空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，該空調(diào)系統(tǒng)包括室外機單元和一個或多個相并聯(lián)的室內(nèi)機單元，室外機單元包括壓縮機、氣液分離器、油分離器、四通閥、室外換熱器、室外節(jié)流元件和第一截止閥，室內(nèi)機單元包括室內(nèi)換熱器，第一截止閥與室外節(jié)流元件并聯(lián)連接；還包括蓄熱換熱器，該蓄熱換熱器具有吸熱換熱管、放熱換熱管、調(diào)節(jié)閥和第二截止閥，吸熱換熱管與調(diào)節(jié)閥串聯(lián)連接組成串聯(lián)管路，該串聯(lián)管路與室內(nèi)機單元并聯(lián)連接，放熱換熱管與第二截止閥并聯(lián)連接組成并聯(lián)管路，該并聯(lián)管路串聯(lián)連接在氣液分離器與四通閥之間的管路上。本發(fā)明所提供的空調(diào)系統(tǒng)的蓄熱換熱器設(shè)置靈活，除霜速度快，舒適度高，且可以有效避免制熱除霜運行時的液擊情況。
【專利說明】空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常用的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)(包括多聯(lián)機系統(tǒng))都是在單冷空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一個四通閥，通過四通閥換向來實現(xiàn)制冷和制熱轉(zhuǎn)換。由于機組在制熱運行一段時間之后，室外換熱器表面會出現(xiàn)結(jié)霜的情況，特別是隨室外環(huán)境溫度的降低，以及濕度的增加，結(jié)霜情況會越來越嚴重，直接影響到制熱效果和舒適性。通常，為了恢復(fù)機組的制熱效果，機組需要轉(zhuǎn)換為制冷運行進行除霜，這時室內(nèi)機將無法制熱，溫度降低。另外在除霜結(jié)束轉(zhuǎn)制熱時，由于室內(nèi)機出風(fēng)低，很難達到快速制熱的效果。上述因素都將嚴重影響到制熱舒適性效果。
[0003]為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中的一種方案是利用相變蓄熱材料來實現(xiàn)連續(xù)制熱，其系統(tǒng)圖如圖6所示，該圖中，I為壓縮機，2為油分離器，3為四通閥，4為室內(nèi)換熱器，5為室內(nèi)電子膨脹閥，6為儲液器，7為過冷器，8為相變蓄熱器，9為室外電子膨脹閥，10為室外換熱器，11為氣液分離器，12、13、14、15、16、17、24為電磁閥。該方案存在以下缺陷:
[0004]1、由于蓄熱換熱器只能設(shè)置于室外機上，結(jié)構(gòu)設(shè)計不靈活，占據(jù)空間較大，導(dǎo)致外機尺寸大。
[0005]2、由于此方案是利用經(jīng)過室內(nèi)機冷凝后的中溫高壓制冷劑來進行蓄熱，因此所使用的相變蓄熱材料相變溫度點必然會較低，蓄熱材料吸熱和放熱速度會較慢，從而使得除霜速度較慢，延長化霜時間，同樣影響制熱效果和舒適度。
[0006]3、另外，在蓄熱換熱器蓄熱量不足時進行除霜，會導(dǎo)致大量蒸發(fā)不完的制冷劑進入壓縮機，從而對壓縮機的可靠性造成致命的威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)的蓄熱換熱器設(shè)置靈活，除霜速度快，舒適度高，且可以有效避免制熱除霜運行時的液擊情況。
[0008]本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題在于，提供一種上述空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種空調(diào)系統(tǒng)包括室外機單元和一個或多個相并聯(lián)的室內(nèi)機單元，所述室外機單元包括壓縮機、氣液分離器、油分離器、四通閥、室外換熱器、室外節(jié)流元件和第一截止閥，所述室內(nèi)機單元包括室內(nèi)換熱器，所述壓縮機、所述氣液分離器、所述油分離器、所述四通閥、所述室外換熱器、所述室外節(jié)流元件和所述室內(nèi)換熱器通過管道連接組成制冷劑循環(huán)回路，所述第一截止閥與所述室外節(jié)流元件并聯(lián)連接；所述空調(diào)系統(tǒng)還包括蓄熱換熱器，該蓄熱換熱器具有吸熱換熱管、放熱換熱管、調(diào)節(jié)閥和第二截止閥，所述吸熱換熱管與所述調(diào)節(jié)閥串聯(lián)連接組成串聯(lián)管路，該串聯(lián)管路與所述室內(nèi)機單元并聯(lián)連接，所述放熱換熱管與所述第二截止閥并聯(lián)連接組成并聯(lián)管路，該并聯(lián)管路串聯(lián)連接在所述氣液分離器與所述四通閥之間的管路上。
