一种补偿式空调换热系统的制作方法

本实用新型涉及换热设备技术领域，具体涉及一种补偿式空调换热系统。

背景技术：

空调即空气调节器，是利用设备和技术对室内空气的温度、清洁度及气流速度进行调节，以满足人们对环境的舒适要求或生产对环境的工艺要求，所以空调器是对相对封闭的有限的环境进行调节，与相对开放无限的空间环境进行热交换，故而在改善一部分环境的同时，也破坏了或恶化了另一部分环境，在当前及以后的城市进程中，对宜居环境是一个不可忽视的影响。

传统的如使用变频压缩机，优选制冷剂、操作智能化、控制技术的推进以及水冷换热等，都是努力追求室内环境的优化，都没有解决平衡室外环境的问题，传统的制冷系统在制冷时向外散发热量，一般冷凝器的排出温度比环境温度高出5℃，在工况下，当室外环境温度为38℃时，排出温度会达到43℃，压缩机会同时过热保护停机，恶化了室外环境，造成了热污染。

在制热时，要从室外吸收热量，当室外环境温度为0℃时，其制热量为名义制热量的80％，当室外气温为-5℃时，其制热量为名义制热量的70％，热泵制热能力随室外温度的变化而变化，且频繁的除霜停机，影响使用体验。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种补偿式空调换热系统，工艺要求简单，容易实施，且效果明显，不但能在制冷时改善室内环境，且能够同时优化室外坏境，使排出的温度大大降低，且提高效率，在制热时不凝霜结冰，省去除霜环节，扩展适用范围。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种补偿式空调换热系统，包括压缩机、四通阀、室外换热器、节流装置、室内换热器、副换热器和贮液瓶，所述压缩机的出口与四通阀的入口相连，所述压缩机的入口与所述四通阀的一个出口相连，所述贮液瓶连接在所述压缩机的入口与四通阀之间的管道上，所述四通阀、所述室外换热器、所述节流装置、所述室内换热器和所述副换热器通过管路连接形成循环回路，所述副换热器设于室外并与室外换热器形成一体式结构。

本技术方案通过在室外补充增设副换热器，副换热器串联在换热系统的回路上，且位置关系设置在室外并与室外换热器形成一体式结构设计，室外换热器和副换热器相互嵌入呈一体式结构，副换热器在制冷工况下，作为蒸发器，通过室内换热器(蒸发器)回流系统的气液混相制冷剂在副换热器(蒸发器)内继续蒸发汽化，并由于副换热器(蒸发器)紧靠室外换热器嵌入设置为一体式结构，副换热器(蒸发器)还能够大量吸收来自室外换热器(冷凝器)的热量，因此，副换热器的设计能够同时满足换热系统回路上室外换热器(冷凝器)的放热冷凝和室内换热器(蒸发器)的吸热汽化，形成回路互补。

因为室内换热器(蒸发器)在室内所吸收的热量有限，尤其在控制要求满足后的相对恒定的情况下，未及时充分汽化的气液两相制冷剂的回流如果不继续汽化做功，本身就是一种浪费，而冷凝器需要及时放热才能提高效率，故而互补的情况下，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境。

在制热工况下，室内换热器和副换热器均为冷凝器，室外增加副换热器并采用将副换热器与室外换热器嵌入呈一体的结构设计，此种结构设计，使得室外换热器和副换热器二者能够实现很好的换热，副换热器(冷凝器)可以为室外换热器(蒸发器)蒸发器提供热源，让室外换热器(蒸发器)、室内换热器和副换热器(冷凝器)各自充分蒸发和冷凝，提高效率，并彻底解决凝霜结冰现象，即使在环境温度低于-5℃的情况下，也能继续工作，扩展空调器的适用范围，解决了停机的问题。

综上，本技术方案，仅需在室外增加副换热器并采用将副换热器与室外换热器嵌入呈一体的结构设计，使得室外换热器和副换热器二者能够实现很好的换热并能够对气液两相制冷剂的回流进行充分汽化，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境，且工艺要求简单，容易实施，且效果明显，不但能在制冷时改善室内环境，且能够同时优化室外坏境，使排出的温度大大降低，在制热时不凝霜结冰，省去除霜环节，扩展适用范围。

