一種熱泵型房間空調器的製作方法

2023-06-21 10:29:56

專利名稱：一種熱泵型房間空調器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調器，特別是涉及一種熱泵型房間空調器。
背景技術：
由於空氣源熱泵型空調器在冬季按照制熱方式供熱運行時，室外熱 交換器容易結霜，影響室外換熱器的換熱性能，影響空調的制熱效果， 必須對室外熱交換器進行除霜。
傳統的除霜方法是將室內機的風機停機，並將四通換向閥進行切 換，空調系統按照製冷方式運行。這時室外換熱器轉換為製冷工況下的 冷凝器來用，室外換熱器除霜所需的熱量為室內換熱器的吸熱量及壓縮 機做功之和。這種除霜方式存在以下缺點
由於室內機的風機停機，室內換熱器從室內環境中的吸熱量很少， 除霜熱量相對不足，使得除霜時間過長；由於室內風扇停轉，室內機在除霜時間內不能吹出熱風，影響室內 舒適度，更為嚴重的是，由於除霜時室內換熱器需從室內環境中吸取熱 量，使得室溫將下降，使室內環境更加惡劣。
由於除霜時間過長，室外換熱器上部的融霜會掉到下部翅片上，下 面霜層積累很多，難以除掉，造成冰層堆積，影響換熱器效率。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提出一種除擁有和常規空調系 統相同的夏天製冷、冬天制熱的功能外，還可以在冬天制熱運行工況下， 在不間斷室內供熱的前提下，快速地除去室外換熱器上的結霜，同時保 證室內舒適度的熱泵型房間空調器。
為了解決上述技術問題，本實用新型提供的熱泵型房間空調器，包 括一個壓縮機， 一個用於切換正、反製冷劑流向的四通閥，安裝在室內 的至少一個室內換熱器， 一個檢測控制系統，在室外並聯裝有第一室外 換熱器和第二室外換熱器，所述的第一室外換熱器和第二室外換熱器與 所述的四通閥連接的管路上分別裝有電磁閥，所述的第一室外換熱器和 第二室外換熱器與所述的室內換熱器連接的管路上分別裝有節流裝置， 所述的電磁閥與所述的檢測控制系統電連接，所述的第一室外換熱器和 第二室外換熱器之間連接有節流裝置。
所述的節流裝置是毛細管或電子膨脹閥。
本空氣源熱泵型空調器的除霜是這樣實現的當進行正常的製冷和制熱工況運行時，第一室外換熱器和第二室外 換熱器並聯使用，具有相同的功能，如同一個室外換熱器，整個空調系 統如同常規的空調。
當需要除霜時，壓縮機的高溫高壓排氣製冷劑分成兩部分分別進入 兩個製冷劑管道， 一部分進入室內換熱器，保證室內的供熱，另一部分 進入其中的一個室外換熱器，為該室外換熱器融霜提供熱量，冷凝液則 經過節流後都進入另一個室外換熱器蒸發，蒸發出來的製冷劑蒸氣進入 壓縮機形成一個循環，當一個室外換熱器除霜完成後，檢測控制系統控 制相應電磁閥，使該室外換熱器當作蒸發器使用進行制熱循環，而另一 個室外換熱器則可根據需要繼續當蒸發器用或當冷凝器使用進行除霜 操作。
兩個室外換熱器的功能切換由與之相連的四個電磁閥控制完成，四 個電磁閥通過空調的檢測控制系統來控制。
兩個室外換熱器間用節流毛細管連接，當進行正常的製冷和制熱循 環時，該毛細管不起任何作用。當有室外換熱器進行除霜時，該毛細管 可以將從該室外換熱器出來的冷凝液節流後，進入另一個室外換熱器。
安裝兩個室外換熱器，當一個換熱器進行制熱操作時，另一個換熱 器進行除霜操作，這樣，可以保證室內機一直處於制熱運行工況，不會 影響到室內的舒適度。另外，因為是採用高溫熱氣除霜，而且是從霜層 根部除起，風機照常運行，根部融化的霜層容易脫落，除霜速度很快。
綜上所述，本實用新型是一種除擁有和常規空調系統相同的夏天制 冷、冬天制熱的功能外，還可以在冬天制熱運行工況下，在不間斷室內 供熱的前提下，快速地除去室外換熱器上的結霜，同時保證室內舒適度 的熱泵型房間空調器。

