CN104019573A - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调器，包括主路压缩机、室内换热器、室外换热器和与主路压缩机的吸气口相连通的气液分离器以及与主路压缩机的补气口相连通的补气装置，室内换热器的第一端与主路压缩机相连通，空调器还包括连接在气液分离器的出口端以增加主路压缩机的补气量的辅路压缩机。根据本发明的空调器，通过设置辅路压缩机，辅路压缩机工作时，增加主路压缩机的补气量，从而提高空调器的制热量和制热性能，满足在环境温度较低的情况下的制热要求。而且通过增加主路压缩机的补气量，还可以降低主路压缩机的排气温度。

Description

空调器

技术领域

本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种空调器。

背景技术

空气源热泵制热能力随室外环境温度下降迅速衰减而无法满足用户需求。现有采用双级或准二级压缩中间补气增焓技术，包括两级节流中间不完全冷却和一级节流中间不完全冷却循环，以提高低温制热量和COP，同时降低压缩机排气温度。但现有技术补气增焓比例并不高，导致补气增焓对提高制热性能系数的效果不明显；寒冷冬季室外环境温度很低时，制热量仍无法满足要求。

发明内容

本发明旨在提供一种提高制热量和制热性能的空调器。

本发明提供了一种空调器，包括主路压缩机、室内换热器、室外换热器和与主路压缩机的吸气口相连通的气液分离器以及与主路压缩机的补气口相连通的补气装置，室内换热器的第一端与主路压缩机相连通，空调器还包括连接在气液分离器的出口端以增加主路压缩机的补气量的辅路压缩机。

进一步地，补气装置为经济器，包括相互隔离并换热的第一制冷剂腔和第二制冷剂腔；第一制冷剂腔的第一端与室内换热器的第二端相连通，第一制冷剂腔的第二端与室外换热器的第一端相连通，并在第一制冷剂腔与室外换热器之间串联设置第二节流装置；第二制冷剂腔的第一端与室内换热器的第二端相连通，并在室内换热器与第二制冷剂腔之间串联设置第一节流装置，第二制冷剂腔的第二端与主路压缩机的补气口相连通。

进一步地，辅路压缩机的吸气口与气液分离器的出口端相连通，辅路压缩机的排气口与经济器的第二制冷剂腔的第一端或者与主路压缩机的补气口相连通。

进一步地，补气装置为经济器，包括相互隔离并换热的第一制冷剂腔和第二制冷剂腔；

第一制冷剂腔的第一端与室内换热器的第二端相连通，第一制冷剂腔的第二端通过管路分别与室外换热器的第一端和第二制冷剂腔的第一端相连通，并在第一制冷剂腔与室外换热器之间串联设置第二节流装置，在第一制冷剂腔和第二制冷剂腔之间串联设置第一节流装置。

进一步地，辅路压缩机的吸气口与气液分离器的出口端相连通，辅路压缩机的排气口与经济器的第二制冷剂腔的第一端或者与主路压缩机的补气口相连通。

进一步地，补气装置为闪发器；闪发器包括与室内换热器的第二端相连通的第一制冷剂端口和与主路压缩机的补气口相连通的气相出口，以及与室外换热器相连通的第二制冷剂端口；闪发器的第一制冷剂端口与室内换热器之间串联设置第一节流装置，闪发器的第二制冷剂端口与室外换热器之间串联设置第二节流装置；辅路压缩机的吸气口与气液分离器的出口端相连通，辅路压缩机的排气口与闪发器的第一制冷剂端口相连通。

进一步地，补气装置为闪发器；闪发器包括与室内换热器的第二端相连通的第一制冷剂端口和与主路压缩机的补气口相连通的气相出口，以及与室外换热器相连通的第二制冷剂端口；闪发器的第一制冷剂端口与室内换热器之间串联设置第一节流装置，闪发器的第二制冷剂端口与室外换热器之间串联设置第二节流装置；辅路压缩机的吸气口与气液分离器的出口端相连通，辅路压缩机的排气口与主路压缩机的补气口相连通。

