蓄热化霜控制系统以及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及蓄热化霜控制系统以及空调器。


背景技术：

2.随着科技的发展和生活水平的不断提高，空调器已经成为现代生活中不可缺少的电器设备，目前市面上的空调器种类繁多，以常见的热泵式空调器为例，在低温供暖运转时，室外换热器表面会形成霜层，为了不影响制热效果，现有技术中已出现了多种能够持续制热的方案。
3.例如，不停机除霜多联机热水系统及其控制方法，在冷媒循环回路中设置相变蓄热的蓄热模块，利用蓄热模块存储热量，该热量在除霜时释放，以实现室内机的制热状态不变，这种方案虽然能实现室内的温度不衰减，但在四通阀换向过程中会存在较大的切阀噪音，尤其在晚上会造成较大的影响。
4.再例如，空调器以及空调器的化霜控制方法，在冷媒循环回路中设置蓄热加热模块，蓄热器成圆弧状贴在压缩机的表面，吸收压缩机的余热，同时在蓄热器内增加辅助电加热器，通过辅助电加热器给蓄热器提供热量，进而保证蓄热化霜时热量足够，这种方案虽然也能保证空调器的制热效果，但蓄热器围设在压缩机外壁会导致压缩机无法有效散热，在室外环境温度较高的夏季，压缩机长期工作在高温环境下，不仅会降低使用寿命，而且存在安全隐患。
5.因此，如何设计化霜时四通阀不换向、且更稳定安全的蓄热化霜控制系统是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出蓄热化霜控制系统以及空调器，该系统的四通阀保持制热状态不换向也可实现对室外换热器进行化霜，室内环境温度波动小、舒适性好，而且蓄热模块可接入冷媒循环回路中参与冷媒循环，吸收流经冷媒的热量实现蓄热，整个系统稳定安全，能够适应在不同外部环境中持续工作。
7.本实用新型采用的技术方案是，设计蓄热化霜控制系统，包括：冷媒循环回路和蓄热模块，冷媒循环回路通过压缩机、四通阀、室内换热器组、主节流阀以及室外换热器依次连接形成，室外换热器的第一端连接主节流阀，室外换热器的第二端分别连接化霜控制阀和第一节流阀，化霜控制阀连接四通阀，第一节流阀串联蓄热模块以形成第一中间支路，第一中间支路连接压缩机的吸气口。
8.优选的，在冷媒循环回路处于制热循环下，第一中间支路可接通作为化霜放热支路，主节流阀全开，化霜控制阀关断，第一节流阀开启以对流经的冷媒进行节流。
9.优选的，在冷媒循环回路处于制冷循环下，第一中间支路可接通作为制冷蓄热支路，第一节流阀开启以允许化霜控制阀流出的部分冷媒进入蓄热模块。
10.优选的，室内换热器组的第一端连接主节流阀，室内换热器组的第二端分别连接
四通阀和第四节流阀，第四节流阀串联蓄热模块以形成第二中间支路，第二中间支路连接室外换热器的第一端，第一中间支路和第二中间支路至多有一个被接通。
11.优选的，在冷媒循环回路处于制热循环下，第二中间支路可接通作为制热蓄热支路，第四节流阀开启以允许四通阀流出的部分冷媒进入蓄热模块。
12.优选的，第一中间支路还设有控制其通断状态的第三控制阀，蓄热模块串联在第一节流阀和第三控制阀之间。
13.优选的，第二中间支路还设有控制其通断状态的第二控制阀，蓄热模块串联在第二控制阀和第四节流阀之间。
14.优选的，室内换热器组与主节流阀之间串联有过冷器，过冷器具有主换热管和副换热管，主换热管的第一端连接室内换热器组，主换热管的第二端连接主节流阀，副换热管的第一端串联过冷节流阀连接在主换热管的第二端，副换热管的第二端连接压缩机的吸气口。
15.优选的，压缩机的吸气口连接有气液分离器，所有送向压缩机的吸气口的冷媒均经过气液分离器。
16.本实用新型还提出了空调器，空调器采用上述的蓄热化霜控制系统。
