空调系统和空调的制作方法

文档序号:12060158阅读:297来源:国知局

本发明涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种空调系统和一种空调。



背景技术:

冬季寒冷天气下,空调运行制热,当室外环境的湿度较大时,若蒸发温度低于0度,室外换热器往往会逐渐结冰,室外换热器的换热面积减少,制热能力逐渐减弱。空调运行过程中都会检测室外换热器管温来判断是否需要除霜,达到除霜条件,空调会运行制冷除霜。在除霜过程中,由于防冷风功能,室内电机停止运行,导致蒸发器换热不足,蒸发器会严重结冰,蒸发温度下降,空调系统存在压缩机回液的风险,目前,现有的空调系统主要通过气液分离器来减少压缩机回液。

因此,如何设计一种空调系统,能够避免在热泵空调除霜过程中冷媒换热不完全导致蒸发器结冰,空调系统中压缩机回液的问题成为亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此,本发明的一个目的在于提出了一种空调系统。

本发明的另一个目的在于提出了一种空调。

为实现上述目的,根据本发明的第一方面的技术方案,提出了一种空调系统,包括:压缩机、四通阀、与四通阀的第一阀口相连的系统冷凝器以及与四通阀的第二阀口相连的系统蒸发器,还包括:第一辅助换热器,第一辅助换热器的一侧紧贴于系统冷凝器的第一侧,第一辅助换热器的另一侧上设有用于工质进行辅助换热循环的第一口与第二口;第二辅助换热器,设于系统蒸发器的一侧,第二辅助换热器上分别设有与第一辅助换热器的第一口通过第一管路相连的第三口,以及与第一辅助换热器的第二口通过第二管路连接的第四口。

根据本发明的技术方案的空调系统,通过设置第一辅助换热器和第二辅助换热器,组成辅助换热循环系统,其中,第一辅助换热器的一侧紧贴于系统冷凝器的第一侧,第一侧为四通阀的冷凝器出风方向位置,当系统蒸发器管温低于系统冷凝器周围温度时,辅助换热循环系统中工质吸收系统冷凝器中的工质散发的余热,向系统蒸发器放热,有利于系统蒸发器温度上升,系统冷凝器中工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个空调系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了空调系统中的压缩机回液的风险。

其中,系统冷凝器和系统蒸发器组成的空调系统中的工质优选为冷媒,通过冷媒进行换热循环,冷媒包括R22制冷剂、R134制冷剂、R600A制冷剂、R12制冷剂或R410A制冷剂。

根据本发明的上述技术方案的空调系统,还可以具有以下技术特征:

根据本发明上述技术方案,优选地,还包括:第一阀,设于第一管路上,控制在辅助换热循环中循环流动的工质的流动状态;其中,辅助换热循环由第一辅助换热器、第二辅助换热器、第一管路以及第二管路相连组成。

在该技术方案中,通过第一阀控制在辅助换热循环系统中循环流动的工质的流动状态,当系统蒸发器管温低于系统冷凝器周围温度时,打开第一阀,工质从室外大气环境吸收的热量,向低温系统蒸发器放热;当系统蒸发器管温等于系统冷凝器周围环境温度时,或者满足退出除霜模式时,关闭第一阀,隔断热管工质的循环;根据系统运行状态打开或者关闭第一阀,节约系统能耗,减小了空调系统回液的风险,提高了系统快速除霜的能力,进而增强了空调系统的换热效果。

根据本发明上述技术方案,优选地,四通阀还包括:第三阀口,与压缩机的排气口相连,工质由排气口排出经过第三阀口进入四通阀;第四阀口,与压缩机的回气口相连。

在该技术方案中,通过四通阀控制工质的流向,实现空调系统制冷或制热循环的切换。

根据本发明的一个技术方案,优选地,还包括:系统冷凝器为室外换热器,系统蒸发器为室内换热器。

在该技术方案中,系统冷凝器与系统蒸发器采用一体式换热器,一般地,系统冷凝器与室外换热器一体,系统蒸发器与室内换热器一体,结构紧凑,体积小,适用性强。

根据本发明上述技术方案,优选地,还包括:节流组件,设于连通系统蒸发器与系统冷凝器的第三管路上。

在该技术方案中,通过在第三管路上设置节流组件,可以对系统蒸发器与系统冷凝器之间的工质进行节流,在制冷时将高压液态工质中的压力降低,形成低压液态工质,使空调系统能够在多种环境下工作,提高了空调系统的制冷效率。

