具有預熱功能的熱泵機及其預熱方法
2023-10-27 16:44:17 1
專利名稱：具有預熱功能的熱泵機及其預熱方法
技術領域：
本發明涉及一種具有預熱功能的熱泵機及其預熱方法。
背景技術：
對於熱泵機而言，若長期放置在低溫環境下，不利於壓縮機的啟動，目前常用的做 法是在壓縮機缸體底部裹上電加熱帶，加熱壓縮機中的潤滑油，使溶解在潤滑油中的製冷 劑汽化排走，然後再啟動壓縮機；但由於電加熱帶功率小，低溫下大部分發熱量都被環境消 耗掉，加上壓縮機缸體傳熱性能差等因素，採用電加熱加熱壓縮機中潤滑油的效果非常差， 不能解決啟動缺油的難題。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種具有預熱功能的熱泵機及其預 熱方法，在熱泵機工作前先對壓縮機及其內的換熱工質及潤滑油進行預熱，有效的解決壓 縮機缺油的難題。其技術方案如下一種具有預熱功能的熱泵機，包括第一換熱器、第二換熱器、壓縮機及節流元件， 第一換熱器、第二換熱器、壓縮機及節流元件之間通過連接管連接而形成換熱工質循環回 路；在壓縮機的高壓端與低壓端之間設有旁通管，在旁通管上設有氣旁通閥。前述技術方案進一步細化的技術方案可以是該熱泵機包括有室內機及室外機，在所述室外機上設有室外環境感溫元件，在所 述壓縮機的高壓端設有排氣感溫元件。所述節流元件為電子膨脹閥。一種熱泵機預熱方法，該方法包括如下步驟A、檢測室外環境溫度及熱泵機狀態，並判斷是否滿足進入預熱模式的條件；B、若滿足預熱模式的條件，則打開設於壓縮機高壓端與壓縮機低壓端之間的氣旁 通閥；換熱工質在壓縮機的作用下，在壓縮機高壓端、氣旁通閥、壓縮機低壓端之間循環並 對壓縮機內的換熱工質及潤滑油進行加熱；C、若壓縮機滿足轉入普通模式的條件，則關閉預熱模式進入普通模式運行。在所述A步驟中，所述進入預熱模式的條件是①、熱泵機初次上電，以及②、室外 環境溫度低於_3°C，以及③、壓縮機高壓端的溫度不超過室外環境溫度7V。在所述C步驟中，所述轉入普通模式的條件是①、壓縮機高壓端的溫度超過 50°C，或者②、熱泵機運行時間超過15分鐘。在所述B步驟中，分為Bi、B2、B3三個步驟B1 時間段Tl內，開啟氣旁通閥並且 節流元件關閉，隨後進入步驟B2 ；B2 節流元件開啟T2後，關閉氣旁通閥，維持T3後進入步 驟B3 ；B3 開啟氣旁通閥並且節流元件關閉，經過時間段T4後，再次進入步驟B2。所述Tl 為2分鐘至6分鐘，T2為10秒至20秒，T3為10秒至1分鐘，T4為2分鐘至6分鐘。
在所述B步驟中，壓縮機先低頻啟動，再逐步提高運行頻率。在所述C步驟中，若壓縮機加熱並滿足轉入普通模式的條件，則壓縮機維持頻率 不變，打開節流元件並經過設定時間段T5後，氣旁通閥關閉，其中，T5為10秒至20秒。綜上所述，本發明的優點是在壓縮機剛啟動時，打開氣旁通閥，使壓縮機中的換 熱工質及潤滑油儘快的熱起來，並使換熱工質中挾帶的潤滑油快速回到壓縮機中，避免壓 縮機缺油現像的發生。本發明主要是通過氣旁通閥的控制來解決壓縮機缺油問題，電子膨 脹閥開度、壓縮機運行頻率只是輔助控制，以增強回油效果，對於使用毛細管節流的系統、 或定頻壓縮機系統，本發明所提供的控制方法仍然適用。
