喷气增焓热泵空调系统、控制方法、控制装置和空调器与流程

文档序号:12438366阅读:408来源:国知局
喷气增焓热泵空调系统、控制方法、控制装置和空调器与流程

本发明涉及制冷空调技术领域,具体而言,涉及喷气增焓热泵空调系统、用于该喷气增焓热泵空调系统的控制方法、用于该喷气增焓热泵空调系统的控制装置和空调器。



背景技术:

在冬季空调器在制热模式下运行时,室外环境温度低,室外冷凝器的温度较低,室外冷凝器很出现结霜的情况,降低了制热效果。可以对室外冷凝器进行除霜,以提高空调器的热泵空调系统运行时的可靠性和制热效果。

在相关的除霜方案中,在空调器不停机的情况下,调整压缩机的频率,然后通过四通阀换向转到制冷模式进行除霜。在除霜开始阶段,压缩机频率降低,从气液分离器流出的制冷剂减少,导致气液分离器内的液态制冷剂增多;在四通阀换向后,切换为制冷模式运行,由于室外环境温度低,冷凝效果好,导致了在除霜过程中,压缩机排吸气温度低,吸气过热度低,压缩机处于湿运转状态,严重时压缩机会出现缺油和液击的情况,严重影响了压缩机的使用寿命,降低了空调器运行的可靠性。

因此,如何避免在除霜过程中压缩机处于湿运转状态,从而延长压缩机的使用寿命成为亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此,本发明的一个目的在于提出了一种喷气增焓热泵空调系统。

本发明的另一个目的在于提出了一种用于喷气增焓热泵空调系统的控制方法。

本发明的又一个目的在于提出了一种用于喷气增焓热泵空调系统的控制装置。

本发明的再一个目的在于提出了一种空调器。

为实现上述至少一个目的,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种喷气增焓热泵空调系统,包括:压缩机,包括排气口、喷射口和回气口;换向组件,包括第一阀口至第四阀口,所述第一阀口连接至所述排气口,所述第四阀口连接至室内换热器的第一端;室外换热器,所述室外换热器的第一端连接至所述换向组件的第二阀口;第一换热器和第一电磁阀,所述第一换热器包括第一换热流路和第二换热流路,所述第一换热流路的第一端连接至所述喷射口,所述第一换热流路的第二端、所述第二换热流路的第一端和所述第一电磁阀的第一端均连接至所述室内换热器的第二端,所述第二换热流路的第二端连接至所述室外换热器的第二端;第二换热器和第二电磁阀,所述第二换热器包括第三换热流路和第四换热流路,所述第三换热流路的第一端连接至所述第二换热流路的第二端,所述第三换热流路的第二端连接至所述第一电磁阀的第二端,所述第四换热流路的第一端和所述换向组件的第三阀口均连接至所述第二电磁阀的第一端,所述第二电磁阀的第二端连接至所述第一换热流路的第一端;以及气液分离器,所述气液分离器的入口连接至所述第四换热流路的第二端,所述气液分离器的出口连接至所述回气口。

根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统,当喷气增焓热泵空调系统在制热模式下运行时,随着室外环境温度的下降,室外换热器会逐渐结霜。通过在喷气增焓热泵空调系统中设置第二换热器,在对室外换热器除霜之前,中温中压的制冷剂进入该第二换热器中的第三换热流路,使得第三换热流路升温存储热量。在对室外换热器进行除霜时,制冷剂在经过第二换热器的第四换热流路时,第三换热流路释放之前存储的热量,第四换热流路中的制冷剂吸收热量蒸发,使得压缩机的排气温度和吸气温度升高,提高了吸气过热度,避免了压缩机处于湿运转状态和避免了压缩机出现缺油和液击的情况,从而保证了压缩机的使用寿命,进而提高了喷气增焓热泵空调系统的可靠运行。

根据本发明的上述实施例的喷气增焓热泵空调系统,还可以具有以下技术特征:

根据本发明的一个实施例,还包括:喷气增焓节流阀,设置在所述第一换热流路的第二端和所述第一电磁阀的第一端之间。

根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统,通过在第一换热流路的第二端和第一电磁阀的第一端之间设置喷气增焓节流阀,以通过该喷气增焓节流阀对流经第一换热流路的制冷剂的流量进行控制。

