CN205332587U - 热泵系统及空调器 - Google Patents

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陈铁桥
王洪
黄志方
丘永青
严由新
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Abstract

本实用新型公开一种热泵系统及空调器,热泵系统包括压缩机、四通阀、室外换热器、膨胀阀、室内换热器以及气液分离器;四通阀具有相对的第一端和第二端,第一端与第二端之间依次串联室外换热器、膨胀阀和室内换热器;热泵系统还包括与室内换热器并排相对设置的辅热换热器,辅热换热器一端连接于压缩机与四通阀之间或四通阀与室外换热器之间,另一端通过节流元件连接于室外换热器与室内换热器之间;辅热换热器的至少一端设置有控制辅热换热器关闭或导通的控制阀,热泵系统除霜,压缩机输出的部分高温冷媒通过辅热换热器放热。本实用新型的热泵系统及空调器,能够有效防止热泵系统进入除霜模式而造成的室内温度下降,用户使用体验度降低的问题。

Description

热累系统及空调器
技术领域
[0001] 本实用新型设及空调技术领域,特别设及一种热累系统及空调器。
背景技术
[0002] 现有的热累系统,通过压缩机驱动冷媒运转W相应的调控室内溫度。处于制热模 式时,热累系统由外界汲取热量并转移至室内释放,当室外环境溫度较低时,室外换热器常 常会出现结霜现象。为了保证系统的正常运作,热累系统需要进入除霜模式,即热累系统进 入制冷模式,汲取室内热量释放至室外换热器W融化室外换热器上附着的结霜。热累系统 处于除霜状态时,会导致室内溫度降低且耗能增加,用户的使用体验度较差。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的主要目的是提供一种热累系统及空调器,旨在解决现有热累系统及 空调器除霜时室内溫度降低且耗能增加,用户使用体验度较差的技术问题。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型提出一种热累系统,包括压缩机、四通阀、室外换热 器、膨胀阀、室内换热器W及气液分离器;所述压缩机输出端与所述四通阀输入端相连,所 述四通阀回流端与通过所述气液分离器与所述压缩机输入端相连;所述四通阀具有相对的 第一端和第二端,所述第一端与第二端之间依次串联所述室外换热器、膨胀阀和室内换热 器;所述热累系统还包括与所述室内换热器并排相对设置的辅热换热器,所述辅热换热器 一端连接于所述压缩机与四通阀之间或所述四通阀与所述室外换热器之间,另一端通过节 流元件连接于所述室外换热器与所述室内换热器之间;所述辅热换热器的至少一端设置有 控制所述辅热换热器关闭或导通的控制阀,所述热累系统处于除霜状态时,所述压缩机输 出的部分高溫冷媒通过所述辅热换热器放热。
[0005] 优选地,所述控制阀包括旁通阀、分流膨胀阀和截止阀;所述辅热换热器一端依次 串联所述旁通阀和分流膨胀阀而连接于所述四通阀与室外换热器之间;所述辅热换热器另 一端通过所述截止阀连接于所述室外换热器与所述膨胀阀之间。
[0006] 优选地,所述辅热换热器两端分别设置有第一连通阀和第二连通阀,所述辅热换 热器两端通过所述第一连通阀、第二连通阀与所述室内换热器两端一一对应连接。
[0007] 优选地,所述旁通阀、截止阀、第一连通阀、第二连通阀均为电磁阀。
[000引优选地,所述热累系统还包括控制器,所述控制器与所述旁通阀、截止阀、第一连 通阀和第二连通阀电性连接。
[0009] 优选地,所述热累系统还包括溫度传感器,所述溫度传感器对应所述室外换热器 设置,所述溫度传感器与所述控制器连通。
[0010] 优选地,所述热累系统处于制热模式时,所述旁通阀、截止阀、分流膨胀阀关闭,所 述第一连通阀、第二连通阀导通,所述四通阀第二端导通。
[0011] 优选地,所述热累系统处于制冷模式时,所述旁通阀、截止阀、分流膨胀阀关闭,所 述第一连通阀、第二连通阀导通,所述四通阀第一端导通。
[0012] 优选地,所述热累该系统处于除霜模式时,所述旁通阀、截止阀、分流膨胀阀导通, 所述第一连通阀、第二连通阀关闭,所述四通阀第一端导通。
