CN111692708B - 具有抑制结霜功能的空调系统及抑制结霜的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有抑制结霜功能的空调系统及抑制结霜的控制方法，所述空调系统包括：制冷系统，制冷系统包括至少由压缩机组、四通阀、室内换热器、室外换热器、第一节流阀、第二节流阀构成的热泵式冷媒循环回路；压缩机组与闪蒸器的排气口之间设有补气管路，补气管路上设有补气控制阀；控制系统，当正常制热运行时，控制第一节流阀、第二节流阀以及补气控制阀使补气管路用于实现压缩机增焓作用；当正常制热运行中判定室外换热器需要抑制结霜时，控制第一节流阀和第二节流阀的开度使压缩机组件中的中压冷媒反向流入补气管路进入闪蒸器。本发明的控制系统在抑制结霜过程中无需压缩机停机再启动和四通阀换向，降低系统损耗。

Description

具有抑制结霜功能的空调系统及抑制结霜的控制方法

技术领域

本发明属于空调系统领域，尤其涉及具有抑制结霜功能的空调系统及抑制结霜的控制方法。

背景技术

在热泵式空调系统制热过程中，当外界温度较低时，室外换热器上容易结霜，霜层增加了热阻，使得室外换热器换热效果降低，从而影响热泵式空调系统制热的正常运行，降低能效，增加了功耗，在结霜达到一定程度的时候，使得室内制热效果降低，甚至无法向室内供热。如果室外环境温度低于5℃以下，室外换热器的表面温度就有可能低于0℃；在室外高湿度的情况下，这将会导致室外换热器快速结霜，造成霜堵，甚至结冰，严重阻碍室外换热器换热，使空调系统制热性能迅速大幅度衰减，显著影响空调的制热效果，甚至导致空调压缩机出现故障。

若外侧工况温度低湿度大，则室外换热器会结霜非常快，将会导致空调系统频繁除霜。现有的家用空调普遍使用普通方法除霜，进行普通除霜时，压缩机停机，四通阀换向，压缩机再启动，空调器切换成制冷模式运行从室内吸热，在室外换热器放热除霜，这会使室内温度下降，会极大影响用户的使用舒适性。在恶劣工况下，室外机换热器结霜快且霜层厚，以此需要频繁化霜，这大大影响了用户使用舒适性，严重的，压缩机启停频繁和四通阀换向频繁将会降低其寿命及系统可靠性。因此，在恶劣工况下，有必要对空调系统进行抑制结霜处理，且长时间运行后，室外换热器结霜过厚，在不降低室内温度的情况下对室外换热器进行除霜处理。

有鉴如此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种在抑制结霜过程中无需压缩机停机再启动和四通阀换向，降低系统损耗的空调系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种具有抑制结霜功能的空调系统，其包括：

制冷系统，所述制冷系统包括至少由压缩机组、四通阀、室内换热器、室外换热器、第一节流阀、第二节流阀构成的热泵式冷媒循环回路；所述压缩机组与所述闪蒸器的排气口之间设有补气管路，所述补气管路上设有补气控制阀；

控制系统，当正常制热运行时，控制所述第一节流阀、第二节流阀以及补气控制阀使所述补气管路用于实现压缩机增焓作用；当所述正常制热运行中判定所述室外换热器需要抑制结霜时，控制所述第一节流阀和所述第二节流阀的开度使所述压缩机组件中的中压冷媒反向流入所述补气管路进入所述闪蒸器。

进一步可选地，所述压缩机组包括一个压缩机，所述压缩机包括高压压缩腔和低压压缩腔；

其中，所述低压压缩腔的排气端与所述高压压缩腔的吸气端相连，所述高压压缩腔的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到所述低压压缩腔的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；

所述补气管路一端连接在闪蒸器的排气口上，另一端连接在所述高压压缩腔和所述低压压缩腔之间的冷媒回路上。

进一步可选地，所述低压压缩腔的吸气端与所述四通阀的第三端之间的冷媒回路上设有储液罐。

进一步可选地，所述压缩机组包括一个压缩机，所述压缩机上设有补气口；

所述压缩机的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到压缩机的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；所述补气管路的一端与所述闪蒸器的排气口相连，另一端与所述补气口相连；

所述压缩机的吸气端与所述四通阀第三端之间的冷媒回路上设置有一储液罐，所述制冷系统还包括一增焓管路，所述增焓管路一端连接在所述室外换热器与四通阀第四端之间的冷媒回路上，另一端连接在所述储液罐与四通阀第三端之间的冷媒回路上；

所述增焓管路通过一蓄热装置与位于所述压缩机排气端与四通阀第一端之间的冷媒回路热耦合在一起。

进一步可选地，所述压缩机组包括多台并联压缩机，其中一台压缩机设有补气口；

所述多台并联压缩机的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到所述多台并联压缩机的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；

