CN105444303A - 一种空气热泵型空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调领域，公开了一种空气热泵型空调系统及其控制方法，其包括依次连接的压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器、回气阀和气液分离器，气液分离器的出气口与压缩机的进气口相连以形成回路，室外换热器和回气阀之间的管路与油分离器的出气口之间连接有除霜电磁阀，油分离器的排油口与回油套管的一端相连接，回油套管的另一端连接气液分离器的进气口。本发明中的空气热泵型空调系统及其控制方法，在制热过程中无需转换到制冷模式，即可实现对室外机的除霜，因此在除霜过程中室内一直保持在制热状态，室内温度不会降低，用户体验更好。

Description

一种空气热泵型空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，更具体的公开了一种空气热泵型空调系统及其控制方法。

背景技术

空气热泵型机组在冬季制热运行时，室外换热器表面会逐渐结霜，随着霜层厚度的增加，换热器的换热系数降低，进而降低了制热能力，在此种情况下需要对室外换热器进行除霜运行。

现有技术中，主要的除霜技术主要采用四通阀换向逆循环除霜和旁通除霜。采用四通换向阀逆循环除霜，高压和低压剧烈变化，对压机冲击强烈，且两换热器功能不停进行转换，破坏了空调正常运行的热稳定，造成系统温度波动较大，在室外换热器进行除霜过程的开始阶段排气压力急剧下降，影响回油。

采用旁通除霜方式时，除霜过程室内温度降低，影响了用户的使用效果，用户体验非常不好。

因此，市场亟需一种空气热泵型空调系统及控制方法，在对室外换热器进行除霜时不需要转换制冷模式，能够实现在室内制热运行过程中制热除霜运行，同时能够降低压缩机的回油温度，保证压缩机的安全稳定运行。

发明内容

本发明的一个目的在于，提出一种空气热泵型空调系统，以解决现有技术中空调在冬季制热运行过程中，在对室外换热器进行除霜时需要转换为制冷模式，造成室内温度降低，用户体验差的问题。

本发明的另一个目的在于，提出一种空气热泵型空调系统，以解决现有技术中压缩机回油温度较高，对压缩机冲击强烈，压缩机安全运行稳定性差的问题。

本发明的再一个目的在于，提出一种空气热泵型空调系统除霜控制方法，该除霜控制方法能够在除霜过程中不需要转换成制冷模式，能够实现在室内制热运行过程中完成除霜过程，以解决现有技术中除霜过程需要转换为制冷模式，用户体验差的问题。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一种空气热泵型空调系统，其包括依次连接的压缩机、油分离器、室内换热器、节流阀、室外换热器、回气阀和气液分离器，所述气液分离器的出气口与所述压缩机的进气口相连以形成回路，所述室外换热器和回气阀之间的管路与所述油分离器的出气口之间连接有除霜电磁阀，所述油分离器的排油口与回油套管的一端相连接；

所述回油套管包括气管、油管和与所述油管相连接的节流装置，所述油管和节流装置套设在所述气管的内部，所述气管还通过所述除霜节流阀连接在所述室内换热器和节流阀之间；

所述回油套管的油管的另一端与所述压缩机或气液分离器的进口相连接。

优选的，所述回油套管与油分离器相连的一端的油管与气管之间设有距离L，所述距离L的长度可调。

进一步的，所述节流装置为毛细管。

进一步的，所述毛细管为波纹毛细管或毛细直管。

一种空气热泵型空调系统除霜控制方法，用于控制上述空气热泵型空调系统，除霜过程运行时，除霜电磁阀开启，回气阀关闭，制热支路与除霜支路同时运行。

进一步的，油分离器的出气口、除霜电磁阀、室外换热器、节流阀、除霜节流阀、回油套管的气管依次连接形成除霜支路。

进一步的，油分离器的出气口、室内换热器、除霜节流阀、回油套管的气管依次连接形成制热支路。

进一步的，所述除霜支路和制热支路中的冷媒汇合后经过所述除霜节流阀进入所述气管中，冷媒与油管中的高温油进行热交换后，油管中的油流回到压缩机或气液分离器中，气管中的冷媒经过气液分离器后回到压缩机中。

