CN108072186B - 一种空调*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调***，空调***包括第一换热***和第二换热***，空调***还包括第一旁通管路和第二旁通管路，空调***能够通过第一旁通管路和第二旁通管路沟通第一换热***和第二换热***，实现第一换热***的换热介质和第二换热***的换热介质的交换，本发明有利于空调***节约能源。

Description

一种空调***

【技术领域】

本发明涉及热交换技术领域

【背景技术】

通常，空调***的制冷能力能够满足需求，但在某些情况下，在有制冷需求但制冷量需求不大时，即压缩机的功率最低时，空调***产生的制冷量仍然大于需求，频繁启停压缩机是解决途径之一，但是空调***的控制就相对复杂，并且频繁启停会损害压缩机，也不利于节约能源。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以解决以上技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种空调***，有利于节约能源。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种空调***，至少包括第一换热***和第二换热***，所述第一换热***包括第一换热器，所述第二换热***包括第二换热器，所述空调***还包括第一旁通管路和第二旁通管路，所述第二换热器的入口端与所述第一旁通管路的一端连通，所述第二换热器的出口端与所述第二旁通管路的一端连通，所述第一旁通管路的另一端和所述第二旁通管路的另一端与所述第一换热器的端口连通；

所述空调***还包括第一阀件，所述空调***包括第一制冷模式和第二制冷模式，在所述第一制冷模式，所述第一阀件导通，部分所述第二换热***的换热介质通过所述第一旁通管路汇入所述第一换热***，在所述第一换热***内混合后的换热介质通过所述第二旁通管路汇入所述第二换热***。

本发明通过设置第一旁通管路和第二旁通管路连通第一换热***和第二换热***，在第一制冷模式，实现第一换热***和第二换热***的能量交换，有利于节约能源。

【附图说明】

图1是本发明的一种实施例的空调***在第一制冷模式时的示意图；

图2是该空调***在第二制冷模式时的示意图；

图3是该空调***在第一制热模式时的示意图；

图4是该空调***在第一除湿模式时的示意图；

图5是该空调***在第二除湿模式时的示意图；

图6是该空调***在除冰模式时的示意图；

图7是图6空调***沿D-D的截面示意图。

【具体实施方式】

本发明的技术方案的空调***可以应用于汽车空调***，也可以应用于家用空调***或商用空调***等需要用到二次回路的空调***，下面以汽车空调***为例结合附图进行说明。

请参阅图1-6所示，空调***包括制冷剂***1、第一换热***2、第二换热***3、空调箱4和空调控制器5。在这里需指出，空调***包括第一双流道换热器和第二双流道换热器，第一双流道换热器的第一流道为第一换热***的一部分，第一双流道换热器的第二流道为制冷剂***的一部分，第二双流道换热器的第一流道为第二换热***的一部分，第二双流道换热器的第二流道为制冷剂***的一部分，第一换热***2通过第一双流道换热器与制冷剂***1中从压缩机的出口出来的相对高温制冷剂进行热交换并将热量传递给室内或车厢内的循环回路，第二换热***通过第二双流道换热器与制冷剂***1中相对低温制冷剂进行热交换并将冷量传递给室内或车厢内的循环回路，空调控制器5连接空调***内的一些动作件或检测元件如压缩机、传感器、控制阀件和/或执行器等，当然也可控制一些执行器再通过执行器控制动作件的动作或运行，空调控制器5根据接收到的传感器信号及外界信息结合控制要求，对空调***进行控制如对执行器和控制阀件进行控制，进而控制空调***的运行，其中，执行器可以包括制冷剂***的截止阀和节流装置等，控制阀件可以包括第一换热***和第二换热***的控制元件、流量调节元件和单向元件等。

制冷剂***1包括通过管路连接的压缩机101、第一双流道换热器102 的第二流道、第二双流道换热器110的第二流道、第三换热器105，另外，制冷剂***还可以包括气液分离器111及控制流路中制冷剂的执行器，其中，执行器包括在第一双流道换热器102的第二流道的出口端与第三换热器105之间设置的第一截止阀103，另外，第一截止阀103与第三换热器 105之间的管路能够通过打开的第二截止阀104与气液分离器111的入口连通；执行器还包括在第三换热器105与第二双流道换热器110的第二流道的入口端之间设置的第一节流装置107及在两者之间设置的可以旁通第一节流装置107的第一单向阀106，第一单向阀106和第一节流装置107 并联后通过打开的第二节流元件109与第二双流道换热器110的第二流道连通，其中，第三换热器至第二双流道换热器的第二流道的入口端方向，第一单向阀106导通，第二双流道换热器的第二流道的入口端至第三换热器方向，第一单向阀106截止；执行器还包括在第二双流道换热器的出口和第二节流元件109的入口之间设置的第三截止阀108。这里第一节流装置107与第一单向阀106可以是一体固定结构如带单向功能的节流装置。

第一双流道换热器102和第二双流道换热器110均包括第二流道和第一流道，第二流道包括制冷剂入口端、制冷剂出口端以及连通制冷剂入口端和制冷剂出口端的流通通道，第一流道包括换热介质入口端、换热介质出口端以及连通换热介质入口端和换热介质出口端的流通通道。第二流道和第一流道的流通通道可以相互交叉或叠置进行热交换但相互密闭隔离，使流通通道的介质互不连通，在第一双流道换热器的第二流道的制冷剂和第一流道的换热介质流动方向可以设置成反向流动，当制冷剂与换热介质在两个流道流动时，二者相互交换热量。第三换热器105可以为板式换热器、翅片式换热器或者微通道换热器，其至少包括一个制冷剂入口端和制冷剂出口端，以及连接制冷剂入口端和制冷剂出口端的流道，设置流道的管之间可设置换热翅片，制冷剂在流过第三换热器105时可以与换热器周围的空气进行热交换。

