CN213514499U - 热泵系统和空调设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种热泵系统和空调设备。其中，热泵系统包括：压缩机；第一室内换热器和第二室内换热器；室外换热器；第一控制阀；以及阀门组件，用于控制冷媒的流向和通断，形成冷媒回路；其中，阀门组件分别与压缩机的排气口和吸气口、室外换热器的第一端和第二室内换热器的第一端连接，第一室内换热器的第一端与室外换热器的第二端连接，第一室内换热器的第二端和第二室内换热器的第二端连接，并通过第一管路与室外换热器的第二端连接，第一控制阀设置在第一室内换热器的第一端与室外换热器的第二端之间的管路中。本公开的热泵系统不需使用电加热系统，能够降低能耗，提升节能性能，提高用户的使用感受度。

Description

热泵系统和空调设备

技术领域

本公开涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种热泵系统和空调设备。

背景技术

随着现代社会经济发展，人们对工业生产环境的空气温湿度要求越来越高，恒温恒湿环境控制设备应用领域也越来越广泛。目前，主流的恒温恒湿机基本都配置有电加热功能。在恒温恒湿机使用时，当室内湿度大于设定湿度，需进入制冷模式除湿，由于除湿和降湿是耦合过程，当室内温度小于设定温度时，为避免室内温度负超调，需启动室内电加热，电加热系统进行室内加热工作；当室内温度小于设定温度，需要升温，但常规热泵空调不可避免在某些工况下室外换热器会结霜，结霜会导致制热性能下降，结霜严重时，空调系统需进行化霜处理，常规热气化霜会将室内侧切换为蒸发状况态，化霜过程会从室内侧吸热，导致制热过程温度波动过大，不满足控温控湿精度要求，此时使用室内电加热调节温度。但是，如果使用电加热系统进行加热，则会使恒温恒湿机的耗电增加，能效降低。

实用新型内容

经发明人研究发现，相关技术中存在耗电增加和能效不高的问题。

有鉴于此，本公开实施例提供一种热泵系统和空调设备，能够降低能耗并提高出风温度可调性。

本公开的一些实施例提供了一种热泵系统，包括：

压缩机；

第一室内换热器和第二室内换热器；

室外换热器；

第一控制阀；以及

阀门组件，用于控制冷媒的流向和通断，形成冷媒回路；

其中，阀门组件分别与压缩机的排气口和吸气口、室外换热器的第一端和第二室内换热器的第一端连接，第一室内换热器的第一端与室外换热器的第二端连接，第一室内换热器的第二端和第二室内换热器的第二端连接，并通过第一管路与室外换热器的第二端连接，第一控制阀设置在第一室内换热器的第一端与室外换热器的第二端之间的管路中。

在一些实施例中，还包括第一膨胀阀和第二膨胀阀，第一膨胀阀设置在第一室内换热器的第二端和第二室内换热器的第二端之间的管路中，第二膨胀阀设置在第二室内换热器的第二端和第一管路之间的管路中。

在一些实施例中，还包括气液分离器，气液分离器设置在第一室内换热器的第一端与室外换热器的第二端之间的管路中，气液分离器设置在室外换热器的第二端与第一管路之间的管路中，气液分离器的气液进口通过第二管路与室外换热器的第二端连接，气液分离器的气出口与第一控制阀连接，气液分离器的液体出口与第一管路连接。

在一些实施例中，室外换热器包括第一室外换热器和第二室外换热器，阀门组件分别与第一室外换热器的第一端和第二室外换热器的第一端连接；第一室外换热器的第二端和第二室外换热器的第二端通过第二管路与气液分离器的气液进口连接。

在一些实施例中，第一室外换热器的第二端连接第二管路的通路中设有第三膨胀阀，第二室外换热器的第二端连接第二管路的通路中设有第四膨胀阀。

在一些实施例中，还包括第一室外风机和第二室外风机，第一室外风机与第一室外换热器位于第一风道内，第二室外风机与第二室外换热器位于处于第二风道内，第一风道与第二风道独立设置。

在一些实施例中，阀门组件包括：第一四通阀和第二四通阀；第一四通阀的第一端口和第二四通阀的第一端口分别与压缩机的排气口连接，第一四通阀的第二端口和第二四通阀的第二端口分别与第二室内换热器的第一端连接；第一四通阀的第三端口和第二室外换热器的第一端连接，第二四通阀的第三端口与第一室外换热器的第一端连接；第一四通阀的第四端口和第二四通阀的第四端口分别与压缩机的吸气口连接。

