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CN109059151A - 空调热泵系统 - Google Patents

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CN109059151A
CN109059151A CN201810797203.6A CN201810797203A CN109059151A CN 109059151 A CN109059151 A CN 109059151A CN 201810797203 A CN201810797203 A CN 201810797203A CN 109059151 A CN109059151 A CN 109059151A
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CN
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heat exchanger
air duct
exchange unit
heat exchange
air
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王如竹
涂耀东
张艳楠
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Shanghai Jiaotong University
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Shanghai Jiaotong University
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Abstract

本发明提供一种空调热泵系统，包括：第一风道、第二风道及第三风道；第一换热单元，所述第一换热单元设置在所述第一风道、所述第二风道所述及第三风道内；第二换热单元，所述第二换热单元设置在所述第一风道、所述第二风道所述及第三风道内；其中所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：只需要根据实际空调需求来控制蒸汽压缩系统的移动方式，不需要在风道内增加任何阀门机构，即可满足空调连续工作的要求。

Description

空调热泵系统
技术领域
本发明涉及空气调节领域，尤其是涉及一种蒸发器和冷凝器需要周期性变换的空调热泵系统。
背景技术
为了提高空调系统的能效，中国专利(申请号201610316615.4)公开了一种采用表面涂覆有干燥剂的换热器的空调系统。这种空调的典型特征在于：(1)同一个蒸汽压缩循环中，蒸发器和冷凝器完全相同；(2)同一个换热器不能连续工作，必须周期性地用作蒸发器或冷凝器，或者说两个换热器需要周期性地在蒸发器和冷凝器之间相互切换。这就带来一个难题：考虑到空调的进风口和排风口是固定的，因此空调的风路也需要进行相应地切换。中国专利(申请号201610316615.4)公开了一种阀门机构，来实现风路切换的目的。但是这种机构存在以下缺陷：(1)阀门机构的运动部件较多，特别是考虑到这些运动部件需要频繁地启停，导致该阀门机构的可靠性较差；(2)阀门机构额外增加了空气流道内的流动阻力，引起风机负荷增加，降低空调系统的能效；(3)阀门机构容易产生振动和噪音，影响用户体验。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提出一种不需要风道切换阀门、只需要移动换热器位置的空调热泵系统。
为解决上述技术问题，本发明提供一种空调热泵系统，包括：第一风道、第二风道及第三风道；第一换热单元，所述第一换热单元设置在所述第一风道、所述第二风道所述及第三风道内；第二换热单元，所述第二换热单元设置在所述第一风道、所述第二风道所述及第三风道内；其中所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器。
优选地，所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器；其中若所述第一换热器位于所述第二风道内且所述第二换热器位于所述第三风道内时，则若所述第四换热器位于所述第一风道内且所述第三换热器位于所述第二风道内。
优选地，所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器；其中若所述第一换热器位于所述第一风道内且所述第二换热器位于所述第二风道内时，则若所述第四换热器位于所述第二风道内且所述第三换热器位于所述第三风道内。
优选地，所述第一蒸汽压缩系统包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路，所述第一制冷剂蒸汽管路及所述第一制冷剂液体管路分别连接所述第一换热器及所述第二换热器的入口及出口。
优选地，所述第一制冷剂蒸汽管路包括第一蒸汽管道以及设置在所述第一蒸汽管道上的第一四通阀及第一压缩机；所述第一制冷剂液体管路包括第一液体管道以及设置在所述第一液体管道上的第一膨胀阀。
优选地，所述第二蒸汽压缩系统包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路，所述第二制冷剂蒸汽管路及所述第二制冷剂液体管路分别连接所述第三换热器及所述第四换热器的入口及出口。
