空调热泵系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种空调热泵系统，包括：压缩机、室内换热器、室外换热器和蓄热器；所述压缩机和室外换热器之间通过换向阀连接，切换换向阀使室外换热器入口与所述压缩机的排气口和吸气口之间实现交替连通；四通阀，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述压缩机排气口连通，所述第二端口与所述压缩机吸气口连通，所述第三端口与室内换热器通过第一冷媒管路连通，所述蓄热器的入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通；所述室内换热器、室外换热器和蓄热器的出口通过第二冷媒管路连通。该空调热泵系统，化霜时蓄热器作为蒸发器使用进行放热，解决了空调热泵系统除霜时室内机热舒适性差的问题。
【专利说明】空调热泵系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调热泵领域，具体而言，涉及一种空调热泵系统。
【背景技术】
[0002]目前常用的热泵式空调系统是在单冷空调系统基础上增加一四通阀，制冷、制热是通过四通阀换向来实现转换。由于机组在制热运行一段时间之后，室外换热器表面会出现结霜的情况，特别是随室外环境温度的降低，以及湿度的增加，结霜情况会越来越严重，直接影响到制热效果和舒适性。通常为了恢复机组的制热效果，机组需要转换为制冷运行进行除霜，这时室内机将无法制热，温度降低。另外在除霜结束转制热时，由于室内机出风低，很难达到快速制热的效果。上述因素都将严重影响到制热舒适性效果。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在提供一种空调热泵系统，以解决现有技术中的空调热泵系统除霜时室内机热舒适性差的问题。
[0004]本实用新型提供的空调热泵系统，包括:压缩机、室内换热器、室外换热器和蓄热器；
[0005]所述压缩机和室外换热器之间通过换向阀连接，切换换向阀使室外换热器入口与所述压缩机的排气口和吸气口之间实现交替连通；
[0006]四通阀，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述压缩机排气口连通，所述第二端口与所述压缩机吸气口连通，所述第三端口与室内换热器通过第一冷媒管路连通，所述蓄热器的入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通；
[0007]所述室内换热器、室外换热器和蓄热器的出口通过第二冷媒管路连通。
[0008]进一步地，所述第四端口和第一冷媒管路分别通过第一电磁阀和第二电磁阀与所述蓄热器的入口连通。
[0009]进一步地,所述换向阀为三通阀或四通阀。
[0010]进一步地，还包括热水器，所述热水器的冷媒入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通，所述热水器的冷媒出口与所述第二冷媒管路连通。
[0011]进一步地，所述第四端口和第一冷媒管路分别通过第四电磁阀和第三电磁阀与所述热水器的冷媒入口连通。
[0012]进一步地，所述第三电磁阀与所述热水器的冷媒入口之间以及所述第四端口和所述第四电磁阀之间分别串联有单向阀，所述单向阀流向为朝向所述热水器的冷媒入口。
[0013]进一步地，所述室内换热器的数量为多个。
[0014]本实用新型提供的空调热泵系统，通过设置蓄热器，将所述蓄热器的入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通，所述室内换热器、室外换热器和蓄热器的出口通过第二冷媒管路连通形成冷媒回路，该循环实现无霜时蓄热器进行蓄热，化霜时蓄热器作为蒸发器使用进行放热，从而保证室内机持续制热，解决了空调热泵系统除霜时室内机热舒适性差的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1示出了本实用新型的第一实施例的空调热泵系统示意图；
[0017]图2示出了本实用新型的第二实施例的空调热泵系统示意图；
[0018]图3示出了本实用新型的第一实施例的空调热泵系统制热+蓄热系统循环示意图；
[0019]图4示出了本实用新型的第一实施例的空调热泵系统除霜+制热系统循环示意图；
[0020]附图标记说明:1_压缩机；2、3_四通阀；4_室外换热器；5-蓄热器；6-室内换热器；71、72、73、74、75_电子膨胀阀；81_第二电磁阀；91_第一电磁阀；82_第三电磁阀；92-第四电磁阀；10_热水器；11-第一冷媒管路；12_第二冷媒管路。
【具体实施方式】
[0021]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]本实用新型中提到的“入口” “出口 ”，泛指冷媒进出的通道，并不特指某一流向的通道，因为不同模式下系统冷媒循环流向不同，“入口”在不同的循环模式下可以流入冷媒，也可以流出冷媒，“出口”在不同的循环模式下可以流出冷媒，也可以流入冷媒。
