專利名稱：空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在外界低溫環(huán)境下能夠提升制熱效果并減小房間溫度波動的空調(diào)器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熱泵空調(diào)裝置在制熱運(yùn)行時，制冷劑通過室外熱交換器與室外空氣發(fā)生熱交換，從室外空氣吸收熱量而蒸發(fā)，進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的制冷劑蒸氣，進(jìn)入室內(nèi)熱交換器放熱；通過室內(nèi)熱交換器放出熱量來加熱室內(nèi)空氣，使人們享受比較舒適的環(huán)境。但是，在低溫環(huán)境下，當(dāng)氣溫下降時，熱泵機(jī)組蒸發(fā)溫度隨之降低，從而使壓縮機(jī)吸氣比容增大，制冷劑的流量減少，壓縮機(jī)有效容積得不到充分利用，造成制熱能力大幅度衰減，機(jī)組的制熱能力和COP也相應(yīng)下降；而此時所需的熱量(房間熱負(fù)荷)卻隨著環(huán)境溫度的下降而迅速上升，因此系統(tǒng)制熱量將不能滿足采暖熱負(fù)荷需求。此外，由于室外熱交換器從室外空氣中吸收熱量，室外熱交換器周圍溫度較低，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成霜附著在室外熱交換器表面，隨著室外熱交換器不斷吸熱，其表面的霜層會越積越多，從而減弱了室外熱交換器的換熱能力，造成熱泵裝置的制熱能力進(jìn)一步下降，影響人們使用熱泵裝置的舒適性。為了解決空調(diào)器低溫環(huán)境下制熱量不足的問題，目前最常見的一種解決方案是在空調(diào)系統(tǒng)中增加輔助電加熱以補(bǔ)償?shù)蜏丨h(huán)境制熱能力的不足。但該方案將增加能耗，降低系統(tǒng)的能效比，既不經(jīng)濟(jì)也不節(jié)能，有時還會存在安全隱患。關(guān)于除霜問題，現(xiàn)有的空調(diào)器多數(shù)采用四通閥換向控制，在開始除霜時，四通換向閥換向，使室外熱交換器放熱，室內(nèi)熱交換器吸熱，造成室內(nèi)環(huán)境溫度會降低，這樣在較冷的環(huán)境中，空調(diào)器運(yùn)行制冷循環(huán)，會導(dǎo)致房間溫度忽冷忽熱，必然增加人們的不適；另外，在有些地區(qū)，空氣濕度比較大，頻繁的化霜運(yùn)行會影響四通閥和其·他電器件的使用壽命；而且除霜過程中由于室外熱交換器下部的霜較難除凈，在上半部分已經(jīng)除霜完畢時，必須要等到熱交換器下部分除霜完全才能夠同時完成除霜而進(jìn)入正常的制熱運(yùn)行狀態(tài)，由此浪費(fèi)了一部分熱量，并延長了除霜過程，減少了制熱量及降低了總體制熱效果。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種可提升低溫環(huán)境下制熱能力的空調(diào)器。為了達(dá)到上述目的，本實用新型提出一種空調(diào)器，包括由壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器串聯(lián)成的一主回路、與所述主回路串聯(lián)的制冷節(jié)流回路，以及與所述制冷節(jié)流回路及壓縮機(jī)連接的制熱補(bǔ)氣回路，以及一連接在所述壓縮機(jī)的排氣口與所述室外換熱器之間的旁通化霜回路。優(yōu)選地，所述制冷節(jié)流回路包括:連接在所述室內(nèi)熱交換器與室外熱交換器之間、相互串聯(lián)的制冷單向閥和制冷節(jié)流裝置。[0008]優(yōu)選地，所述制熱補(bǔ)氣回路與所述制冷節(jié)流回路并聯(lián)；所述制熱補(bǔ)氣回路包括:相互串聯(lián)的制熱一級節(jié)流裝置、閃發(fā)器、制熱單向閥和制熱二級節(jié)流裝置；所述壓縮機(jī)設(shè)有補(bǔ)氣口，所述閃發(fā)器與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口相連；在空調(diào)器制冷運(yùn)行時，所述制冷單向閥打開，所述制熱單向閥關(guān)閉；在空調(diào)器制熱運(yùn)行時，所述制冷單向閥關(guān)閉，所述制熱單向閥打開。