CN104456736A - 空调、蓄热装置及空调的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调、蓄热装置及空调的控制方法，在室外换热装置与室内换热装置之间设置液压截止阀，在室内换热装置与压缩机之间设置气管截止阀；蓄热装置分别与位于室外换热装置和液压截止阀之间的管路、位于室内换热装置和气管截止阀之间的管路相连通。本发明的空调、蓄热装置及空调的控制方法，能够在冬季室外机化霜时不从室内吸收热量，能够实现连续制热，提高空调在冬季制热舒适性；采用模块化设计，可根据用户要求以及根据使用地区、使用习惯等灵活安装该蓄热装置，实现了成本管控、产品多样性的要求，并具有节能、环保的功能。

Description

空调、蓄热装置及空调的控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术，尤其涉及一种空调、蓄热装置及空调的控制方法。

背景技术

在空调制热过程中，当外界温度较低时，室外换热器上容易结霜，使得室外换热器的换热效果降低，从而影响空调制热过程的进行，在结霜达到一定程度的时候，使得室内制热效果较低，甚至会使室内换热器无法制热，即无法吹出高于室内温度的制热风。这时候就需要除掉室外换热器上的结霜，以恢复其换热效果，确保空调的制热性能。

目前，大多数空调有两种除霜方式：1、不带蓄热装置，其制热化霜时采用从室内吸热用于室外机除霜，如此化霜导致室内温度下降，且冷媒流进室内机发出异常节流噪音，影响使用舒适性；2、带有蓄热装置，但蓄热装置里管路较多、主管路设置较多电磁阀、蓄热分配不均等问题，影响实际使用的效率。

因此，需要一种新型的空调，解决室外换热器上的结霜的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种空调，设置有蓄热装置。

一种空调，包括：蓄热装置；在室外换热装置与室内换热装置之间设置有液压截止阀；在所述室内换热装置与压缩机之间设置有气管截止阀；其中，所述蓄热装置分别通过第五管路、第六管路分别与位于所述室外换热装置和所述液压截止阀之间的管路、位于所述室内换热装置和所述气管截止阀之间的管路相连通。

根据本发明的一个实施例，进一步的，包括：四通阀；所述室内换热装置、所述液压截止阀、所述室外换热装置和所述四通阀依次连接形成所述第一管路，所述室内换热装置、气管截止阀和所述四通阀依次连接形成所述第二管路；所述四通阀分别通过第三管路、第四管路与所述压缩机的冷媒输出端和冷媒输入端连接。

根据本发明的一个实施例，进一步的，包括：第一电子膨胀阀；所述第一电子膨胀阀设置在所述第五管路上。

根据本发明的一个实施例，进一步的，包括：电磁阀和单向阀；所述电磁阀设置在所述第六管路上，所述单向阀与所述电磁阀并联设置，并且所述单向阀的入口和出口分别与所述第六管路相连通。

根据本发明的一个实施例，进一步的，包括：第二电子膨胀阀；所述第二电子膨胀阀设置在所述第一管路上，并位于所述室外换热装置和所述第五管路与所述第一管路的连接点之间。

根据本发明的一个实施例，进一步的，包括：汽液分离器；所述汽液分离器设置在所述第四管路上；或油分离器；所述油分离器设置在所述第三管路上。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种蓄热装置，设置有阀门装置。

一种蓄热装置，包括：蓄热器壳体、设置在所述蓄热器壳体内部的换热器和在所述换热器以外的蓄热器壳体的空间内填充的蓄热材料；在所述换热器的冷媒进出口处设置有阀门装置；所述阀门装置包括：电磁阀、单向阀；其中，所述单向阀与所述电磁阀并联设置，并且所述单向阀的出口和入口分别与设置有所述电磁阀的管路相连通。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述阀门装置包括：第一电子膨胀阀；所述第一电子膨胀阀设置在连接所述换热器的冷媒进口或出口的管路上，其中，所述第一电子膨胀阀和所述电磁阀分别设置在不同的管路上。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述换热器为翅片式换热器；所述蓄热材料包括：石蜡。

