CN212431054U - 空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调器，包括压缩机、室外换热器和室内换热器、四通阀、节流组件和阀门组件，所述室内换热器包括第一部分和第二部分，空气依次经所述第一部分和所述第二部分进入室内空间，所述节流组件包括第一节流部件和第二节流部件，所述四通阀具有A、B、C、D四个侧，所述阀门组件包括七个阀门。本实用新型通过两个节流部件、一个四通阀、七个阀门和相关管路的配合实现了空调器的空气调节功能，通过切换四通阀的四个侧的接通方式以及阀门组件中各个阀门的开关状态，使压缩机、室外换热器和室内换热器之间形成不同的循环回路，并且，在形成的任一种循环回路中，冷媒均是先流经第二部分后流经第一部分。

Description

空调器

技术领域

本实用新型涉及空气处理技术领域，尤其涉及一种空调器。

背景技术

空调器通常具有制冷模式和制热模式，通过冷媒在压缩机-冷凝器-节流部件(如可以是电子膨胀阀或者毛细管等)-蒸发器-压缩机形成的回路中的循环，可以向室内提供温度适合的空气。随着人们对室内空间的空气品质要求的进一步提升，出现了对空气的湿度进行调节的需求。如对于中国南方地区的用户而言，大多数时候需要对室内空气进行除湿。以及在天气较为潮湿的情形下，普通的用户也有除湿需求。

对于室内空间的空气进行除湿，有这样的实现方式：实用新型专利(CN99112401.4)公开了一种空调器除湿控制系统，其包括：压缩机，室内、外换热器和节流机构，所述的室外换热器连接的主节流机构处于完全开通状态；所述的室内换热器分为两段(2和6)，在该两段换热器之间串接副节流机构。本系统确保室内机中总是有一段换热器处在制冷模式运转，实现除湿，同时又有一段室内换热器放热，确保不降温除湿。

可以看出，在空调器处于制冷模式时，室内换热器2是升温段，室内换热器6是除湿段；在空调器处于制热模式下时，室内换热器6是升温段，室内换热器2是除湿段。而室内空气在空调器内的流动路径始终都是先经过室内换热器6再经过室内换热器2。

因此，该方案存在这样的问题：在制冷除湿模式下，室内空气先经过除湿段除湿，在空调器处于制冷模式时，室内空气除湿之后的空气被加热，这是一个合理的空气除湿方式。但是在空调器处于制热模式时，室内空气在除湿之前首先被加热，这样的处理方式并不能实现除湿，理由如下：进入空调器内的室内空气在被加热的过程中，水分含量基本不变，因此这部分空气被加热的温度越高，与当前的露点温度的差距便会越大。也就是说，在水分含量保持不变的情况下，温度越高，越不容易凝露。这样一来，被加热段加热之后的空气在经过除湿段的时候，只是将空气的温度降低到原来的温度，并不会达到露点温度，因此除湿段的除湿功能失效。

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

技术问题

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有新模式配置的空调器。

解决方案

本实用新型提供了一种空调器，包括压缩机、室外换热器和室内换热器、四通阀、节流组件和阀门组件，所述室内换热器包括第一部分和第二部分，所述节流组件包括第一节流部件和第二节流部件，所述四通阀具有A、B、C、D四个侧，所述阀门组件包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门，其中，压缩机的排气口与四通阀的C侧相连，四通阀的A侧与压缩机的吸气口相连，四通阀的B侧与第一部分的第一侧相连，第一部分的第二侧和第二部分的第一侧串接且串接管路上设置有第一节流部件，串接管路在毛细管的两端并接入一段管路，该段管路上设置有第四阀门，第二部分的第二侧与室外换热器的第一侧相连且二者之间设置有第二节流部件，室外换热器的第二侧与四通阀的D侧相连；其中，在四通阀的B侧和第一部分的第一侧之间的管路上设置有第五阀门，第二部分的第二侧和第二节流部件之间设置有第二阀门，第二节流部件与室外换热器的第一侧之间设置有第七阀门；其中，第三阀门的一端接入第五阀门与室外换热器的第一侧之间的管路上，第三阀门的另一端接入第二阀门与第二节流部件之间的管路上；其中，第一阀门的一端接入第七阀门和第二节流部件之间的管路上，第一阀门的另一端接入四通阀的D侧与室外换热器的第二侧之间的管路上；其中，第六阀门的一端接入四通阀的B侧与第五阀门之间的管路上，第六阀门的另一端接入第二部分的第二侧与第二阀门之间的管路上。

