熱泵式空調(diào)系統(tǒng)及其除霜方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，包括：室內(nèi)換熱器、室外換熱器、壓縮機(jī)、四通閥、蓄熱器和蓄熱回路，其中，四通閥分別與壓縮機(jī)的吸氣端和排氣端、室內(nèi)換熱器以及室外換熱器相連通；四通閥通過第一管路與壓縮機(jī)的吸氣端相連；蓄熱器包裹于壓縮機(jī)外壁上；蓄熱回路上串聯(lián)有蓄熱器，蓄熱回路與第一管路并聯(lián)。上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，充分利用了室外換熱器內(nèi)的熱量，較大地提高了壓縮機(jī)吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而較大地提高了壓縮機(jī)排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而提高了熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。本發(fā)明還提供了一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法。
【專利說明】熱泵式空調(diào)系統(tǒng)及其除霜方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)及其除霜 方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)制熱過程中，當(dāng)外界溫度較低時(shí)，室外換熱器上容易結(jié)霜，使得 室外換熱器的換熱效果降低，從而影響熱泵式空調(diào)系統(tǒng)制熱過程的進(jìn)行，在結(jié)霜達(dá)到一定 程度的時(shí)候，使得室內(nèi)制熱效果較低，甚至?xí)故覂?nèi)換熱器無法制熱，即無法吹出高于室內(nèi) 溫度的制熱風(fēng)。這時(shí)候就需要除掉室外換熱器上的結(jié)霜，以恢復(fù)其換熱效果，確保熱泵式空 調(diào)系統(tǒng)的制熱性能。專利號為CN201180001679.0的專利公開了一種制冷循環(huán)裝置，在該制 冷循環(huán)裝置中除霜方式主要為在壓縮機(jī)殼體上設(shè)置蓄熱器和蓄熱回路，其中蓄熱器采集壓 縮機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量并供冷媒吸收該熱量，蓄熱回路一端與室內(nèi)換熱器和膨脹閥之間的 管路相連通，蓄熱回路的另一端與壓縮機(jī)的吸氣端相連通。將室內(nèi)換熱器流入膨脹閥的冷 媒部分導(dǎo)入蓄熱器中，冷媒流經(jīng)蓄熱器并吸收蓄熱器聚集的壓縮機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量，然 后流入壓縮機(jī)，以此來提高壓縮機(jī)吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而提高壓縮機(jī)排氣 端冷媒的溫度，進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)冷媒的溫度，即提高室外換熱器中冷媒的溫度，實(shí)現(xiàn)對室 外換熱器的除霜。
[0003]上述除霜方式中，由于自室內(nèi)換熱器流入膨脹閥的冷媒為氣液混合冷媒，該狀態(tài) 的冷媒溫度較低，焓值較低。該冷媒在蓄熱器中吸熱氣化變?yōu)闅鈶B(tài)冷媒，即蓄熱器內(nèi)的熱量 一部分用于該冷媒氣化，一部分用于升高該冷媒的吸氣過熱度和焓值，則導(dǎo)致該冷媒經(jīng)過 蓄熱器加熱后，該冷媒的吸氣過熱度和焓值升高的較小，由于自蓄熱器流入壓縮機(jī)吸氣端 的冷媒和自室外換熱器流入壓縮機(jī)吸氣端的冷媒相互混合，使得壓縮機(jī)吸氣端冷媒的吸氣 過熱度和焓值升高的較小，導(dǎo)致上述除霜方式所需除霜時(shí)間較長，使得除霜效率較低。
[0004]另外，上述除霜方式中，將室內(nèi)換熱器流入膨脹閥的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器中，由于 蓄熱器設(shè)置于壓縮機(jī)上，壓縮機(jī)距膨脹閥的距離以及壓縮機(jī)距室內(nèi)換熱器的距離均較遠(yuǎn)， 導(dǎo)致室內(nèi)換熱器流入膨脹閥的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器所需的管路較長，使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)管 路較復(fù)雜，同時(shí)也是空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)較高。