[0010]在其中一個實施例中，所述蓄熱換熱器還包括毛細管，該毛細管與所述放熱換熱管的一端串聯(lián)連接后與所述第二截止閥并聯(lián)連接。
[0011]在其中一個實施例中，所述蓄熱換熱器還具有輔助加熱裝置。
[0012]在其中一個實施例中，所述輔助加熱裝置為電加熱器或熱水換熱管。
[0013]在其中一個實施例中，所述蓄熱換熱器與所述室外機單元和所述室內(nèi)機單元相互獨立設(shè)置。
[0014]在其中一個實施例中，所述室外機單元還包括第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門，所述第一閥門與所述氣液分離器的進氣口相連通，所述氣液分離器的出氣口與所述壓縮機的吸氣口相連通，所述壓縮機的排氣口經(jīng)所述油分離器與所述四通閥的第一端口連接，所述四通閥的第二端口與所述第二閥門連通，所述四通閥的第三端口經(jīng)所述與所述室外換熱器和所述室外節(jié)流元件與所述第三閥門連接，所述四通閥的第四端口與所述第四閥門相連通；所述室內(nèi)機單元還包括與所述第二閥門相配合的第二接頭和與所述第三閥門相配合的第三接頭；所述蓄熱換熱器還包括與所述第一閥門相配合的第一接頭和與所述第四閥門相配合的第四接頭。
[0015]在其中一個實施例中，所述空調(diào)系統(tǒng)還包括短接連接管，該短接連接管的兩端具有分別與所述第一閥門和所述第四閥門相配合的第五接頭和第六接頭。
[0016]在其中一個實施例中，所述蓄熱換熱器設(shè)置于所述室內(nèi)機單元或所述室外機單元內(nèi)。
[0017]在其中一個實施例中，所述室內(nèi)機單元還包括室內(nèi)節(jié)流元件，該室內(nèi)節(jié)流元件與所述室內(nèi)換熱器的一端串聯(lián)連接。
[0018]本發(fā)明所提供一種空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0019]制冷運行時，關(guān)閉所述調(diào)節(jié)閥，打開所述第一截止閥和所述第二截止閥；
[0020]制熱運行時，關(guān)閉所述第一截止閥、所述調(diào)節(jié)閥和所述室外節(jié)流元件，打開所述第
二截止閥；
[0021]制熱蓄熱運行時，關(guān)閉所述第一截止閥，打開所述第二截止閥和所述調(diào)節(jié)閥；
[0022]制熱除霜運行時，打開所述第一截止閥，關(guān)閉所述第二截止閥和所述調(diào)節(jié)閥。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，具有以下有益效果:
[0024]1、本發(fā)明所提供的空調(diào)系統(tǒng)的蓄熱換熱器設(shè)置靈活，既可以設(shè)置于室外機單元或室內(nèi)機單元內(nèi)內(nèi)，也可以獨立設(shè)置，減小外機的尺寸。
[0025]2、本發(fā)明所提供的空調(diào)系統(tǒng)的利用壓縮機直接排出的高溫制冷劑進行蓄熱，因此可以采用相變溫度點較高的相變蓄熱材料，這樣，在除霜時，相變蓄熱材料與制冷劑的溫差加大，相變蓄熱材料的放熱速度快，相應(yīng)除霜速度也會加快。
[0026]3、另外，除霜時，內(nèi)機還在同步制熱，因此對于室內(nèi)溫度波動影響小，舒適性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明其中一個實施例中的空調(diào)系統(tǒng)在制冷運行時的系統(tǒng)流程圖；
[0028]圖2為圖1所示空調(diào)系統(tǒng)在制熱運行時的系統(tǒng)流程圖；
[0029]圖3為圖1所示空調(diào)系統(tǒng)在制熱蓄熱運行時的系統(tǒng)流程圖；[0030]圖4為圖1所示空調(diào)系統(tǒng)在制熱除霜運行時的系統(tǒng)流程圖；
[0031]圖5為圖1所示空調(diào)系統(tǒng)在無蓄熱換熱器時的系統(tǒng)流程圖；