可以看出，在本实用新型中，通过两个节流部件、一个四通阀、七个阀门和相关管路的配合实现了空调器的空气调节功能，具体而言，通过切换四通阀的四个侧的接通方式以及阀门组件中各个阀门的开关状态，使压缩机、室外换热器和室内换热器之间形成不同的循环回路，并且在形成的任一种循环回路中，冷媒均是先流经第二部分后流经第一部分。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，通过使(第一、第三、第六)阀门关闭、(第二、第四、第五、第七)阀门打开，使四通阀的A-B侧导通、C-D侧导通，从而形成对应于制冷模式的第一循环回路。

通过这样的切换，实现了空调器的正常制冷功能。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，通过使(第一、第二、第五)阀门关闭、(第三、第四、第六、第七)阀门打开，使四通阀的A-D侧导通、B-C侧导通，从而形成对应于制热模式的第二循环回路。

通过这样的切换，实现了空调器的正常制热功能。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，通过使(第一、第二、第四、第五)阀门关闭、(第三、第六、第七)阀门打开，使四通阀的A-D侧导通、B-C侧导通，从而形成对应于制热除湿模式的第三循环回路。

通过这样的切换，实现了空调器的制热除湿功能。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，通过使(第三、第四、第六、第七)阀门关闭、(第一、第二、第五)阀门打开，使四通阀的A-B侧导通、C-D侧导通，从而形成对应于不降温除湿模式的第四循环回路。

通过这样的切换，实现了空调器的不降温除湿功能。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，所述第二节流部件为电子膨胀阀。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，所述第一节流部件为毛细管或者电子膨胀阀。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，所述阀门组件中的至少一部分阀门为电磁阀。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，所述空调器包括气液分离器，所述气液分离器设置于四通阀的A侧与压缩机的吸气口之间。

对于上述空调器，在一种可能的实施方式中，所述室内换热器配置有室内风扇；并且/或者所述室外换热器配置有室外风扇。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型。附图中：

图1示出本实用新型一种实施例的空调器的结构示意图；

图2示出本实用新型一种实施例的空调器在处于制冷模式时的状态示意图；

图3示出本实用新型一种实施例的空调器在处于制热模式时的状态示意图；

图4示出本实用新型一种实施例的空调器在处于制热除湿模式时的状态示意图；以及

图5示出本实用新型一种实施例的空调器在处于不降温除湿模式时的状态示意图。

附图标记列表：

10、压缩机；20、室外换热器；30、室内换热器；301、第一部分；302、第二部分；40、四通阀；50、气液分离器；51、室外风扇；52、室内风扇；601、毛细管；602、电子膨胀阀；1、第一电磁阀；2、第二电磁阀；3、第三电磁阀；4、第四电磁阀；5、第五电磁阀；6、第六电磁阀；7、第七电磁阀。

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。如虽然本实施例是以阀门组件的各个阀门均为电磁阀、第一节流部件为毛细管为例来进行阐述的，显然，阀门中的部分或者全部还可以是其他类型，第一节流部件还可以是电子膨胀阀等。

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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

空调器通常包括空调室外机和空调室内机，空调室外机内主要设置有压缩机、室外风机和室外换热器(通常称作冷凝器)，空调室内机主要设置有室内换热器(通常称作蒸发器)，压缩机-冷凝器-蒸发器-压缩机形成冷媒的循环回路。当冷媒沿压缩机→室外换热器→室内换热器→压缩机循环流动时，空调器处于制冷循环。当冷媒沿压缩机→室内换热器→室外换热器→压缩机循环流动时，空调器处于制热循环。在此基础上，本实用新型在空调器中引入了除湿功能。从而在无需引入除湿功能时，能够满足正常的制冷制热需求。在需要引入除湿功能时，能够在满足温度需求的前提下满足除湿需求，特别地，在下文中的不降温除湿模式中，在满足除湿需求的过程中不会出现用户不期望的温度降低的现象。具体地，对空调器的基础结构进行了如背景技术中提到的文献中的改进。具体而言，将室内换热器进行了重新规划，将其分割为第一部分(作为除湿段)和第二部分(作为加热段)。

