CN102032732A - 具有制冷剂回收功能的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有制冷剂回收功能的空调系统，包括至少由压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀或节流毛细管组成的制冷循环系统；所述空调系统在进入制冷剂回收工作模式时，首先将连接在空调室内机与室外机之间的液管关断；随后，空调系统自动进入制冷运行，对于室内机中装有电子膨胀阀的空调系统，同时将室内机中的电子膨胀阀开启；待制冷剂全部从室内机回收至室外机后，关断连接在空调室内机与室外机之间的气管，控制空调系统停机，结束制冷剂回收过程。本发明通过在空调系统上追加制冷剂回收功能，便于维修人员安全可靠地进行制冷剂的回收操作，避免了制冷剂回收不充分或者引起压缩机故障等问题的发生，减少了制冷剂的排放，降低了维修成本。

Description

具有制冷剂回收功能的空调系统

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，具体地说，是涉及一种具有制冷剂回收功能的空调系统。

背景技术

目前的空调机，在维修过程中，若需要回收室内机中的冷媒(即制冷剂)，大多采用专用的冷媒回收设备或者靠维修人员的经验进行冷媒回收。

采用专用的冷媒回收设备对空调器室内机中的冷媒进行回收时，由于不同厂家的冷媒成分不尽相同，从而使得回收设备中的冷媒不纯。此外，在采用同一台回收设备对不同空调器进行冷媒回收作业时，会将空调器压缩机中的部分润滑油一同回收进来，由于不同的空调器其压缩机内所使用的润滑油不尽相同，因此会产生多种压缩机润滑油混合的情况，从而影响回收设备中冷媒的品质。如果在空调器维修结束后，将这种混合有不同种类润滑油的冷媒重新输入到室内机中，这将严重影响空调器的性能，同时增加了维修成本。

若仅靠维修人员凭经验进行制冷剂回收，则由于维修人员技术水平参差不齐，因此会出现很多问题。比如回收时间过短，会发生制冷剂回收不充分的问题时，由此导致空调器再次使用时产生制冷剂不足而影响空调器性能的问题。此外，在制冷剂回收过程中，若回收时间过长，空调器压缩机会长时间抽真空运行，从而引发压缩机磨损甚至烧坏等问题。

另外，对于自身具有低压保护功能的空调器来说，维修人员在制冷剂回收过程中往往会进入低压保护模式，从而导致整个空调系统停机，出现制冷剂回收困难或者制冷剂回收不彻底的现象。

发明内容

本发明针对传统制冷剂回收方法易导致制冷剂回收不充分或者影响空调器性能的问题，提出了一种具有制冷剂回收功能的空调系统，为维修人员进行制冷剂回收操作提供了方便。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种具有制冷剂回收功能的空调系统，包括至少由压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀或节流毛细管组成的制冷循环系统；所述空调系统在进入制冷剂回收工作模式时，首先将连接在空调室内机与室外机之间的液管关断；随后，空调系统自动进入制冷运行，对于室内机中装有电子膨胀阀的空调系统，同时将室内机中的电子膨胀阀开启；待制冷剂全部从室内机回收至室外机后，关断连接在空调室内机与室外机之间的气管，控制空调系统停机，结束制冷剂回收过程。

对于制冷剂是否全部从室内机回收至室外机的检测，本发明根据空调系统的类型执行不同的检测过程，即

若空调系统为多联机，则当检测到室外机压缩机吸气管路的压力低于设定的低压保护值，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机；

若空调系统为单元机，则当检测到室内机环境温度与室内机蒸发器温度的差值小于设定值T或者室外机压缩机吸气管路的压力低于设定的低压保护值，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机。

其中，所述设定时间t1需要根据制冷剂全部从室内机回收至室外机的持续时间具体确定；所述设定值T可以在[0℃，5℃]的范围内取值。

进一步的，所述设定时间t1在[10秒，60秒]的范围内取值。

优选的，所述设定时间t1优选30秒。

又进一步的，所述空调系统通过设置在室外机压缩机吸气管路上的低压压力传感器来检测吸气管路的压力，或者通过判断设置在室外机压缩机吸气管路上的低压压力开关是否动作来判断吸气管路的压力是否低于设定的低压保护值，若低压压力开关动作，则判定当前吸气管路的压力低于设定的低压保护值。

