CN210568955U - 空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空调技术领域，具体提供了一种空调系统，旨在解决现有热泵式空调器以制冷模式运行来对室外机进行除霜的方式存在的导致室内温度降低，用户使用体验差的问题。为此目的，本实用新型空调系统包括压缩机、室内换热器和室外换热器，空调系统还包括蓄热装置，蓄热装置的两个端口能够分别与室内换热器的出口和压缩机的吸气口连通，从而压缩机、室内换热器和蓄热装置能够形成第一回路，室外换热器还配置有节流元件，从而压缩机、节流元件和室外换热器能够形成第二回路。在空调系统使第一回路和第二回路以相互独立的方式运行过程中，在对室外换热器除霜的同时向室内供热，避免室内温度降低。

Description

空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体提供了一种空调系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，空调器成为了人们的生活中常用的电器设备。其中，热泵式空调器是最常用的空调器，能够在夏季降低室内的温度，在冬季提高室内的温度。不过，热泵式空调器在冬季使用过程中，容易在室外机的换热器表面结霜，影响空调器的制热能力。

鉴于此，市场上出现了一种改进的热泵式空调器。在检测到室外机表面结霜的情况下，控制器控制空调器按照制冷模式运行。高温高压气体从压缩机的排气口流向室外机的换热器，高温高压气体在室外机的换热器中散热从而使室外机的换热器表面的霜融化，实现了室外机的除霜。不过，在除霜过程中，空调器不仅不向室内供热，并且消耗室内的热量，导致室内温度降低，用户使用体验差。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有热泵式空调器以制冷模式运行来对室外机进行除霜的方式存在的导致室内温度降低，用户使用体验差的问题，本实用新型提供了一种空调系统，所述空调系统包括压缩机、室内换热器和室外换热器，所述空调系统还包括蓄热装置，所述蓄热装置的两个端口能够分别与所述室内换热器的出口和所述压缩机的吸气口连通，从而所述压缩机、所述室内换热器和所述蓄热装置能够形成第一回路，所述室外换热器还配置有节流元件，从而所述压缩机、所述节流元件和所述室外换热器能够形成第二回路。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述蓄热装置的两个端口分别能够与所述压缩机的排气口和所述室内换热器的进口连通，从而所述压缩机、所述蓄热装置、所述室内换热器和所述室外换热器能够形成第三回路。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述节流元件的进口和出口分别能够与所述压缩机的排气口和所述室外换热器的进口连通。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述节流元件与所述室外换热器和所述压缩机之间的连接管路并联。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述蓄热装置包括第一进口和第一出口，所述第一进口和所述第一出口能够分别与所述室内换热器的出口和所述压缩机的吸气口连通，所述蓄热装置包括第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口能够分别与所述压缩机的排气口和所述室内换热器的进口连通。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述节流元件为毛细管。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述空调系统包括阀门组，所述阀门组包括第一阀门，所述第一阀门设置成在其关闭的情形下能够使所述第一回路和第二回路相互独立。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述第一阀门为膨胀阀，并且/或者所述第一阀门设置于所述第三回路。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述空调系统包括阀门组，所述阀门组包括第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门，所述压缩机的排气口分别经第一管路、第二管路和第三管路与所述室内换热器的进口、所述蓄热装置和所述室外换热器的进口连接，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路上分别设置有所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门，所述室内换热器通过第四管路与所述蓄热装置连接，所述第四管路上设置有所述第五阀门。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的技术方案中，空调系统包括压缩机、室内换热器和室外换热器，空调系统能够实现按照通常的制冷模式和制热模式运行。空调系统还包括蓄热装置，蓄热装置的两个端口能够分别与室内换热器的出口和压缩机的吸气口连通，从而压缩机、室内换热器和蓄热装置能够形成第一回路，室外换热器还配置有节流元件，从而压缩机、节流元件和室外换热器能够形成第二回路。

