CN102809255A - 空调除霜***及除霜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空调除霜***，包括气液分离器、压缩机组和油分离器串联接于四通阀的两个端口；气截止阀、室内机组、液截止阀、高压储液器、第三电磁阀、室外电子膨胀阀和室外换热器串联接于四通阀的另两个端口；蓄热放热器的第一管路接到高压储液器与第三电磁阀相连的管路及室外换热器连接四通阀的管路；其第二管路接到气液分离器与四通阀相连的管路及室外电子膨胀阀连接第三电磁阀的管路；其第三管路连接到四通阀与气截止阀相连的管路。本发明还提供一种空调除霜方法。该***在除霜操作运转时，也同时进行制热，且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，提高了空调的性能。

Description

空调除霜***及除霜方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及空调除霜***及除霜方法。
背景技术
当空调制热制冷剂蒸发时，由于流过室外换热器的制冷剂温度降低而导致室外换热器结霜，室外换热器的结霜会严重影响空调的制热性能。
目前，通常采用热气旁通除霜与四通阀换向除霜，热气旁通法在除霜时，通过分流压缩机排气的部分热量，从而降低了空调的制热性能，并且除霜时间长，除霜效果差；而四通阀换向法在除霜时，需要从制热状态变成制冷状态，进而影响室内的热舒适度，参见图1，现有的多联机蓄热除霜***，其在制冷运行制冷剂流向：…压缩机1→油分离器2→电磁阀21→室外换热器11→电磁阀27→电磁阀25→电磁阀23→电磁阀22→高压储液器8→液截止阀7→室内电子膨胀阀6→室内换热器5→气截止阀4→气液分离器16；关闭电磁阀23、电磁阀24、电磁阀26、电磁阀27，其余开启。在制热运行时，制冷剂流向：…压缩机1→油分离器2→四通阀3→气截止阀4→室内换热器5→室内电子膨胀阀6→液截止阀7→高压储液器8→电磁阀22→过冷器19→电磁阀25→室外电子膨胀阀6→室外换热器11→电磁阀21→气液分离器16。关闭电磁阀23、电磁阀24、电磁阀26、电磁阀27，其余开启。在蓄热运行制冷剂流向：…压缩机1→油分离器2→四通阀3→气截止阀4→室内换热器5→室内电子膨胀阀6→液截止阀7→高压储液器8→电磁阀22→相变换热器10→电磁阀26→室外电子膨胀阀12→室外换热器11→电磁阀21→气液分离器16。关闭电磁阀23、电磁阀24、电磁阀25、电磁阀27，其余开启。在除霜运行制冷剂流向：…压缩机1→油分离器2→四通阀3→气截止阀4→室内换热器5→室内电子膨胀阀6→液截止阀7→高压储液器8→电磁阀24→室外换热器11→室外电子膨胀阀12→电磁阀26→相变换热器10→电磁阀23→气液分离器16。关闭电磁阀21、电磁阀22、电磁阀25、电磁阀27，其余开启。由此可见现有的除霜***电磁阀过多，且大部分安装在主管路上，不利于实际应用。不利于相变蓄热器的模块化。液管制冷剂温度限制了相变材料的选择范围。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种空调除霜***及除霜方法。
本发明提供的一种空调除霜***，包括：依次串联的气液分离器、压缩机组和油分离器，该串联的两端连接于四通阀的两个端口；依次串联的气截止阀、室内机组、液截止阀、高压储液器、第三电磁阀、室外电子膨胀阀和室外换热器，该串联的两端连接于四通阀的另两个端口；蓄热放热器的第一管路串联接入第一电磁阀分别连接到高压储液器与第三电磁阀相连的管路，以及室外换热器连接四通阀的管路中构成循环回路；蓄热放热器的第二管路串联接入第二电磁阀分别连接到气液分离器与四通阀相连的管路以及室外电子膨胀阀连接第三电磁阀的管路；蓄热放热器的第三管路串联接入第四电磁阀的管路连接到四通阀与气截止阀相连的管路。
该***在除霜操作运转时，也同时进行制热，并且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，提高了空调的性能，并且***中有三个电磁阀附属于相变蓄热器，只有一个电磁阀在主管路上，这样的设计有利于相变蓄热的模块化，实际应用性更强。
