CN106996653B - 空调 - Google Patents

Abstract

公开了一种空调，包括：压缩机，用于压缩制冷剂；室外热交换器，安装在室外空间中，用于在制冷剂与室外空气之间进行热交换；室内热交换器，安装在室内空间中，用于在制冷剂与室内空气之间进行热交换；切换阀，用于将从压缩机排出的制冷剂在制冷操作期间引导到室外热交换器并且在制热操作期间引导到室内热交换器；以及注入模块，用于将从室内热交换器排出的制冷剂的一部分注入到压缩机，注入模块在制冷操作期间在从室内热交换器排出的制冷剂的一部分与从室外热交换器移动到室内热交换器的制冷剂之间进行热交换，并将热交换后的制冷剂注入到压缩机中，从而提高效率。

Description

空调

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月18日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0006092号韩国专利申请的优先权权益，其公开内容通过引用的方式并入此处。

技术领域

本发明涉及一种空调。

背景技术

通常，空调是使用制冷循环来冷却或加热房间的装置，其包括压缩机、室外热交换器、膨胀阀和室内热交换器。也就是说，空调可以被配置为冷却房间的冷却器，或者加热房间的加热器。另外，空调可以被配置为选择性地冷却或加热房间的组合式制冷/制热空调。

组合式制冷/制热空调包括四通阀，该四通阀基于制冷操作和制热操作来改变在压缩机中压缩的制冷剂的路径。也就是说，在制冷操作期间，在压缩机中压缩的制冷剂通过四通阀移动到室外热交换器，并且室外热交换器起到冷凝器的作用。接着，在室外热交换器中冷凝的制冷剂在膨胀阀中膨胀，之后被引入到室内热交换器中。此时，室内热交换器起到蒸发器的作用，继而，在室内热交换器中蒸发的制冷剂再次通过四通阀因而被引入到压缩机中。

在制冷操作或制热操作期间，可以经由将制冷剂注入到压缩机中来提高系统的性能系数。

然而，在制冷操作期间将制冷剂注入到压缩机中的现有技术包括使已经通过冷凝器的高温高压液相制冷剂的一部分旁路通过，从而导致室内单元的冷却能力由于制冷剂的蒸发流率的减小而劣化。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题而作出的，并且本发明的目的在于提供一种空调，该空调在制冷操作期间将已经通过室内热交换器并因此与室外空气进行热交换的制冷剂的一部分注入到压缩机中，从而提高冷却效率。

应当注意的是，本发明的目的不限于如上所述的本发明的目的，而是本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解本发明的其它未提及的目的。

根据本发明的一个方面，上述和其它目的可以通过提供一种空调来实现，该空调包括：压缩机，用于压缩制冷剂；室外热交换器，安装在室外空间中，用于在制冷剂与室外空气之间进行热交换；室内热交换器，安装在室内空间中，用于在制冷剂与室内空气之间进行热交换；切换阀，用于将从压缩机排出的制冷剂在制冷操作期间引导到室外热交换器并且在制热操作期间引导到室内热交换器；以及注入模块，用于将从室内热交换器排出的制冷剂的一部分注入到压缩机，其中，注入模块在制冷操作期间在从室内热交换器排出的制冷剂的一部分与从室外热交换器移动到室内热交换器的制冷剂之间进行热交换，并将热交换后的制冷剂注入到压缩机中，从而提高效率。

注入模块可以包括：注入热交换器，用于在制冷操作期间在从室内热交换器排放的制冷剂与从室外热交换器移动到室内热交换器的制冷剂之间进行热交换；以及第一注入膨胀阀，用于使在注入热交换器与压缩机之间移动的制冷剂膨胀。

第一注入膨胀阀可以在制热操作期间和制冷操作期间打开。

注入模块还可以包括：冷却旁通管，用于在制冷操作期间将从室内热交换器排出的制冷剂转移到注入热交换器；以及止回阀，位于冷却旁通管中，用于在制热操作期间防止制冷剂从注入热交换器移动到室内热交换器。

冷却旁通管可以从连接到室内热交换器和压缩机的进口的进口管分叉。

该空调还可以包括位于进口管中的气液分离器，并且冷却旁通管可以将从切换阀引入的制冷剂的一部分转移到气液分离器。

注入模块还可包括用于使注入热交换器和压缩机互连的注入管，第一注入膨胀阀位于注入管中。

注入模块可以在制热操作期间将从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分注入到压缩机中。

注入模块可以包括：第二注入膨胀阀，用于在制热操作期间使从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分膨胀；以及注入热交换器，用于在从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的剩余部分与在第二注入膨胀阀中膨胀的制冷剂之间进行热交换。

第二注入膨胀阀可以在制热操作期间打开，并且可以在制冷操作期间关闭。

注入模块还可以包括加热旁通管，用于将从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分转移，第二注入膨胀阀位于加热旁通管中。

注入模块可以包括：注入热交换器，用于在制冷操作期间在从室内热交换器排出的制冷剂与从室外热交换器移动到室内热交换器的制冷剂之间进行热交换，以及在制热操作期间在从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分与制冷剂的剩余部分之间进行热交换；第一注入膨胀阀，用于使在注入热交换器与压缩机之间移动的制冷剂膨胀；以及第二注入膨胀阀，用于使从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分膨胀。

第一注入膨胀阀可以在制热操作期间和制冷操作期间打开，并且第二注入膨胀阀可以在制热操作期间打开，并且可以在制冷操作期间关闭。

注入模块还可以包括：冷却旁通管，用于在制冷操作期间将从室内热交换器排出的制冷剂转移到注入热交换器；以及止回阀，位于冷却旁通管中，用于在制热操作期间防止制冷剂从注入热交换器移动到室内热交换器。

