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【专利摘要】本发明提供一种空调系统，包括依次连接的压缩机、四通阀、室内换热器、节流元件、室外换热器组件、第一电磁阀和第二电磁阀，室外换热器组件包括室外换热器；第二电磁阀串联在室内换热器与节流元件之间，串联后的室内换热器、第二电磁阀与第一电磁阀并联，或者串联后的室内换热器、第二电磁阀、节流元件与第一电磁阀并联；四通阀具有第一至第四阀口，第一阀口连通室外换热器的第一端口,室外换热器的第二端口连通节流元件，第二阀口连通压缩机的排气端，第三阀口分别连通室内换热器的第一端口和第一电磁阀，室内换热器的第二端口连通第二电磁阀，第四阀口连通压缩机的吸气端。本发明的空调系统，使热泵式空调机可快速对室外换热器除霜。
【专利说明】空调系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种空调系统。
【背景技术】
[0002]在连续制热循环方式下，现有的空调系统往往通过蓄热材料的吸收热量和放出热量达到连续制热的目的，但采用蓄热的形式来达到连续化霜存在如下的可能隐患:1)蓄热材料蓄热量不足，导致连续制热化霜过程中缺热，导致压缩机的回气带液而磨损压缩机；2)经过对同类型机型试验测定，蓄热化霜方式的出风温度效果不理想，在化霜周期的这段时间里，有一半时间出风温度与进风温度相差不大，没有热量吹出，化霜期间制热效果差；3)蓄热形式要求重新设计蓄热装置，对外机结构调整大，另外蓄热材料选型和蓄热槽结构设计复杂，有泄露、长期变质等隐患存在。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种空调系统，使热泵式空调机可快速实现对室外换热器上霜层进行除霜。为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0004]一种空调系统，包括依次连接的压缩机、四通阀、室内换热器、节流元件和室外换热器组件，所述空调系统还包括第一电磁阀和第二电磁阀；
[0005]所述室外换热器组件包括室外换热器；
[0006]所述第二电磁阀串联在所述室内换热器与所述节流元件之间，串联后的所述室内换热器、第二电磁阀与所述第一电磁阀并联，或者串联后的所述室内换热器、第二电磁阀、节流元件与所述第一电磁阀并联；
[0007]所述四通阀具有第一至第四阀口，所述第一阀口连通所述室外换热器的第一端口，所述室外换热器的第二端口连通所述节流元件，所述第二阀口连通所述压缩机的排气端，所述第三阀口分别连通所述室内换热器的第一端口和所述第一电磁阀，所述室内换热器的第二端口连通所述第二电磁阀，所述第四阀口连通所述压缩机的吸气端。
[0008]较优地，所述室外换热器组件还包括毛细管和第三电磁阀；
[0009]所述室外换热器包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与第二换热器串联；
[0010]所述毛细管与所述第三电磁阀并联后串联在所述第一换热器和所述第二换热器之间。
[0011]较优地，所述空调系统还包括设置在所述室内换热器上的辅助加热装置。
[0012]进一步地，所述辅助加热装置为电加热管或辐射板。
[0013]较优地，所述空调系统还包括截止阀；
[0014]所述室内换热器与所述四通阀之间串联有所述截止阀，所述室内换热器与所述第二电磁阀之间串联有所述截止阀。
[0015]较优地，所述节流元件为电子膨胀阀。
[0016]较优地，所述空调系统还包括汽液分离器，所述汽液分离器串联在所述第四阀口与所述压缩机的吸气端之间。
[0017]较优地，所述空调系统具有制冷模式，其中在所述空调系统处于制冷模式下，所述第一阀口与第二阀口、所述第三阀口与第四阀口分别导通，所述第二电磁阀、第三电磁阀和节流元件工作，且所述第一电磁阀关闭。
[0018]较优地，所述空调系统具有第一制热模式，其中在所述空调系统处于第一制热模式下，所述第一阀口与第四阀口、所述第二阀口与第三阀口分别导通，所述第二电磁阀、第三电磁阀和节流元件工作，且所述第一电磁阀关闭。
[0019]较优地，所述空调系统具有第二制热模式，其中在所述空调系统处于第二制热模式下，所述第一阀口与第四阀口、所述第二阀口与第三阀口分别导通，所述第一电磁阀工作，所述节流元件全开状态工作，且所述第二电磁阀和第三电磁阀关闭。
[0020]较优地，所述空调系统具有第二制热模式，其中在所述空调系统处于第二制热模式下，所述第一阀口与第四阀口、所述第二阀口与第三阀口分别导通，所述第一电磁阀工作，且所述第二电磁阀和第三电磁阀关闭，所述节流元件工作或关闭。
