三管制空调系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种三管制空调系统及其控制方法，其空调系统的室外机包括压缩机、冷媒换向阀组、两个室外换热器及其对应的第一配管、第三配管、第一配管的分支管路，连接分支管路与第三配管的热量调节换热器等；其中，两室外换热器的状态可根据系统运行情况调节，当第一室外换热器为冷凝器、第二室外换热器为蒸发器时，分支管路放热，第三配管管路吸热，这样在提升冷凝器过冷度的同时又提高了系统回气过热度，即在保证效果的同时又提高了系统可靠性；还可在分支管路上设置可调节流部件，前述情形时，可调节流部件根据冷凝器的过冷度或回气的过热度调节冷媒流量，两室外换热器为其它状态时，可调节流部件关闭，保证系统在可靠和最佳的情况下运行。
【专利说明】三管制空调系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于空调【技术领域】，更具体地说，是涉及一种三管制空调系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]三管制空调系统室外空调器包含两片换热器，且换热器的状态根据系统运行情况可以进行调节，当两片换热器一片为冷凝器，一片为蒸发器时，室外空调器中就同时存在高温热量和低温冷量，现有技术的三管制空调系统没有对这些热量和冷量进行有效充分的利用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种三管制空调系统及其控制方法，旨在有效利用系统的热量传递，实现系统冷凝器的过冷度的同时提高回气过热度，提高系统可靠性。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:提供一种三管制空调系统，包括室外机和用于将所述室外机与至少一个室内机连接的高压液管、低压气管和高压气管；
[0005]所述室外机包括至少一压缩机至少一压缩机、冷媒换向阀组、并联连接的第一室外换热器和第二室外换热器以及一热量调节换热器；
[0006]所述热量调节换热器具有通过一散热管路连通的第一冷媒接口和第二冷媒接口、通过另一散热管路连通的第三冷媒接口和第四冷媒接口；
[0007]所述第一室外换热器的第二端口连接有第一配管，所述第二室外换热器的第二端口连接有第二配管，所述第一配管和所述第二配管共同与所述高压液管连接；与所述第一配管并联有一连接所述热量调节换热器的第一冷媒接口和第二冷媒接口的分支管路；
[0008]所述热量调节换热器的第三冷媒接口通过第三配管与第二室外换热器的第一端口连接；所述热量调节换热器的第四冷媒接口通过管路与所述冷媒换向阀组连接。
[0009]进一步地，所述分支管路上与所述热量调节换热器的第一冷媒接口串接有一可调节流部件。
[0010]具体地，所述冷媒换向阀组第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第一截流部件、第二截流部件、第三截流部件；
[0011]所述第一四通阀的D管口、所述第二四通阀的D管口、所述第三四通阀的D管口通过管路共同与所述压缩机的排气口连接，所述压缩机的吸气口通过低压回气管与所述低压气管连接；
[0012]所述第一四通阀的C管口通过管路与所述第一室外换热器的第一端口连接，所述第三四通阀的C管口与所述高压气管连接；
[0013]所述第一四通阀的S管口、所述第二四通阀的S管口和所述第三四通阀的S管口均与所述低压气管连接；
[0014]所述第一四通阀的E管口串接所述第一截流部件后与所述低压气管连接，所述第二四通阀的E管口串接所述第二截流部件后与所述低压气管连接，所述第三四通阀的E管口串接所述第三截流部件后与所述低压气管连接；
[0015]所述热量调节换热器的第四冷媒接口与所述第二四通阀的C管口连接。
[0016]可选地，所述热量调节换热器为板式换热器、套管式换热器。
[0017]进一步地，所述低压回气管上还设有一气液分离器，所述气液分离器的进气管与所述低压气管连接，出气管与所述压缩机的吸气口连接。
[0018]可选地，所述第一截流部件和/或第二截流部件和/或第三截流部件为电子膨胀阀、电磁阀或具有冷媒截断功能的毛细管。
[0019]优选地，所述可调节流部件为电子膨胀阀。
[0020]为实现上述目的，本发明还提供一种上述的三管制空调系统的控制方法，包括:
