CN104748273A - 空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调。该空调包括压缩机、室外热交换器、室内热交换器、转换阀、蓄能器、蓄能器套管和过冷热交换集管。蓄能器套管设置在蓄能器的表面上并且容纳流到其中的制冷剂流体。制冷剂流体与蓄能器交换热量以被冷却。过冷热交换集管连接到蓄能器套管以存储经冷却的制冷剂流体并且过冷在所述室外热交换器与室内热交换器之间流动的制冷剂。

Description

空调

技术领域

本发明涉及一种空调，尤其涉及一种能够通过在制冷操作过程中使用蓄能器(accumulator)的冷量和热量对制冷剂进行过冷来提高效率的空调。

背景技术

通常，空调是使用制冷剂环路保持室内空气凉爽和温暖的系统，该制冷剂环路包括压缩机、室外热交换器、膨胀阀和室内热交换器。即，空调可以包括用于保持室内空气凉爽的制冷装置和用于保持室内空气温暖的加热装置。而且，空调可以被设计成兼具制冷和加热功能。

当空调被设计成兼具制冷和加热功能时，空调被配置成包括四通阀，用于根据操作条件(即制冷操作和加热操作)转换由压缩机压缩的制冷剂的流道(flow passage)。即，在制冷操作过程中，在压缩机中压缩的制冷剂通过四通阀流到室外热交换器，室外热交换器起到冷凝器的作用。由室外热交换器冷凝的制冷剂在膨胀阀中膨胀，之后流入到室内热交换器中。在这种情况下，室内热交换器起到蒸发器的作用。由室内热交换蒸发的制冷剂被再次引导通过四通阀进入到压缩机中。

在空调的制冷操作过程中，当流到室内热交换器中的制冷器被过冷时，效率得以提高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够通过在制冷操作过程中使用蓄能器的冷量和热量对制冷剂进行过冷提高效率的空调。

本发明的目的不限于此。本领域技术人员将从下面的描述中清楚地理解其它目的。

根据本发明的方案，提供一种空调，包括：压缩机，用于压缩制冷剂；室外热交换器，设置在房间外部以与室外空气交换热量；室内热交换器，设置在房间内部以与室内空气交换热量；转换阀，在制冷操作过程中将从所述压缩机排出的制冷剂引导至所述室外热交换器，并且在加热操作过程中将制冷剂引导至所述室内热交换器；蓄能器，设置在所述压缩机与所述转换阀之间，以将制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂；蓄能器套管(jacket)，设置在所述蓄能器的表面上并且容纳流动到其中的制冷剂流体，所述制冷剂流体与所述蓄能器交换热量以被冷却；以及过冷热交换集管(hub)，与所述蓄能器套管连接以存储经冷却的制冷剂流体并且过冷在所述室外热交换器与所述室内热交换器之间流动的制冷剂。

所述蓄能器套管可以包括流道，该流道允许所述制冷剂流体沿所述蓄能器的表面流动。

所述空调还可以包括循环泵，该循环泵强制地循环在所述过冷热交换集管和所述蓄能器套管中流动的制冷剂流体。

所述循环泵可以在所述制冷操作过程中运行，而在所述加热操作过程中不运行。

所述过冷热交换集管可以在所述制冷操作过程中过冷从所述室外热交换器流到所述室内热交换器的制冷剂。

所述空调还可以包括注射模块，设置在所述室外热交换器与所述室内热交换器之间，将在所述室外热交换器与所述室内热交换器之间流动的一部分制冷剂注射到所述压缩机。

所述注射模块可以包括：注射膨胀阀，用于膨胀在所述室内热交换器与所述室外热交换器之间流动的一部分制冷剂；以及注射热交换器，用于在所述室内热交换器与所述室外热交换器之间流动的另一部分制冷剂和在所述注射膨胀阀中膨胀的制冷剂之间交换热量。

所述注射阀在所述加热操作过程中可以是打开的，在所述制冷操作过程中可以是关闭的。

根据结合附图进行的下面的详细描述，上述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图并入说明书并构成说明书的一部分，附图示出了示例性实施例，并可与说明书一起用来说明本发明的原理。

