CN103090470A - 空调器 - Google Patents

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Abstract

提供一种空调器。该空调器包括室内单元和室外单元。室外单元包括：压缩机；室外热交换器；用于使制冷剂过冷的过冷单元；允许过冷单元与压缩机的吸入侧连通的第一制冷剂管；设置在第一制冷剂管中的第一阀；将压缩机连接到第一制冷剂管的第二制冷剂管；和设置在第二制冷剂管中的第二阀。在第一制冷剂流动模式中，流入过冷单元的制冷剂通过第二制冷剂管被引入到压缩机。在第二制冷剂流动模式中，由压缩机压缩的制冷剂排放到第二制冷剂管中。

Description

空调器
技术领域
本发明涉及一种空调器。
背景技术
通常，空调器是使用包括压缩机、冷凝器、膨胀机构、和蒸发器的制冷剂循环来制冷/加热室内空间或者净化空气的装置。
空调器可分为单个室内单元连接到单个室外单元的空调器，和多个室内单元连接到一个或多个室外单元以提供多个空调器的效果的复式空调器。
发明内容
实施例提供了一种空调器。
在一个实施例中，根据本发明的空调器包括室内单元和室外单元，其中该室外单元包括：至少一个压缩机；室外热交换器；构造成将制冷剂过冷的过冷单元；使过冷单元与所述至少一个压缩机的吸入侧连通的第一制冷剂管；设置在该第一制冷剂管的第一阀；将所述至少一个压缩机连接到该第一制冷剂管的第二制冷剂管；和设置在该第二制冷剂管的第二阀，其中，在第一制冷剂流动模式中，流入该过冷单元的制冷剂通过该第二制冷剂管被引入所述至少一个压缩机中，而在第二制冷剂流动模式中，由所述至少一个压缩机压缩的制冷剂被排放到该第二制冷剂管。
一个或者多个实施例的细节在以下的附图和说明书中予以阐述。其他的特征将通过说明书、附图，以及权利要求而显而易见。
根据本发明，由于压缩机中的中压制冷剂从压缩机排出以流入储油器，每个压缩机的流量减少了。因此，在压缩机中的高压制冷剂的压力可减小以降低循环负载。
此外，根据本实施例，由于分支管充当用于注入制冷剂的通道和用于排出中压制冷剂的通道，不需要提供用于旁路制冷剂的单独的管。因此，制冷剂循环可在结构上得以简化并且可降低制造成本。
此外，由于从压缩机旁路的中压制冷剂，旁路的制冷剂的流量小于旁路的高压制冷剂的流量。因此，不需要在第二制冷剂管中提供单独的毛细管。
附图说明
图1示出了根据实施例的空调器的制冷剂循环的视图；
图2示出了当在正常模式下操作空调器时根据实施例的制冷剂的流动的视图；
图3示出了当在注入模式下操作空调器时根据实施例的制冷剂的流动的视图；
图4示出了当在制冷剂旁路模式下操作空调器时根据实施例的制冷剂的流动的视图。
具体实施方式
以下，本发明的示例性实施例将参考附图进行描述。关于附图中的附图标记所指定的元件，应注意，尽可能地，相同的元件将由相同的附图标记指定，即使它们在不同的附图中示出。此外，在实施例的描述中，当认为这种描述会对本发明造成有歧义的解释时，对于众所周知的相关结构或者功能的详细描述将被省略。
此外，在实施例的描述中，当描述本发明的部件时，可使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)或者相似的术语。这些术语中的每一个并不用于限定相应部件的本质、规则或者顺序而仅用于将相应的部件与另外的部件区别开。应注意，如果在说明书中描述一个部件“连接”、“联接”或者“接合”到另一个部件，前者可直接“连接”、“联接”以及“接合”到后者或者通过其他的部件“连接”、“联接”或者“接合”到后者。
图1是解释根据实施例的空调器的制冷剂循环的视图。
参考图1，根据实施例的空调器可包括室外单元10和通过制冷剂管连接到室外单元10的室内单元20。
室内单元20包括多个室内单元21和22。为了描述的方便，虽然在本实施例中一个室外单元连接到两个室内单元，本发明并不限制室内单元和室外单元的数量。也就是说，两个或者更多的室内单元可连接到两个或者更多个室外单元或者一个室内单元可连接到一个室外单元。
