CN106091464B - 喷气增焓空调系统及其除霜控制方法 - Google Patents

喷气增焓空调系统及其除霜控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种喷气增焓空调系统，所述喷气增焓空调系统包括室内换热器、室外换热器、压缩机和四通换向阀：压缩机包括储液罐，压缩机设有排气口、补气口和吸气口，储液罐设有回气口，回气口与吸气口连通；四通换向阀具有第一端至第四端，第一端与压缩机的排气口连通，第二端连接室内换热器的进口，第三端连接室外换热器的出口，第四端与回气口连通；空调系统还包括旁通回路，旁通回路连接在压缩机的排气口与室外换热器之间，旁通回路包括控制阀。本发明还公开了一种除霜控制方法。采用本发明的方法除霜，不但不影响制热效果，而且能够稳定室内环境温度，减少四通换向阀换向动作，从而增加了设备的可靠性，提高了用户使用舒适性。

Description

喷气增焓空调系统及其除霜控制方法
技术领域
本发明涉及制冷制热技术领域，尤其涉及喷气增焓空调系统及其除霜控制方法。
背景技术
热泵型空调不仅可以在夏季制冷，还可以在冬季制热，因而受到用户的广泛欢迎。在制热过程中，由于室外环境温度较低，湿度较大，容易出现结霜情况，如果空调结霜严重，空调系统会自动执行化霜动作，当化霜时间设定过短时，会导致室外机化霜不干净，进而影响制热效果，并且增加了用户的耗电量，降低了能效；而当化霜时间设定过长时，则会使用户使用舒适性大打折扣，还有可能出现化霜时向室内吹冷风的情况，因此，要改变除霜控制方法才能解决此问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种喷气增焓空调系统及其除霜控制方法，旨在不影响制热效果的同时提高用户使用舒适性。
为实现上述目的，本发明提供一种喷气增焓空调系统，所述喷气增焓空调系统包括室内换热器、室外换热器、压缩机和四通换向阀：
所述压缩机包括储液罐，所述压缩机设有排气口、补气口和吸气口，所述储液罐设有回气口，所述回气口与所述吸气口连通；
所述四通换向阀具有第一端至第四端，所述第一端与所述压缩机的排气口连通，所述第二端连接所述室内换热器的进口，所述第三端连接所述室外换热器的出口，所述第四端与所述回气口连通；
所述喷气增焓空调系统还包括旁通回路，所述旁通回路连接在所述压缩机的排气口与所述室外换热器之间，所述旁通回路包括控制阀。
优选地，所述喷气增焓空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器包括入口、气体出口和液体出口，所述入口与所述室内换热器的出口相连，所述气体出口与所述补气口相连，所述液体出口与所述室外换热器的进口相连。
优选地，所述室内换热器的出口与所述气液分离器的入口之间连接有第一节流装置，所述气液分离器的液体出口与所述室外换热器的进口之间连接有第二节流装置。
优选地，所述控制阀为电磁阀，在制热模式下进入旁通除霜时，所述电磁阀开启。
优选地，所述第一节流装置和第二节流装置均为电子膨胀阀。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种应用于上述喷气增焓空调系统的除霜控制方法，所述除霜控制方法包括以下步骤：
空调系统进入制热模式并在系统稳定后，检测第一室内机出风口温度以及室外环境温度；
确定所述室外环境温度所处的预设温度区间，并根据所处的预设温度区间进入对应的旁通除霜判定模式；
根据所述旁通除霜判定模式的判定规则判断是否符合旁通除霜条件，若是，控制空调系统进行旁通除霜。
优选地，空调系统进行旁通除霜时，开启控制阀，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机的运行频率。
优选地，所述除霜控制方法还包括：
如连续预设次进行旁通除霜的时间间隔小于预设时间，控制所述空调系统进行四通阀换向除霜。
优选地，四通阀换向除霜时，关闭控制阀，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机的运行频率。
