空调系统及其化霜方法与流程

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调系统及其化霜方法。

背景技术：

在机房等特殊条件下，室内环境温度较高，为了确保室内温度低于一定的值，即使是在室外环境温度很低的情况下也要求空调器能够正常的制冷运行，甚至在室外环境温度低至-15℃时也要满足制冷运行。在室外环境温度较低的情况下，室外冷凝器的冷凝温度很低，蒸发器的蒸发温度也很低。在蒸发器的进口，温度常常低于0℃。但是由于室内环境温度高，在蒸发器表面出现明显的冷热交汇，同时由于蒸发器进口温度低于0℃，故在换热器上容易出现结霜现象。换热器结霜后，换热器的换热面积减少，热阻迅速增大，对换热效果有较大的影响。目前空调器对蒸发器的常规化霜方式是：当蒸发器管温感温包感测到管温低于一定的值时，控制器控制压缩机自动停机，通过室内机风机送风，使得室内高温空气与蒸发器进行热交换进行化霜。但是由于室内机风机蒸发器风场并不均匀，在环境温度出现突然变化后，多流路蒸发器的各支管分液出现分化，有的流量大，有的流量小，而热泵机的感温包所在u管温度不一定是最低位置，蒸发器结霜先从最低温度u管结起，而这u管结霜后又降低该处风量，使该处温度变得更低，这同时使温度高的u管处风量增加，蒸发效果更好，温度高的u管温度更加升高。冷媒流量同时发生变化，更多的冷媒流向温度低的u管。这样产生恶性循环，使得空调蒸发器不能及时化霜或者进入不了化霜模式，导致蒸发器出现化霜不完全或化霜周期长的问题。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种空调系统及其化霜方法，以达到提高化霜效果的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种空调系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器，压缩机的出口管路具有第一连接位置和第二连接位置，压缩机的出口管路在第一连接位置时，压缩机的出口管路与蒸发器的入口管路连通，压缩机的出口管路在第二连接位置时，压缩机的出口管路与冷凝器的入口管路连通；冷凝器的出口管路与蒸发器连通，蒸发器的出口管路与压缩机连通。

进一步地，空调系统还包括阀门部件，压缩机的出口管路、蒸发器的入口管路与冷凝器的出口管路均与阀门部件连通。

进一步地，阀门部件包括三通阀，压缩机的出口管路与三通阀的第一接口连接，蒸发器的入口管路与三通阀的第二接口连接，冷凝器的入口管路与三通阀的第三接口连通。

进一步地，空调系统还包括四通阀，四通阀的第一入口与三通阀的第三接口连接，四通阀的第一出口与冷凝器的入口管路连接；四通阀的第二入口与蒸发器的出口管路连接，四通阀的第二出口与压缩机的入口管路连接。

进一步地，冷凝器的出口管路与蒸发器的入口管路连通，在冷凝器的出口管路上还设置有限流元件。

进一步地，限流元件为限流毛细管。

进一步地，阀门部件包括：第一阀门，设置在蒸发器的入口管路上，第一阀门能够控制压缩机的出口管路与蒸发器的入口管路的通断；第二阀门，设置在冷凝器的入口管路上，第二阀门能够控制压缩机的出口管路与冷凝器的入口管路的通断。

进一步地，空调系统还包括四通阀，四通阀的第一入口与第二阀门连接，四通阀的第一出口与冷凝器的入口管路连接；四通阀的第二入口与蒸发器的出口管路连接，四通阀的第二出口与压缩机的入口管路连接。

进一步地，冷凝器的出口管路与蒸发器的入口管路连通，在冷凝器的出口管路上还设置有限流元件。

进一步地，限流元件为限流毛细管。

本发明还提供了一种化霜方法，对上述的空调系统进行化霜，化霜方法包括以下步骤：当在持续时间t1内检测到所述蒸发器的实时温度t小于或者等于第一设定温度t1时，将所述压缩机的出口管路由所述第二连接位置连接至所述第一连接位置；当所述蒸发器的实时温度t大于第二设定温度t2或者当化霜时间t大于或等于设定时间t2时，将所述压缩机的出口管路由所述第一连接位置连接至所述第二连接位置。

