本发明涉及一种快速排出气液分离器中积存的液体的热泵空调系统及方法,该热泵空调系统至少包括压缩机、气液分离器和储液罐,储液罐的进气口分别连接压缩机的出气口和气液分离器的进气口,储液罐的进气口与气液分离器的进气口之间设置有单向阀,当储液罐中的气体压强较小时,该单向阀可以使储液罐中的气体向气液分离器中泄漏,因此储液罐与气液分离器组成连通器,以使气液分离器中残留的制冷剂液体排入储液罐中,然后通过控制阀门,使压缩机中的高压制冷剂气体进入储液罐,储液罐连接室内换热器,这样可以将储液罐中的制冷剂液体压入室内换热器中。本发明可提高热泵空调室外机循环系统中制冷剂的利用效率,降低了空调的运行成本。
1.一种快速排出气液分离器中积存的液体的热泵空调系统,包括室外机(100)、与所述室外机(100)相连的室内换热器(200),所述室外机(100)包括压缩机(110)、气液分离器(120)、四通换向阀(130)、室外换热器(140)和节流装置(150),其特征在于,所述气液分离器(120)的底部设置有出液口(123),所述热泵空调系统还包括辅助排液装置(160),所述辅助排液装置(160)分别连接所述压缩机(110)的出气口(111)、所述室内换热器(200)的第一端口(201)以及所述气液分离器(120)的出液口(123),所述气液分离器(120)中的液体经由出液口(123)进入所述辅助排液装置(160),并且所述液体在来自所述压缩机(110)的出气口(111)的压缩气体的作用下经由所述第一端口(201)进入所述室内换热器(200),所述辅助排液装置(160)包括储液罐(161),所述储液罐(161)上设置有进气口(1611)、进液口(1612)和出液口(1613),所述储液罐的进气口(1611)分别连接所述压缩机(110)的出气口(111)和所述气液分离器(120)的进气口(121),所述储液罐(161)的进液口(1612)连接所述气液分离器(120)的出液口(123),所述储液罐(161)的出液口(1613)连接所述室内换热器(200)的第一端口(201),所述储液罐(161)的进气口(1611)与压缩机(110)的出气口(111)之间设置有第一阀门(162),所述储液罐(161)的进气口(1611)与气液分离器(120)的进气口(121)之间设置有单向阀(163)以使所述气液分离器(120)至储液罐(161)为单向导通状态,所述气液分离器(120)的出液口(123)与储液罐(161)的进液口(1612)之间设置有第二阀门(164),所述储液罐(161)的出液口(1613)与室内换热器(200)的第一端口(201)之间设置有单向阀(165)以使所述储液罐(161)至室内换热器(200)为单向导通状态,所述储液罐(161)的进气口(1611)与压缩机(110)的出气口(111)之间设置有毛细管(166)。
2.如权利要求1所述的热泵空调系统,其特征在于,所述第一阀门(162)和第二阀门(164)是电磁阀或者电动阀。
3.一种利用如权利要求1或2所述的热泵空调系统排出气液分离器中积存的液体的方法,其特征在于包括:第一步,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈导通状态,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈截止状态,持续3~5分钟;第二步,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈截止状态,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈导通状态,持续3~5分钟;第三步,重复执行第一步和第二步,直至所述压缩机(110)吸气温度的过热度大于五度为止,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈截止状态,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈截止状态。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈导通或者截止状态是通过打开或者关闭第一阀门来实现的。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈导通或者截止状态是通过打开或者关闭第二阀门来实现的。技术领域
本发明涉及空调领域,特别是一种快速排出气液分离器中积存的液体的热泵空调系统及方法。
背景技术
空调按照功能可以分为单冷型和热泵型等。单冷型空调只能制冷,不能制热,适用于冬季不需取暖的南方地区。热泵型空调可以进行制冷、制热,适用于我国绝大部分地区。其中,热泵空调以其既可以制冷又可以制热、适用范围更广的特点被广大用户所采用。如图1所示,热泵空调系统由室外机100和室内机200组成,室外机100主要构成部件包括压缩机110、气液分离器120、四通换向阀130、室外换热器140和节流装置150等。在启动空调的初期或化霜结束后,气液分离器120内会积聚较多的制冷剂,这些制冷剂需要较长的时间才能被压缩机抽吸到制冷系统中参与制冷循环。因此,在较长的时间内,制冷系统中参与循环转的制冷剂较少,严重时制冷系统将出现缺氟的现象,空调的能效降低,甚至可能会发生低压故障报警。目前,为了解决上述热泵空调所普遍存在的问题,业内一般采用增加制冷剂充注量的方法来处理,但是这将会增加使用成本,且不会提高空调的能效。