根据本发明上述技术方案,优选地,节流组件包括:第一毛细管;以及第二毛细管,第一毛细管与第二毛细管串联设于第三管路上。

根据本发明的一个技术方案,优选地,还包括:第二阀,与第二毛细管并联,第二阀与第二毛细管并联形成串联支路,串联支路与第一毛细管串联设于第三管路上。

在该技术方案中,第二阀为单向阀,使空调系统在制冷和制热模式下工质的达到不同的流量,提高了空调系统的运行效率。

根据本发明上述技术方案,优选地,还包括:第一温度传感器,设于系统蒸发器上;第二温度传感器,设于与系统冷凝器距离第一长度的位置,。

在该技术方案中,第一温度传感器用于检测系统蒸发器的温度,第二温度传感器用于检测系统冷凝器周围的温度,其中,第一长度为5厘米~30厘米。

根据本发明上述技术方案,优选地,还包括:微控制器,与第一温度传感器、第二温度传感器以及第一阀电连接,与四通阀以及压缩机电连接;微控制器接收由第一温度传感器以及第二温度传感器分别发出的第一温度信号以及第二温度信号,根据第一温度信号与第二温度信号对第一阀的开闭进行控制。

在该技术方案中,微控制器控制空调的运行状态,当第一温度传感器检测到的第一温度小于第二温度传感器检测到的第二温度时,微控制器控制第一阀打开,辅助换热循环系统吸收系统冷凝器散发的余热,向系统蒸发器放热,有利于系统蒸发器温度上升,工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了系统回液的风险。

根据本发明上述技术方案,优选地,还包括:第三温度传感器,设于系统冷凝器内部,与微控制器电连接,向微处理器发送第三温度传感器根据检测到的温度生成的第三温度信号。

在该技术方案中,第三温度传感器用于检测系统冷凝器内部温度,然后生成温度信号,将温度信号发送至微处理器。

根据本发明上述技术方案,优选地,微控制器响应于第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号,对第一阀的开闭进行控制。

在该技术方案中,微处理器接收第三温度传感器发送的温度信号,确定第三温度,当第一温度值等于第三温度值时,微控制器控制第一阀关闭,隔断热管工质的循环,以节省能耗。

根据本发明上述技术方案,优选地,当第二温度信号与第一温度信号对应的温度差值大于温度阈值时,微控制器控制第一阀开启。

在该技术方案中,温度阀值可以根据实际情况来设定,系统蒸发器管温与系统冷凝器之间的温差大于阀值时,微控制器控制第一阀开启。当系统蒸发器管温低于系统冷凝器温度时,辅助换热循环系统吸收系统冷凝器散发的余热,向系统蒸发器放热,有利于系统蒸发器温度上升,工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了系统回液的风险;当系统蒸发器管温大于系统冷凝器温度时,辅助换热循环系统吸收系统蒸发器散发的余热,向系统冷凝器放热。

根据本发明上述技术方案,优选地,当第二温度信号与第一温度信号对应的温度差值小于预设矫正温差时,微控制器控制第一阀关闭;或当第三温度信号对应的温度大于温度阈值时,微控制器控制第一阀关闭,其中,预设矫正温差与温度阈值的关系为:预设矫正温差=温度阈值-矫正值。

在该技术方案中,当系统蒸发器管温与系统冷凝器之间的温差小于预设矫正温差时,微控制器控制第一阀关闭,隔断热管工质的循环,以节省能耗。其中矫正值根据系统运行环境可以自行设定,即系统蒸发器管温与系统冷凝器温度接近时,关闭第一阀,同时,当第三温度传感器检测到系统冷凝器内部温度大于温度阀值时,除霜结束,微控制器控制第一阀关闭。

本发明第二方面的技术方案提供的一种空调包括本发明第一方面的任一个技术方案提供的空调系统,因此该空调有上述任一个技术方案提供的空调系统的全部有益效果,在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了本发明的空调系统结构示意图。

102压缩机,104四通阀,106系统冷凝器,108系统蒸发器,110第一辅助换热器,112第二辅助换热器,114第一阀,116第二阀,118第一毛细管,120第二毛细管,122第一温度传感器,124第二温度传感器,126第三温度传感器,a第一阀口,b第二阀口,c第三阀口,d第四阀口,e第一口,f第二口,g第三口,h第四口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1对根据本发明的实施例的空调系统进行具体说明。

