本發(fā)明屬于空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前傳統(tǒng)現(xiàn)在的閃發(fā)蒸汽噴射系統(tǒng)中，從閃發(fā)器中流出的氣態(tài)冷媒都是先通過補氣電磁閥后再流入到壓縮機內(nèi)實現(xiàn)補氣增焓。當壓縮機補氣溫度高于閃發(fā)器的溫度且達到一定的設(shè)定值時，壓縮機補氣口的壓力將超過閃發(fā)器壓力。壓力差過大，可能會擊穿補氣電磁閥，出現(xiàn)冷媒回流的情況，即壓縮機冷媒由補氣管道回流至閃發(fā)器內(nèi)。

另外，從閃發(fā)器中流出的氣態(tài)冷媒通過補氣電磁閥后還存在帶液的風險。

由于現(xiàn)有技術(shù)中的帶補氣增焓的空調(diào)系統(tǒng)存在冷媒回流、且容易出現(xiàn)補氣帶液等技術(shù)問題，因此本發(fā)明研究設(shè)計出一種防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的帶補氣增焓的空調(diào)系統(tǒng)容易存在冷媒回流的缺陷，從而提供一種防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法。

本發(fā)明提供一種防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)，其包括具有補氣口的壓縮機、和補氣裝置，還包括連接于所述補氣口和所述補氣裝置之間的補氣增焓管路、且在該管路上設(shè)置有補氣控制閥，在所述管路上靠近所述補氣裝置的位置還設(shè)置有防止流體回流至所述補氣裝置的止回閥，并且在所述補氣控制閥兩端并聯(lián)地連接有節(jié)流裝置。

優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置為節(jié)流毛細管；和/或，所述補氣控制閥為電磁閥；和/或，所述補氣裝置為閃發(fā)器或中間換熱器。

優(yōu)選地，在所述補氣增焓管路上靠近所述補氣口端還設(shè)置有第一溫度傳感器、在所述補氣增焓管路上靠近所述補氣裝置端還設(shè)置有第二溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器均為感溫包。

優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置所在的管路為節(jié)流支路，所述節(jié)流支路與所述補氣增焓管路相交位置處設(shè)置有三通閥、用于控制冷媒流經(jīng)所述節(jié)流裝置或是流經(jīng)所述補氣控制閥。

本發(fā)明還提供一種如前述防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，當所述空調(diào)系統(tǒng)同時包括第一和第二溫度傳感器時，控制方法包括：

檢測步驟：用于檢測壓縮機補氣口的補氣溫度和檢測補氣裝置出口的出氣溫度；

判斷步驟：比較補氣溫度與出氣溫度之間的大小關(guān)系；

控制步驟：根據(jù)判斷步驟的判斷結(jié)果控制補氣控制閥打開或是關(guān)閉。

優(yōu)選地，當判斷步驟判斷出補氣溫度＞出氣溫度時，控制步驟控制補氣控制閥關(guān)閉，冷媒從壓縮機補氣口經(jīng)過節(jié)流裝置節(jié)流泄壓、不流經(jīng)補氣控制閥。

優(yōu)選地，當判斷步驟持續(xù)預設(shè)時間內(nèi)判斷出補氣溫度＞出氣溫度時，控制步驟控制補氣控制閥關(guān)閉。

優(yōu)選地，當判斷步驟判斷出補氣溫度＜出氣溫度、且0＜出氣溫度－補氣溫度≤預設(shè)溫度時，控制步驟控制補氣控制閥打開，冷媒從補氣裝置經(jīng)止回閥、補氣控制閥流向壓縮機補氣口。

優(yōu)選地，當判斷步驟判斷出補氣溫度＜出氣溫度、且出氣溫度－補氣溫度＞預設(shè)溫度時，控制步驟控制補氣控制閥關(guān)閉，冷媒從補氣裝置經(jīng)止回閥、節(jié)流裝置流向壓縮機補氣口。

