CN106766324A - 制冷系统及具有其的制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制冷系统及具有其的制冷装置。制冷系统包括：压缩机，压缩机具有吸气口和排气口；室外换热器，室外换热器包括第一室外端口和第二室外端口；室内换热器，室内换热器包括第一室内端口和第二室内端口；第一节流装置，第一节流装置包括第一节流端口和第二节流端口，第一节流端口与第二室外端口导通，第二节流端口与第一室内端口导通；控制阀组件，控制阀组件包括第一连接口和第二连接口，第一连接口与第二室外端口导通，第二连接口与第一室内端口导通，且第二连接口与第一室内端口间设有用于储存制冷剂的储液罐。本发明的制冷系统，通过控制储液罐对制冷剂的存储，调节系统中制冷剂的循环量，实现制冷剂循环量与运行工况的最优匹配。

Description

制冷系统及具有其的制冷装置
技术领域
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制冷装置。
背景技术
制冷系统处于制冷和制热两种不同模式下运行时，系统循环所需的制冷剂的量是不同的，因此对制冷系统处于不同工况下运行时的制冷剂进行调节，保证系统中制冷剂的循环量与运行工况匹配对提高制冷系统的工作性能至关重要。
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，本发明提出一种制冷系统，所述制冷系统通过控制储液罐对制冷剂的存储，调节系统中制冷剂的循环量，实现制冷剂循环量与运行工况的最优匹配。
本发明还提出一种具有上述制冷系统的制冷装置。
根据本发明第一方面实施例的制冷系统，包括：压缩机，所述压缩机具有吸气口和排气口；室外换热器，所述室外换热器包括供制冷剂进出的第一室外端口和第二室外端口；室内换热器，所述室内换热器包括供制冷剂进出的第一室内端口和第二室内端口，所述吸气口可选择地与所述第一室外端口和所述第二室内端口的其中一个导通，所述排气口可选择地与所述第一室外端口和所述第二室内端口中的另一个导通；第一节流装置，所述第一节流装置包括供制冷剂进出的第一节流端口和第二节流端口，所述第一节流端口与所述第二室外端口导通，所述第二节流端口与所述第一室内端口导通；控制阀组件，所述控制阀组件包括第一连接口和第二连接口，所述第一连接口与所述第二室外端口导通，所述第二连接口与所述第一室内端口导通，且所述第二连接口与所述第一室内端口间设有用于储存制冷剂的储液罐，所述储液罐具有开口，所述开口、所述第二连接口和所述第一室内端口中任意两个均导通，其中所述控制阀组件被构造成：当所述排气口与所述第一室外端口导通且所述第二室外端口处的制冷剂流量大于预定流量值时，控制所述第二室外端口处的制冷剂的至少一部分流入所述储液罐并储存在所述储液罐内，当所述排气口与所述第一室外端口导通且所述第二室外端口处的制冷剂流量小于或等于所述预定流量值时，控制所述第二室外端口处的制冷剂全部流入所述第一节流装置内进行节流，当所述排气口与所述第二室内端口导通时，控制所述第一室内端口处的制冷剂的至少一部分流入所述储液罐内直至灌满所述储液罐。
根据本发明实施例的制冷系统，通过与第一节流装置并联连接一个储液罐和用于控制储液罐存储状况的控制阀组件，可以调节制冷系统在不同工况下的制冷剂的循环量，以保证系统中制冷剂的循环量和制冷系统的运行工况达到最优匹配，从而大大提高制冷系统的工作性能，并且本发明的制冷系统结构简单，成本低。
另外，根据本发明实施例的制冷系统还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述储液罐与所述第一室内端口间设有第二节流装置。
根据本发明的一些实施例，所述第二节流装置为毛细管。
根据本发明的一些实施例，所述控制阀组件为双向阀以控制制冷剂在第一方向和第二方向上的通断，其中所述第一方向为制冷剂由所述第二室外端口朝向所述储液罐流动的方向，所述第二方向为制冷剂由所述储液罐朝向所述第二室外端口流动的方向。
根据本发明的一些实施例，所述控制阀组件为双向电磁阀或双向电动阀。
根据本发明的一些实施例，所述控制阀组件包括相互串联连接的第一通断阀和第二通断阀，所述第一通断阀控制制冷剂在第一方向上的通断，所述第二通断阀控制制冷剂在第二方向上的通断，所述第一通断阀在所述第二方向上常开，所述第二通断阀在所述第一方向上常开，其中所述第一方向为制冷剂由所述第二室外端口朝向所述储液罐流动的方向，所述第二方向为制冷剂由所述储液罐朝向所述第二室外端口流动的方向。