本发明的有益效果为：本发明中的空气热泵型空调系统及其控制方法，在制热过程中无需转换到制冷模式，即可实现对室外机的除霜，因此在除霜过程中室内一直保持在制热状态，室内温度不会降低，用户体验更好。

本发明中的热泵型空调系统中设有回油套管，回油套管的一端与油分离器相连接，另一端与气液分离器的进气口或压缩机相连接，经过室外换热器和室内换热器换热的冷媒汇集在一起后与油分离器回流到压缩机中的油进行热交换，能够将回流到压缩机中的高温的油冷却下来，减小对压缩机的冲击，进而保证压缩机安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明实施例一提出的热泵型空调系统的连接结构示意图；

图2是本发明实施例二提出的热泵型空调系统的连接结构示意图。

图中：

1、压缩机；2、室内换热器；3、节流阀；4、室外换热器；5、气液分离器；6、油分离器；7、回气阀；8、除霜电磁阀；9、除霜节流阀；10、回油套管；101、气管；102、油管；103、节流装置；

1’、压缩机；2’、室内换热器；3’、节流阀；4’、室外换热器；5’、气液分离器；6’、油分离器；7’、回气阀；8’、除霜电磁阀；9’、除霜节流阀；10’、回油套管；101’、气管；102’、油管；103’、节流装置。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1所示，是本实施例提出的一种空气热泵型空调系统，其包括依次连接的压缩机1、室内换热器2、节流阀3、室外换热器4、回气阀7和气液分离器5，气液分离器5的出气口与压缩机1的进气口相连以形成回路。

室外换热器4和回气阀7之间的管路与油分离器6的出气口之间连接有除霜电磁阀8，油分离器6的排油口与回油套管10的一端相连接。

作为进一步的实施方式，回油套管10包括气管101、油管102和与油管102相连接的节流装置103，油管102和节流装置103套设在气管101的内部，气管101还通过除霜节流阀9连接在室内换热器2和节流阀3之间。

回油套管10的油管102的一端与油分离器6的排油口相连接，另一端直接与压缩机1相连接，油管102中的油直接回流到压缩机1中。回油套管10的气管101的一端与除霜节流阀9相连接，气管101的另一端与气液分离器5的进口相连接，气管101中的冷媒先经过气液分离器5后再进入到压缩机1中。油管102用于将油分离器6中的油输送至压缩机1中，气管101用于将从除霜节流阀9中流入的冷媒输送至气液分离器5中，经过气液分离器5分离之后冷媒进入到压缩机1中。其中节流装置103为毛细管，毛细管可以为波纹毛细管或毛细直管，本实施例中的毛细管为波纹毛细管。但节流装置103并不局限与毛细管，任何能够起到节流作用的结构都可以作为节流装置。

其中，回油套管10与油分离器6相连的一端的油管102与气管101之间设有距离L，距离L的长度可调。距离L的长度根据除霜过程中所需要的热量的多少决定，如果除霜过程中需要的热量较多，则距离L的长度设置的较长一些，如果除霜过程中所需的热量较少，则距离L的长度设置的较短一些。

实施例二

如图2所示，是本实施例提出的一种空气热泵型空调系统的连接结构，其包括依次连接的压缩机1’、室内换热器2’、节流阀3’、室外换热器4’、回气阀7’和气液分离器5’，气液分离器5’的出气口与压缩机1’的进气口相连以形成回路。

室外换热器4’和回气阀7’之间的管路与油分离器6’的出气口之间连接有除霜电磁阀8’，油分离器6’的排油口与回油套管10’的一端相连接。

作为进一步的实施方式，回油套管10’包括气管101’、油管102’和与油管102’相连接的节流装置103’，油管102’和节流装置103’套设在气管101’的内部，气管101’还通过除霜节流阀9’连接在室内换热器2’和节流阀3’之间。

回油套管10’的油管102’的一端与油分离器6’相连接，气管101’的一端与除霜节流阀9’的一端相连，气管101’和油管102’的另一端均与气液分离器5’的进口相连接，油管102’中的油和气管101’中的冷媒均先经过气液分离器5’后再进入到压缩机1’中，经过气液分离器5’分离之后冷媒进入到压缩机1’中。其中节流装置103’为毛细管，毛细管可以为波纹毛细管或毛细直管，本实施例中的毛细管为波纹毛细管。但节流装置103’并不局限与毛细管，任何能够起到节流作用的结构都可以作为节流装置。

