CN211739591U - 一种不间断制热的空调系统及空调设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种不间断制热的空调系统及空调设备。其中，该空调系统包括：四通阀和蓄热模块；所述四通阀，用于在所述空调系统需进入正常制热模式时得电，其第一端与第二端导通，第四端与第三端导通；在所述空调系统需进入化霜制热模式时失电，其第一端与第四端导通，第二端与第三端导通；所述蓄热模块，用于在所述空调系统需进入正常制热模式时，沿所述蓄热模块的第二端至所述室外机换热器的第二端方向导通，以储存热量；在所述空调系统需进入化霜制热模式时，沿所述室内机换热器的第二端至所述蓄热模块的第二端方向导通，以实现化霜制热模式下的制热循环。通过本实用新型，能够实现在室外机换热器化霜时，不间断制热，提高空调系统的舒适性。

Description

一种不间断制热的空调系统及空调设备

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种不间断制热的空调系统及空调设备。

背景技术

热泵空调制热运行时，室外机换热器作为蒸发器，流经的冷媒蒸发吸热，温度较低，当温度低于0℃，且室外环境具备一定湿度时，室外机换热器会逐渐结霜，结霜严重后将影响室外换热器的换热效果。常规的空调系统中，当检测到室外换热器结霜严重时，机组通过四通阀换向，将室外机换热器切换为高压侧进行化霜。但此时室内机换热器处于制冷状态，蒸发吸热，室内温度将会下降，影响舒适性。目前市场上针对以上化霜时制热舒适性差的问题，主要采取室内机换热器增加电辅热装置的方案，但是该方案因电辅热装置功率大，不节能，且没有缓解空调系统低温制热频繁化霜、制热量低的现象。

针对现有技术中空调系统在化霜时制冷，影响舒适性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种不间断制热的空调系统及空调设备，以解决现有技术中空调系统在化霜时制冷，影响舒适性的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种不间断制热的空调系统，其中，该系统包括：

压缩机、室内机换热器和室外机换热器，所述压缩机的排气端与所述室内机换热器的第一端连通，其特征在于，所述系统还包括：四通阀和蓄热模块；

所述四通阀，其第一端与所述压缩机排气端连通，第二端与所述蓄热模块的第一端连通，第三端与所述压缩机的吸气端连通，第四端与所述室外机换热器的第一端连通，用于在所述空调系统需进入正常制热模式时得电，其第一端与第二端导通，第四端与第三端导通；在所述空调系统需进入化霜制热模式时失电，其第一端与第四端导通，第二端与第三端导通；

所述蓄热模块，其第二端分别与所述室内机换热器的第二端和所述室外机换热器的第二端连通；用于在所述空调系统需进入正常制热模式时，沿所述蓄热模块的第二端至所述室外机换热器的第二端方向导通，以储存热量；在所述空调系统需进入化霜制热模式时，沿所述室内机换热器的第二端至所述蓄热模块的第二端方向导通，以实现化霜制热模式下的制热循环。

进一步地，所述蓄热模块还用于在所述空调系统需进入化霜制热模式时，沿所述室外机换热器的第二端至所述蓄热模块的第二端方向导通，使蓄热模块对室外机换热器化霜后排出的液态冷媒进行加热，以实现化霜制热模式下的化霜循环。

进一步地，所述系统还包括：

气液分离器，设置在所述四通阀的第三端与所述压缩机的吸气端之间，用于分离气态冷媒和液态冷媒。

进一步地，所述系统还包括：

加热装置，设置在所述气液分离器与所述压缩机的吸气端之间，用于加热所述气液分离器分离出的液态冷媒，使所述液态冷媒转化成气态后回到压缩机。

进一步地，所述系统还包括：

第一阀门，设置在所述蓄热模块第二端与所述室内机换热器的第二端之间，用于在所述空调系统需进入正常制热模式时或化霜制热模式时开启，在所述空调运行制冷模式时关闭。

进一步地，所述系统还包括：

第二阀门，设置在所述四通阀的第二端与所述蓄热模块之间，用于在所述空调系统需进入正常制热模式或化霜制热模式时开启，在所述空调运行制冷模式时关闭。

本实用新型还提供一种空调设备，包括上述不间断制热的空调系统。

应用本实用新型的技术方案，在空调化霜时，通过蓄热模块对室内机换热器排出的液态冷媒加热，使其转化为气态，回到压缩机，以实现除霜制热模式下的制热循环，能够实现在室外机换热器化霜时，不间断制热，提高空调系统的舒适性。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的空调系统的结构图；

