CN211476193U - 一种空调器的热泵系统、空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调器的热泵系统、空调器，热泵系统包括压缩机、室内换热器、并联的第一室外换热器与第二室外换热器、第一四通阀、第二四通阀；其中，所述第一四通阀的第一阀口与所述室内换热器连接，所述第一四通阀的第二阀口与所述压缩机的吸气口连接，所述第一四通阀的第三阀口与所述第二四通阀的第四阀口连接，所述第一四通阀的第四阀口与所述压缩机的排气口连接，第二四通阀的第一阀口与第一室外换热器连接，所述第二四通阀的第二阀口与所述室内换热器连接，所述第二四通阀的第三阀口与所述第二室外换热器连接。本实用新型使得除霜期间空调制热不间断，室内温度保持稳定，提升了用户体验。

Description

一种空调器的热泵系统、空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调器的热泵系统、空调器。

背景技术

空调器在冬季进行制热运行的过程中，室外侧换热器作为蒸发器，由于环境温度较低，室外侧换热器的表面温度也随之下降，当室外侧换热器的表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，当室外空气流经室外侧换热器时，被冷却空气中的水分就会析出，于是在室外侧换热器上形成霜层。由于霜层的存在，一则换热器表面的换热系数降低，二则铜管间隙减小风阻增大，均导致换热器传热效果降低，空调器不得不启动化霜模式。目前市场上的空调器通常采用四通阀将空调模式切换为制冷模式进行除霜，室外侧换热器作为冷凝器，室内侧停止制热，并从室内侧吸取热量，除霜周期一般为7-10min，使得室内温度产生较大波动，室内的舒适性大大降低。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是空调器除霜时停止制热并从室内吸取热量导致室内温度波动较大、舒适性降低。

为解决上述问题，本实用新型提供一种空调器的热泵系统、空调器，制热模式下，两个室外换热器交替除霜，使得始终有一个室外换热器作为蒸发器，保证室内换热器作为冷凝器始终正常制热，避免了传统空调因除霜无法为室内供热，导致室内温度波动较大、用户使用舒适性低的问题。

本实用新型所采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种空调器的热泵系统，包括压缩机、室内换热器、并联的第一室外换热器与第二室外换热器、第一四通阀、第二四通阀；其中，

第一四通阀的第一阀口与室内换热器连接，第一四通阀的第二阀口与压缩机的吸气口连接，第一四通阀的第三阀口与第二四通阀的第四阀口连接，第一四通阀的第四阀口与压缩机的排气口连接，第二四通阀的第一阀口与第一室外换热器连接，第二四通阀的第二阀口与室内换热器连接，第二四通阀的第三阀口与第二室外换热器连接。

在制热除霜模式下，两个室外换热器的其中一个作为蒸发器，当该室外换热器结霜后需要除霜时，通过第二四通阀6将该室外换热器切换为冷凝器，另一个室外换热器切换为蒸发器，借此使两个室外换热器交替工作，实现室内不间断制热的目的，避免了因除霜导致的室内温差波动大的问题，提升了空调制热的舒适性。

在本实用新型某些实施例中，室内换热器、第一室外换热器与第二室外换热器分别串联一个节流装置，每个节流装置分别并联一个单向阀，满足节流装置的流量要求。

在本实用新型某些实施例中，节流装置为电子膨胀阀。

在本实用新型某些实施例中，

第二四通阀的第二阀口与室内换热器连接的管路上设置有第一阀门，并且，第一四通阀的第一阀口与室内换热器连接的管路不经过第一阀门；

第二四通阀的第一阀口与第一室外换热器连接的第一管路与第二四通阀的第三阀口与第二室外换热器连接的第二管路之间设置有连通第一管路与第二管路的分支管路，在分支管路上设置有第二阀门。

在本实用新型某些实施例中，热泵系统的外风机包括正转模式和反转模式，正转模式和反转模式能够进行切换，始终保证外机气流从除霜侧冷凝器进入，这样可以防止从蒸发器侧进入的气流经过蒸发器侧换热后温度过低，再经过除霜侧时影响除霜速率；同时优先经过除霜侧冷凝器的气流，气流温度会略有提升，有助于减缓蒸发器侧的结霜速率。