[0021]控制所述第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀处于相应的状态，使得所述第一室外换热器充当冷凝器、所述第二室外换热器充当蒸发器，用于提升冷凝器的过冷度和系统回气过热度。
[0022]进一步地，所述三管制空调系统还在所述分支管路上与所述热量调节换热器的第一冷媒接口串接有一可调节流部件；
[0023]所述空调系统运行制冷模式；且
[0024]控制所述第一四通阀处于断电状态，其D管口与C管口连通、S管口与E管口连通；
[0025]控制所述第二四通阀处于通电状态，其D管口与E管口连通、C管口与S管口连通；
[0026]控制所述第三四通阀处于通电状态，其D管口与E管口连通、C管口与S管口连通；
[0027]控制所述可调节流部件打开并根据过冷度和系统回气过热度调节冷媒流量；
[0028]当不是所述第一室外换热器充当冷凝器、所述第二室外换热器充当蒸发器的情况时，控制所述可调节流部件关闭。
[0029]或者，进一步地，所述三管制空调系统还在所述分支管路上与所述热量调节换热器的第一冷媒接口串接有一可调节流部件；
[0030]所述空调系统运行制热模式；且
[0031]控制所述第一四通阀处于断电状态，其D管口与C管口连通、S管口与E管口连通；
[0032]控制所述第二四通阀处于通电状态，其D管口与E管口连通、C管口与S管口连通；
[0033]控制所述第三四通阀处于断电状态，其D管口与C管口连通、S管口与E管口连通；
[0034]控制所述可调节流部件打开并根据过冷度和系统回气过热度调节冷媒流量；
[0035]当不是所述第一室外换热器充当冷凝器、所述第二室外换热器充当蒸发器的情况时，控制所述可调节流部件关闭。
[0036]本发明提供的三管制空调系统及其控制方法的有益效果在于:
[0037](I)本发明三管制空调系统的室外机包括两个状态(充当冷凝器或蒸发器)可以根据系统的运行情况进行调节的换热器，同时还增设一个热量调节换热器，与第一室外换热器的第二端口连接的第一配管并联一分支管路，该分支管路连接热量调节换热器的第一冷媒接口和第二冷媒接口，而与第二室外换热器的第一端口连接的第三配管连接热量调节换热器的第三冷媒接口和第四冷媒接口，这样，通过相应的控制，当第一室外换热器充当冷凝器，第二室外换热器为蒸发器时，分支管路放热，第三配管管路吸热，一方面，分支管路放出的热量被热量调节换热器吸收达到提升冷凝器的过冷度的目的，另一方面，而这些热量通过热量调节换热器又传递给第三配管管路供其吸收，于是又达到提高了回气过热度的目的，即，在保证效果的同时提高了系统可靠性；
[0038](2)分支管路上连接了可调节流部件，这样，当第一室外换热器为冷凝器，第二室外换热器为蒸发器时，可调节流部件可以根据冷凝器的过冷度或回气的过热度调节冷媒流量；当第一室外换热器和第二室外换热器为其它状态时，可调节流部件处于关闭状态，进一步保证空调系统在可靠和最佳的情况下运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为本发明实施例一提供的三管制空调系统的原理结构图；
[0040]图2为本发明实施例一提供的三管制空调系统的运行制冷模式的状态图，其中，第一室外换热器充当冷凝器、第二室外换热器充当蒸发器；
[0041]图3为本发明实施例一提供的三管制空调系统的运行制热模式的状态图，其中，第一室外换热器充当冷凝器、第二室外换热器充当蒸发器；
[0042]图4为本发明实施例一提供的三管制空调系统的运行制冷模式的状态图，其中，第一室外换热器、第二室外换热器均充当冷凝器；
[0043]图5为本发明实施例一提供的三管制空调系统的运行制热模式的状态图，其中，第一室外换热器、第二室外换热器均充当蒸发器；
[0044]图6为本发明实施例二提供的三管制空调系统的原理结构图。
【具体实施方式】
[0045]为了使本发明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，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0046]请参阅图1，本实施例提供的三管制空调系统包括室外机100和用于将室外机100与至少一个室内机连接的高压液管101、低压气管102和高压气管103 ;其中室外机100包括至少一个压缩机1、冷媒换向阀组、并联连接的第一室外换热器51和第二室外换热器52以及热量调节换热器6 ;其中，热量调节换热器6的第三冷媒接口 63通过第三配管113与第二室外换热器52的第一端口 521连接；而第一室外换热器51的第二端口 512连接有第一配管111，第二室外换热器52的第二端口 522连接有第二配管112，第一配管111和第二配管112共同与高压液管101连接；与第一配管111并联有一连接热量调节换热器6的第一冷媒接口 61和第二冷媒接口 62的分支管路110。
