CN103807917A - 空调器和应用于该空调器的补气控制方法 - Google Patents

空调器和应用于该空调器的补气控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调器和应用于该空调器的补气控制方法。其中,空调器包括:压缩机,具有吸气端、排气端和补气端;四通阀;室内换热器,第一端与四通阀的第三接口相连接;室外换热器,第一端与四通阀的第四接口相连接;储液器,通过第一液管与室外换热器的第二端相连接,通过第二液管与室内换热器的第二端相连接,通过气管与压缩机的补气端相连接;第一节流元件,设置在第一液管上;第二节流元件,设置在第二液管上;以及第三节流元件,连接在第一节点与压缩机的补气端之间。通过本发明,解决了现有技术中单一补气回路无法保证空调器在低温环境下正常运行的问题,进而达到了保证空调器的运行效果,提高机组运行稳定性和可靠性。

Description

空调器和应用于该空调器的补气控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及空调器领域,具体而言,涉及一种空调器和应用于该空调器的补气控制方法。
背景技术
[0002] 现有的空调器在寒冷的冬天温度比较低的时候制热能力衰减较大,制热不足,甚至无法正常运行,以及在炎热的夏天温度比较高的时候制冷能力衰减较大,制冷不足,甚至无法正常运行,这就造成空调器难以满足超低温制热或者超高温制冷需求,同时空调器的系统能效也会受到压缩机吸气量的限制。因此,近年来,不少企业、学者等纷纷采用准二级压缩循环(补气增焓循环)来解决超低温或超高温时常规空调器的不足之处;专利申请号为201010100728.3公开了一种典型的带制冷剂泄出与增焓回路的容量可调热泵空调系统,图1是此种空调系统的示意图,如图1所示,该空调系统通过不同电磁阀的关闭可实现如下几种工作模式:
[0003] a.制冷模式:在正常环境温度下,电磁阀017、电磁阀018关闭,制冷剂循环为从压缩机01的压缩机排气口 01-3—四通换向阀02—室外换热器03—单向阀04—毛细管05—闪蒸器010—单向阀011—毛细管012—室内换热器015—四通换向阀02—压缩机吸气口01-2。
[0004] b.制热模式:在正常环境温度下,电磁阀017、电磁阀018关闭,电磁阀08打开,制冷剂循环为从压缩机排气口 01-3-四通换向阀02-室内换热器015-单向阀014毛细管013-闪蒸器010-单向阀09-毛细管06、毛细管07及电磁阀08-室外换热器03-四通换向阀02-压缩机吸气口 01-2。
[0005] c.制冷泻出模式:在低温环境下,电磁阀017关闭,电磁阀018打开,制冷剂循环为从压缩机排气口 01-3-四通换向阀02-室外换热器03-单向阀04-毛细管05-闪蒸器010-单向阀011-毛细管012-室内换热器015-四通换向阀02-压缩机吸气口 01_2。同时压缩机气缸内制冷剂通过中间压力接口 01-1-电磁阀018-单向阀019-压缩机吸气口01-2。实现部分制冷剂的泻出。
[0006] d.制热泄出模式:在高温环境下,电磁阀017关闭,电磁阀08、电磁阀018打开,制冷剂循环为从压缩机排气口 01-3-四通换向阀02-室内换热器015单向阀014-毛细管013-闪蒸器010-单向阀09-毛细管06、07及电磁阀08-室外换热器03-四通换向阀02—压缩机吸气口 01-2。同时压缩机气缸内制冷剂通过中间压力接口 01-1—电磁阀018—单向阀019—压缩机吸气口 01-2,实现部分制冷剂的泄出。
[0007] e.制冷增焓模式:在高环境温度下,电磁阀017打开,电磁阀018关闭,制冷剂循环为从压缩机排气口 01-3—四通换向阀02—室外换热器03—单向阀04毛细管05闪蒸器010—单向阀011—毛细管012—室内换热器015—四通换向阀02—压缩机吸气口 01-2。同时闪蒸器OIO内的气体制冷剂一单向阀016—电磁阀017—压缩机中间压力接口 O1-1,实现部分制冷剂的喷射增焓。[0008] f.制热增焓模式:在低环境温度下,电磁阀017打开,电磁阀08、电磁阀018关闭,制冷剂循环为从压缩机排气口 01-3—四通换向阀02—室内换热器015—单向阀014—毛细管013 —闪蒸器010—单向阀09—毛细管06—室外换热器03—四通换向阀02—压缩机吸气口 01-2。同时闪蒸器010内的气体制冷剂一单向阀016 —电磁阀017—压缩机中间压力接口 01-1,实现部分制冷剂的喷射增焓。
[0009] 从上述描述可以看出,现有的带补气增焓回路的空调系统只具有单一的补气回路,这就使得现有的空调系统在温度比较低的情况下,由于单一的补气回路,加上在超低温的情况下闪蒸发的气体量受到限制,不能很好地满足超低温的环境下使得机组制热所需的循环量,同时排气温度也得不到有效的抑制,无法保证极限工况下的稳定运行,使得空调系统在低温工况环境下仍然存在无法正常运行的风险。
[0010] 针对相关技术中单一补气回路无法保证空调器在低温环境下正常运行的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