应用本发明的技术方案，在蒸发器需要进行化霜时，可以调整压缩机排出的高温高压气体直接引入蒸发器进行化霜，缩短蒸发器的化霜时间，提高蒸发器的化霜效果，提高低温制冷量，解决了在低温工况下蒸发器化霜不完全或者化霜周期长的问题。

同时，本发明实施例可以将化霜模式下的压缩机由现有技术中的停机状态更改为开机状态，且将压缩机排出的高温高压气体直接引入蒸发器进行化霜，提高高温冷媒的利用率，起到提高化霜效果的目的，同时加速了冷媒的流速，避免了冷媒在低流速情况下分液不均的问题。

附图说明

图1是本发明空调系统第一实施例在第一连接位置时的结构示意图；

图2是本发明空调系统第一实施例在第二连接位置时的结构示意图；

图3是本发明空调系统第二实施例的结构示意图。

附图标记说明：1、压缩机；2、蒸发器；3、冷凝器；4、三通阀；5、第一阀门；6、第二阀门；7、四通阀；8、限流元件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种空调系统，包括压缩机1、蒸发器2、冷凝器3。压缩机1的出口管路具有第一连接位置和第二连接位置，压缩机1的出口管路在第一连接位置时，压缩机1的出口管路与蒸发器2的入口管路连通。压缩机1的出口管路在第二连接位置时，压缩机的出口管路与冷凝器3的入口管路连通；冷凝器3的出口管路与蒸发器2连通，蒸发器2的出口管路与压缩机1连通。

在蒸发器2需要进行化霜时，可以调整压缩机1的出口管路，使该压缩机1的出口管路与蒸发器2的入口管路连通，压缩机1排出的高温高压气体直接引入蒸发器2进行化霜，缩短蒸发器2的化霜时间，提高蒸发器2的化霜效果，提高低温制冷量，解决了在低温工况下蒸发器2化霜不完全或者化霜周期长的问题。

同时，本发明实施例可以将化霜模式下的压缩机1由现有技术中的停机状态更改为开机状态，且将压缩机1与蒸发器2连通，压缩机1排出的高温高压气体直接引入蒸发器2进行化霜，提高高温冷媒的利用率，起到提高化霜效果的目的，同时加速了冷媒的流速，避免了冷媒在低流速情况下分液不均的问题。

本发明实施例中，空调系统包括阀门部件，压缩机1的出口管路、蒸发器2的入口管路与冷凝器3的出口管路均与阀门部件连通。

具体地，阀门部件包括三通阀4，压缩机1的出口管路与三通阀4的第一接口连接，蒸发器2的入口管路与三通阀4的第二接口连接，冷凝器3的入口管路与三通阀4的第三接口连通。在上述第一连接位置时，压缩机1的出口管路与蒸发器2的入口管路通过三通阀4连通。在上述第二连接位置时，压缩机1的出口管路与冷凝器3的入口管路通过三通阀4连通。设置三通阀4，可以通过三通阀4改变压缩机1出口管路的连接位置，即使压缩机1的出口管路在第一连接位置和第二连接位置之间切换。

进一步地，空调系统还包括四通阀7，四通阀7的第一入口与三通阀4的第三接口连接，四通阀7的第一出口与冷凝器3的入口管路连接；四通阀7的第二入口与蒸发器2的出口管路连接，四通阀7的第二出口与压缩机1的入口管路连接。本发明实施例中，上述四通阀7的连接方式与现有技术中的空调器中四通阀的连接方式相同，此处不再对该四通阀7进行详细介绍。

