CN109140844B - 使用竖直u形装置防止节流装置油堵的空调器及运行方法 - Google Patents

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Abstract

使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器及运行方法，该空调器包括四通换向阀、压缩机、储液器、室内机、U形装置、节流装置和室外机，所述U形装置竖直放置，U形装置设置在节流装置和室外机之间或设置在节流装置和室内机之间，或在节流装置和室外机与节流装置和室内机之间均设置U形装置；本发明还公开了该空调器的运行方法；本发明通过加设竖直U形装置，利用竖直U形装置对流体的减速作用，尤其是通过壁面对溶解了较少制冷剂的润滑油的摩擦阻力与重力的双重作用，使得粘度较大的润滑油积在U形装置的底端，不影响气相制冷剂的通过，同时通过液相制冷剂时又可以将沉积的润滑油带走，以解决节流装置在制热转化霜、尤其是化霜末期转制热等情况下发生油堵的问题。

Description

使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器及运行方法
技术领域
本发明属于防止空调节流装置油堵技术领域，具体涉及使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器及运行方法。
背景技术
空调器压缩机内的润滑油对系统的正常运行是极其重要的，压缩机润滑系统向压缩机各摩擦部供油，在压缩机中所起的作用主要有三个方面：减少摩擦，密封和带走摩擦产生的热量和磨屑。当压缩机正常运转时，润滑油通过曲轴从压缩机底部被吸入气缸，经过压缩后伴随高温高压的制冷剂进入系统，随后与制冷剂一起再次回到压缩机底部，同时带走部分压缩机电机及气缸产生的热量。回油或回制冷剂不畅则会直接造成压缩机润滑油供油不足和电机空转等问题，进而导致压缩机气缸与转子间磨损加大、内部温度过高，最终导致电机烧毁和空调系统损坏。所以，保证正常的润滑油与制冷剂循环对于空调循环非常重要。
润滑油在低温下粘度会急剧增加，随着粘度的升高润滑油与空调器流动管路之间的摩擦力也在增加，制冷剂(尤其是气相制冷剂)带油循环能力下降时，润滑油在管路壁面上会呈“蠕动”态流动。粘度较高的润滑油通过流通直径较小的节流元件时极易发生驻留现象，这种驻留现象与节流元件后的低温低压形成恶性循环时则会造成节流元件油堵塞现象，导致润滑油与制冷剂的循环中断。
制热工况下空调器低温启动时，制冷剂主要集中在压缩机与储液器中，系统内制冷剂较少的情况下常出现启动过程压缩机进气不足、吸气侧压力降低，这种现象在制冷剂充注量较少的空调器系统(如R290空调系统)中较为常见。储液器中的液态制冷剂降压沸腾，吸收环境热量后气化，由于储液器不能有效换热，压缩机供气量仍然不足导致吸气压力进一步降低，增大与环境的温差后制冷剂气化量增大，造成蒸发温度持续较低的现象。随着吸气压力的降低，节流元件的温度随之下降，而节流过程中的制冷剂闪发，制冷剂在润滑油中的溶解度降低，润滑油粘度随着温度下降迅速增高，发生节流元件被油堵塞的概率非常高。特别是在冷暖变频机中化霜结束四通阀换向时，室外机中的超低温两相制冷剂和润滑油通过节流元件进入室内机的过程中压力温度进一步降低，由于室外机中一时没有液相制冷剂的供给，同时综合考虑温度压力的原因导致润滑油中制冷剂的溶解度非常低，在节流元件处由于润滑油驻留同低压侧的低温低压形成恶性循环发生油堵塞。
R290作为一种自然工质，其ODP为零且GWP接近于零，在房间空调器热力循环中的热力性质与迁移性质优良等原因，环境保护部与家电行业HPMP将其列为房间空调器现用工质R22与R410A的替代制冷剂。由于R290密度较小，与R22空调器相比更少的R290充注量就可以满足相同的制冷量，作为制冷工质时，更容易造成冷启动时的极低吸气压力，空调器发生油堵的概率更高，进而导致R290制冷剂无法参与循环，造成压缩机空转后电机会过度发热，将缩短压缩机的使用寿命甚至直接造成压缩机损坏。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器及运行方法，通过加设竖直U形装置，利用竖直U形装置结构形状上对流体的减速作用，尤其是通过壁面对溶解了较少制冷剂的润滑油的摩擦阻力与重力的双重作用，使得粘度较大的润滑油积在U形装置的底端，不影响气相制冷剂的通过，同时通过液相制冷剂时又可以将沉积的润滑油带走，以解决节流装置在制热转化霜、尤其是化霜末期转制热等情况下发生油堵的问题。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器，包括四通换向阀1、压缩机2、储液器3、室内机4、U形装置5、节流装置6和室外机7，所述U形装置5竖直放置，U形装置5设置在节流装置6和室外机7之间或设置在节流装置6和室内机4之间，或在节流装置6和室外机7与节流装置6和室内机4之间均设置U形装置5；
当所述U形装置5设置在节流装置6和室外机7之间，空调器部件间的连接关系如下：
当四通换向阀1切到制热模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室内机4的入口相连，室内机4的出口通过管路连接节流装置6，节流装置6的出口通过管路经过一个U形装置6后连接室外机7，室外机7的液端出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成制热循环系统；当四通换向阀1切到除霜模式时，压缩机2的出口通过管路与室外机7相连，室外机7出口通过管路经过U形装置6与节流装置5相连，节流装置5出口经管路与室内机4相连，室内机4的出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成除霜循环系统；
当所述U形装置5设置在节流装置6和室内机4之间，空调器部件间的连接关系如下：
当四通换向阀1切到制热模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室内机4的入口相连，室内机4的出口通过管路经U形装置5连接节流装置6，节流装置6的出口通过管路连接室外机7，室外机7的液端出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成制热循环系统；当四通换向阀1切到除霜模式时，压缩机2的出口通过管路与室外机7相连，室外机7出口通过管道与节流装置6相连，节流装置6经过U形装置5与室内机4相连，室内机4的出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成除霜循环系统；
