CN104132472A - 空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了空调系统，空调系统包含旋转式压缩机、室内换热器、室外换热器和节流机构，节流机构设置在室内换热器和室外换热器之间，旋转式压缩机分别与室内换热器和室外换热器相连，其中，节流机构由膨胀阀和/或毛细管组成，膨胀阀在最大开度时，膨胀阀的内部最小流通面积不大于9mm2，毛细管的内部流通面积不大于9mm2；旋转式压缩机内具有碳氢制冷剂和冷冻机油，碳氢制冷剂和冷冻机油构成组合物，该组合物在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下的粘度为不大于1100mm2/s；在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下的粘度为不大于4200mm2/s；在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下的粘度为不大于25000mm2/s。采用上述组合物可以有效避免冷冻机油被带入节流机构后堵塞膨胀阀或者毛细管，从而有效地提高了空调系统的可靠性。

Description

空调系统
技术领域
本发明属于空调领域，具体而言，本发明涉及空调系统。
背景技术
R22制冷剂已被“蒙特利尔议定”书列为限期逐步淘汰的制冷剂。欧洲、日本早已开始转向R410A制冷剂替代，美国也将于2010年禁止R22在新的制冷产品中使用。中国也加快了R22淘汰的步伐，将于2013年冻结在2009～2010年的平均水平，2015年要达到削减基线水平的10％的要求。而国内一些主要品牌也开始推出R410A作为制冷剂的环保空调。然而R410A的GWP值比R22还大，“京都议定书”已将R410A列为受控排放的温室效应气体，所有R410A绝不是长远的替代方案。碳氢制冷剂凭借着其有效的环境友好性(ODP＝0，GWP＝3)以及优良的物理性质而最为业界关注。
但在开发研究中发现，碳氢制冷剂用于以膨胀阀作为节流机构的冷暖房间空调器系统，在环境温度低于0℃时，压缩机启动，或者“除霜”运行完成后，压缩机再启动时，发生空调系统不能正常工作，主要表现为功率异常低下，工作压力也异常低下。这种异常的状况，可以持续三四十分钟，之后就导致压缩机内部过热，使得压缩机电机烧损，压缩机构磨损而卡死。
因此，现有的空调系统还有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种空调系统，该空调系统中的旋转式压缩机采用碳氢制冷剂作为冷媒，同时采用的冷冻机油具有合适的粘度，进而可以有效避免粘度过高堵塞膨胀阀，致使空调系统发生故障。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种空调系统，所述空调系统包含旋转式压缩机、室内换热器、室外换热器和节流机构，所述节流机构设置在所述室内换热器和室外换热器之间，所述旋转式压缩机分别与所述室内换热器和室外换热器相连，其中，所述节流机构由膨胀阀和/或毛细管组成。根据本发明的具体实施例，所述膨胀阀在最大开度时，所述膨胀阀的内部最小流通面积不大于9mm2，所述毛细管的内部流通面积不大于9mm2；所述旋转式压缩机内具有碳氢制冷剂和冷冻机油，所述碳氢制冷剂和所述冷冻机油构成组合物，所述组合物满足下列条件：
在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1100mm2/s；
在-10摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1800mm2/s；
在-15摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于2500mm2/s；
在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于4200mm2/s；
在-30摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于11000mm2/s；
在-35摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于15000mm2/s；
在-40摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于20000mm2/s；
在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于25000mm2/s。
由此采用满足上述条件的碳氢制冷剂和冷冻机油的组合物可以有效提高持旋转式压缩机的工作能效，更重要的是采用上述组合物可以有效避免冷冻机油被带入节流机构后堵塞膨胀阀或者毛细管，从而有效地提高了空调系统的可靠性。
在本发明的一些实施例中，所述组合物满足下列条件：
在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于550mm2/s；
在-10摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于900mm2/s；
在-15摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1250mm2/s；
在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于2100mm2/s；
在-30摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于5500mm2/s；
在-35摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于7500mm2/s；
在-40摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于10000mm2/s；
在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于12500mm2/s。
由此采用满足上述条件的碳氢制冷剂和冷冻机油的组合物可以进一步提高持旋转式压缩机的工作能效。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3.1；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于14；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于75；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于520；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3500。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于10；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于50；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于160；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于850。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于2.8；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于7.6；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于22；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于85；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于420。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油的粘度指数为110～300。由此该冷冻机油具有较高的粘度稳定性。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油在15摄氏度时的密度为0.99～1.1g/cm3。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油在40摄氏度时的粘度为12～160mm2/s。由此可以达到更好润滑旋转式压缩机的作用。
