CN211290283U - 一种外机不停机除霜系统与空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种外机不停机除霜系统及空调器，涉及空调技术领域，包括第一外机换热器、第二外机换热器、第一节流装置与第二节流装置；所述第一外机换热器与所述第二外机换热器并联连接；所述第一节流装置与所述第一外机换热器串联连接，所述第二节流装置与所述第二外机换热器串联连接。本实用新型所述的外机不停机除霜系统及空调器，通过设置并联连接的两个外机换热器，使得并联设置的两个外机换热器能够交替工作，在其中一个外机换热器需要除霜时，另一个外机换热器能够进行换热，确保制热不停机，室内持续供热；并且两个外机换热器可同时进行换热，提高换热效率。

Description

一种外机不停机除霜系统与空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种外机不停机除霜系统与空调器。

背景技术

随着空调技术的发展，越来越多的用户选择空调对环境温度进行控制。对于没有供暖的区域，人们普遍使用空调进行取暖。在室外环境温度较低时，以及外机换热器温度降低，外机换热器会出现结霜现象，影响空调系统冷媒的流通，甚至损坏外机换热器。

在出现结霜，或者易出现结霜时，空调器会进行除霜。目前除霜过程多采用冷媒回流的方式，通过高温的冷媒回流对外机换热器进行除霜。上述除霜方式使得冷媒方向反向流通，内机换热器不再提供热量，严重影响用户对温度舒适度的需求。并且，除霜时压缩机的运行功率也有所增大，提高了能耗。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是，现有非热力除霜方式除霜效果不高，热力除霜需要停机，导致室内供热不足，除霜时压缩机能耗增大。

为解决上述问题，本实用新型提供一种外机不停机除霜系统，包括第一外机换热器、第二外机换热器、第一节流装置与第二节流装置；所述第一外机换热器与所述第二外机换热器并联连接；所述第一节流装置与所述第一外机换热器串联连接，所述第二节流装置与所述第二外机换热器串联连接；

在制冷与制热模式运行时，所述第一外机换热器与所述第二外机换热器适于同时进行换热；在所述第一外机换热器与所述第二外机换热器中任意一个外机换热器结霜时，结霜的外机换热器进行除霜，未结霜的外机换热器进行换热。通过设置并联连接的两个外机换热器，使得并联设置的两个外机换热器能够交替工作，在其中一个外机换热器需要除霜时，另一个外机换热器能够进行换热，确保制热不停机，室内持续供热；并且两个外机换热器可同时进行换热，提高换热效率；同时并联式连接的两条支路互不影响；而当其中一台外机换热器出现故障时，另一台外机换热器同样可以独立完成制冷和除霜的操作，维持室内温度在用户需求的范围内。

可选地，还包括内机换热器与压缩系统，所述内机换热器的气管连接所述压缩系统，所述内机换热器的液管与并联连接的所述第一外机换热器与所述第二外机换热器串联连接，压缩系统的高温高压冷媒通过内机换热器向室内环境提供热量，实现制热。

可选地，所述除霜系统还包括第一四通换向阀与第二四通换向阀，所述第一四通换向阀与所述第二四通换向阀并联连接；

所述第一四通换向阀的D1端与内机换热器连接，所述第一四通换向阀的E端与所述第一节流装置连接，所述第一四通换向阀的C1端与所述第一外机换热器连接；

所述第二四通换向阀的D2端与内机换热器连接，所述第二四通换向阀的E2端与所述第二节流装置连接，所述第二四通换向阀的C2端与所述第二外机换热器连接。

通过两个四通换向阀的作用，对空调系统中的冷媒流向进行控制，可实现外机换热器换热与除霜交替工作。

可选地，所述压缩系统包括第三四通换向阀，所述第三四通换向阀的C3端与所述第一四通换向阀的S1端连接；所述第三四通换向阀的C3端与所述第二四通换向阀的S2端连接，确保空调制热模式与制冷模式的切换。

