智能除霜空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种智能除霜空调系统，该系统包括压缩机、滑向阀、室外换热器、节流部件、室内换热器形成的冷媒循环回路和控制空调系统运行的控制器；在液侧管路与气侧管路之间设有包含控制阀及储液罐的冷媒调节管路结构，同时还设有用于检测系统的低压压力的压力传感器。当空调系统进入除霜时，该系统会根据压力传感器检测到的系统低压压力来控制相应的控制阀的通断进行系统低压侧的气态冷媒量的调节，保证空调系统在有效除霜的同时，避免液态冷媒流回压缩机造成液击，从而提高空调系统的安全性。
【专利说明】智能除霜空调系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自空调【技术领域】，更具体地说，是涉及一种智能除霜空调系统。
【背景技术】
[0002]空调系统运行制热模式时，室外温度一般都较低，而且室外换热器还需要吸收热量，这时室外机换热器本体温度会降到o°c以下，周围的水分很快就会凝结成霜而累积在换热器上，若不除霜，室外机很可能被冰块堵死，严重影响换热器散热效率和效果，如果冰块越结越厚，甚至会出现无法散热的情况，最终导致室外机内的冷媒无法蒸发，使得系统压力过低会跳低压保护而停机。
[0003]现有的空调本身基本上都带有室外除霜的功能，当温度、时间达到设定的标准，，就会自动运行除霜模式以解决结霜的问题。而在系统运行除霜模式时，空调系统直接转制热为制冷模式，室外机风机和室内机风机都停止运行，换热器不能有效的进行换热，易导致液态冷媒流回到压缩机，造成液击现象而损减空调系统的使用寿命或造成安全隐患。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、控制精准、操作简便、成本低廉的智能除霜空调系统，旨在克服现有技术知不足，保证空调系统在有效除霜的同时，又能避免液态冷媒流回压缩机造成液击，从而提高空调系统的安全性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:提供一种智能除霜空调系统，包括通过管路连接至少一压缩机、换向阀、室外换热器、节流部件、室内换热器形成的冷媒循环回路和控制空调系统运行的控制器；
[0006]所述室外换热器与所述节流部件之间的管路还连接有一冷媒调节旁通支路，所述冷媒调节旁通支路上顺次串接有一由所述控制器控制的第一控制阀和一储液罐，所述储液罐上连接有一气态冷媒调节管路；
[0007]所述气态冷媒调节管路通过气侧配管与所述压缩机的吸气口连接，且该气态冷媒调节管路上设有一由所述控制器控制的第二控制阀；
[0008]所述气侧配管上靠近所述压缩机的吸气口处还设有一压力传感器，用于检测系统的低压压力并将该低压压力信号反馈至控制器。
[0009]优选地，所述换向阀为四通阀，所述四通阀的D管口、E管口、S管口和C管口分别对应连接所述压缩机的排气口、所述室内换热器、所述压缩机的吸气口、所述室外换热器。
[0010]进一步地，所述储液罐上还设有由所述控制器控制、用于给所述储液罐内的冷媒加热的冷媒加热器。
[0011]进一步地，所述气侧配管上还设有一气液分离器，且所述低压传感器位于所述气液分离器与所述压缩机之间的管路上。
[0012]可选地，所述节流部件为毛细管、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种。
[0013]可选地，所述第一控制阀为电磁阀或电子膨胀阀[0014]可选地，所述第二控制阀为电磁阀或电子膨胀阀。
[0015]进一步地，与所述室内换热器连接的高压液管管路和低压气管管路上还分别设有一截止阀。 [0016]本实用新型提供的智能除霜空调系统的有益效果在于:本实用新型智能除霜空调系统在现有的普通空调系统中的液侧管路和回气侧管路之间增设可以对压缩机的回气侧进行气态冷媒补充的冷媒调节旁通支路和相应的控制阀，控制器能够根据系统在除霜模式下的低压压力来作出相应的指令控制相应的控制阀通断，实时、精准地向系统低压侧补充气态的冷媒，达到在保证在有效除霜的同时，又能避免液态冷媒流回压缩机造成液击现象的目的，从而提高了空调系统的安全性；而且，本实用新型智能除霜空调系统结构简单、操作简便、成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例一提供的智能除霜空调系统的原理结构及运行状态图
