專利名稱：熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在寒冷季節(jié)運行的過程中，室外側(cè)換熱器的溫度低于環(huán)境溫度。如果室外環(huán)境溫度低于TC以下，室外側(cè)換熱器的表面溫度可能低于0°C。如果同時室外環(huán)境的濕度足夠大，會導(dǎo)致室外側(cè)換熱器結(jié)霜，甚至結(jié)冰，從而嚴重阻礙室外側(cè)換熱器的換熱，使熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置的制熱性能迅速大幅度衰減，顯著影響制熱效果，甚至導(dǎo)致空調(diào)壓縮機出現(xiàn)故障。為此需要及時對室外側(cè)換熱器進行除霜處理。現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的除霜方式如下為使室外側(cè)換熱器除霜，四通換向閥切換到制冷循環(huán)流程，讓壓縮機排出的高溫高壓的冷媒經(jīng)過四通換向閥排入到室外側(cè)換熱器中，以 融化室外側(cè)換熱器上的霜層或冰層。然而傳統(tǒng)的除霜方式存在較多弊端除霜時室內(nèi)蒸發(fā)器吸收房間熱量，影響房間的舒適性。采用傳統(tǒng)的除霜模式進行除霜時，四通換向閥換向，室內(nèi)側(cè)換熱器的溫度快速降低到-20°C以下，大量的低溫液態(tài)冷媒積聚在室內(nèi)側(cè)換熱器，通過自然對流的方式吸收室內(nèi)機大量熱量，造成房間溫度下降。尤其在寒冷的冬季，室外機除霜時間較長，而房間通過墻壁散熱又比較劇烈，室內(nèi)溫度波動會更大。依據(jù)舒適性模擬實驗，房間溫度最大可以下降8 10°C，嚴重影響了房間舒適性。重新得到熱風(fēng)需要較長的時間。采用傳統(tǒng)除霜模式，首先需要壓縮機停機，室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機經(jīng)過一段時間吹余熱后，四通換向閥才換向進行除霜。除霜完成后，壓縮機再停滯一段時間，然后四通換向閥再次換向，進行制熱。壓縮機開啟一段時間后，內(nèi)管溫升高至一定溫度才能得到熱風(fēng)。這一個過程大約需要12 15min甚至更長，對房間的舒適性極為不利。傳統(tǒng)的除霜模式不利于壓縮機可靠運行。采用傳統(tǒng)除霜模式，主要利用壓縮機對冷媒所做的功進行除霜。進入除霜時，壓縮機的吸氣溫度維持在_25°C以下甚至更低，吸氣表壓力維持在I 2bar，大量的液態(tài)冷媒積聚在壓縮機入口處，極容易造成液壓縮，對壓縮機的可靠運行不利，影響壓縮機的實際壽命。現(xiàn)有技術(shù)中，還提出了不間斷制熱除霜的空氣調(diào)節(jié)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊持續(xù)制暖一邊除霜，例如公開號CN 1916538A、CN 1916538A、CN101476801A的中國專利文件均提出了各自的不間斷制熱除霜的空氣調(diào)節(jié)裝置。但是現(xiàn)有技術(shù)中的各種不間斷制熱除霜的空氣調(diào)節(jié)裝置，采用至少兩條支路，且需要增設(shè)多個閥門或電子膨脹閥等裝置配合實現(xiàn)一邊持續(xù)制暖一邊除霜的功能，因此管路和零部件多，連接結(jié)構(gòu)和控制裝置也非常復(fù)雜，導(dǎo)致制作成本均大幅提聞。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，該熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置采用簡單的結(jié)構(gòu)具有了在制熱的同時對室外側(cè)換熱器進行除霜的功能。本實用新型提供了一種熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，包括空氣調(diào)節(jié)主回路，包括通過制冷管路順次連接的壓縮機、四通換向閥、室外側(cè)換熱器、膨脹裝置和室內(nèi)側(cè)換熱器，四通換向閥的第一接口與壓縮機的出口端連通、第二接口與室外側(cè)換熱器連通、第三接口與室內(nèi)側(cè)換熱器連通、第四接口與壓縮機的入口端連通，四通換向閥具有將第一接口和第二接口連通以及將第三接口和第四接口連通以使熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置進行制冷運行的第一狀態(tài)和將第一接口和第三接口連通以及將第二接口和第四接口連通以使熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置進行制熱運行的第二狀態(tài)；除霜裝置，用于對室外側(cè)換熱器進行除霜操作；除霜裝置為串聯(lián)在空氣調(diào)節(jié)主回路上的冷媒加熱裝置。進一步地，冷媒加熱裝置設(shè)置于室外側(cè)換熱器和膨脹裝置之間。進一步地，冷媒加熱裝置設(shè)置于壓縮機入口端和四通換向閥之間。 