在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的空调的制冷剂循环回路的示意图；

图2是示出根据本发明实施例的空调的室外装置的一部分的示意图；

图3是示出蓄能器套管的示意图，该蓄能器套管安装在根据本发明实施例的空调的蓄能器上；

图4是示出在根据本发明实施例的空调的制冷操作过程中，制冷剂的流动的示意图；

图5是在图4的空调的制冷操作过程中的压力-焓图(下文中称之为P-h图)；

图6是示出在根据本发明实施例的空调的加热操作过程中，制冷剂的流动的示意图；

图7是在图6的空调的加热操作过程中的P-h图；

图8是示出根据本发明实施例的制冷操作过程中的空调的示意图；以及

图9是示出根据本发明实施例的制冷操作过程中的控制空调的方法的流程图。

具体实施方式

从结合附图的下面的详细描述，上述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。现在将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，可以以许多不同形式来实施本发明，并且不应当将本发明理解为限制在此所述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使得本公开是详尽的且完整的，并且充分地向本领域的技术人员传达本发明的范围。为清楚起见，图中的形状和尺寸可以被夸大，并且全文中相同的附图标记指代相同或相似的组件。

在下文中，将参考附图详细描述空调100的示例性实施例。

图1是示出根据本发明实施例的空调的制冷剂循环回路的示意图。图2是示出根据本发明实施例的空调的室外装置的一部分的示意图。图3是示出蓄能器套管的示意图，该蓄能器套管安装在根据本发明实施例的空调的蓄能器上。

参考图1至图3，根据本发明实施例的空调可以包括：压缩机110，用于压缩制冷剂；室外热交换器120，设置在房间外面以在室外空气与制冷剂之间进行热交换；室内热交换器130，设置在房间内部以在室内空气与制冷剂之间进行热交换；转换阀180，用于在制冷操作过程中将从压缩机110排放的制冷剂引导到室外热交换器120，并且在加热操作过程中将制冷剂引导到室内热交换器130；蓄能器140，设置在压缩机110与转换阀180之间以将制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂；蓄能器套管200，设置在蓄能器140的表面上并且容纳在其中吸收蓄能器140中产生的冷量和热量的制冷剂流体；过冷热交换集管190，与蓄能器套管200连接以存储吸收蓄能器140的冷量和热量的制冷剂流体，过冷热交换集管190设置在室外热交换器120与室内热交换器130之间以对制冷剂进行过冷；循环泵191，用于循环在过冷热交换集管190和蓄能器套管200中流动的制冷剂流体；以及注射模块170，设置在室外热交换器120与室内热交换器130之间，并且将在室外热交换器120与室内热交换器130之间流动的一部分制冷剂注射到压缩机110。

空调可以包括设置在房间外面的室外装置和设置在房间内部的室内装置，并且室外装置和室内装置可以彼此连接。室外装置可以包括压缩机110、室外热交换器120、室外膨胀阀150、注射模块170、蓄能器140、过冷热交换集管190、循环泵191以及蓄能器套管200。室内装置可以包括室内热交换器130和室内膨胀阀160。

压缩机110可以设置在室外装置中，并且可以将在低压和低温状态引入的制冷剂压缩成高压和高温状态的制冷剂。压缩机110可以以多种结构形成。即，压缩机110可以是使用气缸和活塞的往复式压缩机，使用动涡旋盘和静涡旋盘的涡旋式压缩机，或者根据操作频率控制制冷剂的压缩量的变频式压缩机。

根据实施例可以设置多个压缩机110。在本实施例中设置两个压缩机。

压缩机110可以与转换阀180、蓄能器140和注射模块170连接。压缩机110可以包括：进口111，通过该进口111，引入制冷操作过程中在室内热交换器130中蒸发的制冷剂，或者引入加热操作过程中在室外热交换器120中蒸发的制冷剂；注射口112，通过该注射口112，注入经热交换的相对低压的制冷剂，其将在注射模块170中被蒸发；以及出口113，通过该出口113排出压缩的制冷剂。即，压缩机110可以包括：进口111，通过进口111引入在蒸发器120和130中蒸发的制冷剂；注射口112，通过注射口112注入经热交换的相对低压的制冷剂，其将在注射模块170中被蒸发；以及出口113，通过出口113被压缩的制冷剂通过转换阀180被排放到冷凝器120和130。

压缩机110可以压缩通过进口111被引入到压缩腔室的制冷剂，并且可以在通过进口111引入的制冷剂的压缩过程中，将通过注射口112引入要被压缩的制冷剂混合在一起。压缩机110可以压缩混合的制冷剂并且之后可以将压缩的制冷剂通过出口113排出。从出口113排出的制冷剂可以流到转换阀180。

