CN108361884A - 空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调系统。旨在解决现有的空调的制冷或制热效果不理想的问题。为此目的，本发明的空调系统包括压缩机、室外机和室内机，空调系统还包括换热装置，换热装置用于使从室内机流出的冷媒与从室外机流出的冷媒进行热交换。本发明采用上述空调系统能够使从室内机流出的冷媒与从室外机流出的冷媒进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，从而提高了空调的制冷或制热效果，还能够避免冷媒的流失，避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

Description

空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调系统。

背景技术

空调是指通过人工手段对建筑或构筑物内的环境空气进行调节和控制的过程。为了提高空调安装的自由度，对于消费者来讲室内机和室外机之间的冷媒配管越长安装起来越方便，但冷媒配管长度增加后，使得空调的制冷或制热能力有所损失，为了弥补这种损失，需要增加过冷却器来提高制冷剂的过冷度。

现有技术中，过冷却器串联在室外机和室内机之间，通过设置在过冷却器和室外机之间的电子膨胀阀控制，将从室外机流出的一部分高压液态冷媒节流成低温低压冷媒，并将该低温低压冷媒与从室外机流出的另一部分高压液态冷媒进行热交换，该低温低压冷媒并没有与从室外机流出的另一部分高压液态冷媒汇流，而是流入气液分离器内进行气液分离，从而造成了从室外机流出的高压液态冷媒的流失，造成了空调的制冷或制热能力的损失。

基于上述现状，如何提高空调的制冷或制热效果，就成为亟需解决的技术问题。鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的空调的制冷或制热效果不理想的问题，本发明提供了一种空调系统，空调系统包括压缩机、室外机和室内机，压缩机、室外机和室内机形成闭环的循环主路，空调系统还包括换热装置，换热装置用于使从室内机流出的冷媒与从室外机流出的冷媒进行热交换。

在上述空调系统的优选技术方案中，换热装置包括过冷却器，过冷却器的一侧连接到室内机与压缩机之间的循环主路，过冷却器的另一侧连接到室外机与室内机之间的循环主路。

在上述空调系统的优选技术方案中，空调系统还包括气液分离器，气液分离器用于对流入压缩机的冷媒进行气液分离。

在上述空调系统的优选技术方案中，过冷却器和气液分离器以并联的方式连接。

在上述空调系统的优选技术方案中，过冷却器和气液分离器以串联的方式连接。

在上述空调系统的优选技术方案中，过冷却器包括：冷却壳体，冷却壳体的内部形成热交换腔室；第一换热管路，第一换热管路设置在热交换腔室内，室外机通过第一换热管路与室内机连接；第二换热管路，第二换热管路设置在热交换腔室内，室内机通过第二换热管路与压缩机连接。

在上述空调系统的优选技术方案中，第一换热管路包括：第一管路区段，第一管路区段的进口端与室外机的出口端连接，第一管路区段用于增大过冷却器的换热面积；第二管路区段，第二管路区段的进口端与第一管路区段的出口端连接，第二管路区段的出口端与室内机的进口端连接，第二管路区段用于延长冷媒在第一管路区段内的停留时间。

在上述空调系统的优选技术方案中，第一换热管路的进口端设有膨胀阀，膨胀阀用于降低从室外机流出的冷媒的压力。

在上述空调系统的优选技术方案中，第二换热管路包括：进气管，进气管的进口端与室内机的出口端连接，进气管的出口端与热交换腔室连通，用于将从室内机流出的冷媒送入热交换腔室内以便与流经第一换热管路的冷媒进行热交换；出气管，出气管的进口端与热交换腔室连通，出气管的出口端与压缩机的进口端连接，以对从室内机流入过冷却器的冷媒进行气液分离。