進一步地，熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括控制熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在不同的除霜控制模式之間切換以對室外側(cè)換熱器進行除霜操作的控制裝置，控制裝置與四通換向閥、冷媒加熱裝置和壓縮機連接，除霜控制模式包括第一除霜模式，在第一除霜模式下，四通換向閥處于第二狀態(tài)，冷媒加熱裝置開啟；第二除霜模式，在第二除霜模式下，四通換向閥處于第一狀態(tài)，冷媒加熱裝置關(guān)閉。進一步地，熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括室外側(cè)換熱風(fēng)機和驅(qū)動室外側(cè)換熱風(fēng)機的室外側(cè)換熱風(fēng)機電機，控制裝置與室外側(cè)換熱風(fēng)機電機連接；控制裝置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置，以在第一除霜模式下根據(jù)第一測溫裝置檢測到的室外環(huán)境溫度控制室外側(cè)換熱風(fēng)機開啟或關(guān)閉。進一步地，熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機和驅(qū)動室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機的室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機，控制裝置與室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機連接；控制裝置還包括用于檢測室內(nèi)側(cè)換熱器的盤管溫度的第二測溫裝置，以在第一除霜模式下根據(jù)第二測溫裝置檢測到的室內(nèi)側(cè)換熱器的盤管溫度控制室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機開啟或關(guān)閉。進一步地，壓縮機持續(xù)運行。進一步地，壓縮機為變頻壓縮機，在第一除霜模式下壓縮機在60至120赫茲的頻率范圍內(nèi)運行。進一步地，控制裝置還包括檢測熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在第一除霜模式下的運行時長的時間檢測裝置，以根據(jù)時間檢測裝置檢測到的運行時長控制熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置從第一除霜模式切換至第二除霜模式。進一步地，控制裝置還包括用于檢測室外側(cè)換熱器的盤管溫度的第三測溫裝置，以在在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行中根據(jù)第三測溫裝置檢測到的室外側(cè)換熱器的盤管溫度控制冷媒加熱裝置開啟。進一步地，控制裝置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置和用于檢測室外側(cè)換熱器的盤管溫度的第三測溫裝置，以在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行中根據(jù)第三測溫裝置檢測到室外側(cè)換熱器盤管溫度和第一測溫裝置檢測到的室外環(huán)境溫度的差值控制冷媒加熱裝置開啟。進一步地，控制裝置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置，以在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行中根據(jù)第一測溫裝置檢測到室外環(huán)境溫度控制冷媒加熱裝置開啟。[0022]根據(jù)本實用新型的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，由于僅在空氣調(diào)節(jié)主回路中串聯(lián)冷媒加熱裝置即可以實現(xiàn)在制熱的同時對室外側(cè)換熱器進行除霜的功能，因而具有除霜裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實用新型第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制冷運行的冷媒流向示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行的冷媒流向示意圖；圖4是根據(jù)本實用新型第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在第一除霜模式下運行的冷媒流向示意圖；圖5是根據(jù)本實用新型第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在第二除霜模式下運行的冷媒流向示意圖；圖6是根據(jù)本實用新型第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)示意圖；圖7是根據(jù)本實用新型第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制冷運行的冷媒流向示意圖；圖8是根據(jù)本實用新型第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行的冷媒流向示意圖；圖9是根據(jù)本實用新型第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在第一除霜模式下運行的冷媒流向示意圖；以及圖10是根據(jù)本實用新型第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在第二除霜模式下運行的冷媒流向示意圖。