根据本发明的一个实施例，进一步的，一种空调，包括：如上所述的蓄热装置。

本发明要解决的又一个技术问题是提供一种空调的控制方法，用于控制具有蓄热装置的空调。

一种空调的控制方法，包括：当接收到进行化霜的指令时，开启第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，室内换热装置停止运行；所述压缩机排出的高温冷媒进入所述室外换热装置进行换热除霜；经降温后的冷媒经过所述第五管路进入所述蓄热装置进行热交换，经过所述蓄热装置吸热处理的冷媒返回所述压缩机。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述压缩机排出的高温冷媒经过进入室外换热装置进行换热除霜包括：所述压缩机排出的高温冷媒经过所述第三管路、所述四通阀、所述第一管路进入所述室外换热装置进行换热除霜；所述经过所述蓄热装置吸热处理的冷媒返回所述压缩机包括：经所述室外换热装置降温后的冷媒经过第五管路进入所述蓄热装置进行热交换，经过所述蓄热装置吸热处理的冷媒经过所述第六管路、所述第二管路、所述四通阀、所述第四管路返回所述压缩机。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在制热蓄热的运行模式下，所述第一电子膨胀阀和所述第二电子膨胀阀都开启；从所述压缩机中的输出的冷媒经过所述第三管路进入所述四通阀后，第一路冷媒经过所述第二管路进入所述室内换热装置进行热交换后进入所述第一管路；第二路冷媒经过所述第二管路、所述第六管路进入所述蓄热装置进行热交换成为液态的冷媒，液态的所述第二路冷媒经过所述第五管路进入所述第一管路并与所述第一路冷媒混合，混合后的冷媒经过所述第一管路、所述四通阀、所述第四管路返回所述压缩机。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在制热冷运行模式下，所述第一电子膨胀阀和所述第二电子膨胀阀都关闭；从所述压缩机中的输出的冷媒经过所述第三管路、所述四通阀、所述第一管路进入所述室外换热装置冷凝成液态冷媒，所述液态冷媒进入所述室内换热装置进行蒸发吸热，吸热气化后的冷媒经所述第二管路、所述四通阀、所述第六管路返回所述压缩机。

本发明的空调、蓄热装置及空调的控制方法，能够采用蓄热装置中的热量进行化霜处理，不从室内吸收热量，使用方便并且能够灵活安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明的空调的一个实施例的结构原理图；

图2为根据本发明的空调的另一个实施例的结构；

图3为根据本发明的蓄热装置的一个实施例的示意图；

图4为根据本发明的空调的控制方法的除霜控制的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

本发明中“第一”、“第二”等为描述上加以区别，并没有其它特殊的含义。

图1为根据本发明的空调的一个实施例的结构原理图，如图1所示，提供一种具有蓄热装置的空调，包括：压缩机1、室外换热装置7、室内换热装置14、液压截至阀5、气管截止阀4和蓄热装置9。

在室外换热装置7与室内换热装置14之间的第一管路22上设置液压截止阀5，在室内换热装置14与压缩机1之间的第二管路23上设置气管截止阀4。压缩机1的冷媒出口和进口分别与第一管路22和第二管路23连接，形成制冷、制热循环。

蓄热装置9的第一工作端口通过第五管路28与位于室外换热装置7和液压截止阀5之间的第一管路22相连通，蓄热装置9的第二工作端口通过第六管路29与位于室内换热装置14和气管截止阀4之间的第二管路23相连通。在空调进行制热模式工作时，蓄热装置9能够进行蓄能，并能够在空调进行化霜运行时提供热能。

上述实施例中的空调，在气、液截止阀处增加蓄热装置，可以适用于多种空调，蓄热装置具有蓄能、化霜等功能，并在外观、形式上与一台内机一致，在制热过程中储存热量，在***需要化霜时采用蓄热装置中的热量来化霜，能够实现化霜期间室内不降温，通过电加热的控制实现连续制热的空调设计，提高空调在冬季制热舒适性，并且结构简单，控制阀门的数量较少。

图2为根据本发明的空调的另一个实施例的结构，如图2所示，室内换热装置14、液压截止阀5、室外换热装置7和四通阀3依次连接形成第一管路22，室内换热装置14、气管截止阀4和四通阀3依次连接形成第二管路23。四通阀3分别通过第三管路25、第四管路26与压缩机1的冷媒输出端和冷媒输入端连接。通过四通阀11能够切换制冷剂或冷媒的流向，使***可以实现制热和制冷等功能的切换。

第一电子膨胀阀10设置在第五管路28上。电磁阀11设置在第六管路29上，单向阀12与电磁阀11并联设置，并且单向阀12的入口和出口分别与第六管路29相连通。第二电子膨胀阀6；第二电子膨胀阀6设置在第一管路22上，并位于室外换热装置7和第五管路28与第一管路22的连接点之间。汽液分离器8设置在第四管路26上。油分离器2设置在第三管路25上。可以根据空调的类型，例如，中央空调、窗机等等，在各个管路上设置不同的部件。