室外单元10包括用于压缩制冷剂的压缩单元110和室外热交换器130，在室外热交换器130中，室外空气与制冷剂进行热交换。
压缩单元110可包括一个或多个压缩机。在本实施例中，包括多个压缩机111和112的压缩单元110将作为示例进行描述。多个压缩机111和112中的一部分可以是具有可变容量的变频压缩机111，并且多个压缩机111和112中的其他部分可以是恒速压缩机112。可选地，全部压缩机111和112可以是恒速压缩机或者变频压缩机。多个压缩机111和112中的一部分或全部多个压缩机111和112可根据室内单元20的容量而进行操作。
每个压缩机111和112的排放侧管均包括单个管115和接合管116。也就是说，每个压缩机111和112的单个管115接合到接合管116。用于从制冷剂中分离油的油分离器113和114可设置在单个管115。通过油分离器113和114分离的油可返回到储油器135或者每个压缩机111和112。
接合管116连接到用于转换制冷剂的流动的四通阀120。四通阀120通过连接管122连接到室外热交换器130。此外，四通阀120可以连接到储油器135，并且储油器135可连接到压缩单元110。
室外热交换器130包括第一热交换部131和第二热交换部132。第一和第二热交换部131和132可以是彼此分离的独立的热交换器，或者可以是在单个室外热交换器中基于制冷剂流分成两部分的热交换器。第一和第二热交换部131和132可彼此相对水平地或竖直地设置。此外，第一和第二热交换部131和132可具有相同的热容量或者彼此不同的热容量。
在室外热交换器130中的制冷剂可与由风扇电机组件140(包括室外风扇和风扇电机)吹送的室外空气进行热交换。风扇电机组件可设置为一个或多个。例如，图1示出了室外风扇电机组件。
室外单元10还包括室外膨胀机构140。当穿过室外热交换器130的制冷剂经过时，室外膨胀机构140不使制冷剂膨胀，但是当没有穿过室外热交换器130的制冷剂经过时，使制冷剂膨胀。
室外膨胀机构140包括连接到第一热交换部131的第一室外膨胀阀141，和连接到第二热交换部132的第二室外膨胀阀142。此外，第一单向阀143相对于第一室外膨胀阀141平行地设置，并且第二单向阀144相对于第二室外膨胀阀142平行地设置。
通过第一室外膨胀阀141而膨胀的制冷剂可流到第一热交换部131，并且通过第二室外膨胀阀142而膨胀的制冷剂可流到第二热交换部132。例如，每个室外膨胀阀141和142可以是电子膨胀阀(EEV)。
旁路管单元连接到接合管116。旁路管单元将每个热交换部131和132连接到每个室外膨胀阀141和142。旁路管单元可包括连接到接合管116的共通管150，以及从共通管150分支的第一旁路管151和第二旁路管152。第一旁路管151连接到将第一热交换部131连接到第一室外膨胀阀141的管，而第二旁路管152连接到将第二热交换部132连接到第二室外膨胀阀142的管。
此外，第一旁路阀153设置在第一旁路管151中，并且第二旁路阀154设置在第二旁路管152中。例如，每个旁路阀153和154可以是电磁阀，可通过该电磁阀调节流量。再如，在旁路管单元中共通管可以省略，并且第一旁路管151和第二旁路管152可以连接到接合管。
旁路阀153和154可以在加热操作期间打开。当旁路阀153和154打开时，由压缩单元110压缩的高温制冷剂可流入旁路管151和152。当高温制冷剂流入旁路管151和152时，室外热交换器130上的霜可以通过高温制冷剂而去除。
室外膨胀机构140可通过液体管34连接到过冷器160。用于旁路经过过冷器160而进入过冷器160的制冷剂的过冷管162连接到液体管34。由于过冷器160的结构和多个管之间的连接关系可以通过以前众所周知的结构而实现，它们详细的描述将被省略。调节制冷剂的流量和使制冷剂膨胀的过冷阀164设置在过冷管162中。过冷阀164可调节流入第一制冷剂管170的制冷剂的流量，这将在下文中描述。