对于所述液管或者气管的关断过程，可以由维修人员手动关闭设置在液管或者气管上的操作阀实现，也可以通过空调系统主控板自动控制设置在液管或者气管上的电磁阀关闭来实现。

当采用手动方式来关断所述的气管时，所述空调系统在制冷剂全部从室内机回收至室外机后，控制设置在室外机上的提示装置运行，提示维修人员关闭气管上的操作阀。

为了使制冷剂回收操作顺利进行，所述空调系统在进入制冷剂回收工作模式后，将其排气温度故障保护、制冷剂高压/低压故障保护和所有的传感器故障保护屏蔽，保留压缩机电流超限故障保护有效。

再进一步的，所述空调系统在制冷剂回收过程结束后，控制系统进入故障维修状态，禁止空调器的开机操作，直到空调系统重新上电后恢复。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明在空调系统上追加制冷剂回收功能，便于维修人员安全可靠地进行制冷剂的回收操作，避免了制冷剂回收不充分或者引起压缩机故障等问题的发生，减少了制冷剂的排放，降低了维修成本。

附图说明

图1是空调系统的整体架构示意图；

图2是本发明所提出的具有制冷剂回收功能的空调系统的制冷剂回收过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

对于目前的空调系统来说，都包括制冷循环系统或者同时包括制冷/制热循环系统，如图1所示，主要包括设置于室外机中的压缩机、热交换器和四通阀SF1、设置于室内机中的热交换器和电子膨胀阀PF1或者节流毛细管L1、L2(对于多联机空调系统来说，其室内机中一般安装电子膨胀阀或同时安装节流毛细管；而对于单元机来说，其室内机中一般仅安装节流毛细管，而不安装电子膨胀阀)、以及连接在室内机与室外机之间的液管和气管。当空调系统运行在制冷模式时，室内机中的热交换器可以称之为蒸发器，室外机中的热交换器可以称之为冷凝器；而空调系统运行在制热模式时，则室内机中的热交换器称之为冷凝器，室外机中的热交换器称之为蒸发器。本发明仅以制冷循环系统为例进行说明，其工作过程为：

从室外机进入室内机的液态制冷剂，进入室内机中的热交换器(蒸发器)与房间的空气进行热交换。液态的制冷剂由于吸收房间空气中的热量而由液态变为气态，房间内的空气由于热量被带走，温度下降，冷气从室内机的出风口吹出。

液态制冷剂在室内被气化后，进入室外的压缩机中，由压缩机压缩成高温、高压的气体，然后排入到室外机热交换器(冷凝器)中，高温高压的气态制冷剂在冷凝器中与室外空气进行热交换，被冷却成中温高压的液体。室外空气吸收热量后，温度升高被排放到外界环境中。

由冷凝器出来的中温高压的液态制冷剂经过节流装置减压降温，比如经图1所示的节流毛细管L4、L3进行节流减压降温，从而使液态制冷剂的温度和压力均下降到原来的低温低压状态，然后通过电子膨胀阀PF2传输至液管，经电子膨胀阀PF1、节流毛细管L1、L2重新回到室内机的蒸发器中，完成一次制冷循环过程。

本发明基于上述制冷循环系统，在现有空调系统中追加了制冷剂回收功能，以方便维修人员执行制冷剂的回收操作。

下面通过一个具体的实施例来详细阐述具有制冷剂回收功能的空调系统的具体设计方式及工作过程。

实施例一，在空调系统中增加制冷剂回收工作模式，此工作模式的进入可以通过将安装在室外机上的维修开关拨动到新增加的“制冷剂回收”档位处实现，或者通过触发维修人员专用遥控器上的相应功能按键遥控进入，本实施例并不仅限于以上两种方式。

当维修人员在对空调系统进行维修作业时，若遇到需要将室内机中的制冷剂回收到室外机的情况时，维修人员可以首先将连接在室内机与室外机之间的液管关断，此过程可以由维修人员手动关闭液管上安装的操作阀CF1实现，如图1所示，然后，维修人员拨动维修开关或者触发遥控器，控制空调系统进入制冷剂回收工作模式。当然，也可以采用其它设计方式，比如维修人员可以首先拨动维修开关或者触发遥控器，控制空调系统进入制冷剂回收工作模式；空调系统主板在检测到制冷剂回收功能开启后，自动控制设置在液管上的电磁阀DF1关闭，以关断所述的液管，禁止室外机中的制冷剂流入室内机。