在本发明的一些实施例中，所述冷冻机油的倾点为-100～-31摄氏度。由此该组合物具有更低的凝固温度，进而可以有效防止在低温条件下堵塞膨胀阀或者毛细管。
具体实施方式
本发明的发明人发现现有的空调系统经常会出现压缩机所用的冷冻机油在空调器工作时，会被带到空调器的内部管道中，包括膨胀阀中。而在低温状态下空调器启动，以及在“除霜”运行完成后，压缩机再启动时，膨胀阀的阀芯通路会存有一定量的冷冻机油。而且此时的温度非常低，使得存在膨胀阀内的冷冻机油的粘度增大，最终堵塞了膨胀阀。使得空调系统中的制冷剂流量异常低下从而引起一系列的异常状况发生，严重影响了空调系统的可靠性。
为此，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种空调系统，根据本发明的具体实施例，本发明的空调系统包含旋转式压缩机、室内换热器、室外换热器和节流机构，节流机构设置在室内换热器和室外换热器之间，旋转式压缩机分别与室内换热器和室外换热器相连，其中，节流机构由膨胀阀和/或毛细管组成。因此本发明的空调系统为单冷空调系统。
根据本发明的具体实施例，膨胀阀在最大开度时，膨胀阀的内部最小流通面积不大于9mm2，毛细管的内部流通面积不大于9mm2；其流通面积相对较小，比较容易堵塞。因此如果防止堵塞膨胀阀和毛细管，避免造成空调系统故障，那么对旋转式压缩机内的润滑油的要求会更高。
因此，根据本发明的具体实施例，上述空调系统中的旋转式压缩机内具有碳氢制冷剂和冷冻机油，碳氢制冷剂和冷冻机油构成组合物，组合物满足下列条件：
在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1100mm2/s；
在-10摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1800mm2/s；
在-15摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于2500mm2/s；
在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于4200mm2/s；
在-30摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于11000mm2/s；
在-35摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于15000mm2/s；
在-40摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于20000mm2/s；
在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于25000mm2/s。
由此采用满足上述条件的碳氢制冷剂和冷冻机油的组合物可以有效提高旋转式压缩机的工作能效，更重要的是采用上述组合物可以有效避免冷冻机油被带入节流机构后堵塞膨胀阀或者毛细管，从而有效地提高了空调系统的可靠性。根据本发明的具体实施例，由于上述组合物即使在-50摄氏度的低温条件下，其粘度也不会超过25000mm2/s，故不会堵塞节流机构，碳氢制冷剂可以保持正常流量，旋转式压缩机可以正常运行。因此，采用具有上述性能的包含碳氢制冷剂和冷冻机油的组合物可以显著提高空调系统的稳定性。
根据本发明的具体实施例，上述组合物优选可以满足下列条件：
在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于550mm2/s；
在-10摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于900mm2/s；
在-15摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1250mm2/s；
在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于2100mm2/s；
在-30摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于5500mm2/s；
在-35摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于7500mm2/s；
在-40摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于10000mm2/s；
在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于12500mm2/s。
由此采用满足上述条件的碳氢制冷剂和冷冻机油的组合物可以进一步提高持旋转式压缩机的工作能效。
根据本发明的具体实施例，上述旋转式压缩机内具有的包含碳氢制冷剂和冷冻机油的组合物中的冷冻机油的粘度指数为110～300。因此该冷冻机油随着温度的变化粘度变化较小，具有较高的粘度稳定性，进而采用该冷冻机油对旋转式压缩机进行润滑，既可以有效避免在温度较低的时堵塞膨胀阀或者毛细管，也可以避免温度较高时降低对旋转式压缩机的润滑作用。
根据本发明的具体实施例，上述旋转式压缩机内的冷冻机油在15摄氏度时的密度为0.99～1.1g/cm3。同时，根据本发明的具体实施例，上述旋转式压缩机内的冷冻机油在40摄氏度时的粘度为12～160mm2/s。由此可以满足润滑旋转式压缩机的粘度要求。
根据本发明的具体实施例，上述旋转式压缩机内的冷冻机油的倾点为-100～-31摄氏度。由此该冷冻机油即使在较低的温度下其粘度也不会过低，进而采用该冷冻机油可以进一步提高旋转式压缩机的能效和空调系统的可靠性。
根据本发明的上述实施例的空调系统，其中旋转式压缩机内的冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3.1；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于14；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于75；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于520；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3500。
由于冷冻机油能够满足上述要求，因此该冷冻机油的粘度就不会过低，由此可以达到满足润滑旋转式压缩机的作用。同时采用满足上述条件的冷冻机油即使被带到膨胀阀内也不会在低温时凝固堵塞膨胀阀，由此可以进一步提高压缩机的稳定性，提高空调系统的可靠性。
根据本发明的上述实施例的空调系统，其中旋转式压缩机内的冷冻机油优选地满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于10；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于50；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于160；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于850。
