CN102087057A - 可平衡冷媒量的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可平衡冷媒量的空调系统，包括压缩机、四通阀、气液分离器、室内换热器、室外换热器、节流器件、及用于连接上述各部件的管路，该系统中还包括一储液罐，储液罐的入口端与室外换热器的出口连接，储液罐的出口端通过单向阀与节流器件入口端连接，单向阀的流向与空调制冷运行时的制冷剂流向相同，在储液罐的入口端与单向阀的流出端之间再并联一第二单向阀或者是毛细管。该系统利用制冷和制热运行时制冷剂流动方向的不同，实现在制冷运行时，储液罐内存储一定量的液态制冷剂，而在制热运行时，储液罐内不存储制冷剂，可将全部的制冷剂投入到运行中，以平衡制冷运行和制热运行时的制冷剂流量，使空调器制冷和制热时均能达到最佳能效比。

Description

可平衡冷媒量的空调系统

技术领域

本发明涉及一种空调器制冷循环系统，特别涉及一种可平衡冷媒量的空调系统，属于家用空调技术领域。

背景技术

空调循环系统一般包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、气液分离器、四通阀、及连接各部件的管路，制冷剂在该系统内循环流动，实现制冷运行或制热运行，调节室内环境温度和湿度，保证室内环境温度和湿度达到设定值。目前普遍采用的制冷剂为R22，由于臭氧层破坏和全球变暖的重要影响，现在正在逐步用R410A代替R22，对于每一个制冷循环系统，其制冷剂的充注量是一定的，如对于额定制冷量为2500W的空调器，制冷剂的充注量一般为700g左右，对于额定制冷量为3500W的空调器，制冷剂的充注量一般为900g左右，使用R410A和R22，制冷剂的充注量差别不大。

空调器在进行正常的制冷运行和制热运行时，由于室内换热器和室外换热器的换热面积等系统匹配情况的不同，为了获得最佳的制冷能效比和制热能效比，空调器在制冷运行时所需要的制冷剂量和在制热运行时所需要的制冷剂量往往是不同的。然而，因为空调器在出厂时其制冷剂充注量是一定的，所以对于每个空调系统而言，只能保证制冷能效比或者制热能效比其中的一个性能处于最佳值。

为了能够尽量同时获得最佳的制冷能效比和制热能效比，目前普遍采用的方法是，采用通过改变蒸发器或冷凝器的换热面积的方法，使得两器的换热面积与制冷剂充注量相匹配，从而在保证制冷能效比或制热能效比的情况下，尽可能提高另外的制热能效比或制冷能效比，但这种方式存在不足，因为空调器室内机和室外机的外壳尺寸是一定的，不能随意更改，所以使得两器的尺寸也相对固定，更改的范围受到极大的限制，也很难控制。

发明内容。

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可平衡冷媒量的空调系统，其结构简单、使用方便，能够平衡制冷运行和制热运行时的制冷剂流量，使空调器制冷和制热时均能达到最佳能效比。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种可平衡冷媒量的空调系统，包括压缩机、四通阀、气液分离器、室内换热器、室外换热器、节流器件、及用于连接上述各部件的管路，该系统中还包括一储液罐，所述储液罐的入口端与所述室外换热器的出口连接，所述储液罐的出口端通过单向阀与所述节流器件入口端连接，所述单向阀的流向与空调制冷运行时的制冷剂流向相同，在所述储液罐的入口端与单向阀的流出端之间再并联一个第二单向阀或者是第一毛细管，所述第二单向阀的流向与所述单向阀的流向相反。

本发明的进一步改进在于，在单向阀的两端并联一个第二毛细管，所述第二毛细管的流量小于所述第一毛细管。

所述储液罐的容积为空调制冷运行时与制热运行时所需要的制冷剂量之差。

综上内容，本发明所提供的可平衡冷媒量的空调系统，在室外换热器和节流器件之间串联一个储液罐，利用制冷和制热运行时制冷剂流动方向的不同，实现在制冷运行时，储液罐内存储一定量的液态制冷剂，而在制热运行时，储液罐内不存储制冷剂，将全部的制冷剂投入到运行中，这样能够平衡制冷运行和制热运行时的制冷剂流量，使空调器制冷和制热时均能达到最佳能效比。