優(yōu)選地，當所述空調(diào)系統(tǒng)還包括三通閥時，所述控制方法包括：

當判斷步驟判斷出補氣溫度＞出氣溫度時，控制步驟控制三通閥動作使得補氣控制閥所在管路段關(guān)閉、所述節(jié)流支路打開；

當判斷步驟判斷出0＜出氣溫度－補氣溫度≤預設(shè)溫度時，控制步驟控制三通閥動作使得補氣控制閥所在管路段打開、所述節(jié)流支路關(guān)閉；

當判斷步驟判斷出補氣溫度＜出氣溫度、且出氣溫度－補氣溫度＞預設(shè)溫度時，控制步驟控制三通閥動作使得補氣控制閥所在管路段關(guān)閉、所述節(jié)流支路打開。

本發(fā)明提供的一種防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法具有如下有益效果：

1.本發(fā)明的防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，通過在補氣控制閥與補氣裝置之間設(shè)置止回閥、且在補氣控制閥兩端并聯(lián)設(shè)置節(jié)流裝置，能夠通過止回閥進行初步防止冷媒回流至補氣裝置，通過節(jié)流裝置對關(guān)閉的控制閥進行短路作用并且對高壓冷媒進行節(jié)流泄壓的作用、防止壓縮機補氣口冷媒壓力過高而擊穿控制閥和止回閥而導致回流(屬于有效地防止冷媒回流的手段)，從而保證空調(diào)系統(tǒng)補氣增焓作用的正常、安全的運行；

2.本發(fā)明的防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)及其控制方法，通過檢測壓縮機補氣口的補氣溫度和補氣裝置的出氣溫度并對二者進行大小比較，能夠判斷出壓縮機補氣端與補氣裝置排氣端之間的壓力大小關(guān)系，從而有效地判斷出準確的補氣增焓的時機，進而根據(jù)合適的時機進行補氣增焓，有效地防止了冷媒回流、還有效地防止了補氣帶液，保證了壓縮機及空調(diào)系統(tǒng)的正常工作運行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的空調(diào)系統(tǒng)的補氣增焓部分的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中的空調(diào)系統(tǒng)的補氣增焓部分的相對于圖2的替換方案的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標記表示為：

1—壓縮機，1A—補氣口，2—補氣裝置，3—補氣增焓管路，4—補氣控制閥，5—節(jié)流裝置，6—止回閥，7—第一溫度傳感器，8—第二溫度傳感器，9—節(jié)流支路，10—三通閥，11—四通閥，12—氣液分離器，13—翅片換熱器，14—冷熱水交換器，15—電子膨脹閥1，16—電子膨脹閥2。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供一種防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)，其包括具有補氣口1A的壓縮機1、四通閥11、氣液分離器12、以及翅片換熱器13和冷熱水交換器14，在所述翅片換熱器13和冷熱水交換器14之間還設(shè)置有和補氣裝置2，還包括連接于所述補氣口和所述補氣裝置之間的補氣增焓管路3、(即補氣增焓管路3一端連接于所述補氣口1A、另一端連接于所述補氣裝置2)且在該管路3上設(shè)置有補氣控制閥4、在所述管路3上靠近所述補氣裝置2的位置還設(shè)置有防止流體回流至所述補氣裝置2的止回閥6，并且在所述補氣控制閥兩端并聯(lián)地設(shè)置有節(jié)流裝置5。

通過在補氣控制閥與補氣裝置之間設(shè)置止回閥、且在補氣控制閥兩端并聯(lián)設(shè)置節(jié)流裝置，能夠通過止回閥進行初步防止冷媒回流至補氣裝置，通過節(jié)流裝置對關(guān)閉的控制閥進行短路作用并且對高壓冷媒進行節(jié)流泄壓的作用、進一步完整且可靠地防止壓縮機補氣口冷媒壓力過高而擊穿控制閥和止回閥而導致回流(屬于有效地防止冷媒回流的手段)，止回閥和節(jié)流裝置共同作用從而保證空調(diào)系統(tǒng)補氣增焓作用的正常、安全的運行。

當壓縮機補氣口出的壓力大于補氣裝置排氣口的壓力，則關(guān)閉補氣控制閥，但是此時補氣口出的高壓冷媒經(jīng)過節(jié)流裝置被節(jié)流泄壓，從而有效地防止高壓冷媒擊穿控制閥，并且經(jīng)過節(jié)流裝置泄壓節(jié)流后的冷媒已無壓力和速度去擊穿止回閥了，從而有效且安全地保證了補氣過程的冷媒回流情況的發(fā)生。