在本实用新型某些实施例中，外风机位于第一室外换热器与第二室外换热器之间。

在本实用新型某些实施例中，热泵系统包括制热除霜模式、制热模式、制冷模式，满足不同环境下用户对空调的使用需求。

在本实用新型某些实施例中，

当热泵系统处于制热除霜模式时，当检测到第二室外换热器结霜后，第二四通阀的第一阀口和第四阀口接通，第二四通阀的第二阀口和第三阀口接通；

当检测到第一室外换热器结霜后，第二四通阀的第一阀口和第二阀口接通，第二四通阀的第三阀口和第四阀口接通。

在本实用新型某些实施例中，

当热泵系统处于制热模式时，第一四通阀的第一阀口和第四阀口接通、第一四通阀的第二阀口和第三阀口接通，第二阀门开启或者关闭。

在本实用新型某些实施例中，

当热泵系统处于制冷模式时，第一四通阀的第一阀口和第二阀口接通，第一四通阀的第三阀口和第四阀口接通，两个室外换热器采用并联方式都为冷凝器，并同时工作，室内换热器作为蒸发器，保证室内制冷效果良好。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种空调器，其包括如上所述的热泵系统。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述热泵系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述热泵系统在制热模式下的示意图。

图3为本实用新型实施例所述热泵系统在制热且第二换热器除霜模式下的示意图。

图4为本实用新型实施例所述热泵系统在制热且第一换热器除霜模式下的示意图。

图5为本实用新型实施例所述热泵系统在制冷模式下的示意图。

附图标记说明：

1-压缩机；

2-室内换热器；

3-第一室外换热器；

4-第二室外换热器；

5-第一四通阀；5-1-第一阀口；5-2-第二阀口；5-3-第三阀口；5-4-第四阀口；

6-第二四通阀；6-1-第一阀口；6-2-第二阀口；6-3-第三阀口；6-4-第四阀口；

7-第一节流装置；

8-第二节流装置；

9-第三节流装置；

10-第一阀门；

13-第一单向阀；

11-第二单向阀；

12-第三单向阀；

14-第二阀门；

15-外风机。

具体实施方式

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。

本实用新型某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本实用新型的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本实用新型满足适用的法律要求。

在本实用新型实施例中，提供了一种空调器的热泵系统，如图1所示，其包括压缩机1、一个室内换热器2、并联的第一室外换热器3与第二室外换热器4、第一四通阀5、第二四通阀6。

其中，第一四通阀5的第一阀口5-1与室内换热器2连接，第一四通阀 5的第二阀口5-2与压缩机1的吸气口连接，第一四通阀5的第三阀口5-3 与第二四通阀6的第四阀口6-4连接，第一四通阀5的第四阀口5-4与压缩机1的排气口连接，第二四通阀6的第一阀口6-1与第一室外换热器3连接，第二四通阀6的第二阀口6-2与室内换热器2连接，第二四通阀6的第三阀口6-3与第二室外换热器4连接。

第一四通阀5用于制冷制热模式的切换，第二四通阀6用于第一室外换热器3和第二室外换热器4的工作状态的切换。在制热除霜模式下，两个室外换热器的其中一个作为蒸发器，当该室外换热器结霜后需要除霜时，通过第二四通阀6将该室外换热器切换为冷凝器，另一个室外换热器切换为蒸发器，藉此使两个室外换热器交替工作，实现室内不间断制热的目的，避免了因除霜导致的室内温差波动大的问题，提升了空调制热的舒适性。

如图1所示，室内换热器2、第一室外换热器3与第二室外换热器4分别串联一个节流装置，分别为第一节流装置7、第二节流装置8和第三节流装置9。组装空调管路时，第二节流装置8与第一室外换热器3串联，第三节流装置9与第二室外换热器4串联，之后，串联的第二节流装置8与第一室外换热器3与串联的第三节流装置9与第二室外换热器4并联。

为了使节流装置的流量达到要求，在每个节流装置上并联单向阀，对应于第一节流装置7、第二节流装置8和第三节流装置9的单向阀分别为第一单向阀13、第二单向阀11、第三单向阀12。在本实用新型的实施例中，节流装置优选为电子膨胀阀，但不限于此。