冷却旁通管可以从连接到室内热交换器和压缩机的进口的进口管分叉。

注入模块还可包括用于使注入热交换器和压缩机互连的注入管，第一注入膨胀阀位于注入管中。

注入模块还可以包括加热旁通管，用于将从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分转移，第二注入膨胀阀位于加热旁通管中。

加热旁通管的一端可以连接到设置用于使室内热交换器和室外热交换器互连的管，并且加热旁通管的剩余端可以连接到注入热交换器。

冷却旁通管的一端可以连接到与室内热交换器和压缩机的进口连接的进口管，并且冷却旁通管的剩余端可以连接到加热旁通管。

空调还可以包括位于进口管中的气液分离器，并且冷却旁通管可以将从切换阀引入的制冷剂的一部分转移到气液分离器。

在详细描述和附图中公开了本发明的实施例的其它具体细节。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的空调的制冷剂循环的示意性电路图；

图2是示出根据本发明的一个实施例的空调的注入热交换器的视图；

图3是示出根据本发明的一个实施例的在空调的制冷操作期间制冷剂的流动的视图；

图4是在图3所示的空调的制冷操作期间的压力-焓图(P-H图)；

图5是示出根据本发明的一个实施例的在空调的制热操作期间制冷剂的流动的视图；

图6是在图5所示的空调的制热操作期间的压力-焓图(P-H图)；以及

图7是示出根据本发明的一个实施例的空调的框图。

具体实施方式

通过以下参考附图详细描述的实施例，本发明的优点和特征以及实现本发明的该优点和特征的方法将变得明显。然而，这些实施例不限于在下文中公开的实施例并且可以以不同的方式实施。提供这些实施例用于完善本公开并向本领域技术人员告知本发明的范围。在说明书全文中相同的附图标记可以指代相同的元件。

空间相对术语，诸如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”或“上部”在本文中可用于描述图中所示的一个元件与另一个元件的关系。应当理解的是，除了在附图中描述的方位之外，空间相对术语旨在涵盖设备的不同方位。例如，如果一个附图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“之下”的元件将被定向为在其它元件的“上方”。因此，该示例性术语“下方”或“之下”可以包括上方和下方两种方位。因为该设备可以被定向在另一个方向，所以可以根据设备的方位解释空间相对术语。

本公开中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本公开。如在本公开和所附的权利要求中所使用的，单数形式的“一”，“一个”和“该(所述)”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”用在本说明书中时，说明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。应当进一步理解的是，诸如在常用字典中所定义的术语，应该被理解为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且不应在理想化或过于形式化的意义上解释，除非本文明确定义。

在附图中，为了方便描述和清楚起见，各层的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性地示出。此外，各构成元件的尺寸或面积不完全反映其实际尺寸。

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。

图1是示出根据本发明的一个实施例的空调的制冷剂循环的示意性电路图，以及图2是示出根据本发明的一个实施例的空调的注入热交换器的视图。

参照图1和图2，根据本发明的一个实施例的空调100包括：压缩机110，用于压缩制冷剂；室外热交换器120，安装在室外空间中用于在制冷剂与室外空气之间进行热交换；室内热交换器130，安装在室内空间中用于在制冷剂与室内空气之间进行热交换；切换阀180，用于将从压缩机110排出的制冷剂在制冷操作期间引导到室外热交换器120以及在制热操作期间引导到室内热交换器130；以及注入模块，用于将从室内热交换器130排出的制冷剂的一部分注入到压缩机110。

本实施例的空调100还可以包括用于将制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂的气液分离器140。

空调100包括安装在室外空间中的室外单元和安装在室内空间中的室内单元，并且室外单元和室内单元彼此连接。室外单元包括压缩机110、室外热交换器120、室外膨胀阀150、注入模块和气液分离器140。室内单元包括室内热交换器130和室内膨胀阀160。

压缩机110安装在室外单元中，并且将引入的低温低压制冷剂压缩成高温高压制冷剂。压缩机110可以具有各种配置中的任何一种。压缩机110的示例可以包括使用气缸和活塞的往复式压缩机、使用可枢转涡旋盘和静涡旋盘的涡旋式压缩机、以及基于操作频率来调节制冷剂的压缩的变频式压缩机。

在一些实施例中可以设置一个压缩机110或多个压缩机110。在本实施例中，设置两个压缩机110。

压缩机110连接到切换阀180、气液分离器140和注入模块。压缩机110包括：进口111，引入在制冷操作期间在室内热交换器130中蒸发的制冷剂被引入到进口111中，或者在制热操作期间在室外热交换器120中蒸发的制冷剂被引入到进口111中；注入口112，经由热交换在注入模块中蒸发的相对低压的制冷剂被注入到注入口112中；以及出口113，压缩后的制冷剂从出口113排出。也就是说，压缩机110包括：进口111，在蒸发器120和130中蒸发的制冷剂被引入到进口111中；注入口112，经由热交换在注入模块中蒸发的相对低压的制冷剂被注入到注入口112中；以及出口113，压缩后的制冷剂从出口113通过穿过切换阀180排出到冷凝器120和130。

压缩机110在压缩腔室中压缩通过进口111引入的制冷剂，并且在通过进口111引入的制冷剂的压缩过程中将通过注入口112引入的制冷剂与通过进口111引入的制冷剂混合。压缩机110压缩混合后的制冷剂，并通过出口113将压缩后的制冷剂排出。从出口113排出的制冷剂移动到切换阀180。

