一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统及其工作方式的制作方法

本发明涉及空调的技术领域，尤其是指一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统及其工作方式。

背景技术：

现有空调热泵系统在制冷运行时，随着室外环境温度升高，冷凝温度跟着上升，室外冷凝器换热量变少，回气温度与温度传感器的过热度变大，节流部件开度跟着加大，回液温度和系统压力上升，蒸发侧焓差值减小，进而制冷量变小，能效降低。

现有空调热泵系统在低环境温度下易结霜，影响系统风量和换热效果，进而影响机组制热能力和能效比。现有除霜技术通过四通阀换向，吸收使用侧热量来化霜，这将导致使用侧温度出现波动；考虑使用侧温降不能过大，现有技术除霜时电子膨胀阀开度较小，除霜速度较慢。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统及其工作方式。

为了实现上述的目的，本发明所提供的一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统，包括有以下部件：主压缩机、辅助压缩机、四通阀、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第一节流部件、第一单向阀、第二节流部件、第二单向阀、第三节流部件、第三单向阀、第四节流部件和盘管温度传感器，其中，所述四通阀含有d、s、c、e四个接口，所述第一换热器含有a、b、c、d四个接口，所述第二换热器含有e、f、g、h四个接口，所述第三换热器含有q、p、s、t四个接口；所述第三换热器的接口p与接口q、接口s与接口t分别于第三换热器内相连通；上述部件连接组成了主制冷系统和辅助制冷系统；所述主制冷系统的连接组成：所述四通阀的接口d和接口s分别与主压缩机的出口和进口相连接，所述四通阀的接口c和接口e分别与第一换热器的接口a和第三换热器的接口q相连接，所述第一节流部件与第一单向阀相并联且并联后的两端分别与第一换热器的接口b和第二换热器的接口f相连接，其中，第一单向阀的输入端和输出端分别与第一换热器的接口b和第二换热器的接口f相连接；所述第二节流部件与第二单向阀相并联且并联后的两端分别与第二换热器的接口e和第四换热器相连接，其中，所述第二单向阀的输入端和输出端分别与第四换热器和第二换热器的接口e相连接；所述第三节流部件与第三单向阀相并联且并联后的两端分别与第三换热器的接口p和第四换热器相连接，其中，所述第三单向阀的输入端和输出端分别与第三换热器的接口p和第四换热器相连接；所述盘管温度传感器设在第一换热器的接口b与第一单向阀之间；所述辅助制冷系统的连接组成：所述第一电磁阀两端分别与第三换热器的接口s和辅助压缩机的出口相连接，所述第二电磁阀两端分别与第一换热器的接口d和辅助压缩机的出口相连接，所述第一换热器的接口c和第三换热器的接口t均与第四节流部件一端相连接，且所述第四节流部件另一端与第二换热器的接口g相连接，所述第二换热器的接口h与辅助压缩机的进口相连接。

进一步，所述主制冷系统冷媒与辅助制冷系统冷媒均在第一换热器、第二换热器和第三换热器内进行热交换。

一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统的工作方式，空调热泵系统包括有强力制冷功能和除霜功能；当主制冷系统处于制冷状态且盘管温度传感器检测的冷媒温度值高于预设值时，则第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，启动主压缩机和辅助压缩机，空调热泵系统运行强力制冷功能；当空调热泵系统达到预设的除霜需求时，第三节流部件和第二节流部件均关闭，第一节流部件和第四节流部件均打开，第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，启动主压缩机和辅助压缩机，空调热泵系统运行除霜功能。

进一步，所述强力制冷功能的工作方式：主制冷系统冷媒经主压缩机压缩成高温高压的气体，流向四通阀接口d，接着由四通阀接口c流向第一换热器接口a，高温冷媒在第一换热器内放热降温，放热降温后的冷媒由第一换热器接口b流向第一单向阀，接着由第一单向阀流向第二换热器的接口f，冷媒在第二换热器内再次放热降温，放热降温后的冷媒由第二换热器的接口e流向第二节流部件，经第二节流部件节流后的冷媒流向第四换热器吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒经第三节流部件再次节流后流向第三换热器的接口p，冷媒在第三换热器内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第三换热器的接口q流向四通阀接口e，接着由四通阀接口s流回主压缩机。同时，辅助制冷系统冷媒经辅助压缩机压缩成高温高压气体，流向第一电磁阀，接着由第一电磁阀流向第三换热器的接口s，高温冷媒在第三换热器内放热降温，放热降温后的冷媒由第三换热器的接口t流向第四节流部件，经第四节流部件节流后的冷媒流向第二换热器的接口g，冷媒在第二换热器内吸收蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第二换热器的接口h流回辅助压缩机。