[0013] 此外,该实用新型还公开一种空调器,包括如上所述的热累系统,所述热累系统包 括压缩机、四通阀、室外换热器、膨胀阀、室内换热器W及气液分离器;所述压缩机输出端与 所述四通阀输入端相连,所述四通阀回流端与通过所述气液分离器与所述压缩机输入端相 连;所述四通阀具有相对的第一端和第二端,所述第一端与第二端之间依次串联所述室外 换热器、膨胀阀和室内换热器;所述热累系统还包括与所述室内换热器并排相对设置的辅 热换热器,所述辅热换热器一端连接于所述压缩机与四通阀之间或所述四通阀与所述室外 换热器之间,另一端通过节流元件连接于所述室外换热器与所述室内换热器之间;所述辅 热换热器的至少一端设置有控制所述辅热换热器关闭或导通的控制阀,所述热累系统处于 除霜状态时,所述压缩机输出的部分高溫冷媒通过所述辅热换热器放热。
[0014] 本实用新型的提出的热累系统及空调器,通过增设与室内换热器相对设置的辅热 换热器,在热累系统处于除霜模式时,部分高溫高压冷媒经辅热换热器放热,与室内换热器 进行热交换而避免室内溫度较低。本实用新型的热累系统及空调器,能够有效防止及热累 系统进入除霜模式而造成的室内溫度下降,耗能增加,用户使用体验度较差的问题。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提 下,还可W根据运些附图示出的结构获得其他的附图。
[0016] 图1为本实用新型提出的热累系统一实施例系统示意图;
[0017] 图2为图1所示的热累系统制热模式时冷媒流动示意图;
[0018] 图3为图1所示的热累系统制冷模式时冷媒流动示意图;
[0019] 图4为图1所示的热累系统除霜模式时冷媒流动示意图;
[0020] 图5为图1所示的热累系统辅热换热器与室内换热器设置的示意图。
[0021] 附图标号说明:
[0022]
Figure CN205332587UD00041
[0023] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例胃,参照附图做进一步说明/
具体实施方式
[0024] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型的一部分实施例,而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
[0025] 需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如 果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0026] 另外,在本实用新型中设及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的,而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、 "第二"的特征可W明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方 案可W相互结合,但是必须是W本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合 出线相互矛盾或无法实现时应当认为运种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求 的保护范围之内。
[0027] 本实用新型提出一种热累系统。
[0028] 如图1-图5所示,图1为本实用新型提出的热累系统一实施例系统示意图;图2为图 1所示的热累系统制热模式时冷媒流动示意图;图3为图1所示的热累系统制冷模式时冷媒 流动示意图;图4为图1所示的热累系统除霜模式时冷媒流动示意图;图5为图1所示的热累 系统辅热换热器与室内换热器设置的示意图。