其中，还包括与所述四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀相连接的一控制单元，用于控制所述四通阀的导通方向以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的开闭。
该***通过控制单元控制，使得该***在除霜操作运转时，也同时进行制热，并且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，提高了空调的性能。
本发明提供一种空调除霜***，包括：依次串联的气液分离器、压缩机组和油分离器，该串联的两端连接于四通阀的两个端口；依次串联的气截止阀、室内机组、液截止阀、高压储液器、三通电磁阀、室外电子膨胀阀和室外换热器，该串联的两端连接于四通阀的另两个端口；蓄热放热器的第一管路串联接入第一电磁阀分别连接到高压储液器与所述三通电磁阀相连的管路，以及室外换热器连接四通阀的管路中构成循环回路；蓄热放热器的第二管路串联接入所述三通电磁阀连接到气液分离器与四通阀相连的管路以及室外电子膨胀阀连接所述三通电磁阀的管路；蓄热放热器的第三管路串联接入第四电磁阀的管路连接到四通阀与气截止阀相连的管路。
该***在除霜操作运转时，也同时进行制热，并且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，提高了空调的性能，并且***中有三个电磁阀附属于相变蓄热器，只有一个电磁阀在主管路上，这样的设计有利于相变蓄热的模块化，实际应用性更强。
其中，还包括与所述四通阀、第一电磁阀、第四电磁阀、和三通阀相连接的一控制单元，用于控制蓄热和除霜时所述四通阀的导通方向以及第一电磁阀、第四电磁阀和三通阀的相应开闭。
该***通过控制单元控制，使得该***在除霜操作运转时，也同时进行制热，并且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，并且使用三通阀，节省了空调的成本。
其中，还包括用于检测室外换热器是否达到结霜温度的温度传感器，与所述控制单元连接；所述控制单元根据所述温度传感器检测的温度信息确定是否启动所述***进行除霜操作。
通过温度传感器检测室外换热器是否结霜，当室外换热器结霜时，***才启动除霜操作，提高了***的性能。
其中，所述蓄热放热器为相变换热器。
通过相变换热器进行蓄热，提供了蓄热效率，提高了***的运行效率。
其中，所述室内机组包括一组以上的并联的室内机；该室内机包括串联连接的室内换热器与室内电子膨胀阀。
通过调节***的工作负荷，利用压缩机组所排放的热气进行蓄热，从而使除霜操作时不需要制热时的热量即可实现除霜，提高了***的性能。
本发明提供一种根据上述权利要求所述的空调除霜***的除霜方法，包括：蓄热步骤，该蓄热步骤包括：控制所述第三电磁阀和第四电磁阀开启、第一电磁阀和第二电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器至气截止阀、室外换热器至气液分离器；除霜步骤，该除霜步骤包括：控制所述第一电磁阀和第二电磁阀开启、第三电磁阀和第四电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器至气截止阀。
通过该方法，空调在除霜操作运转时，也同时进行制热，并且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，提高了空调的性能，并且***中有三个电磁阀附属于相变蓄热器，只有一个电磁阀在主管路上，这样的设计有利于相变蓄热的模块化，实际应用性更强。
本发明提供一种根据上述权利要求所述的空调除霜***的除霜方法，包括：蓄热步骤，该蓄热步骤包括：控制所述第四电磁阀开启、第一电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器至气截止阀、室外换热器至气液分离器，所述三通阀导通所述高压储液器至室外电子膨胀阀；除霜步骤，该除霜步骤包括：控制所述第一电磁阀开启、所述第四电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器至气截止阀，所述三通阀导通所述蓄热放热器至室外电子膨胀阀。
