CN102818407A - 空调系统及其除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调系统及其除霜方法，属于制冷控制技术领域，空调系统包括至少一台压缩机(1)、至少一个室外热交换器(5)、至少一个室内热交换器(3)、换向阀(2)、设置在所述室外热交换器(5)与所述室内热交换器(3)之间的节流装置及连接上述部件的管路件，其特征在于，所述空调系统还包括连接于所述室内热交换器和所述室外热交换器之间的除霜通道(7)。所述除霜方法包括：步骤1：制冷剂从所述压缩机(1)进入室外热交换器(5)的第一端口，对所述室外热交换器(5)的靠近第一端口的一侧进行除霜；步骤2：制冷剂从所述除霜通道进入所述室外热交换器(5)的第二端口，对室外热交换器(5)的靠近第二端口的一例进行除霜。本发明的空调系统及其除霜方法，可以对在膨胀阀一侧的热交换器部分除霜，避免了传统方法除霜效果不均匀的情况。

Description

空调系统及其除霜方法

技术领域

本发明属于制冷控制技术领域，涉及一种空调系统及其除霜方法，具体涉及一种使用热泵压缩机的空调器

背景技术

图1和图2分别为现有技术的空调系统在制冷模式和制冷模式下的系统结构图。热泵型压缩机空调系统一般由压缩机1、室外热交换器5’、室内热交换器3、换向阀2及膨胀阀4等部件组成。空调系统用于保持内部空间的温度高于室外温度或低于室外温度，其换向阀2如四通换向阀可根据需要选择性地执行制冷循环或制热循环。

同时，如果用于制热或制冷的家用空调在室外温度低于5度并湿度很高的低温高湿度条件下执行制热模式时，则在室外热交换器的表面上会结霜。而且随着时间的推移，霜在室外热交换器的表面会结冰，致使室外空气与制冷剂之间的热交换效率降低。在这种情况下，为了从室外热交换器上除霜，传统的方式是空调系统通过使室外热交换器执行与制冷循环相反的操作来融化室外热交换器表面上冻结的霜，这种制冷剂只从一端进入热交换器来除霜的方法，使除霜不均匀。而且，随着人们对空调系统节能要求的提高，近年来，室外热交换器由传统的管状结构改进为一体成型的多微孔多通道，以提高室外热交换器与制冷剂之间的热交换效率，在这种环境下，如使用上述传统方法，将使室外热交换器执行与制冷循环相反的操作来融化室外热交换器表面上冻结的霜的方法，当制冷剂通过室外热交换器的一个端口流向另一端口时，由于制冷剂要通过外热交换器内部的多微孔多通道结构，压力和温度减低很大，在另一端无法彻底除霜，所以除霜的效果不明显。

所以如何保证和提高空调系统的除霜效果，是本领域的技术人员所要解决的难题。

发明内容

为此，本发明公开一种空调系统，包括至少一台压缩机、至少一个室外热交换器、至少一个室内热交换器、换向阀、设置在所述室外热交换器与所述室内热交换器之间的节流装置及连接上述部件的管路件，所述换向阀通过切换以控制所述制冷剂通路内的流路方向；所述节流装置通过调节其节流阀口的大小以控制所述制冷剂通路内的流体流量；所述室外热交换器包括通过管路件或其他零部件与所述换向阀的一端连接的第一端口和与所述节流装置连接的第二端口；其特征在于，所述空调系统还包括连接于所述室内热交换器和所述室外热交换器的第二端口之间的除霜通道。

优选地，如上述空调系统，所述节流装置具体为膨胀阀，所述除霜通道设置在所述膨胀阀上；

优选地，如上述空调系统，所述节流装置具体为膨胀阀，所述除霜通道与所述膨胀阀并联设置；

具体地，所述除霜通道为双向可逆旁通电磁阀；

进一步，所述旁通电磁阀为常闭结构，当系统执行除霜模式时，电磁阀通电打开；

进一步，所述除霜通道的最小通径大于所述节流装置的阀口的通径；优选地，所述除霜通道的最小通径为所述节流装置的阀口的通径的1.5倍以上；

进一步，所述室外热交换器为多微孔多通道结构；

进一步，所述室外热交换器的多微孔多通道结构为成型铝材构成。

同时，本发明还公开了一种空调系统的除霜方法，其空调系统包括至少一台压缩机、至少一个室外热交换器、至少一个室内热交换器、换向阀、设置在所述室外热交换器与所述室内热交换器之间的节流装置及连接上述部件的管路件，所述换向阀通过切换以控制所述制冷剂通路内的流路方向；所述节流装置通过调节其节流阀口的大小以控制所述制冷剂通路内的流体流量；所述室外热交换器包括通过管路件或其他零部件与所述换向阀的一端连接的第一端口和与所述节流装置连接的第二端口；