[0032]圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的利用相變蓄熱材料來實現(xiàn)連續(xù)制熱的空調(diào)器的系統(tǒng)圖。
[0033]圖1至圖5中，10-室外機單元；11_壓縮機；12_油分離器；13_四通閥；14_室外換熱器；15-室外節(jié)流元件；16-第一截止閥；17_氣液分離器；18a-第一閥門；18b_第二閥門；18c-第三閥門；18d-第四閥門；20_室內(nèi)機單元；21_室內(nèi)換熱器；22_室內(nèi)節(jié)流元件；30_蓄熱換熱器單元；31_吸熱換熱管；32_放熱換熱管；33_調(diào)節(jié)閥；34_第二截止閥；35-毛細管；40_短接連接管。
【具體實施方式】
[0034]下面參考附圖并結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，以下各實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明其中一個實施例中的空調(diào)系統(tǒng)包括室外機單元10、一個或多個相并聯(lián)的室內(nèi)機單元20和蓄熱換熱器30。
[0036]其中，所述室外機單元10包括壓縮機11、氣液分離器17、油分離器12、四通閥13、室外換熱器14、室外節(jié)流元件15、第一截止閥16、第一閥門18a、第二閥門18b、第三閥門18c和第四閥門18d，所述第一閥門18a與所述氣液分離器17的進氣口相連通，所述氣液分離器17的出氣口與所述壓縮機11的吸氣口相連通，所述壓縮機11的排氣口經(jīng)所述油分離器12與所述四通閥13的第一端口連接，所述四通閥13的第二端口與所述第二閥門18b連通，所述四通閥13的第三端口經(jīng)所述與所述室外換熱器14和所述室外節(jié)流元件15與所述第三閥門18c連接，所述四通閥13的第四端口與所述第四閥門18d相連通。
[0037]所述室內(nèi)機單元20包括室內(nèi)換熱器21、室內(nèi)節(jié)流元件22、與所述第二閥門18b相配合的第二接頭和與所述第三閥門18c相配合的第三接頭，室內(nèi)節(jié)流元件22、室內(nèi)換熱器21、第二接頭和第三接頭串聯(lián)連接。
[0038]所述蓄熱換熱器30具有吸熱換熱管31、調(diào)節(jié)閥33、放熱換熱管32、第二截止閥34、與所述第一閥門18a相配合的第一接頭、與所述第四閥門18d相配合的第四接頭和相變蓄熱材料，所述吸熱換熱管31與所述調(diào)節(jié)閥33串聯(lián)連接組成串聯(lián)管路，該串聯(lián)管路與所述室內(nèi)機單元20并聯(lián)連接，所述放熱換熱管32與所述第二截止閥34并聯(lián)連接組成并聯(lián)管路，該并聯(lián)管路的兩端分別連接第一接頭和第二接頭。優(yōu)選地，所述蓄熱換熱器還包括毛細管35，該毛細管35與所述放熱換熱管32的一端串聯(lián)連接后與所述第二截止閥34并聯(lián)連接。制熱蓄熱時，相變蓄熱材料通過吸熱換熱管31與制冷劑熱交換，相變蓄熱材料吸熱，而制熱除霜時，相變蓄熱材料通過放熱換熱管32與制冷劑熱交換，相變蓄熱材料放熱。優(yōu)選地，所述蓄熱換熱器還具有輔助加熱裝置，該輔助加熱裝置為電加熱器或熱水換熱管或其它熱源。
[0039]蓄熱換熱器設(shè)置靈活，既可以與所述室外機單元和所述室內(nèi)機單元相互獨立設(shè)置，也可以設(shè)置于所述室內(nèi)機單元或所述室外機單元內(nèi)。
[0040]本發(fā)明實施例的空調(diào)系統(tǒng)的工作原理如下:
[0041]1、制冷運行時
[0042]如圖1所示，本實施例的空調(diào)系統(tǒng)在制冷運行時與普通空調(diào)系統(tǒng)一樣，調(diào)節(jié)閥33關(guān)閉，第一截止閥16和第二截止閥34打開。壓縮機11排出的高溫氣體經(jīng)過油分離器12、四通閥13之后進入室外機換熱器進行冷凝成為液體，然后經(jīng)過第一截止閥16 (室外節(jié)流元件15關(guān)閉)，進入室內(nèi)機，在內(nèi)機經(jīng)過室內(nèi)節(jié)流元件22節(jié)流之后變成低溫低壓的液體，制冷劑在室內(nèi)換熱器21內(nèi)與室內(nèi)環(huán)境進行換熱蒸發(fā)，為室內(nèi)提供冷量。制冷劑蒸發(fā)之后再經(jīng)過四通閥13、第二截止閥34，進入氣液分離器17內(nèi)，最后返回到壓縮機11內(nèi)。