另外，第二四通阀6的第二阀口6-2与室内换热器2连接的管路上设置有第一阀门10，需要说明的是，第一四通阀5的第一阀口5-1与室内换热器2连接的管路不经过第一阀门10。第二四通阀6的第一阀口6-1与第一室外换热器3连接的管路与第二四通阀6的第三阀口6-3与第二室外换热器 4连接的管路之间设置有连通这两个管路的分支管路，在此分支管路上设置有第二阀门14。通过第一阀门10、第二阀门14与以上其他部件的配合使用，在制热除霜模式下，实现室内不间断制热。

在制热除霜模式下，外风机15可以正反转切换，切换第一室外换热器 3和第二室外换热器4的工作状态的同时切换外风机15的旋转方向，始终保证外机气流从除霜侧冷凝器进入。这样可以防止从蒸发器侧进入的气流经过蒸发器侧换热后温度过低，再经过除霜侧时影响除霜速率；同时优先经过除霜侧冷凝器的气流，气流温度会略有提升，有助于减缓蒸发器侧的结霜速率。作为一种具体实施方式，两个室外换热器位于同一个室外机壳体中，其中一个位于传统室外机中换热器的安放位置，这样可以减少对现有室外机的改动，降低成本，另一个位于外风机15的前侧，即外机气流的进风口侧。进一步地，外风机15位于两个室外换热器之间。需要说明的是，两个室外换热器不限于位于同一壳体中，也可以分别安放在各自的一个壳体中。

本实用新型实施例中的热泵系统不仅包括制热除霜模式，还包括制热模式、制冷模式。以下对各个工作模式的具体工作过程进行详细说明。

如图2所示，当空调器处于制热除霜模式时，开启时，第一四通阀5 的第一阀口5-1和第四阀口5-4接通、第二阀口5-2和第三阀口5-3接通，第二四通换向阀6默认第一阀口6-1和第二阀口6-2接通，第三阀口6-3和第四阀口6-4接通，第二节流装置8开度为零，第三单向阀12将第三节流装置9短路，第二阀门14关闭，第一阀门10开启，此时第一室外换热器3 不工作，第二室外换热器4作为蒸发器工作，外风机15旋转，使气流从第一室外换热器3侧进入。此处的短路是指第三单向阀12与第三节流装置9 一起流通制冷剂。对于第二四通换向阀6，在某些实施例中是按照上述默认的连通方式进行连通的，当然也可以程序设定第一阀口6-1和第四阀口6-4 连通，第二阀口6-2和第三阀口6-3连通，此时，第一室外换热器3做为蒸发器工作，第二室外换热器4不工作，外风机15旋转，使气流从第二室外换热器4侧进入。可以通过程序设定选择第二四通阀6的各个阀口的连通方式，以此控制制热模式下第一室外换热器3或第二室外换热器4工作。

如图2所示，压缩机1排气，经过第一四通阀5的第一阀口5-1和第四阀口5-4，然后进入室内换热器2进行冷凝放热，然后经过第一节流装置7，再经过第三节流装置9和第三单向阀12后，进入第二室外换热器4进行蒸发吸热，最后经过第二四通换向阀6的第三阀口6-3和第四阀口6-4、第一四通阀5的第二阀口5-2和第三阀口5-3回到压缩机1吸气口，完成一次制热循环。

如图3所示，当检测到第二室外换热器4结霜后，第二四通阀6切换为第一阀口6-1和第四阀口6-4接通，第二阀口6-2和第三阀口6-3接通，同时第三节流装置9和第一节流装置7进行工作，第二节流装置8被第二单向阀11短路，此时第一室外换热器3切换为蒸发器，第二室外换热器4 切换为冷凝器进行除霜，同时外风机15切换旋转方向，使气流从第二室外换热器4侧进入，当第二室外换热器4除霜完毕，第三节流装置9开度调为零，第二室外换热器4进入待命工作状态。