17.与现有技术相比，本实用新型设计有与室外换热器连接的第一中间支路，该第一中间支路通过串联的第一节流阀和蓄热模块形成，在冷媒循环回路处于不同的循环状态下，第一中间支路具有不同的功能，灵活实现放热和蓄热，四通阀保持制热状态不换向也可实现对室外换热器进行化霜，使用舒适且系统安全稳定。另外，本实用新型还设计有与室内换热器组连接的第二中间支路，在冷媒循环回路处于制热循环下，第二中间支路可接通作为制热蓄热支路，蓄热模块能够更灵活的接入到冷媒循环回路中参与冷媒循环，吸收流经冷媒的热量实现蓄热。
附图说明
18.下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
19.图1是本实用新型中一个实施例的控制系统示意图；
20.图2是本实用新型中另一个实施例的控制系统示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利，并不用于限定本专利。
22.如图1所示，本实用新型提出的蓄热化霜控制系统适用于空调器中，尤其是具有冷热功能的空调器，蓄热化霜控制系统主要包含两个部分，分别是冷媒循环回路和蓄热模块，压缩机1、四通阀2、室内换热器组3、主节流阀4以及室外换热器5通过管路依次连接形成冷媒循环回路，室内换热器组3包含至少一个室内换热器，室内换热器组3的一端设有第一阀门6、另一端设有第二阀门6，第一阀门6和第二阀门7关闭时，整个室内换热器组3均不参与冷媒循环。当室内换热器组3包含有两个以上并联设置的室内换热器时，室内换热器的一端安装有控制其通断状态的室内控制阀8，即参与冷媒循环的室内换热器的数量可通过室内
控制阀8的开关进行调整。
23.蓄热模块9通过第一中间支路连接室外换热器5，室外换热器5的第一端连接主节流阀4，室外换热器5的第二端分别连接化霜控制阀10和第一节流阀11，化霜控制阀10连接四通阀2，第一节流阀11串联蓄热模块9形成第一中间支路，第一中间支路连接压缩机1的吸气口，第一中间支路在冷媒循环回路处于不同循环下可以实现不同功能。
24.在冷媒循环回路处于制热循环下，第一中间支路可接通作为化霜放热支路，主节流阀4全开，化霜控制阀10关断，第一节流阀11开启以对流经的冷媒进行节流。此种情况下，室内换热器组3流出的冷媒不经过节流直接进入室外换热器5，利用冷媒的剩余热量对室外换热器5进行化霜，化霜流出的冷媒再经过第一节流阀11的节流作用下进入蓄热模块9，利用蓄热模块9的热量使冷媒吸热蒸发，再送向压缩机1的吸气口，蓄热模块9在此过程中代替室外换热器5作为蒸发器的使用，四通阀2保持制热状态不换向也可实现对室外换热器5进行化霜，室内环境温度波动小、舒适性好，且能避免化霜时四通阀2换向引起的噪音。
25.在冷媒循环回路处于制冷循环下，第一中间支路可接通作为制冷蓄热支路，第一节流阀11开启以允许化霜控制阀10流出的部分冷媒进入蓄热模块9。此种情况下，压缩机1排出的高温冷媒通过四通阀2流向化霜控制阀10，化霜控制阀10流出的一部分冷媒进入室外换热器5中进行正常的制冷循环，化霜控制阀10流出的另一部分冷媒经过第一节流阀11进入蓄热模块9，蓄热模块9中的介质吸收冷媒的热量，流出的冷媒再送向压缩机1的吸气口，蓄热过程稳定安全，不会影响压缩机1等部件的正常运行。
26.在本实用新型的一些实施例中，蓄热模块9通过第二中间支路连接在室内换热器组3，室内换热器组3的第一端连接主节流阀4，室内换热器组3的第二端分别连接四通阀2和第四节流阀12，第四节流阀12串联蓄热模块9形成第二中间支路，第二中间支路连接室外换热器5的第一端。由于两个中间支路同时被接通时，冷媒会绕过蓄热模块9直接进入冷媒循环回路中，两个中间支路均失效，因此第一中间支路和第二中间支路中至多有一个被接通。