该***在除霜操作运转时，也同时进行制热，并且除霜操作不需要消耗制热的热量，而是通过相变换热器中的热量进行除霜操作，即实现了制热和除霜同时进行，提高了空调的性能，并且***中只有两个电磁阀附属于相变蓄热器，只有一个电磁阀在主管路上，这样的设计有利于相变蓄热的模块化，实际应用性更强。
其中，该方法执行所述除霜步骤时，还包括：控制所述四通阀还导通所述室外换热器至气液分离器。
该***在除霜操作运转时，也同时进行蓄热及制热操作，提高了空调的性能。
附图说明
图1为现有技术中的空调除霜***的结构示意图。
图2为本发明实施例提供一种空调除霜***的原理示意图。
图3为本发明另一实施例提供的一种空调除霜***的原理示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种空调除霜***，下面将结合附图，对本发明实施例进行详细描述。参见图2，该***包括依次串联的气液分离器（16）、压缩机组（1）和油分离器（2），该串联的两端连接于四通阀（3）的两个端口；依次串联的气截止阀（4）、室内机组（17）、液截止阀（7）、高压储液器（8）、室外电子膨胀阀（12）和室外换热器（11），该串联的两端连接于四通阀（3）的另两个端口；高压储液器（8）连接室外电子膨胀阀（12）的管路上设置有第三电磁阀（14）；气截止阀（4）连接四通阀（3）的管路上并联一旁通管路，该旁通管路经过蓄热放热器（10）；高压储液器（8）连接第三电磁阀（14）的管路和室外换热器（11）连接四通阀（3）的管路之间通过第一管路连通，该第一管路经过蓄热放热器（10）；气液分离器（16）连接四通阀（3）的管路和室外电子膨胀阀（12）连接第三电磁阀（14）的管路之间通过第二管路连通，该第二管路经过蓄热放热器（10）；所述旁通管路、第一管路和第二管路上分别设置第四、第一、第二电磁阀。
所述蓄热放热器（10）为相变换热器。
该***还包括与所述四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀相连接的一控制单元，用于控制所述四通阀的导通方向以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的开关。该***还包括用于检测室外换热器是否达到结霜温度的温度传感器，与所述控制单元连接；所述控制单元根据所述温度传感器检测的温度信息确定是否启动所述***进行除霜操作。
室内机组17包括并联的多个室内机，每个室内机由串联的室内换热器5与室内电子膨胀阀6组成，室内机组17串联于气截止阀4与液截止阀7之间的管路上。图2仅示出室内机组17有两组室内机，根据压缩机的具体性能，室内机组17可由N组室内机组成，N为大于1的正整数，在***制热时，室内电子膨胀阀6起调节流量的作用，在***制冷时室外电子膨胀阀12起调节流量的作用。
压缩机组1的出口端与油分离器2的入口端连通，油分离器2的出口端与四通阀3的第一端口连通。
四通阀3的第二端口通过气截止阀4与室内机组17的入口连通，第四电磁阀15与相变换热器10串联后并联在四通阀3的第三端口与气截止阀4之间的管路上。室内机组17的出口通过液截止阀7与高压储液器8连通。依次串联连接的第一电磁阀9、相变换热器10和第二电磁阀13与第三电磁阀14并联。高压储液器8分别通过第三电磁阀14以及串联的第一电磁阀9、相变换热器10和第二电磁阀13与室外电子膨胀阀12连通，室外电子膨胀阀12与室外换热器11连通，室外换热器11与四通阀3的第四端口连通。
气液分离器16的出口端与压缩机组1的入口端连通，相变换热器10的出口端分别与气液分离器16的入口端和室外换热器11连通。
在本发明的另一实施例中，参见图3，室外电子膨胀阀12通过一三通阀与高压储液器8和相变换热器10相连接。其余的工作部件及运行原理与上述描述基本相同。