可选地，所述压缩系统还包括压缩机，所述压缩机的气管与液管分别与所述第三四通换向阀的D3端与S3端连接，实现压缩机的正常工作以及冷媒在制冷与制热模式的流向切换。

可选地，所述除霜系统还包括气液分离器，所述气液分离器连接所述压缩机与所述第三四通换向阀的S3端，保护压缩机正常工作。

可选地，所述除霜系统还包括截止阀，所述截止阀的一端连接在所述压缩机与所述第三四通换向阀的D3端之间，所述截止阀的另一端连接在所述气液分离器与所述第三四通换向阀的S3端之间，。

可选地，所述第一节流装置与所述第二节流装置为电子膨胀阀、毛细管或热力膨胀阀。

可选地，所述除霜系统还至少包括两个风扇，两个所述风扇适于分别对所述第一外机换热器与所述第二外机换热器进行散热。

本实用新型还提供一种空调器，包括上述任一项所述的外机不停机除霜系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的除霜系统示意图；

图2为本实用新型实施例所述的除霜系统对第一外机换热器除霜时的冷媒流向示意图；

图3为本实用新型实施例所述的除霜系统对第二外机换热器除霜时的冷媒流向示意图；

图4为本实用新型实施例所述的空调器制热模式冷媒流向示意图；

图5为本实用新型实施例所述的空调器制冷模式冷媒流向示意图。

附图标记说明：

1-第一外机换热器，2-第二外机换热器，3-第一四通换向阀，4-第二四通换向阀，5-第三四通换向阀，6-内机换热器，7-第一节流装置，8-第二节流装置，9-压缩机，10-气液分离器，11-截止阀。

具体实施方式

现有空调器在出现外机换热器结霜或者容易发生结霜时，常采用的就是热力除霜，而最常见的是逆向循环除霜法。逆向循环除霜法指的是：在空调制热模式运行需要对外机换热器除霜时，四通换向阀换向，使得压缩机压缩的高温高压冷媒先流入外机换热器除霜，再进入节流装置与内机换热器等部件。此过程所带来最主要的问题是内机换热器不再提供热量，使得室内供热不足，而无法满足用户的温度舒适度，并且对于多联机尤为明显。

本实用新型针对室外机除霜问题，提供一种外机不停机除霜系统与空调器，使得空调器除霜过程不停机，确保室内持续供热。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并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一个或者更多个该特征。

本实施例提供了一种外机不停机除霜系统，相对于现有空调器(尤其是多联机)，结合图1所示，至少包括两个并联连接的第一外机换热器1于第二外机换热器2。其中第一外机换热器1与第二外机换热器2的型号可以相同，也可以不相同。空调器在制冷与制热模式运行时，第一外机换热器1与第二外机换热器2均进行换热，可以在两个外机换热器之间则一进行换热，也可将两个外机换热器同时进行换热，提高外机换热器的换热效率。

而在第一外机换热器1与第二外机换热器2中任意一个外机换热器结霜时，结霜的外机换热器进行除霜，未结霜的外机换热器进行换热。较好地，对结霜的外机换热器可采用热力除霜与非热力除霜等多种除霜方式的任意一种或多种组合。

通过设置串联连接的两个外机换热器，使得串联设置的两个外机换热器能够交替工作，在其中一个外机换热器需要除霜时，另一个外机换热器能够进行换热，确保制热不停机，室内持续供热；并且两个外机换热器可同时进行换热，提高换热效率。

并且并联式连接的两条支路互不影响，进入除霜的判定条件可以单独控制；而当其中一台外机换热器出现故障时，另一台外机换热器同样可以独立完成制冷和除霜的操作，维持室内温度在用户需求的范围内。

在上述实施方式的基础上，为了使得制冷与制热功能正常运行，本实施例中的外机不停机除霜系统还包括节流装置。在制热模式运行时，节流装置对内机换热器排出的冷媒进行节流；在制冷模式运行时，节流装置对进入内机换热器的冷媒进行节流。

而在第一外机换热器1与第二外机换热器2中的任意一个外机换热器结霜时，节流装置对进行除霜的外机换热器排出的冷媒进行节流，节流后的冷媒适于进入到未结霜的外机换热器中。