通过控制安装在管路上的第一电子膨胀阀10，其作用有两点：

1、蓄热时通过蓄热进、出管温感温包温差判断蓄热程度：当进出管温接近时说明蓄热结束，电子膨胀阀开度打小，减少冷媒流量；当进出管管温相差较大，说明蓄热中，可增加电子膨胀阀开度增大冷媒流量，提高蓄热速度。

2、当化霜时，若进出管温温差接近，说明冷媒在蓄热器已经没有完全蒸发，有回液风险，通过打小电子膨胀阀开度控制流量，反之则打大。

在第六管路29上并联设置的单向阀12与电磁阀11，当整机运行制冷或者没有蓄热需求时电磁阀关闭，当有蓄热需求时电磁阀11开启，高温高压冷媒经过电磁阀11进入蓄热装置9蓄热。而化霜时，节流后的冷媒经过蓄热装置9吸收热量后变成低温低压的气体经电磁阀11和单向阀12回到***完成冷媒循环，此时单向阀12的作用是减少低压压损，提高整机能效。

上述实施例中的空调，在需要化霜时采用蓄热装置中的热量来化霜，能够实现化霜期间室内不降温，通过电加热的控制实现连续制热。

上述实施例中的空调可以具有多种运行模式，例如，制冷、制热、化霜等等。对于不同的运行模式具有对应的控制方法，如图4所示：空调的控制方法中的化霜流程为：

步骤101，当接收到进行化霜的指令时，开启第一电子膨胀阀10和第二电子膨胀阀6，室内换热装置14停止运行；

步骤102，所述压缩机1排出的高温冷媒进入所述室外换热装置7进行换热除霜；

步骤103经降温后的冷媒经过所述第五管路28进入所述蓄热装置9进行热交换，经过所述蓄热装置9吸热处理的冷媒返回所述压缩机1。

空调在化霜模式下的冷媒的循环为：当接收到进行化霜的指令时，第一电子膨胀阀10和第二电子膨胀阀6都开启，室内换热装置14停止运行。压缩机1排出的高温冷媒经过第三管路25、四通阀3、第一管路22进入室外换热装置7进行换热除霜，经降温后的冷媒经过第五管路28进入蓄热装置9进行热交换，经过蓄热装置9吸热处理的冷媒经过第六管路29、第二管路23、四通阀3、第四管路26返回压缩机1。

在化霜过程中，如图2所示，压缩机1排出的高温冷媒经油分离器2、四通阀3后对室外换热装置7进行换热除霜，降低温度后的冷媒经第二电子膨胀阀6、再经第二电子膨胀阀10节流后经蓄热装置9热交换，冷媒吸热气化后经电磁阀11、单向阀12、四通阀3、气液分离器8回到压缩机1完成循环。在经过化霜后，室内换热装置14的电机加热开启，维持室内热量损失，保存室内环境温度稳定。

制热、蓄热模式：第一电子膨胀阀10和第二电子膨胀阀6都开启。从压缩机1中的输出的冷媒经过第三管路25进入四通阀3后，第一路冷媒经过第二管路23进入室内换热装置14进行热交换后进入第一管路22。第二路冷媒经过第二管路23、第六管路29进入蓄热装置9进行热交换成为液态的冷媒，液态的第二路冷媒经过第五管路28进入第一管路22并与第一路冷媒混合，混合后的冷媒经过第一管路22、四通阀3、第四管路26返回压缩机1。

在制热、蓄热运行过程中，如图2所示，冷媒经进压缩机1、油分离器2、四通阀3后分为两路：第一路经进四通阀3后至室内换热装置14制热冷凝后至液管截止阀5。另一路经电磁阀11到蓄热装置9里完成热交换后，变成液态的冷媒与室内换热装置14冷凝后、并经液管截止阀5的冷媒混合，再经第二电子膨胀阀6节流、室外换热装置7、四通阀3、气液分离器8回到压缩机1完成循环，蓄热装置9完成了蓄热操作，在***需要化霜时采用蓄热装置中的热量来化霜，实现化霜期间室内不降温，并通过电加热的控制实现连续制热。