通过这样的设置，在压缩机、室内换热器和蓄热装置形成第一回路，并且压缩机、节流元件和室外换热器形成第二回路的状态下，当空调系统处于制热状态时，经过压缩机压缩后形成的高温高压气态制冷剂分成两部分分别进入第一回路和第二回路。第一回路中的高温高压气态制冷剂在室内换热器内冷凝成高压液态制冷剂并向室内散发热量，高压液态制冷剂节流后流经蓄热装置吸热变成过热气态制冷剂从压缩机的吸气口流回压缩机。第二回路中的高温高压气态制冷剂先流经节流元件变为低压但温度较高的气态制冷剂，温度较高的低压气态制冷剂流过室外换热器向外散热冷却，散发的热量对室外换热器进行除霜，之后冷却的低压制冷剂与第一回路流回的制冷剂混合为具有一定过热度的制冷剂蒸汽并经压缩机的吸气口流回压缩机；或者第二回路中的高温高压气态制冷剂先流经室外换热器向室外换热器散发热量以实现除霜，散发热量后制冷剂流经节流元件而降低压力，在进入压缩机吸气口之前与第一回路中流向压缩机吸气口的制冷剂混合形成具有一定过热度的低压气态制冷剂经压缩机的吸气口流回压缩机。在室外换热器除霜过程中实现了对室内供热，解决了现有热泵式空调器以制冷模式运行来对室外机进行除霜的方式存在的导致室内温度降低，用户使用体验差的问题。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型第一种实施例中空调系统的结构示意图；

图2是本实用新型第二种实施例中空调系统的结构示意图；

图3是本实用新型第三种实施例中空调系统的结构示意图；

图4是本实用新型第四种实施例中空调系统的结构示意图。

附图标记列表:

1、压缩机；2、室内换热器；3、室外换热器；4、蓄热装置；41、壳体；42、蓄热材料；43、第一换热盘管；431、第一进口；432、第一出口；44、第二换热盘管；441、第二进口；442、第二出口；5、节流元件；61、四通阀；62、膨胀阀；63、第一阀门；64、第二阀门；65、第三阀门；66、第四阀门；67、第五阀门；68、第六阀门；69、第七阀门。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，为了更好地说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本本实用新型的主旨。

参照图1，图1是本实用新型第一种实施例中空调系统的结构示意图。

如图1所示，在本实用新型的空调系统包括压缩机1、室内换热器2和室外换热器3，压缩机2的排气口通过管段bc连接至四通阀61，压缩机2的吸气口通过管段ab连接至四通阀61。室内换热器2的进口通过管段eh连接至四通阀61，室内换热器的出口通过管段ij连接至室外换热器3的进口，室外换热器3的出口通过管段kf连接至四通阀61。空调系统中还包括蓄热装置4，蓄热装置4包括壳体41，壳体41内填充有蓄热材料42(如石蜡)，壳体41内设置有第一换热盘管43，第一换热盘管43的第一进口431和第一出口432形成蓄热装置4的两个端口，第一进口431通过管段mp连接至管段ij而能够与室内换热器2的出口连通，第一出口432通过管段nq连接至管段ab而能够与压缩机1的吸气口连通。室外换热器3还配置有节流元件5，节流元件5串在管段gr中并且管段gr的两端分别连接至管段eh和管段ij。空调系统包括阀门组，阀门组包括第一阀门63、第二阀门64、第三阀门65、第四阀门66。第一阀门63设置于管段ij中位于p点和r点之间的管段上，第二阀门64设置在管段eh上位于g点和h点之间的管段上，第三阀门65设置在管段gr上位于节流元件5和g点之间的管段上，第四阀门66设置在管段mp上。具体地，第一阀门63为膨胀阀，第二阀门64、第三阀门65、第四阀门66为电磁阀，节流元件5为毛细管。需要说明的是，室内换热器1的进口、室内换热器1的出口、室外换热器3的进口、室外换热器3的出口分别指常规制热循环模式下制冷剂流进室内换热器的进口、制冷剂流出室内换热器的出口、制冷剂流进室外换热器的进口、制冷剂流出室外换热器的出口。

在第一阀门63打开(即膨胀阀的开度最大)，第二阀门64打开，第三阀门65关闭，第四阀门66关闭的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62和室外换热器3形成回路，通过四通阀61的切换，能够使该制冷剂在该回路中沿不同的方向循环，从而使空调系统在常规制冷模式或者常规制热模式运行，实现常规的制冷或者制热。