[0005]綜上所述，如何提高熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解 決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，以提高熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。 本發(fā)明的另一目的是提供一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，包括:室內(nèi)換熱器，室外換熱器，壓縮機(jī)，與所述壓縮機(jī)的吸 氣端和排氣端、所述室內(nèi)換熱器以及所述室外換熱器相連通的四通閥，所述四通閥通過第一管路與所述壓縮機(jī)的吸氣端相連；包裹于所述壓縮機(jī)外壁上的蓄熱器；串聯(lián)有所述蓄熱器的蓄熱回路，所述蓄熱回路與所述第一管路并聯(lián)。
[0009]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，所述第一管路和所述蓄熱回路通過氣液分離器與所述壓縮機(jī)的吸氣端相連通。
[0010]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，所述蓄熱回路上串聯(lián)有第一二通閥；所述第一管路上串聯(lián)有第二二通閥。
[0011]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，所述第一管路和所述蓄熱回路通過三通閥與所述四通閥相連通。
[0012]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，還包括串聯(lián)有所述蓄熱器，并對所述蓄熱器加熱的加熱回路，所述加熱回路的兩端分別連通所述第一管路和所述壓縮機(jī)的排氣端。
[0013]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，還包括一端連通所述室外換熱器的熱氣旁通回路， 所述熱氣旁通回路的另一端與連通所述壓縮機(jī)的排氣端和所述四通閥的第二管路相連通， 或者與連通所述室內(nèi)換熱器和所述四通閥的第三管路相連通；所述熱氣旁通回路上串聯(lián)有第二二通閥。
[0014]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)為雙級壓縮機(jī)或者多級壓縮機(jī)。
[0015]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，還包括用于向所述壓縮機(jī)內(nèi)補(bǔ)氣的補(bǔ)氣回路，所述補(bǔ)氣回路與熱泵式除霜系統(tǒng)的閃蒸器相連通，且所述補(bǔ)氣回路上串聯(lián)有補(bǔ)氣閥。
[0016]本發(fā)明提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的制熱除霜過程和原理如下:
[0017]開啟蓄熱回路，即將自四 通閥流入壓縮機(jī)的吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱回路，該部分冷媒流入蓄熱器中，蓄熱器采集了壓縮機(jī)外壁的熱量，由于采用自四通閥流入壓縮機(jī)的吸氣端的冷媒部分進(jìn)入蓄熱回路，即該冷媒經(jīng)過了室外換熱器，在室外換熱器中吸收了熱量，成為低壓低溫氣體，將低溫低壓氣態(tài)冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器中，使得蓄熱器內(nèi)的熱量全部用于升高該低溫低壓氣態(tài)冷媒的溫度和焓值，從而該冷媒的溫度和焓值升高的較大，然后該冷媒流入壓縮機(jī)的吸氣端，與未吸熱的低溫低壓氣態(tài)冷媒匯合并進(jìn)入壓縮機(jī)，很顯熱， 較大地提高了壓縮機(jī)吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而有效提高了壓縮機(jī)排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而有效提高了整個(gè)系統(tǒng)冷媒的溫度，即較大地提高了室外換熱器中冷媒的溫度， 進(jìn)而提高了室外換熱器的除霜效率。
[0018]由上述除霜過程和原理可知，本發(fā)明提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，通過增設(shè)與第一管路并聯(lián)的蓄熱回路，以及串聯(lián)于蓄熱回路上，并包裹于壓縮機(jī)外壁上的蓄熱器，其中第一管路為連通四通閥和壓縮機(jī)的吸氣端的管路。由于蓄熱回路與第一管路并聯(lián)，使得流入蓄熱器的冷媒為經(jīng)過室外換熱器吸熱的低溫低壓氣態(tài)冷媒，即將本應(yīng)流入壓縮機(jī)吸氣端的低溫低壓氣態(tài)冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器內(nèi)吸熱，再回流至壓縮機(jī)吸氣端，與現(xiàn)有技術(shù)相比，充分利用了室外換熱器內(nèi)的熱量，使得蓄熱器內(nèi)的熱量全部用于升高低溫低壓氣態(tài)冷媒的溫度和焓值，很顯然，較大地提高了壓縮機(jī)吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而較大地提高了壓縮機(jī)排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而較大地提高了整個(gè)系統(tǒng)冷媒的溫度，即較大地提高了室外換熱器中冷媒的溫度，減少了室外換熱器所需的除霜時(shí)間，進(jìn)而提高了熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。