根据本发明的一些实施例，所述第一通断阀和所述第二通断阀为单向电磁阀。
根据本发明的一些实施例，所述控制阀组件包括相互串联连接的第一通断阀和单向阀，所述第一通断阀用于控制制冷剂在第一方向上的通断，其在第二方向上常开，所述单向阀仅可在所述第一方向上导通，其中所述第一方向为制冷剂由所述第二室外端口朝向所述储液罐流动的方向，所述第二方向为制冷剂由所述储液罐朝向所述第二室外端口流动的方向。
下面描述根据本发明第二方面实施例的制冷装置，包括制冷系统，所述制冷系统为根据本发明上述第一方面实施例的制冷系统。
根据本发明实施例的制冷装置，通过设置根据本发明第一方面实施例的制冷系统，可以提高制冷装置的工作性能。
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
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：
图1是根据本发明第一实施例的制冷系统的部分结构示意图，其中制冷系统处于制冷模式；
图2是根据本发明第一实施例的制冷系统的部分结构示意图，其中制冷系统处于制热模式；
图3是根据本发明第二实施例的制冷系统的部分结构示意图，其中制冷系统处于制冷模式；
图4是根据本发明第三实施例的制冷系统的部分结构示意图，其中制冷系统处于制冷模式。
附图标记：
制冷系统100；
室外换热器1；第一室外端口11；第二室外端口12；
室内换热器2；第一室内端口21；第二室内端口22；
第一节流装置3；第一节流端口31；第二节流端口32；
储液罐4；开口41；
控制阀组件5；单向电磁阀51；单向阀52；双向电动阀53；
第二节流装置6。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系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。
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。
本申请基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
制冷系统处于制冷和制热两种不同模式下运行时，系统循环所需的制冷剂的量是不同的，制冷系统在制冷模式时所需的循环的制冷剂的量大于制冷系统在制热模式时所需的制冷剂的循环量，在向制冷系统管路内充注制冷剂时通常是按照其制冷模式所需的制冷剂的量来充注的，当其运行制热模式时，系统中制冷剂的循环量是大于实际所需的，系统中制冷剂的循环量与制冷系统的运行工况不匹配，从而严重影响制冷系统的工作性能。
下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的制冷系统100。
如图1-图4所示，根据本发明实施例的制冷系统100包括：压缩机(图未示出)、室外换热器1、室内换热器2、第一节流装置3、储液罐4和控制阀组件5。
压缩机具有吸气口和排气口，室外换热器1包括供制冷剂进出的第一室外端口11和第二室外端口12，室内换热器2包括供制冷剂进出的第一室内端口21和第二室内端口22，吸气口可选择地与第一室外端口11和第二室内端口22的其中一个导通，排气口可选择地与第一室外端口11和第二室内端口22中的另一个导通，当吸气口与第一室外端口11导通，排气口与第二室内端口22导通时，此时制冷系统100处于制热模式，当吸气口与第二室内端口22导通，排气口与第一室外端口11导通时，此时制冷系统100处于制冷模式。第一节流装置3包括供制冷剂进出的第一节流端口31和第二节流端口32，第一节流端口31与第二室外端口12导通，第二节流端口32与第一室内端口21导通，控制阀组件5包括第一连接口和第二连接口，第一连接口与第二室外端口12导通，第二连接口与第一室内端口21导通，且第二连接口与第一室内端口21间设有用于储存制冷剂的储液罐4，储液罐4具有开口41，开口41、第二连接口和第一室内端口21中任意两个均导通，其中控制阀组件5被构造成：