在上述空调系统的优选技术方案中，出气管为U形结构，U形结构的进口端高度高于进气管的出口端高度。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，空调系统还包括换热装置，换热装置用于使从室内机流出的冷媒与从室外机流出的冷媒进行热交换。相对于现有技术中将过冷却器串联在室外机和气液分离器之间的技术方案，本发明的气液分离器与室内机以串联的方式连接，且过冷却器和气液分离器以并联的方式连接，以将从室外机流出的高压高温液态冷媒输送至过冷却器，从室内机流出的一部分低温低压气态冷媒输送至过冷却器，使得上述高压高温液态冷媒与低温低压气态冷媒能够在过冷却器内进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，提高了流经室内机的高压高温液态冷媒的过冷度，从而提高了空调的制冷效果；当从室内机流出的一部分低温低压气态冷媒与从室外机流出的高压高温液态冷媒完成热交换后，流向过冷却器的一部分低温低压气态冷媒与流向气液分离器的另一部分低温低压气态冷媒均流向压缩机，从而避免了从室内机流出的低温低压气态冷媒的流失，从室外机流出的高压高温液态冷媒则流向室内机，避免了从室外机流出的高压高温液态冷媒的流失，从而避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

进一步地，在本发明的优选技术方案中，室内机、过冷却器和气液分离器以串联的方式连接，以将从室外机流出的高压高温液态冷媒输送至过冷却器，从室内机流出的低温低压气态冷媒输送至过冷却器，使得上述高压高温液态冷媒与低温低压气态冷媒能够在过冷却器内进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，提高了流经室内机的高压高温液态冷媒的过冷度，从而提高了空调的制冷效果；当从室内机流出的低温低压气态冷媒与从室外机流出的高压高温液态冷媒完成热交换后，流向过冷却器的低温低压气态冷媒流经气液分离器进行气液分离后再流向压缩机，从而避免了从室内机流出的低温低压气态冷媒的流失，从室外机流出的高压高温液态冷媒则流向室内机，避免了从室外机流出的高压高温液态冷媒的流失，从而避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

更进一步地，第二换热管路包括进气管，进气管的进口端与室内机的出口端连接，进气管的出口端与热交换腔室连通，从室内机流出的一部分低温低压气态冷媒通过进气管进入热交换腔室内，与流经第一换热管路的高压高温液态冷媒以第一换热管为媒介进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，从而提高了空调的制冷效果；而且，低温低压气态冷媒通过进气管进入热交换腔室内后，低温低压气态冷媒中夹带的液体通过重力的作用降落至过冷却器的底部，气态冷媒上升至过冷却器的顶部，从而实现了对低温低压气态冷媒进行气液分离的目的，从而避免了低温低压气态冷媒夹带液体进入压缩机，避免了压缩机发生液击现象。

附图说明

图1是本发明的空调系统的结构示意图；

图2是本发明的过冷却器的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管本申请是结合空调的制冷模式来描述的，但是，本发明的技术方案并不局限于此，该空调系统显然也可以应用于其他类似的场合，这种改变并不偏离本发明的原理和范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“顶”、“底”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术中提出的现有的空调的制冷或制热效果不理想的问题，本发明提供了一种空调系统，旨在通过换热装置以实现将从室内机流出的冷媒与从室外机流出的冷媒进行热交换的同时，避免了冷媒的流失，从而避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而提高了空调的制冷或制热效果，改善了用户的使用体验。

参见图1和图2，图1是本发明的空调系统的结构示意图；图2是本发明的过冷却器的结构示意图。如图1所示，本发明的空调系统包括压缩机1、油分离器2、室外机4、室内机6和换热装置7，压缩机1与油分离器2连接，油分离器2、室外机4、室内机6和换热装置7通过四通阀3连接，四通阀3能够通过换向的方式是空调处于制热模式或制冷模式，室外机4通过换热装置7与室内机6连接，换热装置7用于使从室内机6流出的冷媒与从室外机4流出的冷媒进行热交换。下面将以空调运行制冷模式为例进行阐述。

空调在运行制冷模式时，通过换热装置7使从室内机6流出的低温低压气态冷媒与从室外机4流出的高压高温液态冷媒在换热装置7内进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，提高了流经室内机6的高压高温液态冷媒的过冷度，从而提高了空调的制冷效果；进一步地，当从室内机6流出的低温低压气态冷媒与从室外机4流出的高压高温液态冷媒完成热交换后，该低温低压气态冷媒将流向压缩机1，从室外机4流出的高压高温液态冷媒则流向室内机6，从而避免了从室内机6流出的低温低压气态冷媒的流失以及从室外机4流出的高压高温液态冷媒的流失，避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

