空调装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调器领域。具体地涉及一种可实现不同模式下高效换热的空调装置及其控制方法。

背景技术

随着空调的广泛使用，用户对制热舒适度要求越来越高。在常规的制热化霜过程中，室外机处于制冷模式，室外换热器作为冷凝器进行融霜，利用室内机换热器作为蒸发器。虽然室内风机停止运行，未有冷风吹出，但是化霜过程长，导致室内不能尽快供热，出现温度波动。随着技术的发展，出现连续制热的控制方法，该方法借助于外部热源实现化霜，从而产生室内不停机持续供热的效果，但是该效果局限于外部热源成本及整机控制的复杂性，行业实际使用不多。

在现有技术中，提供了一种模块化多联机之间模块轮换化霜的方法。当多模块的室外机制热运行时，其中一个模块满足除霜条件时，该模块切换为制冷模式除霜运行，其余室外机模块仍然制热运行，同时室内机不停机，化霜模块以及室内机所需热量均由制热模块提供。由于模块化之间化霜，室外机之间气管、液管连通，当一个模块化霜时，另外一个模块制热，化霜模块充分冷凝的液态冷媒进入到制热模块中进行蒸发，受限于制热模块处于结霜极限状态，液态冷媒无法完全蒸发，导致制热模块吸气侧存在大量冷媒囤积于气液分离器中，导致制热模块、化霜模块之间的循环冷媒量逐渐降低，无法发挥化霜与制热的能力。一旦制热模块切换为化霜模块时，由于气分囤积冷媒无法快速参与循环，吸气侧出现压力极低的现象，影响压缩机运行可靠性。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，在模块化化霜的基础上，提出了一种可解决模块化化霜时制热模块蒸发不充分导致吸气侧液态冷媒囤积，系统循环冷媒量降低的问题，进而提高系统化霜能力。

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种空调装置，采用双节流部件于第二室外换热器支路上的串联设计，通过控制阀与单向阀流路调节作用，既可实现制冷模式下冷媒的二次过冷，又可实现制热模式下二次过冷与节流蒸发的效果。并且，在模块之间轮换化霜模式下，解决了制热模块蒸发不充分导致吸气侧液态冷媒囤积的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种空调装置，所述空调装置包括室内机、多模块的室外机、气管和液管，所述室外机通过所述气管和所述液管与所述室内机连接，其中，所述室外机包括第一室外换热器、第二室外换热器、第一节流部件、第二节流部件、单向阀、第一控制阀、第二控制阀、四通阀和气液分离器，所述第一室外换热器的一端分为两个支路，所述第一室外换热器的两个支路中的第一支路通过第一控制阀与所述第二室外换热器的冷媒主流路的一端连接，所述第二室外换热器的冷媒主流路的另一端通过所述液管与所述室内机连接，其中，所述第一控制阀与所述第二室外换热器之间的连接管路与所述第一节流部件的入口端连接；所述第一室外换热器的两个支路中的第二支路与所述第一节流部件的出口端连接，所述第一节流部件的出口端同时与所述单向阀的入口端连接，所述单向阀的出口端与所述第二节流部件的入口端连接，所述第二节流部件的出口端与所述第二室外换热器的冷媒辅流路的入口端连接，所述第二室外换热器的冷媒辅流路的出口端与所述气液分离器的进气管连接，所述单向阀与所述第二节流部件之间的连接管路通过所述第二控制阀与所述四通阀至所述气管所在管路连接。

进一步优选地，在制冷模式下，所述第一节流部件关闭，所述第二节流部件开启一定的开度，所述第一控制阀开启，所述第二控制阀关闭，从而实现冷媒的二次过冷。

进一步优选地，在制热模式下，所述第一节流部件和所述第二节流部件均开启一定的开度，第一控制阀关闭，并且第二控制阀关闭，从而实现冷媒的二次过冷和节流蒸发。

进一步优选地，在所述多模块的室外机进行多模块轮换化霜时，在制热模块中，所述第一节流部件关闭，所述第二节流部件开启一定开度，所述第一控制阀开启，所述第二控制阀开启；在化霜模块中，所述第一节流部件关闭，所述第二节流部件开启一定的开度，所述第一控制阀开启，所述第二控制阀关闭，从而实现冷媒的二次蒸发。

根据本发明的另一方面，提供一种采用上述空调装置进行换热的控制方法，其中，在制冷模式下，所述第一节流部件关闭，所述第二节流部件开启一定的开度，所述第一控制阀开启，所述第二控制阀关闭，冷媒经所述空调装置的压缩机的排气侧排出并经所述四通阀进入所述第一室外换热器进行冷凝换热，实现第一次过冷，流出所述第一室外换热器的冷媒分为主流路冷媒和辅流路冷媒，主流路冷媒经所述第一控制阀进入到所述第二室外换热器中，所述主流路冷媒经所述单向阀进入到所述第二节流部件中进行节流冷却，然后进入到所述第二室外换热器中，从而使得主流路冷媒被冷媒辅流路冷凝换热，实现二次过冷。