根据本发明的空调器，通过设置辅路压缩机，辅路压缩机工作时，增加主路压缩机的补气量，从而提高空调器的制热量和制热性能，满足在环境温度较低的情况下的制热要求。而且通过增加主路压缩机的补气量，还可以降低主路压缩机的排气温度。

附图说明

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：

图1是根据本发明的空调器的第一实施例的系统示意图；

图2是根据本发明的空调器的第二实施例的系统示意图；

图3是根据本发明的空调器的第三实施例的系统示意图；以及

图4是根据本发明的空调器的第四实施例的系统示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至4所示，根据本发明的空调器，包括主路压缩机1、室内换热器3、室外换热器2和与主路压缩机1的吸气口相连通的气液分离器6以及与主路压缩机1的补气口相连通的补气装置5，室内换热器3的第一端与主路压缩机1相连通，空调器还包括连接在气液分离器6的出口端以增加主路压缩机1的补气量的辅路压缩机9。本发明的空调器通过设置辅路压缩机9，辅路压缩机9工作时，增加主路压缩机1的补气量，从而提高空调器的制热量和制热性能，满足在环境温度较低的情况下的制热要求。而且通过增加主路压缩机1的补气量，还可以降低主路压缩机1的排气温度。

具体地，如图1所示，根据本发明的第一实施例，补气装置5为经济器，包括相互隔离并换热的第一制冷剂腔和第二制冷剂腔；第一制冷剂腔的第一端与室内换热器3的第二端相连通，第一制冷剂腔的第二端与室外换热器2的第一端相连通，并在第一制冷剂腔与室外换热器2之间串联设置第二节流装置402；第二制冷剂腔的第一端与室内换热器3的第二端相连通，并在室内换热器3与第二制冷剂腔之间串联设置第一节流装置401，第二制冷剂腔的第二端与主路压缩机1的补气口相连通。经过第一节流装置401节流降压后的制冷剂在第二制冷剂腔中蒸发气化，并对第一制冷剂腔中的制冷剂形成过冷。在第二制冷剂腔中蒸发气化的制冷剂通入主路压缩机1的补气口补气。

如图1所示，辅路压缩机9的吸气口与气液分离器6的出口端相连通，即辅路压缩机9和主路压缩机1共用一个气液分离器6，辅路压缩机9的排气口与经济器的第二制冷剂腔的第一端相连通，即辅路压缩机9的排气与经过第一节流装置401节流降压后的制冷剂混合均匀之后再进入补气装置5。当然，辅路压缩机9的排气也可以直接通入主路压缩机1的补气口，即辅路压缩机9的排气口与主路压缩机1的补气口相连通。

更具体地，第一实施例的空调器的制冷剂循环如下，主路压缩机1的排气经室内换热器3（冷凝器）冷凝后制冷剂被分为第一支路和第二支路，第一支路的制冷剂进入补气装置5（经济器的第一制冷剂腔）被过冷，然后依次经第二节流装置402、室外换热器2（蒸发器）和气液分离器6后被分成两路，一路进入主路压缩机1的吸气口被压缩至中间压力后与补气混合再被压缩后从排气口排出，另一路则进入辅路压缩机9被压缩后排出。从冷凝器冷凝后的第二支路的制冷剂经第一节流装置401节流降压后成为两相制冷剂，与辅路压缩机9的排气混合后进入补气装置5（经济器的第二制冷剂腔）进一步吸热蒸发后进入主路压缩机补气口。通过设置辅路压缩机9较为明显地增加了主路压缩机的补气量，从而提高空调器的制热量，满足低温条件下的制热要求。而且现有技术中较为常规的在低温制热不足的情况下通过电加热辅助制热的方案，通过设置辅路压缩机9在获得相同的制热量的情况下，能耗更低，从而本实施例的空调器具有更好的制热性能。另外，主路压缩机1的补气量增加，还可以降低主路压缩机1的排气温度。