優(yōu)選地，所述制熱補(bǔ)氣回路與所述制冷單向閥并聯(lián)，所述制熱補(bǔ)氣回路包括:相互串聯(lián)的制熱一級節(jié)流裝置、閃發(fā)器和制熱單向閥；所述壓縮機(jī)設(shè)有補(bǔ)氣口，所述閃發(fā)器與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口相連；在空調(diào)器制冷運(yùn)行時，所述制冷單向閥打開，所述制熱單向閥關(guān)閉；在空調(diào)器制熱運(yùn)行時，所述制冷單向閥關(guān)閉，所述制熱單向閥打開。優(yōu)選地，所述旁通化霜回路包括一旁通電磁閥，所述旁通電磁閥連接在壓縮機(jī)的排氣口與制熱時室外熱交換器的入口之間，在制冷和制熱運(yùn)行過程中，所述旁通電磁閥關(guān)閉；當(dāng)所述室外熱交換器滿足化霜條件時，所述旁通電磁閥打開。 優(yōu)選地，所述室外熱交換器內(nèi)的室外盤管上設(shè)有用于檢測所述室外熱交換器是否滿足化霜條件的溫度傳感器。優(yōu)選地，所述制冷節(jié)流裝置、制熱一級節(jié)流裝置和制熱二級節(jié)流裝置至少為以下之一:毛細(xì)管或電子膨脹閥。優(yōu)選地，所述制冷節(jié)流裝置至少為以下之一:毛細(xì)管或電子膨脹閥。本實用新型提出的一種空調(diào)器，通過在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置制熱補(bǔ)氣回路和旁通化霜回路，在制熱循環(huán)過程中，尤其是低溫工況下，利用補(bǔ)氣回路向壓縮機(jī)混合腔噴射中溫中壓的制冷劑蒸氣，加大壓縮機(jī)排量，抵消由于室外環(huán)境溫度過低導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣比容增大造成的壓縮機(jī)排氣量減小，從而引起制熱量迅速衰減的問題；此外，將熱氣旁通化霜技術(shù)和補(bǔ)氣增焓技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，解決了旁通化霜技術(shù)在低溫下化霜較慢的問題，避免了制熱化霜過程轉(zhuǎn)為制冷循環(huán)從室內(nèi) 吸熱的弊端，實現(xiàn)空調(diào)器在制熱化霜過程中能夠持續(xù)制熱，解決了制熱過程中房間忽冷忽熱的問題，提高了用戶在寒冷季節(jié)使用空調(diào)的舒適性；而且兩技術(shù)的結(jié)合也拓展了熱泵空調(diào)的使用溫區(qū)范圍，滿足不同地區(qū)不同客戶的需求。
圖1是本實用新型第一實施例空調(diào)器循環(huán)系統(tǒng)的管路連接示意圖；圖2是本實用新型第一實施例空調(diào)器制冷循環(huán)系統(tǒng)冷媒流動示意圖；圖3是本實用新型第一實施例空調(diào)器制熱循環(huán)系統(tǒng)冷媒流動示意圖；圖4是本實用新型第一實施例空調(diào)器制熱化霜循環(huán)系統(tǒng)冷媒流動示意圖；圖5是本實用新型第二實施例空調(diào)器循環(huán)系統(tǒng)的管路連接示意圖。為了使本實用新型的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。
具體實施方式
如圖1至圖4所示，本實用新型第一實施例提出一種空調(diào)器，包括四通閥1、室內(nèi)熱交換器2、旁通電磁閥3、制熱一級節(jié)流裝置4、制冷節(jié)流裝置5、閃發(fā)器6、制熱單向閥7、制冷單向閥8、制熱二級節(jié)流裝置9、室外熱交換器10、壓縮機(jī)11、制熱補(bǔ)氣回路12以及室外盤管溫度傳感器13。[0022]其中，所述壓縮機(jī)11設(shè)有吸氣口 111、排氣口 112及補(bǔ)氣口 113;吸氣口 111通過四通閥I與蒸發(fā)器(制冷運(yùn)行下的室內(nèi)熱交換器2或者制熱運(yùn)行下的室外熱交換器10)相連、排氣口 112通過四通閥I與冷凝器(制冷運(yùn)行下的室外熱交換器10或者制熱運(yùn)行下的室內(nèi)熱交換器2)相連，補(bǔ)氣口 113與閃發(fā)器6相連。制熱循環(huán)回路分為主回路循環(huán)和制熱補(bǔ)氣回路循環(huán)。