优选地，冷凝器3的出口管路与蒸发器2的入口管路连通，在冷凝器3的出口管路上还设置有限流元件8。其中，限流元件8为限流毛细管。

本发明实施例中空调系统的化霜方案是：制冷模式继续开启，即压缩机1不停机，压缩机1的出口管路与蒸发器2连接，压缩机1将压缩后的高温高压气体直接引入蒸发器2进行化霜。如图1所示，按着冷媒流向，化霜系统循环方式为：压缩机1—三通阀4—蒸发器2—四通阀7—压缩机1。通过压缩机1压缩后的高温高压冷媒通过高压管流向三通阀4，此时三通阀4换向，高温高压冷媒流入蒸发器2，冷媒在蒸发器2中释放热量对蒸发器2上附着的冰霜进行化霜处理，达到快速化霜的目的。

本发明实施例空调系统的制冷方案是：在正常制冷模式下，通过对三通阀4的控制，使制冷系统恢复成常规制冷状态。

如图2所示，按着冷媒流向，制冷系统循环方式为：压缩机1—三通阀4—四通阀7—冷凝器3—节流装置8—蒸发器2—四通阀7—压缩机1。通过压缩机1压缩后的高温高压冷媒通过高压管先到三通阀4，此时三通阀4换向，再到四通阀7，高温高压冷媒从冷凝器3上部进入，然后流向蒸发器2，与常规制冷模式相同。

如图3所示，本发明第二实施例中阀门部件包括第一阀门5和第二阀门6。第一阀门5设置在蒸发器2的入口管路上，第一阀门5能够控制压缩机1的出口管路与蒸发器2的入口管路的通断。第二阀门6设置在冷凝器3的入口管路上，第二阀门6能够控制压缩机1的出口管路与冷凝器3的入口管路的通断。

通过设置第一阀门5和第二阀门6，可以替代本发明第一实施例中的三通阀4，即当第一阀门5开启，第二阀门6关闭时，压缩机1的出口管路与蒸发器2的入口管路连通。当第一阀门5关闭，第二阀门6开启时，压缩机1的出口管路与冷凝器3的入口管路连通。

需要说明的是，上述第一阀门5和第二阀门6可以选取电子阀或者单向阀。

优选地，空调系统还包括四通阀7，四通阀7的第一入口与第二阀门6连接，四通阀7的第一出口与冷凝器3的入口管路连接；四通阀7的第二入口与蒸发器2的出口管路连接，四通阀7的第二出口与压缩机1的入口管路连接。

进一步地，冷凝器3的出口管路与蒸发器2的入口管路连通，在冷凝器3的出口管路上还设置有限流元件8。限流元件8为限流毛细管。

本发明实施例还提供了一种化霜方法，对上述的空调系统进行化霜，该化霜方法包括以下步骤：

当在持续时间t1内检测到所述蒸发器2的实时温度t小于或者等于第一设定温度t1时，将所述压缩机1的出口管路由所述第二连接位置连接至所述第一连接位置。

当所述蒸发器2的实时温度t大于第二设定温度t2或者当化霜时间t等于设定时间t2时，将所述压缩机1的出口管路由所述第一连接位置连接至所述第二连接位置。

其中，本发明实施例中，上述持续时间t1为3min，第一设定温度t1为0℃，第二设定温度t2为10℃，设定时间t2为10min。

需要说明的是，本发明化霜方法实施例中，在进行第一连接位置和第二连接位置的连接转换时，压缩机1不停机。

以上述第一实施例为例，按着冷媒流向，化霜系统循环方式为：压缩机1—三通阀4—蒸发器2—四通阀7—压缩机1。通过压缩机1压缩后的高温高压冷媒通过高压管流向三通阀4，此时三通阀4换向，高温高压冷媒流入蒸发器2，冷媒在蒸发器2中释放热量对蒸发器2上附着的冰霜进行化霜处理，达到快速化霜的目的。经过化霜后的冷媒经过四通阀7循环至压缩机1中。

在不需要进行化霜操作时，与正常制冷模式相同，此处不再进行赘述。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。