在该实施例，压缩机101的制冷剂出口端与第一双流道换热器102的第二流道的入口端可通过管路连通，第一双流道换热器102的第二流道的出口端与第一截止阀103和第三截止阀108的入口端通过管路连通，第一截止阀103的制冷剂出口端与第三换热器105的一端通过管路连通，第一截止阀103的制冷剂出口端也与第二截止阀104的一端通过管路连通，第三换热器105的另一端分别与第一单向阀106的制冷剂入口端和第一节流装置107的一端通过管路连通，第一单向阀106的制冷剂出口端和第一节流装置107的另一端共同与第二节流装置109的入口端连通，第二节流装置109的制冷剂出口端与第二双流道换热器110的第二流道入口端连通，第二双流道换热器110的第二流道的出口端和第二截止阀104的另一端共同与气液分离器111的入口端连通，气液分离器111的出口端与压缩机101 的入口端连通。在该实施例，第一节流装置107和第二节流装置109可以是热力膨胀阀或者电子膨胀阀或者毛细管等可以调节流过的制冷剂压力大小的节流装置。第一单向阀106也可以用具有通断控制功能的截止阀或流量调节阀或电磁阀替代，第一截止阀103、第二截止阀104和第三截止阀 108可以是电控制的通断阀，如电磁阀，也可以不是截止阀，而是流量调节阀等通断控制阀，只要能够实现可以控制制冷剂的流路的流通和关断即可，下述的其他截止阀也同样可以是流量调节阀或者电磁阀等通断控制阀，后续不再重复说明。另外，本说明书中所述的连接或连通，可以是直接连接或连通，如两个部件之间也可组装在一起，这样可以不要连接管路，且***更加紧凑，也可以是间接的连接或连通，如通过管路连通，或经过某一部件后再连通，此处不再一一举例说明。

第一换热***2包括第二泵201、第一换热器202、壶204和第一双流道换热器102的第一流道，上述器件通过管路和/或控制阀件等连接形成循环回路，其中第二泵201的出口端与第一双流道换热器102的第一流道的入口端通过管路连通，第二泵201的入口端与壶204的出口端通过管路连通，壶204的入口端与第一换热器的出口端连通，第一换热器的出口端与第一双流道换热器的第一流道出口端通过管路连通。可以知道，第一换热***2的换热介质在第二泵201的驱动下流动，第一换热器202和第一双流道换热器的第二流道的出口端和入口端是根据第二泵201的入口和出口定义，改变第二泵201在第一换热***的连接方式，第一换热器202和第一双流道换热器102的第二流道的出口和入口也相应调整。第一换热***还包括第一阀件203，第一阀件203可以是三通流量调节阀，三通流量调节阀设置于第一换热器202的出口端和壶204的入口端之间。在本实施例，三通流量调节阀可以采用机械控制的三通流量调节阀，也可以采用电磁控制三通流量调节阀，但优先考虑电磁控制的三通流量调节阀，这样易于实现自动控制。具体地，三通流量调节阀203包括第一端口2031、第二端口 2032和第三端口2033，其中，第一端口2031与第一换热器202的一端如出口端连通，第三端口2033与壶204的一端如入口端连通。在该实施例，第一换热器202包括换热介质入口端、换热介质出口端、连接换热介质入口端和换热介质出口端供换热介质流通的流道，另外还可以设置散热翅片，流经该第一换热器202的换热介质可以与换热器周围的空气进行热交换。在其他实施例，该第一换热器202也可以为板式换热器或其他可以与周围空气进行热交换的换热器如平行流道的换热器。

第二换热***包括第一泵301、第二换热器302和第二双流道换热器 110的第一流道，上述器件通过管路和/或控制阀件等连接形成循环回路，第一泵301的出口端与第二双流道换热器110的第一流道的入口端通过管路连通，第二双流道换热器110的第一流道的出口端与第二换热器302的入口端通过管路连通，第二换热器302的出口端与第一泵301的入口端通过管路连通，另外第二换热***还包括设置于第一泵301的出口端和第二双流道换热器110的第一流道的入口端之间的第二阀件303，第二阀件可以是单向元件，第二阀件303在第一泵至第二双流道换热器方向为导通，反之，第二阀件303为截止；在其它实施例，第二阀件303也可以是二通流量调节元件或截止元件，该二通流量调节元件或截止元件设置于第二双流道换热器的第二流道的出口端或入口端，或者说第二阀件303设置于第一旁通管路701与第一换热***2连通处的上游，或者第二阀件303设置于第二旁通管路702与第一换热***2连通处的下游；或者第一泵可以包括第二阀件，或者说第一泵具有阀门功能；或者第二双流道换热器包括第二阀件，第二阀件303与第二双流道换热器的第二流道连通，第二阀件能够打开或闭合所述第二双流道换热器的第二流道的通断。在该实施例中，第二换热器302包括换热介质入口端、换热介质出口端、连接换热介质入口端和换热介质出口端供换热介质流通的流道，另外可以设置散热翅片，流经该第二换热器302的换热介质可以与换热器周围的空气进行热交换。在其他实施例中该第二换热器302也可以为板式换热器或其他可以与周围空气进行热交换的换热器。同样地，第二换热***3的换热介质在第一泵 301的驱动下流动，第二换热器302和第二双流道换热器110的第二流道的出口端和入口端是根据泵的入口和出口定义，改变泵在第二换热***的连接方式，第二换热器302和第二双流道换热器的第一流道的出口和入口也相应调整。

空调***还包括第一旁通管路701和第二旁通管路702，第一旁通管路701的一端与第二换热器302的一端如入口端的管路连通，第一旁通管路701的另一端与三通流量调节阀203的第二端口2032连通，第二旁通管路702的一端与第二换热器302的一端如出口端连通，第二旁通管路702 的另一端与壶204的出口端连通。其中，第一阀件203所在位置为第一汇合处，或者说第一旁通管路701与第一阀件203的第二端口的连通处为第一汇合处205，第二旁通管路与壶的出口端的连接点设置为第二汇合处206，在重力方向，第二旁通管路与第二换热***的连通处大致位于第二换热***的最高点，第二汇合处206高于第一换热***2和第二旁通管路与第二换热器出口端的连通处，这样，第二换热***的气泡可以通过壶204排出。这里需指出，第二换热器302入口端或出口端的管路指与第二换热器302 入口端或出口端连通的管路。