本發(fā)明在傳統(tǒng)補氣增焓回路的基礎(chǔ)上，增加了一段毛細管流路，通過補氣電磁閥的開閉、控制制冷劑的流向，以及通過毛細管的降壓節(jié)流作用，不僅可以防止冷媒回流，提高補氣增焓系統(tǒng)的穩(wěn)定性；還可以防止壓縮機補氣帶液，延長壓縮機的使用壽命。相對于傳統(tǒng)的補氣增焓回路，可以防止冷媒回流，同時還可以解決壓縮機補氣帶液的問題。

優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置5為節(jié)流毛細管；和/或，所述補氣控制閥4為電磁閥；和/或，所述補氣裝置2為閃發(fā)器或中間換熱器。這是本發(fā)明的防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)流裝置、補氣控制閥以及補氣裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)形式，將節(jié)流裝置選擇為節(jié)流毛細管能夠在起到節(jié)流降壓作用的同時還有效地降低了成本、將補氣控制閥選擇為電磁閥能夠起到準確有效地接收到控制信號進而準確控制打開和關(guān)閉的作用，將補氣裝置選擇為閃發(fā)器能夠通過閃發(fā)的作用獲得閃發(fā)氣體、從而有效地提供補氣冷媒氣體，選擇為中間換熱器能夠通過在該冷媒段分支成兩路、且在彼此之間相互換熱，以提供補氣冷媒氣體。

優(yōu)選地，在所述補氣增焓管路3上靠近所述補氣口1A端還設(shè)置有第一溫度傳感器7、在所述補氣增焓管路3上靠近所述補氣裝置2端還設(shè)置有第二溫度傳感器8。通過在補氣口1A端設(shè)置第一溫度傳感器能夠檢測出壓縮機補氣口處的冷媒溫度，由于補氣處基本上是處于飽和狀態(tài)或是略微過熱(過熱度不大)，因此可以通過該處的冷媒溫度(飽和溫度)得出其飽和壓力(即補氣壓力)；同理，通過在補氣裝置2出氣端設(shè)置第二溫度傳感器能夠檢測出補氣裝置排氣端處的冷媒溫度，由于補氣裝置排氣處基本上是處于飽和狀態(tài)，因此可以通過該處的冷媒溫度(飽和溫度)得出其飽和壓力(即出氣壓力)；因此可以獲得補氣口處的補氣壓力與補氣裝置排氣處的出氣壓力，以及二者之間的大小關(guān)系，從而為冷媒回流防止控制和補氣帶液防止控制提供了條件。

優(yōu)選地，所述第一溫度傳感器7和所述第二溫度傳感器8均為感溫包。這是本發(fā)明的防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)中的兩個溫度傳感器的優(yōu)選且具體的結(jié)構(gòu)形式，能夠檢測出相應(yīng)位置的溫度。

空調(diào)循環(huán)進入補氣增焓模式時，補氣電磁閥自動開啟。閃發(fā)器中閃發(fā)出來的氣態(tài)制冷劑可以通過補氣電磁閥和毛細管這兩條流路進入到壓縮機補氣口。由于補氣電磁閥前后的壓降大于毛細管兩端的壓降，制冷劑絕大部分會從補氣電磁閥側(cè)流過，從毛細管側(cè)流過的冷媒極少。增加毛細管流路，并不會影響機組正常的補氣增焓效果。該情況屬于正常補氣的范圍內(nèi)。

當壓縮機補氣溫度高于閃發(fā)器的溫度時，壓縮機補氣口的壓力將超過閃發(fā)器壓力。當兩者的壓力差達到一定的設(shè)定值并持續(xù)預設(shè)時間時(屬于冷媒回流風險情況范圍內(nèi))，補氣電磁閥自動關(guān)閉，閃發(fā)器出口流出的制冷劑將從毛細管側(cè)流向壓縮機補氣口。

通過新增的毛細管側(cè)的流路，可以使得空調(diào)系統(tǒng)在關(guān)閉補氣電磁閥后，不會由于補氣電磁閥前后壓力差過大而擊穿補氣電磁閥甚至止回閥，因此可以避免制冷劑發(fā)生回流。