当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量大于预定流量值时，控制第二室外端口12处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4并储存在储液罐4内，当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量小于或等于预定流量值时，控制第二室外端口12处的制冷剂全部流入第一节流装置3内进行节流，当排气口与第二室内端口22导通时，控制第一室内端口21处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4内直至灌满储液罐4。这里需要说明的是，“预定流量值”可以为制冷系统100在当前工况下系统所需的制冷剂循环量的最佳匹配值，其可以为某个确切的流量值，也可以为一个制冷剂流量范围。
具体而言，参见附图1、图3和图4，当排气口与第一室外端口11导通时，此时制冷系统100处于制冷工作模式，由压缩机排气口排出的高压气态制冷剂进入室外换热器1中冷却降温，转变成高压液态制冷剂，接着高压液态制冷剂进入第一节流装置3内进行节流降压转变成低压制冷剂，接着低压制冷剂进入室内换热器2内吸热蒸发转变成气态制冷剂，接着气态制冷剂由室内换热器2内排出并重新进入压缩机内压缩，压缩后的制冷剂再次进入室外换热器1冷凝，如此循环往复，制冷系统100不断地运行工作，降低室内环境温度。
在此制冷循环过程中，若第二室外端口12处的制冷剂流量大于预定流量值时，控制阀组件5控制第二室外端口12与储液罐4间为通路，储液罐4的开口41与高压过冷侧相连，第二室内端口22处的至少一部分的制冷剂流入储液罐4内并储存在储液罐4内，从而减少系统中制冷剂的循环量，使得制冷剂的循环量和运行工况达到最佳匹配；若第二室外端口12处的制冷剂的循环量小于或等于预定流量值时，控制阀组件5控制第二室外端口12与储液罐4间为断路，第二室外端口12处的制冷剂全部进入第一节流装置3节流，此时系统中的制冷剂不会再流入储液罐4，储液罐4的开口41与第一室内端口21导通，第一室内端口21为低压侧，储液罐4的开口41处的压力值大于第一室内端口21侧的压力值，储液罐4内的制冷剂将会流出储液罐4并进入室内换热器2内参与系统循环，提高系统中的制冷剂的循环量，使得制冷剂的循环量和运行工况达到最佳匹配。
参见附图2，当排气口与第二室内端口22导通时，此时制冷系统100处于制热工作模式，由压缩机的排气口排出的高压气态制冷剂进入室内换热器2内放热冷凝转变成高压液态制冷剂，接着高压液态制冷剂排出室内换热器2，并进入第一节流装置3内节流转变成低压制冷剂，接着低压制冷剂流出第一节流装置3并进入室外换热器1内蒸发吸热转变成低压气态制冷剂，接着低压气态制冷剂再次进入压缩机内压缩，如此循环往复，制冷系统100不断运转工作，提高室内环境温度。在制热过程中，系统中的制冷剂的循环量是大于预定流量值的，此时控制阀组件5控制第二室外端口12和储液罐4间为断路，储液罐4的开口41与第一室内端口21连通，第一室内端口21为高压过冷侧，第一室内端口21处的制冷剂的一部分进入储液罐4内直至灌满储液罐4，减少系统中制冷剂的循环量，使得制冷剂的循环量和运行工况达到最佳匹配。
根据本发明实施例的制冷系统100，通过与第一节流装置3并联连接一个储液罐4和用于控制储液罐4存储状况的控制阀组件5，可以调节制冷系统100在不同工况下的制冷剂的循环量，以保证系统中制冷剂的循环量和制冷系统100的运行工况达到最优匹配，从而大大提高制冷系统100的工作性能，并且本发明的制冷系统100结构简单，成本低。
在本发明的一些实施例中，如图1-图4中所示，储液罐4与第一室内端口21间设有第二节流装置6，在制冷系统100处于制冷模式且制冷系统100中的制冷剂的循环量小于预定流量值，储存在储液罐4内的制冷剂流出储液罐4后先经过第二节流装置6节流后再进入室内换热器2中换热，制冷剂由储液罐4内流出后，首先经第二节流装置6节流转变成低压制冷剂，低压制冷剂接着再进入室内换热器2内进行换热，换热效率更高，从而可以提高制冷系统100的制冷效率。
优选地，第二节流装置6为毛细管，节流效果好、成本低。这里需要说明的是第二节流装置6为毛细管仅仅为本发明的一个优选的实施例，本发明并不限于此，第二节流装置6还可以为节流孔板、电子膨胀阀等。