在第一阀门63关闭(即膨胀阀的开度调节到零)，第二阀门64打开，第三阀门65打开，第四阀门66打开并且四通阀61切换至使制冷剂从压缩机1的排气口流向管段eg的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62、蓄热装置4形成第一回路，压缩机1、节流元件5、室外换热器3形成第二回路，并且第一回路和第二回路相互独立，即压缩机1排出的高温高压气态制冷剂分两部分分别沿第一回路和第二回路流动并且在回到压缩机1的排气口之前互不交叉，独立流动。在第一回路中，高温高压的气态制冷剂流经室内换热器2散热冷凝而变成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂节流后流经蓄热装置4，在第一换热盘管43中流过并与相变蓄热材料42进行热交换，吸收相变蓄热材料42中存储的热量后制冷剂变成过热气态制冷剂并从压缩机1的吸气口回到压缩机1。在第二回路中，高温高压的气态制冷剂流经节流元件5而变成低压而温度较高的气态制冷剂，温度较高的低压气态制冷剂流经室外换热器3散热冷却后经压缩机1的吸气口流回压缩机1，制冷剂在室外换热器3处散发的热量使室外换热器3外部的霜融化。制冷剂通过在第一回路和第二回路中循环流动，在对室外换热器3进行除霜的同时对室内进行供热，避免了现有热泵式空调器以制冷模式运行来对室外机进行除霜的方式存在的导致室内温度降低，用户使用体验差的问题。

本领域技术人员可以理解的是，节流元件5为毛细管仅是一种具体的实施方式，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，如节流元件5还可以是膨胀阀或者其他合适的节流元件等。另外，第一阀门63为膨胀阀是一种优选地实施方式，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，如第一阀门63也可以是电磁阀或者其他合适的阀门。第一阀门63为膨胀阀的情形下，膨胀阀62设置在室内机中，第一阀门63设置在室外机中。在常规的制冷/制热运行时，将膨胀阀62完全打开，即开度调节至最大，第一阀门63作为节流阀对制冷剂的流量进行调节。这样，能够消除制冷剂在节流过程中产生的噪声对用户造成影响。此外，第三阀门65设置在管段gr上位于节流元件5和g点之间的管段上，第四阀门66设置在管段mp上仅是一种具体的设置方式，本领域技术人员可以理解的是，可以将第三阀门65设置在管段gr上位于节流元件5和r点之间的管段上，或者在管段gr上位于节流元件5两侧的位置各设置一个第三阀门65，可以将第四阀门66设置在管段nq上，或者在管段mp上和管段nq上各设置一个第四阀门66等。蓄热材料42为石蜡仅是一种示例性的描述，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，如蓄热材料可以是六水氯化钙、三水醋酸钠等。

参照图2，图2是本实用新型第二种实施例中空调系统的结构示意图。如图2所示，在第二种实施例中，与第一种实施例不同的是，节流元件5的设置位置不同。具体而言，管段gr上仅设置第三阀门65，管段kf上串联第五阀门67，节流元件5通过管段st并联至第五阀门67，在管段st上还串联有第六阀门68。

在第一阀门63打开(即膨胀阀的开度最大)，第二阀门64打开，第三阀门65关闭，第四阀门66关闭、第五阀门67打开、第六阀门68关闭的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62和室外换热器3形成回路，通过四通阀61的切换，能够使该制冷剂在该回路中沿不同的方向循环，从而使空调系统在常规制冷模式或者常规制热模式运行，实现常规的制冷或者制热。

在第一阀门63关闭(即膨胀阀的开度调节到零)，第二阀门64打开，第三阀门65打开，第四阀门66打开、第五阀门67关闭、第六阀门68打开并且四通阀61切换至使制冷剂从压缩机1的排气口流向管段eg的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62、蓄热装置4形成第一回路，压缩机1、室外换热器3、节流元件5形成第二回路。在第一回路中，高温高压的气态制冷剂流经室内换热器2散热冷凝而变成高压液态制冷剂，高压液态制冷剂节流后流经蓄热装置4，在第一换热盘管43中流过并与相变蓄热材料42进行热交换，吸收相变蓄热材料42中存储的热量后制冷剂变成过热气态制冷剂并从压缩机1的吸气口回到压缩机1。在第二回路中，高温高压的气态制冷剂流经室外换热器3散热之后流经节流元件5而降压，降压后的制冷剂在进入压缩机1的吸气口之前与第一回路中将要进入压缩机1的吸气口的制冷剂混合后变成具有一定过热度的低压气态制冷剂经压缩机1的吸气口流回压缩机1，制冷剂在室外换热器3处散发的热量使室外换热器3外部的霜融化。制冷剂通过在第一回路和第二回路中循环流动，在对室外换热器3进行除霜的同时实现了对室内进行供热。