所述补气管路的一端与所述闪蒸器相连，另一端与所述补气口相连。

进一步可选地，所述多台并联压缩机的吸气端与所述四通阀的第三端之间的冷媒回路上还设有一储液罐。

进一步可选地，所述压缩机组包括串联连接的第一压缩机和第二压缩机，

其中第一压缩机的排气端与所述第二压缩机的吸气端连接，所述第二压缩机的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端54，四通阀的第三端连接到所述第一压缩机的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端54和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端54和第一端连通，第三端和第二端连通；

所述第一压缩机设有补气口，所述补气管路的一端与所述闪蒸器的排气口相连，另一端与所述补气口相连。

进一步可选地，所述第一压缩机的吸气端与所述四通阀第三端之间的冷媒回路上设置有一储液罐。

本发明还提出了一种抑制空调系统的室外机结霜的控制方法，当达到启动抑制结霜功能的第一预设条件时，控制所述第一节流阀开启至第一预设开度，控制所述第二节流阀开启至第二预设开度，所述压缩机组件中的中压冷媒经补气管路反向进入所述闪蒸器，所述第一预设开度小于正常制热模式下第一节流阀的开度，所述第二预设开度大于或等于正常制热模式下第二节流阀的开度。

进一步可选地，所述达到启动抑制结霜功能的第一预设条件需满足：获取的目标温度达到室外换热器易结霜状态下的温度阈值。

进一步可选地，所述目标温度选自：室外温度和换热器盘管温度、室外温度和压缩机吸气温度、室外温度和室内换热器盘管温度中任一组合温度。

进一步可选地，当所述空调系统运行第一预设时间后获取所述目标温度。

进一步可选地，当获取的目标温度未达到室外换热器易结霜状态的温度阈值时，控制所述空调系统运行第二预设时间后开启抑制结霜功能。

进一步可选地，抑制除霜过程中，还获取室外换热器盘管温度，当室外换热器盘管温度达到第一预设温度时关闭抑制结霜功能，并重新计算空调系统的运行时间。

进一步可选地，所述空调系统还包括除霜功能，当达到启动除霜功能的第二预设条件时，控制所述第一节流阀关闭，压缩机组件中全部冷媒经补气管路进入闪蒸器，并由所述闪蒸器进入所述室外换热器除霜。

进一步可选地，所述达到启动除霜功能的第二预设条件需同时满足：

抑制结霜功能的启动次数达到设定次数；

室外换热器的盘管温度达到第二预设温度，所述第二预设温度＜第一预设温度。

进一步可选地，当所述空调室外换热器的盘管温度达到第三预设温度时关闭除霜功能；所述第三预设温度＜第二预设温度。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明的空调系统利用压缩机的中压排气进行逆向增焓，即对进入室外换热器的冷媒进行增焓，增加进入冷凝器冷媒的热能，实现抑制结霜功能，同时高压排气进入室内换热器供热。当室外换热器开始结霜，表面覆盖一层薄霜时，将压缩机中的所有冷媒均送进室外换热器进行融霜，融霜后增加室外换热器换热效果，延长制热时间和结霜时间。

2、本发明的空调系统采用中压排气抑制结霜、高压排气持续供热的控制方法，这种方法能抑制外机换热器结霜，延长了制热时长，减少化霜次数，提高了用户的使用舒适性，且抑制除霜过程中不需压缩机停机再启动和四通阀换向，降低系统损耗。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1：为实施例1中具体实施方式一的系统图；

图2：为实施例1中具体实施方式二的系统图；

图3：为实施例1中具体实施方式三的系统图；

图4：为实施例1中具体实施方式四的系统图；

图5：为实施例1中具体实施方式五的系统图；

图6：为实施例2中具体实施方式一的流程图；

图7：为实施例2中具体实施方式二的流程图；

图8：为实施例2中具体实施方式三的流程图；

图9：为实施例2中具体实施方式四的流程图。

其中：

100、压缩机；110、高压压缩腔；120、低压压缩腔；200、第一压缩机；300、第二压缩机；2、室内换热器、3、闪蒸器、4、室外换热器；5、四通阀、6、储液罐；7、第一节流阀；8、第二节流阀；9、蓄热装置；10、补气管路；11、增焓管路；12、三通阀；13、补气控制阀；14、电磁控制阀；51、第一端；52、第二端；53、第三端；54、第四端。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提出了一种具有抑制结霜功能的空调系统，其包括：

制冷系统，制冷系统包括至少由压缩机组、四通阀、室内换热器、室外换热器、第一节流阀、第二节流阀构成的热泵式冷媒循环回路；压缩机组与闪蒸器的排气口之间设有补气管路，补气管路上设有补气控制阀；