此后，空调系统主板自动控制系统执行以下的工作过程，结合图2所示：

(1)、空调系统自动进行制冷运行，对于室内机中装有电子膨胀阀的空调系统来说，还必须将所有室内机中的电子膨胀阀开启；

对于目前的空调系统来说，电子膨胀阀一般仅安装在多联机的室内机中，具体安装在室内机蒸发器与液管之间，如图1所示的电子膨胀阀PF1。而对于单元机来说，一般仅安装节流毛细管，而不安装电子膨胀阀，因此，对于单元机可以省略将室内机中电子膨胀阀开启的步骤。此时，室内机中的制冷剂经蒸发器由液态变为气态后，通过气管流回室外机，即开始执行制冷剂的回收过程。

对于某些设计有安全保护措施的空调系统来说，为了使空调系统能够顺利地进行制冷剂回收过程，还需要控制系统对已设定的部分故障保护屏蔽掉，比如排气温度故障保护、制冷剂高压/低压故障保护以及所有的传感器故障保护等，但保留压缩机电流超限故障保护继续有效，以便在压缩机出现安全故障时可以及时停止制冷剂回收作业，使压缩机停机，确保压缩机的安全。

(2)、空调系统等待室内机中的制冷剂全部回收到室外机中；

在此过程中可以根据空调系统的具体类型选择特定的检测过程，来具体判断制冷剂是否回收完毕，即

若空调系统为多联机，则可以通过对室外机中的压缩机的吸气压力进行检测来判断制冷剂是否回收完毕。具体来讲，空调系统自动检测室外机压缩机吸气管路的压力是否低于设定的低压保护值H1，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机；

若空调系统为单元机，则可以采用两种方式进行检测。比如当空调系统检测到室内机环境温度与室内机蒸发器温度的差值小于设定值T，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机；或者当空调系统检测到室外机压缩机吸气管路的压力低于设定的低压保护值H1，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂回收完毕。当然，也可以同时进行上述两种检测方式，只要其中一个条件满足，即可判定室内机中的制冷剂已经全部回收至室外机中。

在这里，对室外压缩机吸气管路的压力是否低于设定的低压保护值H1的检测可以根据空调系统结构的不同分两种方式执行。即，对于在压缩机吸气管路上设置有低压压力开关的空调系统来说(单元机往往使用低压压力开关来检测吸气管路的压力)，当检测到低压压力开关动作(即从原始的开启状态切换到关闭状态，或者从原始的关闭状态切换到开启状态)，且维持设定时间t1后，则可以判定制冷剂回收完毕。所述低压压力开关为一种在压力降低到设定阈值时可以自动切换开关状态的阀门，这个阈值即可以认为是上述的低压保护值H1，不同的低压压力开关所对应的阈值不同，一般在0.15MPa至0.3MPa之间。而对于没有安装低压压力开关的空调系统来说(比如多联机)，则可以通过接收设置在压缩机吸气管路上的低压压力传感器PL的采集信号，通过系统主板上的控制器解析判断，如图1所示。当系统主板上的控制器检测到低压压力传感器PL的采样压力P1低于设定的低压保护值H1，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂回收完毕。所述低压保护值H1可以根据压缩机厂家提供的参数进行确定，一般在0.15MPa至0.3MPa之间取值即可。

对于单元机来说，还可以利用设置在室内机中的环境温度传感器和设置在蒸发器上的温度传感器来分别检测室内机环境温度Ti和蒸发器温度Tm，将检测到的温度信号传输至系统主板上的控制器进行解析运算，当控制器检测到室内机环境温度与室内机蒸发器温度的差值小于设定值T，即Ti-Tm＜T，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机。在本实施例中，所述设定值T可以在0～5℃之间选取合适的值，具体由技术人员根据空调系统的实际情况自行确定，并保持在系统主板上的存储器中，供控制器调用。

在本实施例中，所述设定时间t1为经验值，根据制冷剂全部从室内机回收至室外机的持续时间具体确定，一般在[10秒，60秒]的范围内取值，这需要技术人员在研发过程中根据不同型号的空调系统通过实际试验最终获得，但最好不要超过60秒，因为制冷剂全部回收到室外机中的冷凝器后，压缩机工作在抽真空状态下，若压缩机的抽空时间过长，会对压缩机造成损坏。因此，本实施例优选设定成30秒。