圖中各標記代表101、2OI 壓縮機102、202 四通換向閥103,203 室外側(cè)換熱器104、204 室外側(cè)換熱風(fēng)機105,205 室外側(cè)換熱風(fēng)機電機106、206 冷媒加熱裝置107、207 電子膨脹閥108、208 室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機109、209 室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機110,210 室內(nèi)側(cè)換熱器
具體實施方式
[0045]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。第一實施例如圖I至圖5所示，第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置包括空氣調(diào)節(jié)主回路和用于對室外側(cè)換熱器103進行除霜操作的除霜裝置?？諝庹{(diào)節(jié)主回路通過制冷管路順次連接壓縮機101、四通換向閥102、室外側(cè)換熱器103、電子膨脹閥107和室內(nèi)側(cè)換熱器110形成。電子膨脹閥107在全關(guān)和全開的開度范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)開度。四通換向閥102的第一接口與壓縮機101的出口端連通、第二接口與室外側(cè)換熱器103連通、第三接口與室內(nèi)側(cè)換熱器110連通、第四接口與壓縮機101的入口端連通。四通換向閥102具有將第一接口和第二接口連通以及將第三接口和第四接口連通以使熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置進行制冷運行的第一狀態(tài)和將第一接口和第三接口連通以及將第二接口和第四接口連通以使熱泵式空氣調(diào) 節(jié)裝置進行制熱運行的第二狀態(tài)。除霜裝置為串聯(lián)在室外側(cè)換熱器103和電子膨脹閥107之間的冷媒加熱裝置106。第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，由于僅在空氣調(diào)節(jié)主回路中串聯(lián)冷媒加熱裝置106即可以實現(xiàn)在制熱的同時對室外側(cè)換熱器進行除霜的功能，因而具有除霜裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點?？梢岳美涿降娘@熱對室外側(cè)換熱器除霜，性能更加優(yōu)越。第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在制冷運行時四通換向閥102處于第一狀態(tài)。如圖2所示，在制冷運行時，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機101 —四通換向閥102 —室外側(cè)換熱器103 —冷媒加熱裝置106 —電子膨脹閥107 —室內(nèi)側(cè)換熱器110 —四通換向閥102 —壓縮機101。在制冷運行時，冷媒加熱裝置106關(guān)閉。第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在制熱運行時四通換向閥102處于第二狀態(tài)。如圖3所示，在制熱運行時，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機101 —四通換向閥102 —室內(nèi)側(cè)換熱器110 —電子膨脹閥107 —冷媒加熱裝置106 —室外側(cè)換熱器103 —四通換向閥102 —壓縮機101。在制熱運行過程中，可以選擇性地開啟冷媒加熱裝置106用于給電子膨脹閥107出口也即室外側(cè)換熱器103入口的冷媒加熱，以抑制室外側(cè)換熱器103結(jié)霜，并且提升壓縮機101吸入冷媒的焓值和質(zhì)量密度，提升制熱效果和制熱量，提升制熱舒適度。第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括了控制裝置。控制裝置與四通換向閥102、冷媒加熱裝置106和壓縮機101連接。該控制裝置用于控制熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在不同的除霜控制模式之間切換以對室外側(cè)換熱器103進行除霜操作。具體地，除霜控制模式可以包括第一除霜模式和第二除霜模式。以下對第一除霜模式和第二除霜模式分別進行說明。第一除霜模式在第一除霜模式下，四通換向閥102處于第二狀態(tài)，冷媒加熱裝置106開啟。