的输入端连接。所述蓄热装置的第四端连接a4与所述第一节流阀4的输出端连接，所述蓄热装置的第五端连接a5与室内换热器5的输入端连接。
所述蓄热装置包括第二节流阀7和蓄热器6，所述蓄热器6包括第一蓄热盘管和第二蓄热盘管。所述第一蓄热盘管，即蓄热器6的H侧，通过所述第二连接端口a2与所述室内换热器5的输入端端连接，所述第二蓄热盘管，即蓄热器的L侧，通过所述第三连接端口a3和第四连接端口a4分别与所述压缩机1和第二节流阀7的一端连接，所述第二节流阀7的另一端与所述室内换热器5和室外换热器3之间的连接管路连接。
如图3所示，当处于制冷模式时，四通阀2的c口和d口接通、e口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7关闭。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的c口和d口进入室外侧换热器3，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4流降压为低压液态制冷剂，再经由室内换热器5，在室内吸热汽化为低压气态制冷剂，流经蓄热器6的第一蓄热盘管，此时温度较低蓄热器不蓄热，经四通阀2的s口和e口，返回压缩机1入口。此外，室内换热器5风机风扇5a正常运转。
如图4所示，当处于制热模式时，四通阀2的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7关闭。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的d口、e口流经蓄热器6的第一蓄热盘管，第一蓄热盘管蓄热，为除霜模式等蓄热，高温高压制冷剂继续进入室内侧换热器5，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，再经由室外换热器5，汽化为低压气态制冷剂，经四通阀2的c口和s口，返回压缩机1入口，该过程为制热模式。在制热模式下，室内换热器5的风机风扇5a正常运转，压缩机1正常运行。
如图4所示，当处于蓄热模式时，四通阀2的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7关闭。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的d口、e口流经蓄热器6，此时第一蓄热盘管蓄热，该过程为蓄热模式。换热后的高温高压制冷剂继续进入室内侧换热器5，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，再经由室外换热器5，汽化为低压气态制冷剂，经四通阀2的c口和s口，返回压缩机1入口。在蓄热模式下，室内换热器5的风机风扇5a关闭，压缩机1低频运行。
如图5所示，当处于快速制热模式时，四通阀2的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀4关闭，第二节流阀7开启。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的d口、e口流经蓄热器6，第一蓄热盘管吸热，换热后的高温高压制冷剂继续进入室内侧换热器5，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第二节流阀7，节流降压为低压液态制冷剂，流经蓄热器6的第二蓄热盘管吸取蓄热器热量，汽化为低压气态制冷剂，返回压缩机2入口。此时，蓄热器6的L侧，即第二蓄热盘管相当于蒸发器，由于其温度高于室外温度，故启动过程中起到快速制热的效果。此外，室内换热器5风机风扇5a正常运转。
如图6所示，当处于除霜模式时，四通阀2的c口和d口接通、e口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7开启。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的c口、d口进入室外侧换热器3，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，第二节流阀7全开，经由第二节流阀7，进入蓄热器6的第二蓄热盘管吸热汽化，变为低压气态制冷剂，此时利用高温的蓄热器6作为除霜热量来源，经四通阀2的s口和e口，返回压缩机1入口。此外，室内换热器5风机风扇5a关闭。
实施例2
如图7所示，本发明的实施例2提供一种带有蓄热装置的空调，与实施例1的不同在于所述蓄热装置与所述四通阀2、室外换热器3、第一节流阀4和室内换热器5之间并联以形成并联机组。
具体地，所述四通阀2包括d口、e口、c口以及s口。所述蓄热装置形成为包括第一连接端b1、第二连接端b2、第三连接端b3和和第四连接端b4。所述压缩机1的输出端与所述d口连接，所述室外换热器3的一端与所述c口连接，另一端通过第一节流阀4与所述室内换热器5的一端连接，所述s口与所述压缩机1的输入端连接，所述e口与室内换热器5的另一端连接。所述蓄热装置的第一连接端b1与所述室内换热器5的输入端连接，所述蓄热装置的第二连接端b2与所述压缩机1的输入端和d口之间的管路连接，所述蓄热装置的第三连接端b3与所述压缩机1的输入端连接，所述蓄热装置的第四连接端b4与所述第一节流阀4的输出端连接。
所述蓄热装置包括三通阀8、蓄热器6以及第二节流阀7。所述三通阀8包括第e口、s口、d口和c口，所述e口与所述蓄热器6的一端连接，所述s口与所述压缩机1的输入端连接，所述d口与所述压缩机1的输入端和四通阀2的d口的连接管路连接，c口封闭。所述蓄热器6的另一端与所述第二节流阀7连接，并通过所述第二节流阀7与所述室外换热器3和室内换热器5之间的连接管路连接。所述蓄热器6优选为单盘管蓄热器。本发明中的三通阀可以通过四通阀将c口封闭改装而成，也可以设置为仅包括三个连接口的三通阀门。
如图8所示，当处于制冷模式时，四通阀2的c口和d口接通、e口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7关闭，三通阀8的c口和d口接通、e口和s口接通。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的c口、d口进入室外侧换热器，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，再经由室内换热器3，在室内吸热汽化为低压气态制冷剂，经四通阀2的s口和e口，返回压缩机1入口。此模式下，由于三通阀8的c口和d口截断、第二节流阀7关闭，故蓄热器6不蓄热。此外，室内换热器5风机风扇5a正常运转。
