CN101986051A - 变频空调器、控制变频空调器中冷媒流量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变频空调器，具有控制冷媒流量的节流装置，该节流装置由电磁阀、第一毛细管和第二毛细管连接组成，其中，第一毛细管(2)与电磁阀(1)串联成第一节流支路，第二毛细管(3)与第一节流支路并联或者与第一节流支路中的电磁阀(1)并联。本发明还提供一种控制变频空调器中冷媒流量的方法，包括：调节由第一毛细管、第二毛细管、电磁阀构成的节流装置中的所述电磁阀，以允许或阻断冷媒流经第二毛细管，其中，使用的节流装置为本发明变频空调器中前述任一种节流装置。本发明成本低，能效比高，并且当系统负荷过大或压缩机温度过高时，可打开电磁阀进行卸载，提高空调器系统运行的安全性。

Description

变频空调器、控制变频空调器中冷媒流量的方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种变频空调器，以及控制变频空调器中冷媒流量的方法。

背景技术

变频空调器能根据房间的温度条件自动控制变频器的输出，当空调器工作于额定工况时，变频器的输出频率高，压缩机制冷量大，实现快速制冷或制热；当房间的温度达到用户设定的值时，空调器进入中间工况，这时变频器输出频率减小，压缩机制冷量也减低，将制冷或制热温度维持在一个稳定的范围。因此，变频空调既节省能源又能实现温度的连续调节和稳定调节；也因此，变频空调中存在一个冷媒流量调节的问题。在额定工况时，要求冷媒流量大，以实现快速制冷或制热，而在中间工况时，所需冷媒小，以维持稳定的温度状态和节省能源。在现有技术中，调节冷媒流量的结构为空调系统的节流装置。节流装置一般有两种，一种是通过毛细管节流，一种是通过电子膨胀阀节流。由于毛细管的长度固定，导致其调节能力受限，不能保证各种工况下冷媒流量与系统要求相匹配，因而影响到变频空调相关性能的品质。电子膨胀阀具有很好的调节性能，可根据需要调节其开度以获得与系统工况相匹配的冷媒流量，使系统的能效比提高。但是，虽然毛细管调节能力低，其成本也低；虽然电子膨胀阀调节性能好，相应地其使用成本也非常高。电子膨胀阀不仅其自身价格很高，而且使用时还存在控制环节的诸多问题，例如，在中国专利申请200610170437.5中，公开了一种电子膨胀阀的节流装置，就是为了解决冷媒反向流经电子膨胀阀时控制不准确的问题，以保持冷媒始终从电子膨胀阀的正向端流入其中。为了实现这个目的，该专利申请使用了四个单向阀，由此可以看出，使用电子膨胀阀的成本与使用毛细管的成本相比，高出了很多，这也是电子膨胀阀使用受到限制的一个主要症结。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种变频空调器以及控制变频空调器中冷媒流量的方法，解决空调器节流装置中使用电子膨胀阀成本高、使用毛细管能效比低的问题。

为实现上述目的，本发明一方面公开了一种变频空调器，具有控制冷媒流量的节流装置，该节流装置由电磁阀、第一毛细管和第二毛细管连接组成，其中，第一毛细管与电磁阀串联成第一节流支路，第二毛细管与第一节流支路并联或者与所述第一节流支路中的电磁阀并联。

优选地，电磁阀与第一毛细管和第二毛细管的连接方式为，电磁阀与第二毛细管并联形成第一冷媒通路，该第一冷媒通路与第一毛细管串联。

优选地，沿着制冷模式下冷媒从变频空调器的冷凝器流向蒸发器的方向，第一毛细管、第一冷媒通路依次串联在冷凝器与蒸发器之间。

优选地，电磁阀与第一毛细管和第二毛细管的连接方式为，电磁阀与第二毛细管串联形成第二冷媒通路，该第二冷媒通路与第一毛细管并联。

优选地，沿着制冷模式下冷媒从变频空调器的冷凝器流向蒸发器的方向，在第二冷媒通路中，电磁阀串接于第二毛细管的上游位置处。

另一方面，本发明还提供一种控制变频空调器中冷媒流量的方法，包括：调节由第一毛细管、第二毛细管、电磁阀构成的节流装置中的所述电磁阀，以允许或阻断冷媒流经第二毛细管，其中，使用的节流装置为前述任一种节流装置。

优选地，在电磁阀的打开和关闭状态下，冷媒均始终保持流经第一毛细管。

优选地，在节流装置构造为电磁阀与第二毛细管并联形成第一冷媒通路，该第一冷媒通路再与第一毛细管串联的情形下，当电磁阀打开时，冷媒在节流装置中仅流经由第一毛细管和电磁阀构成的串联通路，当电磁阀关闭时，冷媒在节流装置中仅流经由第一毛细管和第二毛细管构成的串联通路。