27.在冷媒循环回路处于制热循环下，第二中间支路可接通作为制热蓄热支路，第四节流阀12开启以允许四通阀2流出的部分冷媒进入蓄热模块9。此种情况下，压缩机1排出的高温冷媒通过四通阀2之后分别流向室内换热器组3和第四节流阀12，即四通阀2流出的一部分冷媒进入室内换热器组3进行正常的制冷循环，四通阀2流出的另一部分冷媒经过第四节流阀12进入蓄热模块9，蓄热模块9中的介质吸收冷媒的热量，流出的冷媒再送向压缩机1的吸气口，蓄热过程稳定安全，不会影响压缩机1等部件的正常运行。
28.在本实用新型提出的一些实施例中，第一中间支路还设有控制其通断状态的第三控制阀13，蓄热模块9串联在第一节流阀11和第三控制阀13之间，第二中间支路还设有控制其通断状态的第二控制阀14，蓄热模块9串联在第二控制阀14和第四节流阀12之间，从连接关系来看，第一节流阀11和第二控制阀14并联接在蓄热模块9的一端，第三控制阀13和第四节流阀12并联接在蓄热模块的另一端。第三控制阀13和第二控制阀14的作用均是为了避免蓄热模块9影响冷媒循环回路的正常工作，当第一节流阀11和第三控制阀13关闭时，第一中间支路能够完全从冷媒循环回路中切断，当第二控制阀14和第四节流阀12关闭时，第二中间支路能够完全从冷媒循环回路中切断。其中，主节流阀4、第一节流阀11、第四节流阀12等可以采用电子膨胀阀，第二控制阀14和第三控制阀13可以采用截止阀或电磁阀，能够实现冷媒流路的通断功能即可。
29.应当理解的是，室外换热器5、室内换热器以及蓄热模块9均具有用于冷媒进出的第一端和第二端，以同一个器件上的第一端和第二端为例，当第一端作为冷媒进口端时，第二端作为冷媒出口端，当第一端作为冷媒出口端时，第二端作为冷媒进口端。
30.如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，室内换热器组3与主节流阀4之间串联有过冷器15，通过过冷器15起到二次冷凝的作用，提高系统的过冷度，尤其适用在室内换热器组3与室外换热器5之间连接管路比较长的系统中。具体来说，过冷器15具有主换热管和副换热管，主换热管的第一端连接室内换热器组3，主换热管的第二端连接主节流阀4，副换热管的第一端串联过冷节流阀16连接在主换热管的第二端，副换热管的第二端连接压缩机1的吸气口。
31.在一些实施例中，压缩机1的吸气口连接有气液分离器17，所有送向压缩机1的吸气口的冷媒均经过气液分离器17，压缩机1的排气口连接有油分离器18，压缩机1的排气口送出的冷媒均经过油分离器18再流向四通阀2，油分离器18的回油口通过回油支路连接至压缩机1的吸气口，回油支路上串联有回油毛细管，通过回油支路将油分离器18中的润滑油送回压缩机1。通过气液分离器17对液态冷媒和气态冷媒进行分离，通过油分离器18分离气态冷媒中携带的润滑油，保证系统能够持续稳定的运行。
32.蓄热化霜控制系统具有制冷模式、制冷蓄热模式、制热模式、制热蓄热模式以及制热化霜模式中的至少一种，根据工作模式控制第一中间支路、第二中间支路和冷媒循环回路中的阀件开度。
33.如图2所示，以下对不同模式的阀件状态进行详细说明。
34.当蓄热化霜控制系统处于制冷模式时，开启主节流阀4和化霜控制阀10，关闭第一中间支路和第二中间支路，此种情况下化霜控制阀10全开，第一节流阀11、第二控制阀14、第三控制阀13以及第四节流阀12关闭，四通阀2处于断电状态。制冷循环流路为压缩机1排气口的高温高压气体
→
油分离器18
→
四通阀2
→
