空調熱泵系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種空調熱泵系統，包括：壓縮機、室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器；所述壓縮機和室外換熱器之間通過換向閥連接，切換換向閥使室外換熱器入口與所述壓縮機的排氣口和吸氣口之間實現交替連通；四通閥，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口與所述壓縮機排氣口連通，所述第二端口與所述壓縮機吸氣口連通，所述第三端口與室內換熱器通過第一冷媒管路連通，所述蓄熱器的入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通；所述室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器的出口通過第二冷媒管路連通。該空調熱泵系統，化霜時蓄熱器作為蒸發器使用進行放熱，解決了空調熱泵系統除霜時室內機熱舒適性差的問題。
【專利說明】空調熱泵系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及空調熱泵領域，具體而言，涉及一種空調熱泵系統。
【背景技術】
[0002]目前常用的熱泵式空調系統是在單冷空調系統基礎上增加一四通閥，制冷、制熱是通過四通閥換向來實現轉換。由于機組在制熱運行一段時間之后，室外換熱器表面會出現結霜的情況，特別是隨室外環境溫度的降低，以及濕度的增加，結霜情況會越來越嚴重，直接影響到制熱效果和舒適性。通常為了恢復機組的制熱效果，機組需要轉換為制冷運行進行除霜，這時室內機將無法制熱，溫度降低。另外在除霜結束轉制熱時，由于室內機出風低，很難達到快速制熱的效果。上述因素都將嚴重影響到制熱舒適性效果。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在提供一種空調熱泵系統，以解決現有技術中的空調熱泵系統除霜時室內機熱舒適性差的問題。
[0004]本實用新型提供的空調熱泵系統，包括:壓縮機、室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器；
[0005]所述壓縮機和室外換熱器之間通過換向閥連接，切換換向閥使室外換熱器入口與所述壓縮機的排氣口和吸氣口之間實現交替連通；
[0006]四通閥，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口與所述壓縮機排氣口連通，所述第二端口與所述壓縮機吸氣口連通，所述第三端口與室內換熱器通過第一冷媒管路連通，所述蓄熱器的入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通；
[0007]所述室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器的出口通過第二冷媒管路連通。
[0008]進一步地，所述第四端口和第一冷媒管路分別通過第一電磁閥和第二電磁閥與所述蓄熱器的入口連通。
[0009]進一步地,所述換向閥為三通閥或四通閥。
[0010]進一步地，還包括熱水器，所述熱水器的冷媒入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通，所述熱水器的冷媒出口與所述第二冷媒管路連通。
[0011]進一步地，所述第四端口和第一冷媒管路分別通過第四電磁閥和第三電磁閥與所述熱水器的冷媒入口連通。
[0012]進一步地，所述第三電磁閥與所述熱水器的冷媒入口之間以及所述第四端口和所述第四電磁閥之間分別串聯有單向閥，所述單向閥流向為朝向所述熱水器的冷媒入口。
[0013]進一步地，所述室內換熱器的數量為多個。
[0014]本實用新型提供的空調熱泵系統，通過設置蓄熱器，將所述蓄熱器的入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通，所述室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器的出口通過第二冷媒管路連通形成冷媒回路，該循環實現無霜時蓄熱器進行蓄熱，化霜時蓄熱器作為蒸發器使用進行放熱，從而保證室內機持續制熱，解決了空調熱泵系統除霜時室內機熱舒適性差的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1示出了本實用新型的第一實施例的空調熱泵系統示意圖；
[0017]圖2示出了本實用新型的第二實施例的空調熱泵系統示意圖；
[0018]圖3示出了本實用新型的第一實施例的空調熱泵系統制熱+蓄熱系統循環示意圖；
[0019]圖4示出了本實用新型的第一實施例的空調熱泵系統除霜+制熱系統循環示意圖；
[0020]附圖標記說明:1_壓縮機；2、3_四通閥；4_室外換熱器；5-蓄熱器；6-室內換熱器；71、72、73、74、75_電子膨脹閥；81_第二電磁閥；91_第一電磁閥；82_第三電磁閥；92-第四電磁閥；10_熱水器；11-第一冷媒管路；12_第二冷媒管路。