[0018]图2为本实用新型实施例一提供的智能除霜空调系统的原理结构及运行状态图-* ;
[0019]图3为本实用新型实施例一提供的智能除霜空调系统的原理结构及运行状态图—.---，
[0020]图4为本实用新型实施例二提供的智能除霜空调系统的原理结构图；
[0021]图5为本实用新型实施例三提供的智能除霜空调系统的原理结构图；
[0022]图6为本实用新型实施例四提供的智能除霜空调系统的原理结构图。
[0023]图中:
[0024]1:压缩机；2:四通阀；3:室外换热器；41:节流部件；5:室内换热器；61:弟一控制阀；62:第二控制阀；7:储液罐；70:气态冷媒调节管路；8:压力传感器；9:冷媒加热器；10:气侧配管；11:气液分离器；13:截止阀；100:冷媒调节旁通支路。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]实施例一
[0027]请参阅图1至图3，现对本实用新型实施例一提供的智能除霜空调系统进行说明。该智能除霜空调系统包括通过管路连接至少一个压缩机1、四通阀、室外换热器3、节流部件41、室内换热器5形成的冷媒循环回路和控制空调系统运行的控制器(图中未示);本实施例中，换向阀采用四通阀2，当然也可用两个三通阀组合起来起到换向功能，该四通阀2具有D管口、E管口、S管口和C管口，其中，D管口与压缩机I的排气口连接，E管口与室内换热器5连接，C管口与室外换热器3连接，S管口与所述压缩机的吸气口连接；室外换热器3与节流部件41之间的管路还连接有冷媒调节旁通支路100，在该冷媒调节旁通支路100上顺次串接有由控制器控制的第一控制阀61和储液罐7，在该储液罐7上连接有气态冷媒调节管路70 ;其中，气态冷媒调节管路70通过气侧配管10与压缩机I的吸气口连接，且该气态冷媒调节管路70上设有由控制器控制的第二控制阀62 ;而气侧配管10上靠近压缩机I的吸气口处还设有压力传感器8，该压力传感器8用于检测系统的低压压力Pd并将该低压压力信号反馈至控制器。
[0028]本实用新型智能除霜空调系统在现有的普通空调系统中的液侧管路和回气侧管路之间增设可以对压缩机的回气侧进行气态冷媒补充的冷媒调节旁通支路100和相应的控制阀，当空调系统运行除霜模式时，系统内冷媒的运行方向与系统制冷时相同，室外机风机和室内机风机均停止运行，室外换热器3和室内换热器5均不能有效地进行换热，冷媒经过室外换热器3时进行化霜，但冷媒不能充分液化，控制器控制第一控制阀61打开，使得一定量的冷媒(气态+液态)进入到储液罐7内储存；随着除霜过程的持续进行，由于室内机风机停止，室内换热器5作为蒸发器也不能将冷媒充分气化，这样，系统的低压压力Pd越来越低，当压力传感器8检测到系统的低压压力Pd降到小于等于通过实验得出的并预先设定在控制器的程序中的基准压力值PO的时候，控制器就会发出指令将第二控制阀62打开，这样储液罐7内的气态冷媒就通过气态冷媒调节管路70进入到系统的气侧配管10中并将系统的低压压力Pd提高，也就避免了液态冷媒因系统的低压压力Pd过低而从室内换热器5流出而回到压缩机I内造成液击现象；上述过程不断重复直至整个除霜过程结束，最终保证系统在整个除霜过程中的安全稳定地运行。
[0029]综上可以看出，本实用新型提供的智能除霜空调系统能够通过控制器根据系统在除霜模式下系统的低压压力Pd来作出相应的指令控制相应的控制阀通断，实时、精准地向系统低压侧及压缩机I补充调节相应的气态冷媒量，达到在保证在有效除霜的同时，又能避免液态冷媒流回压缩机I造成液击现象，提高了空调系统的安全性；而且，本实用新型智能除霜空调系统结构简单、操作简便、成本低廉。