优选地，所述第二制冷剂蒸汽管路包括第二蒸汽管道以及设置在所述第二蒸汽管道上的第二四通阀及第二压缩机；所述第二制冷剂液体管路包括第二液体管道以及设置在所述第二液体管道上的第二膨胀阀。
优选地，所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道之间通过隔板分割；在所述隔板上设有孔道，所述第一蒸汽压缩系统及所述第二蒸汽压缩系统通过所述孔道穿设于所述隔板；在所述第一蒸汽压缩系统及所述第二蒸汽压缩系统与所述隔板的连接处设有密封件。
优选地，还包括第一导轨，所述第一导轨穿设于所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道，所述第一换热单元设置在所述第一导轨上；还包括第二导轨，所述第二导轨穿设于所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道，所述第二换热单元设置在所述第二导轨上。
优选地，在所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道内设有风机。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：包含三个平行的风道，以及两套蒸汽压缩系统。将每个蒸汽压缩系统(包括压缩机、四通阀、膨胀阀、两个换热器及相应的连接管路和配件)安置在一个导轨上，使其能够在垂直于空气流动方向的方向上来回移动。相应地，两个风道之间的隔板上开有可容许蒸汽压缩系统进出的孔道，而且隔板与蒸汽压缩系统之间采用毛刷等软连接密封。如此以来，只需要根据实际空调需求来控制蒸汽压缩系统的移动方式，不需要在风道内增加任何阀门机构，即可满足空调连续工作的要求。特别是考虑到，导轨上蒸汽压缩系统的往复移动可以由一至两个驱动机构(比如伺服电机和齿轮齿条传动机构)来实现，可大大提高系统的可靠性以及抵抗振动冲击的能力。同时由于对风路的扰动大大降低，系统的噪音水平也将随之显著下降。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明的实施例一的第一种制冷模式示意图；
图2为本发明的实施例一的第二种制冷模式示意图；
图3为本发明的实施例一的第一种制热模式示意图；
图4为本发明的实施例一的第二种制热模式示意图；
图5为本发明的实施例二的第一种制冷模式示意图；
图6为本发明的实施例二的第二种制冷模式示意图；
图7为本发明的实施例二的第一种制热模式示意图；
图8为本发明的实施例二的第二种制热模式示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明专利的工作原理介绍如下：
(1)空调热泵的蒸发器和冷凝器可切换性。空调热泵采用两个完全相同的换热器，换热器与压缩机之间设有四通阀，通过四通阀的切换来改变制冷剂在两个换热器间的流动方向，使得两个换热器在同一种制冷(或制热)过程的两种工作模式下交替着分别充当蒸发器和冷凝器。
(2)空调热泵的两个换热器在送风风道和排风风道间可移动性。送风风道和排风风道固定，空调热泵可以依靠机械动力装置在导轨上移动，使得两个换热器在不同工作模式下分别交替位于送风风道和排风风道上，结合四通阀的切换，实现工作模式切换后空调热泵的蒸发器和冷凝器的互换。
如图1～图8所示，本发明空调热泵系统，有两种系统结构。实施例一结构如图1～图4所示，包括第一换热单元1(第一换热器1-1，第二换热器1-2，第一四通阀1-3，第一膨胀阀1-4，第一压缩机1-5)，第二换热单元2(第四换热器2-1，第三换热器2-2，第二四通阀2-3，第二压缩机2-4，第二冷凝器2-5)，第一风道6和第三风道8，第二风道7，以及两根导轨9(第一导轨和第二导轨)。
实施例二结构如图5～图8所示，包括第一换热单元1(第一换热器1-1，第二换热器1-2，第一四通阀1-3，第一膨胀阀1-4，第一压缩机1-5)，第二换热单元2(第四换热器2-1，第三换热器2-2，第二四通阀2-3，第二压缩机2-4，第二冷凝器2-5)，第一风道6和第三风道8，第二风道7，以及两根导轨9(第一导轨和第二导轨)。
第一换热单元1和第二换热单元2的两个第一换热器1-1和第二换热器1-2或第四换热器2-1和第三换热器2-2完全相同。
第一换热单元1和第二换热单元2的换热器与压缩机之间设有四通阀(第一四通阀1-3，第二四通阀2-3)，通过四通阀(第一四通阀1-3，第二四通阀2-3)的切换来改变制冷剂在两个换热器(第一换热器1-1和第二换热器1-2，第四换热器2-1和第三换热器2-2)之间的流动方向。
第一风道6和第三风道8，第二风道7的隔板上开有可容许蒸汽压缩系统进出的孔道，而且隔板与蒸汽压缩系统之间采用毛刷等软连接密封，防止相邻风道间漏气。
第一换热单元1和第二换热单元2可以通过机械动力装置在两根导轨9(第一导轨和第二导轨)上移动。
系统包括两种系统形式。实施例一包括两个送风风道(第一风道6和第三风道8)和一个排风风道(第二风道7)，实施例二包括一个送风风道(第二风道7)和两个排风风道(第一风道6和第三风道8)。
下面对本发明提供的空调热泵系统的工作模式进行说明。本实施例工作时，具体实施过程如下：
对于图1和图2所描述的实施例一的两种制冷模式，其工作过程为：