在本发明的一些实施例中，如图4所示，控制阀组件5为双向阀以控制制冷剂在第一方向和第二方向上的通断，其中第一方向为制冷剂由第二室外端口12朝向储液罐4流动的方向，第二方向为制冷剂由储液罐4朝向第二室外端口12流动的方向。当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量大于预定流量值时，控制阀组件5控制冷剂在第一方向上导通，第二室外端口12处的制冷剂的一部分通过该双向阀进入储液罐4内，当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量小于或等于预定流量值时，双向阀控制制冷剂在第一方向上断开，第二室外端口12处的制冷剂全部流入第一节流装置3内进行节流，当排气口与第二室内端口22导通时，双向阀控制制冷剂在第二方向上断开，第一室内端口21处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4内直至灌满储液罐4。控制阀组件5为双向阀，通过一个控制阀就可以控制制冷剂在两个方向上的通断，从而简化系统的结构，制冷系统100整体结构更加简单、连接方便。
优选地，控制阀组件5可以为双向电磁阀或双向电动阀53(如图4所示)，由此可以将双向电磁阀或双向电动阀53接入到制冷系统100的电控系统中，从而可以利用电控方法自动控制制冷剂在第一方向和第二方向上的通断，制冷系统100运行更加智能化。当然本发明并不限于此，双向阀还可以为双向手动控制阀。
在本发明的一些实施例中，控制阀组件5包括相互串联连接的第一通断阀和第二通断阀(图未示出)，第一通断阀控制制冷剂在第一方向上的通断，第二通断阀控制制冷剂在第二方向上的通断，第一通断阀在第二方向上常开，第二通断阀在第一方向上常开，其中第一方向为制冷剂由第二室外端口12朝向储液罐4流动的方向，第二方向为制冷剂由储液罐4朝向第二室外端口12流动的方向。
当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量大于预定流量值时，第一通断阀打开，制冷剂在第一方向上导通，第二室外端口12处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4并储存在储液罐4内，当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量小于或等于预定流量值时，第一通断阀断开，制冷剂在第一方向上断开，第二室外端口12处的制冷剂全部流入第一节流装置3内进行节流，当排气口与第二室内端口22导通时，第二通断阀关闭，制冷剂在第二方向上断开，第一室内端口21处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4内直至灌满储液罐4。通过第一通断阀和第二通断阀来控制系统中制冷剂的存储，结构简单，生产成本低。
优选地，第一通断阀和第二通断阀为单向电磁阀，由此可以将单向电磁阀接入到制冷系统100的电控系统中，从而可以利用电控方法自动控制制冷剂在第一方向和第二方向上的通断，制冷系统100运行更加智能化。当然本发明并不限于此，第一通断阀和第二通断阀还可以为单向手动控制阀。
在本发明的一些实施例中，如图1-图3中所示，控制阀组件5包括相互串联连接的第一通断阀和单向阀52，第一通断阀用于控制制冷剂在第一方向上的通断，其在第二方向上常开，单向阀52仅可在第一方向上导通，换言之，单向阀52在第二方向上是常断开状态，其中第一方向为制冷剂由第二室外端口12朝向储液罐4流动的方向，第二方向为制冷剂由储液罐4朝向第二室外端口12流动的方向。可选地，如图1-图3中所示，第一通断阀可以为单向电磁阀51。
当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量大于预定流量值时，第一通断阀打开，制冷剂在第一方向上导通，第二室外端口12处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4并储存在储液罐4内，当排气口与第一室外端口11导通且第二室外端口12处的制冷剂流量小于或等于预定流量值时，第一通断阀断开，制冷剂在第一方向上断开，第二室外端口12处的制冷剂全部流入第一节流装置3内进行节流，当排气口与第二室内端口22导通时，由于单向阀52仅可在第一方向上导通，此时不需要对控制阀组件5进行任何控制，第一室内端口21处的制冷剂的至少一部分流入储液罐4内直至灌满储液罐4。通过第一通断阀和单向阀52来控制系统中制冷剂的存储，结构简单，生产成本低，并且系统控制更加方便。