在一种较佳的实施方式中，如图1所示，换热装置7包括过冷却器71，过冷却器71的一侧连接到室内机6与压缩机1之间的循环主路，过冷却器71的另一侧连接到室外机4与室内机6之间的循环主路。

进一步地，空调系统还包括气液分离器8，气液分离器8用于对流入压缩机1的冷媒进行气液分离。优选地，气液分离器8与室内机6以串联的方式连接，且过冷却器71和气液分离器8以并联的方式连接，以将从室外机4流出的高压高温液态冷媒输送至过冷却器71，从室内机6流出的一部分低温低压气态冷媒输送至过冷却器71，使得上述高压高温液态冷媒与低温低压气态冷媒能够在过冷却器71内进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，提高了流经室内机6的高压高温液态冷媒的过冷度，从而提高了空调的制冷效果；当从室内机6流出的一部分低温低压气态冷媒与从室外机4流出的高压高温液态冷媒完成热交换后，流向过冷却器71的一部分低温低压气态冷媒与流向气液分离器8的另一部分低温低压气态冷媒均流向压缩机1，从而避免了从室内机6流出的低温低压气态冷媒的流失，从室外机4流出的高压高温液态冷媒则流向室内机6，避免了从室外机4流出的高压高温液态冷媒的流失，从而避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

优选地，如图2所示，过冷却器71包括：冷却壳体711，冷却壳体711的内部形成热交换腔室；第一换热管路712，第一换热管路712设置在热交换腔室内，室外机4通过第一换热管路712与室内机6连接；第二换热管路713，第二换热管路713设置在热交换腔室内，室内机6通过第二换热管路713与压缩机1连接，将从室外机4流出的高压高温液态冷媒通过第一换热管路712输送至热交换腔室内，从室内机6流出的一部分低温低压气态冷媒通过第二换热管路713输送至热交换腔室内，使得高压高温液态冷媒与低温低压气态冷媒在热交换腔室内通过第一换热管路712和第二换热管路713以热对流以及热传导的方式进行热交换，提高了热交换效率，从而提高了空调的制冷或制热效果，改善了用户的使用体验；而且，流向过冷却器71的一部分低温低压气态冷媒与流向气液分离器8的另一部分低温低压气态冷媒均流向压缩机1，从而避免了从室内机6流出的低温低压气态冷媒的流失，从室外机4流出的高压高温液态冷媒经过过冷却器71后流向室内机6，避免了从室外机4流出的高压高温液态冷媒的流失，从而避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

优选地，第一换热管路712包括：第一管路区段7121，第一管路区段7121的进口端与室外机4的出口端连接；第二管路区段7122，第二管路区段7122的进口端与第一管路区段7121的出口端连接，第二管路区段7122的出口端与室内机6的进口端连接。

为了提高热交换效率，第一管路区段7121为蛇形结构，采用蛇形结构的设计延长了第一管路区段7121的长度，增大了过冷却器71的换热面积，延长了从室外机4流出的高压高温液态冷媒在过冷却器71内的停留时间，从而提高了热交换效率，提高了空调的制冷或制热效果，改善了用户的使用体验。当然，本领域技术人员能够想到的是，第一管路区段7121也可以是螺旋形结构、或者回形结构等，无论第一管路区段7121采用何种结构设计，只要能够满足增大过冷却器71的换热面积以提高热交换效率的要求即可。

