CN106482379A - 空调及其制冷系统 - Google Patents

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杨崇银
刘开胜
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Chongqing Midea General Refrigeration Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种空调及其制冷系统。所述制冷系统包括:压缩机、四通换向阀、室外换热器、室内换热器、第一节流装置和流量调节组件。所述流量调节组件并联连接在所述第一节流装置两端,所述流量调节组件包括依次相连的通断阀、储液装置和第二节流装置,其中所述通断阀连接在所述第一节流装置和所述第二室外端口之间,所述第二节流装置连接在所述第一节流装置和所述第二室内端口之间。根据本发明实施例的制冷系统不仅解决了制冷模式和制热模式时冷媒需求差异问题,而且解决了在同一运行模式不通过工况情况下冷媒需求差异问题。

Description

空调及其制冷系统
技术领域
[0001] 本发明涉及制冷技术领域,尤其是涉及一种制冷系统和具有该制冷系统的空调。 背景技术
[0002] 具有制冷循环和制热循环的制冷系统,由于工况差异以及系统特点,在制冷循环或制热循环过程中,系统中对冷媒总量需求不同。在通常情况下,制冷循环和制热循环中的冷媒需求差异一般为10 %〜20 %,甚至更高。
[0003] 相关技术中,通常会单一增加储液罐,一般是用于平衡制冷和制热之间的冷媒差异。但是现有的方案,制冷系统在同一运行模式(制冷模式或者制热模式),不同工况时,无法实现冷媒流量的调节,因此需要改进。发明内容
[0004] 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,本发明需要提出一种制冷系统,该制冷系统能够使得系统中参与循环的冷媒量得到调节,不仅解决了制冷模式和制热模式时冷媒需求差异问题,而且解决了在同一运行模式不通过工况情况下冷媒需求差异问题。
[0005] 本发明还提出了一种具有该制冷系统的空调。
[0006] 根据本发明第一方面实施例的制冷系统包括:压缩机,所述压缩机具有排气口和回气口;四通换向阀,所述四通换向阀具有第一至第四阀口,所述第一阀口与所述排气口相连,所述第四阀口与所述回气口相连;室外换热器,所述室外换热器具有第一室外端口和第二室外端口,所述第一室外端口与所述第二阀口相连;室内换热器,所述室内换热器具有第一室内接口和第二室内接口,所述第一室内接口与所述第三阀口相连;第一节流装置,所述第一节流装置的两端分别与所述第二室外端口和第二室内端口相连;流量调节组件,所述流量调节组件并联连接在所述第一节流装置两端,所述流量调节组件包括依次相连的通断阀、储液装置和第二节流装置,其中所述通断阀连接在所述第一节流装置和所述第二室外端口之间,所述第二节流装置连接在所述第一节流装置和所述第二室内端口之间。
[0007] 根据发明实施例的制冷系统能够使得系统中参与循环的冷媒量得到调节,不仅解决了制冷模式和制热模式时冷媒需求差异问题,而且解决了在同一运行模式不通过工况情况下冷媒需求差异问题。
[0008] 另外,根据本发明的制冷系统还可具有如下附加技术特征:
[0009] 在本发明的一个优选实施例中,所述通断阀为双向电磁阀或电动球阀。
[0010] 在本发明的一个优选实施例中,所述通断阀包括:单向电磁阀,所述单向电磁阀被构造成当所述制冷系统为制冷循环时其可选择性导通和关断其所在的管路,且当所述制冷系统为制热循环时其处于常导通状态;单向阀,所述单向阀与所述单向电磁阀串联且所述单向阀由所述第二室外端口朝向所述第二室内端口单向导通。
[0011] 在本发明的一个优选实施例中,所述第二节流装置为毛细管。
[0012] 在本发明的一个优选实施例中,所述储液装置为储液罐。
[0013] 在本发明的一个优选实施例中,所述室内换热器为液-液换热器,且所述制冷系统还包括:储液箱,所述储液箱与所述室内换热器相连以对所述储液箱内的液体进行制冷或制热。
[0014] 在本发明的一个优选实施例中,所述流量调节组件包括多个且所述多个流量调节组件彼此并联连接。