[0043]2、制熱運行時
[0044]如圖2所示，本實施例的空調(diào)系統(tǒng)制熱時系統(tǒng)循環(huán)與普通熱泵制熱循環(huán)一樣。第一截止閥16關(guān)閉，調(diào)節(jié)閥33關(guān)閉，第二截止閥34打開。制熱時，四通閥13得電，壓縮機11的排氣分別經(jīng)過油分離器12、四通閥13進入到室內(nèi)換熱器21進行熱交換，對室內(nèi)進行供熱放熱，同時制冷劑氣體得到冷凝。接著制冷劑分別經(jīng)過室內(nèi)節(jié)流元件22和室外節(jié)流元件15節(jié)流之后進入室外換熱器14進行蒸發(fā)，隨后制冷劑氣體通過四通閥13、第二截止閥34，進入氣液分離器17，最后又回到壓縮機11。
[0045]3、制熱蓄熱運行時
[0046]如圖3所示，蓄熱時，第一截止閥16關(guān)閉，第二截止閥34打開，調(diào)節(jié)閥33打開，四通閥13得電。壓縮機11的排氣經(jīng)過四通閥13進入到分歧管，一路流入室內(nèi)換熱器21和室內(nèi)節(jié)流元件22，另一路進入蓄熱換熱器的吸熱換熱管31內(nèi)與相變蓄熱材料進行熱交換，相變蓄熱材料吸熱并發(fā)生相變，將熱量儲存起來，然后經(jīng)過調(diào)節(jié)閥33流到室外節(jié)流元件15前，與來自從室內(nèi)換熱器21的制冷劑匯合，然后依次經(jīng)過室外節(jié)流元件15、四通閥13、第二截止閥34和氣液分離器17，最終返回壓縮機11。
[0047]4、制熱除霜運行時
[0048]如圖4所示，在制熱運行模式下，如果檢測到室外換熱器14需要除霜時，系統(tǒng)控制則進入制熱除霜運行，實現(xiàn)連續(xù)制熱，并同時除霜。此時，第一截止閥16打開，第二截止閥34關(guān)閉，調(diào)節(jié)閥33關(guān)閉。壓縮機11的排氣分別通過油分離器12、四通閥13進入室內(nèi)換熱器21進行熱熱交換為室內(nèi)供熱放熱，同時室內(nèi)風(fēng)機轉(zhuǎn)為低風(fēng)檔；然后被冷凝后的中溫高壓制冷機分別經(jīng)過室內(nèi)節(jié)流元件22、第一截止閥16進入室外換熱器14，對其進行除霜(此時室外風(fēng)機關(guān)閉)。對冷凝器進行除霜之后的制冷劑得到進一步冷凝，變成制冷劑液體，然后通過四通閥13，進入到蓄熱換熱器的放熱換熱管32內(nèi)。制冷劑液體在蓄熱換熱器內(nèi)被毛細管35節(jié)流成低溫低壓的制冷劑，接著與已經(jīng)蓄滿熱量的相變蓄熱材料進行熱交換，相變蓄熱材料放熱，制冷劑蒸發(fā)吸熱，相變蓄熱材料發(fā)生相變放熱。最后制冷劑經(jīng)氣液分離器17返回到壓縮機11內(nèi)，這樣就實現(xiàn)了連續(xù)制熱的制熱除霜運行循環(huán)。
[0049]5、蓄熱換熱器短接
[0050]如圖5所示，當(dāng)不選配蓄熱換熱器時，只需利用一短接連接管40(短接連接管40的兩端具有分別與所述第一閥門18a和所述第四閥門18d相配合的第五接頭和第六接頭)將室外機單元10的相應(yīng)的第一閥門18a和第四閥門18d進行短接即可。這時，機組就轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ǖ目照{(diào)機組。
[0051]由此可見，本發(fā)明實施例的空調(diào)系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0052]1、本發(fā)明實施例所提供的空調(diào)系統(tǒng)的蓄熱換熱器設(shè)置靈活，既可以設(shè)置于室外機單元或室內(nèi)機單元內(nèi)內(nèi)，也可以獨立設(shè)置，減小外機的尺寸。
[0053]2、本發(fā)明實施例所提供的空調(diào)系統(tǒng)的利用壓縮機直接排出的高溫制冷劑進行蓄熱，因此可以采用相變溫度點較高的相變蓄熱材料，這樣，在除霜時，相變蓄熱材料與制冷劑的溫差加大，相變蓄熱材料的放熱速度快，相應(yīng)除霜速度也會加快。
[0054]3、另外，除霜時，內(nèi)機還在同步制熱，因此對于室內(nèi)溫度波動影響小，舒適性高。