进一步，所述除霜功能的工作方式：主制冷系统冷媒经主压缩机压缩成高温高压的气体，流向四通阀接口d，接着由四通阀接口e流向第三换热器接口q，冷媒接着由第三换热器的接口p流向第三单向阀，经第三单向阀流向第四换热器内放热化霜，放热降温后的冷媒由第四换热器流向第二单向阀，接着经第二单向阀流向第二换热器的接口e，冷媒在第二换热器内放热降温，放热降温后的冷媒由第二换热器接口f流向第一节流部件，经第一节流部件节流后流向第一换热器的接口b，冷媒在第一换热内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第一换热器的接口a流向四通阀接口c，接着由四通阀接口s流回主压缩机；同时，辅助制冷系统冷媒经辅助压缩机压缩成高温高压的气体，流向第二电磁阀，接着由第二电磁阀流向第一换热器的接口d，冷媒在第一换热器内放热降温，放热降温后的冷媒由第一换热器接口c流向第四节流部件，经第四节流部件节流后的冷媒流向第二换热器的接口g，冷媒在第二换热器内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第二换热器的接口h流回辅助压缩机。

本发明采用上述的方案，其有益效果在于：通过主制冷系统冷媒与辅助制冷系统冷媒均在第一换热器、第二换热器和第三换热器内进行热交换，利用盘管温度传感器对辅助制冷系统的控制，提高主制冷系统冷媒的过冷度，加大冷媒焓差值，从而提高系统的制冷能力；通过辅助制冷系统实现对主制冷系统冷媒过冷作用，提高流向第四换热器的冷媒焓差值，实现强力制冷功能；通过辅助制冷系统吸收化霜后冷媒余热来给第一换热器加热，确保在除霜时第一换热器温度波动最小，主制冷系统在第一换热器内吸收的热量最多最快，从而实现快速化霜。

附图说明

图1为本发明的空调热泵系统示意图。

图2为本发明的空调热泵系统的强力制冷功能示意图。

图3为本发明的空调热泵系统的除霜功能示意图。

其中，1-主压缩机，2-辅助压缩机，3-四通阀，4-第一换热器，5-第二换热器，6-第三换热器，7-第四换热器，8-第一电磁阀，9-第二电磁阀，10-第二节流部件，11-第一单向阀，12-第二节流部件，13-第二单向阀，14-第三节流部件，15-第三单向阀，16-第四节流部件，17-盘管温度传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

参见附图1所示，在本实施例中，一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统，包括有以下部件：主压缩机1、辅助压缩机2、四通阀3、第一换热器4、第二换热器5、第三换热器6、第四换热器7、第一电磁阀8、第二电磁阀9、第一节流部件10、第一单向阀11、第二节流部件12、第二单向阀13、第三节流部件14、第三单向阀15、第四节流部件16和盘管温度传感器17，其中，四通阀3含有d、s、c、e四个接口，第一换热器4含有a、b、c、d四个接口，第二换热器5含有e、f、g、h四个接口，第三换热器6含有q、p、s、t四个接口；第一换热器4的接口a与接口b、接口c与接口d分别于第一换热器4内相连通；第二换热器5的接口g与接口e、接口g与接口h分别于第二换热器5内相连通；第一换热器4的接口q与接口p、接口s与接口t分别于第三换热器6内相连通；上述部件连接组成了主制冷系统和辅助制冷系统。

在本实施例中，主制冷系统的连接组成：四通阀3的接口d和接口s分别与主压缩机1的出口和进口相连接，四通阀3的接口c和接口e分别与第一换热器4的接口a和第三换热器6的接口q相连接，第一节流部件10与第一单向阀11相并联且并联后的两端分别与第一换热器4的接口b和第二换热器5的接口f相连接，其中，第一单向阀11的输入端和输出端分别与第一换热器4的接口b和第二换热器5的接口f相连接；所述第二节流部件12与第二单向阀13相并联且并联后的两端分别与第二换热器5的接口e和第四换热器7相连接，其中，第二单向阀13的输入端和输出端分别与第四换热器7和第二换热器5的接口e相连接；第三节流部件14与第三单向阀15相并联且并联后的两端分别与第三换热器6的接口p和第四换热器7相连接，其中，第三单向阀15的输入端和输出端分别与第三换热器6的接口p和第四换热器7相连接；盘管温度传感器17设在第一换热器4的接口b与第一单向阀11之间。

在本实施例中，辅助制冷系统的连接组成：第一电磁阀8两端分别与第三换热器6的接口s和辅助压缩机2的出口相连接，所述第二电磁阀9两端分别与第一换热器4的接口d和辅助压缩机2的出口相连接，第一换热器4的接口c和第三换热器6的接口t均与第四节流部件16一端相连接，且所述第四节流部件16另一端与第二换热器5的接口g相连接，第二换热器5的接口h与辅助压缩机2的进口相连接。