如图1所示,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种空调系统,包括:压缩机102、四通阀104、与四通阀104的第一阀口a相连的系统冷凝器106以及与四通阀104的第二阀口b相连的系统蒸发器108,还包括:第一辅助换热器110,第一辅助换热器110的一侧紧贴于系统冷凝器106的第一侧,第一辅助换热器110的另一侧上设有用于工质进行辅助换热循环的第一口e与第二口f;第二辅助换热器110,设于系统蒸发器108的一侧,第二辅助换热器110上分别设有与第一辅助换热器110的第一口e通过第一管路相连的第三口g,以及与第一辅助换热器110的第二口f通过第二管路连接的第四口h。

根据本发明的实施例的空调系统,通过设置第一辅助换热器110和第二辅助换热器110,组成辅助换热循环系统,当系统蒸发器108管温低于系统冷凝器106周围温度时,辅助换热循环系统吸收系统冷凝器106散发的余热,向系统蒸发器108放热,有利于系统蒸发器108温度上升,工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了系统回液的风险。

根据本发明的上述实施例的空调系统,还可以具有以下技术特征:

根据本发明上述实施例,优选地,还包括:第一阀114,设于第一管路上,控制在辅助换热循环中循环流动的工质的流动状态;其中,辅助换热循环由第一辅助换热器110、第二辅助换热器110、第一管路以及第二管路相连组成。

在该实施例中,通过第一阀114控制在辅助换热循环系统中循环流动的工质的流动状态,当系统蒸发器108管温低于系统冷凝器106周围温度时,打开第一阀114,从室外大气环境吸收的热量,向低温系统蒸发器108放热;当系统蒸发器108管温等于系统冷凝器106周围环境温度时,或者满足退出除霜模式时,关闭第一阀114,隔断热管工质的循环;根据系统运行状态打开或者关闭第一阀114,节约系统能耗,减小了系统回液的风险,提高了系统快速除霜的能力,进而增强了空调系统的换热效果。

根据本发明上述实施例,优选地,四通阀104还包括:第三阀口c,与压缩机102的排气口相连,工质由排气口排出经过第三阀口c进入四通阀104;第四阀口d,与压缩机102的回气口相连。

在该实施例中,通过四通阀104控制工质的流向,实现空调系统制冷或制热的效果。

根据本发明的一个实施例,优选地,还包括:系统冷凝器106为室外换热器,系统蒸发器108为室内换热器。

在该实施例中,系统冷凝器106与系统蒸发器108采用一体式换热器,一般地,系统冷凝器106与室外换热器一体,系统蒸发器108与室内换热器一体,结构紧凑,体积小,适用性强。

根据本发明上述实施例,优选地,还包括:节流组件,设于连通系统蒸发器108与系统冷凝器106的第三管路上。

在该实施例中,通过在第三管路上设置节流组件,可以对系统蒸发器108与系统冷凝器106之间的工质进行节流,在制冷时将高压液态工质中的压力降低,形成低压液态工质,使空调系统能够在多种环境下工作,提高了空调系统的制冷效率。

根据本发明上述实施例,优选地,节流组件包括:第一毛细管118;以及第二毛细管120,第一毛细管118与第二毛细管120串联设于第三管路上。

根据本发明的一个实施例,优选地,还包括:第二阀116,与第二毛细管120并联,第二阀116与第二毛细管120并联形成串联支路,串联支路与第一毛细管118串联设于第三管路上。

在该实施例中,第二阀116为单向阀,使空调系统在制冷和制热模式下工质的达到不同的流量,提高了空调系统的运行效率。

根据本发明上述实施例,优选地,还包括:第一温度传感器122,设于系统蒸发器108上;第二温度传感器124,设于与系统冷凝器106距离第一长度的位置。

在该实施例中,第一温度传感器122用于检测系统蒸发器108的温度,第二温度传感器124用于检测系统冷凝器106周围的温度,其中,第一长度为5厘米~30厘米。

根据本发明上述实施例,优选地,还包括:微控制器,与第一温度传感器122、第二温度传感器124以及第一阀114电连接,与四通阀104以及压缩机102电连接;微控制器接收由第一温度传感器122以及第二温度传感器124分别发出的第一温度信号以及第二温度信号,根据第一温度信号与第二温度信号对第一阀114的开闭进行控制。

在该实施例中,微控制器控制空调的运行状态,当第一温度传感器122检测到的第一温度小于第二温度传感器124检测到的第二温度时,微控制器控制第一阀114打开,辅助换热循环系统吸收系统冷凝器106散发的余热,向系统蒸发器108放热,有利于系统蒸发器108温度上升,工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了系统回液的风险。

