CN214581887U - 一种空调换热结构、空调外机及空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空调换热结构、空调外机及空调系统。空调换热结构包括：串并联关系及运行状态可调整的至少两个换热模块；若包括两个换热模块，第一换热模块第一端通过第一阀门组件连接至第二换热模块第一端，第一换热模块第一端还通过第一节流装置连接至第二换热模块第二端；第一换热模块第二端通过第二阀门组件连接至第二换热模块第二端，第一换热模块第二端还通过第二节流装置连接至第二换热模块第一端；第一阀门组件和第二阀门组件上分别设置有连接端口，作为对外端口。本实用新型在空调换热结构设置至少两个换热模块，通过控制阀门组件和节流装置改变换热模块连接关系及制冷制热状态，保证不同运行模式下高效运行，提升使用舒适性及能效。

Description

一种空调换热结构、空调外机及空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调换热结构、空调外机及空调系统。

背景技术

目前空调系统结构比较固定，空调外机中一般设置一个室外换热器，换热方式固定，对于各种换热需求，单独一个换热器难以满足用户的制冷或制热需求。具体存在以下问题：

(1)制冷、制热时，换热器冷媒状态不同，此时换热器压降及换热系统不同，固定的换热器流路无法兼顾制冷、制热同时高效；

(2)当负荷变化，冷媒流速也发生很大的改变，此时换热器压降及换热系统不同，固定的换热器流路无法兼顾高负荷(高冷媒流速)、低负荷(低冷媒流速)同时高效；

(3)冬天室外机结霜后需要化霜，化霜时，从室内吸取热量，室内侧变成制冷，造成室内温度急剧下降，不舒适；

(4)对于一些负荷很小的情况，机组能力输出过大，容易频繁开停机；

(5)对于超低温制热时，由于室外温度较低，换热温差变小，难以从室外空气中吸取热量。

针对现有技术中空调外机换热器及换热方式固定导致换热效果差、舒适性差、能效低的问题，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空调换热结构、空调外机及空调系统，以解决现有技术中空调外机换热器及换热方式固定导致换热效果差、舒适性差、能效低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种空调换热结构，包括：至少两个换热模块，所述至少两个换热模块之间的串并联关系可调整，每个换热模块的运行状态可调整；在所述空调换热结构包括两个换热模块的情况下，第一换热模块的第一端通过第一阀门组件连接至第二换热模块的第一端，所述第一换热模块的第一端还通过第一节流装置连接至所述第二换热模块的第二端；所述第一换热模块的第二端通过第二阀门组件连接至所述第二换热模块的第二端，所述第一换热模块的第二端还通过第二节流装置连接至所述第二换热模块的第一端；所述第一阀门组件和所述第二阀门组件上分别设置有连接端口，作为所述空调换热结构的对外端口。

可选的，所述第一阀门组件上设置有第一连接端口，所述第一连接端口连接至第三节流装置；所述第二阀门组件上设置有第二连接端口，所述第二连接端口直接连接至至少一个压缩机或者通过换向装置连接至所述至少一个压缩机。

可选的，所述第一阀门组件包括相串联的第一开关阀和第二开关阀，所述第一换热模块的第一端依次通过所述第一开关阀和所述第二开关阀连接至所述第二换热模块的第一端；所述第二阀门组件包括相串联的第三开关阀和第四开关阀，所述第一换热模块的第二端依次通过所述第三开关阀和所述第四开关阀连接至所述第二换热模块的第二端。

