專利名稱：一種快速排出氣液分離器中積存的液體的熱泵空調(diào)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，特別是一種快速排出氣液分離器中積存的液體的熱泵空調(diào)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
空調(diào)按照功能可以分為單冷型和熱泵型等。單冷型空調(diào)只能制冷，不能制熱，適用于冬季不需取暖的南方地區(qū)。熱泵型空調(diào)可以進(jìn)行制冷、制熱，適用于我國絕大部分地區(qū)。其中，熱泵空調(diào)以其既可以制冷又可以制熱、適用范圍更廣的特點被廣大用戶所采用。如圖I所示，熱泵空調(diào)系統(tǒng)由室外機100和室內(nèi)機200組成，室外機100主要構(gòu)成部件包括壓縮機110、氣液分離器120、四通換向閥130、室外換熱器140和節(jié)流裝置150等。在啟動空調(diào) 的初期或化霜結(jié)束后，氣液分離器120內(nèi)會積聚較多的制冷劑，這些制冷劑需要較長的時間才能被壓縮機抽吸到制冷系統(tǒng)中參與制冷循環(huán)。因此，在較長的時間內(nèi)，制冷系統(tǒng)中參與循環(huán)轉(zhuǎn)的制冷劑較少，嚴(yán)重時制冷系統(tǒng)將出現(xiàn)缺氟的現(xiàn)象，空調(diào)的能效降低，甚至可能會發(fā)生低壓故障報警。目前，為了解決上述熱泵空調(diào)所普遍存在的問題，業(yè)內(nèi)一般采用增加制冷劑充注量的方法來處理，但是這將會增加使用成本，且不會提高空調(diào)的能效。因此，有必要提出一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠快速排出氣液分離器中積存的制冷劑，避免制冷系統(tǒng)中由于缺氟所導(dǎo)致的低壓故障。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。一種快速排出氣液分離器中積存的液體的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機(100)、與所述室外機(100)相連的室內(nèi)換熱器(200)，所述室外機(100)包括壓縮機(110)、氣液分離器(120)、四通換向閥(130)、室外換熱器(140)和節(jié)流裝置(150)，其特征在于，所述氣液分離器(120)的底部設(shè)置有出液口(123)，所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括輔助排液裝置(160)，所述輔助排液裝置(160)分別連接所述壓縮機(110)的出氣口(111)、所述室內(nèi)換熱器(200)的第一端口(201)以及所述氣液分離器(120)的出液口(123)，所述氣液分離器(120)中的液體經(jīng)由出液口(123)進(jìn)入所述輔助排液裝置(160)，并且所述液體在來自所述壓縮機(110)的出氣口(111)的壓縮氣體的作用下經(jīng)由所述第一端口(201)進(jìn)入所述室內(nèi)換熱器(200)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述輔助排液裝置(160)包括儲液罐(161)，所述儲液罐(161)上設(shè)置有進(jìn)氣口(1611)、進(jìn)液口(1612)和出液口(1613)，所述儲液罐的進(jìn)氣口(1611)分別連接所述壓縮機(110)的出氣口(111)和所述氣液分離器(120)的進(jìn)氣口(121)，所述儲液罐(161)的進(jìn)液口(1612)連接所述氣液分離器(120)的出液口(123)，所述儲液罐(161)的出液口(1613)連接所述室內(nèi)換熱器(200)的第一端口(201)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述儲液罐(161)的進(jìn)氣口(1611)與壓縮機(110)的出氣口(111)之間設(shè)置有第一閥門(162)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述儲液罐(161)的進(jìn)氣口(1611)與氣液分離器(120)的進(jìn)氣口(121)之間設(shè)置有單向閥(163)以使所述氣液分離器(120)至儲液罐(161)為單向?qū)顟B(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述氣液分離器(120)的出液口(123)與儲液罐(161)的進(jìn)液口(1612)之間設(shè)置有第二閥門(164)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述儲液罐(161)的出液口(1613)與室內(nèi)換熱器(200)的第一端口(201)之間設(shè)置有單向閥(165)以使所述儲液罐(161)至室內(nèi)換熱器(200)為單向?qū)顟B(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述儲液罐(161)的進(jìn)氣口(1611)與壓縮機(110)的出氣口(111)之間設(shè)置有毛細(xì)管(166)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述第一閥門(162)和第二閥門(164)是電磁閥或者電動閥。