在一些实施例中，阀门组件还包括：第二控制阀和第三控制阀；第二控制阀设置在第一四通阀的第二端口与第二室内换热器的第一端之间的管路中；第三控制阀设置在第二四通阀的第二端口与第二室内换热器的第一端之间的管路中。

在一些实施例中，还包括两个第一节流元件；其中一个第一节流元件的第一端与压缩机的吸气口连通，第二端与位于第一四通阀的第二端口与第二控制阀之间的管路相连通；另一个第一节流元件的第一端与压缩机的吸气口连通，第二端与位于第二四通阀的第二端口与第三控制阀之间的管路相连通。

在一些实施例中，还包括室内侧风机，室内侧风机、第一室内换热器和第二室内换热器位于同一风道内，室内侧风机产生的室内侧回风依次经过第二室内换热器和第一室内换热器。

在一些实施例中，还包括第二节流元件和单向阀，第二节流元件设置在第一室内换热器的第二端与单向阀进液口的通路中，单向阀的出液口与第二室内换热器的第二端连接。

在一些实施例中，还包括：

第一截止阀，其设于室外换热器的第二端与第一室内换热器第一端和第二室内换热器的通路中；

第二截止阀，其设于阀门组件与第二室内换热器第一端的通路中。

在一些实施例中，热泵系统包括室内机和室外机，室内机包括第一室内换热器和第二室内换热器，室外机包括压缩机、室外换热器和阀门组件。

本公开的一些实施例提供了一种空调设备，包括前述热泵系统。

因此，本公开的热泵系统和空调设备，使用热泵系统实现除湿再热、制热升温等功能，可以实现热回收除湿再热并且使出风温度可调，不需使用电加热系统，能够降低能耗，提升节能性能。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开热泵系统的一些实施例的结构示意图；

图2是根据本公开热泵系统的一些实施例在制冷/除湿模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图3是根据本公开热泵系统的一些实施例在第一除湿再热模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图4是根据本公开热泵系统的一些实施例在第二除湿再热模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图5是根据本公开热泵系统的一些实施例在第三除湿再热模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图6是根据本公开热泵系统的一些实施例在第一制热模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图7是根据本公开热泵系统的一些实施例在第二制热模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图8是根据本公开热泵系统的一些实施例在第一化霜模式下的热泵系统冷媒流路示意图；

图9是根据本公开热泵系统的一些实施例在第二化霜模式下的热泵系统冷媒流路示意图。

附图标记说明

01、阀门组件；02、室外换热器；1、压缩机；2、第一四通阀；3、第二四通阀；4、第二控制阀；5、第三控制阀；6、第一室外换热器；7、第二室外换热器；8、第三膨胀阀；9、第四膨胀阀；10、第一室外风机；11、第二室外风机；12、第一截止阀；13、第二截止阀；14、气液分离器；15、第一控制阀；16、第一节流元件；17、第一室内换热器；18、第二室内换热器；19、室内侧风机；20、第一膨胀阀；21、第二节流元件；22、单向阀；23、第二膨胀阀；100、室外机；200、室内机。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，本公开的一些实施例提供了一种热泵系统，包括：压缩机1、第一室内换热器17、第二室内换热器18、室外换热器02、第一控制阀15以及阀门组件01，其中，阀门组件01用于控制冷媒的流向和通断，形成冷媒回路，阀门组件01分别与压缩机1的排气口和吸气口、室外换热器02的第一端和第二室内换热器18的第一端连接，第一室内换热器17的第一端与室外换热器02的第二端连接，第一室内换热器17的第二端和第二室内换热器18的第二端连接，并通过第一管路与室外换热器02的第二端连接，第一控制阀15设置在第一室内换热器17的第一端与室外换热器02的第二端之间的管路中。