控制系统，当正常制热运行时，控制第一节流阀、第二节流阀以及补气控制阀使补气管路用于实现压缩机增焓作用；当正常制热运行中判定室外换热器需要抑制结霜时，控制第一节流阀和第二节流阀的开度使压缩机组件中的中压冷媒反向流入补气管路进入闪蒸器。

本实施例的空调系统通过采用中压排气抑制结霜、高压排气持续供热的除霜方法，这种方法能抑制外机换热器结霜，延长了制热时长，减少化霜次数，提高了用户的使用舒适性，且除霜不需压缩机停机再启动和四通阀换向，降低系统损耗。本实施例中的压缩机组可为一台压缩机，也可为多台压缩机串联，还可为多台压缩机并联，既可为单缸压缩机，还可为多缸压缩机。以下为本实施例的空调系统的具体实施方式。

具体实施方式一

如图1所示，本空调系统包括室内换热器2、室外换热器4、带补气口的压缩机100、闪蒸器3、第一节流阀7和第二节流阀8，压缩机100的排气端连接四通阀5的第一端51，四通阀5的第二端52连接到室内换热器2，室内换热器2的另一端连接到第一节流阀7，第一节流阀7的另一端连接到闪蒸器3的第一端，闪蒸器3的第二端连接到第二节流阀8，第二节流阀8的另一端连接到室外换热器4，室外换热器4的另一端连接到四通阀5的第四端54，四通阀5的第三端53连接到压缩机100的吸气端；当制热运行时，四通阀5的第四端54和第三端53连通，第二端52和第一端51连通，当制冷运行时，四通阀5的第四端54和第一端51连通，第三端53和第二端52连通；压缩机100设有补气口，补气口与闪蒸器3的排气口之间设有补气管路10，补气管路10上设有补气控制阀13；压缩机100排气管路上设置电磁控制阀14。优选的，在压缩机100吸气端与四通阀5第三端53之间的冷媒回路上设置有一储液罐6。

制热运行时，补气控制阀13打开，压缩机100压缩冷媒至中间压力，压缩机100内的冷媒与通过补气管路10来自闪蒸器3的中压气体冷媒混合后压缩排出，排气进入室内机换热器冷凝放热，然后液体冷媒经第一节流阀7节流后送进闪蒸器3，第一节流阀7的开度由补气压力决定，闪蒸器3下部的冷媒液体经过第二节流阀8二次节流，第二节流阀8的开度由工况决定，节流后的冷媒进入室外机换热器蒸发吸热，然后进入储液罐6被压缩机100吸入压缩，闪蒸器3上部的气态冷媒经补气控制阀13进入与压缩机100内压缩至中间压力的冷媒混合后压缩，然后高压排气进入室内机换热器放热供暖。

当制热运行一段时间后，室外换热器4上开始有结霜的现象，此时开启抑制结霜功能，压缩机100频率升高，补气控制阀13保持开启，第二节流阀8开度设为最大，第一节流阀7相比于正常制热模式开度较小，从室内换热器2出来的冷媒经第一节流阀7后压力降至低于压缩机100的中压排气压力，令中压排气能通过补气管路10进入闪蒸器3，进入闪蒸器3的排气提高了闪蒸器3内冷媒的温度，而后送进室外换热器4抑制结霜。第二节流阀8开度设为最大，可保持经过第二节流阀8的冷媒的温度，从闪蒸器3出来温度相对较高的冷媒进入室外换热器4进行抑制结霜处理。而高压排气进入室内换热器2冷凝发热。另外的，当外侧工况温度低、湿度高时，抑制结霜过程较慢且效果不明显，或进行多次抑制结霜处理后，室外换热器4的积霜变厚，开启抑制结霜功能的效果不明显，此时，可关闭第一节流阀7，压缩机100排气都送进闪蒸器3，在闪蒸器3内混合后冷媒温度更高且流量更多，然后送进室外换热器4，对室外换热器4进行除霜处理。

具体实施方式二：如图2，本空调系统包括室内换热器2、室外换热器4、带补气口的压缩机100、闪蒸器3、第一节流阀7和第二节流阀8；压缩机100包括高压压缩腔110和低压压缩腔120；其中，低压压缩腔120的排气端与高压压缩腔110的吸气端相连，高压压缩腔110的排气端连接四通阀5的第一端51，四通阀5的第二端52连接到室内换热器2，室内换热器2的另一端连接到第一节流阀7，第一节流阀7的另一端连接到闪蒸器3的第一端，闪蒸器3的第二端连接到第二节流阀8，第二节流阀8的另一端连接到室外换热器4，室外换热器4的另一端连接到四通阀5的第四端54，四通阀5的第三端53连接到低压压缩腔120的吸气端；当制热运行时，四通阀5的第四端54和第三端53连通，第二端52和第一端51连通，当制冷运行时，四通阀5的第四端54和第一端51连通，第三端53和第二端52连通；补气管路10一端连接在闪蒸器3的排气口上，另一端连接在高压压缩腔110和低压压缩腔120之间的冷媒回路上。优选的，低压压缩腔120的吸气端与四通阀5的第三端53之间的冷媒回路上设有储液罐6。