空调箱4可以包括空调箱体41，空调箱体41的一端设置有若干风道 (未图示)与汽车室内连通，风道设置有可调节风道大小的格栅(未图示)。在空调箱体41进风的一侧设置有内循环风口45、外循环风口44以及调节内循环风口45和外循环风口44大小的循环风门43。内循环风口45与汽车室内连通，汽车室内的空气通过内循环风口45进入空调箱体41然后经风道重新进入汽车室内，形成内循环。外循环风口44与汽车室外连通，汽车室外的空气通过外循环风口44进入空调箱体41，经过风道进入汽车室内。循环风门43设置在内循环风口45与外循环风口44之间，可以进行控制，当循环风门43切换至内循环风口45时可以将内循环风口45关闭，当循环风门43切换至外循环风口44时可以将外循环风口44关闭，形成车内循环，调节循环风门43的位置可以调节内循环风口45和外循环风口44 的大小，从而调节进入空调箱体41的空气中车外空气与车内空气的比例。

第一换热***2的第一换热器202和第二换热***3的第二换热器302 可间隔一定距离设置于空调箱体41，在第一换热***2的第一换热器202 旁还可以设置有电加热器(PTC)207。在空调箱体41靠近内循环风口45 和外循环风口44的位置设置有一个鼓风机42。在第一换热器202处还设置有温度风门46，该温度风门46打开时，从内循环风口45或者外循环风口44吹入的空气可以经过温度风门46后面的第一换热器202，该温度风门46关闭时，从内循环风口45或者外循环风口44吹入的空气无法流经第一换热器202和电加热器207，空气从温度风门46两侧的通道流过，然后经过风道进入汽车室内。请参阅图7，空调箱体41在第一换热器的下风侧还可以设置第一风道401和第二风道402，第一风道401和第二风道402的一端分别通向驾驶舱和乘客舱，风门46还可以包含两个相对独立的第一风门461和第二风门462，第一风门461和第二风门462各有一个电机对其进行控制，第一风门461和/或第二风门462控制第一换热器202是否有气流经过，若第一风门461打开，第一换热器202的一部能够与流动的气流进行热交换，若第二风门461打开，第一换热器202的另一部能够与流动的气流进行热交换，或者可以说第一风门和第二风门分别能够控制第一换热器202进行热交换。

在其它实施例，空调箱4也可以不包括风门46，第一换热器202和第二换热器302是否与空气进行热交换由第二泵和第一泵控制，第二泵工作时，第一换热***的冷却液流动，能够将热量传递给流动的空气，同样，第一泵工作时，第二换热***的冷却液流动，能够将冷量传递给流动的空气。

并且第一换热***2的换热介质与制冷剂***1的制冷剂相互密闭隔离；第二换热***3的换热介质与制冷剂***1的制冷剂相互密闭隔离。且换热介质与制冷剂的材料不相同，且制冷剂不经过室内或车厢内，这样，制冷剂可以使用相对高压或其它可燃性的材料，从而扩大了制冷剂的选择范围。

汽车空调***的运行模式包括第一制热模式、第二制热模式、制冷模式、除湿模式以及除冰/除霜模式，下面分别对几种模式下空调***的工作状况进行说明。

制冷模式包括第一制冷模式和第二制冷模式，在制冷模式，当压缩机在最低转速时，第二换热器302放出的冷量仍然过大，这时需开启第一制冷模式。请参阅图1，在第一制冷模式时，第二截止阀104和第三截止阀 108关闭，第一截止阀103开启，第一节流装置107关闭，第二泵201开启，第一泵301开启，三通流量调节阀的第一端口2031、第二端口2032 与第三端口2033均开启。制冷剂***1的制冷剂经过压缩机101压缩，由低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂。制冷剂从压缩机101出口端排出，经过第一双流道换热器102的第二流道的入口端进入第一双流道换热器102的第二流道，此时第一换热***的第二泵201开启，第二泵201 启动，第一泵301启动。制冷剂经过压缩机101压缩之后变为高温高压的制冷剂，压缩机101排出的制冷剂进入第一双流道换热器102的第二流道，此时第二换热***的第二泵201启动，第二端口2032导通，因此第二换热***2的换热介质在第二泵201的驱动下在第一双流道换热器102的第一流道流动，并在第一双流道换热器102与制冷剂***1的制冷剂进行热交换，第一换热***2的换热介质吸收制冷剂***1的制冷剂的热量，经过加热的换热介质在第一换热器202与第一换热器202周围空气进行热交换。制冷剂经过第一双流道换热器102的第二流道经第一截止阀103进入第三换热器105，制冷剂在第三换热器105与周围空气进行热交换，对周围空气放热，变为低温高压的制冷剂，经过第三换热器105降温的制冷剂经过第一单向阀106并经第二节流元件109节流，进入第二双流道换热器110 的第二流道，此时第二换热***3的第一泵301也是启动的，第二换热***3的换热介质在第一泵301的驱动下在第二双流道换热器110的第一流道流动，与第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂进行热交换，第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂吸收第二换热***的换热介质的热量，在第二双流道换热器110被降温的第二换热***3的换热介质在第二换热器302对第二换热器302周围的空气进行冷却。

第二换热***3的换热介质在第二双流道换热器110的第一流道吸收冷量后分别进入第一旁通管路701和第二换热器302的进口端，进入第一旁通管路701的第二换热***的换热介质通过第二端口2032进入三通流量调节阀203，与第一换热***1的换热介质进行混合后进入壶204，在壶 204进行混合，混合后的介质通过壶204的出口端流出，部分进入第二旁通管路702再次进入第二换热***3参与第二双流道换热器110的换热，进而降低第二换热器302的冷量释放。

请参阅图2，在第二制冷模式时，制冷剂***的第一截止阀103开启，第二截止阀104和第三截止阀108关闭，第一节流装置107可以选择关闭或虽然开启但通过的制冷剂相对很较少，第二节流装置109开启进行节流。第一换热***2的第二泵201停止工作和/或温度风门46关闭，第二换热***3的第一泵301启动，三通流量调节阀的第二端2032关闭。制冷剂***1的制冷剂经过压缩机101压缩，由低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂。制冷剂从压缩机101出口端排出，经过第一双流道换热器102 的第二流道的入口端进入第一双流道换热器102的第二流道，此时第一换热***的第二泵201停止工作和/或温度风门46关闭，所以第一双流道换热器102的第一流道的换热介质基本是不流动的，所以第一双流道换热器 102的第二流道的制冷剂不与第一流道的换热介质进行热交换，第一双流道换热器102的第二流道的制冷剂的状态基本不变。

