换热系统和空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，尤其是涉及一种换热系统和空调器。


背景技术：

2.空调器在低温制热时，由于室外环境温度较低，空调器在这种环境温度下运行制热容易结霜，影响空调器的制热效果。通常空调器依靠换向阀的切换进行除霜，即制热转为制冷运行，但是频繁的换向阀切换会影响空调器的使用寿命与其使用的舒适度。空调器在高温制冷时，由于室外环境温度较高，空调器在这种环境温度下运行制冷容易出现散热不足，导致系统压力过高，整机处于过负荷中，会保护机器整机会出现频繁启停，影响空调器的使用寿命与其使用的舒适度。
3.相关技术中，一种空调防结霜系统的主要功能是保证空调器在低温下不易结霜，但是无法解决当空调器在运行制冷模式时，由于室外环境恶劣导致室外换热相对较差，整机压力较大，容易损坏空调器的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种换热系统，换热系统可实现在制热时防止以及延迟空调器结霜，在制冷过负荷时，降低换热系统压力，提高换热系统安全可靠性以及使用舒适性。
5.本实用新型还提出了一种空调器。
6.根据本实用新型第一方面实施例的换热系统，所述换热系统具有制冷模式和制热模式，所述换热系统包括：压缩机，所述压缩机设置有第一端和第二端，冷媒从所述第二端和所述第一端中的一个流出且从另一个流入，所述冷媒在所述制冷模式和所述制热模式下的流向不同；四通阀，所述四通阀分别与所述第一端和所述第二端相连接；室外换热器，所述室外换热器与所述四通阀相连接；室内换热器，所述室内换热器与所述四通阀相连接；节流组件，所述节流组件两端设置有第三端和第四端，所述第三端与所述室外换热器连接，所述第四端与所述室内换热器连接，所述节流组件内形成并联设置的第一支路和第二支路，所述第二支架可通断地分流所述冷媒，以降低所述第一支路的压力；其中，所述室外换热器内设置有温度传感器，所述温度传感器用于获取所述室外换热器的温度且控制所述第二支路的通断。
7.根据本实用新型实施例的换热系统，通过在第三端和第四端之间形成并联设置的第一支路和第二支路，第一支路可以始终减小流经所述第一支路的冷媒的流量，第二支路可以在温度传感器的控制下进行可通断的导通，从而使得换热系统可实现在制热时防止以及延迟换热系统结霜，在制冷过负荷时，降低换热系统压力，提高换热系统安全可靠性以及使用舒适性。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述节流组件包括：主节流阀和辅助节流组件，所述主节流阀设置于所述第一支路，所述辅助节流组件设置于所述第二支路，所述主节流阀
用于减小流经所述主节流阀的所述冷媒的流量，所述辅助节流组件可通断地分流所述冷媒，以降低所述主节流阀的压力。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述辅助节流组件包括：控制阀和辅助节流阀，所述控制阀设置于所述辅助节流阀的一侧，所述辅助节流阀单向节流，所述温度传感器与所述控制阀电连接，以控制所述辅助节流组件的通断。
10.根据本实用新型的一些实施例，相较于所述辅助节流阀，所述控制阀邻近所述第三端设置。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述辅助节流阀包括：第一制热阀座、第一制热阀芯和第一制冷阀座，所述第一制热阀座和所述第三端对应连接，所述第一制冷阀座与所述第四端对应连接，所述第一制热阀芯设置于所述第一制热阀座，所述第一制冷阀座内形成有冷媒的常通通道。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第一制热阀座远离所述第一制冷阀座的一侧，以及所述第一制冷阀座远离所述第一制热阀座的一侧均设置有用于过滤的第一过滤网。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述主节流阀包括：第二制热阀座、第二制热阀芯、第二制冷阀座和第二制冷阀芯，所述第二制热阀座和所述第三端对应连接，所述第二制冷阀座与所述制冷出口段对应连接，所述第二制热阀芯设置于所述第二制热阀座，所述第二制冷阀芯设置于所述第二制热阀座。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一制热阀芯的芯口直径为h1，所述第二制热阀芯的芯口直径为h2，所述h1和所述h2满足关系式：h1≤h2。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述第二制热阀座远离所述第二制冷阀座的一侧，以及所述第二制冷阀座远离所述第二制热阀座的一侧均设置有用于过滤的第二过滤网。