(1)第一种制冷模式的运行过程。第一换热单元1的第一换热器1-1和第二换热单元2的第三换热器2-2位于排风风道(第二风道7)上，充当冷凝器。第一换热单元1的第二换热器1-2位于送风风道(第三风道8)上，充当蒸发器。第二换热单元2的第四换热器2-1位于送风风道(第一风道6)上，充当蒸发器。新风经送风口61进入送风风道(第一风道6)，被第四换热器2-1冷却后得到空调风，经风机3由出风口62送入用户。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，被第二换热器1-2冷却后得到冷风，经风机5由出风口82送入用户。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，用于吸收第一换热器1-1和第三换热器2-2释放的冷凝热，经风机4由出风口72排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第二换热器1-2的出口11进入第一四通阀1-3的入口12，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5的出口15依次经第一四通阀1-3的入口16和第一四通阀1-3的出口17经第一换热器1-1的入口18进入第一换热器1-1，高压的制冷剂蒸汽在第一换热器1-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第一换热器1-1的出口19进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第二换热器1-2的入口20重新回到第二换热器1-2。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第四换热器2-1的出口21进入第二四通阀2-3的入口22，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5的出口25依次经第二四通阀2-3的入口27和第二四通阀2-3的出口26进入第三换热器2-2，高压的制冷剂蒸汽在第三换热器2-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第三换热器2-2的出口29进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第四换热器2-1的入口30重新回到第四换热器2-1。
(2)第一种制冷模式和第二种制冷模式间的切换。第一换热单元1在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第一风道6)的方向移动，第一换热器1-1进入送风风道(第一风道6)，第二换热器1-2进入排风风道(第二风道7)。第二换热单元2在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第三风道8)的方向移动，第三换热器2-2进入送风风道(第三风道8)，第四换热器2-1进入排风风道(第二风道7)。分别切换第一四通阀1-3和第二四通阀2-3，改变第一换热单元1和第二换热单元2的制冷剂在两个换热器之间(第一换热器1-1和第二换热器1-2，第四换热器2-1和第三换热器2-2)的流向。
(3)第二种制冷模式的运行过程。第一换热单元1的第二换热器1-2和第二换热单元2的第四换热器2-1位于排风风道(第二风道7)上，充当冷凝器。第一换热单元1的第一换热器1-1位于送风风道(第一风道6)上，充当蒸发器。第二换热单元2的第三换热器2-2位于送风风道(第三风道8)上，充当蒸发器。新风经送风口61进入送风风道(第一风道6)，被第一换热器1-1冷却后得到空调风，经风机3由出风口62送入用户。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，被第三换热器2-2冷却后得到冷风，经风机5由出风口82送入用户。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，用于吸收第二换热器1-2和第四换热器2-1释放的冷凝热，经风机4由出风口72排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第一换热器1-1的出口18进入第一四通阀1-3的入口17，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5依次经第一四通阀1-3的入口16和第一四通阀1-3的出口12经第二换热器1-2的入口11进入第二换热器1-2，高压的制冷剂蒸汽在第二换热器1-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第二换热器1-2的出口20进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第一换热器1-1的入口19重新回到第一换热器1-1。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第三换热器2-2的出口28进入第二四通阀2-3的入口27，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5依次经第二四通阀2-3的入口26和第二四通阀2-3的出口22经第四换热器2-1的入口21进入第四换热器2-1，高压的制冷剂蒸汽在第四换热器2-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第四换热器2-1的出口30进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第三换热器2-2的入口29重新回到第三换热器2-2。