因为制冷剂***1的第一截止阀103开启，制冷剂经过第一双流道换热器102的第二流道的出口端流出，经过第一截止阀103的入口端进入第一截止阀103，再由第一截止阀103的出口端流出而进入第三换热器105。高温高压的制冷剂在第三换热器105与第三换热器周围的空气进行热交换，对周围空气放热，制冷剂温度降低，其中，在第三换热器105还可以设置风机吹动第三换热器105周围的空气形成空气流F，加速第三换热器105 与周围空气的热交换。制冷剂在第三换热器105冷却冷凝并释放热量，释放的热量被空气流F带到环境空气。

从第三换热器105流出制冷剂经第一单向阀106的入口端进入第一单向阀106，制冷剂从第一单向阀106流出，经过第二节流装置109进行节流，从第二节流装置109出口端流出的制冷剂为经过降压降温变成低温低压的制冷剂，该制冷剂从第二双流道换热器110的第二流道的入口端进入第二双流道换热器110的第二流道，此时第二换热***的第一泵301启动，第二换热***3的换热介质在第二双流道换热器110的第一流道流动与第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂进行热交换。在第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂吸收第二双流道换热器110的第一流道的换热介质的热量，从第二双流道换热器110的第二流道流出的制冷剂可以进入气液分离器111，经过气液分离器111的分离，液态的制冷剂储藏在气液分离器111，而低温低压的制冷剂进入压缩机101，再次被压缩机101压缩为高温高压的制冷剂，如此循环工作。

第二双流道换热器110的第一流道的换热介质与第二双流道换热器 110第二流道的制冷剂进行热交换后温度降低，降温后的换热介质在第一泵301的驱动下进入第二换热器302，换热介质在第二换热器302与空气流A过来的空气进行热交换。第二换热器302设置在空调箱，与第二换热器302交换热量后被降温的冷空气在空调箱的鼓风机42的驱动下经过风道进入汽车室内，降低汽车室内的温度，实现制冷功能。在鼓风机42驱动与第二换热器302交换热量后降温的冷却空气时，第一换热***的第一换热器202前方的温度风门46关闭和/或第二泵201停止工作，冷却空气基本不经过第一换热器202换热，同时第二端口2032关闭，第二换热***的换热介质无法流到第一换热***，或者说第一换热***和第二换热***的换热介质不进行物质交换。此时可以调节循环风门43，控制空调箱从内循环风口45和外循环口44进风的风量的大小。因为汽车室内空气已经被冷却，因此如果将外循环风口44关闭，完全采用内循环风口45进风，则可以进一步节省功耗。可以知道，在第一制冷模式，第一汇合处205和第二汇合处206也可以设置于第一换热器的入口端，相对第二汇合处，第一汇合处相对邻近第一换热器的入口端；或者第一汇合处设置于第一换热器的出口端，第二汇合处设置于第一换热器的入口端；或者第一汇合处设置于第一换热器的入口端，第二汇合处设置于第一换热器的出口端；对于第一阀件的设置，可以参考上述实施例，如第一阀件为三通流量调节阀时设置于第一汇合处，或者说第一旁通管路通过三通流量调节阀与第一换热***连通；第一阀件为第一二通流量调节阀、第二二通流量调节阀和/或第三二通流量调节阀时，其相应位置也随之改变，与上述实施例相比，仅在于第二换热***的换热介质在第一换热***的流通方向不同，所经过的换热器件不同，同样可以实现上述功能。另外，在第一制冷模式，也可以将第一阀件设置于第二汇合处，第一阀件全部打开，同样可以实现第二换热***的换热介质通过第一旁通管路汇入第一换热***，然后通过第二旁通管路从第一换热***汇入第二换热***。

请参阅图3，在第一制热模式，其中，制冷剂***1的第一截止阀103 关闭，第二截止阀104和第三截止阀108开启，第二节流装置109可以关闭或虽然开启但通过的制冷剂相对很较少；第一换热***2的第二泵201 启动，第二换热***3的第一泵301可以停止工作。

制冷剂***1的制冷剂经过压缩机101压缩，由低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂。制冷剂从压缩机101出口端经过第一双流道换热器102的第二流道的入口端进入第一双流道换热器102的第二流道，这时第一换热***2的第二泵201工作，第一换热***2的换热介质在第二泵 201的驱动下通过第一双流道换热器102的第一流道。第一双流道换热器 102的第二流道的制冷剂与第一双流道换热器102的第一流道的换热介质在第一双流道换热器102进行热交换。第一换热***2的换热介质吸收制冷剂***1的制冷剂的热量，经过热交换后的制冷剂***的制冷剂放出热量。第三截止阀108开启，第一双流道换热器102的第二流道的制冷剂经过第一双流道换热器102的第二流道的出口端经过第三截止阀108的入口端进入第三截止阀108，制冷剂从第三截止阀108流出进入第一节流装置，此时制冷剂***1的第二节流装置109关闭，第一节流装置107开启进行节流，节流之后低温低压的制冷剂经过第一节流装置107流出，而后进入第三换热器105。

低温低压的制冷剂在第三换热器105与换热器周围的空气进行热交换，吸收空气的热量。其中，在第三换热器105外可以设置风机吹动第三换热器105周围的空气形成空气流F，加速第三换热器105与周围空气的热交换。

此时第一截止阀103可以关闭，第二截止阀104开启，制冷剂从第三换热器105流出，经过第二截止阀105的入口端流入第二截止阀105，然后经过第二截止阀105的出口端流出进入气液分离器111，经过气液分离器的分离，液态的制冷剂储藏在气液分离器，而低温低压的制冷剂进入压缩机101，再次被压缩机101压缩为高温高压的制冷剂，如此循环工作。