转换阀180可以是用于冷-热转换的流道转换阀。转换阀180可以将在压缩机110中压缩的制冷剂在制冷操作过程中引导到室外热交换器120并且在加热操作过程中引导到室内热交换器130。

转换阀180可以连接到压缩机110的出口113和蓄能器140，并且可以连接到室内热交换器130和室外热交换器120。在制冷操作过程中，转换阀180可以将压缩机110的出口113连接到室外热交换器120，并且可以将室内热交换器130连接到蓄能器140，或者将室内热交换器130连接到压缩机110的进口111。在加热操作过程中，转换阀180可以将压缩机110的出口113连接到室内热交换器130，并且可以将室外热交换器120连接到蓄能器，或者将室外热交换器120连接到压缩机110的进口111。

转换阀180可以形成为能够将不同流道彼此连接的多种不同模块。在本示例性实施例中，可以采用四通阀。但是本发明不限于本示例性实施例。两个三通阀的组合或者其它阀可以用作转换阀180。

室外热交换器120可以设置在房间外部的室外装置中，并且可以使通过室外热交换器120的制冷剂与室外空气进行热交换。室外热交换器120在制冷操作过程中可以用作冷凝制冷剂的冷凝器，在加热操作过程中可以用作蒸发制冷剂的蒸发器。

室外热交换器120可以连接到转换阀180和室外膨胀阀150。在制冷操作过程中，在压缩机110中被压缩并且通过压缩机110的出口和转换阀180的制冷剂可以被引入到室外热交换器120中，并且之后被冷凝以流到室外膨胀阀150。在加热操作过程中，在室外膨胀阀150中膨胀的制冷剂可以流入到室外热交换器120中，并且之后可以被蒸发以流到转换阀180。

在制冷操作过程中，室外膨胀阀150可以完全打开以允许制冷剂通过。在加热操作过程中，室内膨胀阀150的开度可以被控制以膨胀制冷剂。室外膨胀阀150可以设置在室外热交换器120与过冷热交换集管190之间。但是，在一个实施例中，室外膨胀阀150可以设置在室外热交换器120与注射热交换器172之间。

在制冷操作过程中，室外膨胀阀150可以将从室外热交换器120引入的制冷剂传递并且引导至过冷热交换集管190。在加热过程中，室外膨胀阀150可以将在注射模块170中热交换并且通过冷热交换集管190的制冷剂膨胀并且引导至室外热交换器120。

室内热交换器130可以设置在房间内部的室内装置中，并且可以将通过室内热交换器130的制冷剂与室内空气进行热交换。在制冷操作过程中，室内热交换器130可以用作蒸发制冷剂的蒸发器。在加热操作过程中，室内热交换器130可以用作冷凝制冷剂的冷凝器。

室内热交换器130可以连接到转换阀180和室内膨胀阀160。在制冷操作过程中，在室内膨胀阀160中膨胀的制冷剂可以流到室内热交换器130中，并且之后被蒸发以流到转换阀180。在加热操作过程中，在压缩机110中被压缩并且通过压缩机110的出口112和转换阀180的制冷剂可以被引入到室内热交换器130，并且之后可以被冷凝以流到室内膨胀阀160。

在制冷操作过程中，室内膨胀阀160的开度可以被控制以膨胀制冷剂。在加热操作过程中，室内膨胀阀160可以被完全打开以允许制冷剂从其中通过。室内膨胀阀160可以设置在室内热交换器130与注射模块170之间。但是，在一个实施例中，室内膨胀阀160可以设置在室内热交换器130与过冷热交换集管190之间。

在制冷操作过程中，室内膨胀阀160可以在过冷热交换集管190中被过冷以膨胀流到室内热交换器130的制冷剂。在加热操作过程中，室内膨胀阀160可以将从室内热交换器130引入的制冷剂传递并且引导至注射模块170。

注射模块170可以设置在室外热交换器120与室内热交换器130之间，并且可以将在室外热交换器120与室内热交换器130之间流动的一部分制冷剂注射至压缩机110。注射模块170可以连接到过冷热交换集管190和室内膨胀阀160。在一个实施例中，注射模块170可以设置在过冷热交换集管190与室外膨胀阀150之间。

注射模块170可以包括：注射膨胀阀171，用于膨胀在室外热交换器120与室内热交换器130之间流动的一部分制冷剂；以及注射热交换器172，用于使在室外热交换器120与室内热交换器130之间流动的另一部分制冷剂和在注射膨胀阀171中被膨胀的制冷剂进行热交换。下面描述的制冷剂流体可以是通过经蓄能器套管200在蓄能器140表面环流而与蓄能器140热交换的介质。制冷剂流体可以通过与蓄能器140交换热量而被冷却，并且可以被存储在过冷热交换集管190中。制冷剂流体的示例可以是包括诸如NaCl、CaCl₂和MgCl₂等有机介质和无机介质的盐溶液(brine)。