切换阀180用作在制冷与制热之间切换的路径切换阀180，并且将在压缩机110中压缩的制冷剂在制冷操作期间引导到室外热交换器120以及在制热操作期间引导到室内热交换器130。

切换阀180连接到压缩机110的出口113和连接到气液分离器140，并且还连接到室内热交换器130和室外热交换器120。在制冷操作期间，切换阀180使压缩机110的出口113和室外热交换器120互连，并且使室内热交换器130和气液分离器140互连，或者使室内热交换器130和压缩机110的进口111互连。在制热操作期间，切换阀180使压缩机110的出口113和室内热交换器130互连，并且使室外热交换器120和气液分离器140互连，或者使室外热交换器120和压缩机110的进口111互连。

尽管切换阀180可以在能够使不同流路互连的各种模块中实现，但在本实施例中，切换阀180是四通阀。然而，在一些实施例中，切换阀180可以是各种阀中的任何一种或其组合，诸如两个三通阀的组合。

室外热交换器120安装在位于室外空间中的室外单元中。室外热交换器120在通过该室外热交换器120的制冷剂与室外空气之间进行热交换。室外热交换器120在制冷操作期间用作冷凝制冷剂的冷凝器，并且在制热操作期间还用作蒸发制冷剂的蒸发器。

室外热交换器120连接到切换阀180和室外膨胀阀150。在制冷操作期间，将已经在压缩机110中压缩且已经通过压缩机110的出口113和切换阀180的制冷剂引入到室外热交换器120中以便在室外热交换器120中冷凝，之后移动到室外膨胀阀150。在制热操作期间，在室外膨胀阀150中膨胀的制冷剂移动到室外热交换器120以便在室外热交换器120中蒸发，之后移动到切换阀180。

在制冷操作期间，室外膨胀阀150完全打开以使制冷剂通过，并且在制热操作期间，室外膨胀阀150的开度被调节以使制冷剂膨胀。室外膨胀阀150设置在室外热交换器120与过冷热交换集管(hub)190之间。然而，在一些实施例中，室外膨胀阀150可以设置在室外热交换器120与注入热交换器17之间。

室外膨胀阀150在制冷操作期间使从室外热交换器120引入的制冷剂通过，并将制冷剂引导到过冷热交换集管190。在制热操作期间，室外膨胀阀150使已经在注入模块中经受热交换且已经通过过冷热交换集管190的制冷剂膨胀，并将膨胀后的制冷剂引导到室外热交换器120。

室内热交换器130安装在位于室内空间中的室内单元中，并且在通过该室内热交换器130的制冷剂与室内空气之间进行热交换。室内热交换器130在制冷操作期间用作蒸发制冷剂的蒸发器，并且在制热操作期间用作冷凝制冷剂的冷凝器。

室内热交换器130连接到切换阀180和室内膨胀阀160。在制冷操作期间，将在室内膨胀阀160中膨胀的制冷剂引入到室内热交换器130中以便在室内热交换器130中蒸发，之后移动到切换阀180。在制热操作期间，将已经在压缩机110中压缩且已经通过压缩机110的出口113和切换阀180的制冷剂引入到室内热交换器130中以便在室内热交换器130中冷凝，之后移动到室内膨胀阀160。

在制冷操作期间，室内膨胀阀160的开度被调节以使制冷剂膨胀，并且在制热操作期间，室内膨胀阀160完全打开以使制冷剂通过。室内膨胀阀160设置在室内热交换器130与注入热交换器17之间。

室内膨胀阀160在制冷操作期间使移动到室内热交换器130的制冷剂膨胀。室内膨胀阀160在制热操作期间使从室内热交换器130引入的制冷剂通过，并将制冷剂引导到注入热交换器17。

气液分离器140设置在压缩机110与切换阀180之间，并且将制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂。具体地，气液分离器140设置在切换阀180与压缩机110的进口111之间。

气液分离器140连接到切换阀180和压缩机110的进口111。具体地，气液分离器140位于进口管114中，该进口管114连接到室内热交换器130和压缩机110的进口111。更具体地，气液分离器140位于在压缩机110的进口111与切换阀180之间的进口管114中。

气液分离器140将在制冷操作期间在室内热交换器130中蒸发的制冷剂或者在制热操作期间在室外热交换器120中蒸发的制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂，并将气相制冷剂引导到压缩机110的进口111。也就是说，气液分离器140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，并将气相制冷剂引导到压缩机110的进口111。

在室外热交换器120或室内热交换器130中蒸发的制冷剂通过切换阀180被引入到气液分离器14中。因此，气液分离器140可以保持大约0～5℃的温度，并且可以将冷能辐射到外部。在制冷操作期间，气液分离器140的表面温度低于在室外热交换器120中冷凝的制冷剂的温度。气液分离器140可以具有纵向细长的柱形。

气液分离器套管(jacket)200被安装以便围绕气液分离器140的表面。气液分离器套管200被配置为与气液分离器140的表面热接触。气液分离器套管200可以由具有高导热性的材料形成，因为其需要在气液分离器140与盐溶液(brine)之间进行热交换。对此进行详细说明，气液分离器套管200被安装以便在气液分离器套管200的内周表面处与气液分离器140的外周表面接触。气液分离器套管200可以形成为与气液分离器140的长度对应，以便有助于在气液分离器140与盐溶液之间的热交换。

