CN107144036B - 补气增焓的制冷剂循环系统、空调器及空调器控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种补气增焓的制冷剂循环系统、空调器及空调器控制方法，涉及空调技术领域，能够在不同的工作模式下增加压缩机焓差以来提高系统能效。该系统包括：压缩机、冷凝器、板式换热器、设置在板式换热器的第一换热通道的第一端口与第二换热通道的第二端口间的通道上的电子膨胀阀、设置在第一换热通道的第二端口与压缩机的吸气腔的排气口间的通道上的补气阀、设置在第一换热通道的第二端口与压缩机的中间腔的补气口间的通道上的回气阀以及控制模块，第一换热通道的第二端口与中间腔连通，第二换热通道的第一端口与冷凝器的一端连通，控制模块，用于控制电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式控制补气阀以及回气阀的开启与关闭。

Description

补气增焓的制冷剂循环系统、空调器及空调器控制方法

技术领域

本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种补气增焓的制冷剂循环系统、空调器及空调器控制方法。

背景技术

图1为现有的补气增焓的制冷剂循环系统的架构示意图。如图1所示，现有的补气增焓的制冷剂循环系统包括：压缩机11、冷凝器12、板式换热器13以及电子膨胀阀14，其中，该压缩机包括中间腔a和补气腔b，该板式换热器13包括第一换热通道T2和第二换热通道T1，上述的压缩机11、冷凝器12、板式换热器13的第一换热通道T2组成制冷剂主循环回路，上述的板式换热器13的第一换热通道T2的第二端口与压缩机的中间腔a的补气口连通，上述的电子膨胀阀13设置在板式换热器13的第一换热通道T2的第一端口与第二换热通道T1的第二端口间的通道上。具体的，在制热时，制冷剂在经过板式换热器13的第一换热通道T2降温后，制冷剂一分为二，其中一路经过电子膨胀阀14节流降压后再回流至板式换热器13的第二换热通道T1进行冷却后输送至压缩机11的中间腔a，增加了焓差，提高了能力及能效。

但是，上述的补气增焓的制冷剂循环系统仅仅只能在制热时增加焓差，来提高系统效率，但是在制冷的情况，电子膨胀阀14仍然会将冷却后的制冷剂输送至压缩机的中间腔a，即补气进入压缩机11，从而增加了系统功耗。

发明内容

本申请的实施例提供一种补气增焓的制冷剂循环系统、空调器及空调器控制方法，能够在不同的工作模式下增加压缩机焓差以来提高系统能效。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种补气增焓的制冷剂循环系统，所述系统包括：压缩机、冷凝器、板式换热器以及设置在所述板式换热器的第一换热通道的第一端口与第二换热通道的第二端口间的通道上的电子膨胀阀，其中，所述第一换热通道的第二端口与所述压缩机的中间腔的补气口连通，所述第二换热通道的第一端口与所述冷凝器的一端连通，所述系统还包括：设置在所述第一换热通道的第二端口与所述压缩机的吸气腔的排气口间的通道上的补气阀、设置在所述第一换热通道的第二端口与所述压缩机的中间腔的补气口间的通道上的回气阀以及控制模块，其中：

所述控制模块，用于控制所述电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式控制所述补气阀以及所述回气阀的开启与关闭。

第二方面，提供一种空调器，包括第一方面提供的补气增焓的制冷剂循环系统。

第三方面，提供一种空调器控制方法，应用于第二方面提供的空调器，该方法包括：

通过所述空调器中的补气增焓的制冷剂循环系统的控制模块控制所述电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式控制所述补气阀、所述回气阀以及所述电子膨胀阀的开启与关闭。

本申请提供的方案，通过在现有的补气增焓的制冷剂循环系统中增加一个回气阀来控制第一换热通道的第二端口与压缩机的吸气腔的排气口间的通道的导通与关闭、一个补气阀来控制第一换热通道的第二端口与压缩机的中间腔的补气口间的通道的导通与关闭，由于制冷剂进入压缩机的中间腔会降低压缩机的温度，进入压缩机的吸气腔会进行压缩，因此，本申请通过控制模块控制电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式来控制补气阀以及回气阀的开启与关闭，即根据当前的工作模式来选择将制冷剂引入压缩机的吸气腔还是中间腔，从而能够在不同的工作模式下增加压缩机吸气腔或中间腔的焓差以提高系统能效。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的补气增焓的制冷剂循环系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种补气增焓的制冷剂循环系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种补气增焓的制冷剂循环系统在制热模式下的制冷剂回路示意图；

