CN219868379U - 空调热泵系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种空调热泵系统及空调器，涉及空调技术领域。该空调热泵系统包括压缩机、四通阀、冷凝器、主电子膨胀阀和蒸发器，且五者通过冷媒管连通形成冷媒循环；主电子膨胀阀与冷凝器之间的冷媒管设有辅电子膨胀阀，且冷媒管位于主电子膨胀阀和辅电子膨胀阀之间的管段包括化冰管段，化冰管段用于在制热工况下对空调器的外机底盘进行加热化冰。该空调器包括底盘和上述空调热泵系统，空调热泵系统的冷凝器设于底盘，空调热泵系统的化冰管段与底盘位置相对应。该空调热泵系统结构简单且能够确保空调器对室内环境的温度调节效果。

Description

空调热泵系统及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调热泵系统及空调器。

背景技术

空调器广泛用于室内环境的温度调节，而空调热泵系统作为核心组件直接决定空调器的换热效果。空调器中，一般在冷凝器底部设置底盘以用于排出冷凝水，然而制热工况下，位于室外的底盘容易结冰而影响冷凝水的排出；现有空调器中一般会在底盘上增加化冰盘管分流部分压缩机排气在制热工况下对底盘进行加热化冰，上述设置不仅结构复杂，而且会导致进入冷凝器的冷媒温度偏低而影响冷凝器及蒸发器与环境的换热效果，从而降低空调器对室内环境的温度调节效果。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种空调热泵系统及空调器，以解决现有空调器中为了实现对底盘的化冰，不仅导致空调器结构复杂还降低其对室内环境温度调节效果的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种空调热泵系统，包括压缩机、四通阀、冷凝器、主电子膨胀阀和蒸发器，且五者通过冷媒管连通形成冷媒循环；所述主电子膨胀阀与所述冷凝器之间的冷媒管设有辅电子膨胀阀，且所述冷媒管位于所述主电子膨胀阀和所述辅电子膨胀阀之间的管段包括化冰管段，所述化冰管段用于在制热工况下对空调器的外机底盘进行加热化冰。

本实用新型提供的空调热泵系统应用于空调器时，制冷工况下，调节辅电子膨胀阀全开、主电子膨胀阀为控制阀步，则位于主电子膨胀阀上游且位于室外环境的化冰管段内的冷媒状态与流经冷凝器的冷媒状态相近，此时的化冰管段作为辅冷凝管能够向室外环境放热起到冷凝作用，从而提高空调热泵系统在制冷工况下的冷凝效率，相应提高蒸发器对室内环境的制冷效果。制热工况下，调节辅电子膨胀阀为控制阀步、主电子膨胀阀全开，则位于辅电子膨胀阀上游且位于室外环境的化冰管段内的冷媒状态与流经蒸发器的冷媒状态相近，此时的化冰管段作为辅蒸发管能够向室外环境放热以对底盘起到高效地化冰霜作用，且化冰霜放热后的冷媒才经过辅电子膨胀阀的节流作用，从而确保进入冷凝器内冷媒的温度、流量和压力，相应确保冷媒在冷凝器内的蒸发吸热效果及空调热泵系统在制热工况下的蒸发效率，进而在实现对底盘持续化冰霜的基础上确保蒸发器对室内环境的制热效果。同时，本实施例的空调热泵系统仅通过在现有冷媒循环中冷凝器与主电子膨胀阀之间的冷媒管设置辅电子膨胀阀，即可提高制冷工况下对室内环境的制冷效果，以及制热工况下对底盘的持续化冰霜并确保对室内环境的制热效果，结构简单、功能性强。

可选地，所述化冰管段插装于所述冷凝器的翅片组且位于所述冷凝器的换热管路下方。结构简单且能够提高热泵空调系统及空调器对室内环境的温度调节效果。

可选地，所述化冰管段包括第一管体、第二管体和U型接头，所述第一管体和所述第二管体沿所述翅片组的延伸方向插接于所述翅片组内，所述U型接头连接于所述第一管体和所述第二管体位于第一端的两个端口之间；所述第一管体和所述第二管体位于第二端的两个端口中，其中一个端口与所述主电子膨胀阀连通，另一个端口与所述辅电子膨胀阀连通。化冰管段的其中一种具体形式。