圖1本實用新型系統所述製冷循環流程圖2本實用新型系統所述正常制熱循環流程圖3本實用新型系統所述第一室外換熱器除霜循環流程圖4本實用新型系統所述第二室外換熱器除霜循環流程圖5除霜控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 參見圖1， 一個壓縮機1通過一個用於切換正、反製冷劑流向的四
通閥2與安裝在室內的一個室內換熱器3和並聯裝在室外第一室外換熱 器4和第二室外換熱器5連接，室內換熱器3可以是一個或多個，第一 室外換熱器4與四通閥2連接的管路上分別裝有第一電磁閥6和第二電 磁閥7，第二室外換熱器5與四通閥2連接的管路上分別裝有第三電磁閥8和第四電磁閥9，第一室外換熱器4與室內換熱器3連接的管路上 裝有第一節流裝置10，第二室外換熱器5與室內換熱器3連接的管路上 裝有第二節流裝置11,第一電磁閥6、第二電磁閥7、第三電磁閥8和 第四電磁閥9與檢測控制系統電連接，第一室外換熱器4和第二室外換 熱器5之間連接有第三節流裝置12。
第一節流裝置10、第二節流裝置ll、第三節流裝置12可以是毛細 管，也可以是電子膨脹闊。
下面通過附圖說明本實用新型提出的熱泵空調系統的製冷、製冷、 融霜工作原理。
一、 夏天正常製冷運行工況
系統正常製冷運行時的循環流程如圖1所示。這時，第一電磁閥6 和第四電磁閥9關閉，而第二電磁閥7和第三電磁閥8打開。製冷劑經 壓縮機l壓縮後排出，排出的高溫高壓製冷劑蒸汽，通過四通換向閥2 的a埠進入跟b埠相連的第三製冷劑管道15，至用作冷凝器用的第 一室外換熱器4和第二室外換熱器5，在這兩個室外換熱器中冷凝成液 體後，製冷劑分別通過第一節流裝置10和第二節流裝置11進入室內換 熱器3，此時，室內換熱器3作為蒸發器用，製冷劑在蒸發器吸熱蒸發變為 飽和的製冷劑蒸汽，製冷劑蒸汽再由四通換向閥2的c埠流經d埠 後，由第四製冷劑管道16回到壓縮機1吸氣口。這樣的製冷循環和常 規的空調系統無異。
二、 冬天正常制熱運行工況
系統正常制熱運行時的循環流程如圖2所示。這時，第一電磁閥6 和第四電磁閥9關閉，而第二電磁閥7和第三電磁閥8打開。製冷劑經 壓縮機l壓縮後排出，排出的高溫高壓製冷劑蒸汽，通過四通換向閥2 的a埠進入跟c埠相連的第一製冷劑管道13，至用作冷凝器用的室 內換熱器3，在室內換熱器3中冷凝成液體後，製冷劑分別通過第一節流 裝置10和第二節流裝置11再分別進入第一室外換熱器4和第二室外換 熱器5，此時，室外換熱器作為蒸發器用，製冷劑在蒸發器吸熱蒸發變為 飽和的製冷劑蒸汽，製冷劑蒸汽再由四通換向閥2的c埠流經d埠 後，由第四製冷劑管道16回到壓縮機1吸氣口。這樣的制熱循環和常 規的空調系統無異。
三、 室外換熱器除霜工況
本實用新型系統採用第一室外換熱器4和第二室外換熱器5分別除 霜的運行控制策略。
當檢測系統檢測第一室外換熱器4需要進行除霜時，這時，第二電 磁閥7和第四電磁閥9關閉，而第一電磁閥6和第三電磁閥8打開。系 統除霜循環流程如圖3所示。製冷劑經壓縮機1壓縮成高溫高壓蒸汽後排出，經四通換向閥的a埠進入跟c埠相連的第一製冷劑管道13 和第二製冷劑管道14。進入第一製冷劑管道13這部分製冷劑依然進入 室內換熱器3，對房間進行制熱，製冷劑再經過作為第二節流裝置11進 入第二室外換熱器5，此時第二室外換熱器5照常作為蒸發器使用，蒸 發出來的製冷劑蒸汽流過電磁閥8，經第三製冷劑管道15路通過四通換 向閥2的b埠經d埠由第四製冷劑管道16回到壓縮機1。而進入第 二製冷劑管道14的另一部分高溫製冷劑蒸汽則經第一電磁閥6進入第 一室外換熱器4，此時第一室外換熱器4當作冷凝器使用，冷凝後的液 體經第三節流裝置12節流後和室內換熱器3過來的製冷劑液體匯合， 並被送到第二室外換熱器5去蒸發。第一室外換熱器4上的積霜可以被 製冷劑的冷凝熱融化，達到除霜的目的。