气液分离器套管200连接到过冷热交换集管190、循环泵191和气液分离器140。与气液分离器140进行热交换的盐溶液在气液分离器套管200的内部移动。气液分离器套管200包括使盐溶液沿气液分离器140的表面移动的流路(未示出)。因此，通过驱动循环泵191从过冷热交换集管190引入到气液分离器套管200的盐溶液在沿气液分离器140的表面移动的同时与气液分离器140进行热交换，并且已经与气液分离器140进行热交换的盐溶液被引入到过冷热交换集管190中。

过冷热交换集管190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连接到气液分离器套管200、注入热交换器17、循环泵191和室外膨胀阀150。因为过冷热交换集管190连接到气液分离器套管200，所以已经吸收从气液分离器140辐射的冷能的盐溶液被储存在过冷热交换集管190的内部。因为过冷热交换集管190连接到循环泵191，所以储存在过冷热交换集管190中的盐溶液可以被强制地移动到气液分离器套管200。

过冷热交换集管190容纳安装在其中用于使在制冷操作期间在室外热交换器120中已经冷凝且已经通过室外膨胀阀150的制冷剂流动的管。因此，在制冷操作期间，在过冷热交换集管190内部发生在盐溶液与在室外热交换器120中冷凝的制冷剂之间的热交换。此时，盐溶液的温度低于在室外热交换器120中冷凝的制冷剂的温度。因此，盐溶液的温度升高，而冷凝后的制冷剂的温度降低，因而发生过冷。

安装在过冷热交换集管190内部用于使制冷剂移动的管可以具有Z形(zigzag)形状。因此，在过冷热交换集管190内部的盐溶液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可以尽可能大以便储存尽可能多的盐溶液。

循环泵191强制地循环移动通过过冷热交换集管190和气液分离器套管200的盐溶液。在制冷操作期间，循环泵191被驱动以强制地循环盐溶液，从而使已经与气液分离器140进行热交换的盐溶液被储存在过冷热交换集管190中。在制热操作期间，循环泵191不被驱动，因此不能强制地循环盐溶液。即使循环泵191在制热操作期间不被驱动，经由对流仍可能发生盐溶液的自然循环，其会导致盐溶液移动到气液分离器套管200，以便与气液分离器140进行热交换。

循环泵191设置在过冷热交换集管190与气液分离器套管200之间。循环泵191可以是常规泵，并且可以设置多个泵以便增加盐溶液的强制循环。另外，截止阀(未示出)可以安装在气液分离器套管200与过冷热交换集管190之间用于阻止盐溶液的移动。在制热操作期间，可以关闭截止阀(未示出)以便防止自然循环引起的盐溶液的移动。在制冷操作期间，因为循环泵191被驱动，所以截止阀(未示出)必须打开。

注入模块将从室内热交换器130排出的制冷剂的一部分注入到压缩机110。

在制冷操作期间，注入模块在从室内热交换器130排出的制冷剂的一部分与从室外热交换器120移动到室内热交换器130的制冷剂之间进行热交换，并将制冷剂注入到压缩机110。

具体地，在制冷操作期间，注入模块在已经与室内热交换器130中的室内空气进行热交换但尚未被引入到压缩机110中的低温低压制冷剂的一部分与在室外热交换器120中冷凝的高温高压制冷剂之间进行热交换，从而产生中温中压制冷剂。上述的中温中压制冷剂被注入到压缩机110中。因此，在实施例中，在制冷操作期间，已经与室内热交换器130中的室外空气进行热交换的制冷剂的一部分被注入到压缩机110中，这有利地导致了提高的效率。

另外，在制热操作期间，注入模块将从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分注入到压缩机110。具体地，在制热操作期间，注入模块使已经完全与室内热交换器130中的室内空气进行热交换以由此从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分转移和膨胀，并且在膨胀后的制冷剂与从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的剩余部分之间进行热交换。从室内热交换器130移动到室外热交换器120的经热交换的制冷剂的一部分被注入到压缩机110中。

在下文中，将对注入模块的详细配置进行描述。

注入模块包括：注入热交换器17，用于在制冷操作期间在从室内热交换器130排出的制冷剂与从室外热交换器120移动到室内热交换器130的制冷剂之间进行热交换；以及第一注入膨胀阀176，用于使在注入热交换器17与压缩机110之间移动的制冷剂膨胀。

在制冷操作期间，注入热交换器17在从室内热交换器130排出的制冷剂与从室外热交换器120移动到室内热交换器130的制冷剂之间进行热交换。例如，注入热交换器17安装在管17c内部，该管17c设置用于使在制冷操作期间已经在室外热交换器120中冷凝且已经通过室外膨胀阀150的制冷剂流动。因此，从室内热交换器130排出的制冷剂通过注入热交换器17的内部。

注入热交换器17连接到压缩机110、切换阀180、室内热交换器130和室外热交换器120。具体地，注入热交换器17的进口17a连接到切换阀180和压缩机110，并且注入热交换器17的出口17b连接到压缩机110的注入口112。

因此，在制冷操作期间，在注入热交换器17内部发生在室外热交换器120中冷凝的制冷剂与在室内热交换器130中蒸发的制冷剂之间的热交换。蒸发后的制冷剂的温度升高，并且冷凝后的制冷剂的温度降低。

更具体地，注入模块还包括冷却旁通管172和止回阀174。

冷却旁通管172使室内热交换器130和注入热交换器17互连。具体地，冷却旁通管172的一端连接到使切换阀180和压缩机110互连的进口管114，而冷却旁通管172的另一端连接到注入热交换器17。在制冷操作期间，冷却旁通管172使从室内热交换器130排出的制冷剂转到注入热交换器17。更具体地，冷却旁通管172的另一端连接到加热旁通管177。冷却旁通管172的另一端连接到在注入热交换器17与第二注入膨胀阀171之间的加热旁通管177。

