CN101144634A - 空调机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调机，尤其涉及在制冷/制热兼用的空调机进行制热运行时通过增大制冷剂过热度及压缩机吸入压力而提高制热效率的空调机。依据本发明所提供的空调机包含压缩机、室外热交换器、连接所述压缩机排出侧与制热运行时的所述室外热交换器排出侧的分流管。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及一种空调机，尤其涉及在室外温度较低的情况下进行制热时也能提高制热效率的制冷/制热兼用的空调机。

背景技术

现有的空调机如图1所示，包括室内机3和室外机1，室内机3再由室内热交换器5及室内风扇7构成，室外机1由用于压缩制冷剂的压缩机9、室外热交换器12及将外部空气吸入到室外热交换器12侧而进行排风的室外风扇15、用于使制冷剂膨胀的膨胀阀以及用于转换配管中流动的制冷剂流动通道的四通阀形态的通道转换阀18。

并且，压缩机9的排出侧设有防止所排出的制冷剂再次逆流到压缩机9排出口侧的逆流防止阀21。

当具有这种结构的空调机作为起制热作用的热泵而运行时，制冷剂在压缩机9中被压缩为高温高压状态，并通过配管移动到室内热交换器5而进行冷凝过程，在此进行冷凝过程的制冷剂在室内热交换器5与温度相对较低的室内空气进行热交换而向室内传递热量。

并且，经过冷凝过程的制冷剂在膨胀阀进行减压并膨胀，从而使温度与压力下降，然后经过膨胀过程的制冷剂在室外热交换器12与室外空气进行热交换而进行蒸发过程之后，再次被吸入到压缩机9中。

如上所述，作为热泵而运行时，流经室外热交换器12的制冷剂其温度已经下降得相当低，因此即使是冬天的冷空气也能进行热交换，并从空气吸收热量而进行蒸发过程。

但是，当外部空气温度非常低时，由于其温度与流经室外热交换器12的制冷剂的温差甚小，因此热交换效率降低并使制冷剂难以蒸发，而如果制冷剂未能充分蒸发，则会使流入到压缩机9的制冷剂呈液态，这可能会诱发压缩机9发生故障，而且使流入到压缩机9的制冷剂吸入压力也有所下降。

并且，在该状态下还需要有增大过热度使其比平时更高的附加的制冷剂加热过程，以使制冷剂蒸发。

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提高制冷剂过热度及吸入压力的空调机。

尤其提供一种制冷/制热兼用的空调机，该空调机作为热泵而运行时，即使室外空气温度下降为一定温度以下，也能提高制冷剂向压缩机的吸入压力，并维持一定的过热度，从而提高制热效率。

为了实现上述目的，依据本发明所提供的空调机包含压缩机、室外热交换器、连接所述压缩机排出侧与制热运行时的所述室外热交换器排出侧的分流管。

并且，所述压缩机设置为多个，所述多个压缩机上设有排出制冷剂的排出管，所述分流管连接于所述排出管上。

并且，所述排出管包含分别设在所述多个压缩机的排出分支管和所述排出分支管汇合而形成的排出汇流管，所述分流管连接在部分所述排出分支管上。

并且，所述分流管连接在所述排出汇流管。

并且，所述排出分支管上设有防止制冷剂逆流的逆流防止阀，所述分流管连接在所述逆流防止阀的出口侧。

并且，所述空调机为制冷/制热兼用的空调机。

依据本发明所提供的空调机，包含：多个压缩机；室外热交换器；分别连接于所述多个压缩机排出侧的排出管；连接于制热运行时的所述室外热交换器排出侧的配管；连接部分所述排出管与制热运行时的所述室外热交换器排出侧配管的分流管，以用于将从所述压缩机排出的部分制冷剂引导到制热运行时的所述室外热交换器排出侧配管中。

