CN214148420U - 一种热泵系统和空调器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种热泵系统和空调器，热泵系统包括：压缩机、室外换热器、室内换热器和节流部件；第一四通阀的第一端与压缩机的排气端连通、第二端能与室外换热器连通、第三端能与室内换热器连通、第四端能与压缩机的吸气端连通；且第二四通阀的第五端能与压缩机连通、第六端能与室外换热器连通、第七端也能与室外换热器连通、第八端能与节流部件连通；且第三四通阀的第九端能与节流部件连通、第十端能与压缩机连通、第十一端能与室内换热器连通、第十二端也能与室内换热器连通。根据本公开能够实现制冷、制热状态下，室内、外翅片换热器都逆流换热的效果，提高换热效率，提高热泵系统的制热量和能效比，提升热泵系统性能。

Description

一种热泵系统和空调器

技术领域

本公开涉及热泵技术领域，具体涉及一种热泵系统和空调器。

背景技术

为了提高翅片换热器的换热效率，其制冷剂的走向常常与空气流向相反，形成逆流换热。然而对于热泵系统，由于在制冷、制热状态下制冷剂的流向相反，当制冷状态下室、内外翅片换热器皆满足逆流换热时，若切换成制热状态，制冷剂流向与制冷状态下相反，此时室、内外翅片换热器变成了顺流换热，因此热泵系统不能同时实现制冷、制热状态下，室内、外翅片换热器都逆流换热。

由于现有技术中的热泵系统不能同时实现制冷、制热状态下室内、外翅片换热器都能逆流换热等技术问题，因此本公开研究设计出一种热泵系统和空调器。

实用新型内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中热泵系统不能同时实现制冷、制热状态下室内、外翅片换热器都能逆流换热的缺陷，从而提供一种热泵系统和空调器。

为了解决上述问题，本公开提供一种热泵系统，其包括：

压缩机、室外换热器、室内换热器和节流部件；还包括第一四通阀、第二四通阀和第三四通阀，所述第一四通阀的第一端与所述压缩机的排气端连通、第二端能与所述室外换热器连通、第三端能与所述室内换热器连通、第四端能与所述压缩机的吸气端连通；

所述第二四通阀设置于所述压缩机和所述室外换热器之间，且所述第二四通阀的第五端能与所述压缩机连通、第六端能与所述室外换热器连通、第七端也能与所述室外换热器连通、第八端能与所述节流部件连通；

所述第三四通阀设置于所述节流部件和所述室内换热器之间，且所述第三四通阀的第九端能与所述节流部件连通、第十端能与所述压缩机连通、第十一端能与所述室内换热器连通、第十二端也能与所述室内换热器连通。

在一些实施方式中，所述第一四通阀的所述第二端与所述第二四通阀的所述第五端连通，所述第一四通阀的所述第三端与所述第三四通阀的所述第十二端连通。

在一些实施方式中，所述第二四通阀的所述第六端与所述室外换热器的一端连通，所述第二四通阀的所述第七端与所述室外换热器的另一端连通。

在一些实施方式中，所述第三四通阀的所述第十端与所述室内换热器的一端连通，所述第三四通阀的所述第十一端与所述室内换热器的另一端连通。

在一些实施方式中，在所述室外换热器处还设置有室外风机，所述室外风机以朝所述室外换热器的方向吹风，所述室外换热器包括第一蛇形换热管段，且制冷剂在所述第一蛇形换热管中的流动方向与所述室外风机的吹风方向相反。

在一些实施方式中，所述室外风机为轴流风机。

在一些实施方式中，在所述室内换热器处还设置有室内风机，所述室内风机以朝所述室内换热器的方向吹风，所述室内换热器包括第二蛇形换热管段，且制冷剂在所述第二蛇形换热管中的流动方向与所述室内风机的吹风方向相反。

在一些实施方式中，所述室内风机为轴流风机。

在一些实施方式中，在所述室外换热器和所述节流部件之间的制冷剂管路上还设置有过滤器；和/或，所述节流部件为电子膨胀阀的结构。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的热泵系统。