第二节流装置109关闭，制冷剂不进入第二双流道换热器110，第二泵也停止工作，第二换热***基本不发生热交换。另外，在压缩机可以承受液态制冷剂的情况下，气液分离器19是可以不设置的，另外还可以用贮液器替代。

在第一换热***2，在第二泵201的驱动下，第一换热***2的换热介质在第一换热***2流动，在第一双流道换热器102的第一流道的换热介质与第一双流道换热器102第二流道的制冷剂进行热交换后温度升高，升温后的换热介质在第二泵21的驱动下进入第一换热器202，换热介质在第一换热器202与第一换热器202周围的空气进行热交换，对周围空气进行加热，进行热交换后的第一换热***的换热介质进入三通流量调节阀的第一端口，由于三通流量调节阀的第三端口关闭，第二端口开启，第一换热***2的换热介质经第二端口2032流出而进入第一旁通管道701，由于第二单向阀303的存在，第一换热***2的换热介质流入第二换热***3，第二换热***3的换热介质在第一换热***2的换热介质驱动下经第二旁通管道702流入第一换热***2，或者说第一换热***2的换热介质和第二换热***3的换热介质混合后经第二旁通管道702进入第一换热***2，在第一双流道换热器102参与换热，同时，第二换热器302的换热介质与流经第二换热器302的空气流A进行热交换，被第二换热器加热后的空气流B再次被第一换热器加热，被第一换热器202再次加热的空气流C排入乘客舱，由于第一换热器202的换热介质的温度高于第二换热器302的换热介质的温度，流经第一换热器202的空气流会被再次加热，空气流进入汽车室，实现制热的功能。在环境温度较低时，有利于提高空调***的制热能力。此时可以调节循环风门43，控制空调箱体41从内循环风口45和外循环风口44进风的风量的大小。因为汽车室内空气已经被加热，因此如果将外循环风口44关闭，完全采用内循环风口45进风，则可以进一步节省功耗。如果环境温度太低，第一换热器202的加热性能不足或空调***无法工作时，可以使用电加热器进行辅助加热，与空调***一起实现制热功能。可以知道，在制热需求不高时，空调***还可以开启第二制热模式。以下仅描述与第一制热模式不同之处，在第二制热模式，第一阀件203的第二端口或第二流量调节阀也可以关闭，换热介质不通过第一旁通管路汇入第二换热***，仅在第一换热器202进行。

当汽车乘客舱相对湿度较大时，空气中的水蒸气容易在车窗玻璃上冷凝影响视野，形成安全隐患，因此需要对乘客舱空气进行除湿，即除湿模式。当加热需求不大的时候，使用第一除湿模式，请参阅图4，此时第一截止阀103开启，第二截止阀104、第三截止阀108关闭，第一节流装置 107关闭，第二节流装置109开启，第二泵201启动，第一泵301启动。制冷剂经过压缩机101压缩之后变为高温高压的气体，压缩机101排出的制冷剂进入第一双流道换热器102的第二流道，此时第二换热***的第二泵201启动，第二端口2032关闭，因此第二换热***2的换热介质在第二泵201的驱动下在第一双流道换热器102的第一流道流动，并在第一双流道换热器102与制冷剂***1的制冷剂进行热交换，第一换热***2的换热介质吸收制冷剂***1的制冷剂的热量，经过加热的换热介质在第一换热器202与第一换热器202周围空气进行热交换。制冷剂经过第一双流道换热器102的第二流道经第一截止阀103进入第三换热器105，制冷剂在第三换热器105与周围空气进行热交换，对周围空气放热，变为低温高压的制冷剂，经过第三换热器105降温的制冷剂经过第一单向阀106进入第二双流道换热器110的第二流道，此时第二换热***3的第一泵301也是启动的，第二换热***3的换热介质在在第一泵301的驱动下在第二双流道换热器110的第一流道流动，与第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂进行热交换，第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂吸收第二换热***的换热介质的热量气化，在第二双流道换热器110被降温的第二换热***3的换热介质在第二换热器302对第二换热器302周围的空气进行冷却除湿，空气中的水蒸汽碰到低温时冷凝析出从而达到除湿的目的。此时空调箱体41的第一换热器202前方的温度风门46完全打开或者仅打开 461和或462，空气流A先通过第二换热器302被降温除湿，成为低温低湿的空气流B，空气流B经过第一换热器202被加热成低湿的空气流C，空气流C经过格栅和风道进入汽车室内，实现对汽车室内除湿的功能。在该第一除湿模式，第一双流道换热器102的第一流道的换热介质只吸收制冷剂的部分热量，制冷剂***1的第三换热器105作为冷凝器对周围空气放热，第二双流道换热器110作为蒸发器吸收第二换热***3的换热介质的热量。第二换热***3的第二换热器302对进入汽车室内的空气起冷却作用，第一换热***2的第一换热器102对进入汽车室内的空气起加热作用，其中，第二换热器302的冷却程度更强，因此进入汽车室内的空气为冷却过的除湿的空气。