壓縮機(jī)11、四通閥1、室內(nèi)熱交換器2、室外熱交換器10串聯(lián)成一主回路；制熱一級節(jié)流裝置4、閃發(fā)器6、制熱單向閥7和制熱二級節(jié)流裝置9串聯(lián)構(gòu)成制熱補(bǔ)氣回路12 ;制冷單向閥8和制冷節(jié)流裝置5串聯(lián)構(gòu)成制冷節(jié)流回路；制冷節(jié)流回路和制熱補(bǔ)氣回路12并聯(lián)，相互獨(dú)立運(yùn)行。上述制熱補(bǔ)氣回路12用于提高低溫環(huán)境下的制熱量，彌補(bǔ)由于蒸發(fā)溫度過低導(dǎo)致的系統(tǒng)制熱量的衰減。其中，閃發(fā)器6相當(dāng)于一個氣液分離器，在空調(diào)制熱運(yùn)行時，從室內(nèi)熱交換器2出來的高壓制冷劑液體經(jīng)過制熱一級節(jié)流裝置4節(jié)流到某一壓力的氣液混合物后進(jìn)入閃發(fā)器6，在閃發(fā)器6中，處于上部的閃蒸氣通過壓縮機(jī)11的補(bǔ)氣口 113進(jìn)入壓縮機(jī)11混合腔，進(jìn)行壓縮，增大了壓縮機(jī)11的排氣量；從而增大了系統(tǒng)制熱量；而在閃發(fā)器6內(nèi)部，處于下部的液體制冷劑由于上部制冷劑不斷蒸發(fā)而繼續(xù)冷卻過冷，過冷后的制冷劑液體再經(jīng)過制熱二級節(jié)流裝置9節(jié)流到蒸發(fā)壓力后進(jìn)入室外熱交換器10，從而彌補(bǔ)了由于蒸發(fā)溫度過低導(dǎo)致的系統(tǒng)制熱量的衰減。此外，為了避免外界環(huán)境溫度過低時，制熱化霜過程轉(zhuǎn)為制冷循環(huán)從室內(nèi)吸熱的弊端，使空調(diào)器在制熱化霜過程中能夠持續(xù)制熱，避免制熱過程中房間忽冷忽熱的問題，本實施例空調(diào)器系統(tǒng)中還設(shè)置有一旁通化霜回路，所述旁通化霜回路包括一旁通電磁閥3，所述旁通電磁正常閥連接在壓縮機(jī)11的排氣口 112與制熱時室外熱交換器10的入口 101之間，在制冷和正常制熱運(yùn)行過程中，所述旁通電磁閥3關(guān)閉，也就是說，在制冷運(yùn)行過程中，芳通電磁閥3始終關(guān)閉 ；而在系統(tǒng)制熱運(yùn)彳丁過程中，芳通電磁閥3開始時關(guān)閉，在系統(tǒng)制熱運(yùn)行一段時間后，判斷室外熱交換器10內(nèi)的室外盤管上的溫度傳感器13檢測室外熱交換器10是否滿足化霜條件，當(dāng)所述室外熱交換器10滿足化霜條件時，將所述旁通電磁閥3打開，高溫高壓的排氣制冷劑蒸氣和節(jié)流后的制冷劑混合后進(jìn)入室外熱交換器10化霜，此時，四通閥I不斷電，不換向，壓縮機(jī)11不停機(jī)，系統(tǒng)仍然在繼續(xù)制熱，從而減小了房間的溫度波動，且化霜時間短。本實施例的工作原理和工作過程如下(制冷劑流向如圖中箭頭所示):如圖2所示，在空調(diào)器制冷運(yùn)行時，制熱補(bǔ)氣回路中的制熱單向閥7關(guān)閉，該回路不工作。制冷單向閥8打開，低溫低壓的制冷劑在室內(nèi)熱交換器2中吸熱蒸發(fā)后經(jīng)過四通閥I進(jìn)入壓縮機(jī)11壓縮至高溫高壓的制冷劑蒸氣，通過四通閥I進(jìn)入室外熱交換器10，制冷劑蒸氣在室外熱交換器10中冷凝放熱成為高溫高壓的過冷液體，通過制冷單向閥8和制冷節(jié)流裝置5節(jié)流降壓成低溫低壓的氣液混合物進(jìn)入室內(nèi)熱交換器2，完成整個制冷循環(huán)。如圖3所示，在空調(diào)器制熱運(yùn)行時，制冷單向閥8關(guān)閉，制熱單向閥7打開，系統(tǒng)制冷劑從室外熱交換器10吸熱蒸發(fā)成低溫低壓的制冷劑蒸氣，經(jīng)四通閥I吸入壓縮機(jī)11吸氣口 111，經(jīng)壓縮機(jī)11壓縮為高溫高壓的制冷劑蒸氣，而后從壓縮機(jī)11排氣口 112排出，經(jīng)過四通閥I進(jìn)入室內(nèi)熱交換器2，高溫高壓的制冷劑蒸氣在室內(nèi)熱交換器2中和室內(nèi)空氣換熱后冷凝為高壓的制冷劑過冷液體；由于制冷單向閥8關(guān)閉，制熱單向閥7打開，從室內(nèi)熱交換器2出來的高壓制冷劑過冷液體只能經(jīng)過制熱補(bǔ)氣回路12，首先在制熱補(bǔ)氣回路12中經(jīng)過制熱一級節(jié)流裝置4節(jié)流為中溫中壓的制冷劑氣液混合物進(jìn)入閃發(fā)器6，在閃發(fā)器6中，處于上部的中壓飽和蒸氣通過壓縮機(jī)11的補(bǔ)氣口 113被壓縮機(jī)11吸入，蒸氣的不斷閃發(fā)致使閃發(fā)器6下部的液體過冷，過冷后中壓飽和液體再經(jīng)制熱二級節(jié)流裝置9 二次節(jié)流到蒸發(fā)壓力后進(jìn)入室外熱交換器10，完成制熱循環(huán)。