一种防液击空调除霜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种防液击空调除霜系统，包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内机换热器(3)、节流装置(4)和室外机换热器(5)，所述四通换向阀(2)的四个端口分别与压缩机(1)出口、室内机换热器(3)的一端、室外机换热器(5)的一端和压缩机(1)进口相连，所述节流装置(4)的两端分别与室内机换热器(3)的另一端和室外机换热器(5)的另一端相连。四通换向阀(2)和压缩机(1)进口之间设置可分离气液两相制冷剂的储液罐(6)，可防液击。所述储液罐(6)内设有加热盘管(9)和电加热器(7)，既可为室外机换热器(5)提供高温高压制冷剂气体进行除霜，又可保证除霜过程中室内机换热器(3)连续为室内提供热量。

【技术实现步骤摘要】
一种防液击空调除霜系统
本专利技术涉及的是一种空调系统，尤其是一种防液击空调除霜系统，属于制冷与空调

技术介绍
空调系统运行在冬季制热工况时，室外机换热器管内的低温制冷剂液体通过换热器的翅片向环境空气吸热。当室外机换热器翅片温度低于环境空气露点温度时，空气中的水蒸气会在翅片表面凝结；当翅片温度低于0℃时，凝结液会在翅片表面冻结并逐渐生长成霜。霜的形成增加了翅片与空气间传热热阻，易导致室外机换热器内制冷剂蒸发不充分，蒸发器出口过热度减小甚至无法达到过热，从而导致压缩机发生液击而损坏。要保证空调系统在冬季制热工况的正常运行，有必要考虑室外机换热器的除霜问题。通过对现有技术的文献调研发现，目前空调系统除霜的原理是将压缩机出口的高温高压制冷剂直接通入室外机换热器内进行除霜。采用这种方式时，如果将所有的压缩机制冷剂全部通入室外机换热器，则在除霜时室内无法制热；如果仅将部分压缩机出来的制冷剂通入室外机换热器，则在除霜时易导致压缩机发生液击。中国专利公开(公告)号为CN2494962Y的专利“制冷设备逆循环除霜装置”通过切换四通换向阀使系统逆循环工作，高温高压制冷剂气体从压缩机出来后直接进入室外机换热器内化霜；此时室内机换热器会持续向室内输送冷空气，中断室内制热。中国专利公开(公告)号为CN203964453的专利“带热气旁通回路的空调器”保持空调系统制热模式不变，通过将压缩机出口的一部分高温制冷剂气体旁通至室外机换热器放热以融化霜层，此时室外机换热器管内制冷剂放热后易达到两相状态，从而导致压缩机发生液击而损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种防液击空调除霜系统，克服目前空调系统除霜方式的不足，使空调系统在除霜时既可以向室内持续提供热量，又可以防止压缩机发生液击。该系统制热模式下在四通换向阀和压缩机进口之间连接一个储液器，在储液器中对制冷剂进行气液分离，从而避免压缩机发生液击。在除霜模式下通过加热储液罐内的制冷剂来增加储液罐内部压力，提高室外机换热器制冷剂的压力和蒸发温度，从而提升换热器翅片表面的温度以除霜，其中储液罐的加热量包括两部分来源，一部分来自于压缩机出口旁通至该储液罐的高温制冷剂的热量；一部分来自于储液罐内部安装的电加热器提供的热量。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术涉及一种防液击空调除霜系统，包括压缩机、四通换向阀、室内机换热器、节流装置和室外机换热器，所述四通换向阀的四个端口分别与压缩机出口、室内机换热器的一端、室外机换热器的一端和压缩机进口相连，所述节流装置的两端分别与室内机换热器的另一端和室外机换热器的另一端相连，并且四通换向阀和压缩机进口之间设置有可实现气液分离的储液罐。作为本专利技术的一种优选结构，所述储液罐的内部系统管道分布如下：由四通换向阀伸出的管道处于储液罐的液面以上；由压缩机进口伸出的管道端部处于储液罐液面以上。更优化的是，由压缩机进口伸出的管道中部处于储液罐液面以下。作为本专利技术的进一步优选结构，所述储液罐的液面以下设置有加热盘管，所述加热盘管的一端与所述节流装置连接所述室内机换热器的那一端相连，另一端通过第一单向阀与压缩机的出口连接。作为本专利技术的更进一步优选结构，所述压缩机的进口和所述四通换向阀之间设置有第二单向阀，所述节流装置和所述室外机换热器之间设置有第三单向阀，所述储液罐通过第四单向阀和第五单向阀与所述第二单向阀并联，所述储液罐通过第六单向阀和第七单向阀与所述第三单向阀并联。作为上述优选结构的进一步改进，所述储液罐液面以下还设置有电加热器。更优化的是，所述的电加热器具有加热电源。当本专利技术系统运行在制热模式时，储液罐不开启加热功能，室外机换热器在结霜后会导致流经室外机换热器的制冷剂换热不充分，进入室外机换热器的两相制冷剂无法完全蒸发成气体，导致室外机换热器出口制冷剂仍为两相，两相制冷剂通过储液罐进口进入储液罐中并完成气液分离，制冷剂气体通过储液罐出口流回压缩机进口，储液罐的进出口均在液面以上，避免压缩机吸气带液，从而保证压缩机进口为制冷剂气体，避免压缩机液击。