开启抑制结霜功能时，压缩机100频率升高，补气控制阀13开启，第二节流阀8开度设为最大，第一节流阀7相比于正常制热模式开度较小，从室内换热器2出来的冷媒经第一节流阀7后压力降至低于低压压缩腔120的排气压力，令低压压缩腔120排气能通过补气管路10进入闪蒸器3，低压压缩腔120排气分为两部分，一部分被高压压缩腔110吸入压缩后送进室内换热器2，一部分进入闪蒸器3，进入闪蒸器3的排气提高了闪蒸器3内冷媒的温度，而后送进室外换热器4抑制结霜。第二节流阀8开度设为最大，可保持经过第二节流阀8的冷媒的温度，利于从闪蒸器3出来的冷媒进入室外换热器4进行抑制结霜处理。而高压压缩腔110的排气进入室内换热器2冷凝发热。同样的，当外侧工况相当恶劣时，或进行多次抑制结霜处理后，室外换热器4积霜较厚，此时，关闭第一节流阀7，压缩机100排气都送进闪蒸器3，令闪蒸器3内的冷媒温度更高，再送进室外换热器4，对室外换热器4进行除霜处理。

具体实施方式三：如图3，本空调系统包括室内包括至少由压缩机100组、四通阀5、室内换热器2、室外换热器4、第一节流阀7、第二节流阀8构成的热泵式冷媒循环回路；压缩机100上设有补气口；压缩机100的排气端连接四通阀5的第一端51，四通阀5的第二端52连接到室内换热器2，室内换热器2的另一端连接到第一节流阀7，第一节流阀7的另一端连接到闪蒸器3的第一端，闪蒸器3的第二端连接到第二节流阀8，第二节流阀8的另一端连接到室外换热器4，室外换热器4的另一端连接到四通阀5的第四端54，四通阀5的第三端53连接到压缩机100的吸气端；当制热运行时，四通阀5的第四端54和第三端53连通，第二端52和第一端51连通，当制冷运行时，四通阀5的第四端54和第一端51连通，第三端53和第二端52连通；补气管路10的一端与闪蒸器3的排气口相连，另一端与补气口相连；压缩机100的吸气端与四通阀5第三端53之间的冷媒回路上设置有一储液罐6，制冷系统还包括一增焓管路11，增焓管路11一端连接在室外换热器4与四通阀5第四端54之间的冷媒回路上，另一端连接在储液罐6与四通阀5第三端53之间的冷媒回路上；增焓管路11通过一蓄热装置9与位于压缩机100排气端与四通阀5第一端51之间的冷媒回路热耦合在一起。

蓄热装置9内具有相变蓄热材料，安设有蓄热装置9的管路内的冷媒吸收或释放热量。制热运行时，补气控制阀13、电磁控制阀14开启，压缩机100高温排气经过蓄热装置9，蓄热装置9对高温排气吸热蓄能，排气经过蓄热装置9进入室内换热器2冷凝放热，然后从室内换热器2出来的液体冷媒经第一节流阀7节流后送进闪蒸器3，第一节流阀7的开度由补气压力决定，闪蒸器3下部的冷媒液体经过第二节流阀8二次节流，第二节流阀8的开度由工况决定，节流后的冷媒进入室外机换热器蒸发吸热，三通阀12接通室外换热器4与储液罐6之间的管路，即室外换热器4连通储液罐6。冷媒进入储液罐6后被压缩机100吸入压缩，闪蒸器3上部的气态冷媒经补气控制阀13进入与压缩机100内压缩至中间压力的冷媒混合后压缩，然后排气进入室内机换热器放热供暖。可在蓄热装置9内蓄热材料与管路之间增加热阻材料，增加两者间的热阻，控制蓄热材料对高温冷媒的吸热速度。开启抑制结霜功能时，压缩机100频率升高，蓄热装置9吸收存有较多的热能，补气控制阀13保持开启，三通阀12接通增焓管路11与储液罐6，第一节流阀7相比于正常制热模式开度较小，从室内换热器2出来的冷媒经第一节流阀7后压力降至低于压缩机100的中压排气压力，令排气能通过补气管路10进入闪蒸器3，进入闪蒸器3的中压排气提高了闪蒸器3内冷媒的温度，而后送进室外换热器4抑制结霜。三通阀12连通增焓管路11与储液罐6，即储液罐6连通增焓管路11，由室外换热器4出来的冷媒流进增焓管路11，经过蓄热装置9，吸收蓄热材料存有的热能后冷媒温度提高，同时冷媒吸热蒸发成气体防止液击，然后冷媒被压缩机100吸入压缩。当外侧工况温度低、湿度高时，抑制结霜过程较慢且效果不明显，或进行多次抑制结霜处理后，室外换热器4的积霜变得厚，抑制结霜的效果不明显，此时进入除霜模式：关闭第一节流阀7，压缩机100排气经补气管路10都送进闪蒸器3，令闪蒸器3内的冷媒温度更高，送进室外换热器4，对室外换热器4进行除霜处理。