图2为根据本实用新型另一实施例的空调系统的结构图；

图3为根据本实用新型又一实施例的空调系统的结构图；

图4为根据本实用新型实施例的空调系统的制冷模式的冷媒流向图；

图5为根据本实用新型实施例的空调系统的制热模式的冷媒流向图；

图6为根据本实用新型实施例的空调系统的化霜模式的冷媒流向图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二等来描述阀门，但这些阀门不应限于这些术语。这些术语仅用来将阀门区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一阀门也可以被称为第二阀门，类似地，第二阀门也可以被称为第一阀门。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。

实施例1

本实施例提供一种不间断制热的空调系统，图1为根据本实用新型实施例的空调系统的结构图，如图1所示，该空调系统包括：压缩机11、室内机换热器12和室外机换热器13，压缩机11的排气端与室内机换热器12的第一端连通，该空调系统还包括：四通阀14和蓄热模块15；

四通阀14的第一端a与压缩机11排气端连通，第二端b与蓄热模块15的第一端连通，第三端c与压缩机11的吸气端连通，第四端d与室外机换热器13的第一端连通，在空调系统需进入正常制热模式时，四通阀14得电，进而使四通阀14的第一端a与第二端b导通，第四端d与第三端c导通，从而使压缩机11排出的气体先经过蓄热模块15，再经过室外机换热器13后，依次经过四通阀14的第四端d和第三端c后，回到压缩机11的吸气端；在所述空调系统需进入化霜制热模式时，四通阀14失电，其第一端a与第四端d导通，第二端b与第三端c导通，进而使室内机换热器12排出的液态冷媒经过蓄热模块15，蒸发为气态，进入四通阀14的第二端b，再经过四通阀14的第三端c后回到压缩机11吸气端，完成制热循环；

蓄热模块15的第二端分别与室内机换热器12的第二端和室外机换热器13的第一端连通；在空调系统需进入正常制热模式时，由于四通阀14内部的导通关系为，第一端与第二端导通，因此，压缩机11排出的高温高压冷媒，依次经过四通阀14的第一端a、第二端b进入蓄热模块15的第一端，在蓄热模块15中放热，以使蓄热模块15储存热量，放热后的冷媒沿所述蓄热模块15的第二端流向室外机换热器13的第二端方向，经室外机换热器13的第一端流入四通阀14的第四端d，由于四通阀14的第四端d与第三端c导通，因此，放热后的冷媒从四通阀14的第三端c流出，回到压缩机11；在空调系统需进入化霜制热模式时，沿室内机换热器12的第二端至所述蓄热模块15的第二端方向导通，蓄热模块15对室内机换热器12排出的液态冷媒进行加热，使其蒸发，以实现化霜制热模式下的制热循环。

蓄热模块15不仅可以用于实现化霜制热模式下的制热循环，还可以用于对室外机换热器13化霜后排出的液态冷媒进行加热，使其蒸发后回到压缩机11，实现化霜循环，具体地，蓄热模块15在所述空调系统需进入化霜制热模式时，沿所述室外机换热器13的第二端至所述蓄热模块15的第二端方向导通，使蓄热模块15对室外机换热器13化霜后排出的液态冷媒进行加热，以实现化霜制热模式下的化霜循环。

需要说明的是，为了突出本实用新型的重点，本实施例进详细描述了不同制热模式下蓄热模块15中的冷媒的流向，本领域技术人员应当理解，在常规空调制热过程中，压缩机11排出的高温高压的气态冷媒，首先进入室内机换热器12，在室内机换热器12中液化放热，然后排出至室外机换热器13，经过室外机换热器13后回到压缩机11，完成一次制热循环，另外，空调系统中不仅仅用于制热，有时还用于制冷，在空调制冷时，需要用到其他四通阀进行换向，用于制冷模式和制热模式的四通阀的设置方式属于本领域的公知技术此处不再赘述。