当系统运行在除霜模式时，储液罐开启加热功能，压缩机出口的高温制冷剂气体分成两路，一路经过四通换热阀后流入室内机换热器发出热量对室内持续制热；另一路经过单向阀后流入储液罐内的加热盘管放热，和电加热器一起加热储液罐中的制冷剂，使高温高压制冷剂气体流入室外机换热器中融化霜层。本专利技术具有显著的优点和积极的效果。第一，本专利技术可以避免室外机换热器结霜导致的压缩机液击问题；第二，本专利技术可形成高温高压制冷剂气体流入室外机换热器实现融化霜层；第三，在除霜过程中仍然能够持续为室内制热。附图说明图1为普通空调系统示意图。图2为本专利技术空调系统连接示意图。图3为本专利技术空调系统正常制热模式示意图。图4为本专利技术空调系统除霜模式示意图。附图标记说明：1—压缩机；2—四通换向阀；3—室内机换热器；4—节流装置；5—室外机换热器；6—储液罐；7—电加热器；8—加热电源；9—加热盘管；10-16—单向阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施作进一步描述。本专利设计了一种新的空调系统，在普通空调系统(图1所示)所包含的压缩机1、四通换向阀2、室内机换热器3、节流装置4以及室外机换热器5基础上，增加了储液罐6、电加热器7、加热电源8、加热盘管9以及单向阀10-16。本防液击空调除霜系统的具体实施方案为：(1)正常制热模式，如图3所示。单向阀12、14、16处于开启状态，单向阀10、11、13、15处于关闭状态。压缩机1排出的高温制冷剂气体通过四通换向阀2进入室内机换热器3被冷凝并向室内放出热量。制冷剂流经节流阀4后通过单向阀12进入室外机换热器5蒸发吸热，流出的制冷剂经过四通换向阀2后进入储液罐6中，制冷剂在储液罐6中进行气液分离，气态制冷剂经过单向阀16被吸入压缩机1内完成正常制热模式。该模式可保证在室外机换热器5结霜情况下压缩机1仍不会发生液击现象。(2)除霜模式，如图4所示。单向阀12、14、16处于关闭状态，单向阀10、11、13、15处于开启状态。压缩机1排出的高温制冷剂气体分成两路，其中一路通过四通换向阀2进入室内机换热器3被冷凝并向室内放出热量；另一路通过单向阀10进入储液罐6的加热盘管9中对储液罐6中的制冷剂液体进行加热，使其成为高温高压气体。从室内机换热器3流出的制冷剂和从储液罐6中的加热盘管9流出的制冷剂汇合后通过节流装置4，之后再通过单向阀11流入储液罐6内。制冷剂进入储液罐6后被加热盘管9或电加热器7加热。加热后的高温制冷剂气体通过单向阀13后流入室外机换热器5内进行除霜。最终制冷剂气体通过四通换向阀2和单向阀15后流回压缩机1内，完成除霜循环。该模式可保证在除霜过程中室内机换热器3持续为室内提供热量。以上详细描述了本专利技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本专利技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本专利技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防液击空调除霜系统，包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内机换热器(3)、节流装置(4)和室外机换热器(5)，所述四通换向阀(2)的四个端口分别与压缩机(1)出口、室内机换热器(3)的一端、室外机换热器(5)的一端和压缩机(1)进口相连，所述节流装置(4)的两端分别与室内机换热器(3)的另一端和室外机换热器(5)的另一端相连，其特征在于，四通换向阀(2)和压缩机(1)进口之间设置有可实现气液分离的储液罐(6)。

【技术特征摘要】
1.一种防液击空调除霜系统，包括压缩机(1)、四通换向阀(2)、室内机换热器(3)、节流装置(4)和室外机换热器(5)，所述四通换向阀(2)的四个端口分别与压缩机(1)出口、室内机换热器(3)的一端、室外机换热器(5)的一端和压缩机(1)进口相连，所述节流装置(4)的两端分别与室内机换热器(3)的另一端和室外机换热器(5)的另一端相连，其特征在于，四通换向阀(2)和压缩机(1)进口之间设置有可实现气液分离的储液罐(6)；所述储液罐(6)的液面以下设置有加热盘管(9)，所述加热盘管(9)的一端与所述节流装置(4)连接所述室内机换热器(3)的那一端相连，另一端通过第一单向阀(10)与压缩机(1)的出口连接；所述压缩机(1)的进口和所述四通...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海涛，杨艺菲，庄大伟，丁国良，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31