在制冷操作过程中，从室外热交换器120流到室内热交换器130的制冷剂可以与在过冷热交换集管190中的制冷剂流体交换热量以被过冷。因此，在制冷操作过程中，由于注射膨胀阀171是关闭的，所以注射模块170可以在过冷热交换集管190中被过冷以允许流到室内热交换器130的一部分制冷剂不流到注射热交换器172中。即，在制冷操作过程中，注射模块170可以不对从室外热交换器120流到室内热交换器130的制冷剂进行热交换。

在加热操作过程中，注射模块170可以在从室内热交换器130流到室外热交换器120的一部分制冷剂与流到室外热交换器120的另一部分制冷剂之间交换热量，并且之后可以将制冷剂引导至压缩机110的注射口112。

因此，在制冷操作过程中，制冷剂可以不注射到压缩机110，并且在加热操作过程中，制冷剂可以注射到压缩机110。在下文中，将基于加热操作描述室外膨胀阀171和注射热交换器172。

注射膨胀阀171可以连接到室内膨胀阀160、注射热交换器172和过冷热交换集管190。在加热操作过程中，注射膨胀阀171可以将从室内热交换器130排出并且通过室内膨胀阀160的一部分制冷剂膨胀以将这部分制冷剂引导至注射热交换器172。

注射热交换器172可以连接到注射膨胀阀171、过冷热交换集管190、压缩机110和室内膨胀阀160。在加热操作过程中，注射热交换器172可以与在注射膨胀阀171中被膨胀的制冷剂和从室内热交换器130流到室外热交换器120的制冷剂交换热量。注射热交换器172可以将经热交换的制冷剂引导至压缩机110。即，在注射热交换器172中热交换的制冷剂可以被蒸发并且被引入到压缩机110的注射口112中。

蓄能器140可以设置在转换阀180与压缩机110的进口111之间。蓄能器140可以连接到转换阀180和压缩机110的进口111。蓄能器140可以讲在制冷操作过程中在室内热交换器130中被蒸发的制冷剂或者在加热操作过程中在室外热交换器120中被蒸发的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂，并且将气相制冷剂引导至压缩机110的进口111。即，蓄能器140可以将在蒸发器120和130中蒸发的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂以将气相制冷剂引导至压缩机110的进口111。

在室外热交换器120或者室内热交换器130中被蒸发的制冷剂可以通过转换阀180被引入到蓄能器140中。因此，蓄能器140可以保持在大约0度至大约5度的温度下，并且可以将冷量和热量散发到外部。在制冷操作过程中，蓄能器140的表面温度可以低于在室外热交换器120中被冷凝的制冷剂的温度。蓄能器140可以具有在纵向方向上较长的柱形。

蓄能器套管200可以被设置成覆盖蓄能器140的表面。蓄能器套管200可以热接触蓄能器140的表面。蓄能器套管200可以由具有高导热性的材料形成，用于蓄能器140与制冷剂流体之间进行热交换。更具体地，蓄能器套管200可以设置成使得蓄能器套管200的内周表面接触蓄能器140的外周表面。蓄能器套管200可以形成为与蓄能器140的长度对应，用于蓄能器140与制冷剂流体之间充分的热交换。

蓄能器套管200可以连接到过冷热交换集管190、循环泵191以及蓄能器140。制冷剂流体可以在蓄能器套管200中流动以与蓄能器140交换热量。蓄能器套管200可以包括流道210以允许制冷剂流体沿蓄能器140的表面流动。因此，通过循环泵191的驱动从过冷热交换集管190被引入至蓄能器套管200的制冷剂流体可以沿流道210在蓄能器的表面上流动，与蓄能器140交换热量。经热交换的制冷剂流体可以流到过冷热交换集管190中。

蓄能器套管200的流道210可以具有：进口，通过该进口制冷剂流体被引入到蓄能器140的下侧；以及出口，通过该出口吸收蓄能器140的冷量和热量的制冷剂流体被排出。因此，从过冷热交换集管190引入的制冷剂流体可以沿流道210在蓄能器140的圆周表面上环流以吸收蓄能器140的冷量和热量，并且之后通过出口被排出到过冷热交换集管。