冷却旁通管172从连接到室内热交换器130和压缩机110的进口111的进口管114分叉。冷却旁通管172可以将从切换阀180引入的制冷剂的一部分转移到气液分离器140。

止回阀174安装在冷却旁通管172中，并且用于在制热操作期间防止制冷剂从注入热交换器17移动到室内热交换器130，并且还用于在制冷操作期间允许已经通过切换阀180的制冷剂被引入到注入热交换器17中。

注入模块还包括使注入热交换器17和压缩机110互连的注入管175，第一注入膨胀阀176安装在注入管175中。从室内热交换器130排出的制冷剂的一部分在注入热交换器17中进行热交换，之后被引入注入管175中。

注入管175的一端连接到注入热交换器17，而注入管175的另一端连接到压缩机110的注入口112。当然，已经通过冷却旁通管172的制冷剂移动通过注入管175。

第一注入膨胀阀176使在注入热交换器17与压缩机110之间移动的制冷剂膨胀。在制冷操作期间，第一注入膨胀阀176的开度被调节，以便调节待注入到压缩机110中的制冷剂的流率。在制热操作和制冷操作期间，第一注入膨胀阀176打开。具体地，在制热操作期间，第一注入膨胀阀176完全打开。

注入模块还包括：第二注入膨胀阀171，用于使在制热操作期间从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分膨胀；以及加热旁通管177，用于转移从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分，第二注入膨胀阀171安装在加热旁通管177中。

此时，在制热操作期间，注入热交换器17在第二注入膨胀阀171中膨胀的制冷剂与从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的剩余部分之间进行热交换。当然，注入热交换器17可以在制冷操作期间在从室内热交换器130排出的制冷剂与从室外热交换器120移动到室内热交换器130的制冷剂之间进行热交换，并且可以在制热操作期间在从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分与制冷剂的剩余部分之间进行热交换。

注入热交换器17可以连接到第一注入膨胀阀176、第二注入膨胀阀171、过冷热交换集管190、压缩机110和室内膨胀阀160。注入热交换器17在制热操作期间在第二注入膨胀阀171中膨胀的制冷剂与从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂之间进行热交换。注入热交换器17将热交换后的制冷剂引导到压缩机110中。也就是说，在制热操作期间，已经在注入热交换器17中进行热交换的制冷剂被蒸发并引入到压缩机110的注入口112中。

加热旁通管177使室内热交换器130和注入热交换器17互连。具体地，加热旁通管177的一端连接到使室内热交换器130和室外热交换器120互连的管。加热旁通管177的另一端连接到注入热交换器17。在制热操作期间，加热旁通管177将从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分转移到注入热交换器17。

加热旁通管177可以连接到与冷却旁通管172分离的注入热交换器17，或者可以与冷却旁通管172合并并连接到注入热交换器17。已经通过加热旁通管177和注入热交换器17的制冷剂通过注入管175注入到压缩机110中。

在制热操作期间，第二注入膨胀阀171使从室内热交换器130移动到室外热交换器120的制冷剂的一部分膨胀。第二注入膨胀阀171在制热操作期间打开而在制冷操作期间关闭。

第二注入膨胀阀171可以连接到室内膨胀阀160和注入热交换器17。在制热操作期间，第二注入膨胀阀171使已经从室内热交换器130排出且已经通过室内膨胀阀160的制冷剂的一部分膨胀，并将制冷剂引导到注入热交换器17。

下面将描述具有根据本发明的上述配置的空调的操作。

图3是示出根据本发明的一个实施例的在空调的制冷操作期间制冷剂的流动的视图，以及图4是在图3所示的空调的制冷操作期间的压力-焓图(P-H图)。

在下文中，将参照图3和图4描述在制冷操作期间根据本发明的一个实施例的空调100的操作。

在压缩机110中压缩的制冷剂从出口113排出并移动到切换阀180。从出口113排出因而移动到切换阀180的制冷剂通过点“b”。此时，在点“b”处的制冷剂处于如图4所示的高温高压状态。

在制冷操作期间，因为切换阀180使压缩机110的出口113和室外热交换器120互连，所以移动到切换阀180的制冷剂通过点“h”并移动到室外热交换器120。与在点“b”处的制冷剂相比，通过点“h”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度略微降低。

从切换阀180移动到室外热交换器120的制冷剂在室外热交换器120中经由与室外空气的热交换被冷凝。在室外热交换器120中冷凝的制冷剂通过点“g”并移动到室外膨胀阀150。与在点“h”处的制冷剂相比，在点“g”处的冷凝后的制冷剂保持在相同的压力，但是温度大幅降低。

在室外热交换器120中冷凝的制冷剂移动到室外膨胀阀150。在制冷操作期间，室外膨胀阀150完全打开以使制冷剂通过，从而将制冷剂引导到过冷热交换集管190。

在制冷操作期间，储存在过冷热交换集管190中的盐溶液经由循环泵191的驱动被强制地移动到气液分离器套管200。从过冷热交换集管190移动到气液分离器套管200的盐溶液经由与气液分离器140的热交换而降低温度。已经与气液分离器140进行热交换的低温盐溶液通过循环泵191储存在过冷热交换集管190中。