另外，通过设置第二毛细管，可以保证在制热运行时，储液罐内始终有少量气体流动，有效避免润滑油积存于储液罐中。

本发明适用制冷剂为R410A和R22的空调系统。

附图说明

图1本发明实施例一空调系统示意图；

图2本发明实施例二空调系统示意图。

如图1和图2所示，压缩机1，四通阀2，气液分离器3，室内换热器4，室外换热器5，节流器件6，储液罐7，单向阀8，入口端9，出口端10，第二单向阀11，第一毛细管12，第二毛细管13。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1和图2所示，空调系统包括压缩机1、四通阀2、气液分离器3、室内换热器4、室外换热器5、节流器件6，各部件之间通过管路相互连接，形成一个完整的制冷剂循环回路，其中，节流器件6可以是毛细管，也可以是电子膨胀阀，制冷剂可以选择R22或者R410A。

实施例一：

如图1所示，在室外换热器5和节流器件6之间的管路中串联一个储液罐7，该储液罐7的上部具有一个出口端10，在其下部具有一个入口端9，储液罐7的入口端9与室外换热器5的出口连接，储液罐7的出口端10通过单向阀8与节流器件6的入口端连接，该单向阀8的流向与空调制冷运行时的制冷剂流向相同，在储液罐7的入口端9与单向阀8的流出端之间再并联一个第一毛细管12，在单向阀8的两端并联一个第二毛细管13。

其中，第二毛细管13的流量小于第一毛细管12，保证绝大部分的制冷剂从第一毛细管12流过，只有极少量的气态制冷剂从第二毛细管13流过，第一毛细管12和第二毛细管13可以通过调节毛细管的长度和内径来调节其流量，例如，如果第一毛细管12和第二毛细管13的内径相同，那么第二毛细管13的长度要远远长于第一毛细管12的长度；如果第一毛细管12和第二毛细管13的长度相同，那么第二毛细管13的内径要小于第一毛细管12的内径。

在制冷运行时，由于第一毛细管12的内径远远小于储液罐7的入口端9，所以，制冷剂经过室外换热器5后，绝大部分的制冷剂由储液罐7下部的入口端9进入储液罐7内部，制冷剂从储液罐7上部的出口端10流出，经过单向阀8进入节流器件6。此过程中，储液罐7内充满了高压液态制冷剂，并且在制冷运行时，始终有一定量的制冷剂存储在储液罐7内，不参与制冷循环，使得参与制冷运行的制冷剂量与室内换热器4和室外换热器5的换热面积相匹配，保证制冷运行时达到最佳的运行状态。

在制热运行时，制冷剂流动方向与制冷运行时相反，制冷剂由室内换热器4流出后进入节流器件6，由于单向阀8的作用，以及第二毛细管13的流量要远小于第一毛细管12的流量，制冷剂再经过节流器件6后，绝大部分的制冷剂会由第一毛细管12流过，然后直接进入室外换热器5，只有较小流量的制冷剂经过第二毛细管13后流过储液罐7，但其流量远远小于经过第一毛细管12的流量，这样，将近全部的制冷剂参与制热运行，同样使得参与制热运行的制冷剂量与室内换热器4和室外换热器5的换热面积相匹配，保证制热运行时达到最佳的运行状态。