过冷热交换集管190可以设置在室内热交换器130与室外热交换器120之间。过冷热交换集管190可以连接到蓄能器套管200、注射模块170、循环泵191和室外膨胀阀150。因为过冷热交换集管191连接到蓄能器套管200，所以吸收从蓄能器140散发的冷量和热量的制冷剂流体可以被存储在过冷热交换集管190中。因为过冷热交换集管190连接到循环泵191，所以存储在过冷热交换集管190中的制冷剂流体可以强制地流到蓄能器套管200。

过冷热交换集管190可以包括位于其中的管子。在制冷操作过程中，在室外热交换器120中被冷凝并且通过室外膨胀阀150的制冷剂可以在该管子中流动。因此，在制冷操作过程中，可以在过冷热交换套管190中发生在室外热交换器120中被冷凝的制冷剂与制冷剂流体之间的热交换。在这种情况下，制冷剂流体的温度可以低于在室外热交换器120中被冷凝的制冷剂的温度。因此，制冷剂流体的温度会升高，而经冷凝的制冷剂的温度会降低，产生过冷。

设置在过冷热交换集管190中并且允许制冷剂在其中流动的管子可以设置成Z形(zigzag)模式。因此，过冷热交换集管190中制冷剂流体与制冷剂之间的热交换可以长时间发生。过冷热交换集管190可以形成为具有大尺寸以最大限度地存储制冷剂流体。

如图2所示，循环泵191可以安装在室外装置中，并且可以设置在过冷热交换集管190上方。循环泵191可以强制地循环在过冷热交换集管190和蓄能器套管200中流动的制冷剂流体。在制冷操作过程中，循环泵191可以通过强制地循环制冷剂流体而允许在蓄能器140中被热交换的制冷剂流体被存储在过冷热交换集管190中。在加热操作过程中，循环泵191不被操作为强制地循环制冷剂流体。尽管在加热操作过程中循环泵191不运行，但由于对流现象会发生自然循环。由于自然循环，制冷剂流体可以流到蓄能器套管200，并且可以与蓄能器140交换热量。

循环泵191可以设置在过冷热交换集管190与蓄能器套管200之间。循环泵191可以是常规泵，并且可以设置多个泵以增大循环力。而且，可以在蓄能器套管200与过冷热交换集管190之间设置阻挡阀(未示出)以阻挡制冷剂流体的流动。在加热操作过程中，可以关闭阻挡阀(未示出)以防止自然循环引起的制冷剂流体流动。在制冷操作过程中，因为循环泵191运行所以需要打开阻挡阀(未示出)。

在下文中，将描述如上配置的空调的操作如下。

图4是示出在根据本发明实施例的空调的制冷操作过程中，制冷剂流动的示意图。图5是在图4的空调的制冷操作过程中的压力-焓图(下文中称之为P-h图)。

在下文中，将参考图4和图5描述根据本发明示例性实施例的空调100的制冷操作。

在压缩机110中被压缩的制冷剂可以通过出口113被排出，并且可以流到转换阀180。通过出口113排出并且流到转换阀180的制冷剂可以通过点b。在这种情况下，如图5所示，制冷剂可以处于高温和高压状态。

在制冷操作过程中，由于转换阀180将压缩机110的出口113连接到室外热交换器120，流到转换阀180的制冷剂可以经由点h流到室外热交换器120。与点b的制冷剂相比，通过点h的制冷剂可以保持压力，但是温度稍微降低。

从转换阀180流到室外热交换器120的制冷剂可以在室外热交换器120中与室外空气交换热量，并且由此被冷凝。在室外热交换器120中被冷凝的制冷剂可以经由点g流到室外膨胀阀150。与点h的制冷剂相比，点g的被冷凝的制冷剂可以保持压力，但是温度大幅降低。

在室外热交换器120中冷凝的制冷剂可以流到室外膨胀阀150。在制冷操作过程中，室外膨胀阀150可以完全打开，由此可以允许制冷剂从其通过，将制冷剂引导至过冷热交换集管190。

在制冷操作过程中，由于循环泵191的驱动，在过冷热交换集管190中存储的制冷剂流体可以强制地流动至蓄能器套管200。由于与蓄能器140的热交换，从过冷热交换集管190流动至蓄能器套管200的制冷剂流体的温度会降低。与蓄能器140热交换过的低温制冷剂流体可以通过循环泵191存储在过冷热交换集管190中。