可选的，所述第一开关阀与所述第二开关阀的连接点作为所述第一阀门组件的第一连接端口；所述第三开关阀与所述第四开关阀的连接点作为所述第二阀门组件的第二连接端口。

可选的，每个所述换热模块均包括至少一个换热器，当所述换热模块包括两个或两个以上换热器时，所述两个或两个以上换热器相并联。

可选的，任意两个换热模块的换热面积之比满足：最大换热面积/最小换热面积≤9。

本实用新型实施例提供了一种空调系统，包括：至少一个空调内机以及至少一个空调外机，所述空调外机或所述空调内机包括本实用新型实施例所述的空调换热结构。

可选的，当所述空调系统包括两个或两个以上空调外机时，所述两个或两个以上空调外机相并联。

可选的，当所述空调系统包括两个或两个以上空调内机时，所述两个或两个以上空调内机相并联。

本实用新型实施例提供了一种空调外机，包括：本实用新型实施例所述的空调换热结构。

应用本实用新型的技术方案，在空调换热结构设置至少两个换热模块，通过控制相应的阀门组件和节流装置，能够改变上述至少两个换热模块的连接关系，且可实现换热模块制冷、制热的状态变化，从而该空调换热结构应用于空调外机或空调内机中，能够保证在不同运行模式下的高效运行并满足用户舒适性需求，同时提高机组能效。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的空调换热结构的结构示意图；

图2A是本实用新型实施例一提供的空调系统(单热)的结构示意图一；

图2B是本实用新型实施例一提供的空调系统(热泵)的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例一提供的空调系统的结构示意图三；

图4A是本实用新型实施例一提供的空调系统的结构示意图四；

图4B是本实用新型实施例一提供的空调系统的结构示意图五；

图5是本实用新型实施例一提供的空调系统的结构示意图六；

图6是本实用新型实施例二提供的空调系统的结构示意图一；

图7是本实用新型实施例二提供的空调系统的结构示意图二；

图8是本实用新型实施例三提供的空调系统控制方法的流程图；

图9是本实用新型实施例三提供的高效制冷模式的一种冷媒流路图；

图10是本实用新型实施例三提供的高效制冷模式的另一种冷媒流路图；

图11是本实用新型实施例三提供的高负荷高效制热模式的冷媒流路图；

图12是本实用新型实施例三提供的低负荷高效制热模式的一种冷媒流路图；

图13是本实用新型实施例三提供的低负荷高效制热模式的另一种冷媒流路图；

图14是本实用新型实施例三提供的化霜连续制热模式的一种冷媒流路图；

图15是本实用新型实施例三提供的化霜连续制热模式的另一种冷媒流路图；

图16是本实用新型实施例三提供的自清洁模式的一种冷媒流路图；

图17是本实用新型实施例三提供的自清洁模式的另一种冷媒流路图；

图18是本实用新型实施例三提供的超低频模式的一种冷媒流路图；

图19是本实用新型实施例三提供的超低频模式的另一种冷媒流路图；

图20是本实用新型实施例三提供的超低温制热模式的一种冷媒流路图；

图21是本实用新型实施例三提供的超低温制热模式的另一种冷媒流路图。

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。

实施例一

本实施例提供一种空调换热结构，该空调换热结构包括：至少两个换热模块，该至少两个换热模块之间的串并联关系可调整，每个换热模块的运行状态可调整。该空调换热结构可以设置于空调外机或空调内机中，具体的，可以根据空调系统的运行模式来确定上述至少两个换热模块的连接关系(例如串联和/或并联的关系)和运行状态(例如进行制冷、进行制热以及停止运行)，并通过控制相应器件来实现上述连接关系和运行状态，从而提高换热效果，保证运行模式的高效性，满足用户舒适性需求，同时提高机组能效。其中，换热模块进行制冷，表示换热模块作为蒸发器使用；换热模块进行制热，表示换热模块作为冷凝器使用；换热模块停止运行，表示换热模块不参与换热。

参考图1，在空调换热结构包括两个换热模块的情况下，记为第一换热模块11和第二换热模块12。第一换热模块11的第一端通过第一阀门组件20连接至第二换热模块12的第一端，第一换热模块11的第一端还通过第一节流装置23连接至第二换热模块12的第二端；第一换热模块11的第二端通过第二阀门组件20’连接至第二换热模块12的第二端，第一换热模块11的第二端还通过第二节流装置26连接至第二换热模块12的第一端；第一阀门组件20和第二阀门组件20’上分别设置有连接端口(如图1中的端口A和B所示)，作为第一换热模块和第二换热模块构成的空调换热结构的对外端口，对外端口可连接至节流装置或压缩机。