[0029] 本实用新型公开一种热累系统,如空调,空气能热水器等,包括压缩机100、四通阀 200、室外换热器300、膨胀阀400、室内换热器500和气液分离器600。其中,压缩机100输出端 与四通阀200的输入端连接,四通阀200的回流端连通气液分离器600之后与压缩机100的输 入端连接。四通阀200具有相对的第一端和第二端,第一端与第二端之间依次串联有室外换 热器300、膨胀阀400W及室内换热器500,四通阀200的第一和第二端分别在断电和通电状 态下触发导通W切换热累系统的制冷模式和制热模式。本实施例的热累系统还包括辅热换 热器510,该辅热换热器310与室内换热器500并排相对设置,较为理想的状态是,辅热换热 器510的盘管与室内换热器500的盘管一一相对的设置。该辅热换热器510的一端与压缩机 100的输出端相连,即辅热换热器510可W直接与压缩机100的输出端相连,也可W连接于压 缩机100与四通阀200之间或四通阀200与室外换热器300之间的管道上任意位置。辅热换热 器510另一端通过节流元件连接于室外换热器300与室内换热器510之间,节流元件可W为 膨胀阀400,也可W是在辅热换热器510所在旁路上单独设置的节流阀,同时辅热换热器510 所在旁路的两端还设置有控制辅热换热器510导通与关闭的控制阀。
[0030] 热累系统处于制热状态,而外部环境溫度较低时,室外换热器300由于汲取外部热 量导致溫度降低,从而导致盘管表面结霜,为了避免室外换热器300结霜,热累系统会进入 除霜模式,即将热累系统切换为制冷模式,由室内换热器500吸取热量通过冷媒输送至室外 换热器300处放热,W去除室外换热器300表面的结霜。本实施例的热累系统处于除霜模式 时,辅热换热器510导通,由压缩机100输出端输出的部分高溫高压气态冷媒经由辅热换热 器510流动至室外换热器300与膨胀阀400之间的管道中,经过辅热换热器510的高溫高压气 态冷媒放热而成为液态冷媒。辅热换热器510与室内换热器500之间进行热交换,避免因室 内换热器500吸取热量而导致室内溫度降低,用户使用体验度降低的问题。经过辅热换热器 510的冷媒与经由室外换热器400的冷媒汇流并再次通过室内换热器300吸热回流至压缩机 100的输入端,至此,本实施例的热累系统完成了一次完整的除霜循环。
[0031] 该实施例的热累系统,不会增加额外的能耗即可有效避免热累系统在除霜模式下 因室内换热器500吸取室内溫度而导致室内溫度降低的问题,提高用户的使用体验度,提高 产品市场竞争力。
[0032] 优选地,辅热换热器510的依次串联旁通阀513和分流膨胀阀514而连接于压缩机 100的输出端与室外换热器300之间的任意位置,同时辅热换热器510的另一端通过截止阀 515连接于室外换热器300与膨胀阀400之间的任意位置。
[0033] 该实施例中,辅热换热器510的两端分别设置一旁通阀513和截止阀515,通过旁通 阀513和截止阀515来控制压缩机100输出端输出的冷媒是否流经辅热换热器510,W根据实 际的情况决定是否使用辅热换热器510对室内换热器500进行辅热,最大限度的提高冷媒的 利用效率。分流膨胀阀514的作用分配高压气态冷媒进入室外换热器300和辅热换热器510 的流量,分流膨胀阀514的开度控制输入量是室内换热器500两端口溫度的差值。
[0034] 优选地,辅热换热器510两端分别设置有第一连通阀511和第二连通阀512且分别 通过第一连通阀511和第二连通阀512与室内换热器500的两端对应连接。第一连通阀511和 第二连通阀512均打开时,辅热换热器510与室内换热器500之间并联连接。
[0035] 该实施例中,当热累系统处于正常的制冷或者制热模式,无需进行除霜作业时,旁 通阀513、分流膨胀阀514和截止阀515均处于关闭状态,而第一连通阀511和第二连通阀512 处于打开状态,辅热换热器510与室内换热器500并联设置。此时,热累系统内的冷媒同时流 经辅热换热器510与室内换热器500进行蒸发或者冷凝,有利于提高冷媒的利用效率,进而 提高热累系统的换热效率。
[0036] 进一步地,参见图1,第一连通阀511、第二连通阀512、旁通阀513和截止阀515优选 为电磁阀,该实施例的热累系统还包括控制器,控制器与第一连通阀511、第二连通阀512、 旁通阀513和截止阀515连通并控制第一连通阀511、第二连通阀512、旁通阀513和截止阀 515的通断,通过设置控制器可方便地对本实施例的热累系统进行控制,根据实际需要决定 是否对室内换热器进行辅热,实现电气化控制,使用更加方便。
[0037] 本实用新型的实施例中,热累系统还包括溫度传感器,溫度传感器对应室外换热 器300设置并与控制器连通。