具体地，结合图2所示，节流装置包括第一节流装置7与第二节流装置8，第一节流装置7与第一外机换热器1串联连接，第二节流装置8与第二外机换热器2串联连接。

当空调器在制热模式正常运行时，压缩机排出的冷媒进入内机换热器进行换热后，分流进入第一节流装置7与第二节流装置8分别进行节流，经第一节流装置7分流后的冷媒进入第一外机换热器1进行换热，经第二节流装置8分流后的冷媒进入第二外机换热器2进行换热，换热后汇集并返回压缩机。

当空调器在制冷模式正常运行时，压缩机排出的冷媒分流进入第一外机换热器1与第二外机换热器2分别进行换热，流经第一外机换热器1的冷媒经换热后进入第一节流装置7进行节流，流经第二外机换热器2的冷媒经换热后进入第二节流装置8进行节流，节流后的冷媒汇集进入室内换热器进行吸热，之后返回压缩机，实现冷媒循环。

当空调器对第一外机换热器1进行除霜时，压缩机排出的冷媒进入内机换热器进行换热，再分流处理，一部分先流入第一外机换热器1进行除霜，除霜后的冷媒进入第一节流装置7进行节流，再返回到压缩机；另一部分先流入第二节流装置8进行节流，再进入第二外机换热器2进行换热，之后返回压缩机。

当空调器对第二外机换热器2进行除霜时，压缩机排出的冷媒进入内机换热器进行换热，再分流处理，一部分先流入第二外机换热器2进行除霜，除霜后的冷媒进入第二节流装置8进行节流，再返回到压缩机；另一部分先流入第一节流装置7进行节流，再进入第一外机换热器1进行换热，之后返回压缩机。

通过对第一外机换热器1与第二外机换热器2分别串联节流装置，控制冷媒的流向，可实现冷媒是先换热再节流，还是先节流再换热。具体地，本实施例提供一种结构简单的具体实施方式，结合图1所示，所述除霜系统包括第一四通换向阀3、第二四通换向阀4、第三四通换向阀5、内机换热器6、压缩机9、气液分离器10与截止阀11，第一四通换向阀3与第二四通换向阀4并联连接。

第一四通换向阀3的D1端与内机换热器6连接，第一四通换向阀3的E1端与第一节流装置7连接，第一四通换向阀3的C1端与第一外机换热器1连接，第一四通换向阀3的S1端与第三四通换向阀5的C3端连接；

第二四通换向阀4的D2端与内机换热器6连接，第二四通换向阀4的E2端与第二节流装置8连接，第二四通换向阀4的C2端与第二外机换热器2连接，第二四通换向阀4的S2端与第三四通换向阀5的C3端连接；

第三四通换向阀5的D3端与压缩机9的气管连接，第三四通换向阀5的S3端与压缩机9的液管连接，且第三四通换向阀5的S3端与压缩机9的液管之间设置气液分离器10；

截止阀11的一端连接在压缩机9与第三四通换向阀5的D3端之间，截止阀11的另一端连接在气液分离器10与第三四通换向阀5的S3端之间。

需要说明的是，压缩系统用于提供高温高压冷媒，包括压缩机9与第三四通换向阀5，第三四通换向阀5的C3端分流并分别连接第一四通换向阀3的S1端与第二四通换向阀4的S2端，第三四通换向阀5的D3端连接压缩机9的气管，第三四通换向阀5的E3端连接内机换热器6，第三四通换向阀5的S3端连接压缩机9的液管。具体地，在只需要制热而不需要制冷的空调器，不需要第三四通换向阀5，第三四通换向阀5的换向实现压缩机制冷模式与制热模式的切换。