其特征在于，所述空调系统还包括连接于所述室内热交换器与所述室外热交换器的第二端口之间的除霜通道，所述除霜方法包括：步骤1：通过切换，制冷剂所述从压缩机进入室外热交换器的第一端口，对所述室外热交换器的靠近第一端口的一侧进行除霜；步骤2：通过切换，制冷剂从所述除霜通道进入所述室外热交换器的第二端口，对室外热交换器的靠近第二端口的一侧进行除霜。

或，步骤1：通过切换，制冷剂从所述除霜通道进入所述室外热交换器的第二端口，对室外热交换器的靠近第二端口的一侧进行除霜；步骤2：通过切换，制冷剂所述从压缩机进入室外热交换器的第一端口，对所述室外热交换器的靠近第一端口的一侧进行除霜；

本发明的空调系统及其除霜方法，在膨胀阀的一侧设置除霜通道，当系统执行除霜模式时，该通道打开，可以对在膨胀阀一侧的热交换器部分除霜，尤其在室外热交换器使用一体成型的多微孔多通道结构时，传统方法除霜效果不彻底的情况下，本发明的效果更加凸现，而且，可以使除霜通道设置在膨胀阀的内部或并联设置，结构简单，便于工业化加工。

附图说明

图1：现有技术的空调系统在制冷模式下的系统结构图；

图2：现有技术的空调系统在制热模式下的系统结构图；

图3：本发明给出的空调系统在制冷模式下的系统结构图；

图4：本发明给出的空调系统在制热模式下的系统结构图；

图5：本发明给出的空调系统在除霜步骤1模式下的系统结构图；

图6：本发明给出的空调系统在除霜步骤2模式下的系统结构图。

图中符号说明：

1-压缩机；

2-换向阀、3-室内热交换器；

4-膨胀阀、

5/5’-室外热交换器；

51-第一端口、52-第二端口；

6-管路件、7除霜通道

具体实施方式

为使本领域的技术人员能充分理解本发明的思想，下面结合具体实施例进行说明。

图3和图4分别是本发明给出的空调系统在制冷模式和制热模式下的系统结构图。

如图3和图4所示。空调系统包括压缩机1、室外热交换器5、室内热交换器3、换向阀2、膨胀阀4及管路件6。管路件6以适当的方式将上述部件连接构成制冷剂通路；换向阀2通过切换以控制所述制冷剂通路内的流路方向；膨胀阀4作为节流元件通过调节其节流阀口的大小以控制制冷剂通路内的流体速度实现节流作用；室外热交换器5包括与所述换向阀2连接的第一端口51和与所述膨胀阀4连接的第二端口52。

当空调系统在执行制冷模式时(图3)，通过换向阀2的内部切换，系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机1排出的高压气体→换向阀2→室外热交换器5→节流元件(膨胀阀)4→室内热交换器3→换向阀2→被压缩机吸1入。在该模式下，高温高压的制冷剂通过与室外热交换5的热交换放出热量，形成高压低温的状态，再通过膨胀阀4的节流，形成低压低温的状态，再通过室内热交换器3的热交换吸收热量。

当空调系统在执行制热模式时(图4)，通过换向阀2的内部切换，系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机1排出的高压气体→换向阀2→室内热交换器3→节流元件(膨胀阀)4→室外热交换器5→换向阀2→被压缩机吸1入。在该模式下，高温高压的制冷剂通过与室内热交换3的热交换放出热量，形成高压低温的状态，再通过膨胀阀4的节流，形成低压低温的状态，再通过室内热交换器5热交换吸收热量。

在该系统中还包括连接与室内热交换器3和室外热交换器5的第二端口之间的除霜通道7。在该实施例中，除霜通道7可以优选地具体为与膨胀阀4并联的双向可逆旁通电磁阀。当然也可考虑与膨胀阀一体设计。当系统执行制热或制冷模式时，该电磁阀不通电，处于关闭状态。

在本实施例中的室外热交换器5为成型铝材加工而成的多微孔多通道结构，由于其结构的特点，能够提高制冷剂与室外环境的热交换效率。

图5和图6分别是本发明给出的空调系统在除霜步骤1和除霜步骤2的系统结构图。如图5和图6所示。当空调系统在执行除霜步骤1时高温高压的制冷剂从室外热交换器5的第一端口51进入进行除霜，但是由于室外热交换器5的多微孔多通道结构，制冷剂流入到室外热交换器5第二端口52时，压力较低流量较小，所以第二端口52区域的除霜效果不明显。

所以在系统执行除霜步骤1后，继续执行除霜步骤2，此时，通过切换阀2的切换，高温高压的制冷剂从室内热交换器3流向除霜通道7，此时作为除霜通道7的电磁阀通电开启，制冷剂不通过节流而直接通过除霜通道7进入室外热交换器5的第二端口52，对该区域进行除霜。

