CN210951666U - 空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调系统。本实用新型旨在解决现有空调系统存在的室外环境温度较高时制冷效果差和/或室外环境温度较低时制热效果差的问题。为此目的，本实用新型的空调系统包括使用冷媒管连接的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，空调系统还包括换热部件，换热部件设置于冷凝器的出口与蒸发器的进口之间的冷媒管上并能够与该冷媒管进行热交换，换热部件具有换热进口和换热出口，换热进口通过冷媒管与蒸发器的出口连通，换热出口通过冷媒管与压缩机的吸气口连通。通过在冷凝器的出口与蒸发器的进口之间设置换热部件，使得本申请的空调系统能够提高空调的制冷效果和/或制热效果。

Description

空调系统

技术领域

本实用新型涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空调系统。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，空调产品已经越来越多的被大众所熟知和使用。制冷和制热一直是人们使用最多、最广泛的功能，作为空调的最基础功能，如何提高空调的制冷和制热效果，直接决定了空调厂家的竞争力。

当空调系统在制冷时，尤其是在室外环境温度较高的工况下运行制冷时，由于室外机的冷凝换热效果差，因此到达室内机的冷媒的过冷度比较小，导致制冷效果也比较差。同样地，当空调系统在制热时，尤其是在室外环境温度较低的工况下运行制热时，由于到达室外机的冷媒温度本身就比较低，再加上蒸发换热后容易导致室外机冷凝器频繁结霜，由此造成系统频繁除霜，影响制热效果。

相应地，本领域需要一种新的空调系统来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决现有空调系统存在的室外环境温度较高时制冷效果差和/或室外环境温度较低时制热效果差的问题，本实用新型提供了一种空调系统，所述空调系统包括使用冷媒管连接的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，所述空调系统还包括换热部件，所述换热部件设置于所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上并能够与该冷媒管进行热交换，所述换热部件具有换热进口和换热出口，所述换热进口通过换热进管与所述蒸发器的出口连通，所述换热出口通过换热出管与所述压缩机的吸气口连通。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述换热进管上设置有电控阀，所述电控阀与所述空调系统的控制器通信连接。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述电控阀为电磁阀或电子膨胀阀。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述换热出管上设置有电控阀或单向阀，所述电控阀或所述单向阀设置成当冷媒由所述换热出口向所述压缩机的吸气口流动时导通。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述空调系统还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通信连接，以便所述控制器基于所述温度传感器检测到的温度控制所述电控阀的开闭。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上还设置有液管截止阀，所述换热部件设置于所述冷凝器的出口与所述液管截止阀之间的冷媒管上。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器的出气口与所述压缩机的排气口连通，所述换热出管与所述气液分离器的进气口连通。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述压缩机与所述蒸发器的出口之间还设置有气管截止阀，所述换热进管与所述气管截止阀的出口连通。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述空调系统还包括四通阀，所述四通阀的其中一个接口与所述气管截止阀的出口连通，所述换热进管连接于所述气管截止阀与所述接口之间的冷媒管上。

在上述空调系统的优选技术方案中，所述换热部件为套管，所述套管套设在所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上；或者所述换热部件为冷媒管，所述冷媒管缠绕在所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，空调系统包括使用冷媒管连接的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，空调系统还包括换热部件，换热部件设置于冷凝器的出口与蒸发器的进口之间的冷媒管上并能够与该冷媒管进行热交换，换热部件具有换热进口和换热出口，换热进口通过换热进管与蒸发器的出口连通，换热出口通过换热出管与压缩机的吸气口连通。

通过在冷凝器的出口与蒸发器的进口之间设置换热部件，使得本申请的空调系统能够提高空调的制冷效果和/或制热效果。具体而言，当空调系统运行制冷模式时，从蒸发器出口流出蒸发器的冷媒为蒸发换热后的低温低压冷媒，低温低压冷媒经过换热进管和换热进口进入换热部件并与冷凝器出口处的冷媒管换热，从而能够降低从冷凝器出口流出冷凝器的冷媒的温度，提高制冷过程中系统的过冷度和制冷效果。当空调系统运行制热模式时，从蒸发器出口流入蒸发器的冷媒为压缩机排出的高温高压冷媒，高温高压冷媒通过换热进管和换热进口进入换热部件并与冷凝器出口处的冷媒管换热，从而能够提高即将从冷凝器出口进入冷凝器的冷媒的温度，提高蒸发换热效果，并延缓或防止结霜。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的空调系统。附图中：