除此之外，采用此裝置的空調(diào)循環(huán)，當補氣裝置端的壓力比壓縮機補氣口端的壓力稍大的情況下(該情況屬于補氣帶液風險情況范圍內(nèi))，即使關(guān)閉補氣電磁閥后仍然可以通過毛細管側(cè)的流路實現(xiàn)補氣增焓。而且經(jīng)過毛細管節(jié)流后的制冷劑也不會存在帶液的風險。

實施例2

本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上進一步的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置5所在的管路為節(jié)流支路9，所述節(jié)流支路9與所述補氣增焓管路3相交位置處設(shè)置有三通閥10、用于控制冷媒流經(jīng)所述節(jié)流裝置5或是流經(jīng)所述補氣控制閥4(即控制節(jié)流支路通、補氣控制閥所在管路斷，或是節(jié)流支路斷、補氣控制閥所在管路通)。

通過設(shè)置三通閥的方式能夠?qū)?jié)流裝置所在的節(jié)流支路和補氣控制閥所在的管路部分在需要切換接通或斷開時起到進一步的精確控制，屬于對補氣控制閥的輔助控制，進一步有效地防止了冷媒回流的不利情況以及補氣帶液的不利情況等等。

進一步優(yōu)選地，所述三通閥設(shè)置在所述節(jié)流支路與所述補氣增焓管路3的兩個相交位置中的且靠近補氣裝置的那一個位置，這樣能夠?qū)难a氣裝置排出的冷媒進行及時的控制作用。

進一步地，所述三通閥優(yōu)選為電動三通閥。

當空調(diào)循環(huán)處于補氣增焓模式時，電動三通閥滑塊撥向B方向，制冷劑經(jīng)補氣電磁閥側(cè)流路進入到壓縮機中。

當壓縮機補氣溫度高于閃發(fā)器的溫度時，壓縮機補氣口的壓力將超過閃發(fā)器壓力。當兩者的壓力差達到一定的設(shè)定值并持續(xù)預設(shè)時間時，空調(diào)系統(tǒng)退出補氣增焓模式，電動三通閥滑塊自動撥向A方向，制冷劑經(jīng)毛細管側(cè)流路進入到壓縮機中。通過這樣的方式同樣可以防止冷媒回流，防止壓縮機補氣帶液(，即補氣裝置端的壓力比壓縮機補氣口端的壓力稍大的情況，補氣帶液風險情況范圍)。

實施例3

本發(fā)明還提供一種如前述防止冷媒回流的補氣增焓空調(diào)系統(tǒng)的控制方法，當所述空調(diào)系統(tǒng)同時包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器時，控制方法包括：

檢測步驟：用于檢測壓縮機補氣口的補氣溫度和檢測補氣裝置出口的出氣溫度；

判斷步驟：比較補氣溫度與出氣溫度之間的大小關(guān)系；

控制步驟：根據(jù)判斷步驟的判斷結(jié)果控制補氣控制閥打開或是關(guān)閉。

通過檢測壓縮機補氣口的補氣溫度和補氣裝置的出氣溫度并對二者進行大小比較，能夠判斷出壓縮機補氣端與補氣裝置排氣端之間的壓力大小關(guān)系，從而有效地判斷出準確的補氣增焓的時機，進而根據(jù)合適的時機進行補氣增焓，有效地防止了冷媒回流、還有效地防止了補氣帶液，保證了壓縮機的正常工作運行。

當排氣端壓力小于補氣壓力的話則容易發(fā)生冷媒回流、則有效地控制控制閥關(guān)閉使得冷媒從補氣口流至節(jié)流裝置對其進行節(jié)流降壓、從而以防止回流；

排氣端壓力太大的話則說明補氣裝置的節(jié)流作用還未達到適合補氣的合適壓力、此時冷媒中液態(tài)占比較大、則通過節(jié)流裝置的節(jié)流降壓能夠使其變?yōu)闅怏w、從而有效地減少甚至防止了補氣帶液的問題，保證了壓縮機的正常工作；