更为具体地，本实施例所述的第一节流装置7与第二节流装置8为电子膨胀阀、毛细管或热力膨胀阀。

基于上述实施方式提供的外机不停机除霜系统，本实施例还提供一种外机不停机除霜控制方法，包括：

结合图2所示，在第一外机换热器1进行除霜时，第一四通换向阀3连通D1端与C1端，第二四通换向阀4连通D2端与E2端，第三四通换向阀5连通D3端与E3端，截止阀11处于连通状态。压缩机9压缩的高温高压冷媒进入第三四通换向阀5的D3端，从第三四通换向阀5的E3端流出，进入内机换热器6进行换热，换热后的冷媒进行分流，分两个支路，一路进入第一四通换向阀3的D1端，并从第一四通换向阀3的C1端流出，进入第一外机换热器1进行除霜，再进入第一节流装置7进行节流，之后进入第一四通换向阀3的E1端，再从第一四通换向阀3的S1端流出并进入第三四通换向阀5的C3端；另一路进入第二四通换向阀4的D2端，并从第二四通换向阀4的E2端流出，进入第二节流装置8进行节流，再进入第二外机换热器2进行热交换，之后进入第二四通换向阀4的C2端，再从第二四通换向阀4的S2端流出并进入第三四通换向阀5的C3端；进入到第三四通换向阀5的C3端后的冷媒，再从第三四通换向阀5的S3端流出并进入气液分离器10等装置进行气液分离，之后返回压缩机实现冷媒循环。在对第一外机换热器1进行除霜的过程中，第一外机换热器1只进行节流作业，不进行吸热；而在气液分离器10中混合换热时，若热量不足而液体较多时，可通过截止阀11旁通少量的压缩机排气，并进入到气液分离器10中。

对第二外机换热器2进行除霜的过程与第一外机换热器1除霜过程相类似。结合图3所示，第一四通换向阀3连通D1端与E1端，第二四通换向阀4连通D2端与C2端，第三四通换向阀5连通D3端与E3端，截止阀11处于连通状态。压缩机9压缩的高温高压冷媒进入第三四通换向阀5的D3端，从第三四通换向阀5的E3端流出，进入内机换热器6进行换热，换热后的冷媒进行分流，分两个支路，一路进入第一四通换向阀3的D1端，并从第一四通换向阀3的E1端流出，进入第一节流装置7进行节流，再进入第一外机换热器1进行热交换，之后进入第二四通换向阀4的C2端，再从第二四通换向阀4的S2端流出并进入第三四通换向阀5的C3端；另一路进入第二四通换向阀4的D2端，并从第二四通换向阀4的C2端流出，进入第二外机换热器2进行除霜，再进入第二节流装置8进行节流，之后进入第二四通换向阀4的E2端，再从第二四通换向阀4的S2端流出并进入第三四通换向阀5的C3端；进入到第三四通换向阀5的C3端后的冷媒，再从第三四通换向阀5的S3端流出并进入气液分离器10等装置进行气液分离，之后返回压缩机实现冷媒循环。同样的，在对第二外机换热器2进行除霜的过程中，第二外机换热器2只进行节流作业，不进行吸热；而在气液分离器10中混合换热时，若热量不足而液体较多时，可通过截止阀11旁通少量的压缩机排气，并进入到气液分离器10中。

本实施例所述的除霜系统，两台外机换热器在供热的情况下同时进行换热。当除霜条件触发后，先让一台外机换热器进行除霜，另一台外机换热器继续蒸发吸热。而当除霜完成后，可立刻通过改变第一四通换向阀3与第二四通换向阀4的流向来转换另一台外机换热器进行除霜，或者在等待一定时长后对另一台外机换热器进行除霜的方法，保证两个外机换热器的除霜可以交替进行，外机换热器的换热过程不间断，内机换热器供热不间断。在整个除霜过程中，保证不停机除霜的同时，很好的解决了单个外机换热器长时间使用而造成的使用寿命降低的问题，同时提高了换热器的使用寿命。

在上述外机不停机除霜控制系统的基础上，本实施例还提供一种空调器，包括上述任一实施方式所述的外机不停机除霜系统。

具体地，所述空调器包括挂壁机、柜机、多联机与风管机等多种种类的空调，并能够满足持续供热，且除霜时供热不间断。

在空调器制热模式运行时，结合图4所示，压缩机9压缩出的冷媒先进入第三四通换向阀5的D3端，并从第三四通换向阀5的E3端流出，进入内机换热器6进行换热，换热后的冷媒进行分流，分两个支路，一路进入第一四通换向阀3的D1端，并从第一四通换向阀3的E1端流出，进入第一节流装置7进行节流，再进入第一外机换热器1进行热交换，之后进入第一四通换向阀3的C1端，再从第一四通换向阀3的S1端流出并进入第三四通换向阀5的C3端；另一路进入第二四通换向阀4的D2端，并从第二四通换向阀4的E2端流出，进入第二节流装置8进行节流，再进入第二外机换热器2进行热交换，之后进入第二四通换向阀4的C2端，再从第二四通换向阀4的S2端流出并进入第三四通换向阀5的C3端；进入到第三四通换向阀5的C3端后的冷媒，再从第三四通换向阀5的S3端流出并进入气液分离器10等装置进行气液分离，再返回压缩机实现冷媒循环。