可以理解的是，此处的分割并非严格意义上的分割，如：不需要严格意义上通过一个隔板将室内换热器的外壳体分割为两个腔体，第一部分和第二部分分别设置在两个腔体内。此处的分割主要是针对管路连通上的分割，即第一部分和第二部分的第一侧和第二侧对应的连通目标不同。换言之，在本实用新型中，将室内换热器分割为第一部分和第二部分应当理解为，在第一部分和第二部分的第一侧和第二侧对应的连通目标明确的基础上，可以选择性地在视觉层面将两个区域分割开来。

参照图1，图1示出本实用新型一种实施例的空调器的结构示意图。如图1所示，空调器主要包括压缩机10、室外换热器20和室内换热器30、四通阀40、气液分离器50、节流部件和阀门组件，室外换热器20的左侧配置有室外风扇51(吹风)，室内换热器30的右侧配置有室内风扇52，室内换热器30包括左右分割的第一部分301和第二部分302，其中第一部分用作除湿，第二部分用作加热，这样一来，在室内风机的作用下，空气会依次经过第一部分和第二部分之后进入室内空间，从而保持先除湿后加热的处理顺序。四通阀40具有(A、B、C、D)侧，节流部件的个数包括两个，分别为毛细管601和电子膨胀阀602，阀门组件中包括7个阀门，在本实施中，阀门均为电磁阀，即阀门组件包括电磁阀(1、2、3、4、5、6、7)。空调器的具体结构如下：

压缩机10的排气口与四通阀的C侧相连，四通阀的A侧经气液分离器50与压缩机10的吸气口相连，四通阀的B侧与第一部分301的第一侧相连，第一部分301的第二侧和第二部分302的第一侧串接且串接管路上设置有毛细管601，串接管路在毛细管的两端接入另一段管路，该管路上设置有第四电磁阀4，第二部分302的第二侧与室外换热器20的第一侧相连且二者之间设置有电子膨胀阀602，室外换热器20的第二侧与四通阀的D侧相连。

在四通阀的B侧和第一部分的第一侧之间的管路上设置有第五电磁阀5，第二部分的第二侧和电子膨胀阀之间设置有第二电磁阀2，电子膨胀阀与室外换热器的第一侧之间设置有第七电磁阀7。

第三电磁阀3的一端接入第五电磁阀5与室外换热器的第一侧之间的管路上，第三电磁阀3的另一端接入第二电磁阀2与电子膨胀阀之间的管路上。

第一电磁阀1的一端接入第七电磁阀7和电子膨胀阀之间的管路上，第一电磁阀1的另一端接入四通阀的D侧与室外换热器的第二侧之间的管路上。

第六电磁阀6的一端接入四通阀的B侧与第五电磁阀5之间的管路上，第六电磁阀6的另一端接入第二部分的第二侧与第二电磁阀2之间的管路上。

基于上述结构，可以通过空调器的控制器切换四通阀的连接状态、电子膨胀阀的开度以及阀门组件中各个阀门的开关状态，来实现空调器的制冷/制热/制热除湿/不降温除湿模式。具体地：

参照图2，图2示出本实用新型一种实施例的空调器在处于制冷模式时的状态示意图。参照图2，在空调器处于对应于制冷模式的降温除湿或者制冷除湿工况时，控制器使阀门组件中的各个阀门分别处于如下的开关状态：电磁阀(1、3、6)关闭，电磁阀(2、4、5、7)打开。使四通阀的(A、B、C、D)侧的连通状态切换为：A-B侧导通，C-D侧导通。冷媒的流动路径为如下的第一循环回路：压缩机→室外换热器→电子膨胀阀→第二部分→毛细管以及第四电磁阀4→第一部分→气液分离器→压缩机。此模式下，电子膨胀阀的开度根据制冷需求对应的具体温度及压缩机的运行频率等参数进行调整即可。

需要说明的是，由于毛细管通常是一个孔径很小的铜管，在制冷模式下，在第四电磁阀4被打开之后，相当于旁通打开，冷媒会通过第四电磁阀4顺畅地通过，因此不会再去流经毛细管，此时的毛细管相当于被短路，没有冷媒通过，也就起不到节流的作用。因此，正常情形下(起节流作用的情形)，毛细管的上游侧是高压侧，下游侧是低压侧。但是在第四电磁阀4被打开之后，相当于两个蒸发器用一个粗管连接起来了，两边的压力几乎是相等的。因此上述冷媒的流动路径中的“毛细管以及第四电磁阀4”实质上应当是“第四电磁阀4”。