图4为本申请实施例提供的一种补气增焓的制冷剂循环系统在制冷模式下的制冷剂回路示意图；

图5为本申请实施例提供的一种补气增焓的制冷剂循环系统在压缩机过压缩的情况下的制冷剂回路示意图；

图6为本申请实施例提供的一种空调器控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例的说明书附图，对本申请实施例提供的技术方案进行说明。显然，所描述的是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，下文所提供的任意多个技术方案中的部分或全部技术特征在不冲突的情况下，可以结合使用，形成新的技术方案。

图2为本申请提供的一种补气增焓的制冷剂循环系统，如图2所示，该系统包括：压缩机21、冷凝器22、板式换热器23、电子膨胀阀24、回气阀25、补气阀26以及控制模块27，其中：

压缩机21包括中间腔a和吸气腔b，压缩机21的吸气腔b会对进入的制冷剂进行压缩，以保证制冷剂循环，压缩机21的中间腔a吸入制冷剂后会进行热量交换，从而降低压缩机21的温度，以保证压缩机21的可靠性；

板式换热器23包括第一换热通道T2和第二换热通道T1，压缩机21、冷凝器22、板式换热器23的第一换热通道T2组成制冷剂主循环回路；

板式换热器23的第一换热通道T2的第二端口a2与压缩机21的中间腔a的补气口连通，第二换热通道T1的第二端口b2与冷凝器22的一端连通；

电子膨胀阀24设置在第一换热通道T2的第一端口a1与第二换热通道T1的第二端口b2间的通道上，用于控制第一换热通道T2的第一端口a1与第二换热通道T1的第二端口b2间的通道间的导通与关闭；

回气阀25设置在第一换热通道T2的第二端口a2与压缩机21的吸气腔b的排气口间的通道上，用于控制第一换热通道T2的第二端口a2与压缩机21的吸气腔b的排气口间的通道的导通与关闭；

补气阀26设置在第一换热通道T2的第二端口a2与压缩机21的中间腔a的补气口间的通道上，用于控制第一换热通道T2的第二端口a2与压缩机21的中间腔a的补气口间的通道的导通与关闭；

控制模块27分别与电子膨胀阀24、回气阀25以及补气阀26互联，用于控制电子膨胀阀24开启，并根据当前的工作模式控制回气阀25以及补气阀26的开启与关闭。

示例性的，当电子膨胀阀24开启时，若机组当前为制热模式，则制冷剂在经过板式换热器23的第二换热通道T1降温后，制冷剂一分为二，其中一路经过电子膨胀阀24节流降压后再回流至板式换热器23的第一换热通道T2进行冷却后通过第二端口a2输出，一路经过冷凝器22冷却输送至压缩机21压缩；若机组当前为制冷模式，则制冷剂在经过冷凝器22冷凝后，制冷剂一分为二，其中一路经过电子膨胀阀24节流降压后再回流至板式换热器23的第一换热通道T2进行冷却后通过第二端口a2输出，一路输送至板式换热器23的第二换热通道T1冷却输出。

在一种示例中，控制模块27在根据当前的工作模式控制回气阀25以及补气阀26的开启与关闭时具体用于：

若当前的工作模式为制热模式，则控制回气阀25关闭、补气阀26开启，从而将第一换热通道T2的第二端口a2输出的制冷剂引入压缩机21的中间腔a；

若当前的工作模式为制冷模式，则控制回气阀25开启、补气阀26关闭，从而将第一换热通T2的第二端口a2输出的制冷剂引入压缩机21的吸气腔b。

需要说明的是，本申请中的回气阀25和补气阀26可以为电磁阀，也可以为电子膨胀阀。

图3为补气增焓的制冷剂循环系统在制热模式下的制冷剂回路示意图。参照图3，机组制热时，部件补气阀SVB5开启、部件回气阀SVC7关闭，将制冷剂引入到压缩机中间腔，过冷主路制冷剂、增大焓差及制冷剂循环量提升性能并降低压缩机温度、提高可靠性。对应的，制冷剂的循环回路如下所示：当机组制热运行时，制冷剂被压缩机11压缩后、分别经过部件油分离器12、四通阀10、气侧截止阀9、液侧截止阀8、高压储液器2、板式换热器1后，制冷剂一分为二，其中一路经过部件电子膨胀阀节3流降压后再流回板式换热器1冷却主路制冷剂后，经过打开的部件补气阀SVB5回到部件压缩机11的中间腔，提升制冷剂循环量、增大制热量；另外一路制冷剂被过冷、增大焓差后，被部件EVO4节流降压后流向部件冷凝器13、四通阀10、气液分离器6，整个过程提升制冷剂流量、增大焓差，有效提升制热能力与能效。

