一种除霜装置及空调系统的制作方法

本实用新型涉及空调器技术领域，尤其是涉及一种除霜装置及空调系统。

背景技术：

目前，风冷热泵空调的使用已由长江流域及其以南地区向黄河流域推进，这些地域有着各自不同的气候特征，风冷热泵运行时所出现的问题也有所不同。在环境温度和湿度相对较高的长江流域，风冷热泵空调器冬季制热时室外换热器的盘管温度总是低于环境空气温度，当低于环境空气的露点温度时，换热器的翅片表面就会产生冷凝水。如果管温进一步低于0℃，冷凝水就转变为霜附着在翅片表面上，结霜严重时，翅片间的风道局部甚至全部被霜占据，从而导致换热器的换热系数下降以及翅片间的风道阻塞，风量降低，直接影响换热器的效率，因此风冷热泵空调均配置了除霜模式。而在环境温度比较低，但相对湿度也比较低的黄河流域等北方地区，风冷热泵空调器冬季制热时室外换热器可能结霜很少或者根本不结霜，但我们传统的除霜模式是根据室外机换热器的管温来进行判断，所以仍然会定时进行除霜运行，从而造成了不必要的能量损耗，也使用户的舒适性大大降低。而这些不利影响，对于大冷量的空调器机组，更易发生，且造成后果更加严重。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

常规的空调器使用的方式为逆向循环除霜，就是在除霜时压缩机停机、四通阀换向、由制热转换为制冷模式，化霜期间蒸发器吸收大量热量以用于除霜，导致室内温度波动及房间温降较大，舒适性体验较差。同时除霜过程中系统压比大、蒸发温度过低、压缩机频繁启动也导致油位较低等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种除霜装置及空调系统，以解决现有技术中存在的空调器在逆向循环除霜方式下易导致室内温度波动较大，舒适性体验较差的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种除霜装置，包括压缩机和热气控制支路，所述热气控制支路的入口端连通于所述压缩机的出气管路，所述热气控制支路的出口端经由待除霜换热器后与所述压缩机的入口管路连通，且所述热气控制支路中设置有除霜阀。

可选地，所述待除霜换热器位于所述热气控制支路中，所述压缩机出口的高温气态冷媒能流经所述待除霜换热器对其进行除霜。

可选地，所述热气控制支路连通于所述待除霜换热器的底部。

可选地，所述除霜阀为流量控制阀。

可选地，所述待除霜换热器为室外机换热器。

本实用新型提供的一种空调系统，包括以上任一所述的除霜装置。

可选地，所述空调系统还包括控制器和电子膨胀阀，所述控制器分别与所述电子膨胀阀、所述除霜阀和所述压缩机电连接。

可选地，所述电子膨胀阀包括过冷器电子膨胀阀和制热电子膨胀阀。

可选地，所述空调系统还包括用于检测室外环境温度和待除霜换热器表面温度的感温包。

可选地，所述空调系统为双压缩机系统，所述热气控制支路的入口端连通于所述双压缩机系统的出气管路，所述热气控制支路的出口端连通于所述双压缩机系统的入口管路。

本实用新型提供的一种除霜装置及空调系统，除霜装置通过设置入口端连通于压缩机出气管路的热气控制支路，需要除霜时打开热气控制支路中的除霜阀，热气控制支路直接利用压缩机排出的高温气态冷媒对待除霜换热器进行除霜，实现了正向循环下的除霜功能，保证了除霜期间的持续稳定供热，提升了制热舒适性和系统可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种带有除霜装置的空调系统的结构示意图。

图中1、变频压缩机；2、热气控制支路；3、室外机；4、除霜阀；5、过冷器电子膨胀阀；6、制热电子膨胀阀；7、板式换热器；8、气液分离器；9、油分离器；10、化霜感温包；11、过冷器气出感温包；12、气分出管感温包；13、排气感温包；14、壳顶感温包；15、高压开关；16、均油器；17、四通阀；18、气分进管感温包；19、高压传感器；20、低压传感器；21、过滤器；22、单向阀；23、回油毛细管；24、第一均油阀；25、第二均油阀；26、干燥过滤器；27、卸荷阀；28、注油阀；29、油截止阀；30、低压测量阀；31、小阀门；32、大阀门；33、气旁通阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种除霜装置，包括压缩机和热气控制支路2，热气控制支路2的入口端连通于压缩机的出气管路，热气控制支路2的出口端经由待除霜换热器后与压缩机的入口管路连通，且热气控制支路2中设置有除霜阀4。