本发明通过在压缩机的排气口与室外换热器之间连接一旁通回路，该旁通回路包括控制阀，在制热模式下进入旁通除霜时，控制阀开启，制冷剂直接从压缩机经过旁通回路流入室外换热器中，进行除霜。采用此方法除霜，不但不影响制热效果，而且能够稳定室内环境温度，减少四通换向阀换向动作，从而增加了设备的可靠性，提高了用户使用舒适性。
附图说明
图1为本发明喷气增焓空调系统的结构示意图；
图2为本发明喷气增焓空调系统的除霜控制方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明喷气增焓空调系统的除霜控制方法第二实施例的流程示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 室内换热器 101 室内换热器进口
102 室内换热器出口 200 室外换热器
201 室外换热器出口 202 室外换热器进口
300 压缩机 301 排气口
302 补气口 303 吸气口
310 储液罐 311 回气口
400 四通换向阀 401-404 第一端-第四端
500 旁通回路 501 控制阀
600 气液分离器 601 入口
602 气体出口 603 液体出口
700 第一节流装置 800 第二节流装置
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种喷气增焓空调系统。
参照图1，图1为本发明喷气增焓空调系统的结构示意图。
本发明一实施例中，喷气增焓空调系统包括室内换热器100、室外换热器200、压缩机300和四通换向阀400：
所述压缩机300包括储液罐310，所述压缩机300设有排气口301、补气口302和吸气口303，所述储液罐310设有回气口311，所述回气口311与所述吸气口303连通；
所述四通换向阀400具有第一端401至第四端404，所述第一端401与所述压缩机300的排气口301连通，所述第二端402连接所述室内换热器100的进口101，所述第三端403连接所述室外换热器200的出口201，所述第四端404与所述回气口311连通。当空调系统处于制热模式时，第一端401与第二端402连通，第三端403与第四端404连通；当空调系统处于制冷模式时，第一端401与第三端403连通，第二端402与第四端404连通。当然，本发明不限于此，四通换向阀400也可以形成为其他元件，只要具有第一端401至第四端404且可实现换向即可。
所述空调系统还包括旁通回路500，所述旁通回路500连接在所述压缩机300的排气口301与所述室外换热器200之间，所述旁通回路500包括控制阀501；在制热模式下进入旁通除霜时，所述控制阀501开启，制冷剂直接从压缩机300的排气口301经过所述旁通回路500，并经由所述室外换热器200的进口202流入室外换热器200中，进行除霜。本实施例的控制阀501优选为电磁阀。
本实施例中，所述空调系统还包括气液分离器600，所述气液分离器600包括入口601、气体出口602和液体出口603，所述入口601与所述室内换热器100的出口102相连，所述气体出口602与所述补气口302相连，所述液体出口603与所述室外换热器200的进口202相连。
进一步地，在所述室内换热器100的出口102与所述气液分离器600的入口601之间连接有第一节流装置700，在所述气液分离器600的液体出口602与所述室外换热器200的进口202之间连接有第二节流装置800。本实施例的第一节流装置700和第二节流装置800优选为电子膨胀阀。