[0047]上述的三管制空调系统，当第一室外换热器511充当冷凝器，第二室外换热器52为蒸发器时，分支管路110放热，第三配管113管路吸热，一方面，分支管路110放出的热量被热量调节换热器6吸收达到提升冷凝器的过冷度的目的，另一方面，而这些热量通过热量调节换热器6又传递给第三配管113管路供其吸收，于是又达到提高了回气过热度的目的，即，在保证效果的同时提高了系统可靠性。
[0048]本实施例中，所述冷媒换向阀组包括第一四通阀21、第二四通阀22、第三四通阀23、第一截流部件31、第二截流部件32、第三截流部件33、第一室外换热器51和第二室外换热器52、热量调节换热器6 ;该种热量调节换热器6具有通过一散热管路连通的第一冷媒接口 61和第二冷媒接口 62、通过另一散热管路连通的第三冷媒接口 63和第四冷媒接口 64 ；
[0049]其中，第一四通阀21的D管口、第二四通阀22的D管口、第三四通阀23的D管口通过管路共同与压缩机I的排气口 12连接，压缩机I的吸气口 11通过低压回气管104与低压气管102连接；第一四通阀21的C管口通过管路与第一室外换热器51的第一端口 511连接，第三四通阀23的C管口与高压气管103连接；第一四通阀21的S管口、第二四通阀22的S管口和第三四通阀23的S管口均与低压气管102连接；第一四通阀21的E管口串接第一截流部件31后与低压气管102连接，第二四通阀22的E管口串接第二截流部件32后与低压气管102连接，第三四通阀23的E管口串接第三截流部件33后与低压气管102连接；
[0050]热量调节换热器6的第四冷媒接口 64与第二四通阀22的C管口连接。
[0051]本实施例中，为了进一步保证空调系统在可靠和最佳的情况下运行，在分支管路110上与热量调节换热器6的第一冷媒接口 61串接有可调节流部件4，这样，可调节流部件4可以根据冷凝器的过冷度或回气的过热度调节冷媒流量；当第一室外换热器511和第二室外换热器52为其它状态时，可调节流部件4处于关闭状态。
[0052]本实施例中，为保证其换热效率，充分利用系统运行时的热量，热量调节换热器6可以选用但不限于板式换热器或者套管式换热器。
[0053]本实施例中，压缩机I可以选用变频涡旋压缩机、数码涡旋压缩机、转子压缩机，但也不限于这三种。
[0054]本实施例中，第一截流部件31、第二截流部件32、第三截流部件33可以选用电子膨胀阀、电磁阀或具有冷媒截断功能的毛细管中的一种或不同种。
[0055]而可调节流部件4优选电子膨胀阀，因为电子膨胀阀反应速度快，能够精确控制冷媒的流量，更好地控制吸气过热度，适应更大的制冷范围，当然，也可以是热力膨胀阀。
[0056]另外，为了可以手动控制启闭阀芯来控制冷媒的通过与截止，为安装和检修空调系统提供方便，高压液管101还可以设置一个截止阀71，低压气管102还可以设置一个截止阀72，高压气管103上还可以设置一个截止阀73。
[0057]本实施例中，请参阅图6，为保证系统的安全可靠性，进一步地在低压回气管104上还设有气液分离器，气液分离器的进气管与低压气管102连接，出气管与压缩机I的吸气口 11连接，从而杜绝液态冷媒进入压缩机I内产生液击现象造成系统故障。
[0058]需要说明的是，上述实施方式只是为了对本发明的原理进行说明而给出的一种实施方式，其中，第一室外换热器511和第二室外换热器52在空间上的布置包含但不限于左右两片式布置、上下两片式布置，且第一室外换热器511和第二室外换热器52的位置可以互换。
[0059]为实现上述目的，本发明还提供一种上述的三管制空调系统的控制方法，下面结合实施例进行详细说明。
[0060]本发明控制方法只要通过系统的控制器控制第一四通阀21、第二四通阀22、第三四通阀23处于相应的状态，使得第一室外换热器51充当冷凝器、第二室外换热器52充当蒸发器，可以通过热量调节换热器6实现提升冷凝器的过冷度和系统回气过热度的目的。