热气控制支路2的入口端连通于压缩机出气管路，当需要除霜时打开热气控制支路2中的除霜阀4，热气控制支路2直接利用压缩机排出的高温气态冷媒对待除霜换热器进行除霜，实现了正向循环下的除霜功能，保证了除霜期间的持续稳定供热，提升了制热舒适性；而且与现有逆向除霜方式相比减少了过程换向切换，提升了系统可靠性；独立的热气控制系统，准定性和可靠性更高。

作为可选地实施方式，待除霜换热器位于热气控制支路2中，压缩机出口的高温气态冷媒能流经待除霜换热器对其进行除霜。

直接将压缩机出口的高温气态冷媒通入待除霜换热器对其进行除霜，除霜效率高，化霜周期短。

作为可选地实施方式，热气控制支路2连通于待除霜换热器的底部，热气上升的过程中能够全面充分地加热换热器，对其除霜，而且换热效率高，除霜更快。

作为可选地实施方式，除霜阀4为流量控制电磁阀，通过流量控制电磁阀对热气控制支路2的流通量进行控制，可根据实际情况实时调控，直接可靠。

上述的实施方式中，待除霜换热器均为室外机3换热器。

如图1所示，本实用新型还提供了一种空调系统，包括以上任一的除霜装置。

作为可选地实施方式，空调系统还包括控制器和电子膨胀阀，控制器分别与电子膨胀阀、除霜阀4和压缩机电连接。控制器结合电子膨胀阀的节流步数与压缩机的频率对热气控制支路2中的除霜阀4进行控制，保证了除霜期间的持续供热。

作为可选地实施方式，电子膨胀阀包括过冷器电子膨胀阀5和制热电子膨胀阀6。连接关系参见图1，或采用本领域的常规连接方式。

作为可选地实施方式，空调系统还包括用于检测室外环境温度和待除霜换热器表面温度的感温包。通过测量室外环境温度和待除霜换热器表面温度，来判断是否结霜，从而确定是否打开除霜阀4。

作为可选地实施方式，空调系统为双压缩机系统，热气控制支路2的入口端连通于双压缩机系统的出气管路，热气控制支路2的出口端连通于双压缩机系统的入口管路。

需要除霜时，打开除霜阀4，压缩机出口端的高温冷媒流入待除霜换热器进行除霜作业；除霜结束后关闭除霜阀4。

本方案中设计了独立的热气控制支路2，利用压缩机排出的高温高压冷媒，经支路选择控制，形成独立热气控制系统，结合电子膨胀阀控制，稳定室内换热，同时实现高效除霜；同时采用的高温直排式除霜除冰，化霜周期缩短80％，瞬间化霜；再功能执行时，为正向循环除霜，持续稳定供热，高效了客户化的体验与感受。

方案中涉及大冷量机组在双压缩机系统压缩机高温冷媒，经均油器16后，分离了冷冻油的高温高压状态冷媒，由热气除冰阀门控制调节部分高温冷媒，直接流入室外换热器中，在室外换热器底层进行除霜除冰功能。此时机组维持制热状态正向循环，同时结合换热器感温采集数据，反馈电控信息，利用单片机进行数据分析处理，调节控制热气除冰阀的开度。对于换热后的冷媒，温度和压力降低，系统设计直接流入气液分离器8中，提纯气态冷媒，进入压缩机，继续循环，持续稳定供热。

控制器结合感温包测得的室外环境温度与管路表面温度，分析结冰状态，当室外换热器表面温度低于室外环境露点时，水分会产生凝结、结冰。此时通过控制热气除冰阀门(除霜阀4)的开启，引入高温冷媒进入室外侧进行除冰化霜。由于主路冷媒量的减少，从而需要进一步控制电子膨胀阀(主要为过冷器电子膨胀阀5、制热电子膨胀阀6)的节流，具体的节流步数根据实际的室外温度、室内温度、铜管表面温度进行一定的函数修正换算得出。通过此方式的控制执行，可以有效实现过程的除霜，同时保证正向循环制热。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。