热泵系统的制作方法

文档序号:23122736发布日期:2020-12-01 11:19阅读:81来源:国知局
热泵系统的制作方法

本实用新型属于空气调节技术领域,具体涉及一种热泵系统。



背景技术:

热泵空调在低温工况下运行,外机换热器会出现结霜情况,使空调的制热能力降低,所以需要对空调外机换热器进行除霜。目前采用的最为广泛的除霜方式是将热泵系统的工作模式由制热模式切换为制冷模式,以利用压缩机的高温排气对结霜的室外换热器实现化霜,但这种方式会导致室内侧温度波动大,严重降低了用户的使用体验;基于前述方式存在不足,现有技术中还出现了采用单独的电热部件对室外侧换热器进行化霜,但这种方式下电热部件需要采用强电供能,且室外机被安装于室外侧,存在较大的安全隐患。因此,双换热器(蒸发器)的除霜方式引起业内的广泛重视,所述双换热器除霜方式指的是在热泵系统中的室外侧设置两个换热器,其中之一被串联于室内制热循环中,另外一个则与压缩机的高温排气口串联实现其自身的化霜作业,而室内侧换热器仍然处于制热模式,也即化霜作业不会引起室内温度的波动,从而提升了用户的使用体验,但是目前的相应系统多采用四通阀或者多个电磁阀串并联的方式进行系统构建,这种方式构建的热泵系统实现了前述功能,但是却存在系统复杂、阀路控制逻辑繁杂的不足,基于此,提出本实用新型。



技术实现要素:

因此,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种热泵系统,系统结构更加简单,阀路控制逻辑更为简化。

为了解决上述问题,本实用新型提供一种热泵系统,包括第一三通阀件、第二三通阀件,所述第一三通阀件、第二三通阀件分别具有可选择性贯通的第一口、第二口、第三口、第四口、第五口、第六口,所述第一三通阀件通过所述第一口与室外侧第一换热器连通形成第一分流支路,所述第二三通阀件通过第四口与室外侧第二换热器连通形成第二分流支路,所述第一分流支路与所述第二分流支路并联后一端与压缩机的排气口连接,所述第一分流支路与所述第二分流支路并联后另一端与所述压缩机的吸气口连接,所述第三口与所述第六口贯通连接形成过桥流路,所述压缩机的排气口还依次通过室内侧换热器、第一节流元件与所述过桥流路连接。

优选地,所述第一三通阀件包括第一三通阀,和/或,所述第二三通阀件包括第二三通阀。

优选地,所述第一三通阀件包括第一分流二通阀、第一过桥二通阀,所述第一分流二通阀与所述第一过桥二通阀串联形成所述第一三通阀件,和/或,所述第二三通阀件包括第二分流二通阀、第二过桥二通阀,所述第二分流二通阀、第二过桥二通阀串联形成所述第二三通阀件。

优选地,所述第一分流支路上还串联有第二节流元件,所述室外侧第一换热器处于所述第二节流元件与所述第一三通阀件之间;和/或,所述第二分流支路上还串联有第三节流元件,所述室外侧第二换热器处于所述第三节流元件与所述第二三通阀件之间。

优选地,所述热泵系统还包括四通阀,所述四通阀具有可选择性贯通的第七口、第八口、第九口、第十口,所述第七口与所述室内侧换热器连接,所述第八口与所述压缩机的排气口连接,所述第九口与所述第一分流支路及第二分流支路并联后另一端连接,所述第十口与所述压缩机的吸气口连接。

优选地,所述热泵系统还包括电加热装置,所述电加热装置设置于所述室内侧换热器处。

优选地,所述室内侧换热器为管翅式换热器或者微通道换热器;和/或,所述室外侧第一换热器为管翅式换热器或者微通道换热器;和/或,所述室外侧第二换热器为管翅式换热器或者微通道换热器。

本实用新型提供的一种热泵系统,通过所述第一三通阀件、第二三通阀件形成并联的第一分流支路、第二分流支路及所述过桥流路,从而使所述热泵系统在运行制热模式的同时,能够通过选择性导通所述第一三通阀件及第二三通阀件的相应端口对所述室外侧第一换热器或者室外侧第二换热器中的一个实现除霜,而无需热泵系统由制热模式切换到制冷模式,进而保证了室内侧温度的稳定性,提高用户的舒适度,该技术方案中的系统构建不再采用现有技术中的四通阀或者其他各种阀件的组合,而采用结构更加简单的三通阀件,保证所述热泵系统具有前述制热及除霜作用的同时,系统结构更加简单、阀组控制逻辑更加简化。