在本实施例中，主制冷系统冷媒与辅助制冷系统冷媒均在第一换热器4、第二换热器5和第三换热器6内进行热交换。

现结合具体实施例中对本申请的一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统的工作方式作进一步说明。

一种强力制冷和快速化霜的空调热泵系统的工作方式，空调热泵系统包括有强力制冷功能和除霜功能；当主制冷系统处于制冷状态且盘管温度传感器17检测的冷媒温度值高于预设值时，则第一电磁阀8开启，第二电磁阀9关闭，启动主压缩机1和辅助压缩机2，空调热泵系统运行强力制冷功能；当空调热泵系统达到预设的除霜需求时，第三节流部件14和第二节流部件12均关闭，第一节流部件10和第四节流部件16均打开，第一电磁阀8关闭，第二电磁阀9开启，启动主压缩机1和辅助压缩机2，空调热泵系统运行除霜功能。

参见附图2所示，在本实施例中，强力制冷功能的工作方式：主制冷系统冷媒经主压缩机1压缩成高温高压的气体，流向四通阀3接口d，接着由四通阀3接口c流向第一换热器4接口a，高温冷媒在第一换热器4内放热降温，放热降温后的冷媒由第一换热器4接口b流向第一单向阀11，接着由第一单向阀11流向第二换热器5的接口f，冷媒在第二换热器5内再次放热降温，放热降温后的冷媒由第二换热器5的接口e流向第二节流部件12，经第二节流部件12节流后的冷媒流向第四换热器7吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒经第三节流部件14再次节流后流向第三换热器6的接口p，冷媒在第三换热器6内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第三换热器6的接口q流向四通阀3接口e，接着由四通阀3接口s流回主压缩机1。同时，辅助制冷系统冷媒经辅助压缩机2压缩成高温高压气体，流向第一电磁阀8，接着由第一电磁阀8流向第三换热器6的接口s，高温冷媒在第三换热器6内放热降温，放热降温后的冷媒由第三换热器6的接口t流向第四节流部件16，经第四节流部件16节流后的冷媒流向第二换热器5的接口g，冷媒在第二换热器5内吸收蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第二换热器5的接口h流回辅助压缩机2。通过上述主制冷系统和辅助制冷系统的流路循环构成了空调热泵系统的强力制冷功能，利用辅助制冷系统冷媒在第二换热器5内吸收经第一换热器4放热降温的主制冷系统冷媒的热量，从而提高主制冷系统冷媒的过冷度和韩差值，提高主制冷系统的制热量和能效比；利用辅助制冷系统冷媒在第三换热器6内释放热量供主制冷系统冷媒吸热蒸发，从而提高主制冷系统冷媒的过热度，降低主压缩机1压缩比以及降低消耗功率。辅助制冷系统实现对主制冷系统冷媒过冷作用，提高流向第四换热器7的冷媒焓差值，实现强力制冷功能。

参见附图3所示，除霜功能的工作方式：主制冷系统冷媒经主压缩机1压缩成高温高压的气体，流向四通阀3接口d，接着由四通阀3接口e流向第三换热器6接口q，冷媒接着由第三换热器6的接口p流向第三单向阀15，经第三单向阀15流向第四换热器7内放热化霜，放热降温后的冷媒由第四换热器7流向第二单向阀13，接着经第二单向阀13流向第二换热器5的接口e，冷媒在第二换热器5内放热降温，放热降温后的冷媒由第二换热器5接口f流向第一节流部件10，经第一节流部件10节流后流向第一换热器4的接口b，冷媒在第一换热内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第一换热器4的接口a流向四通阀3接口c，接着由四通阀3接口s流回主压缩机1；同时，辅助制冷系统冷媒经辅助压缩机2压缩成高温高压的气体，流向第二电磁阀9，接着由第二电磁阀9流向第一换热器4的接口d，冷媒在第一换热器4内放热降温，放热降温后的冷媒由第一换热器4接口c流向第四节流部件16，经第四节流部件16节流后的冷媒流向第二换热器5的接口g，冷媒在第二换热器5内吸热蒸发，吸热蒸发后的冷媒由第二换热器5的接口h流回辅助压缩机2；利用辅助制冷系统冷媒在第一换热器4内释放热量供主制冷系统冷媒吸热蒸发，从而有效地降低主制冷系统化霜时第一换热器4的热量损失，确保第一换热器4热量使用的舒适性和平稳性，也提高了主制冷系统化霜的速度；通过上述主制冷系统的辅助制冷系统的流路循环，辅助制冷系统吸收化霜后冷媒余热来给第一换热器4加热，确保在除霜时第一换热器4温度波动最小，主制冷系统在第一换热器4内吸收的热量最多最快，从而实现快速化霜。

以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。