[0011] 本发明的主要目的在于提供一种空调器和应用于该空调器的补气控制方法,以解决现有技术中空调器在低温环境下无法正常运行的问题。
[0012] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种空调器,包括:压缩机,具有吸气端、排气端和补气端;四通阀,具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,其中,第一接口与压缩机的排气端相连接,第二接口与压缩机的吸气端相连接;室内换热器,第一端与四通阀的第三接口相连接;室外换热器,第一端与四通阀的第四接口相连接;储液器,通过第一液管与室外换热器的第二端相连接,通过第二液管与室内换热器的第二端相连接,通过气管与压缩机的补气端相连接;第一节流元件,设置在第一液管上;第二节流元件,设置在第二液管上;以及第三节流元件,连接在第一节点与压缩机的补气端之间,其中,第一节点为第二液管上第二节流元件与室内换热器之间的节点。
[0013] 进一步地,空调器还包括:第一电磁阀,设置在气管上;以及第二电磁阀,连接在第三节流元件与第一节点之间。
[0014] 进一步地,空调器还包括:第一感温元件,设置在气管上,并位于第一电磁阀与储液器之间;第二感温元件,设置在第一液管上,并位于第一节流元件与储液器之间;第三感温元件,设置在第二液管上,并位于第二节流元件与储液器之间;第四感温元件,用于检测压缩机的吸气温度;第五感温元件,用于检测室内换热器的蒸发温度或冷凝温度;第六感温元件,用于检测室外换热器的蒸发温度或冷凝温度;以及控制器,与第一感温元件、第二感温元件、第三感温元件、第四感温元件、第五感温元件和第六感温元件均相连接,用于根据各感温元件的检测温度调节第一节流元件和第二节流元件的开度。
[0015] 进一步地,空调器还包括:第七感温元件,设置在室外换热器上,用于检测室外环境温度,其中,控制器与第七感温元件相连接,用于根据室外环境温度的高低控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关状态。
[0016] 进一步地,空调器还包括:气液分离器,气液分离器的进气端与第二接口相连接,气液分离器的排气端与压缩机的吸气端相连接。
[0017] 进一步地,第一节流元件包括第一电子膨胀阀,第二节流元件包括第二电子膨胀阀,第三节流元件包括毛细管。
[0018] 进一步地,储液器为双向流动三管制储液器,并且第一距离大于或等于第一预设距离并且小于或等于第二预设距离,第二距离大于或等于第一预设距离并且小于或等于第二预设距离,第三距离小于第三预设距离,其中,第一距离为第一液管与储液器相连接的一端与储液器底部之间的垂直距离,第二距离为第二液管与储液器相连接的一端与储液器底部之间的垂直距离,第三距离为气管与储液器相连接的一端与储液器顶部之间的垂直距离。
[0019] 为了实现上述目的,根据本发明的另一方面,提供了一种空调器的补气控制方法,该补气控制方法应用于本发明上述内容所提供的任一种空调器,补气控制方法通过控制第一补气支路的导通或截止,以及第二补气支路的导通或截止向空调器的压缩机补气,其中,第一补气支路包括连通空调器的压缩机的补气端和空调器的储液器的管路,第二补气支路包括连通压缩机的补气端和空调器的第三节流元件的管路。
[0020] 进一步地,空调器还包括第一电磁阀和第二电磁阀,其中,第一电磁阀设置在储液器的气管上,第二电磁阀连接在空调器的第三节流元件与空调器的第一节点之间,其中,通过控制第一电磁阀打开来控制第一补气支路导通,通过控制第一电磁阀关闭来控制第一补气支路截止,通过控制第二电磁阀打开来控制第二补气支路导通,通过控制第二电磁阀关闭来控制第二补气支路截止。
[0021] 进一步地,通过以下方式控制第一电磁阀和第二电磁阀的开关状态:检测室外环境温度;获取空调器的运行模式;比较室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度的大小关系,其中,第一预设温度大于第二预设温度,第二预设温度大于第三预设温度;若在制冷模式下室外环境温度大于第一预设温度,则控制第一电磁阀打开及第二电磁阀关闭;若在制冷模式下室外环境温度小于或等于第一预设温度,则控制第一电磁阀和第二电磁阀均关闭;若在制热模式下室外环境温度大于或等于第二预设温度,则控制第一电磁阀和第二电磁阀均关闭;若在制热模式下室外环境温度小于第二预设温度并且大于或等于第三预设温度,则控制第一电磁阀打开及第二电磁阀关闭;以及若在制热模式下室外环境温度小于第三预设温度,则控制第一电磁阀和第二电磁阀均打开。