对于图3和图4所描述的实施例二的两种制热模式，其工作过程为：
(1)第一种制热模式的运行过程。第一换热单元1的第二换热器1-2和第二换热单元2的第四换热器2-1位于排风风道(第二风道7)上，充当蒸发器。第一换热单元1的第一换热器1-1位于送风风道(第一风道6)上，充当冷凝器。第二换热单元2的第三换热器2-2位于送风风道(第三风道8)上，充当冷凝器。新风经送风口61进入送风风道(第一风道6)，被第一换热器1-1加热后得到空调风，经风机3由出风口62送入用户。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，被第三换热器2-2加热后得到暖风，经风机5由出风口(第三风道8)2送入用户。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，用于提供第二换热器1-2和第四换热器2-1所需的蒸发热，经风机4由出风口72排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第二换热器1-2的出口11进入第一四通阀1-3的入口12，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机出口15依次经第一四通阀1-3的入口17和第一四通阀1-3的出口16经第一换热器1-1的入口18进入第一换热器1-1，高压的制冷剂蒸汽在第一换热器1-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第一换热器1-1的出口19进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第二换热器1-2的入口20重新回到第二换热器1-2。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第四换热器2-1的出口21进入第二四通阀2-3的入口22，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机出口25依次经第二四通阀2-3的入口27和第二四通阀2-3的出口26进入第三换热器2-2，高压的制冷剂蒸汽在第三换热器2-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第三换热器2-2的出口29进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第四换热器2-1的入口30重新回到第四换热器2-1。
(2)第一种制热模式和第二种制热模式间的切换。第一换热单元1在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第三风道8)的方向移动，第一换热器1-1进入排风风道(第二风道7)，第二换热器1-2进入送风风道(第三风道8)。第二换热单元2在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第一风道6)的方向移动，第三换热器2-2进入排风风道(第二风道7)，第四换热器2-1进入送风风道(第一风道6)。分别切换第一四通阀1-3和第二四通阀2-3，改变第一换热单元1和第二换热单元2的制冷剂在两个换热器之间(第一换热器1-1和第二换热器1-2，第四换热器2-1和第三换热器2-2)的流向。
(3)第二种制热模式的运行过程。第一换热单元1的第一换热器1-1和第二换热单元2的第三换热器2-2位于排风风道(第二风道7)上，充当蒸发器。第一换热单元1的第二换热器1-2位于送风风道(第三风道8)上，充当冷凝器。第二换热单元2的第四换热器2-1位于送风风道(第一风道6)上，充当冷凝器。新风经送风口61进入送风风道(第一风道6)，被第四换热器2-1加热后得到空调风，经风机3由出风口62送入用户。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，被第二换热器1-2加热后得到冷风，经风机5由出风口82送入用户。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，用于提供第一换热器1-1和第三换热器2-2所需的蒸发热，经风机4由出风口72排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第一换热器1-1的出口18进入第一四通阀1-3的入口17，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5的出口15依次经第一四通阀1-3的入口16和第一四通阀1-3的出口12经第二换热器1-2的入口11进入第二换热器1-2，高压的制冷剂蒸汽在第二换热器1-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第二换热器1-2的出口20进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第一换热器1-1的入口19重新回到第一换热器1-1。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第三换热器2-2的出口28进入第二四通阀2-3的入口27，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5的出口25依次经第二四通阀2-3的入口26和第二四通阀2-3的出口22经第四换热器2-1的入口21进入第四换热器2-1，高压的制冷剂蒸汽在第四换热器2-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第四换热器2-1的出口30进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第三换热器2-2的入口29重新回到第三换热器2-2。