本公开提供的一种热泵系统和空调器具有如下有益效果：

本公开通过在制冷剂管路中设置第一、第二和第三三个四通阀，并且第一四通阀设置在压缩机的排气端处，第二四通阀设置在压缩机和室外换热器之间，第三四通阀设置在节流部件和室内换热器之间，并且进行具体的连通方式，能够通过多个四通阀进行联动，以控制制冷剂的流向，确保热泵系统在制冷与制热状态下，流经室外换热器和室内换热器中的制冷剂流向均不变，实现制冷、制热状态下，室内、外翅片换热器都逆流换热的效果，解决了热泵系统不能同时实现制冷、制热状态下室内、外翅片换热器都能逆流换热的问题，提高换热效率，提高热泵系统的制热量和能效比，提升热泵系统性能；换热器的换热效率的提高，有利于提升热泵机在冬季制热时的蒸发温度，从而延长了结霜时间，减少了结霜量。

附图说明

图1是本公开的热泵系统在制冷模式下的系统图；

图2是本公开的热泵系统在制热模式下的系统图。

附图标记表示为：

1、压缩机；1a、排气端；1b、吸气端；2、室外换热器；3、室外风机；4、过滤器；5、节流部件；6、室内换热器；7、室内风机；8、第一四通阀；D1、第一端；C1、第二端；E1、第三端；S1、第四端；9、第二四通阀；D2、第五端；C2、第六端；E2、第七端；S2、第八端；10、第三四通阀；D3、第九端；C3、第十端；E3、第十一端；S3、第十二端；。

具体实施方式

如图1-2所示，本公开提供一种热泵系统，其包括：

压缩机1、室外换热器2、室内换热器6和节流部件5；还包括第一四通阀 8、第二四通阀9和第三四通阀10，所述第一四通阀8的第一端D1与所述压缩机1的排气端1a连通、第二端C1能与所述室外换热器2连通、第三端E1 能与所述室内换热器6连通、第四端S1能与所述压缩机1的吸气端1b连通；

所述第二四通阀9设置于所述压缩机1和所述室外换热器2之间，且所述第二四通阀9的第五端D2能与所述压缩机1连通、第六端C2能与所述室外换热器2连通、第七端E2也能与所述室外换热器2连通、第八端S2能与所述节流部件5连通；

所述第三四通阀10设置于所述节流部件5和所述室内换热器6之间，且所述第三四通阀10的第九端D3能与所述节流部件5连通、第十端C3能与所述压缩机1连通、第十一端E3能与所述室内换热器6连通、第十二端S3也能与所述室内换热器6连通。

本公开通过在制冷剂管路中设置第一、第二和第三三个四通阀，并且第一四通阀设置在压缩机的排气端处，第二四通阀设置在压缩机和室外换热器之间，第三四通阀设置在节流部件和室内换热器之间，并且进行具体的连通方式，能够通过多个四通阀进行联动，以控制制冷剂的流向，确保热泵系统在制冷与制热状态下，流经室外换热器和室内换热器中的制冷剂流向均不变，实现制冷、制热状态下，室内、外翅片换热器都逆流换热的效果，解决了热泵系统不能同时实现制冷、制热状态下室内、外翅片换热器都能逆流换热的问题，提高换热效率，提高热泵系统的制热量和能效比，提升热泵系统性能；换热器的换热效率的提高，有利于提升热泵机在冬季制热时的蒸发温度，从而延长了结霜时间，减少了结霜量。

本公开分别在室内换热器和室外换热器前面增加1个四通阀，当热泵机由制冷切换到制热时，压缩机出口处的四通阀换向，两器前的四通阀也随之换向。对于两器(室外换热器和室内换热器)来说，制冷剂经过两次换向后，仍能从原入口流入两器，避免因为制冷流向在制冷、制热状态下不同，而导致热泵机无法同时实现制冷、制热状态下室内、外翅片换热器都能逆流换热的问题。

在一些实施方式中，所述第一四通阀8的所述第二端C1与所述第二四通阀9的所述第五端D2连通，所述第一四通阀8的所述第三端E1与所述第三四通阀10的所述第十二端S3连通。这是本公开的进一步优选结构形式，即第一四通阀的第二端C1连通至第二四通阀的第五端D2，能够形成对压缩机和室外换热器之间的有效连通作用，并且能够进行有效的切换控制，第一四通阀8 的所述第三端E1与所述第三四通阀10的所述第十二端S3连通，能够形成对压缩机和室内换热器之间的有效连通作用，并且能够进行有效的切换控制。

在一些实施方式中，所述第二四通阀9的所述第六端C2与所述室外换热器2的一端连通，所述第二四通阀9的所述第七端E2与所述室外换热器2的另一端连通。这是本公开的进一步优选结构形式，即第二四通阀的进一步优选连接形式，第六端C2与所述室外换热器2的一端连通，所述第二四通阀9的所述第七端E2与所述室外换热器2的另一端连通，能够形成对室外换热器的有效连通作用，并且能够进行有效的切换控制。