[0019]同時(shí)，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，將自四通閥流入壓縮機(jī)吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器中，由于蓄熱器設(shè)置于壓縮機(jī)上，壓縮機(jī)距四通閥的距離較近，與現(xiàn)有技術(shù)將自室內(nèi)換 熱器流入膨脹閥的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器中相比，很顯然，所需管路較短，簡化了該熱泵式空 調(diào)系統(tǒng)的管路；也降低了該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)。
[0020]基于上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種用于該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方 法，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法包括步驟:
[0021]A:滿足預(yù)設(shè)除霜條件時(shí)，控制四通閥切換至制熱模式；
[0022]B:將自所述四通閥流入所述壓縮機(jī)的吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入包裹于所述壓縮機(jī) 外壁上的蓄熱器內(nèi)；
[0023]C:將吸收所述蓄熱器內(nèi)熱量的冷媒導(dǎo)入所述壓縮機(jī)的吸氣端；
[0024]D:將所述壓縮機(jī)壓縮后的冷媒經(jīng)所述四通閥和所述室內(nèi)換熱器導(dǎo)入所述室外換 熱器。
[0025]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，在所述步驟A和所述步驟C之間還包 括步驟:將所述壓縮機(jī)排出的冷媒部分導(dǎo)入所述蓄熱器內(nèi)放熱，然后將放熱后的冷媒導(dǎo)入 所述壓縮機(jī)的吸氣端。
[0026]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，在所述步驟A后還包括步驟:將自所 述壓縮機(jī)的排氣端流入所述室內(nèi)換熱器的冷媒部分導(dǎo)入所述室外換熱器。
[0027]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，所述預(yù)設(shè)除霜條件具體為室外環(huán)境 溫度低于或者5°C且高于或者等于-20°C。
[0028]優(yōu)選的，上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，在所述步驟A前還包括步驟A’:
[0029]室外環(huán)境溫度低于-20°C或者冷媒量低于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述四通閥切換至制冷 模式；
[0030]控制外風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并將自所述室內(nèi)換熱器流入所述壓縮機(jī)的吸氣端的冷媒部 分導(dǎo)入包裹于所述壓縮機(jī)外壁上的蓄熱器內(nèi)；
[0031]將吸收所述蓄熱器內(nèi)熱量的冷媒導(dǎo)入所述壓縮機(jī)的吸氣端；
[0032]將所述壓縮機(jī)壓縮后的冷媒經(jīng)所述四通閥導(dǎo)入所述室外換熱器。
[0033]由于本發(fā)明提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法是基于上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)提供 的，所以本發(fā)明提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法具有與上述熱泵式空調(diào)系統(tǒng)相應(yīng)的技術(shù) 效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中制熱模式除霜示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中制冷模式除霜示意圖。
[0039]上圖1-4 中:[0040]室內(nèi)換熱器1、膨脹閥2、室外換熱器3、閃蒸器4、壓縮機(jī)5、四通閥6、蓄熱器7、第 一管路8、第二二通閥9、第一二通閥10、熱氣旁通回路11、第三二通閥12、補(bǔ)氣閥13、補(bǔ)氣 回路14、第二管路15、加熱回路16、第三管路17、三通閥18、氣液分離器19。