[0022] 进一步地,补气控制方法还包括:获取第一过热度、第二过热度、第三过热度和第四过热度,其中,第一过热度为空调器的第一感温元件的检测温度与空调器的第二感温元件的检测温度的温度差值,第二过热度为空调器的第四感温元件的检测温度与空调器的第五感温元件的检测温度的温度差值,第三过热度为空调器的第四感温元件的检测温度与空调器的第六感温元件的检测温度的温度差值,第四过热度为空调器的第一感温元件的检测温度与空调器的第三感温元件的检测温度的温度差值;按照公式Ki=(AT1-Ttli) XAi, i =1,2,3,4计算过热度对应的开度Ki,其中,ATi表示过热度,T0i表示预设目标过热度,Ai表示预设修正系数;在空调器处于制冷模式并且室外环境温度大于第一预设温度时,按照计算出的第一开度K1和第二开度K2调节第一节流元件的开度,并按照第二开度K2调节第二节流元件的开度;在空调器处于制冷模式并且室外环境温度小于或等于第一预设温度时,控制第一节流元件的开度打开至最大开度,并按照第二开度K2调节第二节流元件的开度;在空调器处于制热模式并且室外环境温度大于或等于第二预设温度时,按照计算出的第三开度K3调节第一节流元件的开度,并控制第二节流元件的开度打开至最大开度;在空调器处于制热模式并且室外环境温度小于第二预设温度时,按照第三开度K3调节第一节流元件的开度,并按照第三开度K3和计算出的第四开度K4调节第二节流元件的开度。
[0023] 进一步地,按照计算出的开度调节节流元件的开度包括:判断计算出的开度Ki的是正数还是负数;在计算出的开度Ki是正数时,按照计算出的开度Ki增大节流元件的开度;以及在计算出的开度Ki是负数时,按照计算出的开度IKiI减小节流元件的开度。
[0024] 进一步地,每间隔预设调节间隔对第一节流元件和第二节流元件的开度进行一次调节。
[0025] 通过本发明,采用包括以下结构的空调器:压缩机,具有吸气端、排气端和补气端;四通阀,具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,其中,第一接口与压缩机的排气端相连接,第二接口与压缩机的吸气端相连接;室内换热器,第一端与四通阀的第三接口相连接;室外换热器,第一端与四通阀的第四接口相连接;储液器,通过第一液管与室外换热器的第二端相连接,通过第二液管与室内换热器的第二端相连接,通过气管与压缩机的补气端相连接;第一节流元件,设置在第一液管上;第二节流元件,设置在第二液管上;以及第三节流元件,连接在第一节点与压缩机的补气端之间,其中,第一节点为第二液管上第二节流元件与室内换热器之间的节点。通过在第二液管的第一节点和压缩机补气端之间设置包括第三节流元件的连通管路,实现了在现有空调器的基础上为空调器设置一条新的补气支路,该补气支路与空调器中的相应的管道和部件组成了空调器的第二补气回路,在超低温环境下空调器能够通过该第二补气回路进行补气增焓,避免了在超低温情况下闪蒸发的气体量受到限制的弊端,保证机组制热所需的循环量,解决了现有技术中单一补气回路无法保证空调器在低温环境下正常运行的问题,进而达到了保证空调器的运行效果,提高机组运行稳定性和可靠性。
附图说明
[0026] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0027] 图1是根据相关技术的空调系统的示意图;
[0028] 图2是根据本发明实施例的空调器的示意图;
[0029] 图3是采用本发明实施例的空调器进行普通制冷时的冷媒流向的示意图;
[0030] 图4是采用本发明实施例的空调器进行单补气制冷时的冷媒流向的示意图;
[0031] 图5是采用本发明实施例的空调器进行普通制热时的冷媒流向的示意图;
[0032] 图6是采用本发明实施例的空调器进行单补气制热时的冷媒流向的示意图;
[0033] 图7是采用本发明实施例的空调器进行双补气制热时的冷媒流向的示意图;以及
[0034] 图8是根据本发明实施例的补气控制方法的流程图。
具体实施方式
[0035] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0036] 本发明实施例提供了一种空调器,以下对本发明实施例所提供的空调器进行具体介绍:[0037] 图2是根据本发明实施例的空调器的示意图,如图2所示,SI表示室内机部分,S2表示室外机部分,该实施例的空调器包括:压缩机1、四通阀2、室外换热器3、储液器5、室内换热器7、第一电子膨胀阀4、第二电子膨胀阀6和毛细管13。
[0038] 具体地,四通阀2包括第一接口(D接口)、第二接口(S接口)、第三接口(E接口)和第四接口(C接口),其中,第一接口与压缩机I的排气端相连接,第二接口与压缩机I的吸气端相连接;室内换热器7的第一端通过第二截止阀15与四通阀2的第三接口相连接;室外换热器3的第一端与四通阀2的第四接口相连接;储液器5通过第一液管与室外换热器3的第二端相连接,通过第二液管与室内换热器7的第二端相连接,通过气管与压缩机I的补气端相连接;第一电子膨胀阀4为设置在第一液管上的节流元件;第二电子膨胀阀6为设置在第二液管上的节流元件;毛细管13为连接在第一节点与压缩机I的补气端之间的节流元件,其中,第一节点设置在第二液管上,并且位于第二电子膨胀阀6与室内换热器7之间;其中,连通压缩机I的补气端和储液器5的管路组成压缩机I的第一补气支路,连通压缩机I的补气端和毛细管13的管路组成压缩机I的第二补气支路。