图1为本实用新型的空调系统在运行制冷模式时的系统图；

图2为本实用新型的空调系统在运行制热模式时的系统图；

图3为本实用新型的空调系统在换热部件处的剖视图。

附图标记列表

1、压缩机；2、四通阀；3、冷凝器；4、节流元件；5、蒸发器；6、气液分离器；7、换热部件；71、换热进口；72、换热出口；8、电子膨胀阀；9、单向阀；10、气管截止阀；11、液管截止阀；12、换热进管；13、换热出管。

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。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合具有四通阀的空调系统进行介绍的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员可以将本实用新型的换热部件应用于其他应用场景。例如，换热部件还可以应用于单冷型/单热型空调系统等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”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“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。

需要说明的是，下述“冷凝器”和“蒸发器”是以空调系统在制冷状态下运行时进行命名的，其符合本领域技术人员的通常命名规则，但这并非旨在于限制本申请的保护范围，在不同的应用场景中，其可以有不同的命名方式，这些命名方式都不应该构成对本申请的限制。如冷凝器还可以命名为室外换热器、第一换热器或第一热交换器、甚至蒸发器等，蒸发器相应地可以命名为室内换热器、第二换热器或第二热交换器、甚至冷凝器等。

此外，下述本申请中的各个“进口”和“出口”均为参照空调系统在制冷工况下工作时冷媒的流动方向进行描述的，为避免描述过程中出现混淆，在制热工况下仍沿用制冷工况下的命名规则，下述描述实施例时不再赘述。

接下来参照图1和图2，对本实用新型的空调系统进行描述。其中，图1为本实用新型的空调系统在运行制冷模式时的系统图；图2为本实用新型的空调系统在运行制热模式时的系统图。

如图1所示，为解决现有空调系统存在的室外环境温度较高时制冷效果差和/或室外环境温度较低时制热效果差的问题，本申请的空调系统包括通过冷媒管连接的压缩机1、四通阀2、冷凝器3、节流元件4、蒸发器5和气液分离器6，其中节流元件4本申请中采用电子膨胀阀。其中，蒸发器5通常设置于室内机中，其余压缩机1、四通阀2、节流元件4、冷凝器3和气液分离器6通常设置于室外机中。一般情况下，室内机与室外机之间会通过截止阀连接，即图1中所示出的与蒸发器5的进出口分别连通的气管截止阀10和液管截止阀11。按图1所示的制冷工况下空调系统的连接状态，压缩机1的排气口与四通阀2的接口d连通，四通阀2的接口c与冷凝器3的进口连通，冷凝器3的出口与节流元件4的进口连通，节流元件4的出口与液管截止阀11的进口连通，液管截止阀11的出口与蒸发器5的进口连通，蒸发器5的出口与气管截止阀10的进口连通，气管截止阀10的出口与四通阀2的接口e连通，四通阀2的接口s与气液分离器6的进气管连通，气液分离器6的出气管与压缩机1的吸气口连通，从而构成完整的冷媒循环回路。

参照图1，特别地，空调系统中还设置有换热部件7，换热部件7设置于冷凝器3的出口与蒸发器5的进口之间的冷媒管上并能够与该冷媒管进行热交换，换热部件7具有换热进口71和换热出口72，换热进口71通过换热进管12与蒸发器5的出口连通，换热出口72通过换热出管13与压缩机1的吸气口连通。

参照图1和图3，图3为本实用新型的空调系统在换热部件7处的剖视图。如图1和图3所示，在本实用新型中，换热部件7优选地为套管，套管套设在冷凝器3的出口与节流元件4的进口之间的冷媒管上。换热进口71通过换热进管12与气管截止阀10的出口连通，即该换热进管12连接于气管截止阀10的出口与四通阀2的接口e之间。换热出口72通过换热出管13与气液分离器6的进气管连通，即该换热出管13连接于气液分离器6的进气管与四通阀2的接口s之间。此外，换热进管12上还设置有电子膨胀阀8，换热出管13上还设置有单向阀9，该单向阀9设置成当冷媒由换热出口72向气液分离器6的进气管流动时导通。