[0015] 在本发明的一个优选实施例中,所述制冷系统还包括:设在所述压缩机的排气口处的高压传感器;设在所述压缩机的回气口处的低压传感器;控制器,所述控制器分别与所述高压传感器、所述低压传感器和所述多个流量调节组件中的通断阀通讯以根据所述高压传感器和所述低压传感器的检测值分别控制所述多个流量调节组件中的通断阀的通断。
[0016] 根据本发明第二方面实施例的空调,包括根据本发明第一方面所述的制冷系统。
[0017]由于该制冷系统,具有上述优点,因此通过设置该制冷系统可以使空调具有相应的优点,即根据本发明实施例的空调制冷循环和制热循环时,均可以对参与系统循环的冷媒流量进行调节,而且在同一运行模式和不同工况时,也可以对冷媒的流量进行调节,空调系统的制冷制热效果更好,能效比得到了大大地提升。
[0018] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0019] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0020]图1是根据本发明实施例的制冷系统的原理图。
[0021] 附图标记
[0022] 制冷系统100;
[0023] 压缩机I;排气口 11;回气口 12;高压传感器13;低压传感器14;
[0024] 四通换向阀2;第一阀口 21;第二阀口 22 ;第三阀口 23;第四阀口 24;
[0025] 室外换热器3 ;第一室外端口 31;第二室外端口 32 ;
[0026] 第一节流装置4;
[0027] 室内换热器5;第一室内接口 51;第二室内接口 52;
[0028] 流量调节组件6;通断阀61;单向电磁阀611;单向阀612;储液装置62;第二节流装置63;
[0029] 流量调节流路7;管道71;
[0030] 控制器8。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0032] 在本发明的描述中,需要理解的是,指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0033] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034] 下面参考图1描述根据本发明实施例的制冷系统1〇〇。[〇〇35] 如图1所示,根据本发明实施例的制冷系统100,包括压缩机1、四通换向阀2、室外换热器3、室内换热器5、第一节流装置4和流量调节组件6。[0〇36] 压缩机1具有用于排气的排气口 11和用于回气的回气口 12。四通换向阀2具有第一阀口 21、第二阀口 22、第三阀口 23和第四阀口 24,第一阀口 21与排气口 11相连,第四阀口 24 与回气口 12相连,其中四通换向阀2中,第一阀口21可与第二阀口22和第三阀口23中的一个连通,同时第四阀口 24可以与第二阀口 22和第三阀口 23中的另一个连通,由此可以通过四通换向阀2改变冷媒流向。[〇〇37] 如图1所示,室外换热器3具有第一室外端口 31和第二室外端口 32,第一室外端口 31与第二阀口 22相连,室内换热器5具有第一室内接口 51和第二室内接口 52,第一室内接口 51与第三阀口 23相连,第一节流装置4的两端分别与第二室外端口 32和第二室内端口相连。
[0038] 本发明实施例的制冷系统100具有制冷模式和制热模式,当制冷系统100进行制冷模式时,冷媒的流向为:冷媒从压缩机1的排气口 11流向室外换热器3,冷媒在室外换热器3 内冷凝散热,冷媒从室外换热器3流出后冷媒经过第一节流装置4节流,进而流向室内换热器5进行蒸发吸热,最后冷媒通过压缩机1的回气口 12回到压缩机1进行压缩,如此循环;当制冷系统100进行制热模式时,冷媒的流向为:冷媒从压缩机1的排气口 11流向室内换热器 5,冷媒在室内换热器5内冷凝散热,冷媒从室内换热器5流出后冷媒经过第一节流装置4节流,进而流向室外换热器3进行蒸发吸热,最后冷媒通过压缩机1的回气口 12回到压缩机1进行压缩,如此循环。
[0039] 如图1所示,流量调节组件6并联连接在第一节流装置4两端,流量调节组件6包括依次相连的通断阀61、储液装置62和第二节流装置63,其中通断阀61连接在第一节流装置4 和第二室外端口 32之间,第二节流装置63连接在第一节流装置4和第二室内端口之间。
[0040] 也就是说,流量调节组件6通过管路并联在第一节流装置4的两端,即流量调节组件6中的上述三个依次相连的零部件以及连接用的管路,构造成一个与第一节流装置4并联的独立的流量调节流路7。