[0039] 通过在第二液管的第一节点和压缩机补气端之间设置包括毛细管的连通管路,实现了在现有空调器的基础上为空调器设置一条新的补气支路,该补气支路与空调器中的相应的管道和部件组成了空调器的第二补气回路,在超低温环境下空调器能够通过该第二补气回路进行补气增焓,避免了在超低温情况下闪蒸发的气体量受到限制的弊端,保证机组制热所需的循环量,解决了现有技术中单一补气回路无法保证空调器在低温环境下正常运行的问题,进而达到了保证空调器的运行效果,提高机组运行稳定性和可靠性。
[0040] 进一步地,本发明实施例所提供的空调器还包括气液分离器8,该气液分离器8设置在压缩机I和四通阀2之间,具体地,气液分离器8的进气端与四通阀2的第二接口相连接,气液分离器8的排气端与压缩机I的吸气端相连接。
[0041] 通过在压缩机的吸气端和四通阀的第二接口之间设置气液分离器,避免了液体冷媒进入压缩机所造成的压缩机容易出事故的弊端,达到了提高空调器压缩机的稳定性和安全性的效果。
[0042] 其中,在本发明实施例中,储液器5属于双向流动三管制形式,进出管(第一液管和第二液管)伸至储液器的底部,保证进出管流动的工质为液体状态;气体出管的进口从储液器5顶端伸入内部的长度小于或等于储液器高度的10%,以免液态制冷剂从该管口流出。
[0043] 进一步地,本发明实施例的空调器还包括第一电磁阀12、第二电磁阀11、控制器(图中未示出)、第一温度感温包16、第二温度感温包17、第三温度感温包18、第四温度感温包10、第五温度感温包19、第六温度感温包20、第七温度感温包21,具体地,第一电磁阀12设置在气管上;第二电磁阀11连接在毛细管13和第一节点之间;第一温度感温包16设置在气管上,并位于第一电磁阀12与储液器5之间;第二温度感温包17设置在第一液管上,并位于第一电子膨胀阀4与储液器5之间;第三温度感温包18设置在第二液管上,并位于第二电子膨胀阀6与储液器5之间;第四温度感温包10设置在压缩机I的吸气端,用于检测压缩机的吸气温度;第五温度感温包19设置在第二液管上,并靠近室内换热器7,用于检测室内换热器的蒸发温度或冷凝温度;第六温度感温包20设置在第一液管上,并靠近室外换热器3,用于检测室外换热器的蒸发温度或冷凝温度;第七温度感温包21设置在室外换热器3上,用于检测室外环境温度。其中,控制器与各个温度感温包的信号输出端均相连接,以用于根据各感温元件检测到的温度值来对第一电磁阀12和第二电磁阀11的开关状态,以及第一电子膨胀阀4和第二电子膨胀阀6的具体开度大小进行调节。
[0044] 具体地,可以按照以下方式来控制第一电磁阀12和第二电磁阀11的开关状态:
[0045] 首先,控制器根据第七温度感温包21检测到的室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度的大小关系来确定空调器的具体制冷或制热模式,其中,第一预设温度大于第二预设温度,第二预设温度大于第三预设温度,当室外环境温度大于第一预设温度时,空调器处于补气制冷模式(即,中间冷却制冷循环);当室外环境温度小于或等于第一预设温度时,空调器处于常规制冷循环模式;当室外环境温度大于或等于第二预设温度并且小于第一预设温度时,空调器处于常规制热循环模式;当室外环境温度小于第二预设温度并且大于或等于第三预设温度时,空调器处于单补气制热模式(即,单喷气制热循环);当室外环境温度小于第三预设温度时,空调器处于双补气制热模式(即,双喷气制热循环)。
[0046] 其次,当空调器处于补气制冷模式时,控制第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭;当空调器处于常规制冷循环模式时,控制第一电磁阀和第二电磁阀均关闭;当空调器处于常规制热循环模式时,控制第一电磁阀和第二电磁阀均关闭;当空调器处于单补气制热模式时,控制第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭;当空调器处于双补气制热模式时,控制第一电磁阀和第二电磁阀均打开。
[0047] 按照以下方式来调节第一电子膨胀阀4和第二电子膨胀阀6的具体开度大小:
[0048] 首先,根据第七温度感温包21检测到的室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度的大小关系来确定空调器的具体制冷或制热模式。