并且，所述分流管设置为多个。

附图说明

图1为现有空调机的概略示意图；

图2为本发明所提供的空调机进行制热运行时工作情况的概略示意图；

图3为本发明所提供的空调机进行制冷运行时工作情况的概略示意图；

图4为本发明的另一实施例的概略示意图；

图5为表示采用本发明和现有技术时的制冷剂压差的曲线图；

图6为表示本发明和现有技术的过热度差的曲线图；

主要符号说明：32为压缩机、35为第一排出分支管，36为第二排出分支管，37为排出汇流管，38为室外热交换器，48、49为分流管。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。

如图2所示，本发明涉及制冷/制热兼用的空调机，该空调机包括室外机30和室内机50，所述室外机30包含用于压缩制冷剂的多个压缩机32、设在所述压缩机32的排出侧以用于防止所排出的制冷剂逆流的逆流防止阀34。

为了便于说明，本发明将多个压缩机分为第一压缩机32a和第二压缩机32b，在此所述压缩机32上分别对应于第一压缩机32a和第二压缩机32b数量而连接第一排出分支管35和第二排出分支管36，但压缩机32及排出分支管35、36的数量可以根据制冷/制热能力或周围情况而进行任何变更。

在此，所述第一排出分支管35和所述第二排出分支管36连接到一个排出汇流管37上，以使从多个压缩机32排出的制冷剂汇流到一个管中。

另外，所述室外机30除了所述压缩机32之外还包含室外热交换器38、将室外空气吸入到室外热交换器38侧的室外风扇40、对制冷剂进行减压膨胀的膨胀阀42以及用于转换制冷剂流向以使空调机进行制冷或制热的通道转换阀。

并且，所述室内机50包含室内热交换器52和将室内空气吸入到所述室内热交换器52之后进行排风的室内风扇54，所述室内机50内部的构成要素与所述室外机30内部的构成要素通过配管而连接。

另外，所述第一排出分支管35上连接专门的分流管48，所述分流管48连接到与所述室外热交换器相连的配管上，连接所述分流管48的连接点最好为所述第一排出分支管35的A点和连接于所述室外热交换器38的配管的B点，这是为了在本发明所提供的空调机作为热泵而进行制热运行时，使由所述第一压缩机32a排出的高温高压制冷剂与由所述室外热交换器38排出的低温低压制冷剂进行混合而增加吸入到所述压缩机32的制冷剂的过热度、压力及吸入量。

图3为本发明所提供的空调机进行制冷运行时的工作情况示意图，所述分流管48在第一排出分支管35的A点分支而连接到所述室外热交换器38的制冷剂吸入侧的B点。

但是，由于此时A点和B点的制冷剂温度和压力几乎相等，因此制冷剂基本不会通过所述分流管48流动，而且即使通过所述分流管48流动而导致制冷剂混合，也因通过两点的制冷剂状态相等而不存在因发生混合而导致的问题。

下面参照图2及图3说明本发明所提供的分流管48最好置于上述位置的原因。

如图2所示，当本发明所提供的空调机作为热泵运行而对室内空间进行制热时，在所述室外热交换器38中发生蒸发过程。

但是，如果所述分流管48没有连接于所述室外热交换器38的排出侧(B点)，而是连接于室外热交换器38的流入侧(C点)，则由所述第一压缩机32a排出并经过所述分流管48的高温高压制冷剂与流经所述膨胀阀42的制冷剂发生混合。

这种混合现象使制冷剂的压力和温度在流入所述室外热交换器38之前就上升，由此流经室外热交换器38的制冷剂与室外空气之间的平均温差减小，从而导致从室外空气至制冷剂的热传递量减少，这也意味着制热能力降低，因此所述分流管48不能连接在C点。

下面讨论所述分流管48连接到所述室内热交换器52的吸入侧或排出侧的情况。分流管48连接在室内热交换器52的吸入侧时，制冷剂温度和压力几乎相等，因此从技术角度来讲无任何意义。

并且，当所述分流管48连接到所述室内热交换器52的排出侧时，将在通过所述室内热交换器52进行冷凝过程使温度和压力下降而变为液态的制冷剂中注入高温高压气态制冷剂，这会降低所述膨胀阀42中的减压膨胀效果，并在膨胀过程中产生噪音，而且使制冷剂的过冷度降低而导致整体制热效率下降。