热泵系统在除湿功能下通常送出的风比较凉，需要再热送风，通过控制阀门组件01和第一控制阀15的动作，如图3～图5所示，压缩机1的排气口输出的高温高压的冷媒经过室外换热器02后成为中温中压的冷媒，从而进入第一室内换热器17，第一室内换热器17产生冷凝热，第一室内换热器17输出的冷媒通过第二室内换热器18进入热泵系统的冷媒回路，在保留热泵系统的基本功能的同时实现了除湿再热，当室内湿度大于设定湿度，需进入制冷模式除湿，由于除湿和降湿是耦合过程，当室内温度小于设定温度时，为避免室内温度负超调，利用第一室内换热器17产生的冷凝热进行再热送风。通过利用第一室内换热器17产生的冷凝热对空气进行再热，实现除湿时的空气再热功能，相比于电加热系统更加经济和节能。

在一些实施例中，如图1～图9所示，热泵系统还包括第一膨胀阀20和第二膨胀阀23，第一膨胀阀20设置在第一室内换热器17的第二端和第二室内换热器18的第二端之间的管路中，第二膨胀阀23设置在第二室内换热器18的第二端和第一管路之间的管路中。如图3～图5所示，第一室内换热器17产生冷凝热后输出的冷媒经过第一膨胀阀20节流成为低温低压的冷媒进入第二室内换热器18，经过室外换热器02后成为中温中压的冷媒经过第二膨胀阀23成为低温低压的冷媒进入第二室内换热器18，第二室内换热器18进行降温除湿工作，确保系统的运行可靠稳定性。

在一些实施例中，如图1～图9所示，热泵系统还包括气液分离器14，气液分离器14设置在第一室内换热器17的第一端与室外换热器02的第二端之间的管路中，气液分离器14设置在室外换热器02的第二端与第一管路之间的管路中，气液分离器14的气液进口通过第二管路与室外换热器02的第二端连接，气液分离器的气出口与第一控制阀15连接，气液分离器的液体出口与第一管路连接。气液分离器14能够将室外换热器02后成为中温中压的冷媒分离出气态冷媒引入第一室内换热器17，使得第一室内换热器17能够很好地产生冷凝热，提高换热效率，气液分离器14还能临时储存冷媒，确保热泵系统运行稳定，具有较高的可实施性。

在一些实施例中，结合图1～图9所示，室外换热器02包括第一室外换热器6和第二室外换热器7，阀门组件01分别与第一室外换热器6的第一端和第二室外换热器7的第一端连接；第一室外换热器6的第二端和第二室外换热器7的第二端通过第二管路与气液分离器14的气液进口连接。通过设置两个室内换热器和两个室外换热器02，在除湿再热模式下，两个室外换热器02可分别独立分配通过两个室内换热器的冷媒，实现了室内温度和湿度的独立可调，在降低能耗的情况下提高了室内出风温度可调性，从而获得理想的室内湿度和温度。

为实现两个室外换热器02的散热量可分别独立可调，在一些实施例中，结合图2～图9所示，热泵系统还包括第一室外风机10和第二室外风机11，第一室外风机10与第一室外换热器6位于第一风道内，第二室外风机11与第二室外换热器7位于处于第二风道内，第一风道与第二风道独立设置。

为保证换热稳定性，如图2～图9所示，在一些实施例中，第一室外换热器6的第二端连接第二管路的通路中设有第三膨胀阀8，第二室外换热器7的第二端连接第二管路的通路中设有第四膨胀阀9。

在一些实施例中，结合图2～图9所示，热泵系统还包括室内侧风机19，室内侧风机19、第一室内换热器17和第二室内换热器18位于同一风道内，室内侧风机19产生的室内侧回风依次经过第二室内换热器18和第一室内换热器17。

作为阀门组件01的一种实现方式，在一些实施例中，如图2～图9所示，阀门组件01包括：第一四通阀2和第二四通阀3；第一四通阀2的第一端口D1和第二四通阀3的第一端口D2分别与压缩机1的排气口连接，第一四通阀2的第二端口E1和第二四通阀3的第二端口E2分别与第二室内换热器18的第一端连接；第一四通阀2的第三端口C1和第二室外换热器7的第一端连接，第二四通阀3的第三端口C2与第一室外换热器6的第一端连接；第一四通阀2的第四端口S1和第二四通阀3的第四端口S2分别与压缩机1的吸气口连接。

在一些实施例中，如图2～图9所示，阀门组件01还包括：第二控制阀4和第三控制阀5；第二控制阀4设置在第一四通阀2的第二端口E1与第二室内换热器18的第一端之间的管路中；第三控制阀5设置在第二四通阀3的第二端口E2与第二室内换热器18的第一端之间的管路中。在一些实施例中，这些控制阀包括电磁阀，其得电时导通，失电时断开。