冷媒加熱裝置106開啟，能給系統(tǒng)循環(huán)冷媒加熱，提升能量狀態(tài)，并且避免壓縮機濕壓縮的風(fēng)險，提升壓縮機在除霜運轉(zhuǎn)過程中的可靠性，并且實現(xiàn)室內(nèi)機不間斷制熱運行，避免室內(nèi)環(huán)境溫度波動而舒適度降低。如圖4所示，在第一除霜模式下，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機101 —四通換向閥102 —室內(nèi)側(cè)換熱器110 —電子膨脹閥107 —冷媒加熱裝置106 —室外側(cè)換熱器103 —四通換向閥102 —壓縮機101。如果控制裝置判定空氣調(diào)節(jié)裝置需要進入第一除霜模式運行，則按照以下策略控制I)壓縮機101持續(xù)運行。在本實施例中壓縮機101優(yōu)選地為變頻壓縮機，在第一除霜模式下優(yōu)選地采用高頻運行，例如使壓縮機101在60至120赫茲的頻率范圍內(nèi)運行。2)四通換向閥102維持在使空氣調(diào)節(jié)主回路處于制熱運行的第二狀態(tài)，不用換向。3)熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括室外側(cè)換熱風(fēng)機104。室外側(cè)換熱風(fēng)機電機105用于驅(qū)動室外側(cè)換熱風(fēng)機104?？刂蒲b置與室外側(cè)換熱風(fēng)機電機105連接以控制室外側(cè)換熱風(fēng)機104開啟或關(guān)閉?？刂蒲b置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置。當(dāng)?shù)谝粶y溫裝置檢測到室外環(huán)境溫度大于第一預(yù)定溫度時，室外側(cè)換熱風(fēng)機104可以選擇持續(xù)開啟，以充分利用環(huán)境中較高溫度的空氣對流傳熱進行融霜。當(dāng)室外側(cè)換熱器103的盤管溫度大于一個溫度定值，例如大于5°C，可以選擇關(guān)閉室外側(cè)換熱風(fēng)機104。當(dāng)?shù)谝粶y溫裝置檢測到室外環(huán)境溫度小于或等于第一預(yù)定溫度時，室外側(cè)換熱風(fēng)機104可以選擇為立即關(guān)閉，以避免室外側(cè)換熱器103內(nèi)部的除霜熱量損失。該第一預(yù)定溫度例如可以是在4至10°C之間的一個值，優(yōu)選地為5°C。4)電子膨脹閥107的開度宜確保適當(dāng)?shù)闹评鋭┝髁客ㄟ^，進入室外側(cè)換熱器103
進行融霜。5)熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109，室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機108用于驅(qū)動室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109。控制裝置與室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機108連接以控制室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109開啟或關(guān)閉。室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109可以根據(jù)室內(nèi)側(cè)換熱器110的盤管溫度關(guān)閉運行，或維持一定的風(fēng)速運行，確保適當(dāng)?shù)某鲲L(fēng)溫度，確保室內(nèi)溫度的舒適性，并確保一部分熱量能夠進入室外側(cè)換熱器進行融霜。具體地控制方式可以為，控制裝置還包括用于檢測室內(nèi)側(cè)換熱器110的盤管溫度的第二測溫裝置，當(dāng)?shù)诙y溫裝置檢測到室內(nèi)側(cè)換熱器110的盤管溫度大于第二預(yù)定溫度時，控制裝置控制室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109開啟。該第二預(yù)定溫度例如可以是在40至60°C之間的一個值，優(yōu)選地為50°C。當(dāng)?shù)诙y溫裝置檢測到室內(nèi)側(cè)換熱器110的盤管溫度小于第三預(yù)定溫度時，控制裝置控制室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109關(guān)閉。其中，第三預(yù)定溫度宜小于或等于第二預(yù)定溫度。該第三預(yù)定溫度可以是在例如20至40°C之間的一個值，優(yōu)選地為30°C。6)冷媒加熱裝置106開啟。第二除霜模式在第二除霜模式下，四通換向閥102處于第一狀態(tài)，冷媒加熱裝置106可選擇地開啟或關(guān)閉。如圖5所示，在第二除霜模式下，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機101 —四通換向閥102 —室外側(cè)換熱器103 —冷媒加熱裝置106 —電子膨脹閥107 —室內(nèi)側(cè)換熱器110 —四通換向閥102 —壓縮機101。