[0038] 溫度传感器主要用于采集室外换热器的相关参数并将相关参数传递至控制器,控 制器根据接收的参数进行判断室外换热器300是否需要进行除霜,溫度传感器设置于室外 换热器300盘管的表面直接测量室外换热器300盘管的表面溫度,准确度较高。当需要除霜 时控制热累系统进入制冷模式并对应将第一连通阀511和第二连通阀512关闭,打开旁通阀 513和分流膨胀阀514W及截止阀515,利用辅热换热器510对吸热的室内换热器500进行辅 热,防止室内溫度骤降而降低用户使用体验度,实现自动化控制。
[0039] 该实施例的溫度传感器有多种选择,如溫度传感器、湿度传感器、压力传感器等 等。该实施例中,溫度传感器优选为溫度传感器,本实用新型的实施例通过第一连通阀511、 第二连通阀512、旁通阀513、分流膨胀阀514和截止阀515之间的通断关系来配合实现热累 系统的不同工作模式。
[0040] 参见图2,当热累处于制热模式时,第一连通阀511、第二连通阀512打开,旁通阀 513、分流膨胀阀514和截止阀515关闭。
[0041] 该状态下,四通阀200第二端通电导通,压缩机100输出端输出的冷媒经过四通阀 200的第二端同时进入并联连接辅热换热器510和室内换热器500,并在辅热换热器510和室 内换热器500内释放热量,之后辅热换热量510和室内换热器500内的冷媒汇流并通过膨胀 阀400节流,节流之后的冷媒通过室外换热器300吸热并回流至四通阀200的第一端,最后经 由四通阀200的回流端和气液分离器600回流至压缩机100的输入端。
[0042] 参见图3,当热累处于正常制冷模式时,第一连通阀511、第二连通阀512打开,旁通 阀513、分流膨胀阀514和截止阀515关闭。
[0043] 该状态下,四通阀200断电第一端导通,压缩机100输出端输出的冷媒经过四通阀 200的第一端进入室外换热器300,并在室外换热器300内释放热量,之后室外换热器300内 的冷媒通过膨胀阀400节流,节流之后的冷媒同时进入并联连接的辅热换热器510和室内换 热器500,冷媒在辅热换热器510和室内换热器500内吸热并回流至四通阀200的第二端,最 后经由四通阀200的回流端和气液分离器600回流至压缩机100的输入端。
[0044] 参见图4,当热累处于除霜模式时,第一连通阀511、第二连通阀512关闭,旁通阀 513、分流膨胀阀514和截止阀515打开。
[0045] 该状态下,四通阀200断电第一端导通,压缩机100输出端输出的一部分冷媒经过 四通阀200的第一端进入室外换热器300,并在室外换热器300内释放散热量W去除室外换 热器300盘管表面的结霜,室外换热器300内的冷媒通过膨胀阀400节流,节流之后的冷媒同 时进入并联连接的辅热换热器510和室内换热器500,冷媒在辅热换热器510和室内换热器 500内吸热并回流至四通阀200的第二端,最后经由四通阀200的回流端和气液分离器600回 流至压缩机100的输入端。
[0046] 具体地,热累系统在制热模式下,溫度传感器检测到室外换热器300的溫度接近结 霜的临界值时,热累系统切换至除霜模式,首先压缩机100断电;若干秒之后,四通阀200断 电第一端导通,同时第一连通阀511和第二连通阀512由开转为关,旁通阀513和截止阀515 由关转为开;旁通阀513打开之后,紧接着分流膨胀阀514得电开始工作;若干秒之后,压缩 机100启动,开始正式除霜。退出除霜模式时,首先压缩机100断电;若干秒之后,所有电磁阀 转换开/关状态,紧接着分流膨胀阀514断电,四通阀200通电第二端导通;若干秒之后,压缩 机100启动,热累系统转回正常制热模式。
[0047] 上面的开启顺序设置都是为了保证热累系统尤其是压缩机100平稳运行;压缩机 100或者阀启/闭的时间间隔也是为了给热累系统留出高/低压力平衡的时间,也是为了保 证系统尤其是压缩机100平稳运行。
[0048] 与现有的热累系统不同的是,该实施例中,压缩机100输出端输出的另一部分高溫 高压冷媒经过分流膨胀阀514和旁通阀513进入辅热换热器510并在辅热换热器510内散热, 散热之后的冷媒流入室外换热器300与膨胀阀400之间的管道内与室外换热器300内的冷媒 汇流。由于辅热换热器510与室内换热器500对应设置,辅热换热器510与室内换热器500之 间进行热交换,辅热换热器510补充了周围环境被室内换热器500吸收的热量,避免了因室 内换热器500吸热而导致的室内环境溫度下降,提高了用户使用体验度。