下面描述根据本发明第二方面实施例的制冷装置，包括制冷系统100，所述制冷系统100为根据本发明第一方面实施例的制冷系统100。
根据本发明实施例的制冷装置，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的制冷系统100，可以提高制冷装置的工作性能。
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。
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，所述压缩机具有吸气口和排气口；
室外换热器，所述室外换热器包括供制冷剂进出的第一室外端口和第二室外端口；
室内换热器，所述室内换热器包括供制冷剂进出的第一室内端口和第二室内端口，所述吸气口可选择地与所述第一室外端口和所述第二室内端口的其中一个导通，所述排气口可选择地与所述第一室外端口和所述第二室内端口中的另一个导通；
第一节流装置，所述第一节流装置包括供制冷剂进出的第一节流端口和第二节流端口，所述第一节流端口与所述第二室外端口导通，所述第二节流端口与所述第一室内端口导通；
控制阀组件，所述控制阀组件包括第一连接口和第二连接口，所述第一连接口与所述第二室外端口导通，所述第二连接口与所述第一室内端口导通，且所述第二连接口与所述第一室内端口间设有用于储存制冷剂的储液罐，所述储液罐具有开口，所述开口、所述第二连接口和所述第一室内端口中任意两个均导通，其中所述控制阀组件被构造成：
当所述排气口与所述第一室外端口导通且所述第二室外端口处的制冷剂流量大于预定流量值时，控制所述第二室外端口处的制冷剂的至少一部分流入所述储液罐并储存在所述储液罐内，当所述排气口与所述第一室外端口导通且所述第二室外端口处的制冷剂流量小于或等于所述预定流量值时，控制所述第二室外端口处的制冷剂全部流入所述第一节流装置内进行节流，当所述排气口与所述第二室内端口导通时，控制所述第一室内端口处的制冷剂的至少一部分流入所述储液罐内直至灌满所述储液罐。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述储液罐与所述第一室内端口间设有第二节流装置。
3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述第二节流装置为毛细管。
4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组件为双向阀以控制制冷剂在第一方向和第二方向上的通断，其中所述第一方向为制冷剂由所述第二室外端口朝向所述储液罐流动的方向，所述第二方向为制冷剂由所述储液罐朝向所述第二室外端口流动的方向。
5.根据权利要求4所述的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组件为双向电磁阀或双向电动阀。
6.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组件包括相互串联连接的第一通断阀和第二通断阀，所述第一通断阀控制制冷剂在第一方向上的通断，所述第二通断阀控制制冷剂在第二方向上的通断，所述第一通断阀在所述第二方向上常开，所述第二通断阀在所述第一方向上常开，其中所述第一方向为制冷剂由所述第二室外端口朝向所述储液罐流动的方向，所述第二方向为制冷剂由所述储液罐朝向所述第二室外端口流动的方向。
7.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，所述第一通断阀和所述第二通断阀为单向电磁阀。
8.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述控制阀组件包括相互串联连接的第一通断阀和单向阀，所述第一通断阀用于控制制冷剂在第一方向上的通断，其在第二方向上常开，所述单向阀仅可在所述第一方向上导通，其中所述第一方向为制冷剂由所述第二室外端口朝向所述储液罐流动的方向，所述第二方向为制冷剂由所述储液罐朝向所述第二室外端口流动的方向。
9.一种制冷装置，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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