具体实施方式四：如图4，本空调系统包括室内包括至少由第一压缩机200、第二压缩机300、四通阀5、室内换热器2、室外换热器4、第一节流阀7、第二节流阀8构成的热泵式冷媒循环回路；第一压缩机200、第二压缩机300连接方式为并联，第二压缩机300上设有补气口。第一压缩机200和第二压缩机300的排气端连接四通阀5的第一端51，四通阀5的第二端52连接到室内换热器2，室内换热器2的另一端连接到第一节流阀7，第一节流阀7的另一端连接到闪蒸器3的第一端，闪蒸器3的第二端连接到第二节流阀8，第二节流阀8的另一端连接到室外换热器4，室外换热器4的另一端连接到四通阀5的第四端54，四通阀5的第三端53连接到第一压缩机200和第二压缩机300的吸气端；当制热运行时，四通阀5的第四端54和第三端53连通，第二端52和第一端51连通，当制冷运行时，四通阀5的第四端54和第一端51连通，第三端53和第二端52连通；补气管路10的一端与闪蒸器3相连，另一端与补气口相连。优选的，多台并联压缩机100的吸气端与四通阀5的第三端53之间的冷媒回路上还设有一储液罐6。

开启抑制结霜功能时，两压缩机100频率升高，补气控制阀13开启，第二节流阀8开度设为最大，第一节流阀7相比于正常制热模式开度较小，从室内换热器2出来的冷媒经第一节流阀7后压力降至低于第二压缩机300的中压排气压力，令第二压缩机300的中压排气能通过补气管路10进入闪蒸器3，进入闪蒸器3的排气提高了闪蒸器3内冷媒的温度，而后送进室外换热器4抑制结霜。第二节流阀8开度设为最大，可保持经过第二节流阀8的冷媒的温度，利于从闪蒸器3出来的冷媒进入室外换热器4进行抑制结霜处理。第一压缩机200的高温排气和第二压缩机300的高压排气并联进入室内换热器2冷凝放热。同样的，当外侧工况相当恶劣时，或进行多次抑制结霜处理后，室外换热器4积霜较厚，此时，关闭电磁控制阀14，第二压缩机300排气都送进闪蒸器3，令闪蒸器3内的冷媒温度更高，再送进室外换热器4，对室外换热器4进行除霜处理，此时第一压缩机200的高温排气依旧进入室内换热器2冷凝放热。

具体实施方式五：如图5，本空调系统包括室内包括至少由第一压缩机200、第二压缩机300、四通阀5、室内换热器2、室外换热器4、第一节流阀7、第二节流阀8构成的热泵式冷媒循环回路；第一压缩机200、第二压缩机300连接方式为串联，第一压缩机200的排气端与第二压缩机300的吸气端连接，第二压缩机300的排气端连接四通阀5的第一端51，四通阀5的第二端52连接到室内换热器2，室内换热器2的另一端连接到第一节流阀7，第一节流阀7的另一端连接到闪蒸器3的第一端，闪蒸器3的第二端连接到第二节流阀8，第二节流阀8的另一端连接到室外换热器4，室外换热器4的另一端连接到四通阀5的第四端54，四通阀5的第三端53连接到第一压缩机200的吸气端；当制热运行时，四通阀5的第四端54和第三端53连通，第二端52和第一端51连通，当制冷运行时，四通阀5的第四端54和第一端51连通，第三端53和第二端52连通；第一压缩机200设有补气口，补气管路10的一端与闪蒸器3的排气口相连，另一端与补气口相连。优选的，第一压缩机200的吸气端与四通阀5第三端53之间的冷媒回路上设置有一储液罐6。