一種利用如以上任一項所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)排出氣液分離器中積存的液體的方法，其特征在于包括第一步，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈導(dǎo)通狀態(tài)，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈截止?fàn)顟B(tài)，持續(xù)3 5分鐘；第二步，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈截止?fàn)顟B(tài)，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈導(dǎo)通狀態(tài)，持續(xù)3 5分鐘；第三步，重復(fù)執(zhí)行第一步和第二步，直至所述壓縮機(110)吸氣溫度的過熱度大于五度為止，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈截止?fàn)顟B(tài)，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈截止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)是通過打開或者關(guān)閉第一閥門來實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)是通過打開或者關(guān)閉第二閥門來實現(xiàn)的。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，圖I是現(xiàn)有的熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第一示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第二示意圖。具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作具體說明。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括室外機100及與室外機通過管線相連的室內(nèi)換熱器200。 室外機100包括壓縮機110、氣液分離器120、四通換向閥130、室外換熱器140、節(jié)流裝置150和輔助排液裝置160，其中，四通換向閥130彼此相對的第一端口和第二端口分別連接室內(nèi)換熱器200的第二端口 202以及室外換熱器140的輸入端，室外換熱器140的輸出端連接節(jié)流裝置150的輸入端，節(jié)流裝置150的輸出端連接室內(nèi)換熱器200的第一端口 201。此外，四通換向閥130彼此相對的第三端口和第四端口分別連接壓縮機110的出氣口 111和氣液分離器120的進(jìn)氣口 121，氣液分離器120的出氣口 122連接壓縮機110的進(jìn)氣口 112。氣液分離器120的底部設(shè)置有出液口 123。如圖3所示，輔助排液裝置160包括儲液罐161，儲液罐161的頂部設(shè)置有進(jìn)氣口1611，底部設(shè)置有進(jìn)液口 1612和出液口 1613。儲液罐161的進(jìn)氣口 1611分別通過管線連接壓縮機110的出氣口 111和氣液分離器120的進(jìn)氣口 121，儲液罐161的進(jìn)氣口 1611與壓縮機110的出氣口 111之間設(shè)置有第一閥門162，儲液罐161的進(jìn)氣口 1611與氣液分離器120的進(jìn)氣口 121之間設(shè)置有單向閥163，以使從氣液分離器120至儲液罐161為單向?qū)顟B(tài)，也就是說，當(dāng)儲液罐161至氣液分離器120方向的壓差足夠大時，儲液罐161至氣液分離器130為截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)儲液罐161至氣液分離器120方向的壓差較小時，儲液罐161至氣液分離器120可以微量泄漏。單向閥163可以采用專利號為“ZL 200820140042. 5”的實用新型專利公開的單向閥結(jié)構(gòu)，由于上述實用新型專利所公開的單向閥的閥片上設(shè)置有至少一個通孔，因此儲液罐161中的氣體可以通過通孔逐漸泄漏至氣液分離器120中，或者還可以采用鋼球單向閥，本發(fā)明對單向閥123的具體結(jié)構(gòu)不作限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，還可以采用其它的單向閥結(jié)構(gòu)。儲液罐161的進(jìn)液口 1612通過排液管連接氣液分離器120的出液口 123，且出液口 123與儲液罐161的進(jìn)液口 1612之間設(shè)置有第二閥門164。儲液罐161的出液口 1613連接室外換熱器200的第一端口 201，且出液口 1613與第一端口 201之間設(shè)置有單向閥165，以使從儲液罐161至室外換熱器200的方向為單向?qū)顟B(tài)，也就是說，當(dāng)室內(nèi)換熱器200至儲液罐161的壓差足夠大時，室內(nèi)換熱器200至儲液罐161為截止?fàn)顟B(tài)。進(jìn)一步地，在儲液罐161的進(jìn)氣口 1611和壓縮機110的出氣口 111之間還設(shè)置有毛細(xì)管166。由于來自于壓縮機中的制冷劑氣體的壓強高于將儲液罐161中的液體壓入室內(nèi)換熱器200中所需要的壓強，因此采用毛細(xì)管166可以降低進(jìn)入儲液罐161的制冷劑氣體的壓強。進(jìn)一步地，所述第一閥門162和第二閥門164均可以采用電磁閥或者電動閥。本發(fā)明對輔助排液裝置的具體實施方式