[0041] 其中该流量调节流路7会由于通断阀61的开启和关闭的不同而使呈现导通和截断两种不同的情况。当通断阀61开启时,流量调节流路7导通,冷媒可以流过流量调节流路7的整条流路;当通断阀61关闭时,流量调节流路7截断,根据制冷系统100冷媒的流向的不同,冷媒可以仅仅流过流量调节流路7的一段而无法流过另一段的流量调节流路7。[〇〇42] 在本发明的实施例中,流量调节组件6中包括储液装置62,该储液装置62可以用于存储一部分冷媒,从而流量调节组件6可以起到调节参与制冷系统100循环的冷媒的流量。
[0043] 具体而言,本发明实施例中的流量调节组件6对于冷媒的调节作用是基于冷媒的关于温度的特性来进行作用,具体地,冷媒在系统中流向会从高温的位置流向低温位置,因此在根据本发明实施例的制冷系统100中,冷媒是否流向储液装置62中是与制冷系统100的运行模式和该流量调节组件6所构成的管道71流路的导通与关断的情况有关。基于此,下面将详细描述流量调节组件6的工作原理进行描述:
[0044] 当制冷系统100以制冷模式运行,并且通断阀61开启,上述的流量调节流路7导通时,制冷剂从室外换热器3的第二室外端口 32流出后,在流向第一节流装置4之前进行分流, 一部分冷媒流向流量调节流路7,另一部分冷媒流向第一节流装置4。由于流量调节流路7的导通的,冷媒可以流过整条流路,即冷媒可以依次流过通断阀61、储液装置62和第二节流装置63,此时第二节流装置63对流过的冷媒起到节流作用,因此第二节流装置63的上游的冷媒相对于第二节流装置63的下游的冷媒为高温高压状态,储液装置62位于第二节流装置63 的上游位置,因此可以理解的是储液装置62与流量调节流路7的高压端相连,从而高压端处的温度大于储液装置62的温度,因此冷媒会流向储液装置62内进行存储,直至该储液装置 62被冷媒充满后,冷媒可以沿着原有的路径继续流动。因此在制冷系统100处于制冷模式且通断阀61导通其所在的流量调节流路7时,部分冷媒会存储在储液装置62内,从而使参与制冷循环的冷媒的流量得到减小。
[0045] 当制冷系统100以制冷模式运行,并且通断阀61关闭,上述的流量调节流路7截断时,流量调节流路7与室外换热器3的第二室外端口 32断开,冷媒无法从室外换热器3流向流量调节流路7,此时储液装置62虽然通过第二节流装置63与室内换热器5的第二室内端口相连,但此时储液装置62处的温度高于第一节流装置4下游处的温度,因此冷媒不会从第一节流装置4的下游流向储液装置62中,因此冷媒全部参与制冷系统100的制冷循环。
[0046] 上述是针对制冷模式时的流量调节组件6的工作原理,下面将描述针对制热模式时,流量调节组件6的工作原理:
[0047] 当制冷系统100以制热模式运行,并且通断阀61开启,上述的流量调节流路7导通时,制冷剂从室内换热器5的第二室内端口流出后,在流向第一节流装置4之前进行分流,一部分冷媒流向流量调节流路7,另一部分冷媒流向第一节流装置4。由于流量调节流路7的导通的,冷媒可以流过整条流路,即冷媒可以依次流过第二节流装置63、储液装置62和通断阀 61,此时第二节流装置63对流过的冷媒起到节流作用,因此第二节流装置63的上游的冷媒相对于第二节流装置63的下游的冷媒为高温高压状态,储液装置62位于第二节流装置63的下游位置,因此储液装置62处的温度低于第二节流装置63上游处的温度,因此冷媒不会流向储液装置62内存储,因此冷媒全部参与制冷系统100的制冷循环。
[0048] 当制冷系统100以制热模式运行,并且通断阀61关闭,上述的流量调节流路7截断时,流量调节流路7与室外换热器3的第二室外端口 32断开,储液装置62通过第二节流装置 63与室内换热器5的第二室内端口相连,第二室内端口处的冷媒为经过第一节流装置4节流,因此此时第二室内端口处的温度高于储液装置62处的温度,因此冷媒会由第二室内端口流向储液装置62中进行存储直至储液装置62被冷媒充满。因此在制冷系统100处于制热模式且通断阀61截断其所在的流量调节流路7时,部分冷媒会存储在储液装置62内,从而使参与制冷循环的冷媒的流量得到减小。