在除霜步骤2中，为得到理想的效果，一般考虑电磁阀最小通径大于所述膨胀阀的阀口的通径，当然也可以根据系统确定其参数，通过试验和理论推算，在家用空调系统中，优选地，电磁阀最小通径为所述膨胀阀的阀口的通径的1.5倍以上效果较好。

当然，按本发明的思想，除霜通道的设置可以具有很多变化的方式，如通过设置单方向常闭电磁阀使冷热媒旁通方案，也可实现除霜功能，其所起的作用和实施效果与上述实施例基本相同，所以在此不再赘述。

应该指出的是，本实施例给出的制冷系统图，只是为了便于说明本发明的思想，在实际产品中还包括了其他的一些功能部件，由于不影响本发明的技术说明，所以没有示出，不应作为限制本发明保护的因素。

以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案所例举的空调系统及其除霜方法的具体实施方式，应当指出，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，所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种空调系统，包括至少一台压缩机(1)、至少一个室外热交换器(5)、至少一个室内热交换器(3)、换向阀(2)、设置在所述室外热交换器(5)与所述室内热交换器(3)之间的节流装置及连接上述部件的管路件，

所述换向阀(2)通过切换以控制所述制冷剂通路内的流路方向；所述节流装置通过调节其节流阀口的大小以控制所述制冷剂通路内的流体流量；

所述室外热交换器(5)包括通过管路件或其他零部件与所述换向阀(2)的一端连接的第一端口和与所述节流装置连接的第二端口；

其特征在于，所述空调系统还包括连接于所述室内热交换器(3)和所述室外热交换器(5)的第二端口之间的除霜通道(7)。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述节流装置具体为膨胀阀(5)，所述除霜通道(7)设置在所述膨胀阀(4)上。

3.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述节流装置具体为膨胀阀(5)，所述除霜通道(7)与所述膨胀阀(4)并联设置。

4.如权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述除霜通道(7)为双向可逆旁通电磁阀。

5.如权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述旁通电磁阀为常闭结构，当系统执行除霜模式时，电磁阀通电打开。

6.如权利要求1-5所述的任一空调系统，其特征在于，所述除霜通道(7)的最小通径大于所述节流装置的阀口的通径。

7.如权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述除霜通道(7)的最小通径为所述节流装置的阀口的通径的1.5倍以上。

8.如权利要求1-7所述的任一空调系统，其特征在于，所述室外热交换器(5)为多微孔多通道结构。

9.如权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述室外热交换器(7)的多微孔多通道结构为成型铝材构成。

10.一种空调系统的除霜方法，其空调系统包括至少一台压缩机(1)、至少一个室外热交换器(5)、至少一个室内热交换器(3)、换向阀(2)、设置在所述室外热交换器(5)与所述室内热交换器(3)之间的节流装置及连接上述部件的管路件，

所述换向阀(2)通过切换以控制所述制冷剂通路内的流路方向；所述节流装置通过调节其节流阀口的大小以控制所述制冷剂通路内的流体流量；

所述室外热交换器(5)包括通过管路件或其他零部件与所述换向阀(2)的一端连接的第一端口和与所述节流装置连接的第二端口；

其特征在于，所述空调系统还包括连接于所述室内热交换器(3)与所述室外热交换器(5)的第二端口之间的除霜通道(7)，所述除霜方法包括：

步骤1：通过切换，制冷剂所述从压缩机(1)进入室外热交换器(5)的第一端口，对所述室外热交换器(5)的靠近第一端口的一侧进行除霜；

步骤2：通过切换，制冷剂从所述除霜通道进入所述室外热交换器(5)的第二端口，对室外热交换器(5)的靠近第二端口的一侧进行除霜。

11.一种空调系统的除霜方法，其空调系统包括至少一台压缩机(1)、至少一个室外热交换器(5)、至少一个室内热交换器(3)、换向阀(2)、设置在所述室外热交换器(5)与所述室内热交换器(3)之间的节流装置及连接上述部件的管路件，

所述换向阀(2)通过切换以控制所述制冷剂通路内的流路方向；所述节流装置通过调节其节流阀口的大小以控制所述制冷剂通路内的流体流量；

所述室外热交换器(5)包括通过管路件或其他零部件与所述换向阀(2)的一端连接的第一端口和与所述节流装置连接的第二端口；

其特征在于，所述空调系统还包括连接于所述室内热交换器(3)与所述室外热交换器(5)的第二端口之间的除霜通道(7)，所述除霜方法包括：

步骤1：通过切换，制冷剂从所述除霜通道进入所述室外热交换器(5)的第二端口，对室外热交换器(5)的靠近第二端口的一侧进行除霜；

步骤2：通过切换，制冷剂所述从压缩机(1)进入室外热交换器(5)的第一端口，对所述室外热交换器(5)的靠近第一端口的一侧进行除霜。

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