專利名稱：不間斷制熱的運(yùn)行方法及空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵式制冷系統(tǒng)，具體涉及一種能使得具有蓄熱、放熱功能的空調(diào)系統(tǒng)在制熱和除霜過程中，可不間斷制熱的運(yùn)行方法，本發(fā)明還涉及一種基于上述運(yùn)行方法的不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種空調(diào)系統(tǒng)以及不間斷制熱的運(yùn)行方法，其特征在于，是在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中增設(shè)有與系統(tǒng)相連通的蓄熱、放熱裝置和控制開關(guān)，其不間斷制熱的運(yùn)行步驟如下在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制熱運(yùn)行時(shí)，通過連接在空調(diào)系統(tǒng)中的管路和控制開關(guān)，將已經(jīng)流過室內(nèi)換熱器進(jìn)行換熱后的制冷劑，再流過系統(tǒng)中的蓄熱換熱器，使制冷劑中的余熱與蓄熱換熱器內(nèi)的相變材料進(jìn)行熱交換后再經(jīng)過節(jié)流后進(jìn)入室外換熱器(蒸發(fā)器)，蓄熱器以相變的方式儲(chǔ)存有熱能；當(dāng)需進(jìn)行除霜運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出除霜運(yùn)行指令，同時(shí)降低室內(nèi)換熱器的送風(fēng)量，制冷劑繼續(xù)流過室內(nèi)換熱器并放出一部份熱能，再通過控制開關(guān)使得還具有一定熱能的制冷劑流經(jīng)室外換熱器放熱除霜，同時(shí)使室外機(jī)的風(fēng)扇停止運(yùn)行；在系統(tǒng)中的開關(guān)控制下，使已流過室外換熱器進(jìn)行除霜換熱后的制冷劑經(jīng)節(jié)流后再進(jìn)入蓄熱放熱器，與蓄熱放熱器中的相變蓄熱材料進(jìn)行熱能交換，帶走蓄熱器中的熱能后，再流入壓縮機(jī)中；空調(diào)系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的控制下，重復(fù)上述制熱和除霜運(yùn)行步驟，使空調(diào)系統(tǒng)在除霜運(yùn)行時(shí)可不間斷地進(jìn)行制熱。
構(gòu)造一種可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括依序連接的室外換熱器、電磁閥、壓縮機(jī)、四通換向閥、截止閥、室內(nèi)換熱器、截止閥、電磁閥，還包括串聯(lián)連接在所述室外換熱器與所述截止閥之間的節(jié)流裝置和單向閥、并聯(lián)連接在所述單向閥兩端的蓄熱放熱器、所述蓄熱放熱器與所述單向閥進(jìn)口端的連接管路中還設(shè)有節(jié)流裝置、所述蓄熱換熱器還設(shè)有兩個(gè)分別通過管路與所述電磁閥兩端連接的接口，并在其中一條管路中設(shè)有節(jié)流裝置。
在上述按照本發(fā)明提供的可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)中，其特征在于，所述節(jié)流裝置可以是毛細(xì)管也可以是電子膨脹閥。
在上述按照本發(fā)明提供的可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)中，其特征在于，所述蓄熱換熱器中設(shè)有有機(jī)——無機(jī)復(fù)合相變材料。