根据本发明的一个实施例,还包括:单向阀,设置在所述第二换热流路的第二端和所述第三换热流路的第一端之间,且所述单向阀的出口连接至所述第二换热流路的第二端。

根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统,通过在第二换热流路的第二端和第三换热流路的第一端之间设置单向阀,保证了制冷剂是从第三换热流路的第一端流出,避免了制冷剂从第二换热流路的第二端流入到第三换热流路的第一端,从而避免了第二换热器存储的热量的流失。

根据本发明的一个实施例,还包括:主路节流阀,设置在所述室外换热器的第二端和所述单向阀的出口之间。

根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统,通过在室外换热器的第二端和单向阀的出口之间设置主路节流阀,以通过该主路节流阀对流入到室外换热器中的制冷剂流量或者流入到第二换热流路中的制冷剂流量进行控制。

根据本发明的一个实施例,还包括:油分离器,设置在所述排气口和所述第一阀口之间。

根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统,通过设置油分离器,从而保证了喷气增焓热泵空调系统能够稳定、可靠地运行。

根据本发明的一个实施例,所述压缩机的数量为一个或多个,在所述压缩机的数量为多个的情况下,多个所述压缩机并联连接。

根据本发明的一个实施例,还包括:喷气增焓电磁阀,若所述压缩机的数量为一个,则所述喷气增焓电磁阀的数量为一个,且设置在所述喷射口与所述第一换热流路的第一端之间,若所述压缩机的数量为多个,则所述喷气增焓电磁阀的数量为多个,多个所述压缩机与多个所述喷气增焓电磁阀一一对应,每个所述压缩机的所述喷射口与所述第一换热流路的第一端之间设置有与每个所述压缩机对应的所述喷气增焓电磁阀。

根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统,每个压缩机的喷射口和第一换热流路的第一端之间设置有一个喷气增焓电磁阀,以通过喷气增焓电磁阀对流入到喷射口的制冷剂流量进行控制。

根据本发明的一个实施例,所述第一换热器和/或所述第二换热器为相变材料换热器。

根据本发明的第二方面的实施例,提出了一种用于上述技术方案中任一项所述的喷气增焓热泵空调系统的控制方法,包括:当所述喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式时,控制所述第一电磁阀打开和控制所述第二电磁阀关闭;确定是否对所述喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作;若确定对所述喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作,则控制所述喷气增焓热泵空调系统运行在制冷模式、控制所述第一电磁阀关闭和控制所述第二电磁阀打开。

根据本发明的实施例的控制方法,喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式下运行,在进行除霜之前,通过打开第一电磁阀,以使中温中压的制冷剂进入第三换热流路,使得第三换热流路吸热、升温并存储热量。另外,通过关闭第二电磁阀,避免从换向组件流出的制冷剂回流的情况,即保证从换向组件流出的制冷剂都流入到第四换热流路中。在进行除霜时,通过关闭第一电磁阀,保证了从第二换热流路中流出的制冷剂流入到室内换热器,而非流入到第三换热流路中。另外,通过打开第二电磁阀,以使从第二换热流路流出的制冷剂可以经过第一换热流路流入到第四换热流路中,在第四换热流路中的制冷剂吸收之前第三换热流路存储的热量,使得压缩机的排气温度和吸气温度升高,提高了吸气过热度,避免了压缩机处于湿运转状态和避免了压缩机出现缺油和液击的情况,从而保证了压缩机的使用寿命,进而提高了喷气增焓热泵空调系统的可靠运行。

根据本发明的第三方面的实施例,提出了一种用于上述技术方案中任一项所述的喷气增焓热泵空调系统的控制装置,包括:第一控制单元,用于当所述喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式时,控制所述第一电磁阀打开和控制所述第二电磁阀关闭;确定单元,用于确定是否对所述喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作;第二控制单元,用于在所述确定单元确定对所述喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作的情况下,控制所述喷气增焓热泵空调系统运行在制冷模式、控制所述第一电磁阀关闭和控制所述第二电磁阀打开。