附图说明

图1为本实用新型实施例的热泵系统的系统原理图;

图2为本实用新型实施例的热泵系统室外侧第一换热器处于除霜工况下的冷媒流向示意图;

图3为本实用新型实施例的热泵系统室外侧第二换热器处于除霜工况下的冷媒流向示意图;

图4为本实用新型实施例的热泵系统处于制热工况下的冷媒流向示意图;

图5为本实用新型另一实施例的热泵系统的系统原理图。

附图标记表示为:

1、压缩机;2、室内侧换热器;3、第一节流元件;41、第一三通阀件;411、第一分流二通阀;412、第一过桥二通阀;42、第二三通阀件;421、第二分流二通阀;422、第二过桥二通阀;51、室外侧第一换热器;52、室外侧第二换热器;61、第二节流元件;62、第三节流元件;7、四通阀;8、电加热装置。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示,根据本实用新型的实施例,提供一种热泵系统,包括压缩机1、室内换热器2、第一节流元件3、第一三通阀件41、第二三通阀件42、室外侧第一换热器51、室外侧第二换热器52,所述第一三通阀件41、第二三通阀件42分别具有可选择性贯通的第一口aa、第二口ab、第三口ac、第四口ba、第五口bb、第六口bc,所述第一三通阀件41通过所述第一口aa与所述室外侧第一换热器51连通形成第一分流支路,所述第二三通阀件42通过所述第四口ba与所述室外侧第二换热器52连通形成第二分流支路,所述第一分流支路与所述第二分流支路并联后的一端(也即针对热泵系统处于制热模式下的冷媒进入所述第一分流支路与所述第二分流支路的相应一端)与压缩机1的排气口连接,所述第一分流支路与所述第二分流支路并联后另一端(也即针对热泵系统处于制热模式下的冷媒流出所述第一分流支路与所述第二分流支路的相应一端)与所述压缩机1的吸气口连接,所述第三口ac与所述第六口bc贯通连接形成过桥流路,所述压缩机1的排气口还依次通过室内侧换热器2、第一节流元件3与所述过桥流路连接。该技术方案中,通过所述第一三通阀件41、第二三通阀件42形成并联的第一分流支路、第二分流支路及所述过桥流路,从而使所述热泵系统在运行制热模式的同时,能够通过选择性导通所述第一三通阀件41及第二三通阀件42的相应端口对所述室外侧第一换热器51或者室外侧第二换热器52中的一个实现除霜,而无需热泵系统由制热模式切换到制冷模式,进而保证了室内侧温度的稳定性,提高用户的舒适度,该技术方案中的系统构建不再采用现有技术中的四通阀或者其他各种阀件的组合,而采用结构更加简单的三通阀件,保证所述热泵系统具有前述制热及除霜作用的同时,系统结构更加简单、阀组控制逻辑更加简化。

作为一种具体的实施方式,所述第一三通阀件41及第二三通阀件42可以采用惯常的三通阀来实现,例如所述第一三通阀件41包括第一三通阀,和/或,所述第二三通阀件42包括第二三通阀;当然,所述第一三通阀件41及第二三通阀件42可以采用惯常的两个二通阀的组合来实现三通流路切换的功能,例如,所述第一三通阀件41包括第一分流二通阀411、第一过桥二通阀412,所述第一分流二通阀411与所述第一过桥二通阀412串联形成所述第一三通阀件41,和/或,所述第二三通阀件42包括第二分流二通阀421、第二过桥二通阀422,所述第二分流二通阀421、第二过桥二通阀422串联形成所述第二三通阀件42。而需要说明的是,所述第一分流二通阀411、第一过桥二通阀412、第二分流二通阀421、第二过桥二通阀422在本质上皆是二通阀,前述名称的设定仅仅是处于其应用的流路及便于区别而采用。进一步地,最好是采用三通阀的方式,这样在阀路的控制逻辑方面将更加简化。