制热冷模式：第一电子膨胀阀10和第二电子膨胀阀6都关闭。从压缩机1中的输出的冷媒经过第三管路25、四通阀3、第一管路22进入室外换热装置7冷凝成液态冷媒，液态冷媒进入室内换热装置14进行蒸发吸热，吸热气化后的冷媒经第二管路23、四通阀3、第六管路26返回压缩机1。

在制冷的过程中，如图2所示，整机按原多联机制冷运行，冷媒经压缩机1、油分离器2、四通阀3、室外换热装置7冷凝成液态冷媒后，经第二电子膨胀阀6、液管截止阀5到室内机节流后蒸发吸热，吸热气化后的冷媒经气管截止阀4、四通阀3、气液分离器8回到压缩机1完成循环。

上述实施例中的空调的控制方法，能够实现多种运行模式，在制热过程中储存热量，在需要化霜时采用蓄热装置中的热量来化霜，能够实现化霜期间室内不降温，通过电加热的控制实现连续制热的空调设计，提高空调在冬季制热舒适性，并能够起到节能、环保的作用。

蓄热装置可以采用多种形式的蓄热装置，可以采用模块化设计为独立的产品，如图3所示，提供一种蓄热器9，包括蓄热器壳体15、设置在蓄热器壳体15内部的换热器16和在换热器16以外的蓄热器壳体15的空间内填充的蓄热材料17；在换热器16的冷媒进出口处设置有阀门装置，可以仅仅设置在出口或入口，也可以在出口和入口都设置，能够控制冷媒进入换热器16或从换热器16输出冷媒。

阀门装置可以包括多种阀门，例如，电磁阀11；电磁阀11设置在连接换热器的冷媒进口或出口的管路上。单向阀12与电磁阀11并联设置，并且单向阀12的分别与设置有电磁阀11的管路相连通。单向阀12的作用单向导通，可以减少低压压损，提高整机能效。

第一电子膨胀阀10设置在连接换热器的冷媒进口或出口的管路上，第一电子膨胀阀10和电磁阀11分别设置在不同的管路上。

换热器16可以为多种类型，如翅片式换热器可以加强换热效果；蓄热材料也可以有多种类型，可以通过相变材料状态的变化来满足放热和蓄热，例如石蜡等等，蓄热时蓄热材料吸热变成液态，放热时蓄热材料固化。

上述实施例中的蓄热装置9可以采用模块化设计，根据用户要求以及根据使用地区、使用习惯等灵活安装该蓄热装置，可以实现成本管控、产品多样性的要求。

一种空调，包括：上述实施例中的蓄热装置，由于蓄热装置9可以为一独立的元件，并且自身具有控制冷媒进出的功能，因此，可以方便多种类型的空调选用、安装，并且控制阀门的数量较少。

上述实施例提供的空调、蓄热装置及空调的控制方法，能够在冬季室外机化霜时不从室内吸收热量，使得室内温度不会因化霜而剧烈波动，通过电加热的控制实现连续制热，提高空调在冬季制热舒适性；并且也不会有冷媒流通室内机导致的异常的节流噪音，蓄热装置等部件采用模块化设计，可根据用户要求以及根据使用地区、使用习惯等灵活安装该蓄热装置，实现了成本管控、产品多样性的要求。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (14)

1.一种空调，其特征在于,包括：

蓄热装置(9)；

在室外换热装置(7)与室内换热装置(14)之间设置有液压截止阀(5)；在所述室内换热装置(14)与压缩机(1)之间设置有气管截止阀(4)；

其中，所述蓄热装置(9)分别通过第五管路(28)、第六管路(29)与位于所述室外换热装置(7)和所述液压截止阀(5)之间的管路、位于所述室内换热装置(14)和所述气管截止阀(4)之间的管路相连通。

2.如权利要求1所述的空调，其特征在于,还包括：

四通阀(3)；

所述室内换热装置(14)、所述液压截止阀(5)、所述室外换热装置(7)和所述四通阀(3)依次连接形成第一管路(22)，所述室内换热装置(14)、气管截止阀(4)和所述四通阀(3)依次连接形成第二管路(23)；所述四通阀(3)分别通过第三管路(25)、第四管路(26)与所述压缩机(1)的冷媒输出端和冷媒输入端连接。