[0049] 其次,根据空调器的具体制冷或制热模式来调节第一电子膨胀阀4和第二电子膨胀阀6的开度,具体地,当空调器处于补气制冷模式时,根据制冷时的吸气过热度来调节第二电子膨胀阀的开度,以及根据制冷时的吸气过热度和补气过热度的共同作用下调节第一电子膨胀阀的开度;当空调器处于常规制冷循环模式时,根据制冷时的吸气过热度来调节第二电子膨胀阀的开度,以及控制第一电子膨胀阀的开度完全打开,即,调节第一电子膨胀阀的开度至第一电子膨胀阀的最大开度;其中,制冷时的吸气过热度指第四感温元件10的检测温度与第五感温元件19的检测温度的差值,制冷时的补气过热度指第一感温元件16的检测温度与第二感温元件17的检测温度的差值。当空调器处于常规制热循环模式时,根据制热时的吸气过热度来调节第一电子膨胀阀的开度,以及控制第二电子膨胀阀的开度完全打开,即,调节第二电子膨胀阀的开度至第二电子膨胀阀的最大开度;当空调器处于单补气制热模式时,根据制热时的吸气过热度来调节第一电子膨胀阀的开度,并根据制热时的吸气过热度和补气过热度的共同作用下调节第二电子膨胀阀的开度;当空调器处于双补气制热模式时,与空调器处于单补气制热模式时对于两个电子膨胀阀的开度调节方式相同。其中,制热时的补气过热度指第一感温元件16的检测温度与第三感温元件18的检测温度的差值,制热时的吸气过热度指第四感温元件10的检测温度与第六感温元件20的检测温度的差值。
[0050] 更具体地,在根据吸气过热度和/或补气过热度对电子膨胀阀的开度大小进行调节时,按照公式Ki= ( Δ T1-T0i) XAi计算过热度对应的开度Ki,其中,i为正整数,Λ Ti表示空调器处于不同的制冷或制热模式时所计算出的吸气过热度或补气过热度,Ttli表示预设目标过热度,Ai表示预设修正系数,举例说明,当ATi为制冷时的吸气过热度时,则按照计算出的与制冷时的吸气过热度相对应的开度来调节第二电子膨胀阀的开度,以此类推,实现在不同的运行模式下,分别将吸气过热度和/或补气过热度代入公式进行计算,并按照计算出的结果来调节相应的电子膨胀阀的开度。其中,对于公式中各个具体的吸气过热度或补气过热度所对应的具体的预设目标过热度Ttli以及具体的预设修正系数Ai根据具体的空调器系统进行设定,T0i中的各个具体值可以相同也可以彼此不相同,Ai中的各个具体值可以相同也可以彼此不相同。进一步地,在对电子膨胀阀的开度进行调节时,若计算出的开度Ki是正数,则按照计算出的开度Ki增大节流元件的开度;若计算出的开度Ki是负数,则按照计算出的开度IKiI减小节流元件的开度。其中,还可以每间隔一定的调节间隔进行一次调节,调节间隔可以根据情况设置在20s-lmin之间,也可以设置为其它时间间隔。
[0051] 其中,当在制冷模式下,室外环境温度小于或等于第一预设温度,第一电磁阀12和第二电磁阀11均关闭时,空调器处于普通制冷状态,在该状态下,冷媒流向在图3中示出,具体地,如图3所示,第一电子膨胀阀4开至最大;从压缩机I出来的高温高压气体经过四通阀2后,经过室外换热器3冷凝为高压液体,高压液体经过第一电子膨胀阀4后进入储液器5,再经过第二电子膨胀阀6节流进入室内换热器7蒸发吸热,低压低温气体经过气液分离器8后回到压缩机I吸气口,这是常规制冷过程。此时,第二电子膨胀阀6靠第二过热度(吸气过热度)进行调节。
[0052] 当在制冷模式下,室外环境温度大于第一预设温度,第一电磁阀12打开,第二电磁阀11关闭时,空调器处于单补气制冷状态,在该状态下,冷媒流向在图4中示出,具体地,如图4所示,从压缩机I出来的高温高压气体经过四通阀2后,经过室外换热器3冷凝为高压液体,高压液体经过第一电子膨胀阀4节流后进入储液器5,储液器底部液体再经过第二电子膨胀阀6节流进入室内换热器7蒸发吸热,低压低温气体经过气液分离器8后回到压缩机I吸气口 ;而储液器5顶部的闪蒸气体经过第一电磁阀12进入压缩机I的补气口与来自压缩机I低压腔内的低压级排气混合冷却后再进入压缩机I的高压腔进行压缩;通过此循环可以使得空调器系统满足在更高的环境温度下的制冷效果,同时增加了制冷量。此时第一电子膨胀阀4靠第一过热度(补气过热度)进行调节,第二电子膨胀阀6靠第二过热度(吸气过热度)进行调节。
[0053] 当在制热模式下,室外环境温度大于或等于第二预设温度,第一电磁阀12和第二电磁阀11均关闭时,空调器处于普通制热状态下,在该状态下,冷媒流向在图5中示出,具体地,如图5所示,第二电子膨胀阀6开至最大,从压缩机I出来的高压高温气体经过室内换热器7变为高压液体,高压液体经过第二电子膨胀6进入储液器5,再经过第一电子膨胀阀4节流进入室外换热器3进行吸热蒸发,从室外换热器3出来的低温低压气体经过气液分离器8后进入压缩机I的吸气口。此时第一电子膨胀阀4靠第四过热度(吸气过热度)进行调节。
[0054] 当在制热模式下,室外环境温度小于第二预设温度并且大于或等于第三预设温度,第一电磁阀12打开及第二电磁阀11关闭时,空调器处于单补气制热状态下,在该状态下,冷媒流向在图6中示出,具体地,如图6所示,从压缩机I出来的高压高温气体经过室内换热器7变为高压液体,高压液体经过第二电子膨胀阀6节流后进入储液器5,储液器5上部的饱和气体通过第一电磁阀12后进入压缩机喷口进行补气增焓;储液器底部的饱和微过冷的液体再经过第一电子膨胀阀4节流后进入室外换热器3进行吸热蒸发,从室外换热器3出来的低温低压气体经过气液分离器8后进入压缩机I的吸气口,此时第二电磁阀11处于关闭状态,第一电子膨胀阀4第四过热度(吸气过热度)进行调节,第二电子膨胀阀6靠第三过热度(补气过热度)进行调节。