本实施例的空调系统，在化霜时，通过蓄热模块对室内机换热器排出的液态冷媒加热，使其转化为气态，回到压缩机，以实现制热循环，能够实现在室外机换热器化霜时，不间断制热，提高空调系统的舒适性。

实施例2

本实施例提供另一种不间断制热的空调系统，图2为根据本实用新型另一实施例的空调系统的结构图，为了避免制热系统中经过放热变成液态的冷媒进入压缩机11，如图2所示，在上述实施例的基础上，该空调系统还包括：气液分离器16，设置在四通阀14的第三端c与压缩机11的吸气端之间，用于分离四通阀14的第三端c排出的气态和液态冷媒，并将液态冷媒收集起来，仅允许气态冷媒回到压缩机11。

在气液分离器16将液态冷媒收集起来后，制热循环系统中流动的冷媒量减少了，如果长时间运行，那么空调系统中参与制热的冷媒会越来越少，为了使气液分离器16收集的液态冷媒回到制热循环系统中，在上述实施例的基础上，该空调系统还包括：加热装置17设置在所述气液分离器与所述压缩机11的吸气端之间，包括罐体171和加热部件172，所述罐体171用于盛装液态冷媒，所述加热部件172用于加热所述罐体172中的液态冷媒，使所述液态冷媒转化成气态后回到压缩机11。

空调系统中不仅仅被用于制热，还被用于制冷，在空调制冷时，上述蓄热模块15是不需要开启的，为了适应空调不同的运行模式，如图2所示，在上述实施例的基础上，该空调系统还包括：第一阀门18，设置在蓄热模块15的第二端与室内机换热器12的第二端之间，在所述空调系统需进入正常制热模式时或化霜制热模式时，第一阀门18开启，以使室内机换热器12排出的冷媒进入蓄热模块15吸热后蒸发，回到压缩机11，完成化霜制热模式下的制热循环，在空调运行制冷模式时，第一阀门18关闭，将蓄热模块15与制冷循环系统隔离。

通过第一阀门18关闭，只能阻断室内机换热器12与蓄热模块15之间的管路，而蓄热模块15与四通阀14的第二端之间仍可以导通，进而使压缩机11排出的高温高压冷媒进入蓄热模块15，并且无法排出，不仅导致冷媒的浪费，甚至还可能影响蓄热模块15下次的使用，为了解决上述问题，如图2所示，在上述实施例的基础上，该空调系统还包括：第二阀门19，设置在所述四通阀14的第二端b与所述蓄热模块15之间，在所述空调系统需进入正常制热模式，第二阀门19开启，使压缩机11排出的高温高压冷媒进入，进行储热，在所述空调系统需进入化霜制热模式时，第二阀门19继续保持开启，使吸热蒸发后的气态冷媒经过蓄热模块15进入四通阀14的第二端b，再由四通阀14的第三端c排出，经气液分离器和加热装置17后回到压缩机11，完成制热循环，在所述空调运行制冷模式时，关闭第二阀门19，将蓄热模块15制冷循环系统彻底隔离。

实施例3

本实施例提供另一种不间断制热的空调系统，图3为根据本实用新型又一实施例的空调系统的结构图，如图3所示，在常规热泵系统的基础上，在压缩机31的排气端的油气分离器32排气口分别设置了第一四通阀33和第二四通阀34，其中，第一四通阀33包括第一接口a1，第二接口b1，第三接口c1，第四接口d1，第二四通阀34分别包括第一接口a2，第二接口b2，第三接口c2，第四接口d2，油气分离器32的排气口分别与第一四通阀33的第一接口a1和第二四通阀34的第一接口a2连通，在制热膨胀阀EXV3所在的管路与第一四通阀33的第二接口b1之间，设置有蓄热模块35。

