一种蓄热型热泵空调系统及其蓄热型热泵空调器的制作方法

本实用新型涉及制冷空调技术领域，特别是涉及一种蓄热型热泵空调系统及其蓄热型热泵空调器。

背景技术：

空调系统在低温环境中以热泵模式运行时，会存在结霜的问题，除霜问题一直是空调行业的研究重点。霜层的形成和影响因素比较复杂，主要影响因素有冷却面、室外气候条件以及工作的时间等。空调机在冬季室外温度很低的环境中使用时，其工质的蒸发温度很低，空气中的水分在蒸发器表面极易凝结成霜，尤其在空气湿度较大的地区结霜的现象尤为明显。

然而，结霜会加大室外换热器的风阻，导致换热器的热传导系数下降，随着蒸发温度的降低，在一定的冷凝温度下，热泵的制热性能的系数也会相应的降低，从而导致热能的利用率下降。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种蓄热型热泵空调系统及其蓄热型热泵空调器，以解决现有技术中的空调系统因容易结霜且除霜过程缓慢，从而导致换热器的热传导系数下降，从而影响热泵的制热性能、降低热能的利用率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的第一方面，提供一种蓄热型热泵空调系统，包括：室内换热器、室外换热器、压缩机、换向装置和蓄热装置，所述换向装置包括第一口、第二口、第三口以及第四口，所述第一口与所述压缩机的第一出口连接，所述第二口与所述室外换热器连接，所述第三口与所述压缩机的回气口连接，所述第四口与所述室内换热器连接；所述室内换热器通过节流装置与所述室外换热器连接；其中，所述蓄热装置设于所述压缩机的外侧，用于吸收并存储所述压缩机释放的热量；所述蓄热装置中设有热交换管，所述热交换管通过切换装置可选择性地串联于所述压缩机的回气口与所述第三口之间，用于加热待送回所述压缩机中的制冷剂。

其中，所述室内换热器和所述室外换热器通过第一管路连通，在所述第一管路上设有所述节流装置，其中，在所述第一管路的对应所述节流装置的区域构造有旁通管路，在所述旁通管路上设有电磁阀。

其中，所述节流装置为电子膨胀阀、毛细管或毛细芯。

其中，所述蓄热装置包括内筒体和套设在所述内筒体的外侧的外筒体，其中，在所述内筒体的外侧和所述外筒体的内侧之间构造有容纳腔，在所述容纳腔中填充有能够吸收并存储所述压缩机释放的热量的相变蓄热材料。

其中，所述相变蓄热材料由石蜡和硫化膨胀石墨组成。

其中，在所述内筒体内安装有所述压缩机，所述压缩机的外侧面与所述内筒体的内侧面相贴合。

其中，在所述容纳腔中还设有能够加热所述相变蓄热材料的电加热器。

其中，所述换向装置为四通换向阀，所述切换装置为三通换向阀。

其中，在所述容纳腔中还设有制冷剂输送管，其中，所述制冷剂输送管的第一输送口与所述压缩机的回气口相连通，所述制冷剂输送管的第二输送口与所述压缩机的第二出口相连通。

其中，所述制冷剂输送管构造为从所述容纳腔的下端呈螺旋式朝所述容纳腔的上端延伸的螺旋输送管。

根据本实用新型的第二方面，还提供了一种蓄热型热泵空调器，包括：蓄热型热泵空调系统。

(三)有益效果

本实用新型提供的蓄热型热泵空调系统，与现有技术相比，具有如下优点：

本申请的空调系统通过增设蓄热装置以实现对压缩机释放的热量的吸收和存储，以实现对压缩机释放的热量的再利用，以用于加热待送回压缩机中的制冷剂，从而不仅提高了热量的利用率、保证了化霜过程的稳定性、加快了室外机的化霜率，同时，也达到了不停机化霜的效果，提高了低温制热下的房间的舒适性。

附图说明

图1为本申请的实施例的蓄热型热泵空调系统的整体结构示意图；

图2为本申请的实施例的蓄热型热泵空调器的整体结构示意图。

图中，100：空调系统；1：室内换热器；2：室外换热器；3：压缩机；31：压缩机的第一出口；32：回气口；33：压缩机的第二出口；4：四通换向阀；41：第一接口；42：第二接口；43：第三接口；44：第四接口；5：蓄热装置；51：内筒体；52：外筒体；6：节流装置；7：切换装置；1a：第一管路；1b：旁通管路；8：电磁阀；9：电加热器；10：制冷剂输送管；200：蓄热型热泵空调器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，图1示意性地显示了该空调系统100包括室内换热器1、室外换热器2、压缩机3、换向装置4、蓄热装置5、节流装置6以及切换装置7。

在本申请的实施例中，该室内换热器1位于室内机中，室外换热器2位于室外机中。

该换向装置4包括第一接口41、第二接口42、第三接口43以及第四接口44，该第一接口41与压缩机3的第一出口31连接，第二接口42与室外换热器2连接，该第三口43与压缩机3的回气口32连接，该第四口44与室内换热器1连接，室内换热器1通过节流装置6与室外换热器2连接。由此，便形成了一个供制冷剂流动的独立的循环路径，用于实现空调系统100的制热、除霜以及制冷的功能。

该蓄热装置5设于压缩机3的外侧，用于吸收并存储压缩机3释放的热量，该蓄热装置5中设有热交换管，该热交换管通过切换装置7可选择性地串联于压缩机3的回气口32与第三接口43之间，用于加热待送回压缩机3中的制冷剂。这样，本申请的空调系统100通过增设蓄热装置5以实现对压缩机3释放的热量的吸收和存储，以实现对压缩机3释放的热量的再利用，以用于加热待送回压缩机3中的制冷剂，从而不仅提高了热量的利用率、保证了化霜过程的稳定性、加快了室外机的化霜率，同时，也达到了不停机化霜的效果，提高了低温制热下的房间的舒适性。