[0055] 当在制热模式下,室外环境温度小于第三预设温度,第一电磁阀12和第二电磁阀11均打开时,空调器处于双补气制热状态下,在该状态下,冷媒流向在图7中示出,具体地,如图7所示,从压缩机I出来的高压高温气体经过室内换热器7变为高压液体,高压液体一路经过第二电子膨胀阀6节流后进入储液器5,另一路经过第二电磁阀11和毛细管13节流后与储液器5顶部出来经过第一电磁阀12的饱和气体混合后一起进入压缩机喷口进行补气增焓;储液器底部的饱和微过冷的液体再经过第一电子膨胀阀4节流后进入室外换热器3进行吸热蒸发,从室外换热器3出来的低温低压气体经过气液分离器8后进入压缩机I的吸气口。此时第一电子膨胀阀4靠第四过热度(吸气过热度)进行调节,第二电子膨胀阀6靠第三过热度(补气过热度)进行调节。
[0056] 进一步地,本发明实施例的空调器还包括第一截止阀14和第二截止阀15,其中,第一截止阀14设置在储液器5与室内换热器7之间的液管上,第二截止阀15设置在室内换热器7与四通阀2之间的连接管道上,通过设置第一截止阀14和第二截止阀15,实现了在对空调器室内机进行检修时,可以关闭室内机与外界的冷媒管道,以达到精确检修的效果。
[0057] 本发明实施例还提供了一种空调器的补气控制方法,该补气控制方法可以通过本发明实施例上述内容所提供的空调器来执行,以下对本发明实施例所提供的补气控制方法进行具体介绍:
[0058] 图8是根据本发明实施例的补气控制方法的流程图,如图8所示,该补气控制方法包括如下步骤S801和步骤S803:
[0059] S801:控制空调器第一补气支路导通向压缩机提供第一补气,或控制空调器第一补气支路截止停止向压缩机提供第一补气,其中,第一补气支路包括连通空调器的压缩机I的补气端和空调器的储液器5的管路;
[0060] S803:控制空调器第二补气支路导通向压缩机提供第二补气,或控制空调器第二补气支路截止停止向压缩机提供第二补气,其中,第二补气支路包括连通压缩机I的补气端和第三节流元件的管路。
[0061] 通过控制第二补气支路的导通或截止,实现了在超低温环境下空调器能够通过该第二补气支路进行补气增焓,避免了在超低温情况下闪蒸发的气体量受到限制的弊端,保证机组制热所需的循环量,解决了现有技术中单一补气回路无法保证空调器在低温环境下正常运行的问题,进而达到了保证空调器的运行效果,提高机组运行稳定性和可靠性。
[0062] 具体地,通过将空调器在不同运行模式下所检测到的室外环境温度与预设温度进行对比比较来控制第一电磁阀12和第二电磁阀11的开关状态,其中,主要比较室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度的大小关系,其中,第一预设温度大于第二预设温度,第二预设温度大于第三预设温度,第一预设温度是确定空调器进行普通制冷和采用第一补气支路进行单补气制冷的分界温度点,第二预设温度是确定空调器进行普通制热和采用第一补气支路进行单补气制热的分界温度点,第三预设温度是确定控制器采用第一补气支路进行单补气制热和同时采用第一补气支路、第二补气支路进行双补气制热的分界温度点。若在制冷模式下室外环境温度大于第一预设温度,则控制第一电磁阀12打开及第二电磁阀11关闭;若在制冷模式下室外环境温度小于或等于第一预设温度,则控制第一电磁阀12和第二电磁阀11均关闭;若在制热模式下室外环境温度大于或等于第二预设温度,则控制第一电磁阀12和第二电磁阀11均关闭;若在制热模式下室外环境温度小于第二预设温度并且大于或等于第三预设温度,则控制第一电磁阀12打开及第二电磁阀11关闭;若在制热模式下室外环境温度小于第三预设温度,则控制第一电磁阀12和第二电磁阀11均打开。
[0063] 通过将空调器在不同运行模式下所检测到计算出的补气过热度或吸气过热度进行预设处理来控制第一电子膨胀阀4和第二电子膨胀阀6的开度,其中,第一过热度为第一温度感温包16与第二温度感温包17的温度差值,第二过热度为第四温度感温包10与第五温度感温包19的温度差值,第三过热度为第一温度感温包16与第三温度感温包18的温度差值,第四过热度第四温度感温包10与第六温度感温包20的温度差值。
[0064] 在空调器处于非补气制冷模式时控制第一电子膨胀阀4打开至最大开度,并通过第二过热度(制冷时的吸气过热度)调节第二电子膨胀阀6的开度;在空调器处于补气制冷模式时通过第一过热度(制冷时的补气过热度)和第二过热度(制冷时的吸气过热度)的共同作用调节第一电子膨胀阀4的开度,并通过第二过热度(制冷时的吸气过热度)调节第二电子膨胀阀6的开度;在空调器处于非补气制热模式时通过第三过热度(制热时的吸气过热度)来调节第一电子膨胀阀4的开度,并控制第二电子膨胀阀6打开至最大开度;在空调器处于单补气制热模式时,通过第三过热度(制热时的吸气过热度)来调节第一电子膨胀阀4的开度,并通过第三过热度(制热时的吸气过热度)和第四过热度(制热时的补气过热度)的共同作用来调节第二电子膨胀阀6的开度。