CN210568849U - 空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调系统，涉及空调技术领域，解决了除霜时耗费制热量或需中断供热影响舒适性、降低现有技术中在低温湿度较高情况下的结霜几率的技术问题。该空调系统包括通过冷媒管路连通的压缩机、四通阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，还包括能将压缩机的废热进行回收的余热回收装置，余热回收装置的进出口端可开关的连接在室外换热器和节流装置之间的冷媒管路上。本实用新型通过设置余热回收装置，提高制热时进入室外换热器的冷媒的温度，降低制热时空调室外机换热器的结霜几率甚至不结霜；在不增加额外功率消耗、不停机以及不降低供热量的情况下，改善了空调室外机结霜和除霜的问题。

Description

空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种具有制热功能的空调系统。

背景技术

目前空调机室外机除霜的主流方式为热气旁通除霜和四通阀换向除霜两种方式，其中热气旁通除霜是利用压缩机排气出来的高温气体对室外机换热器进行除霜，此方法需要耗费一部分制热量；四通阀除霜方法则是通过制热转制冷的方式使得室外机换热器变热而达到自动化霜的效果，但是在除霜过程中不能为室内继续供热，甚至还需要吸收部分室内的热量，来达到除霜目的，影响室内环境的舒适性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调系统，以解决现有技术中存在的除霜时耗费制热量或需中断供热影响舒适性、降低现有技术中在低温湿度较高情况下的结霜几率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种空调系统，包括通过冷媒管路连通的压缩机、四通阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，还包括能将所述压缩机的废热进行回收的余热回收装置，所述余热回收装置的进出口端可开关的连接在所述室外换热器和所述节流装置之间的冷媒管路上。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

作为本实用新型的进一步改进，所述余热回收装置包括热回收件、与所述热回收件两端连接的余热回收管路、与所述余热回收管路和所述冷媒管路均连接的换向装置，通过所述换向装置的开关实现制热时和制冷时管路中冷媒的流通路径变换。

作为本实用新型的进一步改进，所述换向装置包括三通阀，所述三通阀的第一端与所述室外换热器连通，第二端与所述节流装置连通，第三端与所述余热回收管路的入口端连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述换向装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述余热回收管路的出口端，以防止冷媒逆流进入所述余热回收管路内。

作为本实用新型的进一步改进，所述热回收件包括换热管，所述换热管与所述压缩机之间为热传导连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热管盘绕在所述压缩机壳体外侧，相邻两圈所述换热管之间贴合连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热管与所述压缩机壳体接触的一侧面积大于其邻侧面积。

作为本实用新型的进一步改进，所述节流装置为电子膨胀阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述室内换热器和所述室外换热器上均配合设置有风机。

作为本实用新型的进一步改进，位于所述四通阀与所述压缩机的吸气口之间的冷媒管路上还设置有汽水分离器。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

本实用新型通过设置能对压缩机的废热进行回收的余热回收装置，在制热时，不仅大大提高压缩机的散热能力，确保压缩机在高负荷条件下运行的可靠性；而且冷媒直接作为吸热的介质避免二次换热带来的能量损失，提高压缩机余热利用率；通过提高制热时进入室外换热器的冷媒的温度，降低制热时空调室外机换热器的结霜几率甚至不结霜；在不增加额外功率消耗、不停机以及不降低供热量的情况下，改善了空调室外机结霜和除霜的问题。

附图说明

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型空调系统的结构示意图；

图2是图1中空调系统制冷时的冷媒流通路径图；

图3是图1中空调系统制热和除霜时的冷媒流通路径图。

图中1、压缩机；2、四通阀；3、室外换热器；4、节流装置；5、室内换热器；6、余热回收装置；61、热回收件；62、余热回收管路；63、换向装置；631、三通阀；632、单向阀；7、汽水分离器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1-3所示，其中，图1是本实用新型空调系统的结构示意图；图2是图1中空调系统制冷时的冷媒流通路径图；图3是图1中空调系统制热和除霜时的冷媒流通路径图；

如图1所示，本实用新型提供了一种空调系统，包括通过冷媒管路连通的压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流装置4和室内换热器5，上述结构是现有的空调系统结构，本实用新型在上述现有的空调系统结构基础上增加设置了能将压缩机1的废热进行回收的余热回收装置6，余热回收装置6的进出口端可开关的连接在室外换热器3和节流装置4之间的冷媒管路上。

当不需要进行余热回收时，控制将余热回收装置6关闭，使冷媒不流经余热回收装置6，当需要进行余热回收时，控制将余热回收装置6开启，使冷媒经节流装置4后进入到余热回收装置6内，吸收了部分压缩机1废热的冷媒再流入到室外换热器3内进行吸热。

具体的，余热回收装置6包括热回收件61、与热回收件61两端连接的余热回收管路62、与余热回收管路62和冷媒管路均连接的换向装置63，通过换向装置63的开关实现制热时和制冷时管路中冷媒的流通路径变换。