压缩机1排气，经过第一四通阀5的第四阀口5-4和第一阀口5-1后，制冷剂分成两部分，第一部分进入室内换热器2进行冷凝放热，然后经过第一节流装置7；第二部分经过第一阀门10，然后经过第二四通阀6的第二阀口6-2和第三阀口6-3后，进入第二室外换热器4进行冷凝放热，进行化霜，再经过第三节流装置9；经过第一节流装置7的第一部分制冷剂与经过第三节流装置9的第二部分制冷剂汇合，然后经过第二节流装置8和第二单向阀11后，进入第一室外换热器3进行蒸发吸热，最后经过第二四通换向阀6的第一阀口6-1和第四阀口6-4、第一四通阀5的第三阀口5-3和第二阀口5-2回到压缩机1吸气口，完成一次制热除霜循环。

如图4所示，当检测到第一室外换热器3结霜后，第二四通阀6切换为第一阀口6-1和第二阀口6-2接通，第三阀口6-3和第四阀口6-4接通，同时第一节流装置7和第二节流装置8进行工作，第三节流装置9被第三单向阀12短路，此时待命的第二室外换热器4切换为蒸发器，第一室外换热器3切换为冷凝器进行除霜，同时外风机15切换旋转方向，使气流从第一室外换热器3侧进入，当第一室外换热器3除霜完毕，第二节流装置8 开度调为零，第一室外换热器3进入待命工作状态。

压缩机1排气，经过第一四通阀5的第四阀口5-4和第一阀口5-1后，制冷剂分成两部分，第一部分进入室内换热器2进行冷凝放热，然后经过第一节流装置7；第二部分经过第一阀门10，然后经过第二四通阀6的第二阀口6-2和第一阀口6-1后，进入第一室外换热器3进行冷凝放热，进行化霜，再经过第二节流装置8；经过第一节流装置7的第一部分制冷剂与经过第二节流装置8的第二部分制冷剂汇合，然后经过第三节流装置9和第三单向阀12后，进入第二室外换热器4进行蒸发吸热，最后经过第二四通换向阀6的第三阀口6-3和第四阀口6-4、第一四通阀5的第三阀口5-3和第二阀口5-2回到压缩机1吸气口，完成一次制热除霜循环。

通过以上可以看出，在制热除霜模式下，通过第二四通阀6的切换，第二节流装置8和第三节流装置9的调节，外风机15的旋转方向的切换，实现第一室外换热器3与第二室外换热器4的交替除霜，使得除霜期间空调制热不间断，使得室内温度保持稳定，提升了用户体验。

当空调器处于制热模式时，可以按照第一室外换热器3或第二室外换热器4作为蒸发器进行工作，与上述的制热除霜模式下的制热循环相同，或者通过开启第二阀门14，使第一室外换热器3和第二室外换热器4同时作为蒸发器进行工作，保证室内制热效果良好。

如图5所示，当空调器处于制冷模式时，第一四通阀5切换为第一阀口5-1和第二阀口5-2接通，第三阀口5-3和第四阀口5-4接通，第二四通阀6默认第一阀口6-1和第二阀口6-2接通，第三阀口6-3和第四阀口6-4 接通，第二阀门14开启，第一阀门10关闭，第二节流装置8和第三节流装置9进入工作状态，第一单向阀13将第一节流装置7短路。此时第一室外换热器3和第二室外换热器4作为冷凝器，室内换热器2作为蒸发器。在这里，也可以程序设定第二四通阀6的第一阀口6-1和第四阀口6-4连通，第二阀口6-2和第三阀口6-3连通。

压缩机1排气，经过第一四通阀5的第四阀口5-4和第三阀口5-3后，再经过第二四通阀6的第四阀口6-4和第三阀口6-3，制冷剂分成两部分，第一部分进入第二室外换热器4进行冷凝放热，然后经过第三节流装置9；第二部分经过第二阀门14，然后进入第一室外换热器3进行冷凝放热，再经过第二节流装置8；经过第三节流装置9的第一部分制冷剂与经过第二节流装置8的第二部分制冷剂汇合，然后经过第一节流装置7和第一单向阀13后，进入室内换热器2进行蒸发吸热，最后经过第一四通阀5的第一阀口5-1和第二阀口5-2回到压缩机1吸气口，完成一次制冷循环。