当在节流装置6和室外机7与节流装置6和室内机4之间均设置U形装置5时，U形装置5包括设置在节流装置6和室内机4之间的第一U形装置5-1以及设置在节流装置6和室外机7之间的第二U形装置5-2；空调器部件间的连接关系如下：
当四通换向阀1切到制热模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室内机4的入口相连，室内机4的出口通过管路经第一U形装置5-1连接节流装置6，节流装置6的出口经第二U形装置5-2通过管路连接室外机7，室外机7的液端出口经四通换向阀1通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2。形成制热循环系统；当四通换向阀1切到除霜模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室外机7相连，室外机7出口经第二U形装置5-2通过管道与节流装置6相连，节流装置6经过第一U形装置5-1与室内机4相连，室内机4的出口经四通换向阀1通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成除霜循环系统。
所述U形装置5包括四种结构：第一种：所述U形装置5弯管处的直径大于竖直管的直径，保证润滑油粘度大的情况下气相制冷剂的正常通过；第二种：所述U形装置5弯管处的直径大于竖直管的直径，且在弯管处底部内壁上设置内凸或螺纹；第三种：所述U形装置5弯管处的直径大于竖直管的直径，且在弯管处下方设置外凸结构，防止流体流速过快使得润滑油没有沉积在U形装置中继而堵塞节流装置；第四种：所述U形装置5为节部绕圈的形状，绕圈为一圈或多圈，利用流体本身的速度和弯道离心力把粘度较大的润滑油留下，当流过液态制冷剂时由于互溶性较好也容易把油带走。
所述U形装置5包括两种结构：第一种：所述U形装置5为使得流体切向通过的空腔柱体，流体在空腔柱体呈涡旋状流动，流动过程中由于离心力的作用润滑油被甩在壁面上；第二种：所述U形装置5为使得流体切向通过的空腔柱体，且在空腔柱体的底部设置三角锥结构，更有利于油气在腔体中分离后气相制冷剂顺利排出。
所述的使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器的运行方法，
当所述U形装置5设置在节流装置6和室外机7之间时的运行方法如下：
在制热模式热启动时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室内机4内，气相制冷剂放出热量变成液相后与润滑油一起流入节流装置6经降温降压后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少，使得润滑油粘度增加，会在U形装置5中留下少量润滑油，由于U形装置5的形状结构特点，润滑油会沉积在U形装置5底部，不会影响制冷剂正常循环，制冷剂与润滑油经U形装置5后通过管路进入室外机7后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀1前和储液器3的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点，所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀1进入储液器3后被吸入压缩机2完成循环；
在制热模式转化霜模式时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室外机7内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀1与室外机7之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机7放出热量变成液相后与润滑油一起经过U形装置5，由于高温高压的液相制冷剂在润滑油中的溶解度较高，能够顺利带走制热模式运行时沉积在U形装置5底部的少量润滑油；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机7内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置6前的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机7与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置6前的油堵；流过U形装置5的制冷剂和润滑油混合物经节流装置6的降温降压作用后制冷剂为气液两相，通过管路进入室内机4相变吸热后经四通换向阀1进入储液器3，被吸入压缩机2完成循环；
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置6至室内机4这段的管路较长，会导致制热初期由室内机4过往节流装置6的液相制冷剂不足，经节流装置6的降温降压作用后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，U形装置5能够化解这一问题，粘度较大的润滑油沉积在U形装置5的底部，气相制冷剂通过以后进入室外机7吸收热量成过热气体，通过四通转向阀1进入储液器3，后被吸入压缩机2，从压缩机2排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀1后进入室内机4进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机4至节流装置6间的管道内有充足的液相制冷剂，经节流装置6降温降压后仍然有足量液相制冷剂能够带走制热初期沉积在U形装置6底部的润滑油；
当所述U形装置5设置在节流装置6和室内机4之间时的运行方法如下：
在制热模式热启动时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室内机4内，气相制冷剂放出热量变成液相后，在润滑油中的溶解度较高，通过U形装置5不会有润滑油被留在其底部，后进入节流装置6经降温降压后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少使得润滑油粘度增加，后通过管路进入室外机7后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀1前和储液器3的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀1进入储液器3后被吸入压缩机2完成循环；