本发明实施例还提供一种用于上述空调除霜***的除霜方法，包括：蓄热步骤，包括：控制所述第三电磁阀14和第四电磁阀15开启、第一电磁阀9和第二电磁阀13关闭，四通阀3导通油分离器2至气截止阀4；除霜步骤，包括：控制所述第一电磁阀9和第二电磁阀13开启、第三电磁阀14和第四电磁阀15关闭，四通阀3导通油分离器2至气截止阀4。
本发明实施例又提供一种用于上述空调除霜***的除霜方法，包括：蓄热步骤，包括：控制第四电磁阀15开启、第一电磁阀9关闭，四通阀3导通油分离器2至气截止阀4，该三通阀导通高压储液器8至室外电子膨胀阀12；除霜步骤，包括：控制第一电磁阀9开启、第四电磁阀15关闭，四通阀3导通油分离器2至气截止阀4，该三通阀导通蓄热放热器10至室外电子膨胀阀12。
其中执行所述除霜步骤时，该方法还包括：控制所述四通阀还导通所述室外换热器至气液分离器。下面将详细描述该一种空调除霜***的工作过程。
该***在制热时，制冷剂经过压缩机组1压缩后成为高温高压气体，该高温高压气体进入油分离器2以去除制冷剂中的油份，然后通过四通阀3使制冷剂流向室内机组17以加热室内温度，通过四通阀3后，由气截止阀4进入室内机组17，与室内机组17中的室内换热器6交换热量后，制冷剂的温度下降，然后通过液截止阀7进入高压储液器8，之后经过第三电磁阀14与室外电子膨胀阀12连通，由室外电子膨胀阀12截流降压后进入室外换热器11，制冷剂通过吸收室外热量蒸发成气体后由四通阀3进入气液分离器16，制冷剂经过气液分离后，气体部分进入压缩机组1后进行下一次循环。
其中，该***在制热时，制冷剂通过四通阀3后，由气截止阀4进入室内机组17前，一部分制冷剂先通过第四电磁阀15进入相变换热器10进行蓄热，之后和另一部分一起通过气截止阀4流向室内机组17以加热室内温度。
而在制热过程中，当制冷剂通过室内换热器5散热后，温度下降，由液截止阀7进入高压储液器8，如果***检测到室外换热器上已结霜，则会打开第一电磁阀9，关闭第三电磁阀14，降温后的制冷剂进入相变换热器10，吸收相变换热器10所蓄积的热量，制冷剂温度提高，温度升高的制冷剂进入室外换热器11进行除霜操作，之后通过室外电子膨胀阀12和第二电磁阀13进入相变换热器10吸热气化，之后进入气液分离器16，制冷剂经过气液分离后，气体部分进入压缩机组1后进行下一次循环。如果***检测到室外换热器上没有结霜，则会关闭第一电磁阀9，打开第三电磁阀14，降温后的制冷剂通过第三电磁阀14和室外电子膨胀阀12进入室外换热器11吸热气化，之后通过四通阀3进入气液分离器16，制冷剂经过气液分离后，气体部分进入压缩机组1后进行下一次循环。由此可见，该***在制热的同时，可以同时执行蓄热和除霜。
该***在制冷时，制冷剂经过压缩机组1压缩后成为高温高压气体，该高温高压气体进入油分离器2以去除制冷剂中的油份，然后通过四通阀3进入室外换热器11进行散热液化，之后通过室外电子膨胀阀12和第三电磁阀14进入高压储液器8，然后通过液截止阀7进入室内机组17，与室内机组17的室内换热器5交换热量后，吸收室内热量降低室内温度后，变成低温低压的气体，通过气截止阀4和四通阀3进入气液分离器16，制冷剂经过气液分离后，气体部分进入压缩机组1后进行下一次循环。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，例如，可以将不同功能的模块通过一个集成芯片来实现等，均在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调除霜***，其特征在于：包括：
依次串联的气液分离器（16）、压缩机组（1）和油分离器（2），该串联的两端连接于四通阀（3）的两个端口；
依次串联的气截止阀（4）、室内机组（17）、液截止阀（7）、高压储液器（8）、第三电磁阀（14）、室外电子膨胀阀（12）和室外换热器（11），该串联的两端连接于四通阀（3）的另两个端口；
蓄热放热器的第一管路串联接入第一电磁阀（9）分别连接到高压储液器（8）与第三电磁阀（14）相连的管路，以及室外换热器（11）连接四通阀（3）的管路中构成循环回路；
蓄热放热器的第二管路串联接入第二电磁阀（13）分别连接到气液分离器（16）与四通阀（3）相连的管路以及室外电子膨胀阀（12）连接第三电磁阀（14）的管路；