[0021]本发明的有益效果是:
[0022]本发明的空调系统，使热泵式空调机可快速实现对室外换热器上霜层进行除霜，而室内可源源不断的供给热量。通过对室外换热器进行分段，让室外换热器一部分蒸发一部分冷凝，冷凝化霜和蒸发吸热过程同时发生，这样既满足了热力学要求，也同时达到对室外换热器快速化霜的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明的空调系统一实施例的循环系统图；
[0024]图2为图1所示空调系统在第一制热模式运行时系统冷媒走向图；
[0025]图3为图1所示空调系统在第二制热模式运行时系统冷媒走向图；
[0026]其中，
[0027]01压缩机；10室内换热器；15四通阀；20室外换热器；25节流元件；
[0028]32气液分离器；34第一电磁阀；35第二电磁阀；36辅助加热装置；
[0029]41毛细管；42第三电磁阀；50室外换热器组件；60截止阀；70风机；
[0030]100室内机；200室外机。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的空调系统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用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032]参照图1至图3，本发明的空调系统一实施例包括室内机100和室外机200，室内机100包括室内换热器10，室外机200包括压缩机01、四通阀15、室外换热器组件50和节流元件25，室外换热器组件50包括室外换热器20 ;压缩机01、四通阀15、室内换热器10、节流元件25、室外换热器20依次连接形成制冷回路，节流元件25为电子膨胀阀。
[0033]空调系统还包括第一电磁阀34和第二电磁阀35，第二电磁阀35串联在室内换热器10与节流元件25之间，串联后的室内换热器10、第二电磁阀35与第一电磁阀34并联，或者串联后的室内换热器10、第二电磁阀35、节流元件25与第一电磁阀34并联。
[0034]四通阀15具有第一至第四阀口(Al，BI, Cl, D1)，第一阀口 Al连通室外换热器20的第一端口，室外换热器20的第二端口连通节流元件25，第二阀口 BI连通压缩机01的排气端，第三阀口 Cl分别连通室内换热器10的第一端口和第一电磁阀34，室内换热器10的第二端口连通第二电磁阀35，第四阀口 Dl连通压缩机01的吸气端。其中，在空调系统处于制冷模式时，室外换热器20的入口为室外换热器20的第一端口，室外换热器20的出口为室外换热器20的第二端口，室内换热器10的出口为室内换热器10的第一端口，室内换热器10的入口为室内换热器10的第二端口。优选地，空调系统还包括截止阀60，室内换热器10与四通阀15之间串联有截止阀60，室内换热器10与第二电磁阀35之间串联有截止阀60。设置截止阀60，当空调系统出现故障时，可通过截止阀60截止，无需将系统内的冷媒放掉即可维修，方便操作。空调系统还包括汽液分离器32，汽液分离器32串联在第四阀口 Dl与压缩机01的吸气端之间。
[0035]较优地，作为一种可实施方式，室外换热器组件50还包括毛细管40和第三电磁阀42，室外换热器20包括第一换热器201和第二换热器202，第一换热器201与第二换热器202串联，毛细管40与第三电磁阀42并联后串联在第一换热器201和第二换热器202之间。室外换热器一部分蒸发一部分冷凝，冷凝化霜和蒸发吸热过程同时发生，这样既满足了热力学要求，也同时达到对室外换热器快速化霜的目的。
[0036]较优地，作为一种可实施方式，空调系统还包括设置在室内换热器10上的辅助加热装置36，辅助加热装置36为电加热管或辐射板。设置辅助加热装置36，增加室内换热器10的热量供给。
[0037]较优地，作为一种可实施方式，所述空调系统具有制冷模式，其中在空调系统处于制冷模式下，四通阀15断电，第一阀口 Al与第二阀口 B1、第三阀口 Cl与第四阀口 Dl分别导通,第二电磁阀35、第三电磁阀42和节流元件25工作，且第一电磁阀34关闭。