本实施例空调换热结构中所涉及的阀门组件(如第一阀门组件20和第二阀门组件20’)，主要用于控制中器件的连通和冷媒流向，以调整换热模块的连接关系和运行状态。

本实施例在空调换热结构设置至少两个换热模块，通过控制相应的阀门组件和节流装置，能够改变上述至少两个换热模块的连接关系，且可实现换热模块制冷、制热的状态变化，从而该空调换热结构应用于空调外机或空调内机中，能够保证在不同运行模式下的高效运行并满足用户舒适性需求，同时提高机组能效。后续将结合附图进行具体说明。

具体的，第一阀门组件20上设置有第一连接端口A，第一连接端口A连接至第三节流装置，例如，若上述空调换热结构设置于空调外机中，则第一阀门组件20连接至第三节流装置的一端，第三节流装置的另一端用于连接室内换热器。第三节流装置是室内换热系统和室外换热系统之间的节流装置，可以设置在室内侧，也可以设置在室外侧。

空调外机可以包括至少一个压缩机，当空调外机包括两个或两个以上压缩机时，该两个或两个以上压缩机相并联。当然，根据具体设计需求，该两个或两个以上压缩机也可以相串联或者串并联混合连接。第二阀门组件20’上设置有第二连接端口B，第二连接端口B直接连接至上述至少一个压缩机或者通过换向装置连接至上述至少一个压缩机。当空调外机包括两个或两个以上压缩机且设置有换向装置时，换向装置的个数为至少一个，也就是说，该两个或两个以上压缩机可以共用一个换向装置；也可以压缩机与换向装置一一对应，即每个压缩机分别对应连接有自己的换向装置；还可以根据具体需求设置部分压缩机共用换向装置，其余压缩机各自对应连接自己的换向装置。

通过上述第一阀门组件20的第一连接端口A和第二阀门组件20’的第二连接端口B，实现了空调换热结构与第三节流装置及压缩机的连接。

本实施例空调换热结构中所涉及的阀门组件(如第一阀门组件20和第二阀门组件20’)可以采用开关阀、三通阀、四通阀或者上述任意组合。示例性的，可以使用两个开关阀构成一个阀门组件，也可以使用一个三通阀作为一个阀门组件。

本实用新型实施例中以空调外机包括上述空调换热结构为例进行说明，在空调内机包括上述空调换热结构的情况下，可以参考本实用新型实施例进行设置，对其具体连接不再赘述。

下面以开关阀构成阀门组件为例结合附图进行说明，其他形式的阀门组件可参考开关阀进行实现。下图中室内侧为空调内机，室外侧为空调外机。

第一阀门组件20包括相串联的第一开关阀21和第二开关阀22，第一换热模块11的第一端依次通过第一开关阀21和第二开关阀22连接至第二换热模块12的第一端；第二阀门组件20’包括相串联的第三开关阀24和第四开关阀25，第一换热模块11的第二端依次通过第三开关阀24和第四开关阀25连接至第二换热模块12的第二端。第一开关阀21与第二开关阀22的连接点作为第一阀门组件20的第一连接端口；第三开关阀24与第四开关阀25的连接点作为第二阀门组件20’的第二连接端口。

图2A所示为单热空调系统(仅具有制热功能)，图2B所示为热泵空调系统(具有制热模式和制冷功能)，如图2A和图2B所示，第一换热模块11的第一端依次通过第一开关阀21和第二开关阀22连接至第二换热模块12的第一端，第一换热模块11的第一端还通过第一节流装置23连接至第二换热模块12的第二端。第一换热模块11的第二端依次通过第三开关阀24和第四开关阀25连接至第二换热模块12的第二端，第一换热模块11的第二端还通过第二节流装置26连接至第二换热模块12的第一端。本实用新型实施例主要以热泵空调系统为例进行说明，单热空调系统和单冷空调系统可根据需求进行类似设置。