从室外膨胀阀150流动到过冷热交换集管190的制冷剂可以通过设置在过冷热交换集管190内部的管子。通过设置在过冷热交换集管190内部的管子的制冷剂可以与制冷剂流体交换热量。在过冷热交换集管190中热交换过的制冷剂可以经过点j，并且可以流到注射模块170。与点g的制冷剂相比，点j的制冷剂可以保持压力，但是温度稍微降低。

在制冷操作过程中，因为注射模块170的注射膨胀阀171关闭，制冷剂可以经过点e并流到室内膨胀阀160而不流到注射模块170中。与点j的制冷剂相比，点e的制冷剂温度和压力几乎不变。

流到室内膨胀阀160的制冷剂可以膨胀并且经由点d流到室内热交换器130。与点e的制冷剂相比，经过点d的制冷剂可以保持温度，但是压力大幅下降。在一个实施例中，与点e的制冷剂相比，通过点d的制冷剂温度稍微降低，但是压力可以大幅下降。

流到室内热交换器130的制冷剂可以在室内热交换器130中与室内空气交换热量，并且由此被蒸发。在室内热交换器130中被蒸发的制冷剂可以经由点c流动至转换阀180。与点d的制冷剂相比，通过点c的制冷剂可以保持压力，但是温度大幅升高。

在制冷操作过程中，因为转换阀180将室内热交换器130连接到蓄能器140，所以从室内热交换器130流动至转换阀180的制冷剂可以流到蓄能器140中。流到蓄能器140中的制冷剂可以被分离成气相制冷剂和液相制冷剂，并且气相制冷剂可以经由点a流动至压缩机110的进口111。与点c的制冷剂相比，通过点a的制冷剂可以保持压力，但是温度大幅升高。这是因为在流到蓄能器140中的制冷剂中，仅相对高温的气相制冷剂流动至压缩机110的进口111。

流动至进口111的制冷剂可以在压缩机110中被压缩，之后可以通过出口113排出。即，流到压缩机110中的制冷剂可以被压缩，并且变成在图5的点b处的高温和高压制冷剂。

图6是示出在根据本发明实施例的空调的加热操作过程中，制冷剂的流动的示意图。图7是在图6的空调的加热操作过程中的P-h图。

下文中，将参考图6和图7描述根据本发明的示例性实施例的空调100的加热操作。

在压缩机100中被压缩的制冷剂可以通过出口113被排出，并且可以流到转换阀180。通过出口113排出并且流到转换阀180的制冷剂可以通过点b。在这种情况下，如图7所示，制冷剂可以处于高温和高压状态。

在加热操作过程中，由于转换阀180将压缩机110的出口113连接到室内热交换器130，所以流到转换单元190的制冷剂可以经由点c流到室内热交换器130。与点b的制冷剂相比，经过点c的制冷剂可以保持压力，但是温度稍微降低。

从转换阀180流到室内热交换器130的制冷剂可以在室内热交换器130中与室内空气交换热量，由此可以被冷凝。在室内热交换器130中被冷凝的制冷剂可以经由点d流动至室内膨胀阀160。与点c的制冷剂相比，由于室内热交换器130中的冷凝，点d的制冷剂可以保持压力，但是温度大幅降低。

在室内热交换器130中冷凝的制冷剂可以流到室内膨胀阀160。在加热操作过程中，室内膨胀阀160可以完全打开，并且由此可以允许制冷剂从其通过，经由点e将制冷剂引导至注射模块170。与通过点d的制冷剂相比，通过点e的制冷剂可以保持压力，但是温度稍微降低。

通过室内膨胀阀160的一部分制冷剂可以流到注射膨胀阀171。

在加热操作过程中，注射膨胀阀171的开度可以被控制以膨胀制冷剂。因此，流到注射膨胀阀171的制冷剂可以膨胀并且经由点f流到注射热交换器172。与点e的制冷剂相比，经过点f的制冷剂可以保持温度，但是压力降低。

在注射膨胀阀171中膨胀的制冷剂可以被引导至注射热交换器172，并且可以通过与经过室内膨胀阀160流到室外热交换器120而不经过注射膨胀阀171的另一部分制冷剂热交换而被蒸发。蒸发的制冷剂可以经由点i流到压缩机110的注射口112。与点f的制冷剂相比，通过点i的制冷剂可以保持压力，但是温度升高。与之后描述的通过点a的制冷剂相比，通过点i的制冷剂的压力和温度高。

