CN100580338C - 制冷系统及具有该制冷系统的空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可以减小制热运行时可能发生的效率下降问题的制冷系统及具有该制冷系统的空调机。该空调机包含：用于压缩制冷剂的压缩机；用于与室外空气进行热交换的室外热交换器；用于与室内空气进行热交换的室内热交换器；中间冷却器，以用于制热运行时使室内热交换器排出的部分制冷剂在减压膨胀之后从室内热交换器排出的剩余制冷剂吸收热量而流入到压缩机。据此，室外热交换器中流入经中间冷却器冷却而更加有效地从室外空间吸收热量状态的制冷剂，因此可以减小制热运行时可能发生的制冷系统效率下降问题。

Description

制冷系统及具有该制冷系统的空调机
技术领域
本发明涉及一种空调机，尤其涉及可以减小制热运行时可能发生的效率下降问题的制冷系统及具有该制冷系统的空调机。
背景技术
通常，如韩国专利公报“第10-1995-01216号”中所公开的内容，具有制冷系统的空调机包含设在室外空间的室外机和设在室内空间的室内机而对室内空间进行制冷或制热。
这种现有的空调机作为对室内空间进行制冷或制热的装置，在室外机中设置用于压缩制冷剂的压缩机、使制冷剂与室外空气进行热交换的室外热交换器、在制热运行中使制冷剂在流入室外热交换器之前被减压膨胀的室外膨胀阀，在室内机中设置使制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器、在制冷运行中使制冷剂在流入室内热交换器之前被减压膨胀的室内膨胀阀，而且在压缩机的排出侧设置使压缩机所排出的制冷剂流向室外热交换器和室内热交换器中的某一个而切换制冷运行及制热运行的四通阀，由此构成进行制冷及制热运行的制冷系统。
但是，具有这种现有的制冷系统的空调机，在冬季用于制热室内空间时，因为是在温度非常低的室外空间通过室外热交换器从室外空气吸收热量，所以制冷系统的效率会显著降低。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种可以减小为了制热室内空间而进行制热运行时可能发生的效率下降问题的制冷系统及具有该制冷系统的空调机。
为了实现上述目的本发明所提供的制冷系统，包含：用于压缩制冷剂的压缩机；用于与室外空气进行热交换的室外热交换器；用于与室内空气进行热交换的室内热交换器；中间冷却器，以用于制热运行时使所述室内热交换器排出的部分制冷剂在减压膨胀之后从所述室内热交换器排出的剩余制冷剂吸收热量而流入到所述压缩机。
并且，所述中间冷却器中布置在制热运行时将所述室内热交换器排出的部分制冷剂引导到所述压缩机的迂回制冷剂管的部分区间和用于连接所述室外热交换器与所述室内热交换器的连接制冷剂管的部分区间，使得所述迂回制冷剂管的部分区间和连接制冷剂管的部分区间可以相互进行热交换，布置在所述中间冷却器的所述迂回制冷剂管部分区间的入口侧设有旁路膨胀阀，以用于对通过所述迂回制冷剂管的制冷剂进行减压膨胀。
并且，所述旁路膨胀阀由可以调节其开度的电子膨胀阀构成。
并且，调节所述旁路膨胀阀的开度使其与设在所述中间冷却器的所述迂回制冷剂管部分区间的入口侧和出口侧温差成比例。
并且，调节所述旁路膨胀阀的开度使其与所述压缩机排出的制冷剂过热度成比例。
并且，本发明所提供的制冷系统，包含：用于压缩制冷剂的压缩机；用于与室外空气进行热交换的室外热交换器；用于与室内空气进行热交换的室内热交换器；迂回制冷剂管，用于在制热运行时将所述室内热交换器排出的部分制冷剂引导到所述压缩机；设在所述迂回制冷剂管的旁路膨胀阀，以用于对通过所述迂回制冷剂管的制冷剂进行减压膨胀；其中，所述迂回制冷剂管的所述旁路膨胀阀下游侧部分区间被布置成可与连接所述室外热交换器和所述室内热交换器的连接制冷剂管进行热交换。
并且，本发明所提供的空调机，包含：室外机，该室外机具有用于压缩制冷剂的压缩机和用于与室外空气进行热交换的室外热交换器；室内机，该室内机具有用于与室内空气进行热交换的室内热交换器；中间冷却器，用于制热运行时使所述室内热交换器排出的部分制冷剂在减压膨胀之后从所述室内热交换器排出的剩余制冷剂吸收热量而流入到所述压缩机。
附图说明
图1为应用本发明所提供的制冷系统的空调机概略图。