【具體實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，充分利用了室外換熱器內(nèi)的熱量，較 大地提高了壓縮機(jī)吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，減少了室外換熱器所需的除霜時(shí)間， 進(jìn)而提高了熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。
[0042]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，包括:室內(nèi)換熱器1、室外換熱器3、壓縮機(jī)
5、四通閥6、蓄熱器7和蓄熱回路，其中，四通閥6分別與壓縮機(jī)5的吸氣端端和排氣端、室 內(nèi)換熱器I以及室外換熱器3相連通，四通閥6通過第一管路8與壓縮機(jī)5的吸氣端相連； 蓄熱器7包裹于壓縮機(jī)5外壁上；蓄熱回路上串聯(lián)有蓄熱器7，且蓄熱回路與第一管路8并 聯(lián)，如圖1和圖2所示。蓄熱器7用于吸收壓縮機(jī)5外壁的熱量，并對自蓄熱回路流入的冷 媒加熱。室外換熱器3和室內(nèi)換熱器I之間設(shè)置有膨脹閥2。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的制熱除霜過程和原理如下:
[0045]開啟蓄熱回路，即將自四通閥6流入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱回路， 該部分冷媒流入蓄熱器7中，蓄熱器7采集了壓縮機(jī)5外壁的熱量，由于采用自四通閥6流 入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒部分進(jìn)入蓄熱回路，即該冷媒經(jīng)過了室外換熱器3，在室外換熱 器3中吸收熱量成為低壓低溫氣體，將低溫低壓氣態(tài)冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器7中，使得蓄熱器 7內(nèi)的熱量全部用于升高該低溫低壓氣態(tài)冷媒的溫度和焓值，從而該冷媒的溫度和焓值升 高的較大，然后該冷媒流入壓縮機(jī)5的吸氣端，與未吸熱的低溫低壓氣態(tài)冷媒匯合并進(jìn)入 壓縮機(jī)5，很顯熱，較大地提高了壓縮機(jī)5吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而有效提高 了壓縮機(jī)5排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而有效提高了整個(gè)系統(tǒng)冷媒的溫度，即較大地提高了室 外換熱器3中冷媒的溫度，進(jìn)而提高了室外換熱器3的除霜效率。
[0046]由上述除霜過程和原理可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，通過增設(shè)與 第一管路8并聯(lián)的蓄熱回路，以及串聯(lián)于蓄熱回路上，并包裹于壓縮機(jī)5外壁上的蓄熱器7， 其中第一管路8為連通四通閥6和壓縮機(jī)5的吸氣端的管路。由于蓄熱回路與第一管路8 并聯(lián)，使得流入蓄熱器7的冷媒為經(jīng)過室外換熱器3吸熱的低溫低壓氣態(tài)冷媒，即將本應(yīng)流 入壓縮機(jī)5吸氣端的低溫低壓氣態(tài)冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器7內(nèi)吸熱，再回流至壓縮機(jī)5吸氣 端，與現(xiàn)有技術(shù)相比，充分利用了室外換熱器3內(nèi)的熱量，使得蓄熱器7內(nèi)的熱量全部用于 升高低溫低壓氣態(tài)冷媒的溫度和焓值，很顯然，較大地提高了壓縮機(jī)5吸氣端冷媒的吸氣 過熱度和焓值，從而較大地提高了壓縮機(jī)5排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而較大地提高了整個(gè)系 統(tǒng)冷媒的溫度，即較大地提高了室外換熱器3中冷媒的溫度，減少了室外換熱器3所需的除 霜時(shí)間，進(jìn)而提高了熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。
[0047]同時(shí)，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，將自四通閥6流入壓縮機(jī)5吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器I中，由于蓄熱器I設(shè)置于壓縮機(jī)5上，壓縮機(jī)5距四通閥6的距離較 近，與現(xiàn)有技術(shù)將自室內(nèi)換熱器流入膨脹閥的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器中相比，很顯然，所需管 路較短，簡化了該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的管路；也降低了該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)。