进一步的，所述室外换热器位于所述副换热器的外侧。

由于换热器翅片为一体式设计，可以快速传导换热，又由于一般采用风冷换热，因此室外换热器位于副换热器的外侧，能够提高换热效率。

进一步的，所述节流装置为电子膨胀阀。

进一步的，所述节流装置为热力膨胀阀。

进一步的，所述室外换热器为板式换热器、壳管式换热器或套管式换热器。

进一步的，所述压缩机为变容量压缩机，变容量压缩机可以根据房间内负荷需求进行容量调节，提高了系统运行的可靠性。

进一步的，所述变容量压缩机为数码涡旋压缩机或变频压缩机，数码涡旋压缩机的节能效果非常好，变频压缩机具有宽能力运行范围和较佳的运行效率。

本实用新型的有益效果为：本技术方案通过在室外补充增设副换热器，副换热器串联在换热系统的回路上，且位置关系设置在室外并与室外换热器形成一体式结构设计，室外换热器和副换热器相互嵌入呈一体式结构，副换热器在制冷工况下，作为蒸发器，通过室内换热器(蒸发器)回流系统的气液混相制冷剂在副换热器(蒸发器)内继续蒸发汽化，并由于副换热器(蒸发器)紧靠室外换热器嵌入设置为一体式结构，副换热器(蒸发器)还能够大量吸收来自室外换热器(冷凝器)的热量，因此，副换热器的设计能够同时满足换热系统回路上室外换热器(冷凝器)的放热冷凝和室内换热器(蒸发器)的吸热汽化，形成回路互补。

因为室内换热器(蒸发器)在室内所吸收的热量有限，尤其在控制要求满足后的相对恒定的情况下，未及时充分汽化的气液两相制冷剂的回流如果不继续汽化做功，本身就是一种浪费，而冷凝器需要及时放热才能提高效率，故而互补的情况下，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境。

在制热工况下，室内换热器和副换热器均为冷凝器，室外增加副换热器并采用将副换热器与室外换热器嵌入呈一体的结构设计，此种结构设计，使得室外换热器和副换热器二者能够实现很好的换热，副换热器(冷凝器)可以为室外换热器(蒸发器)蒸发器提供热源，让室外换热器(蒸发器)、室内换热器和副换热器(冷凝器)各自充分蒸发和冷凝，提高效率，并彻底解决凝霜结冰现象，即使在环境温度低于-5℃的情况下，也能继续工作，扩展空调器的适用范围，解决了停机的问题。

综上，本技术方案，仅需在室外增加副换热器并采用将副换热器与室外换热器嵌入呈一体的结构设计，使得室外换热器和副换热器二者能够实现很好的换热并能够对气液两相制冷剂的回流进行充分汽化，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境，且工艺要求简单，容易实施，且效果明显，不但能在制冷时改善室内环境，且能够同时优化室外坏境，使排出的温度大大降低，在制热时不凝霜结冰，省去除霜环节，扩展适用范围。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中室外换热器和副换热器的设置结构示意图。

图中：压缩机1；四通阀2；室外换热器3；节流装置4；室内换热器5；副换热器6；贮液瓶7；一体式结构8。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例提供一种补偿式空调换热系统，包括压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流装置4、室内换热器5、副换热器6和贮液瓶7，压缩机1的出口与四通阀2的入口相连，压缩机1的入口与四通阀2的出口相连，贮液瓶7连接在压缩机1的入口与四通阀2之间的管道上，四通阀2、室外换热器3、节流装置4、室内换热器5和副换热器6通过管路连接形成循环回路，副换热器6设于室外并与室外换热器3形成一体式结构8。

本技术方案通过在室外补充增设副换热器6，副换热器6串联在换热系统的回路上，且位置关系设置在室外并与室外换热器3形成一体式结构8设计，室外换热器3和副换热器6相互嵌入呈一体式结构8，副换热器6在制冷工况下，作为蒸发器，通过室内换热器5(蒸发器)回流系统的气液混相制冷剂在副换热器6(蒸发器)内继续蒸发汽化，并由于副换热器6(蒸发器)紧靠室外换热器3嵌入设置为一体式结构8，副换热器6(蒸发器)还能够大量吸收来自室外换热器3(冷凝器)的热量，因此，副换热器6的设计能够同时满足换热系统回路上室外换热器3(冷凝器)的放热冷凝和室内换热器5(蒸发器)的吸热汽化，形成回路互补。