室外换热器5冷凝
→
主节流阀4
→
过冷器15
→
室内控制阀8节流
→
室内换热器组3蒸发
→
四通阀2
→
气液分离器17
→
回到压缩机1的吸气口。制冷时在室外换热器5冷凝后的液体冷媒，可以开启过冷节流阀16节流，然后在过冷器15内蒸发吸热，吸收主换热管的冷媒热量进而达到过冷的状态。
35.当蓄热化霜控制系统处于制热模式时，开启主节流阀4和化霜控制阀10，关闭第一中间支路和第二中间支路，此种情况下化霜控制阀10保持开启即可，第一节流阀11、第二控制阀14、第三控制阀13以及第四节流阀12关闭，四通阀2处于上电状态。制热循环流路为压缩机1排气口的高温高压气体
→
油分离器18
→
四通阀2
→
室内换热器组3冷凝
→
过冷器15
→
主节流阀4
→
室外换热器5蒸发
→
四通阀2
→
气液分离器17
→
回到压缩机1的吸气口。
36.当蓄热化霜控制系统处于制冷蓄热模式时，开启主节流阀4和化霜控制阀10，开启第一节流阀11以允许化霜控制阀10流出的部分冷媒进入蓄热模块9，此种情况下化霜控制阀10保持开启即可，第一节流阀11开启，第三控制阀13打开，第二控制阀14和第四节流阀12关闭，四通阀2处于断电状态。冷媒循环回路维持制冷循环流路，蓄热模块9的冷媒流路为油分离器18
→
四通阀2
→
第一节流阀11节流
→
蓄热模块9
→
第三控制阀13
→
气液分离器17
→
回到压缩机1的吸气口。
37.当蓄热化霜控制系统处于制热蓄热模式时，开启主节流阀4和化霜控制阀10，开启第四节流阀12以允许四通阀2流出的部分冷媒进入蓄热模块9，此种情况下化霜控制阀10保
持开启即可，第四节流阀12开启，第二控制阀14打开，第一节流阀11和第三控制阀13关闭，四通阀2处于上电状态。冷媒循环回路维持制热循环流路，蓄热模块9的冷媒流路为油分离器18
→
四通阀2
→
第四节流阀12节流
→
蓄热模块9
→
第二控制阀14
→
气液分离器17
→
回到压缩机1的吸气口。
38.当蓄热化霜控制系统处于制热化霜模式时，将主节流阀4全开，将化霜控制阀10关断，开启第一节流阀11对流经的冷媒进行节流，此种情况下第一节流阀11开启，第三控制阀13打开，第二控制阀14和第四节流阀12关闭，四通阀2处于上电状态。蓄热模块9参与冷媒循环回路的制热循环流路中，压缩机1排气口的高温高压气体
→
油分离器18
→
四通阀2
→
室内换热器组3冷凝
→
过冷器15
→
主节流阀4
→
室外换热器5冷凝
→
第一节流阀11节流
→
蓄热模块9蒸发
→
第三控制阀13
→
气液分离器17
→
回到压缩机1的吸气口。
39.需要指出的是，以上冷媒流路是针对系统中设置过冷器15的实施例，当系统中未设置过冷器时，去掉上述流路中的冷却器15即可。化霜控制阀10保持开启是指化霜控制阀10打开至一定开度，允许冷媒从化霜控制阀10中经过，开度范围不做具体要求。化霜控制阀10全开和主节流阀4全开均是指打开至最大极限开度。
40.本实用新型设计的蓄热模块通过第一中间支路和第二中间支路连接至冷媒循环回路中，通过切换第一中间支路和第二中间支路的通断状态，灵活实现蓄热模块的蓄热和放热，四通阀保持制热状态不换向也可实现对室外换热器进行化霜，室内环境温度波动小，用户使用体验更好，且整个系统安全稳定，能够适应在不同外部环境中持续工作。
41.本实用新型还提出了空调器，空调器采用上述的蓄热化霜控制系统。
42.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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。