在此過程中，蒸氣噴射進(jìn)入壓縮機(jī)11增加了壓縮機(jī)11的制冷劑蒸氣排量，提高了系統(tǒng)制冷劑質(zhì)量流量；從而提高了低溫環(huán)境下的制熱量，彌補(bǔ)了由于蒸發(fā)溫度過低導(dǎo)致的系統(tǒng)制熱量的衰減。本實施例中所述的制冷節(jié)流裝置5、制熱一次節(jié)流裝置、制熱二次節(jié)流裝置包括但不限于毛細(xì)管、電子膨脹閥等節(jié)流部件。進(jìn)一步地，當(dāng)室外熱交換器10不停的從室外環(huán)境中吸熱，使得環(huán)境溫度降低，水蒸氣凝結(jié)成霜，附著在室外熱交換器10的表面，如果不進(jìn)行除霜，霜層會越積越厚，結(jié)霜面積會越來越大，從而減小了換熱面積和風(fēng)量，影響了換熱效果；隨著室外熱交換器10溫度逐漸降低，當(dāng)溫度傳感器13檢測到滿足除霜條件且運(yùn)行時間滿足程序設(shè)定時，即開始進(jìn)入室外熱交換器10的除霜過程。除霜開始時，四通閥I不動作，主回路和制熱補(bǔ)氣回路中制冷劑流動狀況和制熱過程相同，此時，旁通電磁閥3打開，如圖4所示，壓縮機(jī)11排氣口 112排出的高溫高壓的制冷劑蒸氣和經(jīng)過制熱二次節(jié)流裝置節(jié)流后的制冷劑混合后進(jìn)入室外熱交換器10進(jìn)行化霜，此時，四通閥I不斷電，不換向，壓縮機(jī)11不停機(jī)，系統(tǒng)仍然在繼續(xù)制熱，從而減小了房間的溫度波動，且化霜時間縮短，化霜干凈、迅速，化霜過程仍然向室內(nèi)吹出熱風(fēng)。如圖5所示，本實用新型第二實施例提出一種空調(diào)器，與上述第一實施例的區(qū)別在于，本實施例中將上述第一實施例中的制冷節(jié)流裝置5和制熱二次節(jié)流裝置合并為一個節(jié)流裝置，如圖5所示。
其中，所述制熱補(bǔ)氣回路與所述制冷單向閥8并聯(lián)，所述制熱補(bǔ)氣回路包括:相互串聯(lián)的制熱一級節(jié)流裝置4、閃發(fā)器6和制熱單向閥7。其他與第一實施例相同，在此不再贅述。本本實用新型實施例通過上述方案，在制冷運(yùn)行過程中和普通的熱泵空調(diào)系統(tǒng)相同，在制熱循環(huán)過程中，尤其是低溫工況下，利用補(bǔ)氣回路向壓縮機(jī)11混合腔噴射中溫中壓的制冷劑蒸氣，加大壓縮機(jī)11排量，抵消由于室外環(huán)境溫度過低導(dǎo)致壓縮機(jī)11吸氣比容增大造成的壓縮機(jī)11排氣量減小，從而引起制熱量迅速衰減的問題；同時把熱氣旁通化霜技術(shù)和補(bǔ)氣增焓技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，解決了旁通化霜技術(shù)在低溫下化霜較慢的問題，避免了制熱化霜過程轉(zhuǎn)為制冷循環(huán)從室內(nèi)吸熱的弊端，實現(xiàn)空調(diào)器在制熱化霜過程中能夠持續(xù)制熱，解決了制熱過程中房間忽冷忽熱的問題，提高了用戶在寒冷季節(jié)使用空調(diào)的舒適性。兩技術(shù)的結(jié)合也拓展了熱泵空調(diào)的使用溫區(qū)范圍，滿足不同地區(qū)不同客戶的需求。