开启抑制结霜功能时，第一压缩机200、第二压缩机300频率升高，补气控制阀13、电磁控制阀14开启，第二节流阀8开度设为最大，第一节流阀7相比于正常制热模式的开度较小，从室内换热器2出来的冷媒经第一节流阀7后压力降至低于第一压缩机200的排气压力，令第一压缩机200一部分的排气能通过补气管路10进入闪蒸器3，进入闪蒸器3的排气提高了闪蒸器3内冷媒的温度，而后送进室外换热器4抑制结霜。第二节流阀8开度设为最大，可保持经过第二节流阀8的冷媒的温度，利于从闪蒸器3出来的冷媒进入室外换热器4进行抑制结霜处理。第一压缩机200另一部分的排气进入第二压缩机300被压缩后进入室内换热器2冷凝放热。同样的，当外侧工况相当恶劣时，或进行多次抑制结霜处理后，室外换热器4积霜较厚，此时，第二压缩机300停机，关闭电磁控制阀14，第一压缩机200排气都送进闪蒸器3，令闪蒸器3内的冷媒温度更高，再送进室外换热器4，对室外换热器4进行除霜处理。

实施例2

本实施例提出了实施例1的空调系统的抑制室外机结霜的控制方法，包括：当达到启动抑制结霜功能的第一预设条件时，控制第一节流阀开启至第一预设开度，控制第二节流阀开启至第二预设开度，压缩机组件中的中压冷媒经补气管路反向进入闪蒸器，第一预设开度小于正常制热模式下第一节流阀的开度，第二预设开度大于或等于正常制热模式下第二节流阀的开度。

本实施例的控制方法通过调节第一节流阀和第二节流阀的开度，使得从室内换热器出来的冷媒经第一节流阀后压力降至低于第一压缩机的排气压力，使得压缩机的中压冷媒反向进入闪蒸器中进行逆向增焓，即对进入室外换热器的冷媒进行增焓，增加进入冷凝器冷媒的热能，实现抑制结霜功能，同时高压排气进入室内换热器供热。当室外换热器开始结霜，表面覆盖一层薄霜时，将中压排气送进室外换热器进行融霜，融霜后增加室外换热器换热效果，延长制热时间和结霜时间。

进一步可选地，达到启动抑制结霜功能的第一预设条件需满足：获取的目标温度达到室外换热器易结霜状态下的温度阈值。

进一步可选地，目标温度选自：室外温度和换热器盘管温度、室外温度和压缩机吸气温度、室外温度和室内换热器盘管温度中任一组合温度。

进一步可选地，当空调系统运行第一预设时间t1后获取目标温度。

进一步可选地，当获取的目标温度未达到室外换热器易结霜状态的温度阈值时，控制空调系统运行第二预设时间t2后开启抑制结霜功能。

进一步可选地，抑制除霜过程中，还获取室外换热器盘管温度，当室外换热器盘管温度达到第一预设温度T1时关闭抑制结霜功能，并重新计算空调系统的运行时间。

进一步可选地，空调系统还包括除霜功能，当达到启动除霜功能的第二预设条件时，控制第一节流阀关闭，压缩机组件中全部冷媒经补气管路进入闪蒸器，并由闪蒸器进入室外换热器除霜。

进一步可选地，达到启动除霜功能的第二预设条件需同时满足：

抑制结霜功能的启动次数达到设定次数n；

室外换热器的盘管温度达到第二预设温度T2，第二预设温度T2＜第一预设温度T1。

进一步可选地，当空调室外换热器的盘管温度达到第三预设温度T3时关闭除霜功能；第三预设温度T3＜第二预设温度T2。

以下为抑制结霜控制的具体实施方式：

具体实施方式一，如图6，本发明提供抑制结霜的控制方法，在空调器开启制热模式时，通过外管温度和室外温度来控制抑制结霜功能，设定不同室外温度下不同外管温度的“是否结薄霜”状态，设定不同室外温度下不同外管达到结薄霜温度时空调系统运行时间t1、t2，例如，设定室外温度0℃～2℃和外管温度达到-5℃以下为结薄霜状态，又设定对应的运行时间t1、t2。设定外管温度T1、T2、T3。空调系统开始制热运行，判断此时运行时间是否达到t1，若达到出t1则检测获取外管温度和室外温度，判断此室外温度下外管温度是否达到结薄霜状态，若达到结薄霜状态，则开启抑制结霜功能，若未达到结薄霜状态，则运行时间达到t2后开启抑制结霜功能；若没达到t1则继续运行。开启抑制结霜功能后，当外管温度达到T1则关闭抑制结霜功能，退出后重新计算系统运行时间；当抑制结霜功能执行n次后，n优选为3、4次，外管温度达到T2时，系统进入除霜模式对室外换热器进行除霜处理，当外管温度达到T3则退出除霜模式。