16.根据本实用新型第二方面实施例的空调器，包括：所述换热系统。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是本实用新型换热系统处于制冷模式时冷媒的流向；
20.图2是本实用新型换热系统处于制热模式时冷媒的流向；
21.图3是根据本实用新型实施例的辅助节流阀的结构示意图；
22.图4是根据本实用新型实施例的主节流阀的结构示意图。
23.附图标记：
24.100、换热系统；
25.10、压缩机；11、第一端；12、第二端；13、第三端；14、第四端；
26.20、主节流阀；21、第二制热阀座；22、第二制热阀芯；23、第二制冷阀座；24、第二制冷阀芯；25、第二过滤网；
27.30、辅助节流组件；31、控制阀；32、辅助节流阀；321、第一制热阀座；322、第一制热阀芯；323、第一制冷阀座；324、第一过滤网；
28.40、室外换热器；50、温度传感器；60、室内换热器；70、四通阀；80、节流组件；81、第一支路；82、第二支路。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
30.下面参考图1
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图4描述根据本实用新型实施例的换热系统100，本实用新型还提出了具有上述换热系统100的空调器。
31.如图1和图2所示，换热系统100包括：压缩机10、四通阀70、室外换热器40、室内换热器60和节流组件80，压缩机10设置有第一端11和第二端12，冷媒从第二端12和第一端11中的一个流出，并且从另一个流入。冷媒在制冷模式和制热模式下的流向不同。
32.其中，四通阀70具有四个阀口，四个阀口分别与室外换热器40、室内换热器60、第一端11和第二端12连接，以便在制冷模式和制热模式之间切换。节流组件80两端设置有第三端13和第四端14，第三端13与第二端12连接，第四端14与第一端11连接。
33.其中，室外换热器40连接在第二端12和第三端13之间，室内换热器60设置于第一端11和第四端14之间，室外换热器40用于与室外进行换热，室内换热器60用于与室内进行换热，冷媒在压缩机10、室内换热器60和室外换热器40之间形成对应于制冷模式和制热模式的循环路径。也就是说，在高温制冷过程中，室外换热器40和室内换热器60将分别作为冷媒循环回路的冷凝器和蒸发器，即室外换热器40起到冷凝作用，室内换热器60起到蒸发作用。在低温制热过程中，室外换热器40和室内换热器60将分别作为冷媒循环回路的蒸发器和冷凝器，即室外换热器40起到蒸发作用，室内换热器60起到冷凝作用。
34.节流组件80内形成并联设置的第一支路81和第二支路82，第一支路81用于减小流经第一支路81的冷媒的流量，第二支路82可通断地分流冷媒，以降低第一支路81的压力。并且，温度传感器50设置于室外换热器40内。在室外换热器40内设置有温度传感器50，温度传感器50用于获取室外换热器40的温度，以控制第二支路82的通断。
35.下面参照图1
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图4来描述换热系统100的工作状态：
36.当压缩机10为制冷模式时，冷媒从压缩机10的第二端12流出，并且经过室外换热器40后，从第三端13流入第一支路81，或者流入第一支路81和第二支路82，再从第三端13流出，最后流至压缩机10的第一端11。当压缩机10为制热模式时，冷媒从压缩机10的第一端11流出，并且经过室内换热器60后，从第四端14流入第一支路81，或者流入第一支路81和第二支路82，再从第四端14流出，最后流至压缩机10的第二端12。其中，箭头为冷媒的流动方向。
37.也就是说，当换热系统100处于制冷模式，高温高压的气态冷媒在室外换热器40中液化放热，当室外环境温度过于恶劣时，室外换热器40的换热能力会大幅度下降，导致换热系统100压力骤然上升，同时温度传感器50检测的室外换热器40的温度会远高于正常制冷时的温度，此时温度传感器50控制第二支路82处于开启状态。如此，冷媒可以从第三端13流入第一支路81并流至第四端14，并且冷媒还可以从第三端13流入第二支路82，再从第四端14流出，从而可以降低换热系统100的压力。
38.或者，当换热系统100处于制热模式，并且室外运行环境温度较低时，室外换热器40换热能力下降，冷媒会不断堆积，造成室外换热器40结霜。此时，同时温度传感器50检测的室外换热器40的温度会远低于正常制热时的温度，此时温度传感器50控制第二支路82处于为开启状态。如此，冷媒可以从第四端14流入第一支路81，再从第三端13流出，并且冷媒还可以从第四端14流入第二支路82流至第三端13，从而可以降低换热系统100的压力。即，不论冷媒的流动方向是从第三端13流入或者是从第四端14流入，均能通过开启辅助节流组件30对通道管进行泄压，进而提高对于换热系统100的保护作用。