[0061]进一步在分支管路110上与热量调节换热器6的第一冷媒接口 61串接有可调节流部件4，这样，当第一室外换热器511为冷凝器，第二室外换热器52为蒸发器时，可调节流部件4可以根据冷凝器的过冷度或回气的过热度调节冷媒流量；当第一室外换热器511和第二室外换热器52为其它状态时，可调节流部件4处于关闭状态，进一步保证空调系统在可靠和最佳的情况下运行。
[0062]实施例一
[0063]请参阅图2，当空调系统运行制冷模式；且
[0064]控制第一四通阀21处于断电状态，其在内部，D管口与C管口连通、S管口与E管口连通；
[0065]控制第二四通阀22处于通电状态，其在内部，D管口与E管口连通、C管口与S管口连通；
[0066]控制第三四通阀23处于通电状态，其在内部，D管口与E管口连通、C管口与S管口连通；
[0067]此时，第一室外换热器51充当冷凝器、第二室外换热器52充当蒸发器，可调节流部件4打开并根据过冷度和系统回气过热度调节冷媒流量；
[0068]系统中的冷媒流向请参见图2中箭头指向，具体为:从压缩机I的排气口 12出来的高温高压气态冷媒经过第一四通阀21后流向第一室外换热器51冷凝放热后变成高温高压液态冷媒进入到第一配管111中，然后分成两路，第一路仍沿第一配管111继续流，第二路流进分支管路110中经过可调节流部件4节流后进入热量调节换热器6中继续放热(放出的热量传递给热量可调换热器6)提升其过冷度，然后与再与沿第一配管111流动的第一路冷媒汇合后继续沿第一配管111向低压方向流动，当流到第一配管111、高压液管101、第二配管112的连接处时，冷媒有分成两路，一路通过高压液管101流向室内机，另一路通过第二配管112流向第二室外换热器52中吸热蒸发并通过第三配管113进入热量调节换热器6中继续吸热(这部分热量很大部分来自热量调节换热器6从分支管路110中的冷媒吸收的热量)蒸发，过热度得以提升，变成中温低压气态冷媒流而流向室内机的冷媒在室内换热器中吸热蒸发后通过高压气管103和低压气管102流向低压回气管104，而这部分冷媒与第二室外换热器52出来的中温低压气态冷媒汇合共同流进到低压回气管104并回到压缩机I内，由于第二室外换热器52出来的冷媒过热度得到提升，与室内机出来的低压冷媒汇合后，系统低压侧的冷媒的过热度总体得以提升；高压液侧冷媒的过冷度的提升提高了整个系统的制冷效果，而回气侧冷媒的过热度的提升防止有液态冷媒回到压缩机I内，提高了系统的可靠性。
[0069]请参阅图4、图5，当不是第一室外换热器51充当冷凝器、第二室外换热器52充当蒸发器的情况时，控制可调节流部件4关闭。其中，图4为通过控制三个四通阀的联通状态，系统运行制冷模式其中，第一室外换热器51、第二室外换热器52均充当冷凝器，图5为系统运行制热模式其中，第一室外换热器51、第二室外换热器52均充当蒸发器；这两种情况仅仅用于当不是第一室外换热器51充当冷凝器、第二室外换热器52充当蒸发器的情况时举例说明系统运行状态，不限于这两种运行状态；当然，通过对三个四通阀的状态的控制，本发明三管制空调系统还有其它的运行状态，比如也可以出现第一室外换热器51充当蒸发器、第二室外换热器52充当冷凝器的情况，只是这些运行状态不能通过热量调节换热器6实现提升冷凝器的过冷度和系统回气过热度的目的。
[0070]实施例二
[0071]请参阅图3，当空调系统运行制热模式；且
[0072]第一四通阀21和第二四通阀22的状态与实施例一中的状态相同，保持不变；此时，第一室外换热器51充当冷凝器、第二室外换热器52充当蒸发器，可调节流部件4也仍然打开并根据过冷度和系统回气过热度调节冷媒流量；而通过控制第三四通阀23处于断电状态，其在内部，D管口与C管口连通、S管口与E管口连通，系统运行对室内制热模式，其系统中的冷媒流向请参见图2中箭头指向，只是高压液管101和高压气管103中的冷媒流向与实施例一中的流向相反，冷媒在第一室外换热器51、第二室外换热器52、分支管路110、第一配管111、第二配管112、第三配管113中的流向均与实施例一中的相同，同样可以在制热模式下达到提升冷凝器的过冷度和系统回气过热度的目的，原理与实施例一中的相同，此处不再赘述。
[0073]当不是第一室外换热器51充当冷凝器、第二室外换热器52充当蒸发器的情况时，控制可调节流部件4关闭。