[0055]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機單元和一個或多個相并聯(lián)的室內(nèi)機單元，所述室外機單元包括壓縮機、氣液分離器、油分離器、四通閥、室外換熱器、室外節(jié)流元件和第一截止閥，所述室內(nèi)機單元包括室內(nèi)換熱器，所述壓縮機、所述氣液分離器、所述油分離器、所述四通閥、所述室外換熱器、所述室外節(jié)流元件和所述室內(nèi)換熱器通過管道連接組成制冷劑循環(huán)回路，所述第一截止閥與所述室外節(jié)流元件并聯(lián)連接；其特征在于，所述空調(diào)系統(tǒng)還包括蓄熱換熱器，該蓄熱換熱器具有吸熱換熱管、放熱換熱管、調(diào)節(jié)閥和第二截止閥，所述吸熱換熱管與所述調(diào)節(jié)閥串聯(lián)連接組成串聯(lián)管路，該串聯(lián)管路與所述室內(nèi)機單元并聯(lián)連接，所述放熱換熱管與所述第二截止閥并聯(lián)連接組成并聯(lián)管路，該并聯(lián)管路串聯(lián)連接在所述氣液分離器與所述四通閥之間的管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱換熱器還包括毛細管，該毛細管與所述放熱換熱管的一端串聯(lián)連接后與所述第二截止閥并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱換熱器還具有輔助加熱裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助加熱裝置為電加熱器或熱水換熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱換熱器與所述室外機單元和所述室內(nèi)機單元相互獨立設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室外機單元還包括第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門，所述第一閥門與所述氣液分離器的進氣口相連通，所述氣液分離器的出氣口與所述壓縮機的吸氣口相連通，所述壓縮機的排氣口經(jīng)所述油分離器與所述四通閥的第一端口連接，所述四通閥的第二端口與所述第二閥門連通，所述四通閥的第三端口經(jīng)所述與所述室外換熱器和所述室外節(jié)流元件與所述第三閥門連接，所述四通閥的第四端口與所述第四閥門相連通；所述室內(nèi)機單元還包括與所述第二閥門相配合的第二接頭和與所述第三閥門相配合的第三接頭；所述蓄熱換熱器還包括與所述第一閥門相配合的第一接頭和與所述第四閥門相配合的第四接頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述空調(diào)系統(tǒng)還包括短接連接管，該短接連接管的兩端具有分別與所述第一閥門和所述第四閥門相配合的第五接頭和第六接頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱換熱器設(shè)置于所述室內(nèi)機單元或所述室外機單元內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)機單元還包括室內(nèi)節(jié)流元件，該室內(nèi)節(jié)流元件與所述室內(nèi)換熱器的一端串聯(lián)連接。
10.一種如權(quán)利要求1至9中任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 制冷運行時，關(guān)閉所述調(diào)節(jié)閥，打開所述第一截止閥和所述第二截止閥； 制熱運行時，關(guān)閉所述第一截止閥、所述調(diào)節(jié)閥和所述室外節(jié)流元件，打開所述第二截止閥； 制熱蓄熱運行時，關(guān)閉所述第一截止閥，打開所述第二截止閥和所述調(diào)節(jié)閥； 制熱除霜運行時，打開所述第一截止閥，關(guān)閉所述第二截止閥和所述調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號】F25B47/02GK103807997SQ201210459051
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月14日
【發(fā)明者】章秋平, 李紹斌, 黃春, 李兆東, 劉合心, 高威, 陳華 申請人:珠海格力電器股份有限公司