蓄热放热器的第三管路串联接入第四电磁阀（15）的管路连接到四通阀（3）与气截止阀（4）相连的管路。
2.根据权利要求1所述的空调除霜***，其特征在于：还包括与所述四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀相连接的一控制单元，用于控制所述四通阀的导通方向以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的开闭。
3.一种空调除霜***，其特征在于：包括：
依次串联的气液分离器（16）、压缩机组（1）和油分离器（2），该串联的两端连接于四通阀（3）的两个端口；
依次串联的气截止阀（4）、室内机组（17）、液截止阀（7）、高压储液器（8）、三通电磁阀、室外电子膨胀阀（12）和室外换热器（11），该串联的两端连接于四通阀（3）的另两个端口；
蓄热放热器的第一管路串联接入第一电磁阀（9）分别连接到高压储液器（8）与所述三通电磁阀相连的管路，以及室外换热器（11）连接四通阀（3）的管路中构成循环回路；
蓄热放热器的第二管路串联接入所述三通电磁阀连接到气液分离器（16）与四通阀（3）相连的管路以及室外电子膨胀阀（12）连接所述三通电磁阀的管路；
蓄热放热器的第三管路串联接入第四电磁阀（15）的管路连接到四通阀（3）与气截止阀（4）相连的管路。
4.根据权利要求3所述的空调除霜***，其特征在于：还包括与所述四通阀、第一电磁阀、第四电磁阀、和三通阀相连接的一控制单元，用于控制蓄热和除霜时所述四通阀的导通方向以及第一电磁阀、第四电磁阀和三通阀的相应开闭。
5.根据权利要求2或4所述的空调除霜***，其特征在于：
还包括用于检测室外换热器是否达到结霜温度的温度传感器，与所述控制单元连接；
所述控制单元根据所述温度传感器检测的温度信息确定是否启动所述***进行除霜操作。
6.根据权利要求1或3所述的空调除霜***，其特征在于：所述蓄热放热器（10）为相变换热器。
7.根据权利要求1所述的空调除霜***，其特征在于：
所述室内机组（17）包括一组以上的并联的室内机；
该室内机包括串联连接的室内换热器（5）与室内电子膨胀阀（6）。
8.一种根据权利要求1所述空调除霜***的除霜方法，其特征在于，包括：
蓄热步骤，包括：控制所述第三电磁阀和第四电磁阀开启、第一电磁阀和第二电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器（2）至气截止阀（4）、室外换热器（11）至气液分离器（16）；
除霜步骤，包括：控制所述第一电磁阀和第二电磁阀开启、第三电磁阀和第四电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器（2）至气截止阀（4）；
蓄热除霜步骤，包括：控制所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀开启、第四电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器（2）至气截止阀（4）；所述各步骤在制热工况运行下。
9.一种根据权利要求3所述空调除霜***的除霜方法，其特征在于，包括：
蓄热步骤，包括：控制所述第四电磁阀开启、第一电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器（2）至气截止阀（4）、室外换热器（11）至气液分离器（16），所述三通阀导通所述高压储液器（8）至室外电子膨胀阀（12）；
除霜步骤，包括：控制所述第一电磁阀开启、所述第四电磁阀关闭，所述四通阀导通所述油分离器（2）至气截止阀（4），所述三通阀导通所述蓄热放热器（10）至室外电子膨胀阀（12）。
10.根据权利要求8或9所述的除霜方法，其特征在于，执行所述除霜步骤时，还包括：
控制所述四通阀还导通所述室外换热器（11）至气液分离器（16）。
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