作为可选的实施方式，换向装置63包括三通阀631，三通阀631的第一端与室外换热器3连通，第二端与节流装置4连通，第三端与余热回收管路62的入口端连通。

为了防止冷媒的逆流，在本实用新型中，换向装置63还包括单向阀632，单向阀632设置在余热回收管路62的出口端，以防止冷媒逆流进入余热回收管路62内。

进一步的，热回收件61包括换热管，换热管与压缩机1之间为热传导连接。

作为可选的实施方式，换热管盘绕在压缩机1壳体外侧，相邻两圈换热管之间贴合连接。

具体的，换热管的截面为圆形、椭圆形、方形或其他形状。

为了增加热传导效率，尽可能的回收废热，换热管与压缩机1壳体接触的一侧面积大于其邻侧面积，此时，换热管截面为非圆形，如矩形或椭圆形。

需要说明的是，在本实用新型中，节流装置4为电子膨胀阀。

为了能提高空调的换热效果，室内换热器5和室外换热器3上均配合设置有风机。

进一步的，位于四通阀2与压缩机1的吸气口之间的冷媒管路上还设置有汽水分离器7。

实施例1：

在本实施例中，压缩机1具有排气口和吸气口，四通阀2的第一个端口与压缩机1的排气口通过冷媒管路连通，四通阀2的第二端口通过冷媒管路与室内换热器5的第一端连通，四通阀2的第三个端口通过冷媒管路与汽水分离器7连通，四通阀2的第四个端口通过冷媒管路与室外换热器3的第一端连通；室外换热器3的第二端与室内换热器5的第二端通过冷媒管路连通，该冷媒管路上还设置有节流装置4；通过四通阀2换向阀实现制冷和制热功能的切换；换热管盘绕在压缩机1壳体外侧的有效吸热区域内，换热管两端分别与余热回收管路62连通，其中余热回收管路62的入口侧通过三通阀631与室外换热器3第二端与节流装置4之间的冷媒管路连通，余热回收管路62的出口侧通过单向阀632与室外换热器3第二端与三通阀631之间的冷媒管路连通。

在本实施例中，以2P机为例，根据压缩机规格考虑实际安装可能的空间问题，预估计算压缩机余热利用的换热管面向压缩机侧(高温侧)宽度为9mm，压缩机直径为118mm，高度227mm，取135mm的有效吸热段长度，从而盘绕在压缩机1壳体外侧的换热管长度为2*3.14*118*135/9＝5557.8mm。

根据大量实验检测数据已知空调机组正常运行时压缩机外壳温度可达85℃，而制热运行时，余热回收管路62入口侧的温度根据以往的实验数据可知与室外换热器3入口温度-2℃(根据外环境温度10的话，那么余热回收管路62入口侧温度应该更低(0度以下，比如-2)，比如-2到3度)相等。那么余热回收管路62出入口两侧的温差可达到85℃以上，相比在室外环境温度只有10℃以下的情况具有很大的换热优势，且管长可以达到5m以上，确保冷媒与压缩机1外壳之间的充分换热。当余热回收管路62的出口侧温度大于0℃时，即可达空调机制热时室外机不结霜的目的。

具体使用时冷媒流通路径如下：

如图2所示，当制冷时，高温高压冷媒从压缩机1的排气口出来→通过四通阀2流经室外机的室外换热器3放热→出来后通过三通阀631进入节流装置4→然后进入室内机的室内换热器5吸热→通过四通阀2再流经汽水分离器7→最后从压缩机1吸气口回到压缩机1进行压缩，以完成空调制冷循环。

如图3所示，当制热时，高温高压冷媒从压缩机1的排气口出来→通过四通阀2流经室内机的室内换热器3放热(供暖)→通过节流装置4→通过三通阀631进入余热回收装置6的余热回收管路62→经过换热管吸热→再从单向阀632流出进入室外机的室外换热器3完成吸热过程→室外换热器3出来后通过四通阀2流入汽水分离器7→最后进入压缩机1完成整个制热循环。

本实用新型通过设置能对压缩机的废热进行回收的余热回收装置，在制热时，不仅大大提高压缩机的散热能力，确保压缩机在高负荷条件下运行的可靠性；而且冷媒直接作为吸热的介质避免二次换热带来的能量损失，提高压缩机余热利用率；通过提高制热时进入室外换热器的冷媒的温度，降低制热时空调室外机换热器的结霜几率甚至不结霜；在不增加额外功率消耗、不停机以及不降低供热量的情况下，改善了空调室外机结霜和除霜的问题。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，包括通过冷媒管路连通的压缩机、四通阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，还包括能将所述压缩机的废热进行回收的余热回收装置，所述余热回收装置的进出口端可开关的连接在所述室外换热器和所述节流装置之间的冷媒管路上。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述余热回收装置包括热回收件、与所述热回收件两端连接的余热回收管路、与所述余热回收管路和所述冷媒管路均连接的换向装置，通过所述换向装置的开关实现制热时和制冷时管路中冷媒的流通路径变换。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述换向装置包括三通阀，所述三通阀的第一端与所述室外换热器连通，第二端与所述节流装置连通，第三端与所述余热回收管路的入口端连通。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述换向装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述余热回收管路的出口端，以防止冷媒逆流进入所述余热回收管路内。

5.根据权利要求2或3或4所述的空调系统，其特征在于，所述热回收件包括换热管，所述换热管与所述压缩机之间为热传导连接。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述换热管盘绕在所述压缩机壳体外侧，相邻两圈所述换热管之间贴合连接。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述换热管与所述压缩机壳体接触的一侧面积大于其邻侧面积。

8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述节流装置为电子膨胀阀。

9.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述室内换热器和所述室外换热器上均配合设置有风机。

10.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，位于所述四通阀与所述压缩机的吸气口之间的冷媒管路上还设置有汽水分离器。

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