[0030]本实施例中，节流部件41可以选用毛细管、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种；但是此处以选用电子膨胀阀为佳，因为电子膨胀阀能够精确控制冷媒的流量；反应速度比热力膨胀阀要快，可以及时达到除霜所需的开启度，提高除霜性能，蒸发温度也更加稳定；并且可更好地控制吸气过热度，适应更大的制冷范围。
[0031]本实施例中，第一控制阀61、第二控制阀62可以选用电磁阀或电子膨胀阀。但从成本和功能考虑，第一控制阀61选用电磁阀较好，第二控制阀62采用电子膨胀阀为佳。
[0032]请参阅图1至图3任一图示，与室内换热器5的连接的高压液管管路和低压气管管路上还分别设有一截止阀13，这样可以手动控制启闭阀芯来控制冷媒的通过与截止，为安装和检修空调系统提供方便。
[0033]请参阅图1至3，本实用新型实施例一提供的智能除霜空调系统是按照以下步骤来运行的:
[0034]( I)控制器控制空调系统进入除霜运行状态；请参阅图1，这时，系统内的冷媒运行方向与制冷模式下相同，从压缩机I的排气口出来的高温高压气态冷媒进入室外换热器3并与之进行热交换，从而使得集结在室外换热器3上的霜得以融化；
[0035](2)而刚开始除霜时，控制器控制第一控制阀61打开、第二控制阀62关闭，这样室外换热器3内出来的液化不充分的部分高温、高压冷媒经过旁通支路100流入储液罐7并储存其内；[0036](3)整个除霜的过程中，压力传感器8检测空调系统的低压压力Pd并将该低压压力信号反馈至控制器，且前述的动作每经过间隔时间At重复一次，该间隔时间At由控制器的程序中预先设定；；
[0037](4)控制器比较并判断步骤(3)中压力传感器8每一次检测并反馈的系统低压压力Pd是否大于在控制器的程序中预先设定的基准压力值PO:
[0038]a.若低压压力Pd大于基准压力值PO，即Pd > PO,则第二控制阀62保持关闭状态，此时不向气侧配管10中补充气态冷媒量；
[0039]b.若低压压力Pd小于等于基准压力值PO，即Pd ( PO，则控制器控制第二控制阀62打开，请参阅图2，此时，储液罐7内流出的气态冷媒流入气侧配管10和压缩机1，以增大系统的低压压力Pd ;当系统的低压压力Pd大于基准压力值PO时，即Pd > PO时，控制器控制第二控制阀62恢复关闭；
[0040](5)重复上述步骤(3)、(4)直至除霜过程结束，控制器控制第一控制阀61、第二控制阀62均关闭。
[0041]本实用新型 实施例一提供的智能除霜空调系统根据实际压力情况及时向低压侧补充气态冷媒来达到增压的目的，保证有效除霜的同时避免液态冷媒流回压缩机I中造成液击现象，提高了空调系统的安全性，其控制精准、操作简便。
[0042]实施例二
[0043]请参阅图4，本实施例与实施例一的区别在于:储液罐7上还还进一步增设有由控制器控制、用于给储液罐7内的冷媒加热的冷媒加热器9。当储液罐7的气态冷媒不足时，那么气态冷媒调节管路70就会压力不足，当第二控制阀62打开后也就无法向气侧配管增压而提升系统的低压压力Pd，这时控制器可以根据压力传感器反馈的压力情况及时启动冷媒加热器9对储液罐7加热，使储存于其内的液态冷媒吸热气化以增强气态冷媒调节管路70内的压力，从而更好地提升气侧配管内的低压压力Pd，避免其低于基准压力值PO。而该处的冷媒加热器9以选用电热加热器或电磁加热器为佳，不但易于实现，也方便控制。而本实施例的其它结构和功能原理与实施例一相同，此处不再赘述。
[0044]本实用新型提供的实施例二的智能除霜空调系统的工作步骤与实施例一中的基本相同，有一点区别就是增加一个对冷媒加热器的控制过程，具体为:
[0045]在实施例一提供的运行步骤(4)中还包括如下步骤:
[0046]a.若低压压力Pd大于基准压力值PO，即Pd > PO，则冷媒加热器9保持断电状态，此时冷媒加热器9不工作，不对储液罐7内冷媒加热；
[0047]b.若低压压力Pd小于等于基准压力值PO，即Pd≤PO，则冷媒加热器9通电开启工作对储液罐7内冷媒加热，使其气化而增大压力，当系统的低压压力Pd大于基准压力值PO时，即Pd > PO时，冷媒加热器9恢复断电状态；