上述至少两个换热模块可以共用第一风机27，从而减少空调系统中器件数量，降低成本和所占空间。当然也可以每个单独的换热模块各使用一台风机。风机可以是离心风机、轴流风机、混流风机或贯流风机等。

第一开关阀21与第二开关阀22的连接点作为第一阀门组件的第一连接端口，连接至第三节流装置31的一端。第三开关阀24与第四开关阀25的连接点作为第二阀门组件的第二连接端口，直接连接至压缩机32或者通过换向装置33连接至压缩机32。室内换热器41对应设置有第二风机42。

如图3所示，每个换热模块均包括至少一个换热器，当换热模块包括两个或两个以上换热器时，该两个或两个以上换热器相并联。需要说明的是，在同一空调系统中，不同的换热模块所包含的换热器个数可以相同，也可以不同。换热模块包括两个或两个以上换热器，能够提高制冷量或制热量，可应用于大冷量机组。

上述至少两个换热模块的换热面积需要保持在合理配比范围内，以便实现冷热量的均衡。具体的，任意两个换热模块的换热面积之比满足：最大换热面积/最小换热面积≤9。示例性的，对于空调换热结构包括两个换热模块的情况，两个换热模块的换热面积之比可以是1:1，也可以是3:1。在实际应用中，可以根据运行模式的需求选择合适换热面积的换热模块来执行对应的功能。

如图4A和图4B所示，空调外机可以包括至少一个压缩机32，当空调外机包括两个或两个以上压缩机时，该两个或两个以上压缩机相并联。

具体的，对于图4A所示的空调系统，每个压缩机32的排气口均连接至空调内机，每个压缩机32的吸气口均连接至第三开关阀24与所述第四开关阀25的连接点。图4A所示的空调系统，能够实现制热和化霜功能。通过设置至少一个压缩机可以满足较大的冷量或热量需求。

如图4B所示，空调系统可以同时具备制冷和制热功能，此情况下，空调外机可以包括至少一个压缩机32和换向装置33，该至少一个压缩机可共用换向装置，具体的，每个压缩机32的排气口均连接至换向装置33的第一端口，每个压缩机32的吸气口均连接至换向装置33的第二端口，第三开关阀24与第四开关阀25的连接点连接至换向装置33的第三端口，换向装置33的第四端口连接至空调内机。图4B所示的空调系统，通过换向装置的换向，能够实现制冷、制热和化霜功能。空调外机中的换向装置33可以是四通阀，也可以由多个开关阀或三通阀替代。

空调换热结构中换热模块的个数优选为2至5个。基于图1至图4B所示的两个换热模块的情况，当设置两个以上换热模块的时候，需要适应增加阀门组件和/或节流装置的数量以及适应改变一些连接关系，如图5所示，为空调换热结构包括三个换热模块的结构示意图，三个换热模块分别记为第一换热模块11、第二换热模块12和第三换热模块13，第一换热模块11的第一端依次通过第五开关阀201和第六开关阀202连接至第二换热模块12的第一端，第一换热模块11的第一端还通过第五节流装置212连接至第二换热模块12的第二端；第一换热模块11的第二端依次通过第七开关阀203和第八开关阀204连接至第二换热模块12的第二端，第一换热模块11的第二端还通过第四节流装置211连接至第九开关阀205和第十开关阀206之间。第五开关阀201与第六开关阀202的连接点依次通过第十三开关阀209和第十四开关阀210连接至第九开关阀205与第十开关阀206的连接点，第五开关阀201与第六开关阀202的连接点还通过第七节流装置214连接至第三换热模块13的第二端。第十三开关阀209与第十四开关阀210的连接点连接至第三节流装置31。第二换热模块12的第一端依次通过第九开关阀205和第十开关阀206连接至第三换热模块13的第一端，第二换热模块12的第二端通过第六节流装置213连接至第三换热模块13的第一端，第二换热模块12的第二端还依次通过第十一开关阀207和第十二开关阀208连接至第三换热模块13的第二端。第七开关阀203与第八开关阀204的连接点以及第十一开关阀207与第十二开关阀208的连接点，均连接至换向装置33的第三端口，对于单热系统，则第七开关阀203与第八开关阀204的连接点以及第十一开关阀207与第十二开关阀208的连接点直接连接至压缩机的吸气口。在图5中，第五开关阀201和第六开关阀202、第七开关阀203和第八开关阀204、第九开关阀205和第十开关阀206、第十一开关阀207和第十二开关阀208、第十三开关阀209和第十四开关阀210，为五个阀门组件，示例性的，单独的阀门组件可替换为一个三通阀。