在制热模式转化霜模式时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油经四通换向阀1进入室外机7内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀1与室外机7之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机7放出热量变成液相后与润滑油经节流装置6的降温降压后，制冷剂为气液两相，在润滑油中的溶解度有所降低，若此时液相制冷剂过少则有可能发生油堵；经U形装置5时由于装置的形状结构作用，一部分润滑油沉积在U形装置5的底部，气相制冷剂则顺利通过不影响正常循环；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机7内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置造成节流后的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机7与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置造成节流后的油堵；制冷剂经U形装置5后通过管路进入室内机4相变吸热后经四通换向阀1进入储液器3，被吸入压缩机2完成循环；
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置6至室内机4这段的管路较长，会导致制热初期由室内机4过往节流装置6的液相制冷剂不足，经节流装置6降温降压后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，U形装置5能够化解这一问题，粘度大的润滑油沉积在U形装置5的底部，气相制冷剂通过以后经节流装置6降温降压后，进入室外机7吸收热量成过热气体，通过四通转向阀1进入储液器3，后被吸入压缩机2，从压缩机2排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀1后进入室内机4进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机4至节流装置6间的管道内有充足的液相制冷剂，能够带走制热初期沉积在U形装置5底部的润滑油；
在节流装置6和室外机7与节流装置6和室内机4之间均设置U形装置5时的运行方法如下：
在制热模式热启动时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室内机4内，气相制冷剂放出热量变成液相后，在润滑油中的溶解度较高，通过第一U形装置5-1不会有润滑油被留在其底部，后进入节流装置6经降温降压作用后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少使得润滑油粘度增加，经第二U形装置5-2由于结构特征会有少量润滑油沉积在其底部，后通过管路进入室外机7后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀1前和储液器3的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀1进入储液器3后被吸入压缩机2完成循环；
在制热模式转化霜模式时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油经四通换向阀1进入室外机7内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀1与室外机7之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机7放出热量变成液相后，带走制热模式时沉积在第二U形装置5-2底部的润滑油，经节流装置6的降温降压作用后，制冷剂为气液两相，在润滑油中的溶解度有所降低，若此时液相制冷剂过少则有会发生油堵；经第一U形装置5-1时由于装置的形状结构作用，一部分润滑油沉积在第一U形装置5-1的底部，气相制冷剂则顺利通过不影响正常循环；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机7内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置6前或者节流装置6后的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机7与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置6前或者节流装置6后的油堵；节流后的制冷剂经第一U形装置5-1后通过管路进入室内机4相变吸热后经四通换向阀1进入储液器3，被吸入压缩机2完成循环；
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置6至室内机4这段的管路较长，会导致制热初期由室内机4过往节流装置6的液相制冷剂不足，经节流装置6的降温降压作用后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，第一U形装置5-1通过结构特征化解节流装置6前油堵的问题，第二U形装置5-2则通过结构特征化解节流装置6后油堵的问题，粘度大的润滑油沉积在第一U形装置5-1和第二U形装置5-2的底部，气相制冷剂通过以后经第一U形装置5-1、节流装置6降温降压、第二U形装置5-2后，进入室外机7吸收热量成过热气体，通过四通转向阀1进入储液器3，后被吸入压缩机2，从压缩机2排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀1后进入室内机4进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机4至节流装置6间的管道内有充足的液相制冷剂，能够带走制热初期沉积在第一U形装置5-1底部的润滑油，经节流装置6降温降压后仍有足量液相制冷剂可以带走第二U形装置5-2底部的润滑油。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