在一些实施例中，如图2～图9所示，热泵系统还包括两个第一节流元件16；其中一个第一节流元件16的第一端与压缩机1的吸气口连通，第二端与位于第一四通阀2的第二端口E1与第二控制阀4之间的管路相连通；另一个第一节流元件16的第一端与压缩机1的吸气口连通，第二端与位于第二四通阀3的第二端口E2与第三控制阀5之间的管路相连通。在一些实施例中，第一节流元件16包括为毛细管等。第一节流元件16连接第一四通阀2的第二端口E1和压缩机1的吸气口，可以在第二除湿再热模式时，当第二控制阀4掉电(关闭)后，排走在第一四通阀2的第二端口E1至第二控制阀4之间的液态冷媒，避免第一四通阀2换向时的液击问题。同理地，第一节流元件16连接第二四通阀3的第二端口E2和压缩机1的吸气口，可以在第三除湿再热模式时，当第三控制阀5掉电(关闭)后，排走在第二四通阀3的第二端口E2至第三控制阀5之间的液态冷媒，避免第二四通阀3换向时的液击问题。

在一些实施例中，如图2～图9所示，热泵系统还包括第二节流元件21和单向阀22，第二节流元件21设置在第一室内换热器17的第二端与单向阀22进液口的通路中，单向阀22的出液口与第二室内换热器18的第二端连接。设置第二节流元件21，可以在制冷/除湿模式时，将第一室内换热器17切换至低压侧，同时排走里面的液态制冷剂，避免第一室内换热器17的存液问题。设置单向阀22，可以防止冷媒反向流入第一室内换热器17。

在一些实施例中，如图2～图9所示，热泵系统还包括第一截止阀12和第二截止阀13，第一截止阀12设于室外换热器02的第二端与第一室内换热器17第一端和第二室内换热器18的通路中；第二截止阀13设于阀门组件01与第二室内换热器18第一端的通路中。

在一些实施例中，如图2～图9所示，热泵系统包括室内机200和室外机100，室内机200包括第一室内换热器17和第二室内换热器18，室外机100包括压缩机1、室外换热器02和阀门组件01。也就是说，在该实施例中，压缩机1设置在室外机中。

本公开热泵系统的控制过程如下：

确定热泵系统的运行模式；

根据预设的控制策略并基于运行模式控制热泵系统中的阀门组件01和第一控制阀15的动作。

运行模式包括：制冷/除湿模式、第一除湿再热模式、第二除湿再热模式、第三除湿再热模式、第一制热模式、第二制热模式、第一化霜模式和第二化霜模式中的至少一种。

当运行模式为除湿再热模式或第一制热模式时，控制第一控制阀15的动作，以使第一室内换热器17用于对空气进行再热；

当运行模式为制冷/除湿模式、化霜模式或第二制热模式时，控制第一控制阀的动作，以使第一室内换热器17停止对空气进行再热。

如图2所示，当运行模式为制冷/除湿模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第三端口C1连通、第二端口E1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第三端口C2连通、第二端口E2与第四端口S2连通；并且，控制第一控制阀15为截止状态、第二控制阀4和第三控制阀5为导通状态。

如图2所示，在制冷/除湿模式下，压缩机1的排气口排出的冷媒不通过第一室内换热器17，第一室内换热器17不进行工作。压缩机1的排气口排出的一路冷媒通过第二四通阀3、第一室外换热器6、第三膨胀阀8、第一截止阀12、气液分离器14、第二膨胀阀23、第二室内换热器18、第二截止阀13、第二控制阀4和第三控制阀5、第一四通阀2和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

压缩机1的排气口排出的另一路冷媒通过第一四通阀2、第二室外换热器7、第四膨胀阀9、第一截止阀12、气液分离器14、第二膨胀阀23、第二室内换热器18、第二截止阀13、第二控制阀4和第三控制阀5、第一四通阀2和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

如图3所示，当运行模式为第一除湿再热模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第三端口C1连通、第二端口E1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第三端口C2连通、第二端口E2与第四端口S2连通；并且，控制第一控制阀15、第二控制阀4和第三控制阀5为导通状态。