空调系统处于制热模式时，低温低压的气态制冷剂经过压缩机101后被压缩为高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂在压缩机101排气口分为两路，一路经过四通换向阀400后通过所述室内换热器100的进口101进入所述室内换热器100，高温高压的气态制冷剂与室内冷空气换热后，室内空气温度升高，制冷剂温度降低，变为高压低温的液态制冷剂，高压低温的液态制冷剂经过第一节流装置700进行节流后，液态制冷剂变为气液两相制冷剂，气液两相制冷剂再经过气液分离器600进行分流，气液两相混合制冷剂在气液分离器600中分为底部的液态制冷剂和上部的气态制冷剂，气态制冷剂直接通过所述气液分离器600的气体出口601流入压缩机300的补气口302，继续进行下一次循环；液态制冷剂经过气液分离器600的液体出口602流入第二节流装置800中进行节流，经过节流后的液态制冷剂通过室外换热器200的进口202流入室外换热器200中，在室外换热器200中进行换热后的制冷剂流回压缩机101的回气口，继续进行下一次循环的压缩。
在空调器处于制热模式并在系统运行稳定后，检测此时的室内机出风口温度并记录该温度，该温度记为第一室内机出风口温度T1，同时检测室外环境温度T2；确定室外环境温度T2所处的预设温度区间，并根据所处的预设温度区间进入对应的旁通除霜判定模式。本实施例所述预设温度区间可根据温度值范围进行划分，并且每个预设温度区间均对应有旁通除霜判定模式，本实施例优选划分为4个温度区间，例如：当T1≥0℃时为第一温度区间，对应第一旁通除霜判定模式；当-7℃≤T1<0℃时为第二温度区间，对应第二旁通除霜判定模式；当-12℃≤T1<-7℃时为第三温度区间，对应第三旁通除霜判定模式；当T1<-12℃时为第四温度区间，对应第四旁通除霜判定模式。根据室外环境温度T2所处的温度区间选择了旁通除霜判定模式后，根据该旁通除霜判定模式的判定规则判断是否符合旁通除霜条件，如符合，则控制空调系统进行旁通除霜。
进入旁通除霜时，开启旁通回路500的控制阀501，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机频率，本实施例该预设的幅度可设置为5-10Hz，空调其他零部件还保持原先未化霜的状态，第一节流装置700和第二节流装置800的开度保持不变，室内风机转速保持不变；压缩机300中的高温高压的气态制冷剂直接由排气口301流入旁通回路500，经过控制阀501流入室外换热器200中，与通过气液分离器600的液体出口602流入至室外换热器200中的液态制冷剂进行混合，从而进行除霜，完成一个制热循环。
在进入旁通除霜后，还可开启计时器进行计时，在达到预设时间时，关闭控制阀501，退出旁通除霜，空调系统正常制热，本实施例的预设时间可设置为20秒～30秒。
此外，为了保证空调系统在极端环境运行的可靠性，保证室外换热器的霜层能彻底除干净，如连续预设次进行旁通除霜的时间间隔小于预设时间，控制所述空调系统进行四通阀换向除霜，本实施例该预设次数可以设置为3次，预设时间可设置为5分钟，即连续3次进行旁通除霜的时间间隔小于5分钟，则控制所述空调系统进行四通阀换向除霜，当然在本发明的其他实施例中，预设次数和预设时间也可以根据实际情况设置为其他值。在四通阀换向除霜时，关闭旁通回路500的控制阀501，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机的运行频率，本实施例该预设的幅度可设置为5-10Hz，空调其他零部件还保持原先未化霜的状态，第一节流装置700和第二节流装置800的开度保持不变，室内风机转速保持不变；压缩机300中的高温高压的气态制冷剂直接由排气口301流入四通换向阀400的第一端401，并经由第三端403，从室外换热器200的出口201进入室外换热器200的进口202中，与通过气液分离器600的液体出口602流入至室外换热器200中的液态制冷剂进行混合，从而进行除霜，完成一个制热循环。
在进入四通阀换向除霜后，还可开启计时器进行计时，在达到预设时间时，关闭控制阀501，退出旁通除霜，空调系统正常制热，本实施例的预设时间可设置为2分钟～3分钟。
本实施例通过在压缩机300的排气口301与室外换热器200之间连接一旁通回路500，该旁通回路500包括控制阀501，在制热模式下进入旁通除霜时，控制阀501开启，制冷剂直接从压缩机300经过旁通回路500流入室外换热器200中，进行除霜。采用此方法除霜，不但不影响制热效果，而且能够稳定室内环境温度，减少四通换向阀换向动作，从而增加了设备的可靠性，提高了用户使用舒适性。