圖1是本發明實施例所述具有預熱功能的熱泵機的結構原理圖；附圖標記說明1、第一換熱器，2、第二換熱器，3、壓縮機，4、電子膨脹閥，5、連接管，6、旁通管，7、 氣旁通閥，8、排氣感溫元件，9、四通閥。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明如圖1所示，一種具有預熱功能的熱泵機(本實施例中，所述熱泵機為空調機)，包 括第一換熱器1、第二換熱器2、壓縮機3、四通閥9及節流元件，第一換熱器1、第二換熱器 2、壓縮機3、四通閥9及節流元件之間通過連接管5連接而形成換熱工質循環迴路；在壓縮 機3的高壓端與低壓端之間設有旁通管6，在旁通管6上設有氣旁通閥7，氣旁通閥7可以 為電磁閥，用於控制旁通管6的通斷。該熱泵機包括有室內機及室外機，在所述室外機上設有室外環境感溫元件，在所 述壓縮機3的高壓端設有排氣感溫元件8 ；所述節流元件為電子膨脹閥4。一種熱泵機預熱方法，該方法包括如下步驟A、檢測室外環境溫度及熱泵機狀態，並判斷是否滿足進入預熱模式的條件；B、若滿足預熱模式的條件，則打開設於壓縮機3高壓端與壓縮機3低壓端之間的 旁通閥7 ；換熱工質在壓縮機3的作用下，在壓縮機3高壓端、氣旁通閥7、壓縮機3低壓端 之間循環並對壓縮機3內的換熱工質及潤滑油進行加熱；C、若壓縮機3滿足轉入普通模式的條件，則關閉預熱模式進入普通模式運行。本實施例中，所述進入預熱模式的條件是1、檢測室外環境溫度及熱泵機狀態，若①、熱泵機初次上電，以及②、室外環境溫 度低於_5°C，以及③、壓縮機3高壓端的溫度不超過室外環境溫度5°C ；則熱泵機進入預熱 模式(即進入下一步驟)；2、在預熱模式中，氣旁通閥7得電打開，電子膨脹閥4關閉，室外風機啟動，30秒後 壓縮機3以15Hz的低頻啟動，壓縮機3的頻率分階段的上升，其目標頻率35Hz ；當壓縮機3頻率升至20Hz開始計時；當壓縮機3的頻率達到目標頻率(35Hz)後，按照目標頻率35Hz維持3分鐘 』第3 分鐘後開始升頻到40Hz，第4分鐘開始升頻到45Hz，第5分鐘開始升頻到50Hz，第8分鐘開始升頻到55Hz ；壓縮機3連續運行4分鐘，電子膨脹閥4開到150步，15秒後氣旁通閥7掉電關閉 30秒，然後氣旁通閥7得電打開，電子膨脹閥4關閉；之後每隔4分鐘重複執行一次；3、若壓縮機3滿足轉入普通模式的條件(本實施例中，所述轉入普通模式的條件 是①、壓縮機3高壓端的溫度超過55°C，或者②、熱泵機運行時間超過20分鐘)；壓縮機3頻率維持不變，電子膨脹閥4開到150步，15秒後氣旁通閥7掉電關閉； 40秒後系統控制目標按普通運行邏輯控制。本實施例中，在壓縮機3剛啟動時，打開氣旁通閥7，使壓縮機3中的換熱工質及潤 滑油儘快的熱起來，並使換熱工質中挾帶的潤滑油快速回到壓縮機3中，避免壓縮機3缺油 現象的發生。本實施例主要是通過氣旁通閥7的控制來解決壓縮機3缺油問題，電子膨脹 閥4開度、壓縮機1運行頻率只是輔助控制，以增強回油效果，對於使用毛細管節流的系統、 或定頻壓縮機系統，本實施例所提供的控制方法仍然適用。以上僅為本發明的具體實施例，並不以此限定本發明的保護範圍；在不違反本發 明構思的基礎上所作的任何替換與改進，均屬本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種具有預熱功能的熱泵機，包括第一換熱器、第二換熱器、壓縮機及節流元件，第 一換熱器、第二換熱器、壓縮機及節流元件之間通過連接管連接而形成換熱工質循環迴路； 其特徵在於，在壓縮機的高壓端與低壓端之間設有旁通管，在旁通管上設有氣旁通閥。