其中，回油套管10’与油分离器6’相连的一端的油管102’与气管101’之间设有距离L，距离L的长度可调。距离L的长度根据除霜过程中所需要的热量的多少决定，如果除霜过程中需要的热量较多，则距离L的长度设置的较长一些，如果除霜过程中所需的热量较少，则距离L的长度设置的较短一些。

实施例三

本实施例提出了一种空气热泵型空调系统除霜控制方法，用于控制实施例一中的空气热泵型空调系统，如图1所示。

在使用实施例一中的空气热泵型空调系统进行除霜运行时，除霜电磁阀8开启，回气阀7关闭，制热支路与除霜支路同时运行。

其中，油分离器6的出气口、除霜电磁阀8、室外换热器4、节流阀3、除霜节流阀9、回油套管10的气管101依次连接形成除霜支路。

油分离器6的出气口、室内换热器2、除霜节流阀9、回油套管10的气管101依次连接形成制热支路。

进入所述气管101中的冷媒与油管102中的高温油进行热交换后，油管102中的油流入到压缩机1中，气管101中的冷媒经过气液分离器5后回到压缩机1中。

其具体工作过程为：除霜时，控制器控制除霜电磁阀8开启，回气阀7关闭，室内制热过程和除霜过程同时运行。压缩机1中的高温高压气态冷媒进入油分离器6中，一部分高温高压气态冷媒进入室内换热器2中进行换热，在室内换热器2中完成换热实现室内制热过程后，变为高压低温液态冷媒，并经过除霜节流阀9进入到回油套管10的气管101的进口处；另一部分高温高压气态冷媒从油分离器6的出气口出来后经过除霜电磁阀8进入到室外换热器4中进行除霜过程，完成换热后从室外换热器4出来的冷媒变为高压低温液态冷媒，依次经过节流阀3和除霜节流阀9后进入到回油套管10的气管101的进口处。

经过室内换热器2和室外换热器4换热后的高压低温液态冷媒经过除霜节流阀9后变为低压气液两相混合冷媒，并进入到气管101中。油管102中流入的从油分离器6中流入的高温油，气管101中流入低压气液两相混合冷媒，油管102与气管101中的两种不同介质进行换热，由于回油套管10中还设有节流装置103，因此能够辅助两种介质换热更加充分。经过换热后，油管102中的高温油温度降低，气管101中的气液两相混合冷媒的温度升高，部分液相冷媒变为气相冷媒。油管102中的油直接回流到压缩机1中，气管101中的冷媒经过气液分离器5后，进入到压缩机1中，继续进行下一个循环。

本发明中的空气热泵型空调系统及其控制方法，在制热过程中无需转换到制冷模式，即可实现对室外机的除霜，因此在除霜过程中室内一直保持在制热状态，室内温度不会降低，用户体验更好。

本发明中的热泵型空调系统中设有回油套管，回油套管的一端与油分离器相连接，另一端与气液分离器的进气口连接，经过室外换热器和室内换热器换热的冷媒汇集在一起后与油分离器回流到压缩机中的油进行热交换，能够将回流到压缩机中的高温的油冷却下来，减小对压缩机的冲击，进而保证压缩机安全稳定运行。

实施例四

本实施例提出了一种空气热泵型空调系统除霜控制方法，用于控制实施例二中的空气热泵型空调系统，如图2所示。

在使用实施例二中的空气热泵型空调系统进行除霜运行时，除霜电磁阀8’开启，回气阀7’关闭，制热支路与除霜支路同时运行。

其中，油分离器6’的出气口、除霜电磁阀8’、室外换热器4’、节流阀3’、除霜节流阀9’、回油套管10’的气管101’依次连接形成除霜支路。

油分离器6’的出气口、室内换热器2’、除霜节流阀9’、回油套管10’的气管101’依次连接形成制热支路。

进入所述气管101’中的冷媒与油管102’中的高温油进行热交换后，油管102’中的油和气管101’中的冷媒均先经过气液分离器5’后回到压缩机1’中。

其具体工作过程为：除霜时，控制器控制除霜电磁阀8’开启，回气阀7’关闭，室内制热过程和除霜过程同时运行。压缩机1’中的高温高压气态冷媒进入油分离器6’中，一部分高温高压气态冷媒进入室内换热器2’中进行换热，在室内换热器2’中完成换热实现室内制热过程后，变为高压低温液态冷媒，并经过除霜节流阀9’进入到回油套管10’的气管101’的进口处；另一部分高温高压气态冷媒从油分离器6’的出气口出来后经过除霜电磁阀8’进入到室外换热器4’中进行除霜过程，完成换热后从室外换热器4’出来的冷媒变为高压低温液态冷媒，依次经过节流阀3’和除霜节流阀9’后进入到回油套管10’的气管101’的进口处。