[0038]空调系统在运行制冷模式时冷媒的流向如图1所示，箭头方向为冷媒流动方向，从压缩机01排出的冷媒经第二阀口 BI进入四通阀15，从第一阀口 Al流出后进入第二换热器202，冷媒在此处进行第一次冷凝放热，气态冷媒被冷凝为气液两相冷媒，从第二换热器202流出的冷媒通过第三电磁阀42进入第一换热器201进行第二次冷凝放热；通过第一换热器和第二换热器两次的冷凝放热，冷媒达到过冷冷媒，被冷凝后的冷媒经冷媒管到达节流元件25节流降压后进入室内换热器10中进行换热，在室内换热器10中进行蒸发，冷媒在此处吸收热量，本身发生相变成为过饱和气态冷媒，后通过冷媒管到达气液分离器，分离器对液态进行分离，使得气态冷媒被吸入压缩机，保证了压缩机吸气不带液。
[0039]较优地,作为一种可实施方式，空调系统具有第一制热模式，其中在空调系统处于制热模式下，四通阀15通电，第一阀口 Al与第四阀口 D1、第二阀口 BI与第三阀口 Cl分别导通,第二电磁阀35、第三电磁阀42和节流元件25工作，且第一电磁阀34关闭。
[0040]空调系统在第一制热模式时冷媒流向如图2所示，箭头方向为冷媒流动方向，从压缩机01排出的冷媒经第二阀口 BI进入四通阀15，从第三阀口 Cl流出后进入室内换热器10，冷媒在室内换热器10内进行冷凝放热，把压缩机01带来的热量传递给了室内，室内温度得到提升，实现对室内制热的作用，冷媒在室内换热器10内被冷凝后经处于导通状态的第二电磁阀35，然后到达节流元件25，经节流元件节流降压后进入第一换热器201，在第一换热器201中进行第一次蒸发，从第一换热器201流出的冷媒经过导通状态的第三电磁阀42进入第二换热器202，在第二换热器202内进行第二次蒸发过程。在此处吸收热量，由于蒸发温度很低，当低于环境温度的冻结温度就会在外层冷凝器表面上冻结霜层，被蒸发加热后的冷媒经流入气液分离器32中进行相态分离，最后气态冷媒被吸入压缩机01。
[0041]较优地，作为一种可实施方式，所述空调系统具有第二制热模式(制热+化霜)，其中在空调系统处于第二制热模式下，电磁阀15通电，第一阀口 Al与第四阀口 D1、第二阀口BI与第三阀口 Cl分别导通，第一电磁阀34和节流元件25工作，且第二电磁阀35和第三电磁阀42关闭。
[0042]当第一制热模式运行一段时间后，由于室外换热器20表面的霜层逐渐增厚，已严重影响到室外换热器20的热量交换，大大影响传热速率，空调系统必须进行化霜，因此，空调系统进入第二制热模式，空调系统在第二制热模式时冷媒流向如图3所示，箭头方向为冷媒流动方向，压缩机01排出的冷媒经第二阀口 BI进入四通阀15，从第三阀口 Cl流出后经第一电磁阀34进入全开状态的节流元件25，高温的气态冷媒进入第一换热器201中进行加热化霜，而后冷媒再经毛细管40做一次节流减压，降低冷媒的饱和压力，这样冷媒就可以在第二换热器202中进行蒸发换热,一部分吸收空气的热量，一部分吸收第一换热器201中冷媒的热量，使得第二换热器202的出口冷媒状态是处于气态的冷媒，从第二换热器202流出的冷媒依次经过四通阀15的第一阀口 Al和第四阀口 Dl回到压缩机01，完成一个完整的热力循环过程。以上热力循环是串联后的室内换热器10、第二电磁阀35与第一电磁阀34并联情形，即第一电磁阀34与节流元件25的相应公共端在图3中的A点。
[0043]当串联后的室内换热器10、第二电磁阀35、节流元件25与第一电磁阀34并联时，即第一电磁阀34与节流元件25的相应公共端在第一换热器201和节流元件25之间的冷媒管。在第二制热模式下，压缩机01排出的冷媒经第二阀口 BI进入四通阀15，从第三阀口 Cl流出后经第一电磁阀34直接进入第一换热器201中进行加热化霜，之后的冷媒流向与串联后的室内换热器10、第二电磁阀35与第一电磁阀34并联情形相同；当串联后的室内换热器10、第二电磁阀35、节流元件25与第一电磁阀34并联时，在空调系统处于第二制热模式下，节流元件25工作无需进入全开状态，也可关闭节流元件25，节流元件25关闭会减少热量在节流元件25与第二电磁阀35之间冷媒管中传递。压缩机01的高温排气直接到达室外换热器组件进行化霜，提高了化霜速度。
[0044]在上述过程中，由于第二电磁阀35处于关闭状态，所以室内换热器10中没有过冷冷媒通过，室内换热器10不会冷却从它上面经过的空气，且室内换热器10其中一端是直接与压缩机01的排气端联通，热量会通过连接管直接传递到室内换热器10，在化霜的周期时间里，房间内空气循环的温度降幅不会很大。为了增加室内热量，可以在室内侧的换热器上搭配上蓄热的辐射板和电加热管，当室外换热器20在化霜时，第二电磁阀35关闭后，可以通过辐射板收集的热量进行缓慢的放热过程，或者通过电加热把电能转换成热能的形式，通过风机70的作用，室内机100给房间连续供热。在第二制热模式下，室内机100的风量可以随意设置，无需强制设置为低风挡。通过此设计使得室内机供热量相比现有技术大大提升。