因此，所述分流管48最好连接到所述室外热交换器38的排出侧(B点)。

另外，连接所述第一排出分支管35和所述分流管48的A点最好设在所述第一逆流防止阀34a的出口侧，这是为了防止所排出的制冷剂逆流到所述第一压缩机32a中。

此外，如图3所示，如果本发明所提供的空调机对室内空间进行制冷运行，则室外热交换器38用作冷凝器，所述室内热交换器52用作蒸发器。

但是，流经所述室外热交换器38的制冷剂排出侧(C部分)的制冷剂已经在所述室外热交换器38中经过了冷凝过程，因此与从所述压缩机排出时的状态相比处于一定程度的减压状态。

在这种情况下，如果在所述C部分连接所述分流管48，则与上述在制热运行时将所述分流管48连接到所述室内热交换器52的排出侧时的情况相同，直接由所述第一压缩机32a排出的高温高压气态制冷剂根据压差流经所述分流管48流入到所述室外热交换器38的排出侧(C点)，这导致被冷凝的制冷剂温度和压力上升，从而妨害制冷剂的过冷状态而最终使制冷剂处于非冷凝气体状态。

并且，如果在液态制冷剂中混入气态制冷剂，则在所述膨胀阀42进行减压膨胀过程时产生噪音的同时降低膨胀效率，这将导致制冷效率降低。

虽然在制冷运行时所述分流管48并不起很大作用，但因如上所述的原因需要将所述分流管48连接到所述第一排出分支管35的A部分和所述室外热交换器38的吸入侧(B部分)。

另外，图4为在空调机作为热泵而运行的状态下，除了所述分流管48被连接到所述第一排出分支管35之外再设置其它分流管49的示意图，该分流管49从所述第一分支管35和第二分支管36汇流为一个管道的所述排出汇流管37的一部分(D部分)分支，并与连接到所述室外热交换器38的配管的E部分连接。

设置多个分流管48、49的原因在于，通过使从所述室外热交换器38排出的低温低压制冷剂与所述压缩机32所排出的高温高压制冷剂进行多次混合，从而进一步增大制冷剂流入所述压缩机32时的过热度、吸入压力以及制冷剂量，由此进一步提高制热效率。

下面参照附图说明本发明所提供的空调机的工作过程。

如图2所示，当本发明所提供的空调机作为热泵来运行时，制冷剂由所述压缩机32压缩为高温高压制冷剂之后移动到所述室内机的室内热交换器52侧。

此时，通过所述室内风扇54的工作而使流入的室内冷空气与高温制冷剂在所述室内热交换器52中进行热交换，由此向室内供应高温空气。

然后，由于向室内空间排放热量导致温度和压力下降的制冷剂，在经过所述膨胀阀42时进行减压膨胀使温度和压力进一步下降，并在此状态下流入到所述室外热交换器38中。

流入到所述室外热交换器38的制冷剂与通过所述室外风扇40而流入的室外空气进行热交换，在此由于制冷剂的温度低于室外空气的温度，因此制冷剂吸收室外空气的热量而蒸发，而被吸收热量的空气在温度下降的状态下由所述室外风扇40排出。

并且，以蒸发的状态从所述室外热交换器38排出的制冷剂与由所述分流管48引导的高温高压制冷剂进行混合，此时制冷剂的过热度和压力将在交汇点处增加。

尤其，当室外空气的温度急剧下降而与流经所述室外热交换器38的制冷剂的温度之差变小时，制冷剂与室外空气之间的热交换效率相对降低使制冷剂不能顺利蒸发，由此使由所述室外热交换器38排出的制冷剂的过热度和吸入压力降低。

而此时，如果由所述第一压缩机32a排出的部分高温高压制冷剂通过所述分流管48的引导而流入到所述室外热交换器38排出侧的配管中，则使交汇处的制冷剂的过热度和压力增加，而且制冷剂量也增加，从而改变被吸入到所述压缩机32的制冷剂物理性能而从整体上改善制热效率。