本实用新型实施例中的节流装置可以是电子膨胀阀、热力膨胀阀、节流阀等具有流量调节功能的节流装置，也可以是毛细管。本实用新型实施例中的开关阀可以是电磁阀、电子膨胀阀等具有开关功能的阀件。

实施例二

本实施例提供一种空调系统，包括：至少一个空调内机以及至少一个空调外机，空调外机或空调内机包括上述实施例一所述的空调换热结构。

本实施例在空调换热结构设置至少两个换热模块，通过控制相应的阀门组件和节流装置，能够改变上述至少两个换热模块的连接关系，且可实现换热模块制冷、制热的状态变化，从而该空调换热结构应用于空调外机或空调内机中，能够保证在不同运行模式下的高效运行并满足用户舒适性需求，同时提高机组能效。

如图6所示，当空调系统包括两个或两个以上空调内机时，该两个或两个以上空调内机相并联。可以理解的是，上述两个或两个以上空调内机构成并联的内机系统，能够同时为多区域进行空气调节。

如图7所示，当空调系统包括两个或两个以上空调外机时，该两个或两个以上空调外机相并联。若第三节流装置设置在室外侧，该两个或两个以上空调外机可以各自设置第三节流装置，也可以共用第三节流装置。通过设置两个或两个以上空调外机，可以满足较大的冷量或热量需求。

上述空调系统可以是分离式空调系统，也可以是整机式空调系统中，对于整机式空调系统，内机和外机可以共用一个风机，以节省成本和空间。

实施例三

在本实用新型优选的实施例三中还提供了一种空调系统控制方法，以空调系统的外机包括上述实施例所述的空调换热结构为例进行说明，在内机包括上述实施例所述的空调换热结构的情况下，可以参考本实施例进行控制，不再赘述。具体来说，图8示出该方法的一种可选的流程图，如图8所示，该方法包括如下步骤S802-S806：

S802：检测空调系统的运行模式；

S804：根据运行模式确定换热模块的连接关系和运行状态；

S806：根据连接关系和运行状态控制阀门组件和节流装置执行对应的操作。

本实施例在空调换热结构设置至少两个换热模块，通过控制相应的阀门组件和节流装置，能够改变上述至少两个换热模块的连接关系，且可实现换热模块制冷、制热的状态变化，从而该空调换热结构应用于空调外机或空调内机中，能够保证在不同运行模式下的高效运行并满足用户舒适性需求，同时提高机组能效。

其中，运行模式至少包括以下之一：高效制冷模式、高负荷高效制热模式、低负荷高效制热模式、化霜连续制热模式、自清洁模式、超低频模式、超低温制热模式。

下面以空调换热结构包括两个换热模块为例，结合附图对空调系统的具体控制进行说明。在图9至图21的冷媒流路图中，换向装置33中加粗的线条表示对应的两端口连通。

图9中示出了高效制冷模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图9所示，在运行模式为高效制冷模式时，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制热；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25关闭，第二开关阀22和第三开关阀24开启，第一节流装置23的开度大于预设开度，第二节流装置26关闭，第三节流装置31进行节流。空调外机中两个换热模块处于串联连接方式，且都处于制热状态，提高换热效果，从而提高空调系统的制冷效率，实现高效制冷。