参照图1，空调系统在制冷模式下工作，当室外环境温度比较高时，冷凝器3的冷凝效果有限，此时从冷凝器3的出口流向蒸发器5的冷媒的过冷度比较低，甚至有可能是气化后的冷媒，这个时候制冷效果就会很差。此时控制电子膨胀阀8打开，高温高压的气态冷媒由压缩机1压出并经过四通阀2进入冷凝器3进行冷凝换热后变为高压常温的液态冷媒，换热后的液态冷媒经过节流元件4的节流降压作用后变为低温低压的气液混合态冷媒，混合态冷媒进入蒸发器5进行蒸发换热后变为低温低压的气态冷媒，换热后的气态冷媒一部分流经四通阀2进入气液分离器6的进气管，并最终由气液分离器6的出气管流回到压缩机1，完成一个完整的制冷循环。另一部分低温低压的气态冷媒流经换热进管12和电子膨胀阀8后由换热进口71进入换热部件7，并在与冷凝器3出口处的高压常温的液态冷媒进行换热后将冷媒管内的冷媒冷却，然后由冷媒出口流经冷媒出管和单向阀9进入气液分离器6的进气管，并由气液分离器6的出气管回流到压缩机1。

参照图2，空调系统在制热模式下工作，当室外环境温度比较低时，由于到达冷凝器3的冷媒温度本身就比较低，此时冷媒再次蒸发换热后容易造成冷凝器3结霜，影响制热效果。并且室外温度越低时，结霜就会越严重，机器就会频繁化霜。此时控制电子膨胀阀8打开，一部分高温高压的气态冷媒由压缩机1压出并经过四通阀2进入蒸发器5进行冷凝换热后变为高压常温的液态冷媒，换热后的液态冷媒经过节流元件4的节流降压作用后变为低温低压的气液混合态冷媒，混合态冷媒进入冷凝器3进行蒸发换热后变为低温低压的气态冷媒，换热后的气态冷媒流经四通阀2进入气液分离器6的进气管，并最终由气液分离器6的出气管流回到压缩机1，完成一个完整的制热循环。另一部分高温高压的气态冷媒则流经换热进管12和电子膨胀阀8后由换热进口71进入换热部件7，并在与冷凝器3出口处的低温低压的气液混合态冷媒进行换热后将冷媒管内的冷媒加热，然后由冷媒出口流经冷媒出管和单向阀9进入气液分离器6的进气管，并由气液分离器6的出气管回流到压缩机1。

从上述描述可以看出，通过设置换热部件7，使得本申请的空调系统能够提高空调的制冷效果和/或制热效果。具体而言，当空调系统运行制冷模式时，从蒸发器5出口流出蒸发器5的冷媒为蒸发换热后的低温低压冷媒，低温低压冷媒经过换热进管12和电子膨胀阀8后由换热进口71进入换热部件7并与冷凝器3出口处的高压常温的液态冷媒管换热，从而能够降低从冷凝器3出口流出冷凝器3的冷媒的温度，提高制冷过程中系统的过冷度和制冷效果。当空调系统运行制热模式时，从蒸发器5出口流入蒸发器5的冷媒为压缩机1排出的高温高压冷媒，高温高压冷媒通过换热进管12和电子膨胀阀8后由换热进口71进入换热部件7并与冷凝器3出口处的气液混合态冷媒管换热，从而能够提高即将从冷凝器3出口进入冷凝器3的冷媒的温度，提高蒸发换热效果，并延缓或防止结霜。

进一步地，通过在换热进管12上设置电控阀，使得换热部件7可以选择性地进行换热，保证空调系统的运行稳定性。通过在换热出管13上设置单向阀9，使得换热部件7工作时无需额外设计控制指令，简化系统复杂度。通过将换热进管12的一端设置在压缩机1接口e与气管截止阀10之间的冷媒管上，使得本申请能够应用于多种空调类型。通常气管截止阀10后可以连接一台空调室内机，也可以连接多台室内机，而将换热进管12连接在气管截止阀10与压缩机1接口e之间，也就相当于将其安装在了主管路上，从而设计人员只需对室外机进行系统设计，无论气管截止阀10之后连接多少台室内机，均可以实现本申请的效果。