经过室内换热器2’和室外换热器4’换热后的高压低温液态冷媒经过除霜节流阀9’后变为低压气液两相混合冷媒，并进入到气管101’中。油管102’中流入的从油分离器6’中流入的高温油，气管101’中流入低压气液两相混合冷媒，油管102’与气管101’中的两种不同介质进行换热，由于回油套管10’中还设有节流装置103’，因此能够辅助两种介质换热更加充分。经过换热后，油管102’中的高温油温度降低，气管101’中的气液两相混合冷媒的温度升高，部分液相冷媒变为气相冷媒。油管102’中的油和气管101’中的冷媒经过均先气液分离器5’后，进入到压缩机1’中，继续进行下一个循环。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气热泵型空调系统，其包括依次连接的压缩机(1、1’)、油分离器(6、6’)、室内换热器(2、2’)、节流阀(3、3’)、室外换热器(4、4’)、回气阀(7、7’)和气液分离器(5、5’)，所述气液分离器(5、5’)的出气口与所述压缩机(1、1’)的进气口相连以形成回路，其特征在于：所述室外换热器(4、4’)和回气阀(7、7’)之间的管路与所述油分离器(6、6’)的出气口之间连接有除霜电磁阀(8、8’)，所述油分离器(6、6’)的排油口与回油套管(10、10’)的一端相连接；

所述回油套管(10、10’)包括气管(101、101’)、油管(102、102’)和与所述油管(102、102’)相连接的节流装置(103、103’)，所述油管(102、102’)和节流装置(103、103’)套设在所述气管(101、101’)的内部，所述气管(101、101’)还通过所述除霜节流阀(9、9’)连接在所述室内换热器(2、2’)和节流阀(3、3’)之间；

所述回油套管(10、10’)的油管(102、102’)的另一端与所述压缩机(1、1’)或气液分离器(5、5’)的进口相连接。

2.根据权利要求1述的空气热泵型空调系统，其特征在于：所述回油套管(10、10’)与油分离器(6、6’)相连的一端的油管(102、102’)与气管(101、101’)之间设有距离L，所述距离L的长度可调。

3.根据权利要求1或2任一项所述的空气热泵型空调系统，其特征在于：所述节流装置(103、103’)为毛细管。

4.根据权利要求3所述的空气热泵型空调系统，其特征在于：所述毛细管为波纹毛细管或毛细直管。

5.一种空气热泵型空调系统除霜控制方法，用于控制权利要求1-4中任一项所述的空气热泵型空调系统，其特征在于：除霜过程运行时，除霜电磁阀(8、8’)开启，回气阀(7、7’)关闭，制热支路与除霜支路同时运行。

6.根据权利要求5所述的空气热泵型空调系统除霜控制方法，其特征在于：油分离器(6、6’)的出气口、除霜电磁阀(8、8’)、室外换热器(4、4’)、节流阀(3、3’)、除霜节流阀(9、9’)、回油套管(10、10’)的气管(101、101’)依次连接形成除霜支路。

7.根据权利要求6所述的空气热泵型空调系统除霜控制方法，其特征在于：油分离器(6、6’)的出气口、室内换热器(2、2’)、除霜节流阀(9、9’)、回油套管(10、10’)的气管(101、101’)依次连接形成制热支路。

8.根据权利要求7所述的空气热泵型空调系统除霜控制方法，其特征在于：所述除霜支路和制热支路中的冷媒汇合后经过所述除霜节流阀(9、9’)进入所述气管(101、101’)中，冷媒与油管(102、102’)中的高温油进行热交换后，油管(102、102’)中的油流回到压缩机(1、1’)或气液分离器(5、5’)中，气管(101、101’)中的冷媒经过气液分离器(5、5’)后回到压缩机(1、1’)中。