节流装置的开度大于预设开度表示节流装置允许冷媒流过，不进行节流或者具有较弱的节流作用，例如，可将电子膨胀阀开到最大，或者使用较短的毛细管。在图9至21中用“开”表示节流装置正常流通冷媒，不进行节流或弱节流的状态，用“节流”表示节流装置正常进行节流，节流装置关闭表示节流装置无法流通冷媒。

图10中还示出了高效制冷模式的另一种可选的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图10所示，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制热；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25开启，第二开关阀22和第三开关阀24关闭，第一节流装置23关闭，第二节流装置26的开度大于预设开度，第三节流装置31进行节流。图10与图9的不同之处主要在于，冷媒流过第一换热模块11和第二换热模块12的顺序不同。

图11中示出了高负荷高效制热模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图11所示，在运行模式为高负荷高效制热模式时，第一换热模块11和第二换热模块12并联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21、第二开关阀22、第三开关阀24和第四开关阀25开启，第一节流装置23和第二节流装置26关闭，第三节流装置31进行节流。在高负荷(高冷媒流速)下，空调外机中两个换热模块处于并联连接方式，冷媒流程短，分为两个流路，且两个换热模块都处于制冷状态，实现了流程长度、流路数、冷媒冷热及冷媒流速的匹配，提高换热效果，从而提高空调系统的制热效率。

除了高负荷高效制热模式，还包括低负荷高效制热模式。图12中示出了低负荷高效制热模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图12所示，在运行模式为低负荷高效制热模式时，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25关闭，第二开关阀22和第三开关阀24开启，第一节流装置23的开度大于预设开度，第二节流装置26关闭，第三节流装置31进行节流。在低负荷(低冷媒流速)下，空调外机中两个换热模块处于串联连接方式，冷媒流路少，冷媒流程长，且两个换热模块都处于制冷状态，实现了流程长度、流路数、冷媒冷热及冷媒流速的匹配，提高换热效果，从而提高空调系统的制热效率。

同时，图13中还示出了低负荷高效制热模式的另一种可选的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图13所示，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25开启，第二开关阀22和第三开关阀24关闭，第一节流装置23关闭，第二节流装置26的开度大于预设开度，第三节流装置31进行节流。图13与图12的不同之处主要在于，冷媒流过第一换热模块11和第二换热模块12的顺序不同。

图14中示出了化霜连续制热模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。化霜连续制热模式至少包括第一连续制热模式和第二连续制热模式，如图14所示，在运行模式为第一连续制热模式时，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11进行制热，第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25开启，第二开关阀22和第三开关阀24关闭，第一节流装置23关闭，第二节流装置26进行节流，第三节流装置31的开度大于预设开度。

图15中示出了化霜连续制热模式的另一种可选的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图15所示，在运行模式为第二连续制热模式时，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11进行制冷，第二换热模块12进行制热；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25关闭，第二开关阀22和第三开关阀24开启，第一节流装置23进行节流，第二节流装置26关闭，第三节流装置31的开度大于预设开度。

在化霜连续制热模式下，空调外机中两个换热模块处于串联状态，两个换热模块之间串联连接的节流装置处于节流状态，另一个节流装置位于关闭状态，需要化霜的换热模块处于制热状态，其余换热模块处于制冷状态，处于制冷状态的换热模块加上压缩机做功给室内提供热量。通过换热模块冷热状态的变换，实现换热模块轮流化霜，避免化霜导致室内温度下降，保证用户舒适性。

图16中示出了自清洁模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图16所示，在运行模式为自清洁模式时，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11进行制热，第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25关闭，第二开关阀22和第三开关阀24开启，第一节流装置23进行节流，第二节流装置26关闭，第三节流装置31的开度大于预设开度。

图17中示出了自清洁模式的另一种可选的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图17所示，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11进行制冷，第二换热模块12进行制热；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25开启，第二开关阀22和第三开关阀24关闭，第一节流装置23关闭，第二节流装置26进行节流，第三节流装置31的开度大于预设开度。