2.如權利要求1所述具有預熱功能的熱泵機，其特徵在於，該熱泵機包括有室內機及 室外機，在所述室外機上設有室外環境感溫元件，在所述壓縮機的高壓端設有排氣感溫元 件。
3.如權利要求1或2所述具有預熱功能的熱泵機，其特徵在於，所述節流元件為電子膨 脹閥。
4.一種熱泵機預熱方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟A、檢測室外環境溫度及熱泵機狀態，並判斷是否滿足進入預熱模式的條件；B、若滿足預熱模式的條件，則打開設於壓縮機高壓端與壓縮機低壓端之間的氣旁通 閥；換熱工質在壓縮機的作用下，在壓縮機高壓端、氣旁通閥、壓縮機低壓端之間循環並對 壓縮機內的換熱工質及潤滑油進行加熱；C、若壓縮機滿足轉入普通模式的條件，則關閉預熱模式進入普通模式運行。
5.如權利要求4所述熱泵機預熱方法，其特徵在於，在所述A步驟中，所述進入預熱模 式的條件是①、熱泵機初次上電，以及②、室外環境溫度低於_3°C，以及③、壓縮機高壓端 的溫度不超過室外環境溫度7。C。
6.如權利要求4所述熱泵機預熱方法，其特徵在於，在所述C步驟中，所述轉入普通模 式的條件是①、壓縮機高壓端的溫度超過50°C，或者②、熱泵機運行時間超過15分鐘。
7.如權利要求4至6中任一項所述熱泵機預熱方法，其特徵在於，在所述B步驟中，還 包括以下步驟Bl 時間段Tl內，開啟氣旁通閥並且節流元件關閉，隨後進入步驟B2 ；B2 節流元件開啟T2後，關閉氣旁通閥，維持T3後進入步驟B3 ；B3:開啟氣旁通閥並且節流元件關閉，經過時間段T4後，再次進入步驟B2。
8.如權利要求7所述的熱泵機預熱方法，其特徵在於，所述Tl為2分鐘至6分鐘，T2 為10秒至20秒，T3為10秒至1分鐘，T4為2分鐘至6分鐘。
9.如權利要求4至6中任一項所述熱泵機預熱方法，其特徵在於，在所述B步驟中，壓 縮機先低頻啟動，再逐步提高運行頻率。
10.如權利要求4至6中任一項所述熱泵機預熱方法，其特徵在於，在所述C步驟中，若 壓縮機加熱並滿足轉入普通模式的條件，則壓縮機維持頻率不變，打開節流元件並經過設 定時間段T5後，氣旁通閥關閉，其中，T5為10秒至20秒。
全文摘要
本發明公開了一種具有預熱功能的熱泵機及其預熱方法，該方法包括如下步驟A、檢測室外環境溫度及熱泵機狀態，並判斷是否滿足進入預熱模式的條件；B、若滿足預熱模式的條件，則打開設於壓縮機高壓端與壓縮機低壓端之間的氣旁通閥；換熱工質在壓縮機的作用下，在壓縮機高壓端、氣旁通閥、壓縮機低壓端之間循環並對壓縮機內的換熱工質及潤滑油進行加熱；C、若壓縮機滿足轉入普通模式的條件，則關閉預熱模式進入普通模式運行。在熱泵機工作前先對壓縮機及其內的換熱工質及潤滑油進行預熱，有效的解決壓縮機缺油的難題。
文檔編號F24F11/00GK102128524SQ20101001932
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者卓明勝, 盧國濤, 曹勇, 蔡建民 申請人:珠海格力電器股份有限公司