在本实施例中，过冷器160、过冷管162和过冷阀164使制冷剂过冷。因此，过冷器160、过冷管162和过冷阀164通常可称作过冷单元。
与过冷管162连通并连接到储油器135的第一制冷剂管170连接到过冷器160。例如，第一制冷剂管170可连接到将四通阀120连接到储油器135的管。此外，第一阀172设置在第一制冷剂管170中。例如，第一阀172可以是电磁阀。虽然在本实施例中，第一制冷剂管170连接到与储油器135连接的管121，但是本发明并不限于此。例如，第一制冷剂管170可连接到储油器135或者连接到压缩单元110和储油器135之间。也就是说，在本实施例中，第一制冷剂管170可允许过冷单元与压缩单元110的吸入侧连通。
第二制冷剂管连接到第一制冷剂管170。第二制冷剂管包括共通管180以及从共通管180分支的第一分支管182和第二分支管184。第一分支管182连接到第一压缩机111，而第二分支管184连接到第二压缩机112。
在本实施例中，每个压缩机111和112可以是使制冷剂多级压缩的压缩机。此外，每个分支管182和184可与多个压缩室中的特定压缩室(在该压缩室中制冷剂与刚引入的制冷剂相比被压缩得更多)连通。例如，在压缩机具有两个压缩室的情况下(此时，在第一压缩室中压缩的制冷剂在第二压缩室中再次被压缩)，每个分支管182和184均与第二压缩室连通。此外，在压缩机具有三个或者三个以上的压缩室的情况下，每个分支管182和184均与第二压缩室或者下一个压缩室中的一个连通。低压区域限定在压缩机的吸入侧，而高压区域限定在压缩机的排出侧。每个分支管182和184所连接的区域可以是中压区域。
此外，第一分支阀183设置在第一分支管182中，而第二分支阀185设置在第二分支管184中。例如，每个分支阀183和185可以是电磁阀。第一分支阀183和第二分支阀185相对于第一阀172可以称作第二阀。
再例如，在分支管中可以省略阀，并且阀可以设置在共通管中。
对于另一个例子，每个分支管182和184可以连接到第一制冷剂管。
室外单元10可以通过气体管31和液体管34连接到室内单元20。气体管31可以连接到四通阀120，而液体管34可连接到室外膨胀机构140。也就是说，连接到过冷器160两侧的管可以称为液体管34。
每个室内单元21和22可包括室内热交换器211和221，室内风扇212和222，以及室内膨胀机构213和223。例如，每个室内膨胀机构213和223可以是EEV。
以下，将描述在根据实施例的空调器中制冷剂的流动。
空调器的操作模式可包括：标准模式(标准制冷模式、标准制热模式、或者第三制冷剂流动模式)，注入模式(或第一制冷剂流动模式)，和制冷剂旁路模式(第二制冷剂流动模式)。以上描述的模式可根据制冷剂的流动方向而划分。
图2示出了当在正常模式下操作空调器时根据实施例的制冷剂的流动的视图。例如，图2示出了当空调器在制冷模式下操作的制冷剂流动。
参考图2，当空调器在标准制冷模式下操作时，从室外单元10的压缩单元110排出的高温高压制冷剂可通过转换流经四通阀120的制冷剂向室外热交换器130流动。
流向室外热交换器130的制冷剂在流入每个热交换部131和132时冷凝。此时，在空调器的标准制冷模式中，旁路阀153和154以及室外膨胀阀141和142关闭。
因此，从压缩单元110排出的制冷剂不经过每个旁路管151和152。此外，从每个热交换部131和132排出的制冷剂经过每个单向阀143和144。
之后，已冷凝的制冷剂流入过冷器160。经过过冷器160的制冷剂的一部分在流入过冷管162时通过过冷阀164而膨胀。通过过冷阀164而膨胀的制冷剂被引入到过冷器160中并且与沿液体管34流动的已冷凝的制冷剂进行热交换。
根据本实施例，沿着过冷管162流动的制冷剂在经过过冷阀164时可降低温度和压力。因此，经过过冷阀164的制冷剂的温度比流入液体管34中的制冷剂的温度相对更低。因此，已冷凝制冷剂在经过过冷器160时进行过冷。由于对已冷凝的制冷剂进行过冷，低温制冷剂可被引入到室内热交换器。因此，从室内空气吸收的热量可进一步增加以提高空调器的整体制冷性能。