可选地，所述第一管体和所述第二管体沿所述翅片组的厚度方向间隔排布。确保第一管体和第二管体两者对底盘的化冰效果。

可选地，所述辅电子膨胀阀与所述冷凝器之间的冷媒管设有过滤器。对流经冷媒中的水分起到过滤作用，以确保冷媒的热量传递效果。

本实用新型还提供了一种空调器，包括底盘和上述空调热泵系统，所述空调热泵系统的冷凝器设于所述底盘，所述空调热泵系统的化冰管段与所述底盘位置相对应。

本实用新型提供的空调器采用上述空调热泵系统，具备结构简单且能够确保其对室内环境温度调节效果的特点。

可选地，所述底盘设有凹槽，所述凹槽包括相互连通的第一槽区和第二槽区，所述冷凝器的底部匹配嵌装于所述第一槽区，所述第二槽区设有排水口，且所述化冰管段与所述底盘的对应区域包括所述排水口所在区域。提高冷凝器与底盘的安装便捷度及相对位置精确度，以及提高化冰管段对排水口的化冰效果，以确保排水口对冷凝水的顺畅排出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的空调热泵系统中化冰管段为第一形式时的流程示意图；

图2为本实用新型提供的空调热泵系统中化冰管段为第二形式时的流程示意图，其中，箭头表示制冷工况下的冷媒流向；

图3为本实用新型提供的空调热泵系统中化冰管段为第二形式时的另一流程示意图，其中，箭头表示制热工况下的冷媒流向。

附图标记说明：

100-压缩机；200-四通阀；300-冷凝器；310-翅片组；320-换热管路；400-主电子膨胀阀；500-蒸发器；600-辅电子膨胀阀；700-冷媒管；710-化冰管段；711-第一管体；712-第二管体；713-U型接头；800-过滤器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例提供一种空调热泵系统，如图1-图3所示，包括压缩机100、四通阀200、冷凝器300、主电子膨胀阀400和蒸发器500，且五者通过冷媒管700连通形成冷媒循环；主电子膨胀阀400与冷凝器300之间的冷媒管700设有辅电子膨胀阀600，且冷媒管700位于主电子膨胀阀400和辅电子膨胀阀600之间的管段包括化冰管段710，化冰管段710用于在制热工况下对空调器的外机底盘进行加热化冰。

本实施例还提供一种空调器，包括底盘和上述空调热泵系统，空调热泵系统的冷凝器300设于底盘，空调热泵系统的化冰管段710与底盘位置相对应。

本实施例提供的空调热泵系统及空调器，其中，空调热泵系统包括形成热泵系统主循环的压缩机100、四通阀200、冷凝器300、电子膨胀阀和蒸发器500，还包括用于对冷凝器300与主电子膨胀阀400之间的冷凝进行流量控制的辅电子膨胀阀600，且主电子膨胀阀400与辅电子膨胀阀600之间的部分或全部冷媒管700管段作为化冰管段710；其中，空调器包括上述空调热泵系统和用于承接冷凝器300上形成冷凝水的底盘，化冰管段710与底盘位置相对应用于在制热工况下对底盘进行化冰，具体地，底盘、冷凝器300和化冰管段710均属于室外机，蒸发器500属于室内机。

其中，当空调器接收到制冷需求且满足开机条件时，调节四通阀200的流向以执行制冷工况，同时调节辅电子膨胀阀600全开、主电子膨胀阀400为与目标制冷温度对应的阀步，此时辅电子膨胀阀600和化冰管段710在冷媒循环中仅起到连通作用对冷媒的影响作用较小近似可以忽略不计；如图2中箭头所示的冷媒流动方向，冷媒经压缩机100压缩转变为高温高压气态冷媒并经四通阀200流向冷凝器300，随后经冷凝器300放热后转变为中高温高压液态冷媒并流经辅电子膨胀阀600和化冰管段710，且中高温高压液态冷媒流经辅电子膨胀阀600和化冰管段710的过程中流量、温度、压力等近似不受影响，冷媒随后流经主电子膨胀阀400并在其节流作用下变为低压液态冷媒，随后流经蒸发器500内吸热转变为低压气态冷媒并经四通阀200重新回流至压缩机100，如此循环，实现对室内环境的持续制冷。