在从室内膨胀阀160流到室外热交换器120的制冷剂中，不流到注射膨胀阀171的制冷剂可以与在注射膨胀阀171中被膨胀的制冷剂交换热量以被过冷。经过冷的制冷剂可以经由点j流到过冷热交换集管。与点e的制冷剂相比，通过点j的制冷剂可以保持压力，但是温度降低。

在加热操作过程中，循环泵191可以不运行以强制地循环制冷剂流体。因此，制冷剂流体可以不与蓄能器140交换热量。而且，与点j的制冷剂相比，通过过冷热交换集管190的制冷剂可以温度和压力几乎不变。通过过冷热交换集管190的制冷剂可以流到室外膨胀阀150。

但是，在一个实施例中，尽管循环泵191不运行，但制冷剂流体也可以由于自然循环循环到蓄能器套管200。由于自然循环，制冷剂流体也可以吸收蓄能器140的冷量和热量，并且之后被存储在过冷热交换集管190中。因此，与点j的制冷剂相比，通过过冷热交换集管190的制冷剂可以保持压力，但是温度稍微降低。

流到室外膨胀阀150的制冷剂可以膨胀并且经由点g流到室外热交换器120。与通过过冷热交换集管190的制冷剂或者点j的制冷剂相比，通过点g的制冷剂可以保持温度，但是压力大幅下降。但是，在一个实施例中，与通过过冷热交换集管190的制冷剂或者点j的制冷剂相比，通过点g的制冷剂也可以温度稍微降低，压力大幅下降。

在室外膨胀阀150中膨胀的制冷剂可以流到室外热交换器120中，并且之后可以通过与室外空气交换热量而被蒸发。在室外热交换器120中被蒸发的制冷剂可以经由点h流到转换阀180。与点g的制冷剂相比，通过点h的制冷剂可以保持压力，但是温度大幅升高。

在加热操作过程中，因为转换阀180将室外热交换器120连接到蓄能器140，从室外热交换器120流到转换阀180的制冷剂可以流到蓄能器140中。流到蓄能器140中的制冷剂可以被分离成气相制冷剂和液相制冷剂，并且气相制冷剂可以经由点a流到压缩机110的进口111。与点h的制冷剂相比，通过点a的制冷剂可以保持压力，但是温度稍微升高。这是因为在流到蓄能器140中的制冷剂中仅相对高温的气相制冷剂流到压缩机110的进口111。

流到进口111的制冷剂可以在压缩机110中被压缩，并且可以在压缩过程中通过注射口112与在注射模块170中被蒸发的制冷剂混合。因此，被压缩的制冷剂温度和压力可以被降低到点i。混合在注射模块170中被蒸发的制冷剂之后，混合后的制冷剂可以被再次压缩，并且可以变成点b的高温和高压制冷剂以通过出口113排出。通过点i的制冷剂可以被注射到压缩机110，与制冷剂不注射到压缩机110的情况相比，允许通过压缩机110的出口113排出的制冷剂温度降低。因此，也能够防止压缩机110的过载。

图4是示出在根据本发明实施例的空调的制冷操作过程中，制冷剂的流动的示意图。图8是示出根据本发明实施例的制冷操作过程中的空调的配置的示意图。图9是示出根据本发明实施例的制冷操作过程中的控制空调的方法的流程图。

在下文中，将参考图4、图8和图9描述根据本发明示例性实施例的空调100的制冷操作。

控制单元10启动制冷操作(S210)。在制冷操作开始时，当控制器10转换转换阀180时，转换阀180可以将压缩机110的出口113连接到室外热交换器120，将从压缩机110排出的制冷剂引导至室外热交换器120。

在制冷操作开始时，控制器10可以驱动循环泵191使得存储在过冷热交换集管190中的制冷剂流体被强制地循环到蓄能器套管200，并且被强制地循环到蓄能器套管200的制冷剂流体与蓄能器140交换热量以被冷却(S220)。冷却后的制冷剂流体可以流到过冷热交换套管190，并且可以存储在那里。

通过压缩机110的出口113和转换阀180流到室外热交换器120的制冷剂可以在室外热交换器器120中与室外空气交换热量。因此，通过室外热交换器120的制冷剂可以被冷凝(S220)。

在制冷操作开始时，控制器10可以完全打开室外膨胀阀150以将在室外热交换器120中被冷凝的制冷剂引导至过冷热交换集管190，并且可以在制冷剂与过冷热交换集管190的制冷剂流体之间交换热量以对该制冷剂进行过冷(S230)。被过冷后的制冷剂可以流到注射模块170。