此外，机组高温制冷运行时，会导致压缩机温度高、运行频率低甚至无法运行。如图3所示，机组高温制冷时，部件补气阀SVB5开启、部件回气阀SVC7关闭，将制冷剂引入到压缩机11中间腔，过冷主路制冷剂、降低压缩机温度，保证系统可靠性的同时，提高压缩机频率、增强机组能力。此时，对应的制冷剂的循环回路如下所示：被部件电子膨胀阀3节流的辅路制冷剂冷却主路制冷剂后，不是回到压缩机11的吸气腔，而是流到压缩机11的中间腔，此时，可以有效的降低压缩机温度，保证压缩机可以按照目标频率运行、提高机组能力。

图4为补气增焓的制冷剂循环系统在制冷模式下的制冷剂回路示意图。如图4所示，机组通常制冷时，部件回气阀SVC7开启、部件补气阀SVB5关闭，将制冷剂引入到压缩机11吸气腔，过冷主路制冷剂、增大焓差提升性能。对应的，制冷剂的循环回路如下所示：机组制冷运行时，制冷剂被部件压缩机11压缩后、分别经过部件油分离器12、四通阀10、冷凝器13、电子膨胀阀4，在流经部件板式换热器1前制冷剂一份为二，其中一路经过部件电子膨胀阀3节流降压后流向板式换热器1冷却主路制冷剂后，经过打开的部件回气阀SVC7回到部件压缩机11的吸气腔，由于主路制冷剂被冷却、增加过冷度、增大焓差、提升制冷能力，同时，由于辅路制冷剂回到压缩机吸气腔并非中间腔，减少了耗功，因此提升能效。

可选的，如图2所示，控制模块28还用于：

若压缩机21当前过压缩运行，则控制电子膨胀阀24关闭、回气阀25开启、补气阀26开启，从而将压缩机21的中间腔a中的制冷剂排到压缩机21的吸气腔b。

示例性的，当机组过压缩运行时，会导致压缩机压力高，能耗过大，会增加功耗，同时对机组可靠性带来很大风险。此时，参照图5所示的补气增焓的制冷剂循环系统在压缩机过压缩的情况下的制冷剂回路示意图，在此情况下，关闭部件电子膨胀阀3，同时打开部件补气阀5、回气阀7，使得板式换热器1与压缩机11的中间腔的吸气口与压缩机11的吸气腔的排气口组成一个循环回路，由于压缩机11的中间腔的压力高与吸气腔，此时由压缩机11的中间腔的吸气口进入的制冷剂会被排到压缩机11的吸气腔，从而防止压缩机的过压缩发生、降低机组压力，提升机组能效的同时保证系统可靠性。

本申请实施例提供一种空调器，该空调器包括上述的补气增焓的制冷剂循环系统。

示例性的，上述的空调器的组成结构以及该系统中个部分部件的描述，具体可以参照上述的补气增焓的制冷剂循环系统的描述，这里不再赘述。

下面将基于上述实施例中对补气增焓的制冷剂循环系统的相关描述对本申请实施例提供的一种空调器控制方法进行介绍。以下实施例中与上述实施例相关的技术术语、概念等的说明可以参照上述的实施例，这里不再赘述。

具体的，如图6所示，该方法具体通过如下过程实现：

S301、通过空调器中的补气增焓的制冷剂循环系统的控制模块控制电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式控制补气阀、回气阀以及电子膨胀阀的开启与关闭。