[0049] 综上,根据本发明实施例的制冷系统100,在制冷模式下,通过通断阀61的开启和关闭可以控制冷媒是否会流入至储液装置62中进行储存,同理,在制热模式下,也可以通过通断阀61的开启和关闭来控制冷媒是否会流入至储液装置62中进行储存,由此,根据本发明实施例的制冷系统100,在同一制冷模式且不同工况下,通过控制通断阀61的开闭可以调整参与制冷循环的冷媒的流量,制冷系统100的制冷制热循环在不同工况下均可以保证高能效运行。因此,本发明实施例的制冷系统100能够使得系统中参与循环的冷媒量得到调节,不仅解决了制冷模式和制热模式时冷媒需求差异问题,而且解决了在同一运行模式不通过工况情况下冷媒需求差异问题。
[0050] 在本发明的一个实施例中,通断阀61可以是双向电磁阀或电动球阀。由此通过设置通断阀61为双向电磁阀或电动球阀可以方便地对流量调节流路7起到导通和截断的作用,零部件应用少,管路连接方便,组装效率高。
[0051] 在本发明的另一个实施例中,如图1所示,通断阀61包括:单向电磁阀611和单向阀612。
[0052] 其中,单向电磁阀611被构造成当制冷系统100为制冷循环时其可选择性导通和关断其所在的管路,且当制冷系统100为制热循环时其处于常导通状态,也就是说,单向电磁阀611的导通和关断与其安装的位置和顺序是相关的。在本发明的实施例中,单向电磁阀611的安装顺序决定了当在如图1所示的示例中时,当制冷系统100为制冷循环时其可选择性导通和关断其所在的管路,且当制冷系统100为制热循环时其处于常导通状态。
[0053] 单向阀612与单向电磁阀611串联且单向阀612由第二室外端口 32朝向第二室内端口单向导通。
[0054] 下面结合图1描述单向电磁阀611和单向阀612的工作原理。
[0055] 如图1所示,假设单向电磁阀611的与室外换热器3邻近的一端称为第一端口,单向电磁阀611的与室外换热器3远离的一端称为第二端口。
[0056] 当制冷系统100处于制冷循环时,单向电磁阀611的第一端口与高压的室外换热器3相连,单向电磁阀611的第二端口与低压的室内换热器5相连,第一端口处的压力高于第二端口处的压力,此时单向电磁阀611通过通断电可以进行开启和关闭动作,即在制冷循环时,流量调节流路7可以具有导通和截断两种状态,而且由于单向阀612是由第二室外端口32朝向第二室内端口单向导通的,因此如上所述,单向电磁阀611开启时,与单向阀612的共同使用,可以允许冷媒流过流量调节流路7,冷媒可以存储在储液装置62内。当然,单向电磁阀611关闭时,流量调节流路7截断,冷媒不会流向储液装置62。
[0057] 而当制冷系统100处于制热循环时,单向电磁阀611的第一端口与低压的室外换热器3相连,单向电磁阀611的第二端口与高压的室内换热器5相连,第一端口处的压力低于第二端口处的压力,此时单向电磁阀611无论是否通过通断电,均处于开启状态,无法完成关断动作,即在制热循环时,单向电磁阀611所处的位置常导通。而由于单向阀612由第二室外端口32朝向第二室内端口单向导通,反向截止,因此冷媒无法通过单向阀612,此时储液装置62同第二节流装置63与第二室内端口相连,又因为第二室内端口相对于储液装置62处于高压高温的状态,因此冷媒会流向储液装置62中进行存储,直至储液装置62被充满。
[0058] 因此,当通断阀61为单向电磁阀611和单向阀612的组合时,制冷系统100制冷运行时,可以根据需要调整冷媒流量,制冷系统1〇〇制热运行时均可以有一部分冷媒存储在储液装置62内,由此可以满足制热系统对于冷媒需求量少的目标。而且通过设置单向电磁阀611 和单向阀612可以降低成本。[〇〇59] 在本发明的可选示例中,第二节流装置63为毛细管,由此成本低。当然第二节流装置63也可以是电子膨胀阀。
[0060] 可选地,储液装置62为储液罐,由此可以使储液装置62的结构简单,容易配型。
[0061] 在本发明的一个实施例中,室内换热器5为液-液换热器,且制冷系统100还包括储液箱,储液箱与室内换热器5相连以对储液箱内的液体进行制冷或制热。也就是说,根据本发明实施例的制冷系统1〇〇可以是风轮热栗机组,并且由于设置储液箱,可以将储液箱内的液体进行制冷或制热后,传送至需要空气调节的室内进行利用,因此该结构适用于大型制冷设备中。
[0062] 在本发明的一个实施例中,如图1所示,流量调节组件6包括多个且多个流量调节组件6彼此并联连接。其中多个流量调节组件6的通断阀61的开启和关闭彼此独立,互不影响,由此通过设置多个彼此并联的流量调节组件6,可以在进一步调节参与系统循环的冷媒流量。例如可以通过控制其中一部分流量调节组件6中的储液装置62存冷媒,而另一部分不存冷媒,由此可以满足更多种工况要求,系统控制更加准确。