图4为根据本实用新型实施例的空调系统的制冷模式的冷媒流向图，如图4所示，在制冷模式下第一四通阀33和第二四通阀34都失电，压缩机排出的高温高压冷媒，流经油气分离器32后，依次经过第一四通阀33的第一接口a1、第二接口b1进入室外换热器36(即上述实施例中的室外机换热器13)进行冷凝放热成液态冷媒，先经过制冷膨胀阀EXV1节流降压成气液混合态，再经过室内换热器37(即上述实施例中的室内机换热器12)吸热蒸发，变成气态冷媒返回到气液分离器38中，最后被压缩机31吸气端吸入重新压缩，如此完成一个制冷循环，系统正常制冷时，蓄热模块35两端的第一蓄热电磁阀313和第二蓄热电磁阀314都为关闭状态，不使用；加热罐39、进液阀310、排气阀312均关闭，不使用。

当系统将启动制冷模式，且检测到上一次运行为制热运行时，蓄热模块35内还有冷媒，此时，蓄热模块35开启冷媒回收模式启动，第二蓄热电磁阀314关闭，蓄热膨胀阀EXV2和第一蓄热电磁阀313开启，经过冷媒回收时间设定值A后，全部关闭，在此模式下，系统其余控制和正常制冷控制一致。

图5为根据本实用新型实施例的空调系统的制热模式的冷媒流向图，如图5所示，在制热模式下，第一四通阀33和第二四通阀34均得电，第一蓄热电磁阀313第二蓄热电磁阀314和蓄热膨胀阀EXV2开启，压缩机31排出的冷媒流经油气分离器32后的高温高压冷媒大部分依次通过第二四通阀34的第一接a2、第二接口b2流向室内换热器37制热，冷凝放热后，成为液态，返回到室外换热器36中；另一小部分依次通过第一四通阀33的第一接口a1、第二接口b1流入蓄热模块35蓄热，在蓄热模块35中，气态冷媒放热冷凝成液态，然后与室内换热器37的液态冷媒汇集，再经制热膨胀阀EXV3节流降压成为气液混合态冷媒，在室外换热器36中吸热蒸发，成为气态冷媒，再依次经过第一四通阀33的第四接口d1、第三接口c1，通过气液分离器38和加热罐39回到压缩机，如此完成一个制热循环。

当室外换热器36结霜较厚，换热效果下降，使液态冷媒蒸发不完全，积存在气液分离器38中，当检测到压缩机吸气温度与气液分离器38进管温度的差值小于预设值B时，则进液阀310开启，且加热罐39底部的电加热部件311工作，对液态冷媒进行加热蒸发成气态，然后通过排气阀重新返回到系统的循环中，提高制热量。

图6为根据本实用新型实施例的空调系统的化霜模式的冷媒流向图，如图6所示，在化霜模式下，第一四通阀33失电，第二四通阀34得电，第一蓄热电磁阀313，第二蓄热电磁阀314和蓄热膨胀阀EXV2开启，一部分高温高压冷媒依次通过第二四通阀34的第一接a2、第二接口b2，流向室内换热器37进行制热，另一部分依次通过第一四通阀33的第一接口a1、第四接口d1流入室外换热器36进行化霜，冷凝后形成液态冷媒，汇总后流入蓄热模块35所在的支路，经过蓄热膨胀阀EXV2节流吸热蒸发后，通过第一四通阀33的第二接口b1、第三接口c1，返回到气液分离器38中。

在气液分离器38底部设置有加热罐39，且气液分离器38底部与加热罐39间设置有带有进液阀310的连接管路，用于收集在气液分离器38积存的液态冷媒，电加热部件311工作可使液态冷媒蒸发成气态，避免系统低温制热时，气液分离器38积液导致的制热量衰减和化霜时，液态冷媒未蒸发完全。从加热罐出来后的冷媒，进入压缩机吸气端，完成一个制热和化霜循环。