进一步优选地，换热后的辅流路冷媒进入到所述气液分离器的气分进管，最后进入到所述压缩机的吸气侧。

进一步优选地，被二次过冷的主流路冷媒经所述液管进入到所述室内机中进行蒸发换热，再经所述气管返回所述气液分离器的气分进管，最终进入所述压缩机的吸气侧。

根据本发明的另一方面，提供一种采用上述空调装置进行换热的控制方法，其中，在制热模式下，所述第一节流部件和所述第二节流部件均开启一定的开度，所述第一控制阀和所述第二控制阀均关闭，冷媒经所述空调装置的压缩机排气排出，并经所述四通阀通过所述气管进入到所述室内机中进行冷凝换热，随所述液管返回至所述第二室外换热器中，经所述第二室外换热器换热后的冷媒经所述第一节流部件节流降温，节流降温后的冷媒分为两个支路，所述冷媒的两个支路中的一个支路进入到第一室外换热器中进行蒸发换热，所述冷媒的两个支路中的另一个支路经所述第二节流部件的二次节流降温返回所述第二室外换热器中，对来自室内侧返回至所述第二室外换热器中的冷媒进行二次冷凝换热。

进一步优选地，二次冷凝换热后的冷媒返回至所述气液分离器的气分进管，最后进入到所述压缩机的吸气侧。

进一步优选地，蒸发换热后的冷媒经所述四通阀返回至所述气液分离器的气分进管，最终进入所述压缩机的吸气侧。

根据本发明的另一方面，提供一种采用上述空调装置进行换热的控制方法，其中，在所述多模块的室外机进行模块轮换化霜时，在所述室外机的制热模块中，所述第一节流部件关闭，所述第二节流部件开启一定开度，所述第一控制阀开启，所述第二控制阀开启，在室外机的化霜模块中，所述第一节流部件关闭，所述第二节流部件开启一定的开度，所述第一控制阀开启，所述第二控制阀关闭，其中，在进行模块轮换化霜时，所述第一节流部件关闭，冷媒不进入室内侧换热，其中，在所述制热模块中，冷媒经所述空调装置的压缩机排气排出，并经所述制热模块的四通阀随气管分为两个支路，所述两个支路中的一个支路经所述气管进入到所述化霜模块的气液分离器的气分进管，所述两个支路中的另一支路经所述制热模块的第二控制阀进入到所述制热模块的第二节流部件进行节流降压，随后进入到所述制热模块的第二室外换热器中，将来自所述化霜模块的第二室外换热器的出口的液态冷媒进行换热蒸发，蒸发后的冷媒经所述制热模块的第一控制阀进入到所述制热模块的第一室外换热器中进行二次蒸发，其中，在所述室外机的化霜模块中，冷媒经所述空调装置的压缩机的排气侧排出并经所述化霜模块的四通阀进入所述化霜模块的第一室外换热器进行冷凝换热，实现第一次过冷，流出所述化霜模块的第一室外换热器的冷媒分为主流路冷媒和辅流路冷媒，主流路冷媒经所述化霜模块的第一控制阀进入到所述化霜模块的第二室外换热器中，所述主流路冷媒经所述化霜模块的单向阀进入到所述化霜模块的第二节流部件中进行节流冷却，然后进入到所述化霜模块的第二室外换热器中，从而使得主流路冷媒被辅流路冷媒冷凝换热，实现二次过冷。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、通过空调装置的管路流路的设计，可实现制冷模式下二次过冷换热、制热模式下二次过冷及节流蒸发的效果，提高制冷与制热能力。

2、可解决室外机之间模块化化霜时，制热模块蒸发不充分，吸气侧液态冷媒囤积导致循环冷媒量下降的问题，提高模块之间轮换化霜运行的可靠性及制热能力提升，达到快速化霜的效果。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1：为本发明实施例的空调装置的管路结构图。

