CN101338950B - 大制热量多联式空调热泵机组 - Google Patents

Abstract

一种大制热量多联式空调热泵机组，它主要由室外机组、多台室内机组、制冷剂液体连接管和制冷剂气体连接管构成，其中，室外机组包括压缩机、四通换向阀、室外机组换热器、室外机组电子膨胀阀、气液分离器、液体管连接阀和气体管连接阀，其特征是在室外机组内的四通换向阀与气体管连接阀之间的气体管上设置制冷剂循环量调节器，制冷剂循环量调节器通过制冷剂循环量调节管连接在室外机组电子膨胀阀与液体管连接阀之间的高压液体管上。采用本发明的多联式空调热泵机组按照制热运行时确定最佳制冷剂充注量，而在制冷、制热运行时制冷剂循环量调节器将自动提供适量的制冷剂参与制冷循环，可显著提高多联式空调热泵机组制热运行时的制热量，并改善制冷运行能效比，具有重要的实用价值。

Description

大制热量多联式空调热泵机组

技术领域

本发明涉及一种空调系统，尤其是一种具有多台室内机组的空调热泵机组，具体地说是一种大制热量多联式空调热泵机组。

背景技术

多联式空调热泵机组已成为夏季向室内提供冷量、冬季向室内提供热量的直接蒸发式空调系统，自1982年在日本诞生以来，技术得到快速发展，目前已成为中小型建筑的中央空调系统的重要形式之一。

目前，多联式空调热泵机组的基本结构如图1所示，它由室外机组1和多台室内机组2组成，通过制冷剂液体连接管9和制冷剂气体连接管10连接成一个制冷循环系统。其中，室外机组1由压缩机3、四通换向阀4、室外机组换热器5、室外机组电子膨胀阀6、气液分离器13、液体管连接阀11、气体管连接阀12等部件构成；室内机组2由室内机组电子膨胀阀7和室内机组换热器8等部件构成。由于多联式空调热泵机组是一个封闭的制冷剂系统，故无论在制冷还是在制热时系统中充注的制冷剂均参与制冷循环。多联式空调热泵机组的室内机组2数量较多，所有室内机组换热器8的内容积之和大于室外机组换热器5的内容积，由于制冷运行时，室外机组换热器5为制冷循环的冷凝器，室内机组换热器8为蒸发器；而制热运行时，室外机组换热器5为制冷循环的蒸发器，室内机组换热器8为冷凝器，因此，按制冷运行确定的最佳制冷剂充注量，势必导致制热运行时制冷剂出现不足、冷凝温度偏低，制热量低下；反之，按制热运行确定的最佳制冷剂充注量，又将导致制冷运行时制冷剂过剩、冷凝温度偏高，制冷能效比降低，不能实现多联式空调热泵机组的高效运行。

上述问题已成为目前多联式空调热泵机组的共性问题，迫切需要加以解决，以全面提高多联式空调热泵机组的运行性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的多联式空调热泵机组制冷确定中存在的难题，即制冷剂供应不足或效能低下的问题，设计一种能根据制冷或制热需要自动调整制冷剂供应量，使之工作在最佳状态的大制热量多联式空调热泵机组，以保证多联式空调热泵机组在同一制冷剂充注量条件下，使得制冷与制热运行时都有最佳的制冷剂循环量参与制冷循环，以改善目前技术中存在的制热运行时制热量低下或制冷运行时能效比降低的缺陷。

本发明的技术方案是：

一种大制热量多联式空调热泵机组，包括室外机组和一台以上并联的室内机组，室外机组和室内机组通过制冷剂液体连接管及制冷剂气体连接管相连，所述的室外机组包括压缩机、四通换向阀、室外机组换热器、室外机组电子膨胀阀、气液分离器、液体管连接阀和气体管连接阀，室内机组包括室内机组电子膨胀阀和室内机组换热器，其特征在于：在室外机组内的四通换向阀与气体管连接阀之间的气体管上设置有制冷剂循环量调节器，制冷剂循环量调节器的传热管进口与四通换向阀的接口相连、传热管出口与气体管连接阀相连；制冷剂循环量调节器的调节管进口通过制冷剂循环量调节管连接在室外机组电子膨胀阀与液体管连接阀之间的高压液体管上。

所述制冷剂循环量调节器主要由金属壳体和穿越金属壳体内部的传热管构成，金属壳体的内壁与传热管的外壁之间构成一个空腔容器，空腔容器上设有调节管进口。

所述制冷剂循环量调节器内的传热管为由一根或多根直管或螺旋管构成的传热管组。

所述室外机组换热器可以是风冷换热器或水冷换热器。

本发明的有益效果：

本发明的空调机组可按制热运行时确定多联式空调热泵机组的最佳制冷剂充注量，而在制冷、制热运行时自动提供适量的制冷剂参与制冷循环，提高制冷时机组的能效比，同时提高制热运行时制热量，改善了多联式空调热泵机组目前普遍存在的问题。具体表现在：

①在室外机组1内的四通换向阀4与气体管连接阀12之间的气体管上设置制冷剂循环量调节器14，制冷运行时，由于气体连接管10内流过的低压、低温的气态制冷剂，高压液态制冷剂将自动地从高压液体管内连续不断地进入制冷剂循环量调节器14的空腔内，并充满整个容器，使得参与制冷循环的制冷剂量减小，制冷系统的冷凝温度降低，多联式空调热泵机组的能效比提高；