因此,有必要提出一种热泵空调系统结构,能够快速排出气液分离器中积存的制冷剂,避免制冷系统中由于缺氟所导致的低压故障。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。一种快速排出气液分离器中积存的液体的热泵空调系统,包括室外机(100)、与所述室外机(100)相连的室内换热器(200),所述室外机(100)包括压缩机(110)、气液分离器(120)、四通换向阀(130)、室外换热器(140)和节流装置(150),其特征在于,所述气液分离器(120)的底部设置有出液口(123),所述热泵空调系统还包括辅助排液装置(160),所述辅助排液装置(160)分别连接所述压缩机(110)的出气口(111)、所述室内换热器(200)的第一端口(201)以及所述气液分离器(120)的出液口(123),所述气液分离器(120)中的液体经由出液口(123)进入所述辅助排液装置(160),并且所述液体在来自所述压缩机(110)的出气口(111)的压缩气体的作用下经由所述第一端口(201)进入所述室内换热器(200)。根据本发明的另一个方面,所述辅助排液装置(160)包括储液罐(161),所述储液罐(161)上设置有进气口(1611)、进液口(1612)和出液口(1613),所述储液罐的进气口(1611)分别连接所述压缩机(110)的出气口(111)和所述气液分离器(120)的进气口(121),所述储液罐(161)的进液口(1612)连接所述气液分离器(120)的出液口(123),所述储液罐(161)的出液口(1613)连接所述室内换热器(200)的第一端口(201)。根据本发明的另一个方面,所述储液罐(161)的进气口(1611)与压缩机(110)的出气口(111)之间设置有第一阀门(162)。根据本发明的另一个方面,所述储液罐(161)的进气口(1611)与气液分离器(120)的进气口(121)之间设置有单向阀(163)以使所述气液分离器(120)至储液罐(161)为单向导通状态。根据本发明的另一个方面,所述气液分离器(120)的出液口(123)与储液罐(161)的进液口(1612)之间设置有第二阀门(164)。根据本发明的另一个方面,所述储液罐(161)的出液口(1613)与室内换热器(200)的第一端口(201)之间设置有单向阀(165)以使所述储液罐(161)至室内换热器(200)为单向导通状态。根据本发明的另一个方面,所述储液罐(161)的进气口(1611)与压缩机(110)的出气口(111)之间设置有毛细管(166)。根据本发明的另一个方面,所述第一阀门(162)和第二阀门(164)是电磁阀或者电动阀。一种利用如以上任一项所述的热泵空调系统排出气液分离器中积存的液体的方法,其特征在于包括:第一步,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈导通状态,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈截止状态,持续3~5分钟;第二步,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈截止状态,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈导通状态,持续3~5分钟;第三步,重复执行第一步和第二步,直至所述压缩机(110)吸气温度的过热度大于五度为止,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈截止状态,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈截止状态。根据本发明的另一个方面,使所述辅助排液装置(160)与所述压缩机(110)的出气口(111)之间呈导通或者截止状态是通过打开或者关闭第一阀门来实现的。根据本发明的另一个方面,使所述气液分离器(120)的出液口(123)与所述辅助排液装置(160)之间呈导通或者截止状态是通过打开或者关闭第二阀门来实现的。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。在附图中,图1是现有的热泵空调系统结构的示意图;图2是根据本发明的热泵空调系统结构的第一示意图;图3是根据本发明的热泵空调系统结构的第二示意图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。下面通过实施例并结合附图,对本发明的技术方案作具体说明。如图2所示,根据本发明的热泵空调系统包括室外机100及与室外机通过管线相连的室内换热器200。室外机100包括压缩机110、气液分离器120、四通换向阀130、室外换热器140、节流装置150和辅助排液装置160,其中,四通换向阀130彼此相对的第一端口和第二端口分别连接室内换热器200的第二端口202以及室外换热器140的输入端,室外换热器140的输出端连接节流装置150的输入端,节流装置150的输出端连接室内换热器200的第一端口201。此外,四通换向阀130彼此相对的第三端口和第四端口分别连接压缩机110的出气口111和气液分离器120的进气口121,气液分离器120的出气口122连接压缩机110的进气口112。气液分离器120的底部设置有出液口123。