具体地,按照公式Ki=(AT1-Ttli) XAi, i =1,2,3,4计算过热度对应的开度Ki,其中,ATi表示过热度,T0i表示预设目标过热度,Ai表示预设修正系数;即,当ATi为第一过热度AT1, Ttli为第一预设目标过热度Ttll, Ai为第一预设修正系数A1时,计算出与第一过热度AT1相对应的开度K1,然后按照计算出的开度K1调节第一电子膨胀阀4的开度,以此类推,实现在不同的运行模式下,分别将吸气过热度和/或补气过热度代入公式进行计算,并按照计算出的结果来调节相应的电子膨胀阀的开度;其中,各个预设目标过热度Td、T02, T03和Ttl4以及各个预设修正系数Ap A2, A3和A4可以根据具体的空调器系统进行设定,T01, T02, T03和Tci4可以相同也可以彼此不相同,A1, A2, A3和〜可以相同也可以彼此不相同。进一步地,在对电子膨胀阀的开度进行调节时,若计算出的开度Ki是正数,则按照计算出的开度Ki增大节流元件的开度;若计算出的开度Ki是负数,则按照计算出的开度IKiI减小节流元件的开度。其中,在对电子膨胀阀的开度进行调节时,可以每间隔一定的调节间隔进行一次调节,调节间隔可以根据情况设置在20s-lmin之间,也可以设置为其它时间间隔。
[0065] 从以上的描述中,可以看出,本发明采用了储液器及二次节流的系统,通过控制两节流元件(第一电子膨胀阀4和第二电子膨胀阀6)的开度,使得储液器既可以当作储液器又可以当作闪蒸器,使得机组的结构简单,降低成本,采用电子膨胀阀控制还可以保证系统更稳定高效运行。而且采用节流前的并联节流的双补气回路,使得机组在超低的环境温度下及闪蒸器闪发量小的情况增加了补气量,能够有效抑制了排气温度过高,增加了机组的输出能力。[0066] 需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0067] 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 (13)

1.一种空调器,其特征在于,包括: 压缩机(1),具有吸气端、排气端和补气端; 四通阀(2),具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,其中,所述第一接口与所述压缩机(I)的排气端相连接,所述第二接口与所述压缩机(I)的吸气端相连接; 室内换热器(7),第一端与所述四通阀(2)的第三接口相连接; 室外换热器(3),第一端与所述四通阀(2)的第四接口相连接; 储液器(5),通过第一液管与所述室外换热器(3)的第二端相连接,通过第二液管与所述室内换热器(7)的第二端相连接,通过气管与所述压缩机(I)的补气端相连接; 第一节流元件,设置在所述第一液管上; 第二节流元件,设置在所述第二液管上;以及 第三节流元件,连接在第一节点与所述压缩机(I)的补气端之间,其中,所述第一节点为所述第二液管上所述第二节流元件与所述室内换热器(7 )之间的节点。
2.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述空调器还包括: 第一电磁阀(12),设置 在所述气管上;以及 第二电磁阀(11),连接在所述第三节流元件与所述第一节点之间。
3.根据权利要求2所述的空调器,其特征在于,所述空调器还包括: 第一感温元件(16),设置在所述气管上,并位于所述第一电磁阀(12)与所述储液器(5)之间; 第二感温元件(17),设置在所述第一液管上,并位于所述第一节流元件与所述储液器(5)之间; 第三感温元件(18),设置在所述第二液管上,并位于所述第二节流元件与所述储液器(5)之间; 第四感温元件(10),用于检测所述压缩机(I)的吸气温度; 第五感温元件(19),用于检测所述室内换热器(7)的蒸发温度或冷凝温度; 第六感温元件(20),用于检测所述室外换热器(3)的蒸发温度或冷凝温度;以及控制器,与所述第一感温元件(16)、所述第二感温元件(17)、所述第三感温元件(18)、所述第四感温元件(10 )、所述第五感温元件(19 )和所述第六感温元件(20 )均相连接,用于根据各感温元件的检测温度调节所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度。
4.根据权利要求3所述的空调器,其特征在于,所述空调器还包括: 第七感温元件(21),设置在所述室外换热器(3 )上,用于检测室外环境温度, 其中,所述控制器与所述第七感温元件(21)相连接,用于根据所述室外环境温度的高低控制所述第一电磁阀(12)和所述第二电磁阀(11)的开关状态。
5.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述空调器还包括: 气液分离器(8),所述气液分离器(8)的进气端与所述第二接口相连接,气液分离器(8)的排气端与所述压缩机(I)的吸气端相连接。
6.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述第一节流元件包括第一电子膨胀阀(4),所述第二节流元件包括第二电子膨胀阀(6),所述第三节流元件包括毛细管(13)。