[0074]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种三管制空调系统，包括室外机和用于将所述室外机与至少一个室内机连接的高压液管、低压气管和高压气管；其特征在于: 所述室外机包括至少一压缩机、冷媒换向阀组、并联连接的第一室外换热器和第二室外换热器以及一热量调节换热器； 所述热量调节换热器具有通过一散热管路连通的第一冷媒接口和第二冷媒接口、通过另一散热管路连通的第三冷媒接口和第四冷媒接口； 所述第一室外换热器的第二端口连接有第一配管，所述第二室外换热器的第二端口连接有第二配管，所述第一配管和所述第二配管共同与所述高压液管连接；与所述第一配管并联有一连接所述热量调节换热器的第一冷媒接口和第二冷媒接口的分支管路； 所述热量调节换热器的第三冷媒接口通过第三配管与第二室外换热器的第一端口连接；所述热量调节换热器的第四冷媒接口通过管路与所述冷媒换向阀组连接。
2.如权利要求1所述的三管制空调系统，其特征在于:所述分支管路上与所述热量调节换热器的第一冷媒接口串接有一可调节流部件。
3.如权利要求1或2所述的三管制空调系统，其特征在于:所述冷媒换向阀组包括第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀、第一截流部件、第二截流部件、第三截流部件；所述第一四通阀的D管口、所述第二四通阀的D管口、所述第三四通阀的D管口通过管路共同与所述压缩机的排气口连接，所述压缩机的吸气口通过低压回气管与所述低压气管连接； 所述第一四通阀的C管口通过管路与所述第一室外换热器的第一端口连接，所述第三四通阀的C管口与所述高压气管连接； 所述第一四通阀的S管口、所述第二四通阀的S管口和所述第三四通阀的S管口均与所述低压气管连接； 所述第一四通阀的E管口串接所述第一截流部件后与所述低压气管连接，所述第二四通阀的E管口串接所述第二截流部件后与所述低压气管连接，所述第三四通阀的E管口串接所述第三截流部件后与所述低压气管连接； 所述热量调节换热器的第四冷媒接口与所述第二四通阀的C管口连接。
4.如权利要求1或2所述的三管制空调系统，其特征在于:所述热量调节换热器为板式换热器、套管式换热器。
5.如权利要求3所述的三管制空调系统，其特征在于:所述低压回气管上还设有一气液分离器，所述气液分离器的进气管与所述低压气管连接，出气管与所述压缩机的吸气口连接。
6.如权利要求3所述的三管制空调系统，其特征在于:所述第一截流部件和/或第二截流部件和/或第三截流部件为电子膨胀阀、电磁阀或具有冷媒截断功能的毛细管。
7.如权利要求2所述的三管制空调系统，其特征在于:所述可调节流部件为电子膨胀阀。
8.如权利要求1所述的三管制空调系统的控制方法，其特征在于，包括: 控制所述第一四通阀、第二四通阀、第三四通阀处于相应的状态，使得所述第一室外换热器充当冷凝器、所述第二室外换热器充当蒸发器，用于提升冷凝器的过冷度和系统回气过热度。
9.如权利要求8所述的三管制空调系统的控制方法，其特征在于: 所述三管制空调系统还在所述分支管路上与所述热量调节换热器的第一冷媒接口串接有一可调节流部件； 所述空调系统运行制冷模式；且 控制所述第一四通阀处于断电状态，其D管口与C管口连通、S管口与E管口连通； 控制所述第二四通阀处于通电状态，其D管口与E管口连通、C管口与S管口连通； 控制所述第三四通阀处于通电状态，其D管口与E管口连通、C管口与S管口连通； 控制所述可调节流部件打开并根据过冷度和系统回气过热度调节冷媒流量； 当不是所述第一室外换热器充当冷凝器、所述第二室外换热器充当蒸发器的情况时，控制所述可调节流部件关闭。
10.如权利要求8所述的三管制空调系统的控制方法，其特征在于: 所述三管制空调系统还在所述分支管路上与所述热量调节换热器的第一冷媒接口串接有一可调节流部件； 所述空调系统运行制热模式；且 控制所述第一四通阀处于断电状态，其D管口与C管口连通、S管口与E管口连通； 控制所述第二四通阀处于通电状态，其D管口与E管口连通、C管口与S管口连通； 控制所述第三四通阀处于断电状态，其D管口与C管口连通、S管口与E管口连通； 控制所述可调节流部件打开并根据过冷度和系统回气过热度调节冷媒流量； 当不是所述第一室外换热器充当冷凝器、所述第二室外换热器充当蒸发器的情况时，控制所述可调节流部件关闭。
【文档编号】F25B13/00GK104329825SQ201310309783
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】孙先金, 熊美兵, 马熙华 申请人:广东美的暖通设备有限公司