为了控制气液分离器38开启的时机，可以根据压缩机31吸气端温度与气液分离器38进口端温度的差值控制气液分离器38开启，若检测到压缩机31吸气端温度与气液分离器38进口端温度的差值小于预设值B时，说明液态冷媒在蓄热模块35中，未蒸发完全，在气液分离器38中积存，则进液阀310开启，且加热罐中的电加热部件311工作，对液态冷媒进行加热蒸发成气态，然后通过排气阀重新返回到系统的循环中，确保化霜模式下气液分离器38中无液态冷媒积存，提高化霜效果，及避免压缩机回液运行造成损坏。

本实施例采用双四通阀结构，可以实现在系统化霜时，压缩机排气可同时提供给室内换热器和室外机换热器，进行制热和化霜；在室外换热器和制热膨胀阀管路之间，设置有蓄热模块，蓄热模块的两端设置有第一蓄热电磁阀，第二蓄热电磁阀和蓄热膨胀阀，第二蓄热电磁阀一端连接至第一四通阀第二接口，在正常制热时，蓄热模块蓄热，在系统化霜时，室内换热器制热和室外换热器化霜冷凝后的液态冷媒，流经该支路，先经过蓄热电子膨胀阀节流降压，然后在蓄热模块中吸热蒸发，返回到气液分离器中；在气液分离器与压缩机之间设置有加热罐，通过加热罐收集系统低温制热时气液分离器积存和系统化霜时流经蓄热模块未蒸发完全的液态冷媒，然后加热使冷媒蒸发，解决低温制热气液分离器容易积液制热量衰减问题；以及在化霜时，确保液态冷媒可以完全蒸发，气液分离器中无液态冷媒积存，提高化霜效果，避免压缩机回液运行造成损坏，实现连续制热功能；本实施例通过蓄热模块前后的电磁阀，可实现系统在制冷时，自动将蓄热模块冷媒排出和隔离功能，使蓄热模块对系统制冷几乎没有影响。

实施例4

本实施例提供一种空调设备，包括上述不间断制热的空调系统。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种空调系统，包括：压缩机、室内机换热器和室外机换热器，所述压缩机的排气端与所述室内机换热器的第一端连通，其特征在于，所述系统还包括：四通阀和蓄热模块；

所述四通阀，其第一端与所述压缩机排气端连通，第二端与所述蓄热模块的第一端连通，第三端与所述压缩机的吸气端连通，第四端与所述室外机换热器的第一端连通，用于在所述空调系统需进入正常制热模式时得电，其第一端与第二端导通，第四端与第三端导通；在所述空调系统需进入化霜制热模式时失电，其第一端与第四端导通，第二端与第三端导通；

所述蓄热模块，其第二端分别与所述室内机换热器的第二端和所述室外机换热器的第二端连通；用于在所述空调系统需进入正常制热模式时，沿所述蓄热模块的第二端至所述室外机换热器的第二端方向导通，以储存热量；在所述空调系统需进入化霜制热模式时，沿所述室内机换热器的第二端至所述蓄热模块的第二端方向导通，以实现化霜制热模式下的制热循环。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄热模块还用于在所述空调系统需进入化霜制热模式时，沿所述室外机换热器的第二端至所述蓄热模块的第二端方向导通，使蓄热模块对室外机换热器化霜后排出的液态冷媒进行加热，以实现化霜制热模式下的化霜循环。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

气液分离器，设置在所述四通阀的第三端与所述压缩机的吸气端之间，用于分离气态冷媒和液态冷媒。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

加热装置，设置在所述气液分离器与所述压缩机的吸气端之间，用于加热所述气液分离器分离出的液态冷媒，使所述液态冷媒转化成气态后回到压缩机。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一阀门，设置在所述蓄热模块的第二端与所述室内机换热器的第二端之间，用于在所述空调系统需进入正常制热模式时或化霜制热模式时开启，在所述空调运行制冷模式时关闭。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二阀门，设置在所述四通阀的第二端与所述蓄热模块之间，用于在所述空调系统需进入正常制热模式或化霜制热模式时开启，在所述空调运行制冷模式时关闭。

7.一种空调设备，包括权利要求1至6中所述的空调系统。

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