[0048]為了避免壓縮機(jī)5出現(xiàn)液擊現(xiàn)象，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，第一管 路8和蓄熱回路通過氣液分離器19與壓縮機(jī)5的吸氣端相連通，從而避免液態(tài)冷媒流入壓 縮機(jī)5，實(shí)現(xiàn)對壓縮機(jī)5的保護(hù)。
[0049]為了便于對蓄熱回路進(jìn)行控制，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，蓄熱回路 上串聯(lián)有第一二通閥10 ;第一管路8上串聯(lián)有第二二通閥9。第一二通閥10和第二二通閥 9分別用于調(diào)節(jié)蓄熱回路和第一管路8內(nèi)的冷媒量，具體調(diào)節(jié)量，根據(jù)室外換熱器3的結(jié)霜 情況而定。當(dāng)然，調(diào)節(jié)蓄熱回路和第一管路8內(nèi)的冷媒量，還可采用其他的方式，具體地，第 一管路8和蓄熱回路通過三通閥18與四通閥6相連通，如圖2所示。這樣，可減少閥門的 使用量，減少該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的部件，便于實(shí)現(xiàn)冷媒量的控制。
[0050]當(dāng)蓄熱器7的溫度較低時(shí)，自四通閥6導(dǎo)入蓄熱器7的冷媒吸收的熱量會(huì)減少，導(dǎo) 致該冷媒的溫度較低，影響除霜效果。為了解決上述問題，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系 統(tǒng)，還包括串聯(lián)有蓄熱器7，并對蓄熱器7加熱的加熱回路16，該加熱回路16的兩端分別連 通第一管路8和壓縮機(jī)5的排氣端。由于壓縮機(jī)5排出的冷媒為高壓高溫氣體，可對蓄熱 器7進(jìn)行加熱，提高蓄熱器7的溫度，進(jìn)而增多自蓄熱回路流入蓄熱器7內(nèi)的冷媒所吸收的 熱量，避免了出現(xiàn)自蓄熱器7導(dǎo)入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒的溫度較低，進(jìn)而降低了蓄熱器 7的溫度較低時(shí)對室外換熱器3除霜的不良影響；同時(shí)，加熱蓄熱器7后的冷媒流入壓縮機(jī) 5的吸氣端，與自第一管路7流入壓縮機(jī)5的較冷的冷媒匯合一定程度上也提高了壓縮機(jī)的 吸氣端的冷媒的溫度和焓值，進(jìn)一步提高了除霜效率。
[0051]上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，由于導(dǎo)入加熱回路16的冷媒為高溫高壓 氣體，該高溫高壓氣體要和低溫低壓氣體匯合，為了減少安全隱患，優(yōu)先選擇加熱回路16 上串聯(lián)有第一旁通毛細(xì)管，通過第一旁通毛細(xì)管對高溫高壓氣體進(jìn)行節(jié)流降壓，節(jié)流降壓 前后冷媒的焓值不變。
[0052]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，還包括一端連通室外換熱器3的熱 氣旁通回路11，該熱氣旁通回路11的另一端與壓縮機(jī)5的排氣端和室內(nèi)換熱器I之間的管 路相連通，采用壓縮機(jī)5排出的冷媒部分導(dǎo)入室外換熱器3，直接對室外換熱器3進(jìn)行加熱， 并提高室外換熱器3中冷媒的溫度，進(jìn)一步提高了室外換熱器3的除霜效果。熱氣旁通回 路11其中一端的連接位置有兩種，熱氣旁通回路11可與連通壓縮機(jī)5的排氣端和四通閥6 的第二管路15相連通，還可與連通室內(nèi)換熱器I和四通閥6的第三管路17相連通。具體 采用哪種連接，本發(fā)明是實(shí)施例對此不作具體地限定。為了便于控制熱氣旁通回路11內(nèi)的 冷媒量，優(yōu)先選擇熱氣旁通回路11上串聯(lián)有第三二通閥12和第二旁通毛細(xì)管。
[0053]為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，熱泵式空 調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)為雙級壓縮機(jī)或者多級壓縮機(jī)，提高該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的工作效率并改善 熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的工作性能。
[0054]當(dāng)該空調(diào)系統(tǒng)為多級壓縮系統(tǒng)，存在缺氣的情況，對室外換熱器3的除霜不利。為 了避免上述情況發(fā)生，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，還包括用于向壓縮機(jī)5內(nèi)補(bǔ)氣 的補(bǔ)氣回路14，該補(bǔ)氣回路14與熱泵式除霜系統(tǒng)的閃蒸器4相連通。為了便于控制補(bǔ)氣回路14內(nèi)的冷媒量，優(yōu)先選擇述補(bǔ)氣回路14上串聯(lián)有補(bǔ)氣閥13，具體地，補(bǔ)氣閥13為二通閥。