具体实施方式二：如图7，本实施例为控制方法实施例。在空调器开启制热模式时，通过吸气温度、外管温度和室外温度来控制抑制结霜功能，设定不同室外温度下不同吸气温度的“是否结薄霜”状态，设定不同室外温度下不同吸气温度达到结薄霜状态时不同的空调系统运行时间t1、t2，例如，设定室外温度0℃～2℃和吸气温度达到-10℃以下为结薄霜状态，又设定对应的运行时间t1、t2。设定吸气温度T1，外管温度T2、T3。空调系统开始制热运行，判断此时运行时间是否达到t1，若达到出t1则检测获取吸气温度和室外温度，判断此室外温度下吸气温度是否达到结薄霜状态，若达到结薄霜状态，则开启抑制结霜功能，若未达到结薄霜状态，则运行时间达到t2后开启抑制结霜功能；若没达到t1则继续运行。开启抑制结霜功能后，当外管温度达到T1则关闭抑制结霜功能，退出后重新计算系统运行时间；当抑制结霜功能执行n次后，n优选为3、4次，外管温度达到T2时，系统进入除霜模式对室外换热器进行除霜处理，当外管温度达到T3则退出除霜模式。

具体实施方式三：如图8，本实施例为控制方法实施例。在空调器开启制热模式时，通过内管温度、外管温度和室外温度来控制抑制结霜功能，设定不同室外温度下不同内管温度的“是否结薄霜”状态，设定不同室外温度下不同内管温度达到结薄霜状态时不同的空调系统运行时间t1、t2，例如，设定室外温度0℃～2℃和内管温度达到30℃以下为结薄霜状态，又设定对应的运行时间t1、t2。设定内管温度T1，外管温度T2、T3。空调系统开始制热运行，判断此时运行时间是否达到t1，若达到t1则检测获取内管温度和室外温度，判断此室外温度下内管温度是否达到结薄霜状态，若达到结薄霜状态，则开启抑制结霜功能，若未达到结薄霜状态，则运行时间达到t2后开启抑制结霜功能；若没达到t1则继续运行。开启抑制结霜功能后，当外管温度达到T1则关闭抑制结霜功能，退出后重新计算系统运行时间；当抑制结霜功能执行n次后，n优选为3、4次，外管温度达到T2时，系统进入除霜模式对室外换热器进行除霜处理，当外管温度达到T3则退出除霜模式。

具体实施方式四：如图9，本实施例为控制方法实施例。在空调器开启制热模式时，通过内管温度、外管温度和室外温度来控制抑制结霜功能，设定不同室外温度下不同内管温度的“是否结薄霜”状态，设定不同室外温度下不同内管温度达到结薄霜状态时不同的空调系统运行时间t1，例如，设定室外温度0℃～2℃和内管温度达到30℃以下为结薄霜状态，又设定对应的运行时间t1。设定内管温度T1，外管温度T2、T3。空调系统开始制热运行，判断此时运行时间是否达到t1，若达到t1则检测获取内管温度和室外温度，判断此室外温度下内管温度是否达到结薄霜状态，若达到结薄霜状态，则开启抑制结霜功能，若未达到结薄霜状态，则继续运行检测获取内管温度和室外温度；若没达到t1则继续运行。开启抑制结霜功能后，当外管温度达到T1则关闭抑制结霜功能，退出后重新计算系统运行时间；当抑制结霜功能执行n次后，n优选为3、4次，外管温度达到T2时，系统进入除霜模式对室外换热器进行除霜处理，当外管温度达到T3则退出除霜模式。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (17)

1.一种具有抑制结霜功能的空调系统，其特征在于，其包括：

制冷系统，所述制冷系统包括至少由压缩机组、四通阀、室内换热器、室外换热器、第一节流阀、第二节流阀、闪蒸器构成的热泵式冷媒循环回路；

其中闪蒸器具有三个端口，其中：

第一端口与室内换热器连通，且在与所述室内换热器连通的制冷剂管路上设有第一节流阀；

第二端口与室外换热器连通，且在与所述室外换热器连通的管路上设有第二节流阀；

第三端口为闪蒸器的排气口，所述压缩机组与所述闪蒸器的排气口之间设有补气管路，所述补气管路上设有补气控制阀；

控制系统，当正常制热运行时，控制所述第一节流阀、第二节流阀以及补气控制阀使所述补气管路用于实现压缩机增焓作用；当正常制热运行中判定所述室外换热器需要抑制结霜时，控制所述第一节流阀和所述第二节流阀的开度使所述压缩机组件中的中压冷媒反向流入所述补气管路进入所述闪蒸器；