[0045]本发明的空调系统，使热泵式空调机可快速实现对室外换热器上霜层进行除霜，而室内可源源不断的供给热量。通过对室外换热器进行分段，让室外换热器一部分蒸发一部分冷凝，冷凝化霜和蒸发吸热过程同时发生。这样既满足了热力学要求，也同时达到对室外换热器快速化霜的目的。在室内换热器上增加辅助加热装置(例如辐射板、电加热管)，室内机的制热量供增大，能更快的实现连续化霜，且室内的舒适性更好。
[0046]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种空调系统，包括依次连接的压缩机、四通阀、室内换热器、节流元件和室外换热器组件，其特征在于: 还包括第一电磁阀和第二电磁阀； 所述室外换热器组件包括室外换热器； 所述第二电磁阀串联在所述室内换热器与所述节流元件之间，串联后的所述室内换热器、第二电磁阀与所述第一电磁阀并联，或者串联后的所述室内换热器、第二电磁阀、节流元件与所述第一电磁阀并联； 所述四通阀具有第一至第四阀口，所述第一阀口连通所述室外换热器的第一端口，所述室外换热器的第二端口连通所述节流元件，所述第二阀口连通所述压缩机的排气端，所述第三阀口分别连通所述室内换热器的第一端口和所述第一电磁阀，所述室内换热器的第二端口连通所述第二电磁阀，所述第四阀口连通所述压缩机的吸气端。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于: 所述室外换热器组件还包括毛细管和第三电磁阀； 所述室外换热器包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器与第二换热器串联； 所述毛细管与所述第三电磁阀并联后串联在所述第一换热器和所述第二换热器之间。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于: 还包括设置在所述室内换热器上的辅助加热装置。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于: 所述辅助加热装置为电加热管或辐射板。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于: 还包括截止阀； 所述室内换热器与所述四通阀之间串联有所述截止阀，所述室内换热器与所述第二电磁阀之间串联有所述截止阀。
6.根据权利要求1-5任一项所述的空调系统，其特征在于: 所述节流元件为电子膨胀阀或毛细管。
7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于: 还包括汽液分离器，所述汽液分离器串联在所述第四阀口与所述压缩机的吸气端之间。
8.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于: 所述空调系统具有制冷模式，其中在所述空调系统处于制冷模式下，所述第一阀口与第二阀口、所述第三阀口与第四阀口分别导通，所述第二电磁阀、第三电磁阀和节流元件工作，且所述第一电磁阀关闭。
9.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于: 所述空调系统具有第一制热模式，其中在所述空调系统处于第一制热模式下，所述第一阀口与第四阀口、所述第二阀口与第三阀口分别导通，所述第二电磁阀、第三电磁阀和节流元件工作，且所述第一电磁阀关闭。
10.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于: 所述空调系统具有第二制热模式，其中在所述空调系统处于第二制热模式下，所述第一阀口与第四阀口、所述第二阀口与第三阀口分别导通，所述第一电磁阀工作，所述节流元件全开状态工作，且所述第二电磁阀和第三电磁阀关闭。
11.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于: 所述空调系统具有第二制热模式，其中在所述空调系统处于第二制热模式下，所述第一阀口与第四阀口、所述第二阀口与第三阀口分别导通，所述第一电磁阀工作，且所述第二电磁阀和第三电磁阀关闭，所述节流元件工作或关闭。
【文档编号】F25B29/00GK104515319SQ201310462113
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】韩雷, 周中华, 郭瑞安, 李俊峰, 陈军宇, 刘冰军 申请人:珠海格力电器股份有限公司