39.需要说明的是，当换热系统100处于制冷模式，并且第二支路82为断开状态时，冷媒自第三端13流入第一支路81，再从第四端14流出，此时只有第一支路81承担对冷媒的节流降压；当换热系统100处于制热模式，并且第二支路82为断开状态时，冷媒自第四端14流入第一支路81，再从第三端13流出，此时只有第一支路81承担对冷媒的节流降压。在上述两种情况下，整个换热系统100中冷媒的压力为正常情况，从而不需要开启第二支路82。
40.由此，通过在第三端13和第四端14之间形成并联设置的第一支路81和第二支路82，第一支路81可以始终减小流经所述第一支路81的冷媒的流量，第二支路82可以在温度传感器50的控制下进行可通断的导通，从而使得换热系统100可实现在制热时防止以及延迟换热系统100结霜，在制冷过负荷时，降低换热系统100压力，提高换热系统100安全可靠性以及使用舒适性。
41.如图1和图2所示，节流组件80包括：主节流阀20和辅助节流组件30，主节流阀20设置于第一支路81，辅助节流组件30设置第二支路82，主节流阀20用于减小流经主节流阀20的冷媒的流量，辅助节流组件30可以通断地分流冷媒，以降低主节流阀20的压力。主节流阀20设置于第三端13和第四端14之间的第一支路81，并且主节流阀20用于减小流经第一支路81的冷媒的流量，进而实现对于冷媒的节流降压。此外，辅助节流组件30设置于第二支路82，并且辅助节流组件30可通断地分流冷媒，降低主节流阀20压力。也就是说，当温度处于温度传感器50的开启范围内时，温度传感器50会控制辅助节流阀32开启，即第二支路82也可以流通冷媒，这样可以对第一支路81进行分流，从而可以对换热系统100进行泄压。
42.如图1和图2所示，辅助节流组件30包括：控制阀31和辅助节流阀32，控制阀31设置于辅助节流阀32的一侧，辅助节流阀32单向节流，温度传感器50与控制阀31电连接，以控制辅助节流组件30的通断。在换热系统100中，温度传感器50可以检测室外换热器40的温度，当室外换热器40温度过高或过低时，温度传感器50控制控制阀31打开，从而可以使辅助节流组件30也可以对冷媒进行泄压，进而可以减小主节流阀20的压力。
43.其中，如图1和图2所示，相较于辅助节流阀32，控制阀31邻近第三端13设置。如此设置，使得换热系统100处于制冷模式时，打开控制阀31可以快速对冷媒进行泄压，从而可以减轻室外换热器40的压力，避免压缩机10停机。控制阀31可以为电磁阀。
44.如图3所示，辅助节流阀32包括：第一制热阀座321、第一制热阀芯322和第一制冷阀座323，第一制热阀座321和第三端13对应连接，第一制冷阀座323与第四端14对应连接，第一制热阀芯322设置于第一制热阀座321，第一制冷阀座323内形成有冷媒的常通通道。即，当冷媒从第三端13向第四端14流动时，因为没有第一制冷阀芯，此时辅助节流阀32相当于常通通道，冷媒可以快速通过。当冷媒从第四端14向第三端13流动时，第一制热阀座321上设置有第一制热阀芯322，使得辅助节流阀32和主节流阀20之间形成相对均匀的分流效
果，即可以对换热系统100进行均匀的泄压。
45.也就是说，在换热系统100处于制冷模式，并且控制阀31处于开启状态时，冷媒不仅可以通过第一支路81上的主节流阀20流通，而且可以通过第二支路82上的辅助节流阀32流通，此时因为辅助节流阀32中不设置第一制冷阀芯，使得冷媒没有第一制冷阀芯阻隔，从而可以快速通过第二支路82，而且因为此时第二支路82相当于常通通道，使得换热系统100可以快速泄压，即换热系统100压力快速降低。
46.在换热系统100处于制热模式，并且控制阀31处于开启状态时，冷媒不仅可以通过第一支路81上的主节流阀20流通，而且可以通过第二支路82上的辅助节流阀32流通，此时因为辅助节流阀32中设置第一制热阀芯322，辅助节流阀32与主节流阀20可形成相对均匀的制热分流效果，使得换热系统100可以均匀的进行泄压，即使得换热系统100的压力降低，并且不会因为快速泄压造成换热系统100的制热效果下降。
47.如图4所示，主节流阀20包括：第二制热阀座21、第二制热阀芯22、第二制冷阀座23和第二制冷阀芯24，第二制热阀座21和第三端13对应连接，第二制冷阀座23与第四端14对应连接，第二制热阀芯22设置于第二制热阀座21，第二制冷阀芯24设置于第二制热阀座21。也就是说，不管换热系统100处于制冷模式还是制热模式，主节流阀20都可以对冷媒进行节流，从而不会影响换热系统100本身的正常使用。
48.下面参照图4具体描述主节流阀20的使用过程，当冷媒自第三端13流入第一支路81时，靠近第三端13的第二制热阀芯22开启，靠近第四端14的第二张制冷阀芯闭合并用于减小冷媒的流量。当冷媒自第四端14流入第一支路81时，靠近第四端14的第二制冷阀芯24开启，靠近第三端13的第二制热阀芯22闭合并用于减小冷媒的流量。通过设置两个相向设置的第二制热阀芯22和第二制冷阀芯24，以通过其中一个开启另一个关闭的方式实现通道管两个方向上的节流作用，结构简单，易于实现并且能降低设计成本。