如图2所示出,当对所述室外侧第一换热器51进行化霜时,此时的压缩机1的高温排气的一路将经由所述第二三通阀件42的第五口bb、第四口ba进入所述第二分流支路,压缩机1的高温排气的另一路将流至所述室内侧换热器2进行室内制热后经由所述第一节流元件3、第三口ac、第一口aa流经所述室外侧第一换热器51后与所述室外侧第二换热器52的流出一侧汇合,并将被优选的引导至压缩机1的吸气口处,而为了保证所述室外侧第一换热器51与所述室外侧第二换热器52的冷媒不会由于存在过大压差而逆流至所述室外侧第一换热器51或者室外侧第二换热器52中,优选地,所述第一分流支路上还串联有第二节流元件61,所述室外侧第一换热器51处于所述第二节流元件61与所述第一三通阀件41之间;和/或,所述第二分流支路上还串联有第三节流元件62,所述室外侧第二换热器52处于所述第三节流元件62与所述第二三通阀件42之间,此时可以通过控制所述第二节流元件61、第三节流元件62的开度(步数)使流出两者的冷媒压力实现均衡并被顺畅吸入所述压缩机1内。

优选地,所述热泵系统还包括四通阀7,所述四通阀7具有可选择性贯通的第七口ca、第八口cb、第九口cc、第十口cd,所述第七口ca与所述室内侧换热器2连接,所述第八口cb与所述压缩机1的排气口连接,所述第九口cc与所述第一分流支路及第二分流支路并联后另一端连接,所述第十口cd与所述压缩机1的吸气口连接,此时所述热泵系统能够通过切换所述四通阀7的各个端口的接通方式,进而实现热泵系统在制冷模式与制热模式之间的切换。

进一步地,所述热泵系统还包括电加热装置8,所述电加热装置8设置于所述室内侧换热器2处,所述电加热装置8例如可以采用电加热器,所述电加热装置8被设置在所述室内换热器2的出风一侧,以使其更加靠近用户一侧。

所述室内侧换热器2为管翅式换热器或者微通道换热器;和/或,所述室外侧第一换热器51为管翅式换热器或者微通道换热器;和/或,所述室外侧第二换热器52为管翅式换热器或者微通道换热器。

根据本实用新型的实施例,还提供一种除霜控制方法,用于控制上述的热泵系统,以对所述室外侧第一换热器51或者室外侧第二换热器52进行除霜,包括:

当用于对所述室外侧第一换热器51进行除霜时(如图2所示),控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第二口ab导通,控制所述第二三通阀件42的第三口bc与第四口ba导通;或者,当用于对所述室外侧第二换热器52进行除霜时(如图3所示),控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第三口ac导通,控制所述第二三通阀件42的第二口bb与第四口ba导通。而可以理解的是,前述除霜控制的前提是所述热泵系统已经被选择运行于除霜模式下。进一步地,如图4及图5所示,此时热泵系统被选择运行于制热模式下,此时的压缩机1的高温排气进入室内侧换热器2后分成两路分别进入并联的室外侧第一换热器51及室外侧第二换热器52,此时对应的控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第二口ab导通,第二三通阀件42的第四口ba与第五口bb导通,而所述过桥流路截止。

进一步地,当所述第一分流支路上串联有第二节流元件61、所述第二分流支路上串联有第三节流元件62时,还包括:

当用于对所述室外侧第一换热器51进行除霜时,控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第二口ab导通,控制所述第二三通阀件42的第三口bc与第四口ba导通的同时,控制所述第三节流元件62的节流开度为第一节流开度,控制所述第二节流元件61的节流开度为第二节流开度,所述第二节流开度低于所述第一节流开度,以使流出所述第二节流元件61、第三节流元件62的冷媒压力相等;或者,

当用于对所述室外侧第二换热器52进行除霜时,控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第三口ac导通,控制所述第二三通阀件42的第二口bb与第四口ba导通的同时,控制所述第二节流元件61的节流开度为第一节流开度,控制所述第三节流元件62的节流开度为第二节流开度,所述第一节流开度低于所述第二节流开度,以使流出所述第二节流元件61、第三节流元件62的冷媒压力相等。

为了进一步简化前述节流开度的控制逻辑,当用于对所述室外侧第一换热器51进行除霜时,控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第二口ab导通,控制所述第二三通阀件42的第三口bc与第四口ba导通的同时,控制所述第三节流元件62的节流开度为最大开度(也即此时无节流作用),控制所述第二节流元件61的节流开度小于最大开度;或者,

当用于对所述室外侧第二换热器52进行除霜时,控制所述第一三通阀件41的第一口aa与第三口ac导通,控制所述第二三通阀件42的第二口bb与第四口ba导通的同时,控制所述第三节流元件62的节流开度为最大开度(也即此时无节流作用),控制所述第二节流元件61的节流开度低于最大开度。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

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