如图3所示,辅助排液装置160包括储液罐161,储液罐161的顶部设置有进气口1611,底部设置有进液口1612和出液口1613。储液罐161的进气口1611分别通过管线连接压缩机110的出气口111和气液分离器120的进气口121,储液罐161的进气口1611与压缩机110的出气口111之间设置有第一阀门162,储液罐161的进气口1611与气液分离器120的进气口121之间设置有单向阀163,以使从气液分离器120至储液罐161为单向导通状态,也就是说,当储液罐161至气液分离器120方向的压差足够大时,储液罐161至气液分离器130为截止状态。当储液罐161至气液分离器120方向的压差较小时,储液罐161至气液分离器120可以微量泄漏。单向阀163可以采用专利号为“ZLxa0200820140042.5”的实用新型专利公开的单向阀结构,由于上述实用新型专利所公开的单向阀的阀片上设置有至少一个通孔,因此储液罐161中的气体可以通过通孔逐渐泄漏至气液分离器120中,或者还可以采用钢球单向阀,本发明对单向阀123的具体结构不作限定,本领域技术人员可以理解的是,还可以采用其它的单向阀结构。储液罐161的进液口1612通过排液管连接气液分离器120的出液口123,且出液口123与储液罐161的进液口1612之间设置有第二阀门164。储液罐161的出液口1613连接室外换热器200的第一端口201,且出液口1613与第一端口201之间设置有单向阀165,以使从储液罐161至室外换热器200的方向为单向导通状态,也就是说,当室内换热器200至储液罐161的压差足够大时,室内换热器200至储液罐161为截止状态。进一步地,在储液罐161的进气口1611和压缩机110的出气口111之间还设置有毛细管166。由于来自于压缩机中的制冷剂气体的压强高于将储液罐161中的液体压入室内换热器200中所需要的压强,因此采用毛细管166可以降低进入储液罐161的制冷剂气体的压强。进一步地,所述第一阀门162和第二阀门164均可以采用电磁阀或者电动阀。本发明对辅助排液装置的具体实施方式不作限定,本领域技术人员可以理解的是,只要能够使气液分离器中积存的液体进入辅助排液装置中,然后该液体在压缩机中排出的压缩气体的作用下能够进入制冷系统中就可以。实施方式二利用实施方式一中描述的热泵空调室外机结构排出气液分离器中制冷剂的方法步骤如下:第一步,使所述辅助排液装置160与所述压缩机110的出气口111之间呈导通状态,使所述气液分离器120的出液口123至所述辅助排液装置160之间呈截止状态,持续该状态3~5分钟。由于气液分离器120底部的出液口123与储液罐161底部的进液口1612之间为导通状态,也就是说,此时储液罐161和气液分离器120组成连通器,因此气液分离器120中的制冷剂液体将流向储液罐161中。第二步,使所述辅助排液装置160与所述压缩机110的出气口111之间呈截止状态,使所述气液分离器120的出液口123至所述辅助排液装置160之间呈导通状态,持续该状态3~5分钟。压缩机110中的高压制冷剂气体通过储液罐161上的进气口1611进入储液罐161中,在高压制冷剂气体的作用下,储液罐161中的制冷剂液体通过单向阀165流入室内换热器200中。第三步,重复执行第一步和第二步,直至压缩机110的吸气温度的过热度大于五度为止,使所述辅助排液装置160与所述压缩机110的出气口111之间呈截止状态,使所述气液分离器120的出液口123至所述辅助排液装置160之间呈截止状态。上述方法中,使所述辅助排液装置160与所述压缩机110的出气口111之间呈导通或者截止状态可以通过打开或者关闭第一阀门来实现,当辅助排液装置160采用如实施方式一中所述的结构时,所述第一阀门为第一阀门162。上述方法中,使所述气液分离器120的出液口123至所述辅助排液装置160之间呈导通或者截止状态可以通过打开或者关闭第二阀门来实现,当辅助排液装置160采用如实施方式一中所述的结构时,所述第二阀门为第二阀门164。在上述方法的第三步中,所述压缩机110吸气温度的过热度的测量方法为:利用温度传感器检测连接在压缩机110与气液分离器120的出气口122之间的连接管的温度(Ts),同时,通过压力传感器检测该连接管的压力(Ps),通过制冷剂物性公式可以计算出该压力(Ps)对应的饱和温度(Te),则过热度即为Ts-Te。当第一阀门162打开,第二阀门164关闭时,压缩机110中的高压制冷剂气体进入储液罐161,将储液罐161中的制冷剂液体压入室内换热器200中,此时单向阀163可以避免储液罐161中的制冷剂液体在短时间内大量进入气液分离器120中。当第一阀门162关闭,第二阀门164打开时,储液罐161中充满了制冷剂气体,该气体可以通过单向阀163逐渐泄漏至气液分离器120中,从而使气液分离器120与储液罐161形成连通器,以使再次打开第二阀门164时,气液分离器120中的制冷剂液体能够流入储液罐161中。本发明在现有的热泵空调室外机中加入了具有储液罐的辅助排液装置,并将储液罐与压缩机、气液分离器以及室内换热器相连接,使气液分离器中积存的制冷剂液体可以流入储液罐中,并将压缩机中扩散出来的高压制冷剂气体充入储液罐,储液罐中的制冷剂液体在压力的作用下流入制冷系统中,使空调循环系统中的制冷剂得到充分的利用,提高了制冷剂的利用效率,降低了空调的运行成本。本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。