在空调器制热模式运行时，结合图5所示，压缩机9压缩出的冷媒先进入第三四通换向阀5的D3端，并从第三四通换向阀5的C3端流出并进行分流，分两个支路，一路进入第一四通换向阀3的S1端，并从第一四通换向阀3的C1端流出，进入第一外机换热器1进行热交换，再进入第一节流装置7进行节流，之后进入内机换热器6；另一路进入第二四通换向阀4的S2端，并从第二四通换向阀4的C2端流出，进入第二外机换热器2进行热交换，再进入第二节流装置8进行节流，之后进入内机换热器6；进入到内机换热器6的冷媒进行吸热，再进入到第三四通换向阀5的E3端，并从第三四通换向阀5的S3端流出并进入气液分离器10等装置进行气液分离，再返回压缩机实现冷媒循环。

较好地，所述空调器还包括风扇，所述风扇的数量与换热器的数量(外机换热器与内机换热器的数量和)相同，具体地，在外机换热器进行除霜时，风扇可加快换热器与外部环境的换热，并且可在除霜时提高风扇的转速，加快除霜过程，缩短除霜时间。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种外机不停机除霜系统，其特征在于，包括第一外机换热器(1)、第二外机换热器(2)、第一节流装置(7)与第二节流装置(8)；

所述第一外机换热器(1)与所述第二外机换热器(2)并联连接；

所述第一节流装置(7)与所述第一外机换热器(1)串联连接，所述第二节流装置(8)与所述第二外机换热器(2)串联连接。

2.如权利要求1所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，还包括内机换热器(6)与压缩系统，所述内机换热器(6)的气管连接所述压缩系统，所述内机换热器(6)的液管与并联连接的所述第一外机换热器(1)与所述第二外机换热器(2)串联连接。

3.如权利要求2所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，还包括第一四通换向阀(3)与第二四通换向阀(4)，所述第一四通换向阀(3)与所述第二四通换向阀(4)并联连接；

所述第一四通换向阀(3)的D1端与所述内机换热器(6)连接，所述第一四通换向阀(3)的E1端与所述第一节流装置(7)连接，所述第一四通换向阀(3)的C1端与所述第一外机换热器(1)连接；

所述第二四通换向阀(4)的D2端与内机换热器(6)连接，所述第二四通换向阀(4)的E2端与所述第二节流装置(8)连接，所述第二四通换向阀(4)的C2端与所述第二外机换热器(2)连接。

4.如权利要求3所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，所述压缩系统包括第三四通换向阀(5)，所述第三四通换向阀(5)的C3端与所述第一四通换向阀(3)的S1端连接；所述第三四通换向阀(5)的C3端与所述第二四通换向阀(4)的S2端连接。

5.如权利要求4所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，所述压缩系统还包括压缩机(9)，所述压缩机(9)的气管与液管分别与所述第三四通换向阀(5)的D3端与S3端连接。

6.如权利要求5所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，还包括气液分离器(10)，所述气液分离器(10)连接所述压缩机(9)与所述第三四通换向阀(5)的S3端。

7.如权利要求6所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，还包括截止阀(11)，所述截止阀(11)的一端连接在所述压缩机(9)与所述第三四通换向阀(5)的D3端之间，所述截止阀(11)的另一端连接在所述气液分离器(10)与所述第三四通换向阀(5)的S3端之间。

8.如权利要求1-7任一项所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，所述第一节流装置(7)与所述第二节流装置(8)为电子膨胀阀、毛细管或热力膨胀阀。

9.如权利要求1所述的外机不停机除霜系统，其特征在于，还至少包括两个风扇，两个所述风扇适于分别对所述第一外机换热器(1)与所述第二外机换热器(2)进行散热。

10.一种空调器，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的外机不停机除霜系统。

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