在除湿模式下，当气温低、加热需求较大的时候，使用第二除湿模式，请参阅图5，此时第一截止阀103关闭，第二截止阀104和第三截止阀108 开启，第一节流装置107和第二节流装置均开启，第二泵21启动，第二泵 31启动。制冷剂经过压缩机101压缩之后变为高温高压的气体，压缩机101 排出的制冷剂进入第一双流道换热器102的第二流道，此时制热冷却循环回路的第二泵201启动，因此制热冷却回路的换热介质在第二泵201的驱动下在第一双流道换热器102的第一流道流动，并在第一双流道换热器102 与制冷剂***1的制冷剂进行热交换，第一换热***2的换热介质吸收制冷剂***1的制冷剂的热量，经过加热的制热换热介质在第一换热器202 与第一换热器202周围空气进行热交换，对周围的空气进行加热。制冷剂经过第一双流道换热器102的第二流道进入第三截止阀108，制冷剂经过第三截止阀108后分别进入第一节流装置107和第二节流装置108，制冷剂被第一节流装置107节流时被降压降温变为低温低压的介质，低温低压的制冷剂在第三换热器14与周围空气进行热交换，吸收周围空气的热量，变为低温低压的气液混合制冷剂，经过第三换热器105的低温低压的制冷剂经过第二截止阀104进入气液分离器111，同时制冷剂被第二节流装置 109节流时被降压降温变为低温低压的介质，低温低压的制冷剂进入第二双流道换热器110的第二流道，此时第二换热***3的第一泵301也是启动的，第二换热***3的换热介质在在第一泵301的驱动下在第二双流道换热器110的第一流道流动，与第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂进行热交换，第二双流道换热器110的第二流道的制冷剂吸收第二换热***的换热介质的热量气化，在第二双流道换热器110被降温的第二换热***2的换热介质在第二换热器302对第二换热器302周围的空气进行冷却除湿。此时空调箱的第一换热器202前方的温度风门46部分或完全打开，或者第一风门461和/或第二风门462部分或完全打开，空气流A先通过第二换热器302被降温除湿，成为低温低湿的空气流B，空气流B经过第一换热器202被加热成低湿的空气流C，空气流C经过风道进入汽车室内，实现对汽车室内除湿的功能。在该第二除湿模式，第一双流道换热器102 作为冷凝器，第一双流道换热器102第一流道的第一换热***2的换热介质吸收制冷剂的热量，第一双流道换热器102第二流道的制冷剂被冷凝，制冷剂经过第一节流装置节流107后进入第三换热器105，第三换热器105 吸收周围空气的热量，制冷剂经过第二节流装置109进入第二双流道换热器110时吸收第二换热***3的换热介质的热量。第二换热***3的第二换热器302对进入汽车室内的空气起冷却作用，第一换热***2的第一换热器202对进入汽车室内的空气起加热作用，其中，第一换热器202的加热程度更强，因此进入汽车室内的空气为加热过的除湿的空气。

在冬天时，有些地区的车外温度较低，当外界温度低于零度或接近零度时，由于制热模式时，第三换热器105是从周围空气吸收热量，因为周围空气已经低于零度或接近零度，在制热模式工作长时间后，第三换热器 105的表面易结霜或结冰，进而影响热泵运行的能效甚至丧失制热性能，所以需要启动除冰/除霜模式。请参阅图6，在除冰/除霜模式时，第一截止阀103开启，第二截止阀104和第三截止阀108关闭，第一节流装置107 关闭，第二节流装置109开启，第二泵201关闭、第一泵301关闭。压缩机101消耗一定的电能，将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂，高温高压的制冷剂流入第一双流道换热器102的第二流道，此时，第二泵 201不工作，第一双流道换热器102的第一流道的制热换热介质不流动，高温高压的制冷剂通过第一双流道换热器102时状态基本不变，然后高温高压的制冷剂经第一截止阀103流入第三换热器105，在第三换热器105 释放热量，使第三换热器105表面的冰(霜)迅速除去，恢复制热性能。高温高压的制冷剂冷却后再通过第二节流装置109节流降压，降压降温后的制冷剂流入第二双流道换热器110的第二流道，此时第一泵301不工作，第二双流道换热器110第一流道的制冷换热介质不流动，从而降压降温后的制冷剂流过第二双流道换热器110时状态基本不变，从第二双流道换热器110流出的制冷剂再通过气液分离器111的分离，液态制冷剂储藏在气液分离器111，低温低压的制冷剂再被压缩成高温高压的制冷剂，如此循环工作进行除冰/除霜。在这个过程，空调箱体41的鼓风机42关闭，没有风被送入汽车室内。

在除冰模式时，也可以启动第一换热***的第二泵201，经过压缩机压缩的高温高压的制冷剂在流过第一双流道换热器102时，与第一双流道换热器102的第一流道的制热换热介质进行热交换，第一换热***的换热介质在第一双流道换热器102吸收制冷剂的一部分热量，经第二泵201驱动升温后的制热换热介质到达第一换热器202，对第一换热器202周围的空气进行加热，此时空调箱的鼓风机42开启，第一换热器202前方的温度风门46打开，空气流B被第一换热器202加热后变为高温气流C，高温气流C经过格栅与风道进入汽车室，增加汽车室内的温度。因为在该除冰模式下，第一换热***启动，换热介质会在第一双流道换热器102吸收一部分制冷剂的热量，所以用于除冰的制冷剂的热量会降低，在除冰模式时如果不启动第一换热***，则到达第三换热器105的热量会更高，除冰或除霜时间会更短。在除冰或除霜结束后，可以将工作模式恢复到制热模式。

另外，壶204还可以设置第一连通口、第二连通口和第三连通口(未图示)，壶的第一连通口与三通流量调节阀203的第三接口2033连通，壶的第二连通口与第二旁通管路702的另一端连通，壶的第三接连通口与第二泵201的入口端连通。壶204设置三个连通口，可以减少一个三通的使用，减低安装难度。

另外，在其它实施例，仅介绍与上述实施例不同之处，具体地，第一阀件203也可以包括第一二通流量调节阀和第二二通流量调节阀，其中，第一二通流量调节阀设置于第一旁通管路，第二二通流量调节阀设置于第一汇合处和第二汇合处之间或设置于第一汇合处和壶204之间的管路，在第一制热模式，第一二通流量调节阀开启，第二二通流量调节阀关闭，从第一换热器202流出的换热介质经第一二通流量调节阀进入第一旁通管路 701、第二换热器302、第二旁通管路702流入第二泵201的入口端。可以知道，第一阀件203也可以包括第三二通流量调节阀，第三二通流量调节阀设置于第一汇合处205和第一换热器202的出口端之间，在第一制热模式，也可以开启第一二通流量调节阀、第三二通流量调节阀，关闭第二二通流量调节阀，从第一换热器202流出的换热介质全部通过第一旁通管路汇入第二换热器。

与现有技术相比，在第一换热***和第二换热***之间设置能够沟通第一换热***和第二换热***的第一旁通管路和第二旁通管路，空调***在制冷时，部分第二换热***的换热介质汇入第一换热介质，与第一换热***的换热介质混合，再次汇入第二换热***，降低制冷温度，这样有利于节约能源。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行相互组合、修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (15)