本领域技术人员可以理解的是，通过第五阀门67和第六阀门68的组合开闭来控制制冷剂是否流经节流元件5仅是一种具体的实施方式，本领域技术人员可以通过连接点s处设置一个三通阀来控制制冷剂是否流经节流元件5的方案替代设置第五阀门67和第六阀门68的方案。本领域技术人员可以理解的是，蓄热装置中存储的热量可以在除霜工作之前通过加热元件向蓄热材料42中存储热量，也可以采用其他合适的方式进行蓄热等。

参照图3，图3是本实用新型第三种实施例中空调系统的结构示意图。与第一中实施例不同的是，蓄热装置4的壳体41内设置有两个换热盘管，即第一换热盘管43和第二换热盘管44。蓄热装置4的一个端口包括第一换热盘管43的第一进口431和第二换热盘管44的第二出口442，蓄热装置4的另一个端口包括第一换热盘管43的第一出口432和第二换热盘管44的第二进口441。第一进口431通过管段mp连接至管段ij而能够与室内换热器2的出口连通，第一出口432通过管段nq连接至管段ab而能够与压缩机1的吸气口连通；第二进口441和第二出口442分别通过管段vg和管段uw连接至管段eh，管段vg上串联有第七阀门69，使第二换热盘管44与第二阀门64并联并且使第二进口能够与压缩机1的排气口连通。

在第一阀门63打开(即膨胀阀的开度最大)，第二阀门64打开，第三阀门65关闭，第四阀门66关闭、第七阀门69关闭的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62和室外换热器3形成回路，通过四通阀61的切换，能够使该制冷剂在该回路中沿不同的方向循环，从而使空调系统在常规制冷模式或者常规制热模式运行，实现常规的制冷或者制热。

在第一阀门63关闭(即膨胀阀的开度调节到零)，第二阀门64打开，第三阀门65打开，第四阀门66打开、第七阀门69关闭并且四通阀61切换至使制冷剂从压缩机1的排气口流向管段eg的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62、蓄热装置4形成第一回路，压缩机1、节流元件5、室外换热器3形成第二回路。压缩机1的排气口排出的高温高压气态制冷剂分两部分分别在第一回路和第二回路中循环流动，同时实现了对室外换热器3除霜和对室内供热。

在第一阀门63打开(即膨胀阀的开度最大)，第二阀门64关闭，第三阀门65关闭，第四阀门66关闭、第七阀门69打开并且四通阀61切换至使制冷剂从压缩机1的排气口流向管段eg的状态下，压缩机1、蓄热装置4、室内换热器2、膨胀阀62和室外换热器3形成第三回路。从压缩机1的排气口排出的高温高压的气态制冷剂流经蓄热装置4的第二换热盘管44而与蓄热材料42进行热交换，向蓄热材料42内存储一部分热量，接下来气态制冷剂继续流向室内换热器2散热冷凝而变成高压液态制冷剂，向室内供热，高压液态制冷剂经膨胀阀62节流进入室外换热器3而变成低温气态制冷剂，同时从室外吸收热量，低温气态制冷剂最后经压缩机1的吸气口回到压缩机1。制冷剂通过在第三回路中流动，在向蓄热装置4中蓄热的同时向室内供热。通过空调系统自身运行向蓄热材料42中存储热量，能够避免增加加热元件进行蓄热造成的成本高、浪费能源等问题。在储热的同时对室内供热，避免了室内温度降低，优化了用户的使用体验。

参照图4，图4是本实用新型第四种实施例中空调系统的结构示意图。如图4所示，在第四种实施例中，与第三种实施例不同的是，节流元件5的设置位置不同。具体而言，管段gr上仅设置第三阀门65，管段kf上串联第五阀门67，节流元件5通过管段st并联至第五阀门67，在管段st上还串联有第六阀门68。