如图1所示，为进一步优化上述技术方案中的空调系统100，在上述技术方案的基础上，该室内换热器1和室外换热器2通过第一管路1a连通，在第一管路1a上设有节流装置6，其中，在第一管路1a的对应节流装置6的区域构造有旁通管路1b，在旁通管路1b上设有电磁阀8。具体地，当该空调系统100处于制热模式时，节流装置6打开，电磁阀8关闭。当该空调系统100处于除霜模式时，节流装置6关闭，电磁阀8打开。当完成除霜过程后，电磁阀8关闭，节流装置6打开，以使得空调系统100继续处于制热模式。由此可见，该节流装置6和电磁阀8的设置，实现了空调系统100处于制热模式和除霜模式时的管路间的切换。另外，在除霜模式时，制冷剂会通过切换装置7进入到容纳腔53内，以吸收如下所述的相变蓄热材料的热量。

为进一步优化上述技术方案中的节流装置6，在上述技术方案的基础上，该节流装置6为电子膨胀阀、毛细管或毛细芯。一则，用于将低温高压的制冷剂液体转变为低温低压的制冷剂气液两相混合物。二则，用于控制流入到室外换热器2内的制冷剂的流量。

如图1所示，为进一步优化上述技术方案中的蓄热装置5，在上述技术方案的基础上，该蓄热装置5包括内筒体51和套设在内筒体51的外侧的外筒体52，其中，在内筒体51的外侧和外筒体52的内侧之间构造有容纳腔53，在该容纳腔53中填充有能够吸收并存储压缩机3释放的热量的相变蓄热材料。也就是说，通过在该容纳腔53中填充相变蓄热材料，从而可以用于吸收压缩机3释放的热量，并将该热量进行存储，以对待送回压缩机3中的制冷剂进行加热，从而大大地加快了除霜的速度以及提高了除霜的效率。

在一个具体的实施例中，该相变蓄热材料由石蜡和硫化膨胀石墨组成。由于石蜡和硫化膨胀石墨具有吸热能力强的特性，因而，能够充分地将压缩机3释放的热量进行吸收，大大地提高了能量的利用率、避免对环境造成污染，起到了节能环保的作用。

在一个优选的实施例中，在该内筒体51内安装有压缩机3，该压缩机3的外侧面与内筒体51的内侧面相贴合。这样，可以充分地吸收压缩机3释放的废热，使得压缩机3释放的废热能够得到充分地利用。

需要说明的是，该蓄热装置5中的内筒体51和外筒体52也可为圆柱形、矩形或方形等，此外，该压缩机3设置的位置也并不仅仅地局限于被内筒体51包围，也可以是压缩机3的其中一侧面与蓄热装置5的蓄热面相贴合，也就是说，只要该蓄热装置5能够吸收到压缩机3释放的热量即可。

如图1所示，为进一步优化上述技术方案中的蓄热装置5，在上述技术方案的基础上，在该容纳腔53中还设有能够加热相变蓄热材料的电加热器9。也就是说，当该容纳腔53中的热量较低不足以用于给待送回压缩机3中的制冷剂进行加热时，可利用该电加热器9来对该容纳腔53中的相变蓄热材料进行加热。容易理解，该电加热器9与空调系统100的电控部件电连接，通过该电控部件来控制电加热器9的加热程度和加热时间。

在一个具体的实施例中，该换向装置4为四通换向阀，切换装置7为三通换向阀。这样，通过该四通换向阀的设置，能够很好地实现制热模式、除霜模式以及制冷模式下的管路中的制冷剂的流向的切换。

通过该三通换向阀的设置，根据空调系统100的运行模式，使得蓄热装置5可选择性地串联于压缩机3的回气口32与第三口43之间。也就是说，当空调系统100处于除霜模式时，通过该三通换向阀实现将蓄热装置5串联于回气口32与第三口43之间。

在一个实施例中，在该容纳腔53中还设有制冷剂输送管10，其中，该制冷剂输送管10的第一输送口与压缩机3的回气口32相连通，该制冷剂输送管10的第二输送口与压缩机3的第二出口33相连通。这样，便实现了压缩机3与蓄热装置5之间的管路的连通。

在另一个实施例中，该制冷剂输送管10构造为从容纳腔53的下端呈螺旋式朝容纳腔53的上端延伸的螺旋输送管。这样，在完成除霜模式时，制冷剂会从室外换热器2中流出，并在该切换装置7的作用下，经压缩机3的回气口32进入到螺旋输送管内，从螺旋输送管的底端朝顶端流动。由于该制冷剂输送管10为螺旋输送管，因而，大大地提高了该制冷剂的加热时间，同时，也大大地增大了制冷剂与相变蓄热材料的接触时间，从而有利于对制冷剂进行高效、快速地加热。

如图2所示，根据本实用新型，该提供了一种蓄热型热泵空调器200，该蓄热型热泵空调器200包括上述蓄热型热泵空调系统100。

综上所述，本申请的空调系统100通过增设蓄热装置5以实现对压缩机3释放的热量的吸收和存储，以实现对压缩机3释放的热量的再利用，以用于加热待送回压缩机3中的制冷剂，从而不仅提高了热量的利用率、保证了化霜过程的稳定性、加快了室外机的化霜率，同时，也达到了不停机化霜的效果，提高了低温制热下的房间的舒适性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。