實(shí)施本發(fā)明所提供的空調(diào)系統(tǒng)不間斷制熱的運(yùn)行方法及空調(diào)系統(tǒng)，與一般的熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比，在系統(tǒng)中增設(shè)有一個(gè)蓄熱換熱器和兩個(gè)控制電磁閥以及其相應(yīng)的管路，在蓄熱換熱器內(nèi)裝滿一種有機(jī)——無機(jī)復(fù)合相變材料，這種復(fù)合相變材料可起到極其重要的蓄熱和放熱作用，空調(diào)系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)控制電磁閥和四通換向閥的運(yùn)動(dòng)，在制熱工況下可以自動(dòng)將部份余熱以相變潛熱的形式保存在蓄熱換熱器中，在空調(diào)系統(tǒng)除霜運(yùn)行階段控制系統(tǒng)可使空調(diào)系統(tǒng)繼續(xù)為室內(nèi)熱交換器提供熱能，并使得蓄熱換熱器向經(jīng)過室外換熱器的制冷劑交換其存有的熱量；解決了空調(diào)系統(tǒng)在除霜過程中室內(nèi)不能制熱的問題，可使得熱泵空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不間斷制熱。下面結(jié)合附圖
，用優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
采用本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括依序連接的室外換熱器10、電磁閥12、壓縮機(jī)1、四通換向閥2、截止閥3、室內(nèi)換熱器4、截止閥5、電磁閥6，還包括串聯(lián)連接在室外換熱器10與截止閥5之間的節(jié)流裝置9和單向閥7、并聯(lián)連接在單向閥7兩端的蓄熱放熱器13、蓄熱放熱器13與單向閥7進(jìn)口端的連接管路中還設(shè)有節(jié)流裝置8、蓄熱換熱器13還設(shè)有兩個(gè)分別通過管路與所述電磁閥12兩端連接的接口，并在其中一條管路中設(shè)有節(jié)流裝置11，在蓄熱放熱器13中設(shè)置有一種有機(jī)——無機(jī)相變復(fù)合材料為蓄熱材料。
下面通過附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的不間斷制熱空調(diào)系統(tǒng)的工作原理；在正常制冷運(yùn)行時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的正常制冷運(yùn)行流程如圖3所示，管路上的箭頭為制冷劑的流動(dòng)方向，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮升溫升壓后，制冷劑將直接進(jìn)入四通換向閥2，此時(shí)四通換向閥2處于斷電狀態(tài)，因此流體通過四通換向閥2后將通過電磁閥12，電磁閥12為常開狀態(tài)，此時(shí)電磁閥12處于斷電狀態(tài)，流過電磁閥12的制冷劑將進(jìn)入室外換熱器10(冷凝器)，制冷劑通過室外換熱器(冷凝器)與室外環(huán)境的空氣強(qiáng)制換熱后，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N飽和或者過冷的制冷劑液體，此時(shí)由于電磁閥6處于斷電狀態(tài)，使得與電磁閥6相連接的管路關(guān)閉，這種過冷的制冷劑液體將經(jīng)過毛細(xì)管9(或者電子膨脹閥)節(jié)流后變?yōu)橐环N低溫、低壓的液相或者汽液兩相混合物，由于與蓄熱放熱器13相連接的管路有毛細(xì)管8的存在，大大增加了管路的流動(dòng)阻力，在這種情況之下這種兩相混合的制冷劑只能通過管路進(jìn)入單向閥7，流過單向閥7的制冷劑經(jīng)過一段管路后通過截止閥5進(jìn)入室內(nèi)機(jī)組的連接管路23，從連接管路23而來的制冷劑進(jìn)入室內(nèi)換熱器4(蒸發(fā)器)，低溫低壓的制冷劑在室內(nèi)換熱器管內(nèi)與室內(nèi)空氣進(jìn)行換熱，一方面制冷劑大量吸收空氣所傳遞的熱量(含潛熱和顯熱)使得室內(nèi)空氣的溫度和濕度不斷降低，另一方面制冷劑通過吸熱后變?yōu)轱柡突蛘哌^熱氣體，這種低壓、低溫的制冷劑氣體將經(jīng)過室內(nèi)外機(jī)組連管23后，直接通過截止閥3后進(jìn)入四通換向閥2，經(jīng)過四通換向閥2的制冷劑氣體將直接返回壓縮機(jī)1，從而實(shí)現(xiàn)制冷過程循環(huán)。