1、在室外机与节流装置间设置U形装置与传统空调器循环相比，可以有效防止节流元件异常油堵塞现象，保证制冷剂正常参与循环，避免了由于压缩机空转造成的发热、损坏或强制停机，同时能提高用户使用空调器的舒适度，极大地增强了空调器系统运行的稳定性和可靠性。
2、在室内机与节流装置间设置U形装置与传统空调器循环相比，可以有效防止节流元件异常油堵塞现象，保证制冷剂正常参与循环，避免了由于压缩机空转造成的发热、损坏或强制停机，同时能提高用户使用空调器的舒适度，极大地增强了空调器系统运行的稳定性和可靠性。
3、在节流装置前后设置两个U形装置与传统空调器循环相比，可以有效防止冷暖变频机中化霜结束四通阀换向时节流元件异常油堵塞现象，保证制冷剂正常参与循环，避免了由于压缩机空转造成的发热、损坏或强制停机，同时能提高用户使用空调器的舒适度，极大地增强了空调器系统运行的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是本发明使用竖直U形管防止节流装置油堵的空调器的实施方案1实例系统示意图。
图2是本发明使用竖直U形管防止节流装置油堵的空调器的实施方案2实例系统示意图。
图3是本发明使用竖直U形管防止节流装置油堵的空调器法的实施方案3实例系统示意图。
图4-1为弯管处的直径大于竖直管直径的U形装置示意图。
图4-2为弯管处的直径大于竖直管直径，且弯管处底部内壁上设置内凸或螺纹的U形装置示意图。
图4-3为弯管处的直径大于竖直管直径，且弯管处下方设置外凸结构的U形装置示意图。
图4-4为节部绕圈形状的U形装置示意图。
图5-1为使得流体切向通过的空腔柱体状U形装置示意图。
图5-2为使得流体切向通过的空腔柱体状，且在空腔柱体的底部设置三角锥结构的U形装置示意图。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
实施方案1：
本实施例一种使用竖直U形管防止房间空调器节流装置油堵的方法，如附图1所示，包含四通换向阀1、压缩机2、储液器3、室内机4、节流装置6、U形装置5、室外机7；当四通换向阀1切到制热模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室内机4的入口相连，室内机4的出口通过管路连接节流装置6，节流装置6的出口通过管路经过一个U形装置5后连接室外机7，室外机7的液端出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2形成制热循环系统；当四通换向阀1切到除霜模式时，压缩机2的出口通过管路与室外机7相连，室外机7出口通过管路经过U形装置5与节流装置6相连，节流装置6出口经管路与室内机4相连，室内机4的出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2形成除霜循环系统。
在制热模式热启动时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室内机4内，气相制冷剂放出热量变成液相后与润滑油一起流入节流装置6经降温降压后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少，使得润滑油粘度增加，会在U形装置5中留下少量润滑油，由于U形装置5的形状结构特点，润滑油会沉积在U形装置5底部，不会影响制冷剂正常循环，制冷剂与润滑油经U形装置5后通过管路进入室外机7后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀1前和储液器3的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点，所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀1进入储液器3后被吸入压缩机2完成循环。
在制热模式转化霜模式时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室外机7内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀1与室外机7之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机7放出热量变成液相后与润滑油一起经过U形装置5，由于高温高压的液相制冷剂在润滑油中的溶解度较高，能够顺利带走制热模式运行时沉积在U形装置5底部的少量润滑油；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机7内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置6前的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机7与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置6前的油堵；流过U形装置5的制冷剂和润滑油混合物经节流装置6的降温降压作用后制冷剂为气液两相，通过管路进入室内机4相变吸热后经四通换向阀1进入储液器3，被吸入压缩机2完成循环。
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置6至室内机4这段的管路较长，会导致制热初期由室内机4过往节流装置6的液相制冷剂不足，经节流装置6的降温降压作用后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，U形装置5能够化解这一问题，粘度较大的润滑油沉积在U形装置5的底部，气相制冷剂通过以后进入室外机7吸收热量成过热气体，通过四通转向阀1进入储液器3，后被吸入压缩机2，从压缩机2排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀1后进入室内机4进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机4至节流装置6间的管道内有充足的液相制冷剂，经节流装置6降温降压后仍然有足量液相制冷剂能够带走制热初期沉积在U形装置6底部的润滑油。
本实施方案1的有益效果：在室外机7与节流装置6间设置U形装置5与传统空调器循环相比，可以有效防止节流元件异常油堵塞现象，保证制冷剂正常参与循环，避免了由于压缩机空转造成的发热、损坏或强制停机，同时能提高用户使用空调器的舒适度，极大地增强了空调器系统运行的稳定性和可靠性。