此时，在空调器以标准制热模式操作的情况下，制冷剂也可以进行过冷。此时，已过冷的制冷剂被引入到室外热交换器。因此，空调器的加热性能可提高。
过冷管162中的制冷剂经过过冷器160以流入第一制冷剂管170。此时，在空调器的标准制冷模式下，第一阀172打开，并且每个分支阀183和185关闭(其在标准加热模式中具有相同的状态)。因此，引入到过冷管162的制冷剂被引入到储油器135中而不旁路到每个压缩机111和112。
流入液体管34的制冷剂被引入到每个室内单元21和22。引入到每个室内单元21和22的制冷剂在制冷剂通过室内膨胀机构213和223进行膨胀之后被引入到每个室内热交换器211和221。制冷剂在流入每个室内热交换器211和221时进行蒸发，并且之后沿着气体管31移动到室外单元10。之后，制冷剂通过四通阀120被引入到储油器135。引入到储油器135的制冷剂的气态制冷剂被引入到压缩单元110。
图3示出了当在注入模式下操作空调器时根据实施例的制冷剂的流动的视图。例如，图3示出了当空调器在注入模式下操作时的制冷剂的流动。
参考图3，空调器的注入模式除了第一阀172和分支阀183和185的操作之外基本上与标准制冷模式一样。因此，以下将仅描述不同于空调器的标准制冷模式的特征。
在空调器的标准制冷模式期间，在压缩单元110的高压和低压之间的压差等于或者大于参考压力(高压等于或大于参考压力或者低压等于或小于参考压力)，或者压缩比(高压与低压的比率)等于或小于参考压缩比的情况下，第一阀172关闭并且每个分支阀183和185打开。
因此，从过冷器160排出到第一制冷剂管170的制冷剂沿着共通管180和每个分支管182和184注入到每个压缩机111和112。此时，注入到压缩机111和112的制冷剂具有与压缩机的排出侧的压力和压缩机的吸入侧的压力之间的压力相当的中压。
在本实施例中，由于具有中压的制冷剂被注入到每个压缩机111和112，每个压缩机111和112的高压和低压之间的压差降低了。因此，从压缩机111和112排出以流入冷凝器(在制冷期间的室外热交换器或者在制热期间的室内热交换器)的制冷剂的流量增加以提高循环性能。
在空调器的注入模式期间，在高压和低压之间的压差小于参考压力，或者压缩比(高压与低压的比率)大于参考压缩比的情况下，分支阀183和185关闭而第一阀172打开。因此，空调器以标准制冷模式操作。
图4示出了当在制冷剂旁路模式下操作空调器时根据实施例的制冷剂的流动的视图。例如，图4示出了当空调器从制冷模式转换到制冷剂旁路模式时的制冷剂流动。
参考图4，空调器的制冷剂旁路模式除了分支阀183和185以及过冷阀164的操作之外基本上与标准制冷模式一样。因此，以下将仅描述不同于空调器的标准制冷模式的特征。
在空调器的标准制冷模式期间，在循环负载增加(例如，压缩单元的高压大于参考压力)的情况下，过冷阀164关闭并且每个分支阀183和185打开。
因此，在每个压缩机111和112的多个压缩室的一部分中压缩的中压制冷剂旁路到分支管182和184。旁路到分支管182和184的制冷剂通过共通管180被引入到第一制冷剂管170。之后，制冷剂通过第一制冷剂管170被引入到储油器。
根据本实施例，由于压缩机111和112中的中压制冷剂从压缩机111和112排出以流入储油器135，每个压缩机111和112的流量减少了。因此，在压缩机111和112中的高压制冷剂的压力可减小以降低循环负载。
此外，根据本实施例，由于分支管充当用于注入制冷剂的通道和用于排出中压制冷剂的通道，不需要提供用于旁路制冷剂的单独的管。因此，制冷剂循环可在结构上得以简化并且可降低制造成本。
此外，由于从压缩机111和112旁路的中压制冷剂，旁路的制冷剂的流量小于旁路的高压制冷剂的流量。因此，不需要在第二制冷剂管中提供单独的毛细管。
在空调器的制冷剂旁路模式期间，在循环负载减小(例如，压缩单元具有等于或小于参考压力的高压)的情况下，分支阀183和185关闭而过冷阀164打开。因此，空调器以标准制冷模式操作。