因为室内换热器5(蒸发器)在室内所吸收的热量有限，尤其在控制要求满足后的相对恒定的情况下，未及时充分汽化的气液两相制冷剂的回流如果不继续汽化做功，本身就是一种浪费，而冷凝器需要及时放热才能提高效率，故而互补的情况下，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境。

在制热工况下，室内换热器5和副换热器6均为冷凝器，室外增加副换热器6并采用将副换热器6与室外换热器3嵌入呈一体的结构设计，此种结构设计，使得室外换热器3和副换热器6二者能够实现很好的换热，副换热器6(冷凝器)可以为室外换热器3(蒸发器)蒸发器提供热源，让室外换热器3(蒸发器)、室内换热器5和副换热器6(冷凝器)各自充分蒸发和冷凝，提高效率，并彻底解决凝霜结冰现象，即使在环境温度低于-5℃的情况下，也能继续工作，扩展空调器的适用范围，解决了停机的问题。

综上，本技术方案，仅需在室外增加副换热器6并采用将副换热器6与室外换热器3嵌入呈一体的结构设计，使得室外换热器3和副换热器6二者能够实现很好的换热并能够对气液两相制冷剂的回流进行充分汽化，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境，且工艺要求简单，容易实施，且效果明显，不但能在制冷时改善室内环境，且能够同时优化室外坏境，使排出的温度大大降低，在制热时不凝霜结冰，省去除霜环节，扩展适用范围。

实施例2：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

室外换热器3位于副换热器6的外侧。

由于换热器翅片为一体式设计，可以快速传导换热，又由于一般采用风冷换热，因此室外换热器3位于副换热器6的外侧，能够提高换热效率。

实施例3：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

节流装置4为电子膨胀阀。

实施例4：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

节流装置4为热力膨胀阀。

实施例5：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

室外换热器3为板式换热器、壳管式换热器或套管式换热器。

实施例6：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

压缩机1为变容量压缩机1，变容量压缩机1可以根据房间内负荷需求进行容量调节，提高了系统运行的可靠性。

实施例7：

本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化限定。

变容量压缩机1为数码涡旋压缩机1或变频压缩机1，数码涡旋压缩机1的节能效果非常好，变频压缩机1具有宽能力运行范围和较佳的运行效率。

实施例8：

如图1、图2所示，本实施例提供一种补偿式空调换热系统，包括压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流装置4、室内换热器5、副换热器6和贮液瓶7，压缩机1的出口与四通阀2的入口相连，压缩机1的入口与四通阀2的出口相连，贮液瓶7连接在压缩机1的入口与四通阀2之间的管道上，四通阀2、室外换热器3、节流装置4、室内换热器5和副换热器6通过管路连接形成循环回路，副换热器6设于室外并与室外换热器3形成一体式结构8。

本技术方案通过在室外补充增设副换热器6，副换热器6串联在换热系统的回路上，且位置关系设置在室外并与室外换热器3形成一体式结构8设计，室外换热器3和副换热器6相互嵌入呈一体式结构8，副换热器6在制冷工况下，作为蒸发器，通过室内换热器5(蒸发器)回流系统的气液混相制冷剂在副换热器6(蒸发器)内继续蒸发汽化，并由于副换热器6(蒸发器)紧靠室外换热器3嵌入设置为一体式结构8，副换热器6(蒸发器)还能够大量吸收来自室外换热器3(冷凝器)的热量，因此，副换热器6的设计能够同时满足换热系统回路上室外换热器3(冷凝器)的放热冷凝和室内换热器5(蒸发器)的吸热汽化，形成回路互补。

因为室内换热器5(蒸发器)在室内所吸收的热量有限，尤其在控制要求满足后的相对恒定的情况下，未及时充分汽化的气液两相制冷剂的回流如果不继续汽化做功，本身就是一种浪费，而冷凝器需要及时放热才能提高效率，故而互补的情况下，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境。