[0063] 其中,制冷系统100还可以包括:设在压缩机1的排气口 11处的高压传感器13、设在压缩机1的回气口 12处的低压传感器14和控制器8,控制器8分别与高压传感器13、低压传感器14和多个流量调节组件6中的通断阀61通讯以根据高压传感器13和低压传感器14的检测值分别控制多个流量调节组件6中的通断阀61的通断。也就是说,通过设置控制器8,从而可以根据高压传感器13和低压传感器14的检测值分别控制上述多个流量调节组件6中的通断阀61的开启和关闭状态,由此冷媒的调节更加自动化,制冷系统100的控制更加精确。
[0064] 下面描述根据本发明实施例的空调。根据本发明实施例的空调包括根据本发明上述实施例的制冷系统1〇〇。
[0065] 由于该制冷系统100,具有上述优点,因此通过设置该制冷系统100可以使空调具有相应的优点,即根据本发明实施例的空调制冷循环和制热循环时,均可以对参与系统循环的冷媒流量进行调节,而且在同一运行模式和不同工况时,也可以对冷媒的流量进行调节,空调系统的制冷制热效果更好,能效比得到了大大地提升。
[0066] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、 “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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[〇〇67] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种制冷系统,其特征在于,包括: 压缩机,所述压缩机具有排气口和回气口; 四通换向阀,所述四通换向阀具有第一至第四阀口,所述第一阀口与所述排气口相连,所述第四阀口与所述回气口相连; 室外换热器,所述室外换热器具有第一室外端口和第二室外端口,所述第一室外端口与所述第二阀口相连; 室内换热器,所述室内换热器具有第一室内接口和第二室内接口,所述第一室内接口与所述第三阀口相连; 第一节流装置,所述第一节流装置的两端分别与所述第二室外端口和第二室内端口相连; 流量调节组件,所述流量调节组件并联连接在所述第一节流装置两端,所述流量调节组件包括依次相连的通断阀、储液装置和第二节流装置,其中所述通断阀连接在所述第一节流装置和所述第二室外端口之间,所述第二节流装置连接在所述第一节流装置和所述第二室内端口之间。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述通断阀为双向电磁阀或电动球阀。
3.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述通断阀包括: 单向电磁阀,所述单向电磁阀被构造成当所述制冷系统为制冷循环时其可选择性导通和关断其所在的管路,且当所述制冷系统为制热循环时其处于常导通状态; 单向阀,所述单向阀与所述单向电磁阀串联且所述单向阀由所述第二室外端口朝向所述第二室内端口单向导通。
4.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述第二节流装置为毛细管。
5.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述储液装置为储液罐。
6.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,所述室内换热器为液-液换热器,且所述制冷系统还包括: 储液箱,所述储液箱与所述室内换热器相连以对所述储液箱内的液体进行制冷或制热。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制冷系统,其特征在于,所述流量调节组件包括多个且所述多个流量调节组件彼此并联连接。
8.根据权利要求7所述的制冷系统,其特征在于,还包括: 设在所述压缩机的排气口处的高压传感器; 设在所述压缩机的回气口处的低压传感器; 控制器,所述控制器分别与所述高压传感器、所述低压传感器和所述多个流量调节组件中的通断阀通讯以根据所述高压传感器和所述低压传感器的检测值分别控制所述多个流量调节组件中的通断阀的通断。
9.一种空调,其特征在于,包括根据权利要求1-8中任一项所述的制冷系统。
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