实施方案2：
本实施例一种使用竖直U形管防止房间空调器节流装置油堵的方法，如附图2所示，包含四通换向阀1、压缩机2、储液器3、室内机4、U形装置5、节流装置6、室外机7；当四通换向阀1切到制热模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室内机4的入口相连，室内机4的出口通过管路经U形装置5连接节流装置6，节流装置6的出口通过管路连接室外机7，室外机7的液端出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成制热循环系统；当四通换向阀1切到除霜模式时，压缩机2的出口通过管路与室外机7相连，室外机7出口通过管道与节流装置6相连，节流装置6经过U形装置5与室内机4相连，室内机4的出口通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成除霜循环系统。
在制热模式热启动时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室内机4内，气相制冷剂放出热量变成液相后，在润滑油中的溶解度较高，通过U形装置5不会有润滑油被留在其底部，后进入节流装置6经降温降压后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少使得润滑油粘度增加，后通过管路进入室外机7后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀1前和储液器3的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀1进入储液器3后被吸入压缩机2完成循环。
在制热模式转化霜模式时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油经四通换向阀1进入室外机7内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀1与室外机7之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机7放出热量变成液相后与润滑油经节流装置6的降温降压后，制冷剂为气液两相，在润滑油中的溶解度有所降低，若此时液相制冷剂过少则有可能发生油堵；经U形装置5时由于装置的形状结构作用，一部分润滑油沉积在U形装置5的底部，气相制冷剂则顺利通过不影响正常循环；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机7内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置造成节流后的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机7与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置造成节流后的油堵；制冷剂经U形装置5后通过管路进入室内机4相变吸热后经四通换向阀1进入储液器3，被吸入压缩机2完成循环。
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置6至室内机4这段的管路较长，会导致制热初期由室内机4过往节流装置6的液相制冷剂不足，经节流装置6降温降压后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，U形装置5能够化解这一问题，粘度大的润滑油沉积在U形装置5的底部，气相制冷剂通过以后经节流装置6降温降压后，进入室外机7吸收热量成过热气体，通过四通转向阀1进入储液器3，后被吸入压缩机2，从压缩机2排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀1后进入室内机4进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机4至节流装置6间的管道内有充足的液相制冷剂，能够带走制热初期沉积在U形装置5底部的润滑油。
本实施方案2的有益效果：在室内机4与节流装置6间设置U形装置5与传统空调器循环相比，可以有效防止节流元件异常油堵塞现象，保证制冷剂正常参与循环，避免了由于压缩机空转造成的发热、损坏或强制停机，同时能提高用户使用空调器的舒适度，极大地增强了空调器系统运行的稳定性和可靠性。
实施方案3：
本实施例一种使用竖直U形管防止房间空调器节流装置油堵的方法，如附图3所示，包含四通换向阀1、压缩机2、储液器3、室内机4、第一U形装置5-1、节流装置6、第二U形装置5-2、室外机7；当四通换向阀1切到制热模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室内机4的入口相连，室内机4的出口通过管路经第一U形装置5-1连接节流装置6，节流装置6的出口经第二U形装置5-2通过管路连接室外机7，室外机7的液端出口经四通换向阀1通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2。形成制热循环系统；当四通换向阀1切到除霜模式时，压缩机2的出口经四通换向阀1通过管路与室外机7相连，室外机7出口经第二U形装置5-2通过管道与节流装置6相连，节流装置6经过第一U形装置5-1与室内机4相连，室内机4的出口经四通换向阀1通过管路连接储液器3，储液器3出口连接压缩机2，形成除霜循环系统。
在制热模式热启动时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀1进入室内机4内，气相制冷剂放出热量变成液相后，在润滑油中的溶解度较高，通过第一U形装置5-1不会有润滑油被留在其底部，后进入节流装置6经降温降压作用后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少使得润滑油粘度增加，经第二U形装置5-2由于结构特征会有少量润滑油沉积在其底部，后通过管路进入室外机7后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀1前和储液器3的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀1进入储液器3后被吸入压缩机2完成循环。