本发明还提供一种喷气增焓空调系统的除霜控制方法。
参照图2，图2为本发明喷气增焓空调系统的除霜控制方法第一实施例的流程示意图。
本发明一实施例中，空调系统的除霜控制方法包括：
步骤S10，空调系统进入制热模式并在系统稳定后，检测第一室内机出风口温度以及室外环境温度；
步骤S20，确定所述室外环境温度所处的预设温度区间，并根据所处的预设温度区间进入对应的旁通除霜判定模式；
步骤S30，根据所述旁通除霜判定模式的判定规则判断是否符合旁通除霜条件，若是，控制空调系统进行旁通除霜。
本实施例中的除霜控制方法应用于上述图1实施例所描述的空调系统。在空调器处于制热模式并在系统运行稳定后，检测此时的室内机出风口温度并记录该温度，该温度记为第一室内机出风口温度T1，同时检测室外环境温度T2；确定室外环境温度T2所处的预设温度区间，并根据所处的预设温度区间进入对应的旁通除霜判定模式。本实施例所述预设温度区间可根据温度值范围进行划分，并且每个预设温度区间均对应有旁通除霜判定模式，本实施例优选划分为4个温度区间，例如：当T1≥0℃时为第一温度区间，对应第一旁通除霜判定模式；当-7℃≤T1<0℃时为第二温度区间，对应第二旁通除霜判定模式；当-12℃≤T1<-7℃时为第三温度区间，对应第三旁通除霜判定模式；当T1<-12℃时为第四温度区间，对应第四旁通除霜判定模式。根据室外环境温度T2所处的温度区间选择了旁通除霜判定模式后，根据该旁通除霜判定模式的判定规则判断是否符合旁通除霜条件，如符合，则控制空调系统进行旁通除霜。
具体地，第一旁通除霜判定模式为：每隔1～2分钟检测一次第二室内机出风口温度，该温度记为T1′，判断T1和T1′的温度差是否满足一定的条件，例如判断T1-T1′>4.0℃是否成立，如连续三次T1-T1′>4.0℃均成立，则判定符合旁通除霜条件。
第二旁通除霜判定模式为：每隔1～2分钟检测一次第二室内机出风口温度，该温度记为T1′，判断T1和T1′的温度差是否满足一定的条件，例如判断T1-T1′>3.5℃是否成立，如连续三次T1-T1′>3.5℃均成立，则判定符合旁通除霜条件。
第三旁通除霜判定模式为：每隔1～2分钟检测一次第二室内机出风口温度，该温度记为T1′，判断T1和T1′的温度差是否满足一定的条件，例如判断T1-T1′>3.0℃是否成立，如连续三次T1-T1′>3.0℃均成立，则判定符合旁通除霜条件。
第四旁通除霜判定模式为：每隔1～2分钟检测一次第二室内机出风口温度，该温度记为T1′，判断T1和T1′的温度差是否满足一定的条件，例如判断T1-T1′>2.5℃是否成立，如连续三次T1-T1′>2.5℃均成立，则判定符合旁通除霜条件。
进入旁通除霜时，开启旁通回路的控制阀，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机频率，本实施例该预设的幅度可设置为5-10Hz，空调其他零部件还保持原先未化霜的状态，第一节流装置和第二节流装置的开度保持不变，室内风机转速保持不变；压缩机中的高温高压的气态制冷剂直接由排气口流入旁通回路，经过控制阀流入室外换热器中，与通过气液分离器的液体出口流入至室外换热器中的液态制冷剂进行混合，从而进行除霜，完成一个制热循环。
在进入旁通除霜后，还可开启计时器进行计时，在达到预设时间时，关闭控制阀，退出旁通除霜，空调系统正常制热，本实施例的预设时间可设置为20秒～30秒。
本实施例通过在压缩机的排气口与室外换热器之间连接一旁通回路，在制热模式下进入旁通除霜时，制冷剂直接从压缩机经过旁通回路流入室外换热器中，进行除霜。采用此方法除霜，不但不影响制热效果，而且能够稳定室内环境温度，减少四通换向阀换向动作，从而增加了设备的可靠性，提高了用户使用舒适性。
参照图3，图3为本发明喷气增焓空调系统的除霜控制方法第二实施例的流程示意图。
基于上述实施例，第二实施例中，在步骤S30之后，所述空调系统的除霜控制方法还包括：
步骤S40，如连续预设次进行旁通除霜的时间间隔小于预设时间，控制所述空调系统进行四通阀换向除霜。