根据本发明上述实施例,优选地,还包括:第三温度传感器126,设于系统冷凝器106内部,与微控制器电连接,向微处理器发送第三温度传感器126根据检测到的温度生成的第三温度信号。

在该实施例中,第三温度传感器126用于检测系统冷凝器106内部温度,然后生成温度信号,将温度信号发送至微处理器。

根据本发明上述实施例,优选地,微控制器响应于第一温度信号、第二温度信号以及第三温度信号,对第一阀114的开闭进行控制。

在该实施例中,微处理器接收第三温度传感器126发送的温度信号,确定第三温度,当第一温度值等于第三温度值时,微控制器控制第一阀114关闭,隔断热管工质的循环,以节省能耗。

根据本发明上述实施例,优选地,当第二温度信号与第一温度信号对应的温度差值大于温度阈值时,微控制器控制第一阀114开启。

在该实施例中,温度阀值可以根据实际情况来设定,系统蒸发器108管温与系统冷凝器106之间的温差大于阀值时,微控制器控制第一阀114开启。当系统蒸发器108管温低于系统冷凝器106温度时,辅助换热循环系统吸收系统冷凝器106散发的余热,向系统蒸发器108放热,有利于系统蒸发器108温度上升,工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了系统回液的风险;当系统蒸发器108管温大于系统冷凝器106温度时,辅助换热循环系统吸收系统蒸发器108散发的余热,向系统冷凝器106放热。

根据本发明上述实施例,优选地,当第二温度信号与第一温度信号对应的温度差值小于预设矫正温差时,微控制器控制第一阀114关闭;或当第三温度信号对应的温度大于温度阈值时,微控制器控制第一阀114关闭,其中,预设矫正温差与温度阈值的关系为:预设矫正温差=温度阈值-矫正值。

在该实施例中,当系统蒸发器108管温与系统冷凝器106之间的温差小于预设矫正温差时,微控制器控制第一阀114关闭,隔断热管工质的循环,以节省能耗。其中矫正值根据系统运行环境可以自行设定,即系统蒸发器108管温与系统冷凝器106温度接近时,关闭第一阀114,同时,当第三温度传感器126检测到系统冷凝器106内部温度大于温度阀值时,除霜结束,微控制器控制第一阀114关闭。

本发明第二方面的实施例提供的一种空调包括本发明第一方面的任一个实施例提供的空调系统,因此该空调有上述任一个实施例提供的空调系统的全部有益效果,在此不再赘述。

具体实施例一:假设温度阀值为5度,此时系统蒸发器108的温度为-5度,系统冷凝器106的温度为10度,系统蒸发器108与系统冷凝器106的差值为15度,即系统蒸发器108管温低于系统冷凝器106的温度,微控制器控制第一阀打开,辅助换热循环系统吸收系统冷凝器106散发的余热,向系统蒸发器108放热,有利于系统蒸发器108温度上升,工质比容变少,工质质量流量增加,进而提高整个系统制冷能力,有利于化霜,避免在热泵空调除霜过程中工质换热不完全而导致蒸发器结冰,同时减小了系统回液的风险。

具体实施例二:假设温度阀值为6度,此时系统蒸发器108的温度为10度,系统冷凝器106的温度为1度,系统蒸发器108与系统冷凝器106的差值为9度,即系统蒸发器108管温高于系统冷凝器106的温度,微处理器控制第一阀打开,辅助换热循环系统吸收系统蒸发器108散发的余热,向系统冷凝器106放热。

具体实施例三:假设温度阀值为6度,矫正值为2度,即预设矫正温差=温度阈值-矫正值=4度,假设此时的系统蒸发器108的温度为3度,系统冷凝器106的温度为2度,系统蒸发器108与系统冷凝器106的差值为1度,温差小于预设矫正温差,微控制器将控制第一阀114关闭,隔断热管工质的循环,以节省能耗。

另外,如果此时系统蒸发器108的温度为2度,系统冷凝器106的温度为4度,系统蒸发器108与系统冷凝器106的差值为2度,温差依然小于预设矫正温差,即微控制器同样控制第一阀114关闭。

具体实施例四:假设温度阀值为10度,第三温度传感器用于检测冷凝器内部温度,当第三温度传感器126检测到系统冷凝器106内部温度为15度时,系统冷凝器106内部温度大于温度阀值时,则判断除霜结束,微控制器控制第一阀114关闭。

以上详细说明了本发明的技术方案,本发明提出了一种空调系统,在热泵空调除霜过程中,避免工质换热不完全导致蒸发器结冰,系统中压缩机回液的问题。

在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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