如图3所示，在第一除湿再热模式下，压缩机1的排气口排出的一路冷媒通过第二四通阀3、第一室外换热器6、第三膨胀阀8和第一截止阀12进入气液分离器14，气液分离器14分离出的气态冷媒进入第一室内换热器17后，通过第一膨胀阀20，进入第二室内换热器18。气液分离器14分离出的液态冷媒通过第二膨胀阀23，进入第二室内换热器18。第一室内换热器17产生冷凝热，第二室内换热器18进行降温除湿工作，经过第二室内换热器18的冷媒通过第二截止阀13、第二控制阀4和第三控制阀5、第一四通阀2和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

压缩机1的排气口排出的另一路冷媒通过第一四通阀2、第二室外换热器7、第四膨胀阀9和第一截止阀12进入气液分离器14，气液分离器14分离出的气态冷媒进入第一室内换热器17后，通过第一膨胀阀20，进入第二室内换热器18。气液分离器14分离出的液态冷媒通过第二膨胀阀23，进入第二室内换热器18。第一室内换热器17产生冷凝热，第二室内换热器18进行降温除湿工作，经过第二室内换热器18的冷媒通过第二截止阀13、第二控制阀4和第三控制阀5、第一四通阀2和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

如图4所示，当运行模式为第二除湿再热模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第二端口E1连通、第三端口C1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第三端口C2连通、第二端口E2与第四端口S2连通；控制第一控制阀15、第三控制阀5为导通状态，并且控制第二控制阀4为截止状态。

如图4所示，在第二除湿再热模式下，压缩机1的排气口排出的冷媒通过第二四通阀3、第一室外换热器6和第三膨胀阀8后，一路冷媒通过第四膨胀阀9、第二室外换热器7和第一四通阀2，返回至压缩机1的吸气口；另一路冷媒通过第一截止阀12进入气液分离器14，气液分离器14分离出的气态冷媒进入第一室内换热器17后，通过第一膨胀阀20，进入第二室内换热器18。气液分离器14分离出的液态冷媒通过第二膨胀阀23，进入第二室内换热器18。第一室内换热器17产生冷凝热，第二室内换热器18进行降温除湿工作，经过第二室内换热器18的冷媒通过第二截止阀13、第二控制阀4和第三控制阀5、第一四通阀2和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

如图5所示，当运行模式为第三除湿再热模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第三端口C1连通、第二端口E1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第二端口E2连通、第三端口C2与第四端口S2连通；控制第一控制阀15、第二控制阀4为导通状态，并且控制第三控制阀5为截止状态。

如图5所示，在第三除湿再热模式下，压缩机1的排气口排出的冷媒通过第一四通阀2、第二室外换热器7和第四膨胀阀9后，一路冷媒通过第三膨胀阀8、第一室外换热器6和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口；另一路冷媒通过第一截止阀12进入气液分离器14，气液分离器14分离出的气态冷媒进入第一室内换热器17后，通过第一膨胀阀20，进入第二室内换热器18。气液分离器14分离出的液态冷媒通过第二膨胀阀23，进入第二室内换热器18。第一室内换热器17产生冷凝热，第二室内换热器18进行降温除湿工作，经过第二室内换热器18的冷媒通过第二截止阀13、第二控制阀4和第三控制阀5、第一四通阀2和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

除湿再热是通过第一室内换热器17和第二室内换热器18相互配合实现的，第二室内换热器18负责除湿和降温，由于室内湿负荷和冷负荷不相等，热泵系统输出以湿负荷和冷负荷的大者为调节依据，当湿负荷大于冷负荷，会导致室内温度超调(当前室内环境温度低于设定温度)，这时第一室内换热器17介入调节冷负荷，即补偿输出过大的制冷量，使得室内温度和设定值匹配。

在运行模式为第二除湿再热模式状态下，当室内湿度降至预设湿度且室内温度小于预设温度时，降低第一室外换热器6的换热量。这样控制使得第一室内换热器17的换热量增大，从而提高室内温度。

待预设时间后若室内温度仍小于预设温度时，提高压缩机1的工作频率和第二室外换热器7的换热量，这样控制使得第一室内换热器17换热量进一步增大，从而提高室内温度，由于第二室内换热器18因压缩机频率增大而造成换热量增加，通过提高第二室外换热器7的换热量，使得第二室内换热器18的散热量保持不变，从而保持室内湿度不变。