对于图5和图6所描述的实施例一的两种制冷模式，其工作过程为：
(1)第一种制冷模式的运行过程。第一换热单元1的第二换热器1-2和第二换热单元2的第四换热器2-1位于送风风道(第二风道7)上，充当蒸发器。第一换热单元1的第一换热器1-1位于排风风道(第一风道6)上，充当冷凝器。第二换热单元2的第三换热器2-2位于送风风道(第三风道8)上，充当冷凝器。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，被第二换热器1-2和第四换热器2-1冷却后得到冷风，经风机4由出风口72送入用户。新风经送风口61进入排风风道(第一风道6)，用于吸收第一换热器1-1释放的冷凝热，经风机3由出风口62排放到环境中。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，用于吸收第三换热器2-2释放的冷凝热，经风机5由出风口82排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第二换热器1-2的出口11进入第一四通阀1-3的入口12，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5的出口15依次经第一四通阀1-3的入口17和第一四通阀1-3的出口16经换热1-1的入口18进入第一换热器1-1，高压的制冷剂蒸汽在第一换热器1-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第一换热器1-1的出口19进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第二换热器1-2的入口20重新回到第二换热器1-2。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第四换热器2-1的出口21进入第二四通阀2-3的入口22，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5的出口25依次经第二四通阀2-3的入口27和第二四通阀2-3的出口26进入第三换热器2-2，高压的制冷剂蒸汽在第三换热器2-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第三换热器2-2的出口29进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第四换热器2-1的入口30重新回到第四换热器2-1。
(2)第一种制冷模式和第二种制冷模式间的切换。第一换热单元1在机械动力装置的作用下沿送风风道(第二风道7)→排风风道(第三风道8)的方向移动，第一换热器1-1进入送风风道(第二风道7)，第二换热器1-2进入排风风道(第三风道8)。第二换热单元2在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第一风道6)的方向移动，第三换热器2-2进入送风风道(第二风道7)，第四换热器2-1进入排风风道(第一风道6)。分别切换第一四通阀1-3和第二四通阀2-3，改变第一换热单元1和第二换热单元2的制冷剂在两个换热器之间(第一换热器1-1和第二换热器1-2，第四换热器2-1和第三换热器2-2)的流向。
(3)第二种制冷模式的运行过程。第一换热单元1的第一换热器1-1和第二换热单元2的第三换热器2-2位于送风风道(第二风道7)上，充当蒸发器。第一换热单元1的第二换热器1-2位于排风风道(第三风道8)上，充当冷凝器。第二换热单元2的第四换热器2-1位于送风风道(第一风道6)上，充当冷凝器。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，被第一换热器1-1和第三换热器2-2冷却后得到冷风，经风机4由出风口72送入用户。新风经送风口(第一风道6)1进入排风风道(第一风道6)，用于吸收第四换热器2-1释放的冷凝热，经风机3由出风口62排放到环境中。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，用于吸收第二换热器1-2释放的冷凝热，经风机5由出风口82排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第一换热器1-1的出口18进入第一四通阀1-3的入口17，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5的出口15依次经第一四通阀1-3的入口16和第一四通阀1-3的出口12经第二换热器1-2的入口11进入第二换热器1-2，高压的制冷剂蒸汽在第二换热器1-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第二换热器1-2的出口20进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第一换热器1-1的入口19重新回到第一换热器1-1。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第三换热器2-2的出口28进入第二四通阀2-3的入口27，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5的出口25依次经第二四通阀2-3的入口26和第二四通阀2-3的出口22经第四换热器2-1的入口21进入第四换热器2-1，高压的制冷剂蒸汽在第四换热器2-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第四换热器2-1的出口30进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第三换热器2-2的入口29重新回到第三换热器2-2。