因为在压缩机1工作时，有一少部分冷冻油会连续不断地从压缩机1的气缸中与制冷剂一起被压出，进入系统的管路及室内换热器4和室外换热器5中，当冷冻油不能返回压缩机1时，就会造成压缩机1的油面下降，出现压缩机1缺油烧毁的现象。该系统在制冷运行时，储液罐7内的高压液态制冷剂是不断流动的，所以不会有存油的现象，但是在制热运行时，如果储液罐7内完全没有制冷剂流过，会造成储液罐7内存油，所以，为了避免储液罐7内存有冷冻油，本发明在单向阀8的两端并联了一个第二毛细管13，在制热运行时，从节流器件6出来的制冷剂为气液混合状态，其中有少量的制冷剂会进入第二毛细管13，然后进入储液罐7内，这样，可以保证储液罐7内始终有一定量的制冷剂在罐内流动，冷冻油就不会存留在储液罐7内。

储液罐7的容积为空调制冷运行时与制热运行时所需要的制冷剂量之差，例如，对于额定制冷量为2500W的空调器，制冷剂的充注量一般为700g左右，这样只能保证制冷运行时具有最佳制冷能效比，而制热能效比就相对较低，所以，在本实施例中，制冷剂的充注量可以增加至800g左右，保证制热运行时达到最佳运行状态，而在制冷运行时，将多余的100g左右制冷剂，储存至储液罐7内，此时，储液罐7的容积按存储100g的制冷剂计算。

实施例二：

在室外换热器5和节流器件6之间的管路中串联一个储液罐7，该储液罐7的上部具有一个出口端10，在其下部具有一个入口端9，储液罐7的入口端9与室外换热器5的出口连接，储液罐7的出口端10通过单向阀8与节流器件6的入口端连接，该单向阀8的流向与空调制冷运行时的制冷剂流向相同，在储液罐7的入口端9与单向阀8的流出端之间再并联一个第二单向阀11，第二单向阀11的流向与上述的单向阀8的流向相反。

在制冷运行时，由于第二单向阀11的导向作用，制冷剂经过室外换热器5后，只能由储液罐7下部的入口端9进入储液罐7内部，制冷剂从储液罐7上部的出口端10流出，经过单向阀8进入节流器件6。此过程中，储液罐7内充满了高压液态制冷剂，并且在制冷运行时，始终有一定量的制冷剂存储在储液罐7内，不参与制冷循环。

在制热运行时，制冷剂流动方向与制冷运行时相反，制冷剂由室内换热器4流出后进入节流器件6，由于单向阀8的作用，制冷剂再经过节流器件6后，只能流经第二单向阀11，然后直接进入室外换热器5，制冷剂不流过储液罐7，全部制冷剂参与制热运行。

为了避免储液罐7内存油，在单向阀8的两端并联了一个第二毛细管13，在制热运行时，从节流器件6出来的制冷剂为气液混合状态，其中有少量的气态制冷剂会进入第二毛细管13，然后进入储液罐7内，这样，可以保证储液罐7内始终有一定量的气态制冷剂在罐内流动，冷冻油就不会存留在储液罐7内。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种可平衡冷媒量的空调系统，包括压缩机(1)、四通阀(2)、气液分离器(3)、室内换热器(4)、室外换热器(5)、节流器件(6)、及用于连接上述各部件的管路，其特征在于：该系统中还包括一储液罐(7)，所述储液罐(7)的入口端(9)与所述室外换热器(5)的出口连接，所述储液罐(7)的出口端(10)通过单向阀(8)与所述节流器件(6)入口端连接，所述单向阀(8)的流向与空调制冷运行时的制冷剂流向相同，在所述储液罐(7)的入口端(9)与单向阀(8)的流出端之间再并联一个第二单向阀(11)或者是第一毛细管(12)，所述第二单向阀(11)的流向与所述单向阀(8)的流向相反。

2.如权利要求1所述的可平衡冷媒量的空调系统，其特征在于：所述单向阀(8)的两端并联一个第二毛细管(13)，所述第二毛细管(13)的流量小于所述第一毛细管(12)。

3.如权利要求1或2所述的可平衡冷媒量的空调系统，其特征在于：所述储液罐(7)的容积为空调制冷运行时与制热运行时所需要的制冷剂量之差。

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