优选地，在节流装置构造为电磁阀与第二毛细管串联形成第二冷媒通路，该第二冷媒通路再与第一毛细管并联的情形下，当电磁阀打开时，冷媒在节流装置中仅流经由第一毛细管和第二毛细管构成的并联通路，当电磁阀关闭时，冷媒在节流装置中仅流经第一毛细管。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：(1)成本低，能效比高，在能达到与使用电子膨胀阀相同能效比的同时，只花费比使用电子膨胀阀低得多的成本。在本发明变频空调器中，额定制冷时，冷媒流经较小长度的毛细管，在节流装置中遇到的阻力较小，相当于冷媒具有较大的流量，以满足额定制冷的需要；中间制冷时，冷媒流经较大长度的毛细管，在节流装置中遇到的阻力较大，相当于减少了冷媒的流量，以适应于压缩机较低的运行频率。也就是说，通过控制电磁阀，控制冷媒流过毛细管的总长度，从而等效地实现了控制节流装置的节流开度，提高了空调器的能效比，达到了与使用电子膨胀阀相同的效果。而这种效果是在只使用电磁阀和毛细管的前提下实现的，与使用电子膨胀阀相比，成本低得多。(2)提高空调器系统运行的安全性。当系统负荷过大或压缩机温度过高时，可打开电磁阀进行卸载，保护空调器系统不会因高负荷而损坏。

附图说明

图1是本发明变频空调器的一个实施例的示意图，以箭头表示制冷模式下冷媒流向；

图2是本发明变频空调器的另一个实施例的示意图，以箭头表示制冷模式下冷媒流向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式进行描述。

参见图1和图2，本发明公开的变频空调器，具有控制冷媒流量的节流装置，节流装置由电磁阀1、第一毛细管2和第二毛细管3连接组成冷媒的流通路径。在图1和图2示出的实施例中，第一毛细管2是冷媒流过的必经之路，电磁阀1不控制冷媒是否流经第一毛细管2，只控制冷媒是否流经第二毛细管3，所说的“流经“是指经过并导通。通过控制电磁阀1的开闭，使冷媒流经不同的路径，也即流经不同的毛细管长度，实现对冷媒流量的调节。换而言之，在本发明变频空调器中，节流装置构造为：第一毛细管与电磁阀串联成第一节流支路，第二毛细管与第一节流支路并联或者与所述第一节流支路中的电磁阀并联。将额定制冷、中间制冷进行比较，在额定制冷下，冷媒流经较小长度的毛细管，在节流装置中遇到较小的阻力，相当于冷媒具有较大的流量，以满足额定制冷的需要；在中间制冷下，冷媒流经较大长度的毛细管，在节流装置中遇到较大的阻力，相当于减少了冷媒的流量，以适应于压缩机23较低的运行频率。由此，保证了不同工况时冷媒流量与系统要求相匹配，使系统的能效比提高。

具体地，参见图1示出的实施例，图1中示出的电磁阀1与第一毛细管2和第二毛细管3的连接方式为，电磁阀1与第二毛细管3并联形成第一冷媒通路，在制冷模式下，沿着冷媒从变频空调器的冷凝器22流向蒸发器21的方向，第一毛细管2与该第一冷媒通路串联。额定制冷时，将电磁阀1打开，冷媒流经第一毛细管2后流向蒸发器21，此时冷媒不流经第二毛细管3，因为电磁阀1和第二毛细管3并联，从而在电磁阀1处于打开的状态下，具有电磁阀的支路将具有毛细管3的支路“短路”，藉此，冷媒不流经第二毛细管3，而经过具有电磁阀1的支路流过，节流装置的节流作用由第一毛细管2独立完成。继续参见图1，中间制冷(此时压缩机23的频率低于其额定频率)时，电磁阀1关闭，阻止冷媒从电磁阀1所在的支路中流过，这时，冷媒就流经第一毛细管2和第二毛细管3的串联路径，节流装置的节流作用由这个串联路径完成。

根据以上参见附图1所述，额定制冷时冷媒流过第一毛细管2长度的节流路径，中间制冷时冷媒流过第一毛细管2和第二毛细管3串联长度的节流路径，显然额定制冷下冷媒在系统中遇到的阻力小，中间制冷下冷媒在系统中遇到的阻力大，其结果是，额定制冷下冷媒的流量大，中间制冷下冷媒的流量必然减小，刚好系统要求相匹配，因此提高了能效比。

以下参见图2，描述本发明的另一个实施例。图中电磁阀1与第一毛细管2和第二毛细管3的连接方式为，电磁阀1与第二毛细管3串联形成第二冷媒通路，在制冷模式下，沿着冷媒从变频空调器的冷凝器22流向蒸发器21的方向，电磁阀1串接于第二毛细管3的上游位置处；并且，第二冷媒通路与第一毛细管2并联连接。比较额定制冷与中间制冷的情形，在额定制冷时，电磁阀1打开，相当于将第一毛细管2和第二毛细管3并联连接，因此冷媒同时流过第一毛细管2和第二毛细管3；在中间制冷时，电磁阀1关闭，阻止冷媒从第二毛细管3中流过，则冷媒只能从第一毛细管2中流过。因此，额定制冷时冷媒流过第一毛细管2和第二毛细管3并联连接的路径，中间制冷时冷媒流过第一毛细管2的路径，显然中间制冷下冷媒在系统中遇到的阻力大，获得的结果是冷媒的流量变小，与系统的要求相符，可提高能效比。