主要符号说明：10为室外机，11为压缩机，12为室外热交换器，13为四通阀，14为主膨胀阀，20为室内机，21为室内热交换器，30为中间冷却器(inter cooler)、31为迂回制冷剂管，32为旁路膨胀阀。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的一个优选实施例。
如图1所示，应用本发明所提供的制冷系统的空调机包含设在室外空间的室外机10和设在室内空间的室内机20而对室内空间进行制冷或制热。
室外机10包含：用于压缩制冷剂的压缩机11；使制冷剂与室外空气进行热交换的室外热交换器12；将压缩机所排出的制冷剂引导到室外机10和室内机20中的某一个而选择执行制冷或制热的四通阀13；在制热运行中使制冷剂在流入室外热交换器12之前被减压膨胀的主膨胀阀14；使室外空气在室外机10中循环并使其与室外热交换器12进行热交换的室外排风扇15。室内机20包含：使制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器21；使室内空气在室内机20中循环并使其与室内热交换器21进行热交换的室内排风扇22。
空调机的上述各构成要素通过制冷剂管(P1、P2、P3、P4、P5)相互连接而构成密闭回路，制冷剂管(P1、P2、P3、P4、P5)包含将压缩机11所排出的制冷剂引导到四通阀13的排出制冷剂管P1、用于引导从四通阀13吸入到压缩机11的制冷剂的吸入制冷剂管P2、用于连接四通阀13和室外热交换器12的室外制冷剂管P3、用于连接四通阀13和室内热交换器21的室内制冷剂管P4、用于连接室外热交换器12和室内热交换器21的连接制冷剂管P5。
并且，应用本发明所提供的制冷系统的空调机包含中间冷却器30，该中间冷却器30在制热运行时使室内热交换器21所排出的一部分制冷剂在减压膨胀之后从室内热交换器21所排出的剩余制冷剂中吸收热量而流向压缩机11，由此减小制热运行时可能发生的制冷系统的效率下降问题。
中间冷却器30中分别布置使室内热交换器21排出的一部分制冷剂迂回室外热交换器12及四通阀13而直接流向压缩机11的迂回制冷剂管31的部分区间和连接制冷剂管P5的部分区间，以使通过迂回制冷剂管31的制冷剂与通过连接制冷剂管P5的制冷剂相互进行热交换。设在中间冷却器30的迂回制冷剂管31部分区间的入口侧具有对通过迂回制冷剂管31的制冷剂进行减压膨胀的旁路膨胀阀32，使得位于旁路膨胀阀32下游侧的迂回制冷剂管31部分区间与连接制冷剂管P5进行热交换。
因此，室内热交换器21排出的部分制冷剂在中间冷却器30中被旁路膨胀阀32减压膨胀而蒸发，并与通过连接制冷剂管P5流向室外热交换器12的制冷剂进行热交换。如此，当通过迂回制冷剂管31的制冷剂与通过连接制冷剂管P5的制冷剂相互进行热交换时，通过迂回制冷剂管31的制冷剂被温度相对高于室外温度的通过连接制冷剂管P5的制冷剂加热，因此以高压气体状态流向压缩机11，而通过连接制冷剂管P5的制冷剂被冷却，因此以可以更加有效地从室外空间吸收热量的状态流向室外热交换器12。因此，可以减小可能在制热运行时发生的制冷系统的效率下降问题。
此时，由于在冬季室外温度低于室内温度，因此压缩机11通过吸入制冷剂管P2流入相对压力低的气体状态制冷剂，而通过迂回制冷剂管31流入相对压力高的气体状态制冷剂。本实施例中压缩机11采用涡旋式压缩机(scrollcompressor)，从而可以接收通过吸入制冷剂管P2流入的相对低压状态的气体状态制冷剂和通过迂回制冷剂管31流入的相对高压状态的气体状态制冷剂而进行压缩。
本实施例中，这种旁路膨胀阀32由可以调节开度的电子膨胀阀构成，因此不仅可以通过旁路膨胀阀32开闭迂回制冷剂管31，而且可以调节通过迂回制冷剂管31的制冷剂量。即，例如在冬季因室外温度低而使制冷系统的效率下降时，可以通过旁路膨胀阀32选择性地运行中间冷却器30。
本实施例中，调节旁路膨胀阀32的开度使其与设在中间冷却器30的迂回制冷剂管31部分区间的入口侧和出口侧的温差成比例。即，测定布置在中间冷却器30的迂回制冷剂管31部分区间的入口侧和出口侧温度，当其温差为设定温差以上时，调节旁路膨胀阀32使其增加开度，当温差小于设定温差时，调节旁路膨胀阀32使其减小开度。