控制器10可以关闭注射膨胀阀171以阻挡制冷剂流到注射膨胀阀172中。由于注射膨胀阀171关闭，流到注射模块170的经过冷的制冷剂可以流到室内膨胀阀160。

控制器10可以控制室内膨胀阀160的开度以膨胀流到室内膨胀阀160的制冷剂(S240)。在室内膨胀阀160中膨胀的制冷剂可以流到室内热交换器130。流到室内热交换器130的制冷剂可以与室内空气交换热量以被蒸发(S240)。在室内热交换器130中被蒸发的制冷剂可以流到转换阀180。

在制冷操作开始时，控制器10可以连接室内热交换器130和蓄能器140。因此，在室内热交换器130中被蒸发的制冷剂可以流到蓄能器140。流到蓄能器140中的制冷剂可以被分离成气相制冷剂和液相制冷剂，并且仅气相制冷剂可以流到压缩机110的进口111。

控制器10可以根据制冷操作的控制逻辑来控制压缩机110的运行速度以压缩制冷剂。压缩机110中的高温和高压制冷剂可以通过出口113排放到转换阀180。

根据本发明示例性实施例的空调具有下列效果的至少之一。

第一，在制冷操作过程中，通过收集蓄能器的冷量和热量并且由此对制冷剂进行过冷，效率能够得以提高。

第二，在制冷操作过程中，通过收集蓄能器的冷量和热量并且由此对制冷剂进行过冷，能够避免引导至室内热交换器的制冷剂的量和流速的减小。

第三，本发明可以在包括蓄能器的所有系统中使用，而无论制冷剂的类型。

本发明的效果不限于上述的效果，本领域技术人员将从下述的权利要求清楚地理解其它未描述的效果。

尽管为说明目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解的是在不偏离如所附的权利要求中公开的本发明的范围时，各种修改、添加和替换是可行的。

Claims (8)

1.一种空调，包括：

压缩机(110)，用于压缩制冷剂；

室外热交换器(120)，用于与室外空气交换热量；

室内热交换器(130)，用于与室内空气交换热量；

转换阀(180)，用于在制冷操作中将从所述压缩机(110)排出的制冷剂引导至所述室外热交换器(120)，并且在加热操作中将制冷剂引导至所述室内热交换器(130)；

蓄能器(140)，设置在所述压缩机(110)与所述转换阀(180)之间，以将制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂；

蓄能器套管(200)，设置在所述蓄能器(140)的表面上并且配置成用于容纳制冷剂流体，所述制冷剂流体在所述蓄能器套管(200)中流动以与所述蓄能器(140)热交换，由此被冷却；以及

过冷热交换集管(190)，配置成用于存储在所述蓄能器套管(200)中被冷却的制冷剂流体，并且用于过冷在所述室外热交换器(130)与所述室内热交换器(120)之间流动的制冷剂。

2.如权利要求1所述的空调，其中所述蓄能器套管(200)包括流道(210)，该流道(210)配置成用于允许制冷剂流体沿所述蓄能器(140)的表面流动。

3.如权利要求1或2所述的空调，还包括循环泵(191)，配置成强制地循环在所述过冷热交换集管(190)和所述蓄能器套管(200)中流动的制冷剂流体。

4.如权利要求3所述的空调，其中所述循环泵(191)被适配为在所述制冷操作中运行，而在所述加热操作中不运行。

5.如之前任一权利要求所述的空调，其中所述过冷热交换集管(190)被配置成在所述制冷操作中过冷从所述室外热交换器(130)流到所述室内热交换器(120)的制冷剂。

6.如之前任一权利要求所述的空调，还包括注射模块(170)，位于所述室外热交换器(130)与所述室内热交换器(120)之间，用于将在所述室外热交换器(130)与所述室内热交换器(120)之间流动的一部分制冷剂注射到所述压缩机(110)。

7.如权利要求6所述的空调，其中所述注射模块(170)包括：

注射膨胀阀(171)，用于膨胀在所述室内热交换器(120)与所述室外热交换器(130)之间流动的一部分制冷剂；以及

注射热交换器(172)，用于在所述室内热交换器(120)与所述室外热交换器(130)之间流动的另一部分制冷剂与在所述注射膨胀阀(171)中膨胀的制冷剂之间交换热量。

8.如权利要求7所述的空调，其中所述注射膨胀阀(171)被适配为在所述加热操作过程中打开，在所述制冷操作过程中关闭。