由于冷冻机油能够满足上述要求，因此该冷冻机油的粘度就不会过低，由此可以达到满足润滑旋转式压缩机的作用。同时采用满足上述条件的冷冻机油即使被带到膨胀阀内也不会在低温时凝固堵塞膨胀阀，由此可以进一步提高压缩机的稳定性，提高空调系统的可靠性。
根据本发明的上述实施例的空调系统，其中旋转式压缩机内的冷冻机油更优选地满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于2.8；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于7.6；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于22；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于85；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于420。
由于冷冻机油能够满足上述要求，因此该冷冻机油的粘度就不会过低，由此可以达到满足润滑旋转式压缩机的作用。同时采用满足上述条件的冷冻机油即使被带到膨胀阀内也不会在低温时凝固堵塞膨胀阀，由此可以进一步提高压缩机的稳定性，提高空调系统的可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种空调系统，所述空调系统包含旋转式压缩机、室内换热器、室外换热器和节流机构，所述节流机构设置在所述室内换热器和室外换热器之间，所述旋转式压缩机分别与所述室内换热器和室外换热器相连，其中，所述节流机构由膨胀阀和/或毛细管组成，所述膨胀阀在最大开度时，所述膨胀阀的内部最小流通面积不大于9mm2，所述毛细管的内部流通面积不大于9mm2，其特征在于，所述旋转式压缩机内具有碳氢制冷剂和冷冻机油，所述碳氢制冷剂和所述冷冻机油构成组合物，所述组合物满足下列条件：
在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1100mm2/s；
在-10摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1800mm2/s；
在-15摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于2500mm2/s；
在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于4200mm2/s；
在-30摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于11000mm2/s；
在-35摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于15000mm2/s；
在-40摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于20000mm2/s；
在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于25000mm2/s。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述组合物满足下列条件：
在0摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于550mm2/s；
在-10摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于900mm2/s；
在-15摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于1250mm2/s；
在-20摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于2100mm2/s；
在-30摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于5500mm2/s；
在-35摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于7500mm2/s；
在-40摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于10000mm2/s；
在-50摄氏度的温度和-0.05MPa的压力下，所述组合物的粘度为不大于12500mm2/s。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3.1；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于14；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于75；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于520；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3500。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于3；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于10；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于50；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于160；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于850。
5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油满足下列条件：
所述冷冻机油在-10摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于2.8；
所述冷冻机油在-20摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于7.6；
所述冷冻机油在-30摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于22；
所述冷冻机油在-40摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于85；
所述冷冻机油在-50摄氏度时的粘度与在0摄氏度的粘度比值不大于420。
6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油的粘度指数为110～300。
7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油在15摄氏度时的密度为0.99～1.1g/cm3。
8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油在40摄氏度时的粘度为12～160mm2/s。
9.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述冷冻机油的倾点为-100～-31摄氏度。
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