优选地，第一管路区段7121的进口端高度高于第一管路区段7121的出口端高度，即图2中，第一管路区段7121的进口端位于第一管路区段7121的出口端的上方。

为了进一步提高热交换效率，第二管路区段7122为L形结构，优选地，第二管路区段7122为倒L形结构，即L形结构的横向部分位于L形结构的竖向部分的顶部，L形结构的竖向部分与第一管路区段7121的出口端连接，L形结构的横向部分与室内机6的进口端连接，且L形结构的横向部分高度高于第一管路区段7121的出口端高度，以延长冷媒在过冷却器71内的停留时间，即图2中，L形结构的横向部分位于第一管路区段7121的出口端的上方。也就是说，从室外机4流出的高压高温液态冷媒在冷却的过程中，先经过第一段蛇形路径，再经过第二段竖向路径上升，最后经过横向路径流出，相对于现有技术中的直线形的换热管路，第一换热管路712采用“先蛇形流动再上升在水平流动”的换热路径，不仅能够延长从室外机4流出的高压高温液态冷媒在过冷却器71内的停留时间，而且还能够使部分高压高温液态冷媒聚集在蛇形管路内，只有当第二管路区段7122内的高压高温液态冷媒上升至L形结构的横向部分时，高压高温液态冷媒才能够从第二管路区段7122的出口端流出，从而进一步延长了高压高温液态冷媒在过冷却器71内的停留时间，提高了热交换效率，提高了空调的制冷或制热效果，改善了用户的使用体验。

为了防止发生倒流现象，L形结构的横向部分的高度还要低于或等于第一管路区段7121的进口端高度，优选地，L形结构的横向部分的高度等于第一管路区段7121的进口端高度，以最大限度地延长冷媒在过冷却器71内的停留时间的同时防止冷媒发生倒流现象，从而提高了空调的安全性能。

为了降低从室外机4流出的高压高温液态冷媒的压力，第一换热管路712的进口端设有膨胀阀5，通过膨胀阀5的膨胀作用能够降低高压高温液态冷媒的压力，从而降低了高压高温液态冷媒的流速，降低了高压高温液态冷媒进入过冷却器71前的温度，有利于高压高温液态冷媒与低温低压气态冷媒进行热交换，提高了热交换的效率，实现了对高压高温液态冷媒进行预制冷的目的。

优选地，膨胀阀5为热力膨胀阀5或电子膨胀阀5，为了控制的更加精确，优选地，膨胀阀5为电子膨胀阀5。

优选地，如图2所示，第二换热管路713包括进气管7131，进气管7131的进口端与室内机6的出口端连接，进气管7131的出口端与热交换腔室连通，通过进气管7131将从室内机6流出的低温低压气态冷媒送入热交换腔室内，由于低温低压冷媒为气态，气态的低温低压冷媒将会充满整个热交换腔室，气态的低温低压冷媒与在第一换热管路712内流动的液态的高压高温冷媒以第一换热管的管壁为媒介进行热交换，从而实现了提高低温低压气态冷媒的蒸发温度、降低高压高温液态冷媒的冷凝温度、提高空调的制冷效果的目的。

进一步地，第二换热管路713还包括出气管7132，出气管7132的进口端与热交换腔室连通，出气管7132的出口端与压缩机1的进口端连接，低温低压气态冷媒通过进气管7131进入热交换腔室内后，低温低压气态冷媒中夹带的液体通过重力的作用降落至过冷却器71的底部，气态冷媒上升至过冷却器71的顶部，从而实现了对低温低压气态冷媒进行气液分离的目的，从而避免了低温低压气态冷媒夹带液体进入压缩机1，避免了压缩机1发生液击现象。

优选地，进气管7131的出口端位于热交换腔室的上部，有利于提高低温低压气态冷媒的气液分离效果。

优选地，出气管7132为U形结构，由于进入热交换腔室内低温低压气态冷媒进行气液分离后，低温低压气态冷媒中夹带的液体通过重力的作用降落至过冷却器71的底部，气态冷媒上升至过冷却器71的顶部，为了防止液体在下降的过程中通过U形结构的进口端进入出气管7132内，将U形结构的进口端高度设置成高于进气管7131的出口端高度，即图2中，U形结构的进口端位于进气管7131的出口端的上方，使得在U形结构的进口端上方的气体均为不夹带液体的气态冷媒，避免了液体或者夹带液体的气态冷媒通过U形结构的进口端进入出气管7132内，从而避免了低温低压气态冷媒夹带液体进入压缩机1，避免了压缩机1发生液击现象。