进一步参照图1，在一种更优选的实施方式中，空调系统还设置有温度传感器(图中未示出)，该温度传感器可以设置在室外机的壳体上，也可以直接贴设在冷凝器3出口处的冷媒管上。该温度传感器能够与空调系统的控制器通信连接，以便控制器基于温度传感器检测的室外环境温度或冷媒管的温度来判断是否需要控制电子膨胀阀8开启工作。例如，在空调系统启动制冷时，通过检测室外环境温度或冷媒管的温度，当室外环境温度或冷媒管的温度大于等于一预设温度阈值时，则控制电子膨胀阀8打开，当室外环境温度或冷媒管的温度小于该预设温度阈值、或电子膨胀阀8开启时间达到设定阈值时，控制电子膨胀阀8关闭。

通过在空调系统中设置温度传感器，本申请能够实现空调系统对加热部件的自动化控制，提高了系统的自动化程度。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本实用新型的原理，并非旨在于限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本实用新型能够适用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，虽然上述优选技术方案都是基于换热部件7为套管进行描述的，但是本领域技术人员能够理解的是，除套管外，其余任何能够与冷媒管进行换热的部件均可以对其进行替换。例如，还可以直接采用换热管(如金属毛细管或其他能够用于换热的管件等)缠绕在冷媒管上的方式实现与冷媒管的热交换。

再如，在另一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式是结合电子膨胀阀8和单向阀9进行描述的，但这并非限制性的，本领域技术人员可以对其调整，只要其满足换热进管12可开闭控制、换热出管13能够沿固定流向流动即可。例如，换热进管12上还可以设置电磁阀等电控阀，换热出管13上同样可以使用电磁阀等电控阀代替单向阀9等。

再如，在另一种可替换的实施方式中，上述优选技术方案中的各个特征并非全部必须，本领域技术人员可以基于具体的应用环境对其进行适当地增加、删减或组合。比如换热进管12和换热出管13上可以不设置任何阀体、系统中也可以不设置温度传感器；再如，空调系统也可以不设置四通阀2、气液分离器6或截止阀等，此时只需保证换热进管12与蒸发器5的出口连通、换热出管13与压缩机1的吸气口连通即可。

再如，在另一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式是结合换热部件7设置在在蒸发器5的出口与节流元件4的进口之间进行描述的，但是这并非是不可更改的，在能够实现本申请目的的前提下，换热部件7还可以设置在节流元件4的出口与液管截止阀11的进口之间、或液管截止阀11的出口与蒸发器5的进口之间等。

再如，虽然本实施方式是结合具有四通阀2的空调系统进行介绍的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员可以将本实用新型的换热部件7应用于其他应用场景。例如，换热部件7还可以应用于单冷型/单热型空调系统等，相应地其能够解决单冷型空调制冷效果不佳、单热型空调系统制热效果差的问题。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

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，包括使用冷媒管连接的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，其特征在于，所述空调系统还包括换热部件，所述换热部件设置于所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上并能够与该冷媒管进行热交换，所述换热部件具有换热进口和换热出口，所述换热进口通过换热进管与所述蒸发器的出口连通，所述换热出口通过换热出管与所述压缩机的吸气口连通。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述换热进管上设置有电控阀，所述电控阀与所述空调系统的控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述电控阀为电磁阀或电子膨胀阀。

4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述换热出管上设置有电控阀或单向阀，所述电控阀或所述单向阀设置成当冷媒由所述换热出口向所述压缩机的吸气口流动时导通。

5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通信连接，以便所述控制器基于所述温度传感器检测到的温度控制所述电控阀的开闭。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上还设置有液管截止阀，所述换热部件设置于所述冷凝器的出口与所述液管截止阀之间的冷媒管上。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器的出气口与所述压缩机的排气口连通，所述换热出管与所述气液分离器的进气口连通。

8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机与所述蒸发器的出口之间还设置有气管截止阀，所述换热进管与所述气管截止阀的出口连通。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括四通阀，所述四通阀的其中一个接口与所述气管截止阀的出口连通，所述换热进管连接于所述气管截止阀与所述接口之间的冷媒管上。

10.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述换热部件为套管，所述套管套设在所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上；或者

所述换热部件为换热管，所述换热管缠绕在所述冷凝器的出口与所述蒸发器的进口之间的冷媒管上。

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