[0049] 优选地,参见图5,该实施例中的辅热换热器510正对室内换热器500设置,即辅热 换热器510与室内换热器500之间平行设置,且辅热换热器510的工作面与室内换热器500的 工作面对应设置。该实施例中,辅热换热器510散热的热量更易传递至室内换热器500,辅热 换热器510与室内换热器500之间的换热效率更高。同时,还可W在辅热换热器510或室内换 热器500的一侧设置风扇,W此增加辅热换热器510与室内换热器500之间的空气对流,进一 步提高换热效率。
[0050] 本实用新型还提出一种空调器,该空调器包括热累系统,该热累系统的具体结构 参照上述实施例,由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上 述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一寶述。
[0051] W上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围, 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相 关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1. 一种热栗系统,包括压缩机、四通阀、室外换热器、膨胀阀、室内换热器以及气液分离 器;所述压缩机输出端与所述四通阀输入端相连,所述四通阀回流端与通过所述气液分离 器与所述压缩机输入端相连;所述四通阀具有相对的第一端和第二端,所述第一端与第二 端之间依次串联所述室外换热器、膨胀阀和室内换热器;其特征在于,所述热栗系统还包括 与所述室内换热器并排相对设置的辅热换热器,所述辅热换热器一端连接于所述压缩机与 四通阀之间或所述四通阀与所述室外换热器之间,另一端通过节流元件连接于所述室外换 热器与所述室内换热器之间;所述辅热换热器的至少一端设置有控制所述辅热换热器关闭 或导通的控制阀,所述热栗系统处于除霜状态时,所述压缩机输出的部分高温冷媒通过所 述辅热换热器放热。
2. 如权利要求1所述的热栗系统,其特征在于,所述控制阀包括旁通阀、分流膨胀阀和 截止阀;所述辅热换热器一端依次串联所述旁通阀和分流膨胀阀而连接于所述四通阀与室 外换热器之间;所述辅热换热器另一端通过所述截止阀连接于所述室外换热器与所述膨胀 阀之间。
3. 如权利要求2所述的热栗系统,其特征在于,所述辅热换热器两端分别设置有第一连 通阀和第二连通阀,所述辅热换热器两端通过所述第一连通阀、第二连通阀与所述室内换 热器两端--对应连接。
4. 如权利要求3所述的热栗系统,其特征在于,所述旁通阀、截止阀、第一连通阀、第二 连通阀均为电磁阀。
5. 如权利要求4所述的热栗系统,其特征在于,所述热栗系统还包括控制器,所述控制 器与所述旁通阀、截止阀、第一连通阀和第二连通阀电性连接。
6. 如权利要求5所述的热栗系统,其特征在于,所述热栗系统还包括温度传感器,所述 温度传感器对应所述室外换热器设置,所述温度传感器与所述控制器连通。
7. 如权利要求5所述的热栗系统,其特征在于,所述热栗系统处于制热模式时,所述旁 通阀、截止阀、分流膨胀阀关闭,所述第一连通阀、第二连通阀导通,所述四通阀第二端导 通。
8. 如权利要求5所述的热栗系统,其特征在于,所述热栗系统处于制冷模式时,所述旁 通阀、截止阀、分流膨胀阀关闭,所述第一连通阀、第二连通阀导通,所述四通阀第一端导 通。
9. 如权利要求5所述的热栗系统,其特征在于,所述热栗该系统处于除霜模式时,所述 旁通阀、截止阀、分流膨胀阀导通,所述第一连通阀、第二连通阀关闭,所述四通阀第一端导 通。
10. -种空调器,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的热栗系统。
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