当空调器接收到制热需求且满足开机条件时，调节四通阀200的流向以执行制热工况，同时调节辅电子膨胀阀600为与目标制热温度对应的阀步、主电子膨胀阀400全开，此时主电子膨胀阀400在冷媒循环中仅起到连通作用对冷媒的影响作用较小近似可以忽略不计；如图3中箭头所示的冷媒流动方向，冷媒经压缩机100压缩转变为高温高压冷媒并经四通阀200流向蒸发器500，随后经蒸发器500放热后转变为中高温高压液态冷媒并流经主电子膨胀阀400并以近似不变的状态流经化冰管段710，化冰管段710内的中高温高压液态冷媒通过化冰管段710向底盘上的冰或霜放热实现对底盘的化冰或化霜，放热后的冷媒随后辅电子膨胀阀600的节流作用转变为低压液态冷媒并进入冷凝器300，冷媒在冷凝器300内吸热后转变为低压气态冷媒经经四通阀200重新回流至压缩机100，如此循环，实现对室内环境的持续制热以及对底盘的持续化冰霜。

则本实施例提供的空调热泵系统应用于空调器时，制冷工况下，调节辅电子膨胀阀600全开、主电子膨胀阀400为控制阀步，则位于主电子膨胀阀400上游且位于室外环境的化冰管段710内的冷媒状态与流经冷凝器300的冷媒状态相近，此时的化冰管段710作为辅冷凝管能够向室外环境放热起到冷凝作用，从而提高空调热泵系统在制冷工况下的冷凝效率，相应提高蒸发器500对室内环境的制冷效果。制热工况下，调节辅电子膨胀阀600为控制阀步、主电子膨胀阀400全开，则位于辅电子膨胀阀600上游且位于室外环境的化冰管段710内的冷媒状态与流经蒸发器500的冷媒状态相近，此时的化冰管段710作为辅蒸发管能够向室外环境放热以对底盘起到高效地化冰霜作用，且化冰霜放热后的冷媒才经过辅电子膨胀阀600的节流作用，从而确保进入冷凝器300内冷媒的温度、流量和压力，相应确保冷媒在冷凝器300内的蒸发吸热效果及空调热泵系统在制热工况下的蒸发效率，进而在实现对底盘持续化冰霜的基础上确保蒸发器500对室内环境的制热效果。同时，本实施例的空调热泵系统仅通过在现有冷媒循环中冷凝器300与主电子膨胀阀400之间的冷媒管700设置辅电子膨胀阀600，即可提高制冷工况下对室内环境的制冷效果，以及制热工况下对底盘的持续化冰霜并确保对室内环境的制热效果，结构简单、功能性强。

具体地，当空调器接收到用户的温度调节需求时，根据内环传感器检测的内环温度与设定温度之间的关系判断是否满足开机条件，具体地，当制冷设定温度与内环温度的差值小于等于2℃时满足制冷开机条件；当制热设定温度与内环温度的差值大于等于﹣2℃时满足制热开机条件。

具体地，本实施例中，底盘设有凹槽，凹槽包括相互连通的第一槽区和第二槽区，冷凝器300的底部匹配嵌装于第一槽区，第二槽区设有排水口，且化冰管段710与底盘的对应区域包括排水口所在区域。凹槽的设置能够对冷凝器300的安装位置进行限位，以提高冷凝器300与底盘连接的便捷性及两者的相对位置精确度；化冰管段710对底盘的化冰霜区域包括排水口所在区域，则制热工况下，化冰管段710能够对排水口区域进行加热化冰霜，以确保排水口不被冰霜封堵，相应确保排水口对冷凝水的顺畅排出，通过减少底盘内存水以进一步减少底盘内结冰的可能。

可选地，本实施例中，如图2所示，化冰管段710插装于冷凝器300的翅片组310且位于冷凝器300的换热管路320下方。一方面，制冷工况下，化冰管段710作为辅冷凝管能够通过翅片组310提高与外界环境的换热面积及换热效果，相应进一步提高空调热泵系统的冷凝效果，从而进一步提高蒸发器500对室内环境的制冷效果；另一方面，制热工况下，化冰管段710作为辅蒸发管能够通过翅片组310提高与底盘及翅片组310自身的加热效果，相应能够对底盘上方结冰霜较为严重的区域以及翅片组310上形成的冰霜进行化冰霜，从而提高对底盘和冷凝器300的化冰霜效果，进而提高热泵空调系统及空调器对室内环境的制热效果；再一方面，本申请的冷凝器300采用翅片式冷凝器300，则冷凝器300包括由多个并列排布的翅片组310成的翅片组310和多根沿翅片组310延伸方向穿过的换热管，组装时，可以将冷凝器300中位于最下方的一根换热管作为化冰管段710，将其余换热管进行连通组成换热管路320，然后将化冰管段710的两端分别与换热管路320的端口及主电子膨胀阀400连通，且化冰管段710与换热管路320的连通冷媒管700上设置辅电子膨胀阀600；无需重新设计加工，以现有翅片式冷凝器300作为基体，仅对其换热管的连通进行调节并在冷媒管700上安装辅电子膨胀阀600即可实现本申请中空调热泵系统的组装并提高其冷凝制冷效果。