在一些实施方式中，所述第三四通阀10的所述第十端C3与所述室内换热器6的一端连通，所述第三四通阀10的所述第十一端E3与所述室内换热器6 的另一端连通。这是本公开的进一步优选结构形式，即第三四通阀的进一步优选连接形式，第十端C3与所述室内换热器6的一端连通，所述第三四通阀10 的所述第十一端E3与所述室内换热器6的另一端连通，能够形成对室内换热器的有效连通作用，并且能够进行有效的切换控制。

在一些实施方式中，在所述室外换热器2处还设置有室外风机3，所述室外风机3以朝所述室外换热器2的方向吹风，所述室外换热器2包括第一蛇形换热管段，且制冷剂在所述第一蛇形换热管中的流动方向与所述室外风机3的吹风方向相反。本公开通过室外换热器处设置的室外风机，能够起到驱动气流流动的作用，使得气流与室外换热器之间形成换热作用，室外换热器被设置成第一蛇形换热管段的结构，能够形成连续弯折的弯管结构，空气流动方向与蛇形管段的制冷剂流动方向相反，能够加强制冷剂与空气之间的对流换热作用，提高换热效率。

在一些实施方式中，所述室外风机3为轴流风机。室外风机为轴流风机为其优选结构形式。

在一些实施方式中，在所述室内换热器6处还设置有室内风机7，所述室内风机7以朝所述室内换热器6的方向吹风，所述室内换热器6包括第二蛇形换热管段，且制冷剂在所述第二蛇形换热管中的流动方向与所述室内风机7的吹风方向相反。本公开通过室内换热器处设置的室内风机，能够起到驱动气流流动的作用，使得气流与室内换热器之间形成换热作用，室内换热器被设置成第二蛇形换热管段的结构，能够形成连续弯折的弯管结构，空气流动方向与蛇形管段的制冷剂流动方向相反，能够加强制冷剂与空气之间的对流换热作用，提高换热效率。

在一些实施方式中，所述室内风机7为轴流风机。室内风机为轴流风机为其优选结构形式。

在一些实施方式中，在所述室外换热器2和所述节流部件5之间的制冷剂管路上还设置有过滤器4；和/或，所述节流部件5为电子膨胀阀的结构。本公开通过设置过滤器能够对进入室内侧的制冷剂进行有效过滤作用，电子膨胀阀为节流部件的优选结构形式。

本公开还提供一种如前任一项所述的热泵系统的控制方法，其包括：

检测步骤，用于检测热泵系统的运行模式；

判断步骤，判断运行模式为制冷模式或为制热模式；

控制步骤，当运行模式为制冷模式时，控制所述第一四通阀的第一端D1 和第二端C1连通，第三端E1和第四端S1连通；控制所述第二四通阀9的第五端D2与第六端C2连通、第七端E2和第八端S2连通；控制所述第三四通阀10的第九端D3与第十端C3连通、第十一端E3和第十二端S3连通；

当运行模式为制热模式时，控制所述第一四通阀的第一端D1和第三端E1 连通，第二端C1和第四端S1连通；控制所述第二四通阀9的第五端D2与第七端E2连通、第六端C2和第八端S2连通；控制所述第三四通阀10的第九端D3与第十一端E3连通、第十端C3和第十二端S3连通。

本公开的实施例中，当热泵机在制冷时，三个四通阀处于断电状态，此时 D1点与C1点相通，S1点与E1点相通，D2点与C2点相通，S2点与E2点相通，D3点与C3点相通，S3点与E3点相通，如图1所示，压缩机排出的高温高压制冷剂流经第一四通阀8的D1点、C1点，然后再经过第二四通阀9的 D2点、C2点流入室外换热器2。此时室外换热器2的走管方式、制冷剂流向和空气流向如图1所示，制冷剂从C2点流入室外换热器然后从E2点流出，制冷剂流向与空气流向形成逆流。从室外换热器出来的制冷剂从第二四通阀9的 S2点出来，经过节流后流入第三四通阀10的D3点，然后从C3点流入室内换热器6。此时室内换热器的走管方式、制冷剂流向和空气流向如图1所示，制冷剂从C3点流入室内换热器然后从E3点流出，制冷剂流向与空气流向形成逆流，从室内换热器流出的制冷剂经过第三四通阀10的S3点、第一四通阀8的 E1、S1点然后回到压缩机吸气口，完成制冷循环。因此该热泵机在制冷时，两器都实现逆流换热。