并且，如图4所示，如果设置多个所述分流管48、49，则可以使改善所述制热效率的效果加倍。

另外，如图2所示，如果只在所述第一排出分支管35上连接所述分流管48的状态下使空调机作为热泵而运行，并且此时不运行所述第一压缩机32a，而只运行所述第二压缩机32b，则从所述第二压缩机32b排出的制冷剂不经过所述分流管48，而是直接依次经过所述室内热交换器52、所述膨胀阀42以及所述室外热交换器38，从而进行制热。

如此，当只运行所述多个压缩机32中的部分压缩机而进行部分运行时，所述室内热交换器52及室外热交换器38的相对容量，即室内热交换器52及室外热交换器38容量相对于压缩机32运行容量增大。

即，只运行所述第二压缩机32b时，由所述第二压缩机32b压缩而流动的制冷剂量比运行第一压缩机32a及第二压缩机32b时所流动的制冷剂量少，而相比于这种制冷剂量室内热交换器52及室外热交换器38的热交换能力相对增大。

因此，当本发明所提供的空调机作为热泵而运行时，即使外部空气的温度较低使室外空气的温度与流经用作蒸发器的室外热交换器38的制冷剂温度之差比平时小，但由于流经所述室外热交换器38的制冷剂量比运行所有压缩机32时少，因此可以使制冷剂全部在室外热交换器38中蒸发。

此时，即使不混合流经所述分流管48而流入的高温高压制冷剂，也能维持制冷剂的过热度而不会对制热性能产生太大影响。

图5为表示设置所述分流管和没有设置所述分流管时吸入到所述压缩机的制冷剂压力变化的曲线图，该曲线图表示如图2所示只设置一个分流管时的情况。

曲线图中P1表示没有分流管时的制冷剂压力，P2表示具有分流管时的制冷剂压力，当设有分流管而流入高温高压制冷剂时，其压力在分流管的汇合处上升，将此时上升的压力用△P表示。

并且，图6表示制冷剂过热度的变化，如果比较没有分流管时的制冷剂过热度T1和具有分流管时的制冷剂过热度T2，则可得知与压力变化相同，过热度在分流管的汇合处上升△T。

如上所述，当高温高压制冷剂与蒸发的低温低压制冷剂混合而被吸入到压缩机时，会增加制冷剂的吸入压力、制冷剂量以及过热度，从而当空调机作为热泵而运行时可以防止外部空气温度急剧下降时产生的制热能力下降的现象。

尤其，当室外空气温度急剧下降而使外部空气的温度与流经所述室外热交换器的制冷剂温度之差相对变小时，如上所述通过增加制冷剂的压力及过热度来防止制热能力下降。

综上所述，本发明通过补偿过热度及吸入压力，从而可以提高制热能力，尤其在室外空气温度急剧下降而使外部空气温度与流经所述室外热交换器的制冷剂温度之差相对变小时，通过增加制冷剂的压力及过热度来防止制热能力下降。

Claims (8)

1.一种空调机，其特征在于包含：压缩机；室外热交换器；连接所述压缩机排出侧与制热运行时的所述室外热交换器排出侧的分流管。

2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于所述压缩机设置为多个，所述多个压缩机上设有排出制冷剂的排出管，所述分流管连接于所述排出管上。

3.根据权利要求2所述的空调机，其特征在于所述排出管包含分别设在所述多个压缩机的排出分支管和所述排出分支管汇合而形成的排出汇流管，所述分流管连接于部分所述排出分支管上。

4.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于所述分流管连接在所述排出汇流管。

5.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于所述排出分支管上设有防止制冷剂逆流的逆流防止阀，所述分流管连接在所述逆流防止阀的出口侧。

6.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于所述空调机为制冷/制热兼用的空调机。

7.一种空调机，其特征在于包含：

多个压缩机；

室外热交换器；

分别连接于所述多个压缩机排出侧的排出管；

连接于制热运行时的所述室外热交换器排出侧的配管；

连接部分所述排出管与制热运行时的所述室外热交换器排出侧配管的分流管，以用于将从所述压缩机排出的部分制冷剂引导到制热运行时的所述室外热交换器排出侧配管中。

8.根据权利要求7所述的空调机，其特征在于所述分流管设置为多个。

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