如图2所示，根据本发明的第二实施例，与第一实施例不同的是，主要为经济器的第二制冷剂腔的连接方式不同。具体地，第一制冷剂腔的第一端与室内换热器3的第二端相连通，第一制冷剂腔的第二端通过管路分别与室外换热器2的第一端和第二制冷剂腔的第一端相连通，并在第一制冷剂腔与室外换热器2之间串联设置第二节流装置402，在第一制冷剂腔和第二制冷剂腔之间串联设置第一节流装置401。辅路压缩机9的吸气口与气液分离器6的出口端相连通，辅路压缩机9的排气口与经济器的第二制冷剂腔的第一端相连通。

在该实施例中，制冷剂的循环如下，主路压缩机1的排气经室内换热器3（冷凝器）冷凝后进入补气装置5（经济器的第一制冷剂腔）被过冷，然后被分成第一支路和第二支路，第一支路的制冷剂经过第二节流装置402、室外换热器2（蒸发器）和气液分离器6后被分成两路，一路进入主路压缩机1的吸气口被压缩至中间压力后与补气混合再被压缩后从排气口排出，另一路则进入辅路压缩机9被压缩后排出。从经济器的第一制冷剂腔被过冷后的第二支路的制冷剂经第一节流装置401节流降压后成为两相制冷剂，与辅路压缩机9的排气混合后进入补气装置5（经济器的第二制冷剂腔）进一步吸热蒸发后进入主路压缩机补气口。在该实施例中，设置辅路压缩机9也较为明显地增加了主路压缩机的补气量，从而提高空调器的制热量和制热性能，满足低温条件下的制热要求，而且降低了主路压缩机1的排气温度。相对第一实施例而言，该实施例中第二支路制冷剂被过冷，导致进入第一节流装置401的制冷剂比焓相对降低，补气装置5的第二制冷剂腔的蒸发吸热量有所增加，从而有利于提高制热量。在该实施例中，辅路压缩机9的排气口也可以直接与主路压缩机1的补气口相连通，从而使辅路压缩机9的排气直接进入主路压缩机的补气口补气。

如图3所示，根据本发明的第三实施例，与第一实施例不同的是，在该实施例中，补气装置5为闪发器，闪发器包括与室内换热器3的第二端相连通的第一制冷剂端口和与主路压缩机1的补气口相连通的气相出口，以及与室外换热器2相连通的第二制冷剂端口；闪发器的第一制冷剂端口与室内换热器3之间串联设置第一节流装置401，闪发器的第二制冷剂端口与室外换热器2之间串联设置第二节流装置402；辅路压缩机9的吸气口与气液分离器6的出口端相连通，辅路压缩机9的排气口与主路压缩机1的补气口相连通。

在该实施例中，制冷剂的循环如下，主路压缩机1的排气依次经室内换热器3（冷凝器）、第一节流装置401节流成为两相制冷剂，进入闪发器5分成饱和气体和饱和液体，饱和气体进入主路压缩机1的补气口为主路压缩机1补气，饱和液体依次经第二节流装置402、室外换热器2（蒸发器）和气液分离器6后分成两路，一路直接进入主路压缩机1吸气口并被压缩至中间压力后与补气混合后再被压缩从排气口排出，另一路则进入辅路压缩机9经压缩后从排入主路压缩机1的补气口补气，辅路压缩机9的排气较为显著的增加了主路压缩机1的补气量，从而提高空调器的制热量和制热性能，满足低温条件下的制热要求，而且降低了主路压缩机1的排气温度。

如图4所示，根据本发明的空调器的第四实施例，与第三实施例不同的是，在该实施例中，辅路压缩机9的排气口与闪发器的第一制冷剂端口相连通。相比第三实施例，使辅路压缩机9的排气在进入闪发器之前与经过第一节流装置401节流降压的制冷剂混合均匀，第一节流装置401节流后的两相制冷剂，能够吸收辅路压缩机9的高温排气中的热量，从而蒸发气化，相比第三实施例中将辅路压缩机9直接通入补气口，能够更进一步地增加补气量，进而更进一步地提高制热量和空调效率。