当热泵机切换为制热模式时，三个四通阀处于通电状态，阀内滑块移动使得D1点与E1点相通，C1点与S1点相通，D2点与E2点相通，C2点与S2 点相通，D3点与E3点相通，C3点与S3点相通，如图2所示，压缩机排出的高温高压制冷剂流经第一四通阀8的D1点、E1点，然后再经过第三四通阀 S3点、C3点流入室内换热器6。此时室内换热器的走管方式、制冷剂流向和空气流向如图2所示，制冷剂仍然从C3点流入室内换热器然后从E3点流出，制冷剂流向与空气流向形成逆流。从室内换热器出来的制冷剂从第三四通阀的 D3点出来，经过节流后流入第二四通阀9的S2点，然后从C2点流入室外换热器2。此时室外换热器的走管方式、制冷剂流向和空气流向如图2所示，制冷剂仍然从C2点流入室外换热器然后从E2点流出，制冷剂流向与空气流向形成逆流，从室外换热器流出的制冷剂经过第二四通阀9的D2点、第一四通阀 8的C1、S1点然后回到压缩机吸气口，完成制热循环。因此该热泵机在制热时，两器都实现逆流换热。

综上所述，本专利提出的热泵机无论在制冷还是制热状态，制冷剂在室内、外器中的流向都与空气流向形成逆流，提高了换热效率和空调性能，提高了蒸发温度，改善结霜问题。

本公开还提供一种空调器，其包括前任一项所述的热泵系统。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种热泵系统，其特征在于：包括：

压缩机(1)、室外换热器(2)、室内换热器(6)和节流部件(5)；还包括第一四通阀(8)、第二四通阀(9)和第三四通阀(10)，所述第一四通阀(8)的第一端(D1)与所述压缩机(1)的排气端(1a)连通、第二端(C1)能与所述室外换热器(2)连通、第三端(E1)能与所述室内换热器(6)连通、第四端(S1)能与所述压缩机(1)的吸气端(1b)连通；

所述第二四通阀(9)设置于所述压缩机(1)和所述室外换热器(2)之间，且所述第二四通阀(9)的第五端(D2)能与所述压缩机(1)连通、第六端(C2)能与所述室外换热器(2)连通、第七端(E2)也能与所述室外换热器(2)连通、第八端(S2)能与所述节流部件(5)连通；

所述第三四通阀(10)设置于所述节流部件(5)和所述室内换热器(6)之间，且所述第三四通阀(10)的第九端(D3)能与所述节流部件(5)连通、第十端(C3)能与所述压缩机(1)连通、第十一端(E3)能与所述室内换热器(6)连通、第十二端(S3)也能与所述室内换热器(6)连通。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：

所述第一四通阀(8)的所述第二端(C1)与所述第二四通阀(9)的所述第五端(D2)连通，所述第一四通阀(8)的所述第三端(E1)与所述第三四通阀(10)的所述第十二端(S3)连通。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：

所述第二四通阀(9)的所述第六端(C2)与所述室外换热器(2)的一端连通，所述第二四通阀(9)的所述第七端(E2)与所述室外换热器(2)的另一端连通。

4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：

所述第三四通阀(10)的所述第十端(C3)与所述室内换热器(6)的一端连通，所述第三四通阀(10)的所述第十一端(E3)与所述室内换热器(6)的另一端连通。

5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：

在所述室外换热器(2)处还设置有室外风机(3)，所述室外风机(3)以朝所述室外换热器(2)的方向吹风，所述室外换热器(2)包括第一蛇形换热管段，且制冷剂在所述第一蛇形换热管中的流动方向与所述室外风机(3)的吹风方向相反。

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于：

所述室外风机(3)为轴流风机。

7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于：

在所述室内换热器(6)处还设置有室内风机(7)，所述室内风机(7)以朝所述室内换热器(6)的方向吹风，所述室内换热器(6)包括第二蛇形换热管段，且制冷剂在所述第二蛇形换热管中的流动方向与所述室内风机(7)的吹风方向相反。

8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于：

所述室内风机(7)为轴流风机。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的热泵系统，其特征在于：

在所述室外换热器(2)和所述节流部件(5)之间的制冷剂管路上还设置有过滤器(4)；和/或，所述节流部件(5)为电子膨胀阀的结构。

10.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的热泵系统。

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