如图9所示，当处于制热模式时，四通阀2的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7关闭，三通阀8的d口和e口接通、c口和s口接通。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，主要流体经过四通阀2的d口、e口进入室内侧换热器5，冷凝放热液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，再经由室外换热器3，在吸热汽化为低压液态制冷剂，经四通阀2的c口和s口，返压缩机1入口，另有一部分制冷剂经过三通阀8的d口和e口进入蓄热器6蓄热，但由于第二节流阀7关闭，故蓄热器6蓄热量有限。此外，室内换热器5风机风扇5a正常运转。
如图10所示，当处于蓄热模式时，四通阀2的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7开启，三通阀8的d口和e口接通、c口和s口接通。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，一部分流体经过四通阀2的d口、e口进入室内侧换热器5，冷凝放热液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，再经由室外换热器3，在吸热汽化为低压气态制冷剂，经四通阀2的c口和s口，返回压缩机1入口，另一部分制冷剂经过三通阀8的d口和e口进入蓄热器6，降温液化从而使得蓄热器6蓄热，并经过全开的第二节流阀7，与主要流体汇合进入第一节流阀4节流降压。此外，室内换热器5风机风扇5a关闭，压缩机1低频运行。
如图11所示，当处于快速制热模式时，四通阀2的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀4关闭，第二节流阀7开启，三通阀8的c口和d口接通、s口和e口接通。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，流体经过四通阀2的d口、e口进入室内侧换热器5，冷凝放热液化为高温高压液态制冷剂，再经由第二节流阀7，节流降压为低压液态制冷剂，通过蓄热器6，汽化为高温低压气态制冷剂，经过三通阀8的s口和e口进入返回压缩机1入口。此时，蓄热器6相当于蒸发器，由于其温度高于室外温度，故启动过程中起到快速制热的效果。此外，室内换热器5风机风扇5a正常运转。
如图12所示，当处于并联除霜模式时，四通阀2的c口和d口接通、e口和s口接通，第一节流阀4开启，第二节流阀7开启，三通阀8的c口和d口接通、e口和s口接通。此时，高温高压气态制冷剂从压缩机1排气口排出，经过四通阀2的c口和d口进入室外侧换热器3，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀4，节流降压为低压液态制冷剂，通过全开的第二节流阀7，进入蓄热器6，吸热汽化为低压气态制冷剂，经三通阀8的s口和e口，返回压缩机1入口。此外，室内换热器5风机风扇5a关闭。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种带有蓄热装置的空调，其特征在于，包括室外换热器、蓄热装置和室内换热器；
所述蓄热装置被配置为与所述室内换热器之间形成串联；
所述串联被配置为使所述空调具备制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动制热回路以及除霜回路；
所述的带有蓄热装置的空调还包括压缩机、四通阀和第一节流阀，所述制冷回路、制热回路、蓄热回路、快速启动回路以及除霜回路中，所述蓄热装置与所述压缩机、四通阀、室外换热器、第一节流阀和室内换热器之间串联；
所述四通阀包括d口、e口、c口以及s口；
所述蓄热装置形成为包括第一连接端、第二连接端、第三连接端、第四连接端和第五连接端；
所述压缩机的输出端与所述d口连接，所述室外换热器的一端与所述c口连接，另一端通过第一节流阀与所述室内换热器的一端连接，所述s口与所述压缩机的输入端连接，所述e口与所述蓄热装置的第一连接端连接，所述蓄热装置的第二连接端与所述室内换热器的输出端连接，所述蓄热装置的第三连接端与所述压缩机的输入端连接，所述蓄热装置的第四连接端与第一节流阀的输出端连接，所述蓄热装置的第五连接端与所述室内换热器的输入端连接；
所述蓄热装置包括第二节流阀和蓄热器，所述蓄热器包括第一蓄热盘管和第二蓄热盘管，所述第一蓄热盘管的两端分别通过所述第一连接端和第二连接端与所述四通阀的e口和室内换热器的输出端连接，所述第二蓄热盘管的一端通过所述第三连接端与所述压缩机的输入端连接，另一端通过所述第四连接端与所述第二节流阀的一端连接，所述第二节流阀的另一端与所述室内换热器和第一节流阀之间的连接管路连接；
当处于快速制热模式时，四通阀的d口和e口接通、c口和s口接通，第一节流阀关闭，第二节流阀开启，高温高压气态制冷剂从压缩机排气口排出，经过四通阀的d口、e口流经蓄热器，第一蓄热盘管吸热，换热后的高温高压制冷剂继续进入室内侧换热器，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第二节流阀，节流降压为低压液态制冷剂，流经蓄热器的第二蓄热盘管吸取蓄热器热量，汽化为低压气态制冷剂，返回压缩机入口，室内换热器风机风扇正常运转；
当处于除霜模式时，四通阀的c口和d口接通、e口和s口接通，第一节流阀开启，第二节流阀开启，高温高压气态制冷剂从压缩机排气口排出，经过四通阀的c口、d口进入室外侧换热器，冷凝液化为高温高压液态制冷剂，再经由第一节流阀，节流降压为低压液态制冷剂，第二节流阀全开，经由第二节流阀，进入蓄热器的第二蓄热盘管吸热汽化，变为低压气态制冷剂，利用高温的蓄热器作为除霜热量来源，经四通阀的s口和e口，返回压缩机入口，室内换热器风机风扇关闭。
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