在运行模式为第三除湿再热模式状态下，当室内湿度降至预设湿度且室内温度小于预设温度时，降低第二室外换热器7的换热量。这样控制使得第一室内换热器17的换热量增大，从而提高室内温度。

待预设时间后若室内温度仍小于预设温度时，提高压缩机1的工作频率和第一室外换热器6的换热量，这样控制使得第一室内换热器17换热量进一步增大，从而提高室内温度，由于第二室内换热器18因压缩机频率增大而造成换热量增加，通过提高第一室外换热器6的换热量，使得第二室内换热器18的散热量保持不变，从而保持室内湿度不变。

当室内有冷负荷或湿负荷时，系统先进入制冷/除湿模式，可以使用室内环境温度与设定温度的差值的函数关系式表征冷负荷，可以使用室内含湿量与设定含湿量的差值的函数关系式表征湿负荷。当湿负荷大于冷负荷时，例如，含湿量未到设定值，但室内温度已经比设定低，则会进入第一除湿再热模式。

当在第一除湿再热模式下，室内换热器换热量最大时，仍不满足室内湿负荷需求，则进入第二除湿再热模式，如图4所示，通过减少第一室外换热器6，增大了第一室内换热器17的换热量；通过增大第二室外换热器7的换热量，减小了第二室内换热器18的换热量。或者进入第三除湿再热模式，如图5所示，通过减少第二室外换热器7的换热量，增大了第一室内换热器17的换热量；通过增大第一室外换热器6的换热量，减小了第二室内换热器18的换热量。两个室外换热器02可分别独立分配通过两个室内换热器的冷媒，实现了室内温度和湿度的独立可调，在降低能耗的情况下提高了室内出风温度可调性，从而获得理想的室内湿度和温度。

在制热过程中，湿负荷一般是加湿负荷，恒温恒湿机有专用加湿器，不涉及室内换热器动作；冬季热负荷主要由第一室内换热器17和第二室内换热器18相互配合实现。当室内有热负荷需求时，则进入第一制热模式或第二制热模式，第一化霜模式或第二化霜模式根据对应室外侧换热器是否需要化霜对应的条件面触发。

如图6所示，当运行模式为第一制热模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第二端口E1连通、第三端口C1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D1与第二端口E1连通、第三端口C1与第四端口S1连通；控制第一控制阀15、第二控制阀4和第三控制阀5为导通状态。

如图6所示，在第一制热模式下，压缩机1的排气口排出的一路冷媒通过第一四通阀2和第二控制阀4经过第二截止阀13，另一路冷媒通过第二四通阀3和第三控制阀5经过第二截止阀13，继而进入第二室内换热器18后，一路冷媒通过第一膨胀阀20、第一室内换热器17和第一控制阀15进入气液分离器14，另一路冷媒通过第二膨胀阀23进入气液分离器14。高温高压的冷媒进入第二室内换热器18，第二室内换热器18产生冷凝热；冷媒经过第一膨胀阀20节流成中温中压的冷媒进入第一室内换热器17，第一室内换热器17也产生冷凝热。

气液分离器14输出的冷媒经过第一截止阀12，一路冷媒通过第三膨胀阀8、第一室外换热器6和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口；另一路冷媒第四膨胀阀9、第二室外换热器7和第一四通阀2，返回至压缩机1的吸气口。

如图7所示，控制第一四通阀2的第一端口D1与第二端口E1连通、第三端口C1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第二端口E2连通、第三端口C2与第四端口S2连通；控制第一控制阀15为截止状态，并且控制第二控制阀4和第三控制阀5为导通状态。

如图7所示，在第二制热模式下，压缩机1的排气口排出的冷媒不通过第一室内换热器17，第一室内换热器17不进行工作。压缩机1的排气口排出的一路冷媒通过第一四通阀2和第二控制阀4经过第二截止阀13，另一路冷媒通过第二四通阀3和第三控制阀5经过第二截止阀13，继而进入第二室内换热器18后，冷媒通过第二膨胀阀23进入气液分离器14。高温高压的冷媒进入第二室内换热器18，第二室内换热器18产生冷凝热。