在制热模式转化霜模式时，从压缩机2出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油经四通换向阀1进入室外机7内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀1与室外机7之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机7放出热量变成液相后，带走制热模式时沉积在第二U形装置5-2底部的润滑油，经节流装置6的降温降压作用后，制冷剂为气液两相，在润滑油中的溶解度有所降低，若此时液相制冷剂过少则有会发生油堵；经第一U形装置5-1时由于装置的形状结构作用，一部分润滑油沉积在第一U形装置5-1的底部，气相制冷剂则顺利通过不影响正常循环；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机7内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置6前或者节流装置6后的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机7与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置6前或者节流装置6后的油堵；节流后的制冷剂经第一U形装置5-1后通过管路进入室内机4相变吸热后经四通换向阀1进入储液器3，被吸入压缩机2完成循环。
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置6至室内机4这段的管路较长，会导致制热初期由室内机4过往节流装置6的液相制冷剂不足，经节流装置6的降温降压作用后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，第一U形装置5-1通过结构特征化解节流装置6前油堵的问题，第二U形装置5-2则通过结构特征化解节流装置6后油堵的问题，粘度大的润滑油沉积在第一U形装置5-1和第二U形装置5-2的底部，气相制冷剂通过以后经第一U形装置5-1、节流装置6降温降压、第二U形装置5-2后，进入室外机7吸收热量成过热气体，通过四通转向阀1进入储液器3，后被吸入压缩机2，从压缩机2排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀1后进入室内机4进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机4至节流装置6间的管道内有充足的液相制冷剂，能够带走制热初期沉积在第一U形装置5-1底部的润滑油，经节流装置6降温降压后仍有足量液相制冷剂可以带走第二U形装置5-2底部的润滑油。
本实施方案3的有益效果：在节流装置前后设置两个U形装置与传统空调器循环相比，可以有效防止冷暖变频机中化霜结束四通阀换向时节流元件异常油堵塞现象，保证制冷剂正常参与循环，避免了由于压缩机空转造成的发热、损坏或强制停机，同时能提高用户使用空调器的舒适度，极大地增强了空调器系统运行的稳定性和可靠性。
U形装置的结构如下：
如附图4-1所示，在U形管的基础上加大弯管直径，竖直放置用以存储粘性过大的润滑油，由于其较大的直径可以保证润滑油粘度大的情况下气相制冷剂的正常通过；如附图4-2所示，在U形管的基础上加大弯管直径的同时对内管壁添加内凸或螺纹，竖直放置用以存储粘性过大的润滑油，由于其较大的直径可以保证润滑油粘度大的情况下气相制冷剂的正常通过；如附图4-3所示，在U形管的基础上加大弯管直径的同时在弯管下方设置外凸结构，防止流体流速过快使得润滑油没有沉积在U形装置中继而堵塞节流装置，竖直放置用以存储粘性过大的润滑油，由于其较大的直径和弯管处外凸可以保证润滑油粘度大的情况下气相制冷剂的正常通过；如附图4-4所示，把U形装置改成节部绕圈的形状，可以是一圈也可以是多圈，利用流体通过时的离心力把质量较大的润滑油甩出留在弯道底部，防止流速过快时润滑油不能被留在U形装置中，这种结构的优点在于利用流体本身的速度和弯道离心力把粘度较大的润滑油留下，当流过液态制冷剂时由于互溶性较好也容易把油带走。如附图5-1所示流体切向通过一个小型空腔柱体，在空腔内呈涡旋状流动，流动过程中由于离心力的作用润滑油被甩在壁面上，相比于图4-4的结构更易于油气分离，液态制冷剂流过柱体结构时比图4-4结构回油稍困难；如附图5-2所示，在柱体空腔的底部设置三角锥结构，更有利于油气在腔体中分离后气相制冷剂顺利排出。

Claims (2)

1.使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器，其特征在于：包括四通换向阀（1）、压缩机（2）、储液器（3）、室内机（4）、U形装置（5）、节流装置（6）和室外机（7），所述U形装置（5）竖直放置，U形装置（5）设置在节流装置（6）和室外机（7）之间或设置在节流装置（6）和室内机（4）之间，或在节流装置（6）和室外机（7）与节流装置（6）和室内机（4）之间均设置U形装置（5）；
当所述U形装置（5）设置在节流装置（6）和室外机（7）之间，空调器部件间的连接关系如下：
当四通换向阀（1）切到制热模式时，压缩机（2）的出口经四通换向阀（1）通过管路与室内机（4）的入口相连，室内机（4）的出口通过管路连接节流装置（6），节流装置（6）的出口通过管路经过一个U形装置（6）后连接室外机（7），室外机（7）的液端出口通过管路连接储液器（3），储液器（3）出口连接压缩机（2），形成制热循环系统；当四通换向阀（1）切到除霜模式时，压缩机（2）的出口通过管路与室外机（7）相连，室外机（7）出口通过管路经过U形装置（6）与节流装置（5）相连，节流装置（5）出口经管路与室内机（4）相连，室内机（4）的出口通过管路连接储液器（3），储液器（3）出口连接压缩机（2），形成除霜循环系统；
当所述U形装置（5）设置在节流装置（6）和室内机（4）之间，空调器部件间的连接关系如下：
当四通换向阀（1）切到制热模式时，压缩机（2）的出口经四通换向阀（1）通过管路与室内机（4）的入口相连，室内机（4）的出口通过管路经U形装置（5）连接节流装置（6），节流装置（6）的出口通过管路连接室外机（7），室外机（7）的液端出口通过管路连接储液器（3），储液器（3）出口连接压缩机（2），形成制热循环系统；当四通换向阀（1）切到除霜模式时，压缩机（2）的出口通过管路与室外机（7）相连，室外机（7）出口通过管道与节流装置（6）相连，节流装置（6）经过U形装置（5）与室内机（4）相连，室内机（4）的出口通过管路连接储液器（3），储液器（3）出口连接压缩机（2），形成除霜循环系统；