1.一种空调***，至少包括第一换热***和第二换热***，所述第一换热***包括第一换热器，所述第二换热***包括第二换热器，所述空调***还包括第一旁通管路和第二旁通管路，所述第二换热器的入口端与所述第一旁通管路的一端连通，所述第二换热器的出口端与所述第二旁通管路的一端连通，所述第一旁通管路的另一端和所述第二旁通管路的另一端与所述第一换热***连通；所述空调***还包括第一双流道换热器和第二双流道换热器，所述第二双流道换热器的第一流道为所述第二换热***的一部分，所述第二双流道换热器的第二流道的两个端口与所述第二换热器的两个端口连通，所述第二双流道换热器包括所述第二阀件，所述第二阀件与所述第二双流道换热器的第二流道连通；

所述空调***还包括第一阀件，所述空调***包括第一制冷模式和第二制冷模式，在所述第一制冷模式，所述第一阀件使所述第一旁通管路、所述第二旁通管路与所述第一换热***导通，部分所述第二换热***的换热介质通过所述第一旁通管路汇入所述第一换热***，在所述第一换热***内混合后的换热介质通过所述第二旁通管路汇入所述第二换热***；

在所述第二制冷模式，所述第一阀件使所述第一旁通管路、所述第二旁通管路与所述第一换热***不导通。

2.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述第一换热***包括第一汇合处和第二汇合处，所述第一旁通管路通过所述第一汇合处与所述第一换热***连通，所述第二旁通管路通过所述第二汇合处与所述第一换热***连通，

所述第一汇合处和所述第二汇合处设置于所述第一换热器的出口端的管路，或所述第一汇合处和所述第二汇合处设置于所述第一换热器的入口端的管路，或所述第一汇合处设置于所述第一换热器的出口端的管路或设置于所述第一换热器的入口端的管路，相应所述第二汇合处设置于所述第一换热器的入口端的管路或设置于所述第一换热器的出口端的管路。

3.根据权利要求2所述的空调***，其特征在于，所述第一阀件包括第一二通流量调节阀和第二二通流量调节阀，所述第一二通流量调节阀设置于所述第一旁通管路，

所述第一汇合处和所述第二汇合处设置于所述第一换热器的出口端或入口端的管路，所述第二二通流量调节阀设置于所述第一汇合处与所述第二汇合处之间；或所述第一阀件还包括第三二通流量调节阀，所述第三二通流量调节阀设置于所述第一汇合处与所述第一换热器的出口端或入口端之间；

所述第一汇合处和所述第二汇合处分别设置于所述第一换热器相异端口的管路，所述第二二通流量调节阀设置于所述第一汇合处所在管路，或所述第一阀件还包括第三二通流量调节阀，所述第三二通流量调节阀与所述第二二通流量调节阀分别设置于所述第一汇合处两侧的管路；

或所述第一阀件为三通流量调节阀，所述三通流量调节阀包括第一端口、第二端口和第三端口，所述三通流量调节阀设置于所述第一汇合处，所述三通流量调节阀的第二端口与所述第一旁通管路的一端连通，所述三通流量调节阀的第一端口和第二端口接入所述第一换热器的一端的管路。

4.根据权利要求1-3任一所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括第二阀件，所述第二阀件包括流量调节元件、截止元件或单向元件，所述第二阀件设置于所述第一旁通管路与所述第一换热***连通处的上游，或者所述第二阀件设置于所述第二旁通管路与所述第一换热***连通处的下游。

5.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述第二换热***还包括第一泵，所述第一泵设置于所述第二双流道换热器的第二流道的出口端与所述第一旁通管路和所述第一换热***连通处之间，或所述第一泵设置于所述第二双流道换热器的第二流道的入口端与所述第二旁通管路与所述第一换热***连通处之间，所述第一泵包括所述第二阀件。

6.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述第一换热器***的第一汇合处和所述第一换热器***的第二汇合处设置于所述第一换热器的出口端的管路，相对所述第二汇合处，所述第一汇合处邻近所述第一换热器的出口端，所述空调***还包括第一制热模式和第二制热模式，在所述第一制热模式，所述第二阀件截止；

所述第一阀件包括第一二通流量调节阀和第二二通流量调节阀，所述第一二通流量调节阀阀件开启，所述第二二通流量调节阀闭合；或所述第一阀件还包括第三二通流量调节阀，所述第一二通流量调节阀、第三二通流量调节阀开启，所述第二二通流量调节阀闭合；或所述第一阀件为三通流量调节阀，所述三通流量调节阀的第一端口和第二端口开启，第三端口闭合，从所述第一换热器流出的换热介质经所述第一阀件进入所述第一旁通管路、第二换热器、第二旁通管路流入所述第二汇合处。

7.根据权利要求5所述的空调***，其特征在于，所述第一换热器***的第一汇合处和所述第一换热器***的第二汇合处设置于所述第一换热器的出口端的管路，相对所述第二汇合处，所述第一汇合处邻近所述第一换热器的出口端，所述空调***还包括第一制热模式和第二制热模式，在所述第一制热模式，所述第二阀件截止；

所述第一阀件包括第一二通流量调节阀和第二二通流量调节阀，所述第一二通流量调节阀阀件开启，所述第二二通流量调节阀闭合；或所述第一阀件还包括第三二通流量调节阀，所述第一二通流量调节阀、第三二通流量调节阀开启，所述第二二通流量调节阀闭合；或所述第一阀件为三通流量调节阀，所述三通流量调节阀的第一端口和第二端口开启，第三端口闭合，从所述第一换热器流出的换热介质经所述第一阀件进入所述第一旁通管路、第二换热器、第二旁通管路流入所述第二汇合处。

8.根据权利要求6所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括壶，所述壶包括第一连通口和第二连通口，所述第一连通口与所述第一汇合处连通，所述第二连通口与所述第二汇合处连通，所述壶为所述第一换热***的一部分；