當檢測系統檢測第二室外換熱器5需要進行除霜時，這時，第一電 磁閥6和第三電磁閥8關閉，而第二電磁閥7和第四電磁閥9打開。系 統除霜循環流程如圖4所示。製冷劑經壓縮機1壓縮成高溫高壓蒸汽後 排出，經四通換向閥的a埠進入跟c埠相連的第一製冷劑管道13 和第二製冷劑管道14。進入第一製冷劑管道13這部分製冷劑依然進入 室內換熱器3，對房間進行制熱，製冷劑再經過作為第二節流裝置ll進 入第一室外換熱器4，此時第一室外換熱器4照常作為蒸發器使用，蒸 發出來的製冷劑蒸汽流過電磁閥7，經第三製冷劑管道15路通過四通換 向閥2的b埠經d埠由第四製冷劑管道16回到壓縮機1。而進入第 二製冷劑管道14的另一部分高溫製冷劑蒸汽則經第四電磁閥9進入第 二室外換熱器5，此時第二室外換熱器5當作冷凝器使用，冷凝後的液 體經第三節流裝置12節流後和室內換熱器3過來的製冷劑液體匯合， 並被送到第一室外換熱器4。第二室外換熱器5上的積霜可以被製冷劑 的冷凝熱融化，達到除霜的目的。
通過連接兩個室外換熱器之間的第三節流裝置12，將除霜室外換熱 器內的冷凝液導入另一個室外換熱器內，避免了製冷劑液體回到壓縮機 產生液擊的可能。
當同時檢測到第一室外換熱器4和第二室外換熱器5需要 進行除霜 時，採用第一室外換熱器4優先的運行控制策略，第一室外換熱器4除 霜完畢再啟動第二室外換熱器5除霜運行。這樣，可以保證室內換熱器 3 —直處於制熱運行工況，不會影響到室內的舒適度。控制流程圖如圖 5所示。另外，因為是採用高溫熱氣除霜，而且是從霜層根部除起，風 機照常運行，根部融化的霜層容易脫落，除霜速度很快。
權利要求1、一種熱泵型房間空調器，包括一個壓縮機(1)，一個用於切換正、反製冷劑流向的四通閥(2)，安裝在室內的至少一個室內換熱器(3)，一個檢測控制系統，其特徵是在室外並聯裝有第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)，所述的第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)與所述的四通閥(2)連接的管路上分別裝有電磁閥(6、7、8、9)，所述的第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)與所述的室內換熱器(3)連接的管路上分別裝有節流裝置(10、11)，所述的電磁閥(6、7、8、9)與所述的檢測控制系統電連接，所述的第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)之間連接有節流裝置(12)。
2、根據權利要求1所述的熱泵型房間空調器，其特徵在於所述的 節流裝置(IO、 11、 12)是毛細管或電子膨脹閥。
專利摘要本實用新型公開一種熱泵型房間空調器。該空調器在室外並聯裝有第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)，第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)與四通閥(2)連接的管路上分別裝有電磁閥(6、7、8、9)，與室內換熱器(3)連接的管路上分別裝有節流裝置(10、11)，電磁閥(6、7、8、9)與檢測控制系統電連接，第一室外換熱器(4)和第二室外換熱器(5)之間連接有節流裝置(12)。當需要除霜時，壓縮機排氣經四通閥後分兩部分，一部分進入室內機保證室內供熱，另一部分進入其中的一個室外換熱器用於融霜，冷凝液則經過節流後進入另一個室外換熱器蒸發，製冷劑蒸汽回到壓縮機。本實用新型在冬天制熱運行工況和不間斷室內供熱的前提下，能快速地除去室外換熱器上的結霜。
文檔編號F25B13/00GK201314725SQ20082015898
公開日2009年9月23日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者馮明坤, 曹雙俊, 曹小林, 楊思思, 雯 潘, 惠 陳 申請人:中南大學