当在节流装置（6）和室外机（7）与节流装置（6）和室内机（4）之间均设置U形装置（5）时，U形装置（5）包括设置在节流装置（6）和室内机（4）之间的第一U形装置（5-1）以及设置在节流装置（6）和室外机（7）之间的第二U形装置（5-2）；空调器部件间的连接关系如下：
当四通换向阀（1）切到制热模式时，压缩机（2）的出口经四通换向阀（1）通过管路与室内机（4）的入口相连，室内（4）的出口通过管路经第一U形装置（5-1）连接节流装置（6），节流装置（6）的出口经第二U形装置（5-2）通过管路连接室外机（7），室外机（7）的液端出口经四通换向阀（1）通过管路连接储液器（3），储液器（3）出口连接压缩机（2），形成制热循环系统；当四通换向阀（1）切到除霜模式时，压缩机（2）的出口经四通换向阀（1）通过管路与室外机（7）相连，室外机（7）出口经第二U形装置（5-2）通过管道与节流装置（6）相连，节流装置（6）经过第一U形装置（5-1）与室内机（4）相连，室内机（4）的出口经四通换向阀（1）通过管路连接储液器（3），储液器（3）出口连接压缩机（2），形成除霜循环系统；
所述U形装置（5）包括六种结构：第一种：所述U形装置（5）弯管处的直径大于竖直管的直径，保证润滑油粘度大的情况下气相制冷剂的正常通过；第二种：所述U形装置（5）弯管处的直径大于竖直管的直径，且在弯管处底部内壁上设置内凸或螺纹；第三种：所述U形装置（5）弯管处的直径大于竖直管的直径，且在弯管处下方设置外凸结构，防止流体流速过快使得润滑油没有沉积在U形装置中继而堵塞节流装置；第四种：所述U形装置（5）为节部绕圈的形状，绕圈为一圈或多圈，利用流体本身的速度和弯道离心力把粘度较大的润滑油留下，当流过液态制冷剂时由于互溶性较好也容易把油带走；第五种：所述U形装置（5）为使得流体切向通过的空腔柱体，流体在空腔柱体呈涡旋状流动，流动过程中由于离心力的作用润滑油被甩在壁面上；第六种：所述U形装置（5）为使得流体切向通过的空腔柱体，且在空腔柱体的底部设置三角锥结构，更有利于油气在腔体中分离后气相制冷剂顺利排出。
2.权利要求1所述的使用竖直U形装置防止节流装置油堵的空调器的运行方法，其特征在于：
当所述U形装置（5）设置在节流装置（6）和室外机（7）之间时的运行方法如下：
在制热模式热启动时，从压缩机（2）出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀（1）进入室内机（4）内，气相制冷剂放出热量变成液相后与润滑油一起流入节流装置（6）经降温降压后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少，使得润滑油粘度增加，会在U形装置（5）中留下少量润滑油，由于U形装置（5）的形状结构特点，润滑油会沉积在U形装置（5）底部，不会影响制冷剂正常循环，制冷剂与润滑油经U形装置（5）后通过管路进入室外机（7）后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀（1）前和储液器（3）的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点，所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀（1）进入储液器（3）后被吸入压缩机（2）完成循环；
在制热模式转化霜模式时，从压缩机（2）出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀（1）进入室外机（7）内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀（1）与室外机（7）之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机（7）放出热量变成液相后与润滑油一起经过U形装置（5），由于高温高压的液相制冷剂在润滑油中的溶解度较高，能够顺利带走制热模式运行时沉积在U形装置（5）底部的少量润滑油；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机（7）内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置（6）前的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机（7）与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置（6）前的油堵；流过U形装置（5）的制冷剂和润滑油混合物经节流装置（6）的降温降压作用后制冷剂为气液两相，通过管路进入室内机（4）相变吸热后经四通换向阀（1）进入储液器（3），被吸入压缩机（2）完成循环；
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置（6）至室内机（4）这段的管路较长，会导致制热初期由室内机（4）过往节流装置（6）的液相制冷剂不足，经节流装置（6）的降温降压作用后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，U形装置（5）能够化解这一问题，粘度较大的润滑油沉积在U形装置（5）的底部，气相制冷剂通过以后进入室外机（7）吸收热量成过热气体，通过四通转向阀（1）进入储液器（3），后被吸入压缩机（2），从压缩机（2）排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀（1）后进入室内机（4）进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机（4）至节流装置（6）间的管道内有充足的液相制冷剂，经节流装置（6）降温降压后仍然有足量液相制冷剂能够带走制热初期沉积在U形装置（6）底部的润滑油；
当所述U形装置（5）设置在节流装置（6）和室内机（4）之间时的运行方法如下：