當排氣端壓力大于補氣壓力的程度在一定范圍內(nèi)時，則說明此時是適合補氣的最佳范圍，則打開補氣控制閥，從而完成正常的補氣增焓作用。

優(yōu)選地，

當判斷步驟判斷出補氣溫度＞出氣溫度時，控制步驟控制補氣控制閥關(guān)閉，冷媒從壓縮機補氣口經(jīng)過節(jié)流裝置節(jié)流泄壓、不流經(jīng)補氣控制閥。這是本發(fā)明的防冷媒回流的有效控制步驟，當補氣溫度＞出氣溫度時，可得出補氣壓力＞出氣壓力，則此時壓縮機補氣口處的冷媒有向補氣裝置處回流的風險，易發(fā)生冷媒回流，于是通過有效地控制控制閥的關(guān)閉從而使得冷媒從補氣口流至節(jié)流裝置中以對其進行節(jié)流降壓、從而達到有效防止冷媒回流的目的和效果。

優(yōu)選地，

當判斷步驟持續(xù)預設(shè)時間內(nèi)判斷出補氣溫度＞出氣溫度時，控制步驟控制補氣控制閥關(guān)閉。通過設(shè)置預設(shè)時間，并且當補氣溫度＞出氣溫度持續(xù)預設(shè)時間時，說明其已經(jīng)達到補氣溫度＞出氣溫度的穩(wěn)定狀態(tài)，防止溫度發(fā)生波動等不穩(wěn)定因素的干擾，防止了誤操作，準確地實現(xiàn)了冷媒回流防止的目的和效果。

實施例4

優(yōu)選地，當判斷步驟判斷出補氣溫度＜出氣溫度、且0＜出氣溫度－補氣溫度≤預設(shè)溫度時，控制步驟控制補氣控制閥打開，冷媒從補氣裝置經(jīng)止回閥、補氣控制閥流向壓縮機補氣口。這是本發(fā)明的防冷媒回流且適合補氣情況下的有效控制步驟，當0＜出氣溫度－補氣溫度≤預設(shè)溫度(該預設(shè)溫度可根據(jù)實際情況和/或?qū)嶋H需求進行設(shè)定)時，上述溫度差小于等于該預設(shè)溫度時說明此時壓縮機補氣口和補氣裝置排氣端的壓力接近、是屬于適合補氣的情況范圍，于是通過有效地控制控制閥的打開從而使得冷媒從補氣裝置經(jīng)過止回閥、補氣控制閥流至壓縮機補氣口中以完成正常的補氣增焓的動作。

實施例5

優(yōu)選地，當判斷步驟判斷出補氣溫度＜出氣溫度、且出氣溫度－補氣溫度＞預設(shè)溫度時，控制步驟控制補氣控制閥關(guān)閉，冷媒從補氣裝置經(jīng)止回閥、節(jié)流裝置流向壓縮機補氣口。排氣端壓力太大的話則說明補氣裝置的節(jié)流作用還未達到適合補氣的合適壓力、此時冷媒中液態(tài)占比較大、則通過節(jié)流裝置的節(jié)流降壓能夠使得其中的部分甚至全部液體變?yōu)闅怏w、從而有效地減少甚至防止了補氣帶液的問題，保證了壓縮機的正常工作。

實施例6

優(yōu)選地，當所述空調(diào)系統(tǒng)還包括三通閥時，所述控制方法包括：

當判斷步驟判斷出補氣溫度＞出氣溫度時，控制步驟控制三通閥動作使得補氣控制閥所在管路段關(guān)閉、所述節(jié)流支路打開；

當判斷步驟判斷出0＜出氣溫度－補氣溫度≤預設(shè)溫度時，控制步驟控制三通閥動作使得補氣控制閥所在管路段打開、所述節(jié)流支路關(guān)閉；

當判斷步驟判斷出補氣溫度＜出氣溫度、且出氣溫度－補氣溫度＞預設(shè)溫度時，控制步驟控制三通閥動作使得補氣控制閥所在管路段關(guān)閉、所述節(jié)流支路打開。

這是空調(diào)系統(tǒng)包括三通閥時，其三種不同情況下(冷媒回流、補氣帶液和正常補氣)的優(yōu)選控制步驟，能對補氣控制閥的控制起到輔助控制或獨立控制的作用，準確地保證了冷媒回流防止、補氣帶液防止以及正常補氣允許的控制過程。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各有利方式可以自由地組合、疊加。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。