所述控制所述第一节流阀和所述第二节流阀的开度包括控制第一节流阀开启至第一预设开度，控制第二节流阀开启至第二预设开度；所述第一预设开度小于所述正常制热运行时的第一节流阀的开度，第二预设开度大于或等于所述正常制热运行时的第二节流阀的开度。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机组包括一个压缩机，所述压缩机包括高压压缩腔和低压压缩腔；

其中，所述低压压缩腔的排气端与所述高压压缩腔的吸气端相连，所述高压压缩腔的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到所述低压压缩腔的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；

所述补气管路一端连接在闪蒸器的排气口上，另一端连接在所述高压压缩腔和所述低压压缩腔之间的冷媒回路上。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述低压压缩腔的吸气端与所述四通阀的第三端之间的冷媒回路上设有储液罐。

4.根据权利要求1或2所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机组包括一个压缩机，所述压缩机上设有补气口；

所述压缩机的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到压缩机的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；所述补气管路的一端与所述闪蒸器的排气口相连，另一端与所述补气口相连；

所述压缩机的吸气端与所述四通阀第三端之间的冷媒回路上设置有一储液罐，所述制冷系统还包括一增焓管路，所述增焓管路一端连接在所述室外换热器与四通阀第四端之间的冷媒回路上，另一端连接在所述储液罐与四通阀第三端之间的冷媒回路上；

所述增焓管路通过一蓄热装置与位于所述压缩机排气端与四通阀第一端之间的冷媒回路热耦合在一起。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机组包括多台并联压缩机，其中一台压缩机设有补气口；

所述多台并联压缩机的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到所述多台并联压缩机的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；

所述补气管路的一端与所述闪蒸器相连，另一端与所述补气口相连。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述多台并联压缩机的吸气端与所述四通阀的第三端之间的冷媒回路上还设有一储液罐。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述制冷系统包括串联连接的第一压缩机和第二压缩机，

其中第一压缩机的排气端与所述第二压缩机的吸气端连接，所述第二压缩机的排气端连接四通阀的第一端，四通阀的第二端连接到室内换热器，室内换热器的另一端连接到第一节流阀，第一节流阀的另一端连接到闪蒸器的第一端，闪蒸器的第二端连接到第二节流阀，第二节流阀的另一端连接到室外换热器，室外换热器的另一端连接到四通阀的第四端，四通阀的第三端连接到所述第一压缩机的吸气端；当制热运行时，所述四通阀的第四端和第三端连通，第二端和第一端连通，当制冷运行时，所述四通阀的第四端和第一端连通，第三端和第二端连通；

所述第一压缩机设有补气口，所述补气管路的一端与所述闪蒸器的排气口相连，另一端与所述补气口相连。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述第一压缩机的吸气端与所述四通阀第三端之间的冷媒回路上设置有一储液罐。

9.一种针对权利要求1-8任一所述空调系统抑制结霜的控制方法，其特征在于，当达到启动抑制结霜功能的第一预设条件时，控制所述第一节流阀开启至第一预设开度，控制所述第二节流阀开启至第二预设开度，所述压缩机组件中的中压冷媒经补气管路反向进入所述闪蒸器，所述第一预设开度小于正常制热模式下第一节流阀的开度，所述第二预设开度大于或等于正常制热模式下第二节流阀的开度。

10.根据权利要求9所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述达到启动抑制结霜功能的第一预设条件需满足：获取的目标温度达到室外换热器易结霜状态下的温度阈值。

11.根据权利要求10所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述目标温度选自：室外温度和换热器盘管温度、室外温度和压缩机吸气温度、室外温度和室内换热器盘管温度中任一组合温度。

12.根据权利要求11所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当所述空调系统运行第一预设时间后获取所述目标温度。

13.根据权利要求12所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当获取的目标温度未达到室外换热器易结霜状态的温度阈值时，控制所述空调系统运行第二预设时间后开启抑制结霜功能。

14.根据权利要求13所述的空调系统的控制方法，其特征在于，抑制除霜过程中，还获取室外换热器盘管温度，当室外换热器盘管温度达到第一预设温度时关闭抑制结霜功能，并重新计算空调系统的运行时间。

15.根据权利要求9-14任一所述空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括除霜功能，当达到启动除霜功能的第二预设条件时，控制所述第一节流阀关闭，压缩机组件中全部冷媒经补气管路进入闪蒸器，并由所述闪蒸器进入所述室外换热器除霜。

16.根据权利要求15所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述达到启动除霜功能的第二预设条件需同时满足：

抑制结霜功能的启动次数达到设定次数；

室外换热器的盘管温度达到第二预设温度，所述第二预设温度＜第一预设温度。

17.根据权利要求16所述的空调系统的控制方法，其特征在于，当所述空调室外换热器的盘管温度达到第三预设温度时关闭除霜功能；所述第三预设温度＜第二预设温度。