示例性的，步骤S301中的控制模块根据当前的工作模式，控制补气阀以及回气阀的开启与关闭的过程具体包括如下步骤：

S301a、若当前的工作模式为制热模式，则控制补气阀开启、回气阀关闭，从而将制冷剂引入压缩机的中间腔；

或者，

S301b、若当前的工作模式为制冷模式，则控制补气阀关闭、回气阀开启，从而将制冷剂引入压缩机的吸气腔。

可选的，该方法还包括如下步骤：

S302、若空调器的压缩机当前过压缩运行，则控制电子膨胀阀关闭、补气阀开启、回气阀开启，从而将压缩机的中间腔中的制冷剂排到压缩机的吸气腔。

基于上述内容可知，本申请通过在现有的补气增焓的制冷剂循环系统中增加一个回气阀来控制第一换热通道的第二端口与压缩机的吸气腔的排气口间的通道的导通与关闭、一个补气阀来控制第一换热通道的第二端口与压缩机的中间腔的补气口间的通道的导通与关闭，由于制冷剂进入压缩机的中间腔会降低压缩机的温度，进入压缩机的吸气腔会进行压缩，因此，本申请通过控制模块控制电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式来控制补气阀及回气阀的开启与关闭，即机组制热时，补气阀开启、回气阀关闭，将制冷剂引入到压缩机中间腔，在机组制冷时，回气阀开启、补气阀关闭，将制冷剂引入到压缩机吸气腔，从而能够在不同的工作模式下增加压缩机吸气腔或中间腔的焓差以提高系统能效。此外，当机组制冷时如果遇到压缩机温度过高、导致频率降低、能力低下的问题时，补气阀开启、回气阀关闭，将制冷剂引入到压缩机中间腔，降低压缩机温度，保证系统可靠性的同时，提高压缩机频率、增强机组能力。同时，在机组的压缩机过压缩，而导致压力高、能耗大时，同时打开补气阀、回气阀，并保持电子膨胀阀关闭，将过多的制冷剂直接从中间腔排到吸气腔，防止过压缩发生，提升机组能效。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种补气增焓的制冷剂循环系统，所述系统包括：压缩机、冷凝器、板式换热器以及设置在所述板式换热器的第一换热通道的第一端口与第二换热通道的第二端口间的通道上的电子膨胀阀，其中，所述第一换热通道的第二端口与所述压缩机的中间腔的补气口连通，所述第二换热通道的第二端口与所述冷凝器的一端连通，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述第一换热通道的第二端口与所述压缩机的吸气腔的排气口间的通道上的回气阀、设置在所述第一换热通道的第二端口与所述压缩机的中间腔的补气口间的通道上的补气阀以及控制模块，其中：

所述控制模块，用于控制所述电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式控制所述补气阀以及所述回气阀的开启与关闭；

所述控制模块在根据当前的工作模式控制所述补气阀以及所述回气阀的开启与关闭时具体用于：

若当前的工作模式为制热模式，则控制所述补气阀开启、所述回气阀关闭，从而将所述第一换热通道的第二端口输出的制冷剂引入所述压缩机的中间腔；

若当前的工作模式为制冷模式，则控制所述补气阀关闭、所述回气阀开启，从而将所述第一换热通道的第二端口输出的制冷剂引入所述压缩机的吸气腔；

若所述压缩机当前过压缩运行，则控制所述电子膨胀阀关闭、所述补气阀开启、所述回气阀开启，从而将所述压缩机的中间腔中的制冷剂排到所述压缩机的吸气腔；

若所述压缩机为高温制冷，则控制所述补气阀开启、所述回气阀关闭，从而将所述第一换热通道的第二端口输出的制冷剂引入所述压缩机的中间腔。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补气阀和所述回气阀为电磁阀。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述补气阀和所述回气阀为电子膨胀阀。

4.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的补气增焓的制冷剂循环系统。

5.一种空调器控制方法，其特征在于，应用于权利要求4所述的空调器，该方法包括：

通过所述空调器中的补气增焓的制冷剂循环系统的控制模块控制所述电子膨胀阀开启，并根据当前的工作模式控制所述补气阀、所述回气阀以及所述电子膨胀阀的开启与关闭。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据当前的工作模式，控制所述补气阀以及所述回气阀的开启与关闭，包括：

若当前的工作模式为制热模式，则控制所述补气阀开启、所述回气阀关闭，从而将所述第一换热通道的第二端口输出的制冷剂引入所述压缩机的中间腔；

若当前的工作模式为制冷模式，则控制所述补气阀关闭、所述回气阀开启，从而将所述第一换热通道的第二端口输出的制冷剂引入所述压缩机的吸气腔。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述空调器的压缩机当前过压缩运行，则控制所述电子膨胀阀关闭、所述补气阀开启、所述回气阀开启，从而将所述压缩机的中间腔中的制冷剂排到所述压缩机的吸气腔。

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