[0055]上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，可根據(jù)實(shí)際具體需要，在蓄熱回路、熱氣旁 通回路11、補(bǔ)氣回路14上設(shè)置單向閥，避免出現(xiàn)回流現(xiàn)象，本發(fā)明實(shí)施例對此不作具體地 限定。
[0056]基于上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于該熱泵 式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法包括步驟:
[0057]SA:滿足預(yù)設(shè)除霜條件時(shí)，控制四通閥6切換至制熱模式；
[0058]熱泵式空調(diào)系統(tǒng)在制熱模式時(shí)會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜的現(xiàn)象，當(dāng)該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)處于制熱 模式時(shí)，無需再控制四通閥6切換至制熱模式，因?yàn)橐呀?jīng)處于制熱模式了。預(yù)設(shè)除霜條件具 體為室外環(huán)境溫度低于或者等于5°C且高于或者等于-20°C。當(dāng)然，還可為其他條件，例如 在制熱運(yùn)行過程中，室外換熱器3的盤管溫度低于或者等于_5°C，或者室外換熱器3的盤管 溫度比室外環(huán)境溫度低10°C。預(yù)設(shè)除霜條件根據(jù)熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的具體工作狀態(tài)、室外環(huán) 境溫度和室內(nèi)環(huán)境溫度決定，本發(fā)明實(shí)施例對此不作具體地限定。
[0059]SB:將自四通閥6流入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入包裹于壓縮機(jī)5外壁上 的蓄熱器7內(nèi)；
[0060]由于采用自四通閥6流入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒部分進(jìn)入蓄熱回路，即該冷媒 經(jīng)過了室外換熱器3，并吸收室外換熱器3內(nèi)的熱量，成為低壓低溫氣體，則充分利用了室 外換熱器3內(nèi)的熱量低溫低壓氣態(tài)冷媒在蓄熱器7中充分吸熱，使得蓄熱器7內(nèi)的熱量全 部用于升高低溫低壓氣態(tài)冷媒的溫度和焓值，即該冷媒的溫度和焓值升高的較大。
[0061]SC:將吸收蓄熱器7內(nèi)熱量的冷媒導(dǎo)入壓縮機(jī)5的吸氣端；
[0062]將在蓄熱器7中吸熱的冷媒導(dǎo)入壓縮機(jī)5的吸氣端，與未吸熱的低溫低壓氣態(tài)冷 媒匯合并進(jìn)入壓縮機(jī)5的吸氣端，很顯然，較大地提高了壓縮機(jī)5吸氣端冷媒的吸氣過熱度 和焓值。
[0063]SD:將壓縮機(jī)5壓縮后的冷媒經(jīng)四通閥6和室內(nèi)換熱器I導(dǎo)入室外換熱器3 ；
[0064]由于較大地提高了壓縮機(jī)5吸氣端冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而有效提高了壓 縮機(jī)5排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而較大地提高了整個(gè)系統(tǒng)冷媒的溫度，即較大地提高了室外 換熱器3中冷媒的溫度，減少了室外換熱器3所需的除霜時(shí)間，進(jìn)而提高了室外換熱器3的 除霜效率。
[0065]本發(fā)明實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，使流入蓄熱器7的冷媒為經(jīng)過 室外換熱器3吸熱的低溫低壓氣態(tài)冷媒，即將本應(yīng)流入壓縮機(jī)5吸氣端的低溫低壓氣態(tài)冷 媒部分導(dǎo)入蓄熱器7內(nèi)吸熱，再回流至壓縮機(jī)5吸氣端，與現(xiàn)有技術(shù)自室內(nèi)換熱器流入膨脹 閥的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器中相比，充分利用了室外換熱器3內(nèi)的熱量，使得蓄熱器7內(nèi)的熱 量全部用于升高低溫低壓氣態(tài)冷媒的溫度和焓值，很顯然，較大地提高了壓縮機(jī)5吸氣端 冷媒的吸氣過熱度和焓值，從而較大地提高了壓縮機(jī)5排氣端冷媒的溫度，進(jìn)而較大地提 高了整個(gè)系統(tǒng)冷媒的溫度，即較大地提高了室外換熱器3中冷媒的溫度，進(jìn)而提高了熱泵 式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。