本发明的空调器的主路压缩机1可以是涡旋准二级压缩机、双转子双级补气增焓压缩机或两台任意形式的单级压缩机的组合，也可以是带补气增焓功能的螺杆压缩机或离心压缩机。在本发明的空调器中，第一节流装置401和第二节流装置402可以是毛细管、节流短管、热力膨胀阀、电子膨胀阀、节流孔板或前述任意合理组合。在空调器的循环回路上，也可以加上必要的四通换向阀等部件或加以简单改进以适应制冷、制热或制热水等应用场合。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本发明的空调器，通过设置辅路压缩机，辅路压缩机工作时，增加主路压缩机的补气量，从而提高空调器的制热量和制热性能，满足在环境温度较低的情况下的制热要求。而且通过增加主路压缩机的补气量，还可以降低主路压缩机的排气温度。

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 (7)

1.一种空调器，包括主路压缩机（1）、室内换热器（3）、室外换热器（2）和与所述主路压缩机（1）的吸气口相连通的气液分离器（6）以及与所述主路压缩机（1）的补气口相连通的补气装置（5），所述室内换热器（3）的第一端与所述主路压缩机（1）相连通，其特征在于，

所述空调器还包括连接在所述气液分离器（6）的出口端以增加所述主路压缩机（1）的补气量的辅路压缩机（9）。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

所述补气装置（5）为经济器，包括相互隔离并换热的第一制冷剂腔和第二制冷剂腔；

所述第一制冷剂腔的第一端与所述室内换热器（3）的第二端相连通，所述第一制冷剂腔的第二端与所述室外换热器（2）的第一端相连通，并在所述第一制冷剂腔与所述室外换热器（2）之间串联设置第二节流装置（402）；

所述第二制冷剂腔的第一端与所述室内换热器（3）的第二端相连通，并在所述室内换热器（3）与所述第二制冷剂腔之间串联设置第一节流装置（401），所述第二制冷剂腔的第二端与所述主路压缩机（1）的补气口相连通。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，

所述辅路压缩机（9）的吸气口与所述气液分离器（6）的出口端相连通，所述辅路压缩机（9）的排气口与所述经济器的第二制冷剂腔的第一端或者与所述主路压缩机（1）的补气口相连通。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

所述补气装置（5）为经济器，包括相互隔离并换热的第一制冷剂腔和第二制冷剂腔；

所述第一制冷剂腔的第一端与室内换热器（3）的第二端相连通，所述第一制冷剂腔的第二端通过管路分别与所述室外换热器（2）的第一端和所述第二制冷剂腔的第一端相连通，并在所述第一制冷剂腔与所述室外换热器（2）之间串联设置第二节流装置（402），在所述第一制冷剂腔和所述第二制冷剂腔之间串联设置第一节流装置（401）。

5.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，

所述辅路压缩机（9）的吸气口与所述气液分离器（6）的出口端相连通，所述辅路压缩机（9）的排气口与所述经济器的第二制冷剂腔的第一端或者与所述主路压缩机（1）的补气口相连通。

6.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

所述补气装置（5）为闪发器；

所述闪发器包括与所述室内换热器（3）的第二端相连通的第一制冷剂端口和与所述主路压缩机（1）的补气口相连通的气相出口，以及与所述室外换热器（2）相连通的第二制冷剂端口；

所述闪发器的第一制冷剂端口与所述室内换热器（3）之间串联设置第一节流装置（401），所述闪发器的第二制冷剂端口与所述室外换热器（2）之间串联设置第二节流装置（402）；

所述辅路压缩机（9）的吸气口与所述气液分离器（6）的出口端相连通，所述辅路压缩机（9）的排气口与所述闪发器的第一制冷剂端口相连通。

7.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，

所述补气装置（5）为闪发器；

所述闪发器包括与所述室内换热器（3）的第二端相连通的第一制冷剂端口和与所述主路压缩机（1）的补气口相连通的气相出口，以及与室外换热器（2）相连通的第二制冷剂端口；

所述闪发器的第一制冷剂端口与所述室内换热器（3）之间串联设置第一节流装置（401），所述闪发器的第二制冷剂端口与所述室外换热器（2）之间串联设置第二节流装置（402）；

所述辅路压缩机（9）的吸气口与所述气液分离器（6）的出口端相连通，所述辅路压缩机（9）的排气口与所述主路压缩机（1）的补气口相连通。