【具體實施方式】
[0021]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0022]本實用新型中提到的“入口” “出口 ”，泛指冷媒進出的通道，并不特指某一流向的通道，因為不同模式下系統冷媒循環流向不同，“入口”在不同的循環模式下可以流入冷媒，也可以流出冷媒，“出口”在不同的循環模式下可以流出冷媒，也可以流入冷媒。
[0023]根據本實用新型的實施例，如圖1所示，空調熱泵系統包括壓縮機1、室內換熱器
6、室外換熱器4、電子膨脹閥71、電子膨脹閥73、電子膨脹閥74和四通閥2連通形成的冷媒回路，系統中還設置有蓄熱器5和電子膨脹閥72，所述壓縮機I和室外換熱器4之間通過四通閥3連接，切換四通閥3使室外換熱器4入口與所述壓縮機I的排氣口和吸氣口之間實現交替連通；四通閥2，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口與所述壓縮機I排氣口連通，所述第二端口與所述壓縮機I吸氣口連通，所述第三端口與室內換熱器6通過第一冷媒管路11連通，所述蓄熱器5的入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路11連通；所述室內換熱器6、室外換熱器4和蓄熱器5的出口通過第二冷媒管12路連通。
[0024]本實用新型提供的空調熱泵系統，通過設置蓄熱器，將所述蓄熱器的入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通，所述室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器的出口通過第二冷媒管路連通形成冷媒回路，該循環實現無霜時蓄熱器進行蓄熱，化霜時蓄熱器作為蒸發器使用進行放熱，從而保證室內機持續制熱，解決了空調熱泵系統除霜時室內機熱舒適性差的問題。
[0025]作為一種實施方式，所述第四端口和第一冷媒管路11分別通過第一電磁閥91和第二電磁閥81與所述蓄熱器5的入口連通。通過控制第一電磁閥91和第二電磁閥81的開閉來實現蓄熱器5的入口與第四端口和第三端口之間的通閉狀態。
[0026]上述實施例中通過將四通閥3的一個端口堵塞或通過毛細管與另一端口連接實現只有三個端口工作，上述四通閥3也可以采用三通閥替換，或兩個二通閥，只要能夠實現室外換熱器4入口與所述壓縮機I的排氣口和吸氣口之間實現交替連通即可。
[0027]作為另一種實施方式，空調熱泵系統還包括熱水器10和電子膨脹閥75，所述熱水器10的冷媒入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路11連通，所述熱水器10的冷媒出口與所述第二冷媒管路連通，從而實現制熱水功能。
[0028]進一步地，所述第四端口和第一冷媒管路11分別通過第四電磁閥92和第三電磁閥82與所述熱水器10的冷媒入口連通，通過控制第四電磁閥92和第三電磁閥82的開閉來控制熱水器10與第四端口和第三端口之間的通閉狀態來實現制熱水功能。
[0029]進一步地，所述第三電磁閥與所述熱水器10的冷媒入口之間以及所述第四端口和所述第四電磁閥之間分別串聯有單向閥，所述單向閥流向為朝向所述熱水器10的冷媒入口。通過設置單向閥，用于防止控制閥失效時冷媒旁通泄漏。
[0030]進一步地，所述室內換熱器6的數量為多個，多個室內換熱器并聯，分別為多個房間提供空氣調節。
[0031]本實用新型提供的空調熱泵系統的系統循環原理如下:
[0032]1、制冷循環
[0033]參見圖1四通閥2、3失電，電磁閥81、91和電子膨脹閥72關閉，電子膨脹閥71全開。壓縮機排氣經過四通閥3之后進入室外機換熱器4進行冷凝，然后經過室外電子膨脹閥71進入室內機，在室內機中經過節流元件電子膨脹閥73、74節流之后與室內換熱器6進行換熱蒸發，為室內提供冷量。冷媒蒸發之后再經過四通閥2返回到壓縮機內。具體流程圖見圖1。
[0034]2、制熱運行
[0035]參見圖3，制熱時，四通閥2、3得電，電磁閥81、91關閉，電子膨脹閥72關閉。壓縮機I的排氣經過四通閥2進入到室內換熱器6進行熱交換，對室內進行供熱，同時冷媒氣體得到冷凝。接著冷媒分別經過室內機節流元件電子膨脹閥73、74和室外機電子膨脹閥71進入室外換熱器4進行蒸發換熱，冷媒便成為低壓氣體，隨后冷媒氣體通過四通閥3，進入汽分，最后回到壓縮機I。具體流程圖見圖3。
[0036]3、制熱+蓄熱運行
[0037]在制熱運行時，可以實現對蓄熱器5蓄熱，此時電磁閥81開啟，壓縮機的排氣經過四通閥2的第一端口進入，在第三端口處分成兩路，一路沿第一冷媒管路11進入室內機的室內換熱器6進行制熱，另外一路沿第一冷媒管路11、電磁閥81進入蓄熱器5與蓄熱材料進行熱交換蓄熱，然后經過電子膨脹閥72到室外機電子膨脹閥71前與來自從室內換熱器6的冷媒匯合，最終返回壓縮機。具體流程圖見圖3。