从室外膨胀阀150移动到过冷热交换集管190的制冷剂通过安装在过冷热交换集管190内部的管。制冷剂在通过安装在过冷热交换集管190内部的管时与盐溶液进行热交换。在过冷热交换集管190中进行热交换的制冷剂通过点“j”并移动到注入热交换器17。与在点“h”处的制冷剂相比，在点“j”处的制冷剂保持在相同的压力，但是温度降低。

在制冷操作期间，因为注入模块的第二注入膨胀阀171关闭并且第一注入膨胀阀176打开，所以已经通过点“j”的制冷剂与从注入热交换器17排出的制冷剂的一部分进行热交换。已经通过注入热交换器17的制冷剂通过点“e”并移动到室内膨胀阀160。与在点“j”处的制冷剂相比，在点“e”处的制冷剂保持在相同的压力，但是温度降低。

移动到室内膨胀阀160的制冷剂通过点“d”并移动到室内热交换器130。已经通过点“d”的制冷剂保持在相同的温度，但是与在点“e”处的制冷剂相比压力大幅降低。然而，在一些实施例中，与在点“e”处的制冷剂相比，通过点“d”的制冷剂的温度可以略微降低，并且压力可以大幅降低。

移动到室内热交换器130的制冷剂经由与室内热交换器130中的室内空气的热交换被蒸发。在室内热交换器130中蒸发的制冷剂通过点“c”并移动到切换阀180。与在点“d”处的制冷剂相比，已经通过点“c”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度大幅升高。

在制冷操作期间，因为切换阀180使室内热交换器130和气液分离器140和/或压缩机110互连，所以从室内热交换器130移动到切换阀180的制冷剂被引入到气液分离器140中。引入到气液分离器140中的制冷剂被分离成气相制冷剂和液相制冷剂。气相制冷剂通过点“a”并移动到压缩机110的进口111。与在点“c”处的制冷剂相比，已经通过点“a”的制冷剂保持相同的压力，但是温度略微升高。这是因为在引入到气相分离器140的制冷剂中，只有具有相对高温的气相制冷剂移动到压缩机110的进口111。

移动到进口111的制冷剂在压缩机110中被压缩，之后从出口113排出。也就是说，引入到压缩机110中的制冷剂被压缩，从而变成在图4中的点“b”处的高温高压制冷剂。

已经通过切换阀180但尚未被引入到气液分离器140的制冷剂的一部分被转移到冷却旁通管172，以便通过点“f”并且被引入到注入热交换器17中。已经通过点“f”的制冷剂在注入热交换器17中进行热交换，之后，通过点“i”并且被引入到注入管175中。与在点“f”处的制冷剂相比，在点“i”处的制冷剂的温度升高。或者，与在点“f”处的制冷剂相比，在点“i”处的制冷剂的温度和压力升高。

已经通过点“i”的制冷剂移动到压缩机110的注入口112。

因此，当在制冷操作期间使用本发明的注入模块时，过冷度和冷却能力增加，并且吸入到压缩机110的制冷剂的焓(enthalpy)增加，这有利地降低了压缩机110的功耗。

图5是示出根据本发明的一个实施例的在空调的制热操作期间制冷剂的流动的视图，以及图6是在图5所示的空调的制热操作期间的压力-焓图(P-H图)。

在下文中，将参照图5和图6描述在制热操作期间根据本发明的一个实施例的空调100的操作。

在压缩机110中压缩的制冷剂从出口113排出并移动到切换阀180。从出口113排出并且移动到切换阀180的制冷剂通过点“b”。此时，在点“b”处的制冷剂处于如图6所示的高温高压状态。

因为在制热操作期间切换阀180使压缩机110的出口113和室内热交换器130互连，所以移动到切换阀180的制冷剂通过点“c”并移动到室内热交换器130。与在点“b”处的制冷剂相比，通过点“c”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度略微降低。

从切换阀180移动到室内热交换器130的制冷剂在室内热交换器130中经由与室内空气的热交换被冷凝。在室内热交换器130中冷凝的制冷剂通过点“d”并移动到室内膨胀阀160。与在点“c”处的制冷剂相比，由于在室内热交换器130中的冷凝，在点“d”处的制冷剂保持在相同的压力，但是其温度大幅降低。

在室内热交换器130中冷凝的制冷剂移动到室内膨胀阀160。在制热操作期间，室内膨胀阀160完全打开以使制冷剂通过，从而将制冷剂引导到注入热交换器17。

因为在制热操作期间注入模块的第二注入膨胀阀171打开并且第一注入膨胀阀176完全打开，所以已经通过室内膨胀阀160的制冷剂的一部分通过点“e”并移动到第二注入膨胀阀171。与已经通过点“d”的制冷剂相比，已经通过点“e”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度略微降低。

在制热操作期间，第二注入膨胀阀171的开度被调节以使制冷剂膨胀。因此，移动到第二注入膨胀阀171并且通过第二注入膨胀阀171膨胀的制冷剂通过点“f”并移动到注入热交换器17。与在点“e”处的制冷剂相比，通过点“f”的制冷剂保持在相同的温度，但是压力降低。止回阀174防止通过点“f”的制冷剂移动到切换阀180。

在第二注入膨胀阀171中膨胀的制冷剂被引导到注入热交换器17并通过室内膨胀阀160，从而经由与移动到室外热交换器120的制冷剂的热交换被蒸发。蒸发后的制冷剂通过点“i”并移动到压缩机110的注入口112。与在点“f”处的制冷剂相比，通过点“i”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度升高。通过点“i”的制冷剂具有比通过点“a”的制冷剂更高的温度和压力，将在下面对其进行描述。