虽然在前述的实施例中作为示例描述了以标准制冷模式操作空调器的情况，但是本发明并不限于此。例如，前述的实施例可应用到以标准制热模式操作空调器的情况。也就是说，空调器的标准制热模式可转化成注入模式或者制冷剂旁路模式。
即使将实施例的所有元件都联接为一个或者以结合的状态操作，但是本发明不限于该实施例。也就是说，所有的元件可选择地彼此结合而不背离本发明的范围。此外，当描述一个包含(或包括或具有)一些元件时，应理解其可仅包含(或包括或具有)那些元件，或者如果没有特别的限定的话其可包含(或包括或具有)其他元件和那些元件。除非另有特别地限定，否则包括技术术语或者科学术语在内的所有术语都具有本领域技术人员所理解的含义。如在字典中限定的术语，需要解释为技术内容中使用的含义并且不解释为不切实际的或者过分正式的含义的通常使用的术语，除非另有明确的限定。
虽然已经参考多个示例性实施例对实施例进行描述，本领域技术人员应理解可以在其中做出多种形式上和细节上的变化而不背离通过所附权利要求限定的本发明的精神和范围。因此，应当认为优选的实施例仅仅是描述意义的而不是用于限定的目的，并且本发明的技术范围也不限于实施例。此外，不是由本发明的详细的说明书而限定而是由所附的实施例而限定，并且在范围内的所有不同将解释为包含在本发明中。

Claims (14)

1.一种空调机，包括：
室内单元；和
室外单元，
其中，该室外单元包括：
至少一个压缩机；
室外热交换器；
过冷单元，构造成过冷制冷剂；
第一制冷剂管，使该过冷单元与所述至少一个压缩机的吸入侧连通；
第一阀，设置在该第一制冷剂管；
第二制冷剂管，将所述至少一个压缩机连接到该第一制冷剂管；和
第二阀，设置在该第二制冷剂管，
其中，在第一制冷剂流动模式中，流入该过冷单元的制冷剂通过该第二制冷剂管被引入所述至少一个压缩机中，以及
在第二制冷剂流动模式中，由所述至少一个压缩机压缩的制冷剂排放到该第二制冷剂管。
2.根据权利要求1的空调器，其中，在第三制冷剂流动模式中，流入该过冷单元的制冷剂通过该第一制冷剂管流向所述至少一个压缩机的吸入侧。
3.根据权利要求2的空调器，其中，所述第一制冷剂流动模式在以下情况下执行：所述至少一个压缩机的高压和低压之间的压差超过参考压力，或者高压与低压的压缩比等于或小于参考的压缩比。
4.根据权利要求3的空调器，其中，在该第三制冷剂流动模式期间，满足该第一制冷剂流动模式的启动条件时，执行该第一制冷剂流动模式。
5.根据权利要求3的空调器，其中，在该第三制冷剂流动模式期间，满足该第二制冷剂流动模式的启动条件时，执行该第二制冷剂流动模式。
6.根据权利要求2的空调器，其中，在该第一制冷剂流动模式中，所述第一阀关闭而所述第二阀打开。
7.根据权利要求2的空调器，其中，在所述至少一个压缩机的高压超过参考压力的情况下执行该第二制冷剂流动模式。
8.根据权利要求7的空调器，其中，该过冷单元还包括用于调节流入该第一制冷剂管的制冷剂的流量的过冷阀，以及
在该第二制冷剂模式中，该过冷阀关闭而该第一阀和该第二阀打开。
9.根据权利要求8的空调器，其中，在该第三制冷剂流动模式中，该过冷阀和所述第一阀打开而所述第二阀关闭。
10.根据权利要求1的空调器，其中，所述至少一个压缩机包括用于多级压缩制冷剂的多个压缩室，以及
该第二制冷剂管与所述多个压缩室中的一个连通，其中被压缩一次以上的制冷剂被引入到多个压缩室中。
11.根据权利要求1的空调器，其中，所述压缩机设置为多个，并且
该第二制冷剂管包括连接到该第一制冷剂管的共通管和从所述共通管分支并且分别地连接到所述压缩机的多个分支管。
12.根据权利要求11的空调器，其中，所述第二阀设置在所述共通管中。
13.根据权利要求11的空调器，其中，所述第二阀设置在每个所述分支管中。
14.根据权利要求1的空调器，其中，所述压缩机设置为多个，
该第二制冷剂管包括连接到该第一制冷剂管和每个所述压缩机的分支管，并且
所述第二阀设置在每个所述分支管中。
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