参照图3，图3示出本实用新型一种实施例的空调器在处于制热模式时的状态示意图。参照图3，在空调器处于对应于制热模式的不包含除湿需求的制热工况时，控制器使阀门组件中的各个阀门分别处于如下的开关状态：电磁阀(1、2、5)关闭，电磁阀(3、4、6、7)打开。使四通阀的(A、B、C、D)侧的连通状态切换为：B-C侧导通，A-D导通。冷媒的流动路径为如下的第二循环回路：压缩机→第二部分→毛细管以及第四电磁阀4→第一部分→电子膨胀阀→室外换热器→气液分离器→压缩机。与前述的制冷模式相同，使电子膨胀阀的开度根据制热需求对应的具体温度以及压缩机的运行频率等参数进行调整即可。同前文中的制冷模式，上述冷媒的流动路径中的“毛细管以及第四电磁阀4”实质上应当是“第四电磁阀4”。

参照图4，图4示出本实用新型一种实施例的空调器在处于制热除湿模式时的状态示意图。参照图4，在空调器处于对应于制热除湿模式的包含除湿需求的制热工况时，控制器使阀门组件中的各个阀门分别处于如下的开关状态：电磁阀(1、2、4、5)关闭，电磁阀(3、6、7)打开。使四通阀的(A、B、C、D)侧的连通状态切换为：B-C侧导通，A-D侧导通。冷媒的流动路径为如下的第三循环回路：压缩机→第二部分→毛细管→第一部分→电子膨胀阀→室外换热器→气液分离器→压缩机。同时，为了保证除湿效果，此时使电子膨胀阀的开度设定到某一高值，如可以使电子膨胀阀持续处于最大开度。

参照图5，图5示出本实用新型一种实施例的空调器在处于不降温除湿模式时的状态示意图。参照图5，在空调器处于对应于不降温除湿模式的仅除湿不降温工况时，控制器使阀门组件中的各个阀门分别处于如下的开关状态：电磁阀(3、4、6、7)关闭，电磁阀(1、2、5)打开。使四通阀的(A、B、C、D)侧的连通状态切换为：A-B侧导通，C-D侧导通。冷媒的流动路径为如下的第四循环回路：压缩机→电子膨胀阀→第二部分→毛细管→第一部分→室外换热器→气液分离器→压缩机。同时，为了保证除湿效果，此时使电子膨胀阀的开度设定到某一高值，如与前述的制热除湿模式类似，可以使电子膨胀阀持续处于最大开度。

可以看出，在空调器处于不降温除湿模式时候，相当于此时的室外换热器被短路，由于冷媒不再流经室外换热器，因此没有热量被流散到室外环境，而室内换热器的两个部分中，第二部分变成冷凝器，第一部分变成蒸发器，此时，整个空调器相当于一个除湿机，从而使得空调器既可以实现除湿，又可以在实现除湿的过程中不影响室内空间的温度。

通常，在春、夏、秋季节，根据温度和湿度的变化，用户可能会选择的模式主要包括制冷模式和不降温除湿模式，这就会存在两种模式之间的切换，在本实用新型中，为了保证模式切换后的空调器的性能，发明人提出了这样的改进：

当需要空调器由制冷模式切换为不降温除湿模式时，控制器首先将电子膨胀阀的开度设定到某一高值，如使电子膨胀阀持续处于最大开度，以便降低冷凝器的冷凝压力。延迟第一设定时间之后，再将第七电磁阀7关闭、第一电磁阀1打开，同时将第四电磁阀4关闭，模式切换即完成。

当需要空调器由不降温除湿模式切换为制冷模式时，控制器首先将电子膨胀阀的开度设定到预设的第一基础开度，以使电子膨胀阀两侧迅速建立压差，延迟第二设定时间之后，后将第七电磁阀7打开，第一电磁阀1关闭，第四电磁阀4打开，模式切换即完成。切换至制冷模式后，根据制冷需求对应的具体温度和压缩机运行频率等参数调节电子膨胀阀的开度即可。

通常，在春、冬、秋阶段，根据温度和湿度的变化，用户可能会选择的模式主要包括制热模式和制热除湿模式，这就会存在两种模式之间的切换，同样，在本实用新型中，为了保证模式切换后的空调器的性能，发明人提出了这样的改进：