图2：为本发明实施例的空调装置处于制冷模式下的系统结构图。

图3：为本发明实施例的空调装置处于制热模式下的系统结构图。

图4：为本发明实施例的空调装置的模块化轮换化霜系统结构图。

其中：1、室外机；2、室内机；3、气管；4、液管；101、气液分离器；102、压缩机；103、四通阀；104、室外换热器；105、第二室外换热器；106、第一控制阀；107、单向阀；108、第二控制阀；109、第一节流部件；110、第二节流部件；201、室内节流部件；202、室内换热器。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的空调装置的管路结构参见图1所示。空调装置的管路结构包括室外机1、室内机2、气管3和液管4。室外机1与室内机2通过气管3、液管4连接。室外机1包括第一室外换热器104、第二室外换热器105、第一节流部件109、第二节流部件110、单向阀107、第一控制阀106、第二控制阀108、四通阀103和气液分离器101。第一室外换热器104的一端分为两个支路，其中一个支路通过第一控制阀106与第二室外换热器105的冷媒主流路的一端连接，第二室外换热器105的冷媒主流路的另一端通过液管4与室内机侧连接。其中，第一控制阀106(例如为截止阀)与第二室外换热器105之间的连接管路与第一节流部件109(例如为电子膨胀阀)的入口端连接；第一室外换热器104的另一路与第一节流部件109的出口端连接。第一节流部件109的出口端同时与单向阀107的入口端连接，单向阀107的出口端与第二节流部件110(例如为电子膨胀阀)的入口端连接，第二节流部件110的出口端与第二室外换热器105的冷媒辅流路的入口端连接，第二室外换热器105的冷媒辅流路的出口端与气液分离器101的进气管连接。单向阀107与第二节流部件110之间的连接管路通过第二控制阀108(例如为截止阀)与四通阀103至气管3所在管路连接。

采用上述空调装置管路结构，可实现制冷模式下冷媒的二次过冷，具体流路如图2所示：

制冷模式下，第一节流部件109关闭，第二节流部件110开启一定的开度，第一控制阀106开启，第二控制阀108关闭。冷媒经压缩机排气侧排出并经四通阀103进入第一室外换热器104冷凝换热，实现第一次过冷。流出第一室外换热器104的冷媒分为两个支路，一个支路的冷媒经第一控制阀106进入到第二室外换热器105中，此路冷媒称作为主流路冷媒；另一支路的冷媒经单向阀107进入到第二节流部件110中进行节流冷却，然后进入到第二室外换热器105中，此路冷媒称作为辅流路冷媒。主流路冷媒被辅流路冷媒冷凝换热，实现二次过冷。换热后的辅流路冷媒进入到气液分离器101的气分进管，最后进入到压缩机吸气侧。被二次过冷的主流路冷媒经液管4进入到室内机2中蒸发换热，再经气管3返回气分进管，最终进入压缩机102的吸气侧。

上述空调装置管路结构，可实现制热模式下冷媒的二次过冷及节流蒸发，具体流路如图3所示：

制热模式下，第一节流部件109、第二节流部件110均开启一定的开度、第一控制阀106关闭、第二控制阀108关闭。冷媒经压缩机排气排出，并经四通阀103通过气管进入到室内机中冷凝换热，随液管4返回至第二室外换热器105中，经第二室外换热器105换热后的冷媒经第一节流部件109节流降温，节流降温后的冷媒分为两路，一路进入到第一室外换热器104中进行蒸发换热；另一路经第二节流部件110的二次节流降温返回第二室外换热器105中，对来自室内侧返回至第二室外换热器中的冷媒进行二次冷凝换热，换热后返回至气液分离器101的气分进管，最后进入到压缩机102的吸气侧。进入到第一室外换热器104的冷媒由于节流降压和降温，更有利于冷媒在第一室外换热器104中蒸发，蒸发后的冷媒经四通阀103返回气液分离器101的气分进管，最终进入压缩机102的吸气侧。

上述系统结构，可解决模块轮换化霜时，制热模块蒸发不完全导致吸气侧液态冷媒囤积的问题，具体流路如图4所示：

模块轮换化霜时，制热模块中，第一节流部件109关闭，第二节流部件110开启一定开度，第一控制阀106开启，第二控制阀108开启。化霜模块中，第一节流部件109关闭、第二节流部件110开启一定的开度、第一控制阀106开启、第二控制阀108关闭。

模块轮换化霜时，室内节流部件关闭，冷媒不进入室内侧换热。制热模块中，压缩机排气冷媒经四通阀103随气管分为两路，一路经气管进入到化霜模块的气分进管；另一路经第二控制阀108进入到第二节流部件110节流降压，随后进入到第二室外换热器105中，将来自于化霜模块的第二换热出口的液态冷媒进行换热蒸发，蒸发后的冷媒经制热模块的第一控制阀106进入到制热模块的第一室外换热器104中进行二次蒸发，避免换热不充分出现吸气侧回液的问题。化霜模块中冷媒流路同上述制冷模式流路一致。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

尽管不同的示例具有图示中所示的特定部件，但是本公开的实施例不限于这些特定的组合。可以将一个示例中的部件或特征中的一些与另一个示例中的特征或部件结合使用。

本领域普通技术人员将理解，上述实施例是示例性的而非限制性的。也就是说，本公开的修改将落入权利要求的范围内。因此，应研究以下权利要求，以确定其真实范围和内容。