在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置的室外側(cè)換熱器103需要除霜時，優(yōu)選地在第一除霜模式下運行。在環(huán)境溫度過低，比如室內(nèi)環(huán)境溫度在20°C以下，室外環(huán)境溫度在_20°C以下時，或者在第一除霜模式下經(jīng)歷一段時間后室外側(cè)換熱器103的盤管溫度不能達到預(yù)定的溫度值，例如在第一除霜模式下運行經(jīng)歷8分鐘后室外側(cè)換熱器103的盤管溫度仍不能達到IO0C以上，則按照第二除霜模式運行。為了控制熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置從第一除霜模式到第二除霜模式的切換，控制裝置還可以包括檢測熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在第一除霜模式下的運行時長的時間檢測裝置，當(dāng)時間檢測裝置檢測到運行時長大于預(yù)定時間段時，控制裝置控制熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置切換至第二除霜模式。當(dāng)然，此處預(yù)定時間段并不限于例舉的8分鐘，例如也可以是6至10分鐘之間的一個值。如果控制裝置判定空氣調(diào)節(jié)裝置需要進入第二除霜模式運行，則按照以下策略控制I)在壓縮機101為變頻壓縮機的情況下，進入第二除霜模式時，壓縮機101需經(jīng)過初次停機、初次啟動、升頻并高頻運行(例如在60至120赫茲的頻率范圍內(nèi)運行)、除霜完 成后再次停機、系統(tǒng)高低壓壓力平衡后再次啟動的過程。2)進入第二除霜模式時，四通換向閥102在壓縮機101初次停機后一段時間內(nèi)換向為使空氣調(diào)節(jié)主回路制冷運行的第一狀態(tài)，除霜完成后在壓縮機101再次停機一段時間后切換為使空氣調(diào)節(jié)主回路進行制熱運行的第二狀態(tài)。3)室外側(cè)換熱風(fēng)機104在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置進入第二除霜模式后停機，以防止將室外側(cè)換熱器103內(nèi)的除霜用熱量帶走。在第二除霜模式結(jié)束后再根據(jù)運行條件決定是否開啟運行。4)電子膨脹閥107的開度宜確保適當(dāng)?shù)闹评鋭┝髁客ㄟ^，確保迅速除霜。5)為了防止在第二除霜模式中快速減低室溫，室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機109在第二除霜模式中關(guān)閉運行。6)冷媒加熱裝置106關(guān)閉。為了熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在制熱運行過程中控制冷媒加熱裝置106，控制裝置還包括用于檢測室外側(cè)換熱器103的盤管溫度的第三測溫裝置，當(dāng)?shù)谌郎y溫裝置檢測到室外側(cè)換熱器103的盤管溫度小于或等于一個預(yù)定的第四預(yù)定溫度時，除霜控制裝置控制冷媒加熱裝置106開啟。該第四預(yù)定溫度例如可以是在-10至_3°C之間的一個值，優(yōu)選地為-5。。。另外，在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行時，當(dāng)?shù)谌郎y溫裝置檢測到室外側(cè)換熱器103的盤管溫度小于第一測溫裝置檢測到的室外環(huán)境溫度超過預(yù)定溫度差值時，控制裝置控制冷媒加熱裝置106開啟。該預(yù)定溫度差值例如可以是在5至15°C之間的一個值，優(yōu)選地為IO0C0另外，在熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行時，當(dāng)?shù)谝粶y溫裝置檢測到室外環(huán)境溫度小于或等于預(yù)定的第五預(yù)定溫度時，控制裝置控制冷媒加熱裝置106開啟。該第五預(yù)定溫度例如可以是在-5至5°C之間的一個值，優(yōu)選地為5°C。需要說明的是，第二除霜模式是對第一除霜模式的有益補充，其作用是在惡劣的室外環(huán)境條件下或霜凍情況較嚴重的情況下加強除霜能力。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)見到，以上空氣調(diào)節(jié)裝置即使在惡劣的環(huán)境條件下也可以只采用第一除霜模式進行除霜操作，只要除霜過程的時間足夠長即可。根據(jù)以上的描述，第一實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，在通常條件下，都可以采用在制熱的同時除霜的第一除霜模式，從而，在部件較少、系統(tǒng)和控制方式簡單、節(jié)約成本的前提條件下，基本實現(xiàn)如下效果I)由于通常的室外環(huán)境條件下可以在第一除霜模式下運行，即可以在制熱的同時利用冷媒的顯熱進行除霜，具有如下優(yōu)勢四通換向閥不換向，壓縮機不停機，直接將壓縮機排出的高溫冷媒通入室外側(cè)換熱器，因而能及時快速地實現(xiàn)除霜，可以在8 IOmin內(nèi)完成除霜，由于除霜時內(nèi)管溫度較高，除霜完成后可以馬上得到熱風(fēng)。