根据本发明的实施例的控制装置,喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式下运行,在进行除霜之前,通过打开第一电磁阀,以使中温中压的制冷剂进入第三换热流路,使得第三换热流路吸热、升温并存储热量。另外,通过关闭第二电磁阀,避免从换向组件流出的制冷剂回流的情况,即保证从换向组件流出的制冷剂都流入到第四换热流路中。在进行除霜时,通过关闭第一电磁阀,保证了从第二换热流路中流出的制冷剂流入到室内换热器,而非流入到第三换热流路中。另外,通过打开第二电磁阀,以使从第二换热流路流出的制冷剂可以经过第一换热流路流入到第四换热流路中,在第四换热流路中的制冷剂吸收之前第三换热流路存储的热量,使得压缩机的排气温度和吸气温度升高,提高了吸气过热度,避免了压缩机处于湿运转状态和避免了压缩机出现缺油和液击的情况,从而保证了压缩机的使用寿命,进而提高了喷气增焓热泵空调系统的可靠运行。

根据本发明的第四方面的实施例,提出了一种空调器,包括:如上述技术方案中任一项所述的喷气增焓热泵空调系统;以及如上述技术方案中所述的控制装置,因此,该空调器具有和上述技术方案中任一项所述的喷气增焓热泵空调系统相同的技术效果,且该空调器具有和上述技术方案中任一项所述的控制装置相同的技术效果,在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1示出了根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统的结构示意图;

图2示出了根据本发明的一个实施例的用于喷气增焓热泵空调系统的控制方法的示意流程图;

图3示出了根据本发明的实施例的用于喷气增焓热泵空调系统的控制装置的示意框图;

图4示出了根据本发明的实施例的空调器的示意框图。

其中,图1中附图的标记与部件名称之间的对应关系为:

100喷气增焓热泵空调系统,102压缩机,1022排气口,1024喷射口,1026回气口,104换向组件,1042第一阀口,1044第二阀口,1046第三阀口,1048第四阀口,106室外换热器,108第一换热器,1082第一换热流路,1084第二换热流路,110第一电磁阀,112第二换热器,1122第三换热流路,1124第四换热流路,114第二电磁阀,116气液分离器,118喷气增焓节流阀,120单向阀,122主路节流阀,124油分离器,126喷气增焓电磁阀。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统的结构示意图。

如图1所示,根据本发明的实施例的喷气增焓热泵空调系统100,包括:压缩机102,包括排气口1022、喷射口1024和回气口1026;换向组件104,包括第一阀口1042至第四阀口1048,第一阀口1042连接至排气口1022,第四阀口1048连接至室内换热器的第一端;室外换热器106,室外换热器106的第一端连接至换向组件104的第二阀口1044;第一换热器108和第一电磁阀110,第一换热器108包括第一换热流路1082和第二换热流路1084,第一换热流路1082的第一端连接至喷射口1024,第一换热流路1082的第二端、第二换热流路1084的第一端和第一电磁阀110的第一端均连接至室内换热器的第二端,第二换热流路1084的第二端连接至室外换热器106的第二端;第二换热器112和第二电磁阀114,第二换热器112包括第三换热流路1122和第四换热流路1124,第三换热流路1122的第一端连接至第二换热流路1084的第二端,第三换热流路1122的第二端连接至第一电磁阀110的第二端,第四换热流路1124的第一端和换向组件104的第三阀口1046均连接至第二电磁阀114的第一端,第二电磁阀114的第二端连接至第一换热流路1082的第一端;以及气液分离器116,气液分离器116的入口连接至第四换热流路1124的第二端,气液分离器116的出口连接至回气口1026。

在该技术方案中,当喷气增焓热泵空调系统100在制热模式下运行时,随着室外环境温度的下降,室外换热器106会逐渐结霜。通过在喷气增焓热泵空调系统100中设置第二换热器112,在对室外换热器106除霜之前,中温中压的制冷剂进入该第二换热器112中的第三换热流路1122,使得第三换热流路1122升温存储热量。在对室外换热器106进行除霜时,制冷剂在经过第二换热器112的第四换热流路1124时,第三换热流路1122释放之前存储的热量,第四换热流路1124中的制冷剂吸收热量蒸发,使得压缩机102的排气温度和吸气温度升高,提高了吸气过热度,避免了压缩机102处于湿运转状态和避免了压缩机102出现缺油和液击的情况,从而保证了压缩机102的使用寿命,进而提高了喷气增焓热泵空调系统100的可靠运行。