在制热工况下，室内换热器5和副换热器6均为冷凝器，室外增加副换热器6并采用将副换热器6与室外换热器3嵌入呈一体的结构设计，此种结构设计，使得室外换热器3和副换热器6二者能够实现很好的换热，副换热器6(冷凝器)可以为室外换热器3(蒸发器)蒸发器提供热源，让室外换热器3(蒸发器)、室内换热器5和副换热器6(冷凝器)各自充分蒸发和冷凝，提高效率，并彻底解决凝霜结冰现象，即使在环境温度低于-5℃的情况下，也能继续工作，扩展空调器的适用范围，解决了停机的问题。

综上，本技术方案，仅需在室外增加副换热器6并采用将副换热器6与室外换热器3嵌入呈一体的结构设计，使得室外换热器3和副换热器6二者能够实现很好的换热并能够对气液两相制冷剂的回流进行充分汽化，不但提高效率，而且大大降低室外机出风口的排风温度，优化室外环境，且工艺要求简单，容易实施，且效果明显，不但能在制冷时改善室内环境，且能够同时优化室外坏境，使排出的温度大大降低，在制热时不凝霜结冰，省去除霜环节，扩展适用范围。

室外换热器3位于副换热器6的外侧。

由于换热器翅片为一体式设计，可以快速传导换热，又由于一般采用风冷换热，因此室外换热器3位于副换热器6的外侧，能够提高换热效率。

节流装置4为电子膨胀阀。

室外换热器3为板式换热器。

压缩机1为变容量压缩机1，变容量压缩机1可以根据房间内负荷需求进行容量调节，提高了系统运行的可靠性。

变容量压缩机1为数码涡旋压缩机1或变频压缩机1。本实施例优选为数码涡旋压缩机1，数码涡旋压缩机1的节能效果非常好。

需要说明的是，由于换热方式和设计结构的改变，可以降低风速，减少排风扇的功率。

本技术方案的制冷流程为：压缩机1——四通阀2——室外换热器3(冷凝器)——节流装置4——室内换热器5(蒸发器)——副换热器6(蒸发器)——四通阀2——贮液瓶7——压缩机1。

具体的：制冷剂在压缩机1中被压缩，将原本低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热蒸汽后，由压缩机1排气口排出，高温高压的过热蒸汽通过四通阀2的入口进入，高温高压的过热蒸汽经四通阀2导入室外换热器3(冷凝器)中，高温高压的过热蒸汽在室外换热器3(冷凝器)中冷却，通过风扇的冷却散热作用，过热的制冷剂由气态转变为液态，之后低温低压的制冷剂液体由管道流入室内换热器5(蒸发器)，制冷剂液体在室内换热器5(蒸发器)中吸热汽化成气液混相制冷剂，周围气温的温度下降，冷风即被贯流风扇吹入室内。

室内换热器5(蒸发器)中吸热汽化后的气液混相制冷剂经副换热器6(蒸发器)继续蒸发汽化，对气液两相制冷剂的回流继续汽化做功，提高工作效率，节省能源。

充分汽化后的制冷剂由压缩机1吸气口吸回压缩机1中，再次被压缩成高温高压的过热蒸汽，维持制冷循环。

本技术方案的制热流程为：压缩机1——四通阀2——副换热器6(冷凝器)——室内换热器5(冷凝器)——节流装置4——室外换热器3(蒸发器)——四通阀2——贮液瓶7——压缩机1。

制冷剂在压缩机1中被压缩，将原本低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的过热蒸汽后，由压缩机1排气口排出，高温高压的过热蒸汽通过四通阀2的入口进入，高温高压的过热蒸汽经四通阀2导入副换热器6(冷凝器)中，高温高压的过热蒸汽在副换热器6(冷凝器)中冷却，同时为室外换热器3(蒸发器)提供热源，通过风扇的冷却散热作用，过热的制冷剂由气态转变为液态，之后低温低压的制冷剂液体由管道流入室内换热器5(冷凝器)，制冷剂液体在室内换热器5(冷凝器)中充分冷凝，周围气温的温度上升，热风即被贯流风扇吹入室内。

充分冷凝后的制冷剂经节流装置4流入到室外换热器3(蒸发器)进行吸热汽化，汽化后的制冷剂由压缩机1的吸气口吸回压缩机1中，再次被压缩成高温高压的过热蒸汽，维持制热循环。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。