气液分离器14输出的冷媒经过第一截止阀12，一路冷媒通过第三膨胀阀8、第一室外换热器6和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口；另一路冷媒通过第四膨胀阀9、第二室外换热器7和第一四通阀2，返回至压缩机1的吸气口。

当室内温度小于设定温度，需要升温，但热泵系统会存在室外换热器02结霜化霜的问题，会导致温度波动不满足要求，此时需要进行化霜。

如图8所示，当运行模式为第一化霜模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第三端口C1连通、第二端口E1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第二端口E2连通、第三端口C2与第四端口S2连通；控制第一控制阀15和第二控制阀4为截止状态，并且控制第三控制阀5为导通状态。

如图8所示，在第一化霜模式下，压缩机1的排气口排出的冷媒不通过第一室内换热器17，第一室内换热器17不进行工作。压缩机1的排气口排出的第一路冷媒通过第二四通阀3和第三控制阀5经过第二截止阀13，继而进入第二室内换热器18后，冷媒通过第二膨胀阀23进入气液分离器14。高温高压的冷媒进入第二室内换热器18，第二室内换热器18产生冷凝热。气液分离器14输出的冷媒经过第一截止阀12，一路冷媒通过第三膨胀阀8、第一室外换热器6和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。

压缩机1的排气口排出的第二路冷媒通过第一四通阀2、第二室外换热器7和第四膨胀阀9后，冷媒通过第三膨胀阀8、第一室外换热器6和第二四通阀3，返回至压缩机1的吸气口。第二室外换热器7产生冷凝热，进行第二室外换热器02的化霜处理。

如图9所示，当运行模式为第二化霜模式时，控制第一四通阀2的第一端口D1与第二端口E1连通、第三端口C1与第四端口S1连通；控制第二四通阀3的第一端口D2与第三端口C2连通、第二端口E2与第四端口S2连通；控制第一控制阀15和第三控制阀5为截止状态，并且控制第二控制阀4为导通状态。

如图9所示，在第二化霜模式下，压缩机1的排气口排出的冷媒不通过第一室内换热器17，第一室内换热器17不进行工作。压缩机1的排气口排出的第一路冷媒通过第一四通阀2和第二控制阀4经过第二截止阀13，继而进入第二室内换热器18后，冷媒通过第二膨胀阀23进入气液分离器14。高温高压的冷媒进入第二室内换热器18，第二室内换热器18产生冷凝热。气液分离器14输出的冷媒经过第一截止阀12，冷媒通过第四膨胀阀9、第二室外换热器7和第一四通阀2，返回至压缩机1的吸气口。

压缩机1的排气口排出的第二路冷媒通过第二四通阀3、第一室外换热器6和第三膨胀阀8后，冷媒通过第四膨胀阀9、第二室外换热器7和第一四通阀2，返回至压缩机1的吸气口。第一室外换热器6产生冷凝热，进行第一室外换热器02的化霜处理。

热泵系统使用双室外侧换热器，采用第一化霜模式和第二化霜模式可以做到异步化霜，且化霜时室内侧换热器依然保持高压状态，保持室内侧热量输出，减小普通热泵空调化霜时因室内侧换热器不制热导致的室内温度大幅波动。

本公开的一些实施例提供了一种空调设备，包括前述热泵系统。在一些实施例中，空调设备为热泵型的恒温恒湿机等。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：

压缩机(1)；

第一室内换热器(17)和第二室内换热器(18)；

室外换热器(02)；

第一控制阀(15)；以及

阀门组件(01)，用于控制冷媒的流向和通断，形成冷媒回路；

其中，所述阀门组件(01)分别与所述压缩机(1)的排气口和吸气口、所述室外换热器(02)的第一端和所述第二室内换热器(18)的第一端连接，所述第一室内换热器(17)的第一端与所述室外换热器(02)的第二端连接，所述第一室内换热器(17)的第二端和所述第二室内换热器(18)的第二端连接，并通过第一管路与所述室外换热器(02)的第二端连接，所述第一控制阀(15)设置在第一室内换热器(17)的第一端与所述室外换热器(02)的第二端之间的管路中。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括第一膨胀阀(20)和第二膨胀阀(23)，所述第一膨胀阀(20)设置在所述第一室内换热器(17)的第二端和所述第二室内换热器(18)的第二端之间的管路中，所述第二膨胀阀(23)设置在所述第二室内换热器(18)的第二端和所述第一管路之间的管路中。