上述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種空調(diào)器，包括由壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器串聯(lián)成的一主回路、與所述主回路串聯(lián)的制冷節(jié)流回路，其特征在于，還包括與所述制冷節(jié)流回路及壓縮機(jī)連接的制熱補(bǔ)氣回路，以及一連接在所述壓縮機(jī)的排氣口與所述室外換熱器之間的旁通化霜回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)器，其特征在于，所述制冷節(jié)流回路包括:連接在所述室內(nèi)熱交換器與室外熱交換器之間、相互串聯(lián)的制冷單向閥和制冷節(jié)流裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)器，其特征在于，所述制熱補(bǔ)氣回路與所述制冷節(jié)流回路并聯(lián)；所述制熱補(bǔ)氣回路包括:相互串聯(lián)的制熱一級節(jié)流裝置、閃發(fā)器、制熱單向閥和制熱二級節(jié)流裝置；所述壓縮機(jī)設(shè)有補(bǔ)氣口，所述閃發(fā)器與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口相連；在空調(diào)器制冷運(yùn)行時，所述制冷單向閥打開，所述制熱單向閥關(guān)閉；在空調(diào)器制熱運(yùn)行時，所述制冷單向閥關(guān)閉，所述制熱單向閥打開。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)器，其特征在于，所述制熱補(bǔ)氣回路與所述制冷單向閥并聯(lián)，所述制熱補(bǔ)氣回路包括:相互串聯(lián)的制熱一級節(jié)流裝置、閃發(fā)器和制熱單向閥；所述壓縮機(jī)設(shè)有補(bǔ)氣口，所述閃發(fā)器與所述壓縮機(jī)的補(bǔ)氣口相連；在空調(diào)器制冷運(yùn)行時，所述制冷單向閥打開，所述制熱單向閥關(guān)閉；在空調(diào)器制熱運(yùn)行時，所述制冷單向閥關(guān)閉，所述制熱單向閥打開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的空調(diào)器，其特征在于，所述旁通化霜回路包括一旁通電磁閥，所述旁通電磁閥連接在壓縮機(jī)的排氣口與制熱時室外熱交換器的入口之間，在制冷和制熱運(yùn)行過程中，所述旁通電磁閥關(guān)閉；當(dāng)所述室外熱交換器滿足化霜條件時，所述旁通電磁閥打開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)器，其特征在于，所述室外熱交換器內(nèi)的室外盤管上設(shè)有用于檢測所述室外熱交換器是否滿足化霜條件的溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器，其特征在于，所述制冷節(jié)流裝置、制熱一級節(jié)流裝置和制熱二級節(jié) 流裝置至少為以下之一:毛細(xì)管或電子膨脹閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)器，其特征在于，所述制冷節(jié)流裝置至少為以下之一:毛細(xì)管或電子膨脹閥。
專利摘要本實用新型公開一種空調(diào)器，包括由壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器串聯(lián)成的主回路、制冷節(jié)流回路及與制冷節(jié)流回路及壓縮機(jī)連接的制熱補(bǔ)氣回路，以及連接在壓縮機(jī)的排氣口與室外換熱器之間的旁通化霜回路。本實用新型通過在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置制熱補(bǔ)氣回路和旁通化霜回路，在制熱循環(huán)過程中，尤其是低溫工況下，利用補(bǔ)氣回路向壓縮機(jī)混合腔噴射中溫中壓的制冷劑蒸氣，加大壓縮機(jī)排量，抵消由于室外環(huán)境溫度過低導(dǎo)致壓縮機(jī)吸氣比容增大造成的壓縮機(jī)排氣量減小而引起的制熱量迅速衰減問題；將熱氣旁通化霜和補(bǔ)氣增焓技術(shù)有機(jī)結(jié)合，避免制熱化霜過程轉(zhuǎn)為制冷循環(huán)從室內(nèi)吸熱的弊端，使空調(diào)器在制熱化霜過程中能持續(xù)制熱，提高用戶使用舒適性。
文檔編號F25B41/06GK203132224SQ20132005753
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
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