49.如图3和图4所示，第一制热阀芯322的芯口直径为h1，第二制热阀芯22的芯口直径为h2，h1和h2满足关系式：h1≤h2。如此设置，才能在换热系统100在制热模式下结霜时，通过旁通辅助节流阀32形成并联关系，其效果与电路系统中并联电阻效果相当，此时的辅助节流装置起到分流作用，可迅速降低系统压力。
50.优选地，在h1＝h2时，在制热模式下，主节流阀20和辅助节流阀32的节流阻力相当，可将高压冷媒较为均匀分流，使得换热系统100压力较为平缓降低，不会造成压力变化太快导致节流噪音或其他问题。同时，因为冷媒较为均匀的分流，使得不会因为冷媒的快速泄压而导致换热系统100的制热效果下降。
51.下面参照图1来描述本发明的防过负荷过程如下：
52.首先，压缩机10的第二端12输出的高温高压冷媒经过四通阀70到达室外换热器40。高温高压的气态冷媒在室外换热器40中液化放热。当室外环境温度过于恶劣时，室外换热器40换热能力会大幅度下降，导致整机压力骤然上升，同时温度传感器50检测的室外换热器40温度会远高于正常制冷时温度，当检测到室外换热器40温度高于一定值时，通过空调器的控制系统控制控制阀31打开，辅助节流阀32由于第四端14没有第一制冷阀芯，此时辅助节流阀32相当于一段旁通管路，大部分室外换热器40中的高温高压冷媒将通过辅助节流阀32直接进入室内换热器60，从而起到快速泄压作用，将换热系统100压力快速降低，从而避免了常规空调器在室外环境温度恶劣情况下，将压缩机10停机保护来降低换热系统
100压力，进而可以避免影响空调器的使用寿命与使用的舒适度。
53.下面参照图2来描述本发明的防结霜过程如下：
54.首先，压缩机10的第一端11输出的高温高压冷媒到达室内换热器60后，高温高压的气态冷媒在室内换热器60中液化放热，然后经过主节流阀20降压后，形成低温低压的气液混合冷媒在室外换热器40中汽化吸热，由于此时，室外运行环境温度较低，室外换热器40换热能力下降，冷媒会不断堆积，造成室外换热器40结霜。此时，温度传感器50探测的室外换热器40温度会远低于正常制热时温度，当检测到室外换热器40温度低于一定值时，通过空调器的控制系统控制控制阀31打开，辅助节流阀32与主节流阀20之间形成并联关系，由于辅助节流阀32中的第一制热阀芯322和主节流阀20内的第二制热阀芯22的规格相同，辅助节流阀32与主节流阀20可形成相对均匀的制热分流效果，使得室内外侧换热器压力可差迅速减小，室外换热器40负载减少，室外换热器40温度提高，进而有效避免或延迟了室外换热器40结霜进程，减少四通阀70的切换动作，提高空调使用的寿命和舒适度。而当室外换热器40的温度高于一定值时，控制阀31关闭，没有冷媒流经辅助节流阀32，不会影响换热系统100正常的制热效果。
55.如图1所示，换热系统100在制冷模式时，冷媒流向如下：冷媒由压缩机10压缩后，由第二端12流出，依次经过四通阀70、室外换热器40、节流组件80和室内换热器60后，再次经过四通阀70回到压缩机10的第一端11。
56.如图2所示，换热系统100在制热模式时，冷媒流向如下：冷媒由压缩机10压缩后，由第一端11流出，依次经过四通阀70、室内换热器60、节流组件80和室外换热器40后，再次经过四通阀70回到压缩机10的第二端12。
57.如图3和图4所示，第一制热阀座321远离第一制冷阀座323的一侧，以及第一制冷阀座323远离第一制热阀座321的一侧均设置有用于过滤的第一过滤网324。并且，第二制热阀座21远离第二制冷阀座23的一侧，以及第二制冷阀座23远离第二制热阀座21的一侧均设置有用于过滤的第二过滤网25。如此设置，通过在辅助节流阀32的两端设置第一过滤网324，以及在主节流阀20的两端设置第二过滤网25，可以避免冷媒中的颗粒物落入至节流组件80中，进而保证节流组件80能有效地进行节流，同时还能避免节流组件80损坏，延长节流组件80的使用寿命。具体地，第一过滤网324和第二过滤网25均围成锥台形，进而能增大第一过滤网324和第二过滤网25的过滤面积，进一步避免节流组件80损坏，延长节流组件80的使用寿命。
58.根据本实用新型第二方面实施例的空调器，包括：上述换热系统100。包括上述换热系统100的空调器，可实现在制热时防止以及延迟空调器结霜，在制冷过负荷时，降低空调器压力，提高空调器安全可靠性以及使用舒适性。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、
“
示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
61.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。