当需要空调器由制热模式切换为制热除湿模式时，控制器首先将电子膨胀阀的开度设定到某一高值，如使电子膨胀阀持续处于最大开度，以降低蒸发器的压力。延迟第三设定时间之后，再将第四电磁阀4关闭，模式切换即完成。

当需要空调器由制热除湿模式切换为制热模式时，控制器首先将电子膨胀阀的开度设定到预设的第二基础开度，以使电子膨胀阀的两侧迅速建立压差，延迟第四设定时间之后，后将第四电磁阀4打开，模式切换即完成。切换至制热模式后，根据制热需求对应的具体温度和压缩机运行频率等参数调节电子膨胀阀的开度即可。

为了保证模式切换时压差的迅速建立，第一基础开度和第二基础开度通常为20-30％之间的某个值，如25％。第二设定时间和第四设定时间通常为不大于20s的某个值，如优选为将电子膨胀阀的开度设定到第一基础开度和第二基础开度之后直接进行阀门切换，即取零值。

为了保证模式切换的及时促成，第一设定时间和第三设定时间通常为5-15s之间的某个值，如10s。

需要说明的是，尽管以如上具体方式所构成的具体结构的空调器作为示例介绍，但本领域技术人员能够理解，本实用新型应不限于此。事实上，用户完全可根据以及实际应用场景等情形灵活地调整空调器的具体结构等。

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)

1.一种空调器，其特征在于，包括压缩机、室外换热器和室内换热器、四通阀、节流组件和阀门组件，所述室内换热器包括第一部分和第二部分，空气依次经所述第一部分和所述第二部分进入室内空间，所述节流组件包括第一节流部件和第二节流部件，所述四通阀具有A、B、C、D四个侧，所述阀门组件包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门和第七阀门，

其中，压缩机的排气口与四通阀的C侧相连，四通阀的A侧与压缩机的吸气口相连，四通阀的B侧与第一部分的第一侧相连，第一部分的第二侧和第二部分的第一侧串接且串接管路上设置有第一节流部件，串接管路在毛细管的两端并接入一段管路，该段管路上设置有第四阀门，第二部分的第二侧与室外换热器的第一侧相连且二者之间设置有第二节流部件，室外换热器的第二侧与四通阀的D侧相连；

其中，在四通阀的B侧和第一部分的第一侧之间的管路上设置有第五阀门，第二部分的第二侧和第二节流部件之间设置有第二阀门，第二节流部件与室外换热器的第一侧之间设置有第七阀门；

其中，第三阀门的一端接入第五阀门与室外换热器的第一侧之间的管路上，第三阀门的另一端接入第二阀门与第二节流部件之间的管路上；

其中，第一阀门的一端接入第七阀门和第二节流部件之间的管路上，第一阀门的另一端接入四通阀的D侧与室外换热器的第二侧之间的管路上；

其中，第六阀门的一端接入四通阀的B侧与第五阀门之间的管路上，第六阀门的另一端接入第二部分的第二侧与第二阀门之间的管路上。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，通过使第一阀门、第三阀门和第六阀门关闭，使第二阀门、第四阀门、第五阀门和第七阀门打开，以及使四通阀的A-B侧导通、C-D侧导通，从而形成对应于制冷模式的第一循环回路。

3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，通过使第一阀门、第二阀门和第五阀门关闭，使第三阀门、第四阀门、第六阀门和第七阀门打开，以及使四通阀的A-D侧导通、B-C侧导通，从而形成对应于制热模式的第二循环回路。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，通过使第一阀门、第二阀门、第四阀门和第五阀门关闭，使第三阀门、第六阀门和第七阀门打开，以及使四通阀的A-D侧导通、B-C侧导通，从而形成对应于制热除湿模式的第三循环回路。

5.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，通过使第三阀门、第四阀门、第六阀门和第七阀门关闭，使第一阀门、第二阀门和第五阀门打开，以及使四通阀的A-B侧导通、C-D侧导通，从而形成对应于不降温除湿模式的第四循环回路。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调器，其特征在于，所述第二节流部件为电子膨胀阀。

7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述第一节流部件为毛细管或者电子膨胀阀。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的空调器，其特征在于，所述阀门组件中的至少一部分阀门为电磁阀。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的空调器，其特征在于，所述空调器包括气液分离器，所述气液分离器设置于四通阀的A侧与压缩机的吸气口之间。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的空调器，其特征在于，所述室内换热器配置有室内风扇；并且/或者

所述室外换热器配置有室外风扇。

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