3.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，还包括气液分离器(14)，所述气液分离器(14)设置在所述第一室内换热器(17)的第一端与所述室外换热器(02)的第二端之间的管路中，所述气液分离器(14)设置在所述室外换热器(02)的第二端与所述第一管路之间的管路中，所述气液分离器(14)的气液进口通过第二管路与所述室外换热器(02)的第二端连接，所述气液分离器的气出口与所述第一控制阀(15)连接，所述气液分离器的液体出口与所述第一管路连接。

4.根据权利要求3所述的热泵系统，其特征在于，所述室外换热器(02)包括第一室外换热器(6)和第二室外换热器(7)，所述阀门组件(01)分别与所述第一室外换热器(6)的第一端和所述第二室外换热器(7)的第一端连接；所述第一室外换热器(6)的第二端和所述第二室外换热器(7)的第二端通过所述第二管路与所述气液分离器(14)的气液进口连接。

5.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述第一室外换热器(6)的第二端连接所述第二管路的通路中设有第三膨胀阀(8)，所述第二室外换热器(7)的第二端连接所述第二管路的通路中设有第四膨胀阀(9)。

6.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，还包括第一室外风机(10)和第二室外风机(11)，所述第一室外风机(10)与所述第一室外换热器(6)位于第一风道内，所述第二室外风机(11)与所述第二室外换热器(7)位于处于第二风道内，所述第一风道与所述第二风道独立设置。

7.根据权利要求4所述的热泵系统，其特征在于，所述阀门组件(01)包括：第一四通阀(2)和第二四通阀(3)；所述第一四通阀(2)的第一端口(D1)和所述第二四通阀(3)的第一端口(D2)分别与所述压缩机(1)的排气口连接，所述第一四通阀(2)的第二端口(E1)和所述第二四通阀(3)的第二端口(E2)分别与所述第二室内换热器(18)的第一端连接；所述第一四通阀(2)的第三端口(C1)和所述第二室外换热器(7)的第一端连接，所述第二四通阀(3)的第三端口(C2)与所述第一室外换热器(6)的第一端连接；所述第一四通阀(2)的第四端口(S1)和所述第二四通阀(3)的第四端口(S2)分别与所述压缩机(1)的吸气口连接。

8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述阀门组件(01)还包括：第二控制阀(4)和第三控制阀(5)；所述第二控制阀(4)设置在所述第一四通阀(2)的第二端口(E1)与所述第二室内换热器(18)的第一端之间的管路中；所述第三控制阀(5)设置在所述第二四通阀(3)的第二端口(E2)与所述第二室内换热器(18)的第一端之间的管路中。

9.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，还包括两个第一节流元件(16)；其中一个第一节流元件(16)的第一端与所述压缩机(1)的吸气口连通，第二端与位于所述第一四通阀(2)的第二端口(E1)与所述第二控制阀(4)之间的管路相连通；另一个第一节流元件(16)的第一端与所述压缩机(1)的吸气口连通，第二端与位于所述第二四通阀(3)的第二端口(E2)与所述第三控制阀(5)之间的管路相连通。

10.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括室内侧风机(19)，所述室内侧风机(19)、所述第一室内换热器(17)和所述第二室内换热器(18)位于同一风道内，所述室内侧风机(19)产生的室内侧回风依次经过所述第二室内换热器(18)和所述第一室内换热器(17)。

11.根据权利要求2所述的热泵系统，其特征在于，还包括第二节流元件(21)和单向阀(22)，所述第二节流元件(21)设置在所述第一室内换热器(17)的第二端与所述单向阀(22)进液口的通路中，所述单向阀(22)的出液口与所述第二室内换热器(18)的第二端连接。

12.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括：

第一截止阀(12)，其设于所述室外换热器(02)的第二端与所述第一室内换热器(17)第一端和所述第二室内换热器(18)的通路中；

第二截止阀(13)，其设于所述阀门组件(01)与所述第二室内换热器(18)第一端的通路中。

13.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，包括室内机(200)和室外机(100)，所述室内机(200)包括所述第一室内换热器(17)和所述第二室内换热器(18)，所述室外机(100)包括所述压缩机(1)、所述室外换热器(02)和所述阀门组件(01)。

14.一种空调设备，其特征在于，包括权利要求1～13任一所述的热泵系统。

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