在自清洁模式下，空调外机中两个换热模块处于串联状态，两个换热模块之间串联连接的节流装置处于节流状态，另一个节流装置位于关闭状态，需要自清洁的换热模块处于制冷状态，其余换热模块处于制热状态，靠冷凝水来清洁换热器，通过换热模块冷热状态的变换，实现换热模块轮流自清洁。

图18中示出了超低频模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图18所示，在运行模式为超低频模式时，第一换热模块11进行制热(若空调系统需要制热，则第一换热模块11进行制冷)，第二换热模块12停止运行；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第三开关阀24开启，第二开关阀22和第四开关阀25关闭，第一节流装置23和第二节流装置26关闭，第三节流装置31进行节流。

图19中示出了超低频模式的另一种可选的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图19所示，第一换热模块11停止运行，第二换热模块12进行制热(若空调系统需要制热，则第二换热模块12进行制冷)；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第三开关阀24关闭，第二开关阀22和第四开关阀25开启，第一节流装置23和第二节流装置26关闭，第三节流装置31进行节流。

超低频模式通过减少换热器面积，进一步减少输出，达到与室内所需负荷的匹配，减少机组开停机。此时一部分换热模块参与系统换热，另一部换热模块被断开，不参与系统换热，在空调系统需要进行制冷、制热时都可以采用此种方式。

图20中示出了超低温制热模式的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图20所示，在运行模式为超低温制热模式时，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25开启，第二开关阀22和第三开关阀24关闭，第一节流装置23关闭，第二节流装置26进行节流，第三节流装置31进行节流。

图21中示出了超低温制热模式的另一种可选的冷媒流路图和各个模块和部件的运行状态。如图21所示，第一换热模块11和第二换热模块12串联连接，第一换热模块11和第二换热模块12进行制冷；具体控制方案包括：控制第一开关阀21和第四开关阀25关闭，第二开关阀22和第三开关阀24开启，第一节流装置23进行节流，第二节流装置26关闭，第三节流装置31进行节流。图21与图20的不同之处主要在于，冷媒流过第一换热模块11和第二换热模块12的顺序不同。

当室外温度极低时，换热温差成了影响换热效果的关键因素，为了加大换热温差，需要降低外机的蒸发温度，此时采用二次节流的方式，使得其中一部分换热器获得更低的蒸发温度，从而从低温环境中获得热量。

空调系统进行制热时会出现结霜现象，对此，在检测空调系统的运行模式之后，还包括：在空调系统进行制热的情况下，检测空调系统的指定参数，根据检测的指定参数判断空调系统是否结霜；在空调系统结霜时，检测结霜情况，根据结霜情况控制空调系统间歇运行指定的制热模式、第一连续制热模式和第二连续制热模式，或，控制空调系统间歇运行第一连续制热模式和第二连续制热模式；其中，指定的制热模式包括以下至少之一：高负荷高效制热模式、低负荷高效制热模式、超低频模式下进行制热、以及超低温制热模式。上述用于判断空调系统是否结霜的指定参数可以包括以下至少之一：冷媒温度、系统压力、环境温度和环境湿度，当然，还可以采用其他参数来进行结霜判断。在结霜比较少的情况下，可以继续控制空调系统进行制热，当结霜达到一定程度时，才进行化霜(即进入化霜连续制热模式)，化霜完成后，也及时切换回相应的制热模式进行制热。若结霜比较严重，则在一段时间内，空调系统会间歇运行第一连续制热模式和第二连续制热模式。在结霜情况下控制上述模式的间歇运行，能够实现连续制热，保证室内制热效果。

对于空调换热结构包括三个换热模块或更多换热模块的情况，可针对具体结构实现对各种运行模式的控制。

现有的空调系统，制热模式与制冷模式共用系统分路，制冷合适的流路，对于制热而言分路过多，冷媒流速过低，制热不高效，也就是说，流程长度及流路数对换热效果有显著的影响。本实用新型实施例通过系统变换，对空调换热结构中换热模块的连接关系和运行状态进行调整，实现换热器流程长度、流路数、冷媒冷热及流速状态的更合适的匹配，从而保证系统运行高效性。