不作限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，只要能夠使氣液分離器中積存的液體進(jìn)入輔助排液裝置中，然后該液體在壓縮機中排出的壓縮氣體的作用下能夠進(jìn)入制冷系統(tǒng)中就可以。實施方式二利用實施方式一中描述的熱泵空調(diào)室外機結(jié)構(gòu)排出氣液分離器中制冷劑的方法步驟如下第一步，使所述輔助排液裝置160與所述壓縮機110的出氣口 111之間呈導(dǎo)通狀態(tài)，使所述氣液分離器120的出液口 123至所述輔助排液裝置160之間呈截止?fàn)顟B(tài)，持續(xù)該狀態(tài)3 5分鐘。由于氣液分離器120底部的出液口 123與儲液罐161底部的進(jìn)液口 1612之間為導(dǎo)通狀態(tài)，也就是說，此時儲液罐161和氣液分離器120組成連通器，因此氣液分離器120中的制冷劑液體將流向儲液罐161中。第二步，使所述輔助排液裝置160與所述壓縮機110的出氣口 111之間呈截止?fàn)?態(tài)，使所述氣液分離器120的出液口 123至所述輔助排液裝置160之間呈導(dǎo)通狀態(tài)，持續(xù)該狀態(tài)3 5分鐘。壓縮機110中的高壓制冷劑氣體通過儲液罐161上的進(jìn)氣口 1611進(jìn)入儲液罐161中，在高壓制冷劑氣體的作用下，儲液罐161中的制冷劑液體通過單向閥165流入室內(nèi)換熱器200中。第三步，重復(fù)執(zhí)行第一步和第二步，直至壓縮機110的吸氣溫度的過熱度大于五度為止，使所述輔助排液裝置160與所述壓縮機110的出氣口 111之間呈截止?fàn)顟B(tài)，使所述氣液分離器120的出液口 123至所述輔助排液裝置160之間呈截止?fàn)顟B(tài)。上述方法中，使所述輔助排液裝置160與所述壓縮機110的出氣口 111之間呈導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)可以通過打開或者關(guān)閉第一閥門來實現(xiàn)，當(dāng)輔助排液裝置160采用如實施方式一中所述的結(jié)構(gòu)時，所述第一閥門為第一閥門162。上述方法中，使所述氣液分離器120的出液口 123至所述輔助排液裝置160之間呈導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)可以通過打開或者關(guān)閉第二閥門來實現(xiàn)，當(dāng)輔助排液裝置160采用如實施方式一中所述的結(jié)構(gòu)時，所述第二閥門為第二閥門164。在上述方法的第三步中，所述壓縮機110吸氣溫度的過熱度的測量方法為利用溫度傳感器檢測連接在壓縮機110與氣液分離器120的出氣口 122之間的連接管的溫度(Ts)，同時，通過壓力傳感器檢測該連接管的壓力(Ps)，通過制冷劑物性公式可以計算出該壓力(Ps)對應(yīng)的飽和溫度(Te)，則過熱度即為Ts-Te。當(dāng)?shù)谝婚y門162打開，第二閥門164關(guān)閉時，壓縮機110中的高壓制冷劑氣體進(jìn)入儲液罐161，將儲液罐161中的制冷劑液體壓入室內(nèi)換熱器200中，此時單向閥163可以避免儲液罐161中的制冷劑液體在短時間內(nèi)大量進(jìn)入氣液分離器120中。當(dāng)?shù)谝婚y門162關(guān)閉，第二閥門164打開時，儲液罐161中充滿了制冷劑氣體，該氣體可以通過單向閥163逐漸泄漏至氣液分離器120中，從而使氣液分離器120與儲液罐161形成連通器，以使再次打開第二閥門164時，氣液分離器120中的制冷劑液體能夠流入儲液罐161中。本發(fā)明在現(xiàn)有的熱泵空調(diào)室外機中加入了具有儲液罐的輔助排液裝置，并將儲液罐與壓縮機、氣液分離器以及室內(nèi)換熱器相連接，使氣液分離器中積存的制冷劑液體可以流入儲液罐中，并將壓縮機中擴散出來的高壓制冷劑氣體充入儲液罐，儲液罐中的制冷劑液體在壓力的作用下流入制冷系統(tǒng)中，使空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)中的制冷劑得到充分的利用，提高了制冷劑的利用效率，降低了空調(diào)的運行成本。
本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍 所界定。
權(quán)利要求
1.一種快速排出氣液分離器中積存的液體的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括室外機(100)、與所述室外機(100)相連的室內(nèi)換熱器(200)，所述室外機(100)包括壓縮機(110)、氣液分離器(120)、四通換向閥(130)、室外換熱器(140)和節(jié)流裝置(150)，其特征在于，所述氣液分離器(120)的底部設(shè)置有出液口(123)，所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)還包括輔助排液裝置(160)，所述輔助排液裝置(160)分別連接所述壓縮機(110)的出氣口(111)、所述室內(nèi)換熱器(200)的第一端口(201)以及所述氣液分離器(120)的出液口(123)，所述氣液分離器(120)中的液體經(jīng)由出液口(123)進(jìn)入所述輔助排液裝置(160)，并且所述液體在來自所述壓縮機(110)的出氣口(111)的壓縮氣體的作用下經(jīng)由所述第一端口(201)進(jìn)入所述室內(nèi)換熱器(200)。