其中,换向组件104包括但不限于四通阀。

在上述技术方案中,优选地,还包括:喷气增焓节流阀118,设置在第一换热流路1082的第二端和第一电磁阀110的第一端之间。

在该技术方案中,通过在第一换热流路1082的第二端和第一电磁阀110的第一端之间设置喷气增焓节流阀118,以通过该喷气增焓节流阀118对流经第一换热流路1082的制冷剂的流量进行控制。

在上述任一技术方案中,优选地,还包括:单向阀120,设置在第二换热流路1084的第二端和第三换热流路1122的第一端之间,且单向阀120的出口连接至第二换热流路1084的第二端。

在该技术方案中,通过在第二换热流路1084的第二端和第三换热流路1122的第一端之间设置单向阀120,保证了制冷剂是从第三换热流路1122的第一端流出,避免了制冷剂从第二换热流路1084的第二端流入到第三换热流路1122的第一端,从而避免了第二换热器112存储的热量的流失。

在上述任一技术方案中,优选地,还包括:主路节流阀122,设置在室外换热器106的第二端和单向阀120的出口之间。

在该技术方案中,通过在室外换热器106的第二端和单向阀120的出口之间设置主路节流阀122,以通过该主路节流阀122对流入到室外换热器106中的制冷剂流量或者流入到第二换热流路1084中的制冷剂流量进行控制。

在上述任一技术方案中,优选地,还包括:油分离器124,设置在排气口1022和第一阀口1042之间。

在该技术方案中,通过设置油分离器124,从而保证了喷气增焓热泵空调系统100能够稳定、可靠地运行。

在上述任一技术方案中,优选地,压缩机102的数量为一个或多个,在压缩机102的数量为多个的情况下,多个压缩机102并联连接。

在上述任一技术方案中,优选地,还包括:喷气增焓电磁阀126,若压缩机102的数量为一个,则喷气增焓电磁阀126的数量为一个,且设置在喷射口1024与第一换热流路1082的第一端之间,若压缩机102的数量为多个,则喷气增焓电磁阀126的数量为多个,多个压缩机102与多个喷气增焓电磁阀126一一对应,每个压缩机102的喷射口1024与第一换热流路1082的第一端之间设置有与每个压缩机102对应的喷气增焓电磁阀126。

在该技术方案中,每个压缩机102的喷射口1024和第一换热流路1082的第一端之间设置有一个喷气增焓电磁阀126,以通过喷气增焓电磁阀126对流入到喷射口1024的制冷剂流量进行控制。

根据本发明的一个实施例,第一换热器和/或第二换热器为相变材料换热器。

图1中示出的喷气增焓热泵空调系统100有两个压缩机102,每个压缩机102对应一个喷气增焓电磁阀126。

下面具体说明制冷剂在喷气增焓热泵空调系统100中的流向。

当喷气增焓热泵空调系统100运行在制热模式下时,第一阀口1042和第四阀口1048接通,第二阀口1044和第三阀口1046接通,第一电磁阀110打开,第二电磁阀114关闭,制冷剂依次经过:压缩机102、油分离器124、换向组件104的第一阀口1042、第四阀口1048、室内换热器的第一端、室内换热器的第二端,然后从室内换热器的第二端流出的一部分制冷剂依次经过:第二换热流路1084、主路节流阀122、室外换热器106、第二阀口1044、第三阀口1046、第四换热流路1124、气液分离器116。以及从室内换热器的第二端流出的另一部分制冷剂依次经过:第一电磁阀110、第三换热流路1122、单向阀120、主路节流阀122、室外换热器106、第二阀口1044、第三阀口1046、第四换热流路1124、气液分离器116。

当喷气增焓热泵空调系统100进行除霜操作时,换向组件104进行换向,第一阀口1042和第二阀口1044接通,第三阀口1046和第四阀口1048接通,以使喷气增焓热泵空调系统100在制冷模式下运行。在换向组件104换向完成时,关闭第一电磁阀110,打开第二电磁阀114。制冷剂依次经过:压缩机102、油分离器124、第一阀口1042、第二阀口1044、室外换热器106、主路节流阀122、第二换热流路1084。然后从第二换热流路1084流出的一部分冷媒依次流经:室内换热器的第二端、室内换热器的第一端、第四阀口1048、第三阀口1046、第四换热流路1124、气液分离器116。以及从第二换热流路1084流出的另一部分冷媒依次流经:喷气增焓节流阀118、第一换热流路1082、第二电磁阀114、第四换热流路1124、气液分离器116。