[0023]根据本实用新型的实施例，如图1所示，空调热泵系统包括压缩机1、室内换热器
6、室外换热器4、电子膨胀阀71、电子膨胀阀73、电子膨胀阀74和四通阀2连通形成的冷媒回路，系统中还设置有蓄热器5和电子膨胀阀72，所述压缩机I和室外换热器4之间通过四通阀3连接，切换四通阀3使室外换热器4入口与所述压缩机I的排气口和吸气口之间实现交替连通；四通阀2，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述压缩机I排气口连通，所述第二端口与所述压缩机I吸气口连通，所述第三端口与室内换热器6通过第一冷媒管路11连通，所述蓄热器5的入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路11连通；所述室内换热器6、室外换热器4和蓄热器5的出口通过第二冷媒管12路连通。
[0024]本实用新型提供的空调热泵系统，通过设置蓄热器，将所述蓄热器的入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通，所述室内换热器、室外换热器和蓄热器的出口通过第二冷媒管路连通形成冷媒回路，该循环实现无霜时蓄热器进行蓄热，化霜时蓄热器作为蒸发器使用进行放热，从而保证室内机持续制热，解决了空调热泵系统除霜时室内机热舒适性差的问题。
[0025]作为一种实施方式，所述第四端口和第一冷媒管路11分别通过第一电磁阀91和第二电磁阀81与所述蓄热器5的入口连通。通过控制第一电磁阀91和第二电磁阀81的开闭来实现蓄热器5的入口与第四端口和第三端口之间的通闭状态。
[0026]上述实施例中通过将四通阀3的一个端口堵塞或通过毛细管与另一端口连接实现只有三个端口工作，上述四通阀3也可以采用三通阀替换，或两个二通阀，只要能够实现室外换热器4入口与所述压缩机I的排气口和吸气口之间实现交替连通即可。
[0027]作为另一种实施方式，空调热泵系统还包括热水器10和电子膨胀阀75，所述热水器10的冷媒入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路11连通，所述热水器10的冷媒出口与所述第二冷媒管路连通，从而实现制热水功能。
[0028]进一步地，所述第四端口和第一冷媒管路11分别通过第四电磁阀92和第三电磁阀82与所述热水器10的冷媒入口连通，通过控制第四电磁阀92和第三电磁阀82的开闭来控制热水器10与第四端口和第三端口之间的通闭状态来实现制热水功能。
[0029]进一步地，所述第三电磁阀与所述热水器10的冷媒入口之间以及所述第四端口和所述第四电磁阀之间分别串联有单向阀，所述单向阀流向为朝向所述热水器10的冷媒入口。通过设置单向阀，用于防止控制阀失效时冷媒旁通泄漏。
[0030]进一步地，所述室内换热器6的数量为多个，多个室内换热器并联，分别为多个房间提供空气调节。
[0031]本实用新型提供的空调热泵系统的系统循环原理如下:
[0032]1、制冷循环
[0033]参见图1四通阀2、3失电，电磁阀81、91和电子膨胀阀72关闭，电子膨胀阀71全开。压缩机排气经过四通阀3之后进入室外机换热器4进行冷凝，然后经过室外电子膨胀阀71进入室内机，在室内机中经过节流元件电子膨胀阀73、74节流之后与室内换热器6进行换热蒸发，为室内提供冷量。冷媒蒸发之后再经过四通阀2返回到压缩机内。具体流程图见图1。
[0034]2、制热运行
[0035]参见图3，制热时，四通阀2、3得电，电磁阀81、91关闭，电子膨胀阀72关闭。压缩机I的排气经过四通阀2进入到室内换热器6进行热交换，对室内进行供热，同时冷媒气体得到冷凝。接着冷媒分别经过室内机节流元件电子膨胀阀73、74和室外机电子膨胀阀71进入室外换热器4进行蒸发换热，冷媒便成为低压气体，随后冷媒气体通过四通阀3，进入汽分，最后回到压缩机I。具体流程图见图3。
[0036]3、制热+蓄热运行
[0037]在制热运行时，可以实现对蓄热器5蓄热，此时电磁阀81开启，压缩机的排气经过四通阀2的第一端口进入，在第三端口处分成两路，一路沿第一冷媒管路11进入室内机的室内换热器6进行制热，另外一路沿第一冷媒管路11、电磁阀81进入蓄热器5与蓄热材料进行热交换蓄热，然后经过电子膨胀阀72到室外机电子膨胀阀71前与来自从室内换热器6的冷媒汇合，最终返回压缩机。具体流程图见图3。
[0038]4、制热+除霜运行
[0039]在制热运行模式下，如果检测到室外换热器4需要化霜，系统控制则进入制热除霜运行，实现连续制热的同时除霜。此时，四通阀3失电，四通阀2得电，电磁阀81关闭，电磁阀91打开，电子膨胀阀72开启。压缩机的排气分为两路，一路经过四通阀3进入室外换热器4进行除霜，另外一路经过四通阀2进入室内换热器6，对室内进行供热，同时室外风机关闭，室内风机转为低风档。经过室外换热器4和室内换热器6冷凝的冷媒汇集到电子膨胀阀72前，经过节流之后与蓄热器内的蓄热材料进行热交换，冷媒得到蒸发，接着经过电磁阀91、四通阀2、回到压缩机。这样就实现了连续制热的除霜运行循环。具体流程图见图4。