为了保证空调系统在极端环境运行的可靠性，保证室外换热器的霜层能彻底除干净，如连续预设次进行旁通除霜的时间间隔小于预设时间，控制所述空调系统进行四通阀换向除霜，本实施例该预设次数可以设置为3次，预设时间可设置为5分钟，即连续3次进行旁通除霜的时间间隔小于5分钟，则控制所述空调系统进行四通阀换向除霜，当然在本发明的其他实施例中，预设次数和预设时间也可以根据实际情况设置为其他值。在四通阀换向除霜时，关闭旁通回路的控制阀，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机的运行频率，本实施例该预设的幅度可设置为5-10Hz，空调其他零部件还保持原先未化霜的状态，第一节流装置和第二节流装置的开度保持不变，室内风机转速保持不变；压缩机中的高温高压的气态制冷剂直接由排气口流入四通换向阀的第一端，并经由第三端，从室外换热器的出口进入室外换热器的进口中，与通过气液分离器的液体出口流入至室外换热器中的液态制冷剂进行混合，从而进行除霜，完成一个制热循环。
在进入四通阀换向除霜后，还可开启计时器进行计时，在达到预设时间时，关闭控制阀，退出旁通除霜，空调系统正常制热，本实施例的预设时间可设置为2分钟～3分钟。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种喷气增焓空调系统，其特征在于，所述空调系统包括室内换热器、室外换热器、压缩机、四通换向阀、计时器及气液分离器：
所述压缩机包括储液罐，所述压缩机设有排气口、补气口和吸气口，所述储液罐设有回气口，所述回气口与所述吸气口连通；
所述气液分离器包括入口、气体出口和液体出口，所述入口设于所述气液分离器的侧壁面，所述液体出口设于所述气液分离器的下端面，所述入口与所述室内换热器的出口相连，所述气体出口与所述补气口相连，所述液体出口与所述室外换热器的进口相连；
所述四通换向阀具有第一端至第四端，所述第一端与所述压缩机的排气口连通，所述第二端连接所述室内换热器的进口，所述第三端连接所述室外换热器的出口，所述第四端与所述回气口连通；
所述空调系统还包括旁通回路，所述旁通回路连接在所述压缩机的排气口与所述室外换热器之间，所述旁通回路包括控制阀；
在旁通除霜工况下，所述计时器开始计时，当所述计时器达到第一预设时间时，关闭所述控制阀，退出旁通除霜工况；当连续预设次进行旁通除霜的时间间隔小于第二预设时间，进入四通阀换向除霜工况。
2.如权利要求1所述的喷气增焓空调系统，其特征在于，所述室内换热器的出口与所述气液分离器的入口之间连接有第一节流装置，所述气液分离器的液体出口与所述室外换热器的进口之间连接有第二节流装置。
3.如权利要求1所述的喷气增焓空调系统，其特征在于，所述控制阀为电磁阀，在制热模式下进入旁通除霜时，所述电磁阀开启。
4.如权利要求2所述的喷气增焓空调系统，其特征在于，所述第一节流装置和第二节流装置均为电子膨胀阀。
5.一种应用于权利要求1至4任一项所述的喷气增焓空调系统的除霜控制方法，其特征在于，所述除霜控制方法包括以下步骤：
空调系统进入制热模式并在系统稳定后，检测第一室内机出风口温度以及室外环境温度；
确定所述室外环境温度所处的预设温度区间，并根据所处的预设温度区间进入对应的旁通除霜判定模式；
根据所述旁通除霜判定模式的判定规则判断是否符合旁通除霜条件，若是，控制空调系统进行旁通除霜；
进入旁通除霜后，计时器开始计时，达到第一预设时间时，关闭所述控制阀，退出旁通除霜，空调系统正常制热；
如连续预设次进行旁通除霜的时间间隔小于第二预设时间，控制所述空调系统进行四通阀换向除霜。
6.如权利要求5所述的除霜控制方法，其特征在于，空调系统进行旁通除霜时，开启控制阀，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机的运行频率。
7.如权利要求5所述的除霜控制方法，其特征在于，四通阀换向除霜时，关闭控制阀，控制室外风机停止运行，并按预设的幅度提高压缩机的运行频率。
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