在从室内膨胀阀160移动到室外热交换器120的制冷剂中，未被引入到第二注入膨胀阀171中的制冷剂经由与在第二注入膨胀阀171中膨胀的制冷剂进行热交换被过冷。过冷后的制冷剂通过点“j”并移动到过冷热交换集管190。与在点“e”处的制冷剂相比，已经通过点“j”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度降低。

在制热操作期间，循环泵191不驱动，因此盐溶液不被强制地循环。因此，盐溶液可以不与气液分离器140进行热交换。因此，与在点“j”处的制冷剂相比，已经通过过冷热交换集管190的制冷剂可以表现出压力和温度几乎不变。已经通过过冷热交换集管190的制冷剂移动到室外膨胀阀150。

然而，在一些实施例中，即使循环泵191不被驱动，盐溶液仍可以由于自然循环被循环到气液分离器套管200。盐溶液可以经由自然循环吸收气液分离器140的冷能，并且可以被储存在过冷热交换集管190中。因此，与在点“j”处的制冷剂相比，已经通过过冷热交换集管190的制冷剂可以保持在相同的压力，但是温度会略微降低。

移动到室外膨胀阀150的制冷剂膨胀，并且通过点“g”并移动到室外热交换器120。与已经通过过冷热交换集管190的制冷剂或在点“j”处的制冷剂相比，通过点“g”的制冷剂保持在相同的温度，但是压力大幅降低。然而，在一些实施例中，与已经通过过冷热交换集管190的制冷剂或在点“j”处的制冷剂相比，通过点“g”的制冷剂可能温度略微降低，而压力大幅下降。

在室外膨胀阀150中膨胀的制冷剂移动到室外热交换器120，并且之后，移动到室外热交换器120的制冷剂经由与室外空气的热交换被蒸发。在室外热交换器120中蒸发的制冷剂通过点“h”并移动到切换阀180。与在点“g”处的制冷剂相比，通过点“h”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度大幅升高。

因为在制热操作期间切换阀180使室外热交换器120和气液分离器140互连，所以从室外热交换器120移动到切换阀180的制冷剂被引入到气液分离器140中。引入到气液分离器140中的制冷剂被分离成气相制冷剂和液相制冷剂。气相制冷剂通过点“a”并移动到压缩机110的进口111。与在点“c”处的制冷剂相比，已经通过点“a”的制冷剂保持在相同的压力，但是温度略微升高。这是因为在引入到气相分离器140的制冷剂中，只有具有相对高温的气相制冷剂移动到压缩机110的进口111中。

移动到进口111的制冷剂在压缩机110中被压缩。在压缩期间，制冷剂在注入口112中与在注入模块中蒸发的制冷剂合并。因此，被压缩的制冷剂的温度和压力降低到在点“i”处的温度和压力。与在注入模块中蒸发的制冷剂合并之后，合并后的制冷剂被再次压缩，因此变成在点“b”处的高温高压制冷剂。高温高压制冷剂通过出口113排出。由于已经通过点“i”的制冷剂被注入到压缩机110中，因此与不注入制冷剂时的温度相比，通过出口113排出的制冷剂的温度降低。这可以防止压缩机110的过负荷。

图7是示出根据本发明的一个实施例的空调的框图。下面将参照图7描述根据本发明的一个实施例的在制冷操作期间的空调100的操作步骤。

控制器10开始制冷操作。在制冷操作开始时，当控制器10切换切换阀180时，切换阀180使压缩机110的出口113与室外热交换器120互连，从而将从压缩机110排出的制冷剂引导到室外热交换器120。

在制冷操作开始时，控制器10驱动循环泵191以将储存在过冷热交换集管190中的盐溶液强制地循环到气液分离器套管200。被强制地循环到气液分离器套管200的盐溶液经由与气液分离器140的热交换被冷却。冷却后的盐溶液移动到过冷热交换集管190，由此储存在过冷热交换集管190中。

已经通过压缩机110的出口113和切换阀180且已经移动到室外热交换器120的制冷剂在室外热交换器120中与室外空气进行热交换。因此，通过室外热交换器120的制冷剂被冷凝。

在制冷操作开始时，控制器10完全打开室外膨胀阀150，以将在室外热交换器120中冷凝的制冷剂引导到过冷热交换集管190。然后，控制器10控制在制冷剂与过冷热交换集管190中的盐溶液之间的热交换以便对制冷剂进行过冷。过冷后的制冷剂移动到注入热交换器17。

控制器10关闭第二注入膨胀阀171并且打开第一注入膨胀阀176，从而将已经完全与室内空气进行热交换且已经从室内热交换器130排出的制冷剂的一部分注入到压缩机110中。

控制器10通过调节室内膨胀阀160的开度使引入到室内膨胀阀160的制冷剂膨胀。在室内膨胀阀160中膨胀的制冷剂移动到室内热交换器130。移动到室内热交换器130的制冷剂经由与室内空气的热交换被蒸发。在室内热交换器130中蒸发的制冷剂移动到切换阀180。

在制冷操作开始时，控制器10使室内热交换器130和气液分离器140互连。因此，在室内热交换器130中蒸发的制冷剂移动到气液分离器140。移动到气液分离器140的制冷剂被分离成气相制冷剂和液相制冷剂，并且只有气相制冷剂移动到压缩机110的进口111。