在图9至图21所示的冷媒流路图中，按照冷媒流向，从压缩机排气口到第一个处于节流状态的节流装置之间的这段流路是高压冷媒流路，从第一个处于节流状态的节流装置到压缩机吸气口之间的这段流路是低压冷媒流路。

例如，在图9中，第三节流装置31处于节流状态，具有节流作用，高温高压气态冷媒从压缩机32的排气口排出，经换向装置33、第三开关阀24进入第一换热模块11进行冷凝散热(即第一换热模块11处于制热状态，作为冷凝器)，冷凝后的冷媒经第一节流装置23进入第二换热模块12再次进行冷凝(即第二换热模块12处于制热状态，作为冷凝器)，然后经第二开关阀22流向第三节流装置31，冷媒经第三节流装置31进行节流后进入室内换热器41(作为蒸发器)，然后冷媒经换向装置33返回压缩机32的吸气口，完成一次制冷循环。在上述制冷循环过程中，从压缩机32的排气口到第三节流装置31之间的这段流路是高压冷媒流路，从第三节流装置31到压缩机32的吸气口之间的这段流路是低压冷媒流路。

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 (10)

1.一种空调换热结构，其特征在于，包括：至少两个换热模块，所述至少两个换热模块之间的串并联关系可调整，每个换热模块的运行状态可调整；

在所述空调换热结构包括两个换热模块的情况下，第一换热模块的第一端通过第一阀门组件连接至第二换热模块的第一端，所述第一换热模块的第一端还通过第一节流装置连接至所述第二换热模块的第二端；

所述第一换热模块的第二端通过第二阀门组件连接至所述第二换热模块的第二端，所述第一换热模块的第二端还通过第二节流装置连接至所述第二换热模块的第一端；

所述第一阀门组件和所述第二阀门组件上分别设置有连接端口，作为所述空调换热结构的对外端口。

2.根据权利要求1所述的空调换热结构，其特征在于，所述第一阀门组件上设置有第一连接端口，所述第一连接端口连接至第三节流装置；

所述第二阀门组件上设置有第二连接端口，所述第二连接端口直接连接至至少一个压缩机或者通过换向装置连接至所述至少一个压缩机。

3.根据权利要求1或2所述的空调换热结构，其特征在于，所述第一阀门组件包括相串联的第一开关阀和第二开关阀，所述第一换热模块的第一端依次通过所述第一开关阀和所述第二开关阀连接至所述第二换热模块的第一端；

所述第二阀门组件包括相串联的第三开关阀和第四开关阀，所述第一换热模块的第二端依次通过所述第三开关阀和所述第四开关阀连接至所述第二换热模块的第二端。

4.根据权利要求3所述的空调换热结构，其特征在于，所述第一开关阀与所述第二开关阀的连接点作为所述第一阀门组件的第一连接端口；

所述第三开关阀与所述第四开关阀的连接点作为所述第二阀门组件的第二连接端口。

5.根据权利要求1所述的空调换热结构，其特征在于，每个所述换热模块均包括至少一个换热器，当所述换热模块包括两个或两个以上换热器时，所述两个或两个以上换热器相并联。

6.根据权利要求1所述的空调换热结构，其特征在于，任意两个换热模块的换热面积之比满足：最大换热面积/最小换热面积≤9。

7.一种空调系统，其特征在于，包括：至少一个空调内机以及至少一个空调外机，所述空调外机或所述空调内机包括权利要求1至6中任一项所述的空调换热结构。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，当所述空调系统包括两个或两个以上空调外机时，所述两个或两个以上空调外机相并联。

9.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，当所述空调系统包括两个或两个以上空调内机时，所述两个或两个以上空调内机相并联。

10.一种空调外机，其特征在于，包括：权利要求1至6中任一项所述的空调换热结构。

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