正常制熱(蓄熱)運(yùn)行時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的正常制熱運(yùn)行流程如圖4所示，管路上的箭頭為制冷劑的流動(dòng)方向，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮升溫升壓后，氣體將直接進(jìn)入四通換向閥2，此時(shí)四通換向閥2處于送電狀態(tài)，因此流體通過四通換向閥2后將進(jìn)入截止閥3，通過制冷劑流通管路23后，這種高溫、高壓的制冷劑氣體將進(jìn)入室內(nèi)換熱器4(冷凝器)，高溫、高壓的制冷劑氣體在室內(nèi)換熱器4管內(nèi)與室內(nèi)空氣進(jìn)行換熱，一方面制冷劑大量放出熱量，通過換熱管和換熱翅片將熱量傳遞給室內(nèi)空氣，從而使得室內(nèi)空氣的溫度不斷升高，達(dá)到人們所期望的空氣溫度，另一方面制冷劑通過放熱后變?yōu)轱柡突蛘哌^冷液體，此時(shí)這種飽和或者過冷液體一般還具有較高的溫度，因此這種飽和或者過冷的制冷劑液體通過截止閥5后，此時(shí)空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可使電磁閥6處于斷電狀態(tài)(電磁閥6為常閉型)，而單向閥7是反向連接在管路中的也處于關(guān)閉狀態(tài)，因此制冷劑液體只能通過管路進(jìn)入蓄熱放熱器13，制冷劑液體在蓄熱換熱器13內(nèi)部與相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，制冷劑將其顯熱交換給蓄熱材料，蓄熱材料以相變潛熱的形式保存起來，這種高壓的制冷劑液體經(jīng)過蓄熱換熱器13換熱后，從另一個(gè)接口通過管路直接進(jìn)入毛細(xì)管8(可為電磁膨脹閥)，飽和或者過冷高壓液體經(jīng)過初步節(jié)流后，再進(jìn)入另一段毛細(xì)管9(或者電磁膨脹閥)進(jìn)行更為深入的節(jié)流，經(jīng)過節(jié)流后的制冷劑流體為低溫、低壓的汽液兩相混合物，這些汽液兩相混合物直接進(jìn)入室外換熱器10(蒸發(fā)器)，低溫低壓的制冷劑在室外換熱器管內(nèi)與室外空氣進(jìn)行換熱，制冷劑大量吸收空氣所傳遞的熱量(含潛熱和顯熱)，制冷劑通過吸熱后變?yōu)轱柡突蛘哌^熱氣體，這種低壓、低溫的制冷劑氣體經(jīng)過一段管路后將通過一電磁閥12(電磁閥12為常開型)，此時(shí)電磁閥12處于斷電狀態(tài)，制冷劑氣體流過電磁閥12后將進(jìn)入四通換向閥2，流過四通換向閥2后的制冷劑氣體直接返回到壓縮機(jī)1入口，從而實(shí)現(xiàn)過程循環(huán)。
制熱除霜運(yùn)行時(shí)制冷系統(tǒng)在制熱運(yùn)行一段時(shí)間之后由于室外空氣中含有一定量的水分，而且室外換熱器的表面溫度又比較低，此時(shí)將有部分水蒸汽在換熱器表面凝結(jié)為霜層，這些霜層的存在將一方面降低換熱器的對(duì)流傳熱系數(shù)，另一方面將降低通過換熱器的風(fēng)量，因此當(dāng)霜層厚度達(dá)到一定程度之后，系統(tǒng)必須對(duì)霜層進(jìn)行去除。從而達(dá)到提高換熱器的換熱性能和換熱器的風(fēng)量；空調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)行除霜時(shí)也能正常制熱的過程如圖5所示，管路上的箭頭為系統(tǒng)中制冷劑的流向，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮升溫升壓后，氣體將直接進(jìn)入四通換向閥2，此時(shí)四通換向閥2處于送電狀態(tài)，因此流體通過四通換向閥2后將進(jìn)入截止閥3，通過一段管路23后，這種高溫、高壓的制冷劑氣體將進(jìn)入室內(nèi)換熱器4(冷凝器)，高溫、高壓的制冷劑氣體在室內(nèi)換熱器4管內(nèi)與室內(nèi)空氣進(jìn)行部分換熱，通過調(diào)節(jié)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量而達(dá)到調(diào)節(jié)流過換熱器的制冷劑氣體的溫度，流過室內(nèi)換熱器4的制冷劑氣體經(jīng)過換熱后將轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡偷闹评鋭┢w或者汽液兩相混合物，因此這種