在制冷模式下，两个室外换热器采用并联方式都为冷凝器，并同时工作，室内换热器2作为蒸发器，保证室内制冷效果良好。也可以通过调节第二阀门14、第一节流装置8、第二节流装置9，使其中一个室外换热器进行工作。

本实用新型实施例中，热泵系统包括制热模式、制热除霜模式以及制冷模式，实现了多种空调功能，满足不同环境下用户对空调的使用需求。

在本实用新型实施例中，还提供了一种空调器，其包括如上所述的热泵系统，其中，制热除霜模式下，包含两个制热循环系统，一个是室内供热系统，另一个是除霜系统，实现了除霜期间不间断制热，保持室内温度稳定，提升用户体验。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型空调器的热泵系统、空调器有了清楚的认识。

需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。

再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意含及代表该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。

应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本实用新型有任何限制，而只是本实用新型实施例的示例。在可能导致对本实用新型的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本实用新型实施例的内容。

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 (11)

1.一种空调器的热泵系统，其特征在于，包括压缩机(1)、室内换热器(2)、并联的第一室外换热器(3)与第二室外换热器(4)、第一四通阀(5)、第二四通阀(6)；其中，

所述第一四通阀(5)的第一阀口(5-1)与所述室内换热器(2)连接，所述第一四通阀(5)的第二阀口(5-2)与所述压缩机(1)的吸气口连接，所述第一四通阀(5)的第三阀口(5-3)与所述第二四通阀(6)的第四阀口(6-4)连接，所述第一四通阀(5)的第四阀口(5-4)与所述压缩机(1)的排气口连接，第二四通阀(6)的第一阀口(6-1)与第一室外换热器(3)连接，所述第二四通阀(6)的第二阀口(6-2)与所述室内换热器(2)连接，所述第二四通阀(6)的第三阀口(6-3)与所述第二室外换热器(4)连接。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述室内换热器(2)、第一室外换热器(3)与第二室外换热器(4)分别串联一个节流装置，每个节流装置分别并联一个单向阀。

3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，所述节流装置为电子膨胀阀。

4.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，

所述第二四通阀(6)的第二阀口(6-2)与所述室内换热器(2)连接的管路上设置有第一阀门(10)，并且，所述第一四通阀(5)的第一阀口(5-1)与所述室内换热器(2)连接的管路不经过所述第一阀门(10)；

所述第二四通阀(6)的第一阀口(6-1)与所述第一室外换热器(3)连接的第一管路与所述第二四通阀(6)的第三阀口(6-3)与所述第二室外换热器(4)连接的第二管路之间设置有连通第一管路与第二管路的分支管路，在所述分支管路上设置有第二阀门(14)。

5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统的外风机(15)包括正转模式和反转模式，所述正转模式和反转模式能够进行切换。

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，所述外风机(15)位于所述第一室外换热器(3)与第二室外换热器(4)之间。

7.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统包括制热除霜模式、制热模式、制冷模式。

8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，

当所述热泵系统处于制热除霜模式时，当检测到所述第二室外换热器(4)结霜后，所述第二四通阀(6)的第一阀口(6-1)和第四阀口(6-4)接通，所述第二四通阀(6)的第二阀口(6-2)和第三阀口(6-3)接通；

当检测到所述第一室外换热器(3)结霜后，所述第二四通阀(6)的第一阀口(6-1)和第二阀口(6-2)接通，所述第二四通阀(6)的第三阀口(6-3)和第四阀口(6-4)接通。

9.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，

当所述热泵系统处于制热模式时，所述第一四通阀(5)的第一阀口(5-1)和第四阀口(5-4)接通、所述第一四通阀(5)的第二阀口(5-2)和第三阀口(5-3)接通，所述第二阀门(14)开启或者关闭。

10.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，

当所述热泵系统处于制冷模式时，所述第一四通阀(5)的第一阀口(5-1)和第二阀口(5-2)接通，所述第一四通阀(5)的第三阀口(5-3)和第四阀口(5-4)接通。

11.一种空调器，其特征在于，其包括如权利要求1-10任一项所述的热泵系统。

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