[0066]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，在步驟SA和步驟SC之 間后還包括步驟:將所述壓縮機(jī)5排出的冷媒部分導(dǎo)入蓄熱器7內(nèi)放熱，然后將放熱后的冷媒導(dǎo)入壓縮機(jī)5的吸氣端。由于壓縮機(jī)5排出的冷媒為高壓高溫氣體，對蓄熱器7進(jìn)行加 熱，提高蓄熱器7的溫度，進(jìn)而增多自蓄熱回路流入蓄熱器7內(nèi)的冷媒吸收的熱量，避免了 出現(xiàn)自蓄熱器7導(dǎo)入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒的溫度較低，進(jìn)而降低了蓄熱器7的溫度較 低時(shí)對室外換熱器3除霜的不良影響；同時(shí)，放熱后的冷媒流入壓縮機(jī)5的吸氣端，與自第 一管路7流入壓縮機(jī)5的較冷的冷媒匯合一定程度上也提高了壓縮機(jī)的吸氣端的冷媒的溫 度和焓值，進(jìn)一步提高了除霜效率。
[0067]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，在步驟SA后還包括步 驟:將自壓縮機(jī)5的排氣端流入室內(nèi)換熱器I的冷媒部分導(dǎo)入室外換熱器3。采用壓縮機(jī)5 排出的冷媒部分導(dǎo)入室外換熱器3，直接對室外換熱器3進(jìn)行加熱，并提高室外換熱器3中 冷媒的溫度，進(jìn)一步提高了室外換熱器3的除霜效率。
[0068]當(dāng)該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)為雙級壓縮機(jī)或者多級壓縮機(jī)時(shí)，存在缺氣的情 況，對室外換熱器3的除霜不利。為了避免上述情況發(fā)生，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系 統(tǒng)的除霜方法中，在步驟SA后還包括步驟:向壓縮機(jī)5內(nèi)補(bǔ)氣。
[0069]優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法中，在步驟SA后還包括步 驟:室外溫度低于或者等于5°C時(shí)，室外風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于除霜的時(shí)候，室外換熱器3內(nèi) 有高溫冷媒流經(jīng)進(jìn)行除霜，此時(shí)高溫冷媒一般會(huì)比室外環(huán)境溫度高，為了保證高溫冷媒進(jìn) 行除霜，需要室外風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，避免高溫冷媒降溫。
[0070]為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，上述實(shí)施例提供的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法， 在步驟SA前還包括步驟SA’:
[0071]室外環(huán)境溫度低于-20°C或者冷媒量低于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制四通閥6切換至制冷模 式；
[0072]控制外風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并將自室內(nèi)換熱器I流入壓縮機(jī)5的吸氣端的冷媒部分導(dǎo) 入包裹于壓縮機(jī)5外壁上的蓄熱器7內(nèi)吸熱；
[0073]將蓄熱器7內(nèi)的冷媒導(dǎo)入壓縮機(jī)5的吸氣端；
[0074]將壓縮機(jī)5壓縮后的冷媒經(jīng)四通閥6導(dǎo)入室外換熱器3。
[0075]在室外環(huán)境溫度較低或者冷媒量不足時(shí)(造成除霜困難時(shí))，先采用四通閥6換向 除霜，即熱泵式空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為制冷模式，在制冷模式下除霜，即制冷模式除霜，如圖4所 示。當(dāng)室外環(huán)境溫度大于或者等于_20°C時(shí)，再次控制四通閥6換向，即使該熱泵式空調(diào)系 統(tǒng)轉(zhuǎn)換為制熱模式，繼續(xù)除霜并進(jìn)行供熱。這樣，可加快熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜速度，盡快 完成除霜，進(jìn)一步提高了該熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜效率。