对于图7和图8所描述的实施例二的两种制热模式，其工作过程为：
(1)第一种制热模式的运行过程。第一换热单元1的第一换热器1-1和第二换热单元2的第三换热器2-2位于送风风道(第二风道7)上，充当冷凝器。第一换热单元1的第四换热器2-1位于送风风道(第一风道6)上，充当蒸发器。第一换热单元1的第二换热器1-2位于送风风道(第三风道8)上，充当蒸发器。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，被第一换热器1-1和第三换热器2-2加热后得到暖风，经风机4由出风口72送入用户。新风经送风口61进入排风风道(第一风道6)，用于提供第四换热器2-1所需的蒸发热，经风机3由出风口62排放到环境中。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，用于提供第二换热器1-2释放的蒸发热，经风机5由出风口82排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第二换热器1-2的出口11进入第一四通阀1-3的入口12，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5的出口15依次经第一四通阀1-3的入口17和第一四通阀1-3的出口16经换热1-1入口18进入第一换热器1-1，高压的制冷剂蒸汽在第一换热器1-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第一换热器1-1的出口19进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第二换热器1-2的入口20重新回到第二换热器1-2。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第四换热器2-1的出口21进入第二四通阀2-3的入口22，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5的出口25依次经第二四通阀2-3的入口27和第二四通阀2-3的出口26进入第三换热器2-2，高压的制冷剂蒸汽在第三换热器2-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第三换热器2-2的出口29进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第四换热器2-1的入口30重新回到第四换热器2-1。
(2)第一种制热模式和第二种制热模式间的切换。第一换热单元1在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第一风道6)的方向移动，第一换热器1-1进入排风风道(第一风道6)，第二换热器1-2进入送风风道(第二风道7)。第二换热单元2在机械动力装置的作用下沿排风风道(第二风道7)→送风风道(第三风道8)的方向移动，第三换热器2-2进入排风风道(第三风道8)，第四换热器2-1进入送风风道(第二风道7)。分别切换第一四通阀1-3和第二四通阀2-3，改变第一换热单元1和第二换热单元2的制冷剂在两个换热器之间(第一换热器1-1和第二换热器1-2，第四换热器2-1和第三换热器2-2)的流向。
(3)第二种制热模式的运行过程。第一换热单元1的第二换热器1-2和第二换热单元2的第四换热器2-1位于送风风道(第二风道7)上，充当冷凝器。第一换热单元1的第一换热器1-1位于排风风道(第一风道6)上，充当蒸发器。第二换热单元2的第三换热器2-2位于送风风道(第三风道8)上，充当蒸发器。新风和回风经送风口71进入送风风道(第二风道7)，被第二换热器1-2和第四换热器2-1加热后得到暖风，经风机4由出风口72送入用户。新风经送风口61进入排风风道(第一风道6)，用于提供第一换热器1-1所需的蒸发热，经风机3由出风口62排放到环境中。回风经送风口81进入送风风道(第三风道8)，用于提供第三换热器2-2释放的蒸发热，经风机5由出风口82排放到环境中。
在此工作模式中，第一换热单元1的制冷剂经由第一蒸汽压缩系统循环(包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路)，第一换热单元1的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第一换热器1-1的出口18进入第一四通阀1-3的入口17，经第一四通阀1-3的出口13进入第一压缩机1-5的入口14，经第一压缩机1-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第一压缩机1-5的出口15依次经第一四通阀1-3的入口16和第一四通阀1-3的出口12经第二换热器1-2的入口11进入第二换热器1-2，高压的制冷剂蒸汽在第二换热器1-2内被冷凝成高压制冷剂液体，由第二换热器1-2的出口20进入第一膨胀阀1-4，成为低压制冷剂液体，经第一换热器1-1的入口19重新回到第一换热器1-1。