②当多联式空调热泵机组制热运行时，由于气体连接管10内流过的高压、高温的气态制冷剂，制冷剂循环量调节器14空腔内的液态制冷剂受热蒸发，将液态制冷剂“赶出”腔体，最终全部成为气态制冷剂，使充注的所有制冷剂参与制冷循环，以提高多联式空调热泵机组制热运行的制热量。

采用本发明的多联式空调热泵机组可取消现有多联式空调热泵机组中的高压贮液器，使机组成本基本不变的条件下，可显著改善多联式空调热泵机组的制冷能效比和制热量，具有重要的实用价值。

附图说明

图1为现有的多联式空调热泵机组的结构原理示意图。

图2为本发明的多联式空调热泵机组的结构原理示意图。

图3为本发明的制冷剂循环量调节器的结构示意图之一。

图4为本发明的制冷剂循环量调节器的结构示意图之二。

图中：1-室外机组；2-室内机组；3-压缩机；4-四通换向阀；5-室外机组换热器；6-室外机组电子膨胀阀；7-室内机组电子膨胀阀；8-室内机组换热器；9-制冷剂液体连接管；10-制冷剂气体连接管；11-液体管连接阀；12-气体管连接阀；13-气液分离器；14-制冷剂循环量调节器；15-制冷剂循环量调节管；16-金属壳体；17-传热管；18-传热管进口；19-传热管出口；20-调节管进口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图2、3、4所示。

一种大制热量多联式空调热泵机组，如图2所示，它包括室外机组1和一台以上并联的室内机组2，室外机组1和室内机组2通过制冷剂液体连接管9及制冷剂气体连接管10相连，所述的室外机组1包括压缩机3、四通换向阀4、室外机组换热器5、室外机组电子膨胀阀6、气液分离器13、液体管连接阀11和气体管连接阀12，其中的室外机组换热器5可以采用风冷换热器或水冷换热器，它与室外机组电子膨胀阀6相串连，室外机组电子膨胀阀6与液体管连接阀11相串连。压缩机3、室外机组换热器5、气液分离器13及气体管连接阀12的进气端分别与四通换向阀4对应的阀口相连，其中气液分离器13的一个输入/输出口还与压缩机3对应的输出/输入口相连。在四通换向阀4与气体管连接阀12之间的气体管上安装有制冷剂循环量调节器14，制冷剂循环量调节器14的传热管进口18与四通换向阀4的对应的接口相连、传热管出口19与气体管连接阀12相连；制冷剂循环量调节器14的调节管进口20通过制冷剂循环量调节管15连接在室外机组电子膨胀阀6与液体管连接阀11之间的高压液体管上，如图2所示。室内机组2包括室内机组电子膨胀阀7和室内机组换热器8，室内机组电子膨胀阀7和室内机组换热器8串接相连，各室内机组电子膨胀阀7均通过制冷剂液体连接管9与室外机组1中的液体管连接阀11相连，室内机组换热器8均通过制冷剂气体连接管10与室外机组1中的气体管连接阀12相连。

具体实施时，制冷剂循环量调节器14可采用图3所示的结构，它主要由金属壳体16和穿越金属壳体16内部的传热管17构成，金属壳体16的内壁与传热管17的外壁之间构成一个空腔容器，空腔容器上设有调节管进口20。利用该空腔容器对制冷剂的调节功能是本发明的实质性进步，可替代传统的高压贮液罐，它具有体积小、成本低，制造安装方便等一系列优点。

具体实施时，制冷剂循环量调节器14还可采用图4所示的结构，金属壳体16内的传热管17由多根直管或螺旋管构成，每根传热管17的一端与传热管进口18相连，另一端与传热管出口19相连。

本发明未涉及部分如电控部分、电子膨胀阀、压缩机、室内、室外换热器等均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种大制热量多联式空调热泵机组，包括室外机组(1)和一台以上并联的室内机组(2)，室外机组(1)和室内机组(2)通过制冷剂液体连接管(9)及制冷剂气体连接管(10)相连，所述的室外机组(1)包括压缩机(3)、四通换向阀(4)、室外机组换热器(5)、室外机组电子膨胀阀(6)、气液分离器(13)、液体管连接阀(11)和气体管连接阀(12)，室外机组换热器(5)与室外机组电子膨胀阀(6)相串连，室外机组电子膨胀阀(6)与液体管连接阀(11)相串连，压缩机(3)、-室外机组换热器(5)、气液分离器(13)及气体管连接阀(12)的分别与四通换向阀(4)相连，气液分离器(13)与压缩机(3)相连，其特征是在室外机组(1)内的四通换向阀(4)与气体管连接阀(12)之间的气体管上设置有制冷剂循环量调节器(14)，该制冷剂循环量调节器(14)主要由金属壳体(16)和穿越金属壳体(16)内部的传热管(17)构成，金属壳体(16)的内壁与传热管(17)的外壁之间构成一个空腔容器，空腔容器上设有调节管进口(20)，传热管(17)的进口(18)与四通换向阀(4)的接口相连、传热管(17)的出口(19)与气体管连接阀(12)相连；所述的调节管进口(20)通过制冷剂循环量调节管(15)连接在室外机组电子膨胀阀(6)与液体管连接阀(11)之间的高压液体管上。

2.根据权利要求1所述的大制热量多联式空调热泵机组，其特征在于：所述制冷剂循环量调节器(14)内的传热管(17)为由一根或多根直管或螺旋管构成的传热管组。

3.根据权利要求1所述的大制热量多联式空调热泵机组，其特征是所述室外机组换热器(5)为风冷换热器或水冷换热器。

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