采用傳統(tǒng)的除霜模式時因壓縮機停機，四通換向閥換向而導(dǎo)致的除霜總時間過長，一個完整的除霜過程需要大概12 15min甚至更長時間才能重新得到熱風(fēng)，對房間舒適性影響較大。室內(nèi)側(cè)換熱器的內(nèi)管可以維持在較高的溫度，不僅不會吸收房間的熱量，在室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機停機時，可以通過自然對流的方式向房間散熱，在除霜的過程中，室內(nèi)溫度波動較小，對房間的舒適性貢獻較大；也可以在除霜的過程中開啟室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機，持續(xù)對室內(nèi)房間供熱?？梢员苊鈧鹘y(tǒng)除霜過程中因室內(nèi)側(cè)換熱器的溫度在_20°C以下而吸收房間熱量 所造成的室內(nèi)溫度較大的波動。壓縮機的吸氣溫度、吸氣壓力在進入除霜后獲得較快提升，不容易造成壓縮機液壓縮，壓縮機運行更可靠?？梢员苊鈧鹘y(tǒng)除霜過程中，因大量的液態(tài)冷媒積聚在壓縮機入口處而造成的壓縮機液壓縮。2)進一步地，在室外環(huán)境惡劣的條件下，可以切換至第二除霜模式(與傳統(tǒng)除霜模式相對應(yīng))進行除霜操作，可以增加除霜能力；同時，由于采用第二除霜模式可以有第一除霜模式的配合，因而不必在除霜全過程中全程采用第二除霜模式，可以最大程度上減少第二除霜模式的不利影響。同時，由于冷媒加熱裝置可以選擇性地開啟或關(guān)閉，在第二除霜模式下也可以進一步增強除霜能力。第二實施例第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)與控制方式如圖6至圖10所示，基本上與第一實施例相同。因此在以下的描述中，對二者的相同之處不再具體描述，僅對不同之處進行說明。第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置中與第一實施例的不同之處在于冷媒加熱裝置206的設(shè)置位置不同，第二實施例中，冷媒加熱裝置206串聯(lián)于空氣調(diào)節(jié)主回路中壓縮機201的入口端和室內(nèi)側(cè)換熱器210之間的制冷管路上。第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在制冷運行時，四通換向閥202處于第一狀態(tài)。如圖7所示，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機201 —四通換向閥202 —室外側(cè)換熱器203 —電子膨脹閥207 —室內(nèi)側(cè)換熱器210 —四通換向閥202 —冷媒加熱裝置206 —壓縮機201。冷媒加熱裝置206處于關(guān)閉狀態(tài)。第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在制熱運行時，四通換向閥202處于第二狀態(tài)。如圖8所示，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機201 —四通換向閥202 —室內(nèi)側(cè)換熱器210 —電子膨脹閥207 —室外側(cè)換熱器203 —四通換向閥202 —冷媒加熱裝置206 —壓縮機201。另外在制熱運行時，可以選擇性地開啟冷媒加熱裝置206用于給壓縮機201入口端的冷媒加熱，提升壓縮機201吸入冷媒的質(zhì)量密度，提升進入室內(nèi)側(cè)換熱器210內(nèi)的冷媒溫度和制熱效果，并且抑制室外側(cè)換熱器203結(jié)霜。開啟冷媒加熱裝置206的條件與控制方式均與第一實施例相同。第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置同第一實施例一樣，也包括了控制裝置。該控制裝置用于控制熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在不同的除霜控制模式之間切換以對室外側(cè)換熱器203進行除霜操作。具體地，除霜控制模式包括第一除霜模式和第二除霜模式。在第一除霜模式下，四通換向閥202處于第二狀態(tài)。如圖9所示，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機201 —四通換向閥202 —室內(nèi)側(cè)換熱器210 —電子膨脹閥207 —室外側(cè)換熱器203 —四通換向閥202 —冷媒加熱裝置206 —壓縮機201。在第一除霜模式中，開啟冷媒加熱裝置206用于給壓縮機201入口的冷媒加熱，提升壓縮機201吸入冷媒的質(zhì)量密度，提升進入室外側(cè)換熱器203的冷媒溫度，從而加速融霜，并且實現(xiàn)室內(nèi)機不間斷制熱運行，避免室內(nèi)環(huán)境溫度波動而舒適度降低。在第二除霜模式下，四通換向閥202處于第一狀態(tài)。如圖10所示，在第二除霜模式下，冷媒按照以下的流動方向循環(huán)流動壓縮機201 —四通換向閥202 —室外側(cè)換熱器203 —電子膨脹閥207 —室內(nèi)側(cè)換熱器210 —四通換向閥202 —冷媒加熱裝置206 —壓縮機 201。