[0040]本实用新型提供的空调热泵系统还具有制热水功能，具有制热+制热水运行模式、制热+制热水+蓄热运行模式、制热+制热水+除霜运行模式和制热+除霜2运行模式。下面分别介绍各个模式的循环流程。
[0041]制热+制热水运行模式，在上述“2、制热模式”循环的基础上，增加以下控制:关闭电磁阀92，开启电磁阀82和电子膨胀阀75，冷媒经四通阀2的第三出口进入第一冷媒管后经电磁阀82进入热水器10进行制热水，之后冷媒经电子膨胀阀75流出，与室内换热器6流出的冷媒汇合到室外换热器4，最后进入压缩机。具体流程图见图2。
[0042]制热+制热水+蓄热运行模式，在上述“3、制热+蓄热运行”循环的基础上，增加以下控制:关闭电磁阀92，开启电磁阀82和电子膨胀阀75，冷媒经四通阀2的第三出口进入第一冷媒管后经电磁阀82进入热水器10进行制热水，之后冷媒经电子膨胀阀75流出，与室内换热器6、蓄热器5流出的冷媒汇合到室外换热器4，最后进入压缩机。
[0043]制热+制热水+除霜运行模式，在上述“4、制热+除霜运行”循环的基础上，增加以下控制:关闭电磁阀92，开启电磁阀82和电子膨胀阀75，冷媒经四通阀2的第三出口进入第一冷媒管后经电磁阀82进入热水器10进行制热水，之后冷媒经电子膨胀阀75流出，与室内换热器6流出的冷媒汇合到室外换热器4，最后进入压缩机。
[0044]制热+除霜2运行模式，在“4、制热+除霜运行”循环的基础上，增加以下控制--关闭电磁阀82，开启电磁阀92和电子膨胀阀75，经室内换热器6制热后的冷媒和经室外换热器4除霜后的冷媒分别进入蓄热器5和热水器10进行蒸发，最后进入压缩机。该模式中蓄热器5和热水器10同时作为蒸发器，可以提高化霜速度，提高室内制热的舒适性。
[0045]本实用新型提供的空调热泵系统，实现无霜时蓄热器进行蓄热，化霜时蓄热器作为蒸发器使用进行放热，从而保证室内机持续制热，解决了空调热泵系统除霜时室内机热舒适性差的问题。进一步的，空调热泵系统还具有制热水功能，当化霜能力满足需要时热水器提供热水，当化霜能力不足时，热水器充当蒸发器辅助化霜，可以提高化霜速度，提高室内制热的舒适性。
[0046]最后应当说明的是: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；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种空调热泵系统，其特征在于，包括: 压缩机、室内换热器、室外换热器和蓄热器； 所述压缩机和室外换热器之间通过换向阀连接，切换换向阀使室外换热器入口与所述压缩机的排气口和吸气口之间实现交替连通； 四通阀，包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述压缩机排气口连通，所述第二端口与所述压缩机吸气口连通，所述第三端口与室内换热器通过第一冷媒管路连通，所述蓄热器的入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通； 所述室内换热器、室外换热器和蓄热器的出口通过第二冷媒管路连通。
2.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第四端口和第一冷媒管路分别通过第一电磁阀和第二电磁阀与所述蓄热器的入口连通。
3.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述换向阀为三通阀或四通阀。
4.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，还包括热水器，所述热水器的冷媒入口通过控制阀分别与所述第四端口和第一冷媒管路连通，所述热水器的冷媒出口与所述第二冷媒管路连通。
5.根据权利要求4所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第四端口和第一冷媒管路分别通过第四电磁阀和第三电磁阀与所述热水器的冷媒入口连通。
6.根据权利要求5所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第三电磁阀与所述热水器的冷媒入口之间以及所述第四端口和所述第四电磁阀之间分别串联有单向阀，所述单向阀流向为朝向所述热水器的冷媒入口。
7.根据权利要求1-6任一项所述的空调热泵系统，其特征在于，所述室内换热器的数量为多个。
【文档编号】F25B47/02GK203964489SQ201420363197
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】章秋平, 宋培刚, 黄春, 陈华, 李兆东, 张辉, 高威 申请人:珠海格力电器股份有限公司