2.如權(quán)利要求I所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助排液裝置(160)包括儲液罐(161)，所述儲液罐(161)上設(shè)置有進(jìn)氣口(1611)、進(jìn)液口(1612)和出液口(1613)，所述儲液罐的進(jìn)氣口(1611)分別連接所述壓縮機(110)的出氣口(111)和所述氣液分離器(120)的進(jìn)氣口(121)，所述儲液罐(161)的進(jìn)液口(1612)連接所述氣液分離器(120)的出液口(123)，所述儲液罐(161)的出液口(1613)連接所述室內(nèi)換熱器(200)的第一端口 (201)。
3.如權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲液罐(161)的進(jìn)氣口(1611)與壓縮機(110)的出氣口(111)之間設(shè)置有第一閥門(162)。
4.如權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲液罐(161)的進(jìn)氣口(1611)與氣液分離器(120)的進(jìn)氣口(121)之間設(shè)置有單向閥(163)以使所述氣液分離器(120)至儲液罐(161)為單向?qū)顟B(tài)。
5.如權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離器(120)的出液口(123)與儲液罐(161)的進(jìn)液口(1612)之間設(shè)置有第二閥門(164)。
6.如權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲液罐(161)的出液口(1613)與室內(nèi)換熱器(200)的第一端口(201)之間設(shè)置有單向閥(165)以使所述儲液罐(161)至室內(nèi)換熱器(200)為單向?qū)顟B(tài)。
7.如權(quán)利要求2所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲液罐(161)的進(jìn)氣口(1611)與壓縮機(110)的出氣口(111)之間設(shè)置有毛細(xì)管(166)。
8.如權(quán)利要求3或5所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一閥門(162)和第二閥門(164)是電磁閥或者電動閥。
9.一種利用如權(quán)利要求I 8中任一項所述的熱泵空調(diào)系統(tǒng)排出氣液分離器中積存的液體的方法，其特征在于包括 第一步，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈導(dǎo)通狀態(tài)，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈截止?fàn)顟B(tài)，持續(xù)3 5分鐘； 第二步，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈截止?fàn)顟B(tài)，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈導(dǎo)通狀態(tài)，持續(xù)3 5分鐘； 第三步，重復(fù)執(zhí)行第一步和第二步，直至所述壓縮機(110)吸氣溫度的過熱度大于五度為止，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈截止?fàn)顟B(tài)，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈截止?fàn)顟B(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使所述輔助排液裝置(160)與所述壓縮機(110)的出氣口(111)之間呈導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)是通過打開或者關(guān)閉第一閥門來實現(xiàn)的。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使所述氣液分離器(120)的出液口(123)與所述輔助排液裝置(160)之間呈導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)是通過打開或者關(guān)閉第二閥門來實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種快速排出氣液分離器中積存的液體的熱泵空調(diào)系統(tǒng)及方法，該熱泵空調(diào)系統(tǒng)至少包括壓縮機、氣液分離器和儲液罐，儲液罐的進(jìn)氣口分別連接壓縮機的出氣口和氣液分離器的進(jìn)氣口，儲液罐的進(jìn)氣口與氣液分離器的進(jìn)氣口之間設(shè)置有單向閥，當(dāng)儲液罐中的氣體壓強較小時，該單向閥可以使儲液罐中的氣體向氣液分離器中泄漏，因此儲液罐與氣液分離器組成連通器，以使氣液分離器中殘留的制冷劑液體排入儲液罐中，然后通過控制閥門，使壓縮機中的高壓制冷劑氣體進(jìn)入儲液罐，儲液罐連接室內(nèi)換熱器，這樣可以將儲液罐中的制冷劑液體壓入室內(nèi)換熱器中。本發(fā)明可提高熱泵空調(diào)室外機循環(huán)系統(tǒng)中制冷劑的利用效率，降低了空調(diào)的運行成本。
文檔編號F24F5/00GK102734881SQ20111009149
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者季秀成, 顧中華 申請人:江森自控科技公司, 約克廣州空調(diào)冷凍設(shè)備有限公司