第二實施例的其它未具體描述的內(nèi)容，例如在第一除霜模式下和第二除霜模式下的控制策略以及第一除霜模式與第二除霜模式的切換條件等等，均可以參考第一實施例的相關(guān)描述，在此不再重復(fù)。第二實施例的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置與第一實施例的技術(shù)效果大致相同。從以上的描述中可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果由于僅在空氣調(diào)節(jié)主回路中串聯(lián)冷媒加熱裝置即可以實現(xiàn)在制熱的同時對室外側(cè)換熱器進行除霜的功能，因而具有除霜裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點。通常的室外環(huán)境條件下，可以在第一除霜模式下運行，而在第一除霜模式下，可以在制熱的同時利用冷媒的顯熱進行除霜，具有如下優(yōu)勢四通換向閥不換向，壓縮機不停機，直接將壓縮機排出的高溫冷媒通入室外側(cè)換熱器，因而能及時快速地實現(xiàn)除霜。室內(nèi)側(cè)換熱器的內(nèi)管可以維持在較高的溫度，不僅不會吸收房間的熱量，在室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機停機時，可以通過自然對流的方式向房間散熱，在除霜的過程中，室內(nèi)溫度波動較小，對房間的舒適性貢獻較大；也可以在除霜的過程中開啟室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機，持續(xù)對室內(nèi)房間供熱。壓縮機的吸氣溫度、吸氣壓力在進入除霜后獲得較快提升，不容易造成壓縮機液壓縮，壓縮機運行更可靠。在室外環(huán)境溫度惡劣的條件下，可以采用第二除霜模式(與傳統(tǒng)除霜模式對應(yīng))進行除霜處理，因為可以有第一除霜模式的配合，而不必在除霜過程中全程采用第二除霜模式，也可以最大程度上減少第二除霜模式的不利影響。進一步地，由于在空氣調(diào)節(jié)主回路中串聯(lián)冷媒加熱裝置，還可加快制熱過程和第二除霜模式下的除霜過程。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，包括 空氣調(diào)節(jié)主回路，包括通過制冷管路順次連接的壓縮機(101、201)、四通換向閥(102、202)、室外側(cè)換熱器(103、203)、膨脹裝置(107,207)和室內(nèi)側(cè)換熱器(110、210)，所述四通換向閥(102、202)的第一接口與所述壓縮機(101、201)的出口端連通、第二接口與所述室外側(cè)換熱器(103、203)連通、第三接口與所述室內(nèi)側(cè)換熱器(110、210)連通、第四接口與所述壓縮機(101、201)的入口端連通，所述四通換向閥(102、202)具有將所述第一接口和所述第二接口連通以及將所述第三接口和所述第四接口連通以使所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置進行制冷運行的第一狀態(tài)和將所述第一接口和所述第三接口連通以及將所述第二接口和所述第四接口連通以使所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置進行制熱運行的第二狀態(tài)； 除霜裝置，用于對所述室外側(cè)換熱器(103、203)進行除霜操作； 其特征在于， 所述除霜裝置為串聯(lián)在所述空氣調(diào)節(jié)主回路上的冷媒加熱裝置(106、206)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述冷媒加熱裝置(106)設(shè)置于所述室外側(cè)換熱器(103)和所述膨脹裝置(107)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述冷媒加熱裝置(206)設(shè)置于所述壓縮機(201)入口端和所述四通換向閥(202)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括控制所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在不同的除霜控制模式之間切換以對所述室外側(cè)換熱器(103、203)進行除霜操作的控制裝置，所述控制裝置與所述四通換向閥(102、202)、所述冷媒加熱裝置(106、206)和所述壓縮機(101、201)連接，所述除霜控制模式包括 第一除霜模式，在所述第一除霜模式下，所述四通換向閥(102、202)處于所述第二狀態(tài)，所述冷媒加熱裝置(106、206)開啟； 第二除霜模式，在所述第二除霜模式下，所述四通換向閥(102、202)處于所述第一狀態(tài)，所述冷媒加熱裝置(106、206)關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括室外側(cè)換熱風(fēng)機(104、204)和驅(qū)動所述室外側(cè)換熱風(fēng)機(104、204)的室外側(cè)換熱風(fēng)機電機(105、205)，所述控制裝置與所述室外側(cè)換熱風(fēng)機電機(105,205)連接； 