飽和的制冷劑汽體或汽液兩相制冷劑經(jīng)過截止閥5后，此時(shí)可使電磁閥6處于送電狀態(tài)(電磁閥6為常閉型)，電磁閥6所連接的管路導(dǎo)通，而單向閥7為反向處于關(guān)閉狀態(tài)，連接蓄熱換熱器13到室外換熱器10的管路由于有毛細(xì)管8和毛細(xì)管9的存在而使得其流動(dòng)阻力極大，因此此時(shí)這種飽和的制冷劑汽體或汽液兩相制冷劑將通過電磁閥6，通過電磁閥6的制冷劑將直接進(jìn)入室外換熱器10(冷凝器)，此時(shí)這種飽和的制冷劑汽體或汽液兩相制冷劑將在室外換熱器10管內(nèi)與室外換熱器管外以及翅片表面的霜層進(jìn)行熱交換(為了減少熱量的損失，此時(shí)室外機(jī)的風(fēng)機(jī)處于斷電狀態(tài))，這種飽和的制冷劑汽體或汽液兩相制冷劑將放出大量的熱量，一方面將制冷劑汽體轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N過冷的制冷劑液體，另一方面換熱管以及管外翅片表面的霜層吸收大量的熱量，使得霜層融化為液態(tài)的水，從而達(dá)到還原室外換熱器的換熱能力，流過室外換熱器10的液體將通過一段管路，此時(shí)可使電磁閥12(電磁閥12為常開型)處于通電狀態(tài)，因此連接電磁閥12的管路被關(guān)閉，此時(shí)制冷劑液體將進(jìn)入毛細(xì)管11，制冷劑液體經(jīng)過毛細(xì)管11深度節(jié)流后轉(zhuǎn)變?yōu)槠簝上嗷旌衔锿ㄟ^一段管路，直接進(jìn)入蓄熱換熱器13，汽液兩相的制冷劑在蓄熱換熱器內(nèi)部與相變蓄熱材料進(jìn)行熱交換，制冷劑吸收大量的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N過熱或者飽和的制冷劑氣體，而相變蓄熱材料將由于放出熱量，由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?，此時(shí)這種過熱或者飽和的制冷劑氣體將通過一段管路后進(jìn)入四通換向閥2，流過四通換向閥2后的制冷劑氣體直接返回到壓縮機(jī)1入口，從而實(shí)現(xiàn)在除霜過程中可不間斷制熱的過程循環(huán)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明的空調(diào)制冷系統(tǒng)流程與一般熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)流程相比，要復(fù)雜一些，其根本區(qū)別在于，本發(fā)明所提供的制熱除霜流程和系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)在制熱過程中的自動(dòng)蓄熱和放熱功能，從而實(shí)現(xiàn)不間斷制熱。
2、空調(diào)系統(tǒng)所需要的配件只增加了兩個(gè)電磁閥、一個(gè)蓄熱器和相應(yīng)的管路，這些配件與空調(diào)系統(tǒng)的連接容易實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種不間斷制熱的運(yùn)行方法，其特征在于，在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)有與系統(tǒng)相連通的蓄熱放熱器和控制開關(guān)，其不間斷制熱的運(yùn)行步驟如下在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行制熱運(yùn)行時(shí)，通過連接在空調(diào)系統(tǒng)中的控制開關(guān)，將已經(jīng)流過室內(nèi)換熱器進(jìn)行換熱后的制冷劑，再流過系統(tǒng)中的蓄熱換熱器，使制冷劑中的余熱與蓄熱放熱器進(jìn)行熱交換后經(jīng)過節(jié)流后，再進(jìn)入室外換熱器，蓄熱器以相變的方式儲(chǔ)存有熱能；當(dāng)需進(jìn)行除霜運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出除霜運(yùn)行指令，同時(shí)降低室內(nèi)換熱器的送風(fēng)量，制冷劑繼續(xù)流過室內(nèi)