图2示出了根据本发明的一个实施例的用于喷气增焓热泵空调系统的控制方法的示意流程图。

如图2所示,根据本发明的一个实施例的用于喷气增焓热泵空调系统的控制方法,包括:

步骤202,当喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式时,控制第一电磁阀打开和控制第二电磁阀关闭。

步骤204,确定是否对喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作。

步骤206,若确定对喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作,则控制喷气增焓热泵空调系统运行在制冷模式、控制第一电磁阀关闭和控制第二电磁阀打开。

在该技术方案中,喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式下运行,在进行除霜之前,通过打开第一电磁阀,以使中温中压的制冷剂进入第三换热流路,使得第三换热流路吸热、升温并存储热量。另外,通过关闭第二电磁阀,避免从换向组件流出的制冷剂回流的情况,即保证从换向组件流出的制冷剂都流入到第四换热流路中。在进行除霜时,通过关闭第一电磁阀,保证了从第二换热流路中流出的制冷剂流入到室内换热器,而非流入到第三换热流路中。另外,通过打开第二电磁阀,以使从第二换热流路流出的制冷剂可以经过第一换热流路流入到第四换热流路中,在第四换热流路中的制冷剂吸收之前第三换热流路存储的热量,使得压缩机的排气温度和吸气温度升高,提高了吸气过热度,避免了压缩机处于湿运转状态和避免了压缩机出现缺油和液击的情况,从而保证了压缩机的使用寿命,进而提高了喷气增焓热泵空调系统的可靠运行。

另外,若喷气增焓热泵空调系统中设置有喷气增焓节流阀,该喷气增焓节流阀设置在第一换热流路的第二端和第一电磁阀的第一端之间,则在确定对喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作时,控制该喷气增焓节流阀一直处于打开状态。

图3示出了根据本发明的实施例的用于喷气增焓热泵空调系统的控制装置的示意框图。

如图3所示,根据本发明的实施例的用于喷气增焓热泵空调系统的控制装置300,包括:第一控制单元302、确定单元304和第二控制单元306。

第一控制单元302,用于当喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式时,控制第一电磁阀打开和控制第二电磁阀关闭;确定单元304,用于确定是否对喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作;第二控制单元306,用于在确定单元304确定对喷气增焓热泵空调系统进行除霜操作的情况下,控制喷气增焓热泵空调系统运行在制冷模式、控制第一电磁阀关闭和控制第二电磁阀打开。

在该技术方案中,喷气增焓热泵空调系统运行在制热模式下运行,在进行除霜之前,通过打开第一电磁阀,以使中温中压的制冷剂进入第三换热流路,使得第三换热流路吸热、升温并存储热量。另外,通过关闭第二电磁阀,避免从换向组件流出的制冷剂回流的情况,即保证从换向组件流出的制冷剂都流入到第四换热流路中。在进行除霜时,通过关闭第一电磁阀,保证了从第二换热流路中流出的制冷剂流入到室内换热器,而非流入到第三换热流路中。另外,通过打开第二电磁阀,以使从第二换热流路流出的制冷剂可以经过第一换热流路流入到第四换热流路中,在第四换热流路中的制冷剂吸收之前第三换热流路存储的热量,使得压缩机的排气温度和吸气温度升高,提高了吸气过热度,避免了压缩机处于湿运转状态和避免了压缩机出现缺油和液击的情况,从而保证了压缩机的使用寿命,进而提高了喷气增焓热泵空调系统的可靠运行。

图4示出了根据本发明的实施例的空调器的示意框图。

如图4所示,根据本发明的实施例的空调器400,包括:如上述技术方案中任一项的喷气增焓热泵空调系统100;以及如上述技术方案中的控制装置300,因此,该空调器400具有和上述技术方案中任一项的喷气增焓热泵空调系统100相同的技术效果,且该空调器400具有和上述技术方案中任一项的控制装置300相同的技术效果,在此不再赘述。

其中,空调器400可以是单机空调器,还可以是多联机空调器。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,可以避免空调器在除霜过程中压缩机处于湿运转状态,从而延长压缩机的使用寿命。

在本发明中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”表示两个或两个以上;术语“相连”、“连接”等均应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡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。

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