进一步，就参见图1和图2所述的两个实施例而言，由于中间制冷时，压缩机的频率低，冷媒流量小，所以加长毛细管(相比于额定制冷而言，加长了毛细管)会显著提高系统的过冷度，从而提高中间制冷量和能效比，提高季节能效比(简称SEER)；另外在制热时，电磁阀1也处于关闭状态，此时，冷媒流经毛细管的情形与中间制冷时的情形相同，在此不再赘述，相比于额定制冷而言，由于冷媒流经的毛细管长度较大，这还利于制热时制热量的提高。

此外，当系统负荷过大或压缩机23温度过高时，可打开本发明中的电磁阀进行卸载，从而保护空调器系统不会因高负荷而损坏，这提高了空调器系统运行的安全性。

另一方面，本发明还公开一种控制变频空调器中冷媒流量的方法，包括：调节由第一毛细管2、第二毛细管3、电磁阀1构成的节流装置中的所述电磁阀1，以允许或阻断冷媒流经第二毛细管3，其中，在电磁阀1的打开和关闭状态下，冷媒均始终保持流经所述第一毛细管，此外，本发明所使用的节流装置为本发明变频空调器中所述的任一种节流装置。

在节流装置为图1所示的情形下，即电磁阀1与第二毛细管3并联形成第一冷媒通路后再与第一毛细管2串联的情形，当所述电磁阀1打开时，冷媒在节流装置中仅流经由第一毛细管2和电磁阀1构成的串联通路，当电磁阀1关闭时，冷媒在节流装置中仅流经由第一毛细管2和第二毛细管3构成的串联通路。

在节流装置为图2所示的情形下，即电磁阀1与第二毛细管3串联形成第二冷媒通路后再与第一毛细管2并联的情形，当电磁阀1打开时，冷媒在节流装置中仅流经由第一毛细管2和第二毛细管3构成的并联通路，当电磁阀1关闭时，冷媒在节流装置中仅流经第一毛细管2。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变频空调器，具有控制冷媒流量的节流装置，其特征在于，所述节流装置由电磁阀(1)、第一毛细管(2)和第二毛细管(3)连接组成，

其中，所述第一毛细管(2)与电磁阀(1)串联成第一节流支路，所述第二毛细管(3)与所述第一节流支路并联或者与所述第一节流支路中的所述电磁阀(1)并联。

2.根据权利要求1所述的变频空调器，其特征在于，所述电磁阀(1)与所述第一毛细管(2)和第二毛细管(3)的连接方式为，所述电磁阀(1)与所述第二毛细管(3)并联形成第一冷媒通路，该第一冷媒通路与所述第一毛细管(2)串联。

3.根据权利要求2所述的变频空调器，其特征在于，沿着制冷模式下冷媒从所述变频空调器的冷凝器流向蒸发器的方向，所述第一毛细管(2)、第一冷媒通路依次串联在所述冷凝器与蒸发器之间。

4.根据权利要求1所述的变频空调器，其特征在于，所述电磁阀(1)与所述第一毛细管(2)和第二毛细管(3)的连接方式为，所述电磁阀(1)与所述第二毛细管(3)串联形成第二冷媒通路，该第二冷媒通路与所述第一毛细管(2)并联。

5.根据权利要求4所述的变频空调器，其特征在于，沿着制冷模式下冷媒从所述变频空调器的冷凝器流向蒸发器的方向，在所述第二冷媒通路中，所述电磁阀(1)串接于所述第二毛细管(3)的上游位置处。

6.一种控制变频空调器中冷媒流量的方法，其特征在于，包括：

调节由第一毛细管(2)、第二毛细管(3)、电磁阀(1)构成的节流装置中的所述电磁阀(1)，以允许或阻断冷媒流经所述第二毛细管(3)，

其中，所述使用的节流装置为前述任一项权利要求中所述的节流装置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在电磁阀(1)的打开和关闭状态下，所述冷媒均始终保持流经所述第一毛细管。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

在所述节流装置构造为所述电磁阀(1)与第二毛细管(3)并联形成第一冷媒通路，该第一冷媒通路再与所述第一毛细管(2)串联的情形下，

当所述电磁阀(1)打开时，冷媒在所述节流装置中仅流经由所述第一毛细管(2)和电磁阀(1)构成的串联通路，当所述电磁阀(1)关闭时，冷媒在所述节流装置中仅流经由所述第一毛细管(2)和第二毛细管(3)构成的串联通路。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

在所述节流装置构造为所述电磁阀(1)与第二毛细管(3)串联形成第二冷媒通路，该第二冷媒通路再与所述第一毛细管(2)并联的情形下，

当所述电磁阀(1)打开时，冷媒在所述节流装置中仅流经由所述第一毛细管(2)和第二毛细管(3)构成的并联通路，当所述电磁阀(1)关闭时，冷媒在所述节流装置中仅流经所述第一毛细管(2)。

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