在此工作模式中，第二换热单元2的制冷剂经由第二蒸汽压缩系统循环(包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路)，第二换热单元2的制冷剂运行路线为：低压的制冷剂蒸汽由第三换热器2-2的出口28进入第二四通阀2-3的入口27，经第二四通阀2-3的出口23进入第二压缩机2-5的入口24，经第二压缩机2-5压缩得到高压的制冷剂蒸汽，由第二压缩机2-5的出口25依次经第二四通阀2-3的入口26和第二四通阀2-3的出口22经第四换热器2-1的入口21进入第四换热器2-1，高压的制冷剂蒸汽在第四换热器2-1内被冷凝成高压制冷剂液体，由第四换热器2-1的出口30进入第二膨胀阀2-4，成为低压制冷剂液体，经第三换热器2-2的入口29重新回到第三换热器2-2。
本发明系统在工作时，只需要根据实际空调需求来控制蒸汽压缩系统的移动方式，不需要在风道内增加任何阀门机构，即可满足空调连续工作的要求。特别是考虑到，导轨上蒸汽压缩系统的往复移动可以由一至两个驱动机构(比如伺服电机和齿轮齿条传动机构)来实现，可大大提高系统的可靠性以及抵抗振动冲击的能力。同时由于对风路的扰动大大降低，系统的噪音水平也将随之显著下降。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种空调热泵系统，其特征在于，包括：
第一风道、第二风道及第三风道；
第一换热单元，所述第一换热单元设置在所述第一风道、所述第二风道所述及第三风道内；
第二换热单元，所述第二换热单元设置在所述第一风道、所述第二风道所述及第三风道内；其中
所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；
所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器。
2.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器；其中
若所述第一换热器位于所述第二风道内且所述第二换热器位于所述第三风道内时，则若所述第四换热器位于所述第一风道内且所述第三换热器位于所述第二风道内。
3.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第一换热单元包括通过第一蒸汽压缩系统连接的第一换热器及第二换热器；所述第二换热单元包括通过第二蒸汽压缩系统连接的第三换热器及第四换热器；其中
若所述第一换热器位于所述第一风道内且所述第二换热器位于所述第二风道内时，则若所述第四换热器位于所述第二风道内且所述第三换热器位于所述第三风道内。
4.根据权利要求2或3所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第一蒸汽压缩系统包括第一制冷剂蒸汽管路及第一制冷剂液体管路，所述第一制冷剂蒸汽管路及所述第一制冷剂液体管路分别连接所述第一换热器及所述第二换热器的入口及出口。
5.根据权利要求4所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第一制冷剂蒸汽管路包括第一蒸汽管道以及设置在所述第一蒸汽管道上的第一四通阀及第一压缩机；
所述第一制冷剂液体管路包括第一液体管道以及设置在所述第一液体管道上的第一膨胀阀。
6.根据权利要求2或3所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第二蒸汽压缩系统包括第二制冷剂蒸汽管路及第二制冷剂液体管路，所述第二制冷剂蒸汽管路及所述第二制冷剂液体管路分别连接所述第三换热器及所述第四换热器的入口及出口。
7.根据权利要求6所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第二制冷剂蒸汽管路包括第二蒸汽管道以及设置在所述第二蒸汽管道上的第二四通阀及第二压缩机；
所述第二制冷剂液体管路包括第二液体管道以及设置在所述第二液体管道上的第二膨胀阀。
8.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道之间通过隔板分割；
在所述隔板上设有孔道，所述第一蒸汽压缩系统及所述第二蒸汽压缩系统通过所述孔道穿设于所述隔板；
在所述第一蒸汽压缩系统及所述第二蒸汽压缩系统与所述隔板的连接处设有密封件。
9.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，还包括第一导轨，所述第一导轨穿设于所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道，所述第一换热单元设置在所述第一导轨上；
还包括第二导轨，所述第二导轨穿设于所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道，所述第二换热单元设置在所述第二导轨上。
10.根据权利要求1所述的空调热泵系统，其特征在于，在所述第一风道、所述第二风道及所述第三风道内设有风机。
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