(3)、关断连接在空调器室内机与室外机之间的气管，控制空调系统停机，结束制冷剂回收过程。

在本实施例中，气管的关断可以通过空调器系统主板自动控制安装在气管上的电磁阀DF2完成，也可以采用人工方式手动关闭安装在气管上的操作阀CF2完成，如图1所示，本实施例对此不进行具体限制。

当采用人工手动关闭操作阀CF2的方式来关断气管时，为了对维修人员的操作进行指示，本实施例在空调系统中设计了如下过程：

空调系统待室内机中的制冷剂全部回收到室外机中后，控制设置在室外机上的提示装置运行，所述提示装置可以是数码管、LED指示灯或者蜂鸣器等，提示维修人员可以将气管上的操作阀CF2关闭，并在t2秒后控制空调系统停机，制冷剂回收操作结束。所述t2秒不宜过长，只要能够保证维修人员有时间关闭操作阀CF2即可，一般应小于1分钟，以避免压缩机长时间处于抽真空状态。在本实施例中，所述t2优选设定为30秒。

(4)、空调系统在制冷剂回收过程结束后，控制系统进入故障维修状态，禁止空调器的开机操作，直到空调系统重新上电后恢复。

在本实施例中，为了确保空调系统的安全，在制冷剂回收过程结束后，控制空调系统进入故障维修状态，以禁止空调器的开机操作。此时维修人员可以进行维修作业，在维修结束后，打开液管和气管上的操作阀CF1、CF2，使室内机与室外机之间的制冷剂循环管路连通，重新上电后，空调系统回复到正常状态。对于采用自动控制液管和气管上的电磁阀DF1、DF2来进行液管和气管关断操作的空调系统来说，可以在空调系统退出故障维修状态后，比如维修人员将维修开关拨回到关闭档位或者通过遥控器关闭制冷剂回收功能后，系统主板自动控制液管和气管上的电磁阀DF1、DF2开启，待重新上电后，空调系统回复到正常状态。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有制冷剂回收功能的空调系统，包括至少由压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀或节流毛细管组成的制冷循环系统，其特征在于：所述空调系统在进入制冷剂回收工作模式时，首先将连接在空调室内机与室外机之间的液管关断；随后，空调系统自动进入制冷运行，对于室内机中装有电子膨胀阀的空调系统，同时将室内机中的电子膨胀阀开启；待制冷剂全部从室内机回收至室外机后，关断连接在空调室内机与室外机之间的气管，控制空调系统停机，结束制冷剂回收过程。

2.根据权利要求1所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：若空调系统为多联机，则当检测到室外机压缩机吸气管路的压力低于设定的低压保护值，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机；若空调系统为单元机，则当检测到室内机环境温度与室内机蒸发器温度的差值小于设定值T或者室外机压缩机吸气管路的压力低于设定的低压保护值，且维持这种状态到达设定时间t1后，判定制冷剂全部从室内机回收至室外机。

3.根据权利要求2所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述设定时间t1根据制冷剂全部从室内机回收至室外机的持续时间确定；所述设定值T在[0℃，5℃]的范围内取值。

4.根据权利要求3所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述设定时间t1在[10秒，60秒]的范围内取值。

5.根据权利要求4所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述设定时间t1为30秒。

6.根据权利要求2所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述空调系统通过设置在室外机压缩机吸气管路上的低压压力传感器来检测吸气管路的压力，或者通过判断设置在室外机压缩机吸气管路上的低压压力开关是否动作来判断吸气管路的压力是否低于设定的低压保护值，若低压压力开关动作，则判定当前吸气管路的压力低于设定的低压保护值。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述液管或者气管的关断由维修人员手动关闭设置在液管或者气管上的操作阀实现，或者通过空调系统主控板自动控制设置在液管或者气管上的电磁阀关闭来实现。

8.根据权利要求7所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述空调系统在制冷剂全部从室内机回收至室外机后，控制设置在室外机上的提示装置运行，提示维修人员关闭气管上的操作阀。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述空调系统在进入制冷剂回收工作模式后，将其排气温度故障保护、制冷剂高压/低压故障保护和所有的传感器故障保护屏蔽，保留压缩机电流超限故障保护有效。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的具有制冷剂回收功能的空调系统，其特征在于：所述空调系统在制冷剂回收过程结束后，控制系统进入故障维修状态，禁止空调器的开机操作，直到空调系统重新上电后恢复。

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