[0048]综上所述，本实用新型实施例二提供的智能除霜空调系统通过在除霜的过程中检测低压侧的低压压力，根据实际压力情况及时向低压侧补充气态冷媒来达到增压的目的，保证有效除霜的同时避免液态冷媒流回压缩机I中造成液击现象，提高了空调系统的安全性，其控制精准、操作简便。
[0049]实施例三
[0050]请参阅图5，本实施例与实施例一的区别在于:气态冷媒调节管路70路与液态冷媒调节管路71路之间的气侧配管10上增设有气液分离器11。该气液分离器11可以防止液态冷媒从压缩机I的回气侧进入压缩机I中，而只让气态冷媒进入压缩机I中，防止压缩机I产生液击现象。使得系统的安全性能进一步提升。而本实施例的其它结构和功能原理与实施例一相同，此处不再赘述。
[0051]本实用新型实施例三提供的智能除霜空调系统的工作步骤与实施例一中的相同，此处也不再重复描述，只是从储液罐7上部流出的气态冷媒先流入气液分离器12后再流向压缩机1，既可保证在有效除霜的同时，又能避免液态冷媒流回压缩机I造成液击现象，其可靠性更高。
[0052]实施例四
[0053]请参阅图6，本实施例与实施例二的区别在于:气态冷媒调节管路70路与液态冷媒调节管路71路之间的气侧配管10上增设有气液分离器11。该气液分离器11可以防止液态冷媒从压缩机I的回气侧进入压缩机I中，而只让气态冷媒进入压缩机I中，防止压缩机I产生液击现象。使得系统的安全性能进一步提升。而本实施例的其它结构和功能原理与实施例二相同，此处不再赘述。
[0054]本实用新型实施例四提供的智能除霜空调系统的工作步骤与实施例二中的相同，此处也不再重复描述，只是从储液罐7上部流出的气态冷媒先流入气液分离器12后再流向压缩机1，既可保证在有效除霜的同时，又能避免液态冷媒流回压缩机I造成液击现象，其可靠性、安全性更高。
[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种智能除霜空调系统，包括通过管路连接至少一压缩机、换向阀、室外换热器、节流部件、室内换热器形成的冷媒循环回路和控制空调系统运行的控制器；其特征在于:所述室外换热器与所述节流部件之间的管路还连接有一冷媒调节旁通支路，所述冷媒调节旁通支路上顺次串接有一由所述控制器控制的第一控制阀和一储液罐，所述储液罐上连接有一气态冷媒调节管路；所述气态冷媒调节管路通过气侧配管与所述压缩机的吸气口连接，且该气态冷媒调节管路上设有一由所述控制器控制的第二控制阀；所述气侧配管上靠近所述压缩机的吸气口处还设有一压力传感器，用于检测系统的低压压力并将该低压压力信号反馈至控制器。
2.如权利要求1所述的智能除霜空调系统，其特征在于:所述换向阀为四通阀，所述四通阀的D管口、E管口、S管口和C管口分别对应连接所述压缩机的排气口、所述室内换热器、所述压缩机的吸气口、所述室外换热器。
3.如权利要求2所述的智能除霜空调系统，其特征在于:所述储液罐上还设有由所述控制器控制、用于给所述储液罐内的冷媒加热的冷媒加热器。
4.如权利要求1至3任一项所述的智能除霜空调系统，其特征在于:所述气侧配管上还设有一气液分离器，且所述低压传感器位于所述气液分离器与所述压缩机之间的管路上。
5.如权利要求4所述的智能除霜空调系统，其特征在于:所述节流部件为毛细管、电子膨胀阀、热力膨胀阀中的一种。
6.如权利要求4所述的智能除霜空调系统，其特征在于:所述第一控制阀为电磁阀或电子膨胀阀。
7.如权利要求4所述的智能除霜空调系统，其特征在于:所述第二控制阀为电磁阀或电子膨胀阀。
8.如权利要求4所述的智能除霜空调系统，其特征在于:与所述室内换热器连接的高压液管管路和低压气管管路上还分别设有一截止阀。
【文档编号】F25B49/02GK203454507SQ201320461306
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】熊美兵, 李 根, 许永锋 申请人:广东美的暖通设备有限公司