当然，在其他实施例中，如图1所示，化冰管段710还可以位于冷凝器300下方，且具体地，化冰管段710可以位于底盘上方对其上方区域进行加热化冰霜，或者也可以位于底盘下方通过底盘对其上方的冰霜进行加热融化。

具体地，本实施例中，如图2所示，化冰管段710包括第一管体711、第二管体712和U型接头713，第一管体711和第二管体712沿翅片组310的延伸方向插接于翅片组310内，U型接头713连接于第一管体711和第二管体712位于第一端的两个端口之间；第一管体711和第二管体712位于第二端的两个端口中，其中一个端口与主电子膨胀阀400连通，另一个端口与辅电子膨胀阀600连通。这里是化冰管段710的其中一种具体形式，其中第一管体711和第二管体712插装于翅片组310，能够通过翅片组310提高与室外环境即底盘的换热面积，相应提高其与室外环境及底盘的换热效果；较佳地，U型接头713与底盘的排水口位置向对应，则不受翅片组310遮挡的排水口能够在制冷工况下确保室外冷凝水的顺畅排出；且制热工况下，伸出翅片组310的U型接头713能够与排水口上方对其进行有效加热化冰，以确保制热工况下冷凝水的顺畅排出。相应确保室外机的正常运行。

本实施例中，第一管体711和第二管体712沿翅片组310的厚度方向间隔排布。第一管体711和第二管体712近似于水平方向间隔排布，从而确保两者与底盘均保持较小的间距，相应确保化冰管段710对底盘较大区域的有效化冰，减少其中一根管体与底盘间距较大导致对底盘的加热化冰霜效果较差情况的发生。

具体地，本实施例中，如图1-图3所示，辅电子膨胀阀600与冷凝器300之间的冷媒管700设有过滤器800。过滤器800能够吸收流经其内的冷媒中的水分，以确保冷媒的纯度，相应确保一定流量的冷媒对热量的有效传递，从而确保空调热泵系统的换热效果。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。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过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种空调热泵系统，其特征在于，包括压缩机(100)、四通阀(200)、冷凝器(300)、主电子膨胀阀(400)和蒸发器(500)，且五者通过冷媒管(700)连通形成冷媒循环；所述主电子膨胀阀(400)与所述冷凝器(300)之间的冷媒管(700)设有辅电子膨胀阀(600)，且所述冷媒管(700)位于所述主电子膨胀阀(400)和所述辅电子膨胀阀(600)之间的管段包括化冰管段(710)，所述化冰管段(710)用于在制热工况下对空调器的外机底盘进行加热化冰。

2.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述化冰管段(710)插装于所述冷凝器(300)的翅片组(310)且位于所述冷凝器(300)的换热管路(320)下方。

3.根据权利要求2所述的空调热泵系统，其特征在于，所述化冰管段(710)包括第一管体(711)、第二管体(712)和U型接头(713)，所述第一管体(711)和所述第二管体(712)沿所述翅片组(310)的延伸方向插接于所述翅片组(310)内，所述U型接头(713)连接于所述第一管体(711)和所述第二管体(712)位于第一端的两个端口之间；所述第一管体(711)和所述第二管体(712)位于第二端的两个端口中，其中一个端口与所述主电子膨胀阀(400)连通，另一个端口与所述辅电子膨胀阀(600)连通。

4.根据权利要求3所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第一管体(711)和所述第二管体(712)沿所述翅片组(310)的厚度方向间隔排布。

5.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述化冰管段(710)位于所述冷凝器(300)的下方。

6.根据权利要求1-5任一项所述的空调热泵系统，其特征在于，所述辅电子膨胀阀(600)与所述冷凝器(300)之间的冷媒管(700)设有过滤器(800)。

7.一种空调器，其特征在于，包括底盘和权利要求1-6任一项所述的空调热泵系统，所述空调热泵系统的冷凝器(300)设于所述底盘，所述空调热泵系统的化冰管段(710)与所述底盘位置相对应。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述底盘设有凹槽，所述凹槽包括相互连通的第一槽区和第二槽区，所述冷凝器(300)的底部匹配嵌装于所述第一槽区，所述第二槽区设有排水口，且所述化冰管段(710)与所述底盘的对应区域包括所述排水口所在区域。