[0038]4、制熱+除霜運行
[0039]在制熱運行模式下，如果檢測到室外換熱器4需要化霜，系統控制則進入制熱除霜運行，實現連續制熱的同時除霜。此時，四通閥3失電，四通閥2得電，電磁閥81關閉，電磁閥91打開，電子膨脹閥72開啟。壓縮機的排氣分為兩路，一路經過四通閥3進入室外換熱器4進行除霜，另外一路經過四通閥2進入室內換熱器6，對室內進行供熱，同時室外風機關閉，室內風機轉為低風檔。經過室外換熱器4和室內換熱器6冷凝的冷媒匯集到電子膨脹閥72前，經過節流之后與蓄熱器內的蓄熱材料進行熱交換，冷媒得到蒸發，接著經過電磁閥91、四通閥2、回到壓縮機。這樣就實現了連續制熱的除霜運行循環。具體流程圖見圖4。
[0040]本實用新型提供的空調熱泵系統還具有制熱水功能，具有制熱+制熱水運行模式、制熱+制熱水+蓄熱運行模式、制熱+制熱水+除霜運行模式和制熱+除霜2運行模式。下面分別介紹各個模式的循環流程。
[0041]制熱+制熱水運行模式，在上述“2、制熱模式”循環的基礎上，增加以下控制:關閉電磁閥92，開啟電磁閥82和電子膨脹閥75，冷媒經四通閥2的第三出口進入第一冷媒管后經電磁閥82進入熱水器10進行制熱水，之后冷媒經電子膨脹閥75流出，與室內換熱器6流出的冷媒匯合到室外換熱器4，最后進入壓縮機。具體流程圖見圖2。
[0042]制熱+制熱水+蓄熱運行模式，在上述“3、制熱+蓄熱運行”循環的基礎上，增加以下控制:關閉電磁閥92，開啟電磁閥82和電子膨脹閥75，冷媒經四通閥2的第三出口進入第一冷媒管后經電磁閥82進入熱水器10進行制熱水，之后冷媒經電子膨脹閥75流出，與室內換熱器6、蓄熱器5流出的冷媒匯合到室外換熱器4，最后進入壓縮機。
[0043]制熱+制熱水+除霜運行模式，在上述“4、制熱+除霜運行”循環的基礎上，增加以下控制:關閉電磁閥92，開啟電磁閥82和電子膨脹閥75，冷媒經四通閥2的第三出口進入第一冷媒管后經電磁閥82進入熱水器10進行制熱水，之后冷媒經電子膨脹閥75流出，與室內換熱器6流出的冷媒匯合到室外換熱器4，最后進入壓縮機。
[0044]制熱+除霜2運行模式，在“4、制熱+除霜運行”循環的基礎上，增加以下控制--關閉電磁閥82，開啟電磁閥92和電子膨脹閥75，經室內換熱器6制熱后的冷媒和經室外換熱器4除霜后的冷媒分別進入蓄熱器5和熱水器10進行蒸發，最后進入壓縮機。該模式中蓄熱器5和熱水器10同時作為蒸發器，可以提高化霜速度，提高室內制熱的舒適性。
[0045]本實用新型提供的空調熱泵系統，實現無霜時蓄熱器進行蓄熱，化霜時蓄熱器作為蒸發器使用進行放熱，從而保證室內機持續制熱，解決了空調熱泵系統除霜時室內機熱舒適性差的問題。進一步的，空調熱泵系統還具有制熱水功能，當化霜能力滿足需要時熱水器提供熱水，當化霜能力不足時，熱水器充當蒸發器輔助化霜，可以提高化霜速度，提高室內制熱的舒適性。
[0046]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種空調熱泵系統，其特征在于，包括: 壓縮機、室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器； 所述壓縮機和室外換熱器之間通過換向閥連接，切換換向閥使室外換熱器入口與所述壓縮機的排氣口和吸氣口之間實現交替連通； 四通閥，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口與所述壓縮機排氣口連通，所述第二端口與所述壓縮機吸氣口連通，所述第三端口與室內換熱器通過第一冷媒管路連通，所述蓄熱器的入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通； 所述室內換熱器、室外換熱器和蓄熱器的出口通過第二冷媒管路連通。
2.根據權利要求1所述的空調熱泵系統，其特征在于，所述第四端口和第一冷媒管路分別通過第一電磁閥和第二電磁閥與所述蓄熱器的入口連通。
3.根據權利要求1所述的空調熱泵系統，其特征在于，所述換向閥為三通閥或四通閥。
4.根據權利要求1所述的空調熱泵系統，其特征在于，還包括熱水器，所述熱水器的冷媒入口通過控制閥分別與所述第四端口和第一冷媒管路連通，所述熱水器的冷媒出口與所述第二冷媒管路連通。
5.根據權利要求4所述的空調熱泵系統，其特征在于，所述第四端口和第一冷媒管路分別通過第四電磁閥和第三電磁閥與所述熱水器的冷媒入口連通。
6.根據權利要求5所述的空調熱泵系統，其特征在于，所述第三電磁閥與所述熱水器的冷媒入口之間以及所述第四端口和所述第四電磁閥之間分別串聯有單向閥，所述單向閥流向為朝向所述熱水器的冷媒入口。
7.根據權利要求1-6任一項所述的空調熱泵系統，其特征在于，所述室內換熱器的數量為多個。
【文檔編號】F25B47/02GK203964489SQ201420363197
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】章秋平, 宋培剛, 黃春, 陳華, 李兆東, 張輝, 高威 申請人:珠海格力電器股份有限公司