所述控制裝置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置，以在所述第一除霜模式下根據(jù)所述第一測溫裝置檢測到的所述室外環(huán)境溫度控制所述室外側(cè)換熱風(fēng)機(104、204)開啟或關(guān)閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置還包括室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機(109、209)和驅(qū)動所述室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機(109、209)的室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機(108、208)，所述控制裝置與所述室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機電機(108,208)連接； 所述控制裝置還包括用于檢測所述室內(nèi)側(cè)換熱器(110、210)的盤管溫度的第二測溫裝置，以在所述第一除霜模式下根據(jù)所述第二測溫裝置檢測到的所述室內(nèi)側(cè)換熱器(110、210)的盤管溫度控制所述室內(nèi)側(cè)換熱風(fēng)機(109、209)開啟或關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述壓縮機(101、201)持續(xù)運行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述壓縮機(101、201)為變頻壓縮機，在所述第一除霜模式下所述壓縮機(101、201)在60至120赫茲的頻率范圍內(nèi)運行。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括檢測所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置在所述第一除霜模式下的運行時長的時間檢測裝置，以根據(jù)所述時間檢測裝置檢測到的所述運行時長控制所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置從所述第一除霜模式切換至所述第二除霜模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括用于檢測所述室外側(cè)換熱器(103、203)的盤管溫度的第三測溫裝置，以在在所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行中根據(jù)所述第三測溫裝置檢測到的所述室外側(cè)換熱器(103、203)的盤 管溫度控制所述冷媒加熱裝置(106、206)開啟。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置和用于檢測所述室外側(cè)換熱器(103、203)的盤管溫度的第三測溫裝置，以在所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行中根據(jù)所述第三測溫裝置檢測到所述室外側(cè)換熱器盤管溫度和所述第一測溫裝置檢測到的所述室外環(huán)境溫度的差值控制所述冷媒加熱裝置(106、206)開啟。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括用于檢測室外環(huán)境溫度的第一測溫裝置，以在所述熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置制熱運行中根據(jù)所述第一測溫裝置檢測到所述室外環(huán)境溫度控制所述冷媒加熱裝置(106、206)開啟。
專利摘要本實用新型提供了一種熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，包括空氣調(diào)節(jié)主回路和用于對室外側(cè)換熱器(103、203)進行除霜操作的除霜裝置，空氣調(diào)節(jié)主回路包括通過制冷管路順次連接的壓縮機(101、201)、四通換向閥(102、202)、室外側(cè)換熱器(103、203)、膨脹裝置(107、207)和室內(nèi)側(cè)換熱器(110、210)，除霜裝置為串聯(lián)在空氣調(diào)節(jié)主回路上的冷媒加熱裝置(106、206)。根據(jù)本實用新型的熱泵式空氣調(diào)節(jié)裝置，由于僅在空氣調(diào)節(jié)主回路中串聯(lián)冷媒加熱裝置即可以實現(xiàn)在制熱的同時對室外側(cè)換熱器進行除霜的功能，因而具有除霜裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的優(yōu)點。
文檔編號F25B47/00GK202511517SQ201220146888
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者張輝, 段亮, 熊軍, 陳紹林 申請人:珠海格力電器股份有限公司