[0076]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，包括:室內(nèi)換熱器(1)，室外換熱器(3)，壓縮機(jī)(5)，與所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端和排氣端、所述室內(nèi)換熱器(I)以及所述室外換熱器(3)相連通的四通閥 (6)，所述四通閥(6)通過第一管路(8)與所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端相連；其特征在于，還包括:包裹于所述壓縮機(jī)(5)外壁上的蓄熱器(7)；串聯(lián)有所述蓄熱器(7)的蓄熱回路，所述蓄熱回路與所述第一管路(8)并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管路(8)和所述蓄熱回路通過氣液分離器(I 9)與所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱回路上串聯(lián)有第一二通閥(10);所述第一管路(8)上串聯(lián)有第二二通閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管路(8)和所述蓄熱回路通過三通閥(18 )與所述四通閥(6 )相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括串聯(lián)有所述蓄熱器(7)，并對所述蓄熱器(7)加熱的加熱回路(16)，所述加熱回路(16)的兩端分別連通所述第一管路(8)和所述壓縮機(jī)(5)的排氣端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括一端連通所述室外換熱器(3)的熱氣旁通回路(11)，所述熱氣旁通回路(11)的另一端與連通所述壓縮機(jī)(5)的排氣端和所述四通閥(6)的第二管路(15)相連通，或者與連通所述室內(nèi)換熱器(I)和所述四通閥(6)的第三管路(17)相連通；所述熱氣旁通回路(11)上串聯(lián)有第三二通閥(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)為雙級壓縮機(jī)或者多級壓縮機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于向所述壓縮機(jī)(5) 內(nèi)補(bǔ)氣的補(bǔ)氣回路(14)，所述補(bǔ)氣回路(14)與熱泵式除霜系統(tǒng)的閃蒸器(4)相連通，且所述補(bǔ)氣回路(14)上串聯(lián)有補(bǔ)氣閥(13)。
9.一種熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，其特征在于，包括步驟:A:滿足預(yù)設(shè)除霜條件時(shí)，控制四通閥(6)切換至制熱模式；B:將自所述四通閥(6)流入所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入包裹于所述壓縮機(jī)(5)外壁上的蓄熱器(7)內(nèi)；C:將吸收所述蓄熱器(7)內(nèi)熱量的冷媒導(dǎo)入所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端；D:將所述壓縮機(jī)(5 )壓縮后的冷媒經(jīng)所述四通閥(6 )和所述室內(nèi)換熱器(I)導(dǎo)入所述室外換熱器(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，其特征在于，在所述步驟A和所述步驟C之間還包括步驟:將所述壓縮機(jī)(5)排出的冷媒部分導(dǎo)入所述蓄熱器(7)內(nèi)放熱，然后將放熱后的冷媒導(dǎo)入所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，其特征在于，在所述步驟 A后還包括步驟:將自所述壓縮機(jī)(5 )的排氣端流入所述室內(nèi)換熱器(I)的冷媒部分導(dǎo)入所述室外換熱器(3)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)除霜條件具體為室外環(huán)境溫度低于或者等于5°C且高于或者等于_20°C。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)的除霜方法，其特征在于，在所述步驟A前還包括步驟A’:室外環(huán)境溫度低于-20°C或者冷媒量低于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述四通閥(6)切換至制冷模式；控制外風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并將自所述室內(nèi)換熱器(I)流入所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端的冷媒部分導(dǎo)入包裹于所述壓縮機(jī)(5)外壁上的蓄熱器(7)內(nèi)；將吸收所述蓄熱器(7)內(nèi)熱量的冷媒導(dǎo)入所述壓縮機(jī)(5)的吸氣端； 將所述壓縮機(jī)(5 )壓縮后的冷媒經(jīng)所述四通閥(6 )導(dǎo)入所述室外換熱器(3 )。
【文檔編號】F25B47/02GK103574966SQ201210269782
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】孟琪林, 段亮, 陳紹林, 熊軍, 梁志滔 申請人:珠海格力電器股份有限公司