在制热模式热启动时，从压缩机（2）出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀（1）进入室内机（4）内，气相制冷剂放出热量变成液相后，在润滑油中的溶解度较高，通过U形装置（5）不会有润滑油被留在其底部，后进入节流装置（6）经降温降压后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少使得润滑油粘度增加，后通过管路进入室外机（7）后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀（1）前和储液器（3）的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀（1）进入储液器（3）后被吸入压缩机（2）完成循环；
在制热模式转化霜模式时，从压缩机（2）出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油经四通换向阀（1）进入室外机（7）内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀（1）与室外机（7）之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机（7）放出热量变成液相后与润滑油经节流装置（6）的降温降压后，制冷剂为气液两相，在润滑油中的溶解度有所降低，若此时液相制冷剂过少则有可能发生油堵；经U形装置（5）时由于装置的形状结构作用，一部分润滑油沉积在U形装置（5）的底部，气相制冷剂则顺利通过不影响正常循环；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机（7）内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置造成节流后的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机（7）与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置造成节流后的油堵；制冷剂经U形装置（5）后通过管路进入室内机（4）相变吸热后经四通换向阀（1）进入储液器（3），被吸入压缩机（2）完成循环；
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置（6）至室内机（4）这段的管路较长，会导致制热初期由室内机（4）过往节流装置（6）的液相制冷剂不足，经节流装置（6）降温降压后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，U形装置（5）能够化解这一问题，粘度大的润滑油沉积在U形装置（5）的底部，气相制冷剂通过以后经节流装置（6）降温降压后，进入室外机（7）吸收热量成过热气体，通过四通转向阀（1）进入储液器（3），后被吸入压缩机（2），从压缩机（2）排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀（1）后进入室内机（4）进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机（4）至节流装置（6）间的管道内有充足的液相制冷剂，能够带走制热初期沉积在U形装置（5）底部的润滑油；
在节流装置（6）和室外机（7）与节流装置（6）和室内机（4）之间均设置U形装置（5）时的运行方法如下：
在制热模式热启动时，从压缩机（2）出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油通过四通换向阀（1）进入室内机（4）内，气相制冷剂放出热量变成液相后，在润滑油中的溶解度较高，通过第一U形装置（5-1）不会有润滑油被留在其底部，后进入节流装置（6）经降温降压作用后制冷剂为气液两相，此时溶解在润滑油中的制冷剂有所减少使得润滑油粘度增加，经第二U形装置（5-2）由于结构特征会有少量润滑油沉积在其底部，后通过管路进入室外机（7）后由于相变吸热，过热的气相制冷剂少部分溶解在润滑油中，所以有一部分润滑油被留在了进入四通换向阀（1）前和储液器（3）的两段管路中，由于温度高于润滑油倾点所以只会造成管路内油层相对其它管路厚而不会发生油堵，制冷剂与润滑油的混合物经四通换向阀（1）进入储液器（3）后被吸入压缩机（2）完成循环；
在制热模式转化霜模式时，从压缩机（2）出来的气相高温高压制冷剂与由于挟带作用被带出的润滑油经四通换向阀（1）进入室外机（7）内，由于此时流体流速较高，能够带走制热模式下留在四通换向阀（1）与室外机（7）之间管路内的少量润滑油，气相制冷剂在室外机（7）放出热量变成液相后，带走制热模式时沉积在第二U形装置（5-2）底部的润滑油，经节流装置（6）的降温降压作用后，制冷剂为气液两相，在润滑油中的溶解度有所降低，若此时液相制冷剂过少则有会发生油堵；经第一U形装置（5-1）时由于装置的形状结构作用，一部分润滑油沉积在第一U形装置（5-1）的底部，气相制冷剂则顺利通过不影响正常循环；此外，一方面能够防止在化霜初期室外机（7）内没有充足的液相制冷剂造成的进入节流装置（6）前或者节流装置（6）后的油堵；另一方面能够解决在化霜末期室外机（7）与环境温差降低后没有充足液相制冷剂造成的进入节流装置（6）前或者节流装置（6）后的油堵；节流后的制冷剂经第一U形装置（5-1）后通过管路进入室内机（4）相变吸热后经四通换向阀（1）进入储液器（3），被吸入压缩机（2）完成循环；
在化霜模式转制热模式时，由于节流装置（6）至室内机（4）这段的管路较长，会导致制热初期由室内机（4）过往节流装置（6）的液相制冷剂不足，经节流装置（6）的降温降压作用后液相制冷剂不足更明显，且压力和温度更低的情况下制冷剂在润滑油中的溶解度更低，此时润滑油的倾点提高，容易发生油堵，第一U形装置（5-1）通过结构特征化解节流装置（6）前油堵的问题，第二U形装置（5-2）则通过结构特征化解节流装置6后油堵的问题，粘度大的润滑油沉积在第一U形装置（5-1）和第二U形装置（5-2）的底部，气相制冷剂通过以后经第一U形装置（5-1）、节流装置（6）降温降压、第二U形装置（5-2）后，进入室外机（7）吸收热量成过热气体，通过四通转向阀（1）进入储液器（3），后被吸入压缩机（2），从压缩机（2）排出的高温高压气相制冷剂通过四通转向阀（1）后进入室内机（4）进行充分的相变放热完成循环，待循环稳定后，室内机（4）至节流装置（6）间的管道内有充足的液相制冷剂，能够带走制热初期沉积在第一U形装置（5-1）底部的润滑油，经节流装置（6）降温降压后仍有足量液相制冷剂可以带走第二U形装置（5-2）底部的润滑油。
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