或所述壶还包括第三连通口，所述第二旁通管路通过所述第三连通口与所述第一换热***连通。

9.根据权利要求8所述的空调***，其特征在于，在重力方向，所述第二旁通管路与所述第二换热器出口端的连通处高于所述第二换热***，所述第二汇合处或所述第三连通口高于所述第一换热***和所述第二旁通管路与所述第二换热器出口端的连通处。

10.根据权利要求8或9所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括空调箱，所述第一换热器和所述第二换热器设置于所述空调箱，在所述第一换热器的下风侧，所述空调箱包括相对隔离的第一风道和第二风道，所述第一换热器与所述第一风道和所述第二风道相对设置，所述空调***还包括设置于所述第一换热器上风侧的第一风门和第二风门，所述第一风门相应于所述第一风道，所述第二风门相应与所述第二风道，所述第一风门和所述第二风门的开启与闭合，能够控制所述第一换热器的相应部分换热与否。

11.根据权利要求1-3或5-9任一所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括第一双流道换热器和第二双流道换热器，所述第一双流道换热器的第一流道为所述第一换热***的一部分，所述第二双流道换热器的第一流道为所述第二换热***的一部分，

所述空调***包括制冷剂***，所述制冷剂***包括压缩机、与所述压缩机出口连通的所述第一双流道换热器的第二流道、与所述压缩机吸口连通的所述第二双流道换热器的第二流道、能够与所述第一双流道换热器的第二流道和所述第二双流道换热器的第二流道连通的第三换热器，以及执行器，所述执行器包括第一节流装置、第二节流装置，所述第一节流装置和所述第二节流装置串接，并设置于所述第三换热器与所述第二双流道换热器的第二流道的入口端之间，所述第二节流装置相对邻近所述第二双流道换热器的第二流道，所述空调***还包括第一单向阀，所述第一单向阀能够旁通所述第一节流装置。

12.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括第一双流道换热器和第二双流道换热器，所述第一双流道换热器的第一流道为所述第一换热***的一部分，所述第二双流道换热器的第一流道为所述第二换热***的一部分，

所述空调***包括制冷剂***，所述制冷剂***包括压缩机、与所述压缩机出口连通的所述第一双流道换热器的第二流道、与所述压缩机吸口连通的所述第二双流道换热器的第二流道、能够与所述第一双流道换热器的第二流道和所述第二双流道换热器的第二流道连通的第三换热器，以及执行器，所述执行器包括第一节流装置、第二节流装置，所述第一节流装置和所述第二节流装置串接，并设置于所述第三换热器与所述第二双流道换热器的第二流道的入口端之间，所述第二节流装置相对邻近所述第二双流道换热器的第二流道，所述空调***还包括第一单向阀，所述第一单向阀能够旁通所述第一节流装置。

13.根据权利要求10所述的空调***，其特征在于，所述空调***还包括第一双流道换热器和第二双流道换热器，所述第一双流道换热器的第一流道为所述第一换热***的一部分，所述第二双流道换热器的第一流道为所述第二换热***的一部分，

所述空调***包括制冷剂***，所述制冷剂***包括压缩机、与所述压缩机出口连通的所述第一双流道换热器的第二流道、与所述压缩机吸口连通的所述第二双流道换热器的第二流道、能够与所述第一双流道换热器的第二流道和所述第二双流道换热器的第二流道连通的第三换热器，以及执行器，所述执行器包括第一节流装置、第二节流装置，所述第一节流装置和所述第二节流装置串接，并设置于所述第三换热器与所述第二双流道换热器的第二流道的入口端之间，所述第二节流装置相对邻近所述第二双流道换热器的第二流道，所述空调***还包括第一单向阀，所述第一单向阀能够旁通所述第一节流装置。

14.根据权利要求11所述的空调***，其特征在于，所述执行器还包括：在所述第一双流道换热器的第二流道的出口端与所述第三换热器之间设置的第一截止阀，所述第一截止阀能够导通或截止第一双流道换热器的第二流道和所述第三换热器连通的通路；

第二截止阀，所述第二截止阀的一端与所述第一截止阀和所述第三换热器之间的管路连通，所述第二截止阀的另一端与所述压缩机的吸口连通，或所述空调***还包括气液分离器，所述第二截止阀的另一端经所述气液分离器与压缩机连通；

第三截止阀，所述第三截止阀的一端与所述第一双流道换热器的第二流道的出口端连通，所述第三截止阀的另一端与所述第一节流装置和所述第二节流装之间的管路连通。

15.根据权利要求14所述的空调***，其特征在于，所述第二换热***还包括第一泵，所述第一换热***还包括第二泵，所述第二泵与所述第一双流道换热器的入口端连通，所述空调***还包括第一除湿模式、第二除湿模式、除冰模式和第二制热模式，所述第一阀件为三通流量调节阀或者为第一二通流量调节阀和第二二通流量调节阀；

在所述第一除湿模式，所述第一截止阀开启，所述第二截止阀、第三截止阀关闭，所述第一节流装置关闭，所述第二节流装置开启，所述第一泵、第二泵均工作，所述三通流量调节阀的第一端口和第三端口开启、第二端口闭合或所述第一二通流量调节阀闭合；

在所述第二除湿模式，所述第一截止阀关闭，所述第二、第三截止阀开启，所述第一节流装置、第二节流装置均开启，所述第一泵、第二泵均工作，所述三通流量调节阀的第一端口和第三端口开启、第二端口闭合或所述第一二通流量调节阀闭合；

在所述除冰模式，所述第一截止阀开启，所述第二截止阀和所述第三截止阀关闭，所述第一节流装置关闭，所述第二节流装置开启，所述第一泵、第二泵均关闭；

在所述第二制冷模式，所述第一截止阀开启，所述第二截止阀和第三截止阀关闭，所述第一节流装置闭合，所述第二节流装置开启，所述第一换热***的第二泵停止工作，所述第二换热***的第一泵工作，所述三通流量调节阀的第二端口或所述第一二通流量调节阀闭合；

在所述第二制热模式，所述第一截止阀关闭，所述第二、第三截止阀开启，所述第一节流装置、第二节流装置均开启，所述第一泵、第二泵均工作，所述三通流量调节阀的第一端口和第三端口开启、第二端口闭合或所述第一二通流量调节阀闭合。

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