3.如权利要求1或2所述的空调，其特征在于，还包括：

第一电子膨胀阀(10)，所述第一电子膨胀阀(10)设置在所述第五管路(28)上。

4.如权利要求3所述的空调，其特征在于，还包括：

电磁阀(11)和单向阀(12)；所述电磁阀(11)设置在所述第六管路(29)上，所述单向阀(12)与所述电磁阀(11)并联设置，并且所述单向阀(12)的入口和出口分别与所述第六管路(29)相连通。

5.如权利要求4所述的空调，其特征在于，还包括：

第二电子膨胀阀(6)；

所述第二电子膨胀阀(6)设置在所述第一管路(22)上，并位于所述室外换热装置(7)和所述第五管路(28)与所述第一管路(22)的连接点之间。

6.如权利要求2所述的空调，其特征在于，还包括：

汽液分离器(8)；所述汽液分离器(8)设置在所述第四管路(26)上；

油分离器(2)；所述油分离器(2)设置在所述第三管路(25)上。

7.一种蓄热装置，其特征在于，包括：

蓄热器壳体；

设置在所述蓄热器壳体内部的换热器；

在所述换热器以外的蓄热器壳体的空间内填充的蓄热材料；

在所述换热器的冷媒进出口处设置有阀门装置；所述阀门装置包括：电磁阀(11)和单向阀(12)；

其中，所述单向阀(12)与所述电磁阀(11)并联设置，并且所述单向阀(12)的出口和入口分别与设置有所述电磁阀(11)的管路相连通。

8.如权利要求7所述的蓄热装置，其特征在于：所述阀门装置包括：第一电子膨胀阀(10)；

所述第一电子膨胀阀(10)设置在连接所述换热器的冷媒进口或出口的管路上，其中，所述第一电子膨胀阀(10)和所述电磁阀(11)分别设置在不同的管路上。

9.如权利要求8所述的蓄热装置，其特征在于：

所述换热器为翅片式换热器；

所述蓄热材料为石蜡。

10.一种空调，包括：

如权利要求7至9任意一项所述的蓄热装置。

11.一种空调的控制方法，其特征在于，包括：

当接收到进行化霜的指令时，开启电磁阀(11)、第一电子膨胀阀(10)和第二电子膨胀阀(6)，室内换热装置(14)停止运行；

压缩机(1)排出的高温冷媒进入室外换热装置(7)进行换热除霜；

经降温后的冷媒经过第五管路(28)进入蓄热装置(9)进行热交换，经过所述蓄热装置(9)吸热处理的冷媒返回所述压缩机(1)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述压缩机(1)排出的高温冷媒经过进入室外换热装置(7)进行换热除霜包括：

所述压缩机(1)排出的高温冷媒经过第三管路(25)、四通阀(3)、第一管路(22)进入所述室外换热装置(7)进行换热除霜；

所述经过所述蓄热装置(9)吸热处理的冷媒返回所述压缩机(1)包括：

经所述室外换热装置(7)降温后的冷媒经过第五管路(28)进入所述蓄热装置(9)进行热交换，经过所述蓄热装置(9)吸热处理的冷媒经过第六管路(29)、第二管路(23)、所述四通阀(3)、第四管路(26)返回所述压缩机(1)。

13.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于：

在制热、蓄热的运行模式下，开启所述电磁阀(11)、所述第一电子膨胀阀(10)和所述第二电子膨胀阀(6)；

从所述压缩机(1)中的输出的冷媒经过所述第三管路(25)进入所述四通阀(3)后，第一路冷媒经过所述第二管路(23)进入所述室内换热装置(14)进行热交换后进入所述第一管路(22)，第二路冷媒经过所述第二管路(23)、所述第六管路(29)进入所述蓄热装置(9)进行热交换成为液态的冷媒，液态的所述第二路冷媒经过所述第五管路(28)进入所述第一管路(22)并与所述第一路冷媒混合，混合后的冷媒经过所述第一管路(22)、所述四通阀(3)、所述第四管路(26)返回所述压缩机(1)。

14.如权利要求12或13所述的控制方法，其特征在于：

在制热冷运行模式下，关闭所述第一电子膨胀阀(10)和所述第二电子膨胀阀(6)；

从所述压缩机(1)中的输出的冷媒经过所述第三管路(25)、所述四通阀(3)、所述第一管路(22)进入所述室外换热装置(7)冷凝成液态冷媒，所述液态冷媒进入所述室内换热装置(14)进行蒸发吸热，吸热气化后的冷媒经所述第二管路(23)、所述四通阀(3)、所述第六管路(26)返回所述压缩机(1)。