7.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述储液器(5)为双向流动三管制储液器,并且第一距离大于或等于第一预设距离并且小于或等于第二预设距离,第二距离大于或等于所述第一预设距离并且小于或等于所述第二预设距离,第三距离小于第三预设距离,其中,所述第一距离为所述第一液管与所述储液器(5)相连接的一端与所述储液器(5)底部之间的垂直距离,所述第二距离为所述第二液管与所述储液器(5)相连接的一端与所述储液器(5)底部之间的垂直距离,所述第三距离为所述气管与所述储液器(5)相连接的一端与所述储液器(5)顶部之间的垂直距离。
8.—种空调器的补气控制方法,应用于权利要求1至7中任意一项所述的空调器,其特征在于,所述补气控制方法通过控制第一补气支路的导通或截止,以及第二补气支路的导通或截止向所述空调器的压缩机补气,其中,所述第一补气支路包括连通所述空调器的压缩机(I)的补气端和所述空调器的储液器(5)的管路,所述第二补气支路包括连通所述压缩机(I)的补气端和所述空调器的第三节流元件的管路。
9.根据权利要求8所述的补气控制方法,其特征在于,所述空调器还包括第一电磁阀(12)和第二电磁阀(11),其中,所述第一电磁阀(12)设置在所述储液器(5)的气管上,所述第二电磁阀(11)连接在所述空调器的第三节流元件与所述所述空调器的第一节点之间,其中,通过控制所述第一电磁阀(12)打开来控制所述第一补气支路导通,通过控制所述第一电磁阀(12)关闭来控制所述第一补气支路截止,通过控制所述第二电磁阀(11)打开来控制所述第二补气支路导通,通过控制所述第二电磁阀(11)关闭来控制所述第二补气支路截止。
10.根据权利要求9所述的补气控制方法,其特征在于,通过以下方式控制所述第一电磁阀(12)和所述第二电磁阀(11)的开关状态: 检测室外环境温度; 获取所述空调器的运行 模式; 比较所述室外环境温度与第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度的大小关系,其中,所述第一预设温度大于所述第二预设温度,所述第二预设温度大于所述第三预设温度; 若在制冷模式下所述室外环境温度大于第一预设温度,则控制所述第一电磁阀(12)打开及所述第二电磁阀(11)关闭; 若在制冷模式下所述室外环境温度小于或等于所述第一预设温度,则控制所述第一电磁阀(12)和所述第二电磁阀(11)均关闭; 若在制热模式下所述室外环境温度大于或等于第二预设温度,则控制所述第一电磁阀(12)和所述第二电磁阀(11)均关闭; 若在制热模式下所述室外环境温度小于所述第二预设温度并且大于或等于第三预设温度,则控制所述第一电磁阀(12)打开及所述第二电磁阀(11)关闭;以及 若在制热模式下所述室外环境温度小于所述第三预设温度,则控制第一电磁阀(12)和所述第二电磁阀(11)均打开。
11.根据权利要求10所述的补气控制方法,其特征在于,所述补气控制方法还包括: 获取第一过热度、第二过热度、第三过热度和第四过热度,其中,所述第一过热度为所述空调器的第一感温元件(16)的检测温度与所述空调器的第二感温元件(17)的检测温度的温度差值,所述第二过热度为所述空调器的第四感温元件(10)的检测温度与所述空调器的第五感温元件(19)的检测温度的温度差值,所述第三过热度为所述空调器的第四感温元件(10)的检测温度与所述空调器的第六感温元件(20)的检测温度的温度差值,所述第四过热度为所述空调器的第一感温元件(16)的检测温度与所述空调器的第三感温元件(18)的检测温度的温度差值; 按照公式Ki=(AT1-Ttli) XAi, i = 1,2,3,4计算过热度对应的开度Ki,其中,Λ Ti表示过热度,T0i表示预设目标过热度,Ai表示预设修正系数; 在所述空调器处于制冷模式并且所述室外环境温度大于第一预设温度时,按照计算出的第一开度K1和第二开度K2调节所述第一节流元件的开度,并按照所述第二开度K2调节所述第二节流元件的开度; 在所述空调器处于制冷模式并且所述室外环境温度小于或等于所述第一预设温度时,控制所述第一节流元件的开度打开至最大开度,并按照所述第二开度K2调节所述第二节流元件的开度; 在所述空调器处于制热模式并且所述室外环境温度大于或等于所述第二预设温度时,按照计算出的第三开度K3调节所述第一节流元件的开度,并控制所述第二节流元件的开度打开至最大开度; 在所述空调器处于制热模式并且所述室外环境温度小于所述第二预设温度时,按照所述第三开度K3调节所述第一节流元件的开度,并按照所述第三开度K3和计算出的第四开度K4调节所述第二节流元件的开度。
12.根据权利要求11所述的补气控制方法,其特征在于,按照计算出的开度调节节流元件的开度包括: 判断计算出的开度Ki的是正数还是负数; 在计算出的开度Ki是正数时,按照计算出的开度Ki增大节流元件的开度;以及 在计算出的开度Ki是负 数时,按照计算出的开度IKiI减小节流元件的开度。
13.根据权利要求11所述的补气控制方法,其特征在于,每间隔预设调节间隔对所述第一节流元件和所述第二节流元件的开度进行一次调节。
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