換熱器并放出一部份熱能，再通過控制開關(guān)使得還具有一定熱能的制冷劑流經(jīng)室外換熱器放熱除霜，同時(shí)使室外機(jī)中的風(fēng)扇停止運(yùn)行；通過控制管路中的開關(guān)，將已流過室外換熱器進(jìn)行除霜換熱后的制冷劑經(jīng)節(jié)流后，再流經(jīng)蓄熱放熱器，與蓄熱放熱器中的相變蓄熱材料進(jìn)行熱能交換，帶走蓄熱器中的熱能后，再流入壓縮機(jī)中；空調(diào)系統(tǒng)在控制系統(tǒng)的控制下，根據(jù)環(huán)境的需要，重復(fù)上述制熱和除霜運(yùn)行步驟，使空調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)行除霜運(yùn)行時(shí)可不間斷地進(jìn)行制熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述不間斷制熱的運(yùn)行方法，其特征在于，所述蓄熱放熱器中設(shè)有有機(jī)——無機(jī)復(fù)合相變材料。
3.一種可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括依序連接的室外換熱器(10)、電磁閥(12)、壓縮機(jī)(1)、四通換向閥(2)、截止閥(3)、室內(nèi)換熱器(4)、截止閥(5)、電磁閥(6)，還包括串聯(lián)連接在所述室外換熱器(10)與所述截止閥(5)之間的節(jié)流裝置(9)和單向閥(7)、并聯(lián)連接在所述單向閥(7)兩端的蓄熱放熱器(13)、所述蓄熱放熱器(13)與所述單向閥(7)進(jìn)口端的連接管路中還設(shè)有節(jié)流裝置(8)、所述蓄熱放熱器(13)還設(shè)有兩個(gè)分別通過管路與所述電磁閥(12)兩端連接的接口，其中一條連接管路中還設(shè)有節(jié)流裝置(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置(8)可以是毛細(xì)管也可以是電子膨脹閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置(9)可以是毛細(xì)管也可以是電子膨脹閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)流裝置(11)可以是毛細(xì)管也可以是電子膨脹閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6之一所述可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱放熱器(13)中設(shè)有有機(jī)——無機(jī)復(fù)合相變材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)，具體涉及一種空調(diào)系統(tǒng)可不間斷制熱的運(yùn)行方法及空調(diào)系統(tǒng)，一種可不間斷制熱的空調(diào)系統(tǒng)，包括依序連接的室外換熱器、電磁閥、壓縮機(jī)、四通換向閥、截止閥、室內(nèi)換熱器、截止閥、電磁閥，還包括串聯(lián)連接在所述室外換熱器與所述截止閥之間的節(jié)流裝置和單向閥、并聯(lián)在所述單向閥兩端的蓄熱換熱器、所述蓄熱換熱器與所述單向閥進(jìn)口端的連接管路中還設(shè)有節(jié)流裝置、所述蓄熱換熱器還設(shè)有兩個(gè)分別通過管路與所述電磁閥兩端連接的接口，其中一條連接管路中還設(shè)有節(jié)流裝置，空調(diào)系統(tǒng)通過控制電磁閥和四通換向閥的運(yùn)動(dòng)，可在制熱工況下可以自動(dòng)將其余熱以相變潛熱的形式保存在蓄熱換熱器中，在空調(diào)系統(tǒng)除霜運(yùn)行階段將自動(dòng)釋放其熱量；解決了空調(diào)系統(tǒng)在除霜過程中室內(nèi)不能制熱的問題，使熱泵空調(diào)系統(tǒng)可不間斷制熱。
文檔編號(hào)F25B6/00GK1403756SQ0112780
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者曾文良, 高日新 申請(qǐng)人:廣東科龍電器股份有限公司