在第一阀门63打开(即膨胀阀的开度最大)，第二阀门64打开，第三阀门65关闭，第四阀门66关闭、第五阀门67打开、第六阀门68关闭、第七阀门69关闭的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62和室外换热器3形成回路，通过四通阀61的切换，能够使该制冷剂在该回路中沿不同的方向循环，从而使空调系统在常规制冷模式或者常规制热模式运行，实现常规的制冷或者制热。

在第一阀门63打开(即膨胀阀的开度最大)，第二阀门64关闭，第三阀门65关闭，第四阀门66关闭、第五阀门67打开、第六阀门68关闭、第七阀门69打开并且四通阀61切换至使制冷剂从压缩机1的排气口流向管段eg的状态下，压缩机1、蓄热装置4、室内换热器2、膨胀阀62和室外换热器3形成第三回路，实现了在向蓄热装置4中蓄热的同时向室内供热。

在第一阀门63关闭(即膨胀阀的开度调节到零)，第二阀门64打开，第三阀门65打开，第四阀门66打开、第五阀门67关闭、第六阀门68打开、第七阀门69关闭并且四通阀61切换至使制冷剂从压缩机1的排气口流向管段eg的状态下，压缩机1、室内换热器2、膨胀阀62、蓄热装置4形成第一回路，压缩机1、室外换热器3、节流元件5形成第二回路。压缩机1的排气口排出的高温高压气态制冷剂分两部分分别在第一回路和第二回路中循环流动，同时实现了对室外换热器3除霜和对室内供热。

通过以上描述可以看出，在本实用新型的优选技术方案中，空调系统设置成压缩机、室内换热器和蓄热装置能够形成第一回路，压缩机、节流元件和室外换热器能够形成第二回路，使第一回路和第二回路以相互独立的方式运行，能够实现蓄热、除霜的同时向室内供热，避免室内温度下降而影响用户的舒适度。通过使压缩机、蓄热装置、室内换热器和室外换热器能够形成第三回路，在空调系统以第三回路独立运行时能够使空调系统在对蓄热装置蓄热的同时向室内供热。通过这样的设置，能够在空调系统对蓄热装置蓄热、对室外机除霜的过程中向室内供热，避免了蓄热和除霜过程中室内温度降低，优化了用户的使用体验。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括压缩机、室内换热器和室外换热器，

所述空调系统还包括蓄热装置，所述蓄热装置的两个端口能够分别与所述室内换热器的出口和所述压缩机的吸气口连通，从而所述压缩机、所述室内换热器和所述蓄热装置能够形成第一回路，

所述室外换热器还配置有节流元件，从而所述压缩机、所述节流元件和所述室外换热器能够形成第二回路。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述蓄热装置的两个端口分别能够与所述压缩机的排气口和所述室内换热器的进口连通，从而所述压缩机、所述蓄热装置、所述室内换热器和所述室外换热器能够形成第三回路。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述节流元件的进口和出口分别能够与所述压缩机的排气口和所述室外换热器的进口连通。

4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述节流元件与所述室外换热器和所述压缩机之间的连接管路并联。

5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述蓄热装置包括第一进口和第一出口，所述第一进口和所述第一出口能够分别与所述室内换热器的出口和所述压缩机的吸气口连通，

所述蓄热装置包括第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口能够分别与所述压缩机的排气口和所述室内换热器的进口连通。

6.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述节流元件为毛细管。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括阀门组，所述阀门组包括第一阀门，所述第一阀门设置成在其关闭的情形下能够使所述第一回路和第二回路相互独立。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括阀门组，所述阀门组包括第一阀门，所述第一阀门设置成在其关闭的情形下能够使所述第一回路和第二回路相互独立。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述第一阀门为膨胀阀，并且/或者

所述第一阀门设置于所述第三回路。

10.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括阀门组，所述阀门组包括第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门，所述压缩机的排气口分别经第一管路、第二管路和第三管路与所述室内换热器的进口、所述蓄热装置和所述室外换热器的进口连接，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路上分别设置有所述第二阀门、所述第三阀门和所述第四阀门，

所述室内换热器通过第四管路与所述蓄热装置连接，所述第四管路上设置有所述第五阀门。

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