控制器10基于制冷操作的控制逻辑通过调节压缩机110的操作速度来压缩制冷剂。高温高压制冷剂通过出口113从压缩机110排出到切换阀180。

本发明的空调具有以下效果中的一个或多个。

第一，在制冷操作期间，已经在室内热交换器中与室外空气进行热交换的制冷剂的一部分被注入到压缩机中，这有利地导致了提高的效率。

第二，在制冷操作期间，制冷剂通过从已经在室内热交换器中与室外空气进行热交换的制冷剂的一部分收集冷能被过冷，从而有利地防止了移动到室内热交换器的制冷剂的质量流率的劣化。

第三，在制冷操作和制热操作期间，制冷剂沿不同的路径被注入到压缩机中，这有利地导致了制热操作和制冷操作的提高的效率。

应当注意的是，本发明的效果不限于上述的本发明的效果，本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解本发明的其它未提及的效果。

上述特征、配置、效果等被包括在本发明的至少一个实施例中，并且不应当仅限于一个实施例。此外，如各实施例所示的特征、配置、效果等可以针对其他实施例实现，因为它们彼此组合或由本领域技术人员修改。因此，与这些组合和修改相关的内容应当被解释为落入如所附权利要求书公开的本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种空调，包括：

压缩机，用于压缩制冷剂；

室外热交换器，安装在室外空间中，用于在制冷剂与室外空气之间进行热交换；

室内热交换器，安装在室内空间中，用于在制冷剂与室内空气之间进行热交换；

切换阀，用于将从压缩机排出的制冷剂在制冷操作期间引导到室外热交换器并且在制热操作期间引导到室内热交换器；以及

注入模块，用于将从室内热交换器排出的制冷剂的一部分注入到压缩机，

其中，所述注入模块在制冷操作期间在从室内热交换器排出的制冷剂的一部分与从室外热交换器移动到室内热交换器的制冷剂之间进行热交换，并将热交换后的制冷剂注入到压缩机中，

其中，所述注入模块包括：

注入热交换器，用于在制冷操作期间在从室内热交换器排放的制冷剂与从室外热交换器移动到室内热交换器的制冷剂之间进行热交换；

第一注入膨胀阀，用于使在注入热交换器与压缩机之间移动的制冷剂膨胀；

冷却旁通管，用于在制冷操作期间将从室内热交换器排出的制冷剂转移到注入热交换器；以及

止回阀，位于冷却旁通管中，用于在制热操作期间防止制冷剂从注入热交换器移动到室内热交换器，

其中，所述注入模块在制热操作期间将从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分注入到压缩机中，

其中，所述注入模块还包括：

第二注入膨胀阀，用于在制热操作期间使从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分膨胀，

其中所述注入热交换器在制热操作期间在从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的剩余部分与在第二注入膨胀阀中膨胀的制冷剂之间进行热交换。

2.根据权利要求1所述的空调，其中，所述第一注入膨胀阀在制热操作期间和制冷操作期间打开。

3.根据权利要求2所述的空调，其中，所述冷却旁通管从连接到室内热交换器和压缩机的进口的进口管分叉。

4.根据权利要求3所述的空调，还包括位于进口管中的气液分离器，

其中，所述冷却旁通管将从切换阀引入的制冷剂的一部分转移到所述气液分离器。

5.根据权利要求1所述的空调，其中，所述注入模块还包括用于使注入热交换器和压缩机互连的注入管，所述第一注入膨胀阀位于所述注入管中。

6.根据权利要求1所述的空调，其中，所述第二注入膨胀阀在制热操作期间打开，并且在制冷操作期间关闭。

7.根据权利要求6所述的空调，其中，所述注入模块还包括加热旁通管，用于将从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分转移，所述第二注入膨胀阀位于所述加热旁通管中。

8.根据权利要求7所述的空调，其中，所述注入热交换器在制热操作期间在从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分与制冷剂的剩余部分之间进行热交换，

其中所述注入模块还包括第二注入膨胀阀，用于使从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分膨胀。

9.根据权利要求6所述的空调，其中，所述第一注入膨胀阀在制热操作期间和制冷操作期间打开，以及

其中，所述第二注入膨胀阀在制热操作期间打开，并且在制冷操作期间关闭。

10.根据权利要求8所述的空调，其中，所述注入模块还包括：

冷却旁通管，用于在制冷操作期间将从室内热交换器排出的制冷剂转移到注入热交换器；以及

止回阀，位于冷却旁通管中，用于在制热操作期间防止制冷剂从注入热交换器移动到室内热交换器。

11.根据权利要求10所述的空调，其中，所述冷却旁通管从连接到室内热交换器和压缩机的进口的进口管分叉。

12.根据权利要求10所述的空调，其中，所述注入模块还包括用于使注入热交换器和压缩机互连的注入管，所述第一注入膨胀阀位于所述注入管中。

13.根据权利要求10所述的空调，其中，所述注入模块还包括加热旁通管，用于将从室内热交换器移动到室外热交换器的制冷剂的一部分转移，所述第二注入膨胀阀位于所述加热旁通管中。

14.根据权利要求13所述的空调，其中，所述加热旁通管的一端连接到设置用于使室内热交换器和室外热交换器互连的管，并且所述加热旁通管的剩余端连接到注入热交换器。

15.根据权利要求13所述的空调，其中，所述冷却旁通管的一端连接到与室内热交换器和压缩机的进口连接的进口管，并且所述冷却旁通管的剩余端连接到加热旁通管。

16.根据权利要求11所述的空调，还包括位于进口管中的气液分离器，

其中，所述冷却旁通管将从切换阀引入的制冷剂的一部分转移到所述气液分离器。

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