虽然本实施例中使旁路膨胀阀32的开度与设在中间冷却器30的迂回制冷剂管31部分区间的入口侧和出口侧温差成比例，但是本发明并不限定于此，也可以调节开度使其与从压缩机11排出的制冷剂过热度成比例。即，测定从压缩机11排出的制冷剂温度及压力，并由此掌握压缩机11所排出的制冷剂过热度，当从压缩机11排出的制冷剂过热度为设定值以上时，调节旁路膨胀阀32使其增加开度，当过热度小于设定值时，调节旁路膨胀阀32使其减小开度。
综上所述，本发明所提供的制冷系统及具有该制冷系统的空调机，通过中间冷却器使室内热交换器所排出的部分制冷剂在被减压膨胀而从室内热交换器排出的剩余制冷剂中吸收热量之后流向压缩机，因此室外热交换器中流入通过中间冷却器被冷却而可以从室外空间更加有效地吸收热量状态的制冷剂，据此可以减小制热运行时可能发生的制冷系统的效率下降问题。

Claims (10)

1、一种制冷系统，其特征在于包含：用于压缩制冷剂的压缩机；用于与室外空气进行热交换的室外热交换器；用于与室内空气进行热交换的室内热交换器；中间冷却器，以用于制热运行时使所述室内热交换器排出的部分制冷剂在减压膨胀之后从所述室内热交换器排出的剩余制冷剂吸收热量而流入到所述压缩机。
2、根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于所述中间冷却器中布置在制热运行时将所述室内热交换器排出的部分制冷剂引导到所述压缩机的迂回制冷剂管的部分区间和用于连接所述室外热交换器与所述室内热交换器的连接制冷剂管的部分区间，使得所述迂回制冷剂管的部分区间和连接制冷剂管的部分区间可以相互进行热交换，布置在所述中间冷却器的所述迂回制冷剂管部分区间的入口侧设有旁路膨胀阀，以用于对通过所述迂回制冷剂管的制冷剂进行减压膨胀。
3、根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于所述旁路膨胀阀由可以调节其开度的电子膨胀阀构成。
4、根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于调节所述旁路膨胀阀的开度以使其与设在所述中间冷却器的所述迂回制冷剂管部分区间的入口侧和出口侧温差成比例。
5、根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于调节所述旁路膨胀阀的开度使其与从所述压缩机排出的制冷剂过热度成比例。
6、根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于所述中间冷却器包含：迂回制冷剂管，用于制热运行时将所述室内热交换器排出的部分制冷剂引导到所述压缩机；设在所述迂回制冷剂管的旁路膨胀阀，以用于对通过所述迂回制冷剂管的制冷剂进行减压膨胀；
而且，所述迂回制冷剂管的所述旁路膨胀阀下游侧部分区间布置成可与连接所述室外热交换器和所述室内热交换器的连接制冷剂管进行热交换。
7、根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于所述旁路膨胀阀由可以调节其开度的电子膨胀阀构成。
8、根据权利要求7所述的制冷系统，其特征在于调节所述旁路膨胀阀的开度使其与从所述压缩机排出的制冷剂过热度成比例。
9、一种空调机，其特征在于包含：室外机，该室外机具有用于压缩制冷剂的压缩机和用于与室外空气进行热交换的室外热交换器；室内机，该室内机具有用于与室内空气进行热交换的室内热交换器；中间冷却器，用于制热运行时使所述室内热交换器排出的部分制冷剂在减压膨胀之后从所述室内热交换器排出的剩余制冷剂吸收热量而流入到所述压缩机。
10、根据权利要求9所述的空调机，其特征在于所述中间冷却器中布置在制热运行时将所述室内热交换器排出的部分制冷剂引导到所述压缩机的迂回制冷剂管的部分区间和用于连接所述室外热交换器与所述室内热交换器的连接制冷剂管的部分区间，使得所述迂回制冷剂管的部分区间和连接制冷剂管的部分区间可以相互进行热交换，布置在所述中间冷却器的所述迂回制冷剂管部分区间的入口侧设有旁路膨胀阀，以用于对通过所述迂回制冷剂管的制冷剂进行减压膨胀。
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