当然，本领域技术人员能够理解的是，出气管7132也可以是其他形状，例如环形结构、蛇形结构、螺旋形结构等，无论出气管7132采用何种结构设计，只要满足避免液体或者夹带液体的气态冷媒进入出气管7132内以实现气液分离的目的即可。

尽管图中未示出，出气管7132的底部设有回油孔，进入出气管7132内的气态冷媒通过回油孔回流到压缩机1。

优选地，为了防止气态冷媒内夹带的杂质进入压缩机1内，回油孔上设置有滤网，优选地，该滤网采用磁性材料制备，能够将气态冷媒内夹带的铁质杂质吸附以防止铁质杂质通过回油孔回流到压缩机1，降低了铁质杂质对压缩机1的磨损，从而提高了压缩机1的使用寿命。

需要进一步说明的是，室内机6、过冷却器71和气液分离器8也可以以串联的方式连接，以将从室外机4流出的高压高温液态冷媒输送至过冷却器71，从室内机6流出的低温低压气态冷媒输送至过冷却器71，使得上述高压高温液态冷媒与低温低压气态冷媒能够在过冷却器71内进行热交换，以提高低温低压气态冷媒的蒸发温度，降低高压高温液态冷媒的冷凝温度，提高了流经室内机6的高压高温液态冷媒的过冷度，从而提高了空调的制冷效果；当从室内机6流出的低温低压气态冷媒与从室外机4流出的高压高温液态冷媒完成热交换后，流向过冷却器71的低温低压气态冷媒流经气液分离器8进行气液分离后再流向压缩机1，从而避免了从室内机6流出的低温低压气态冷媒的流失，从室外机4流出的高压高温液态冷媒则流向室内机6，避免了从室外机4流出的高压高温液态冷媒的流失，从而避免了空调的制冷或制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

此外，当空调运行制热模式时，通过换热装置7使从室内机6流出的高压高温液态冷媒与从室外机4流出的低温低压气态冷媒在过冷却器71内进行热交换，提高了低温低压气态冷媒的压缩温度，提高了流经压缩机1的低温低压气态冷媒的过热度，降低了高压高温液态冷媒的冷凝温度，提高了流经室外机4的高压高温液态冷媒的过冷度，从而提高了空调的制热效果；进一步地，当从室内机6流出的高压高温液态冷媒与从室外机4流出的低温低压气态冷媒完成热交换后，从室内机6流出的高压高温液态冷媒流向室外机4，从室外机4流出的低温低压气态冷媒则流向压缩机1，从而避免了从室内机6流出的高压高温液态冷媒的流失以及从室外机4流出的低温低压气态冷媒的流失，避免了空调制热能力的损失，进而改善了用户的使用体验。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调系统，包括压缩机、室外机和室内机，所述压缩机、所述室外机和所述室内机形成闭环的循环主路，其特征在于，所述空调系统还包括换热装置，所述换热装置用于使从所述室内机流出的冷媒与从所述室外机流出的冷媒进行热交换。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述换热装置包括过冷却器，所述过冷却器的一侧连接到所述室内机与所述压缩机之间的循环主路，所述过冷却器的另一侧连接到所述室外机与所述室内机之间的循环主路。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器用于对流入所述压缩机的冷媒进行气液分离。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述过冷却器和所述气液分离器以并联的方式连接。

5.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述过冷却器和所述气液分离器以串联的方式连接。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述过冷却器包括：

冷却壳体，所述冷却壳体的内部形成热交换腔室；

第一换热管路，所述第一换热管路设置在所述热交换腔室内，所述室外机通过所述第一换热管路与所述室内机连接；

第二换热管路，所述第二换热管路设置在所述热交换腔室内，所述室内机通过所述第二换热管路与所述压缩机连接。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述第一换热管路包括：

第一管路区段，所述第一管路区段的进口端与所述室外机的出口端连接，所述第一管路区段用于增大所述过冷却器的换热面积；

第二管路区段，所述第二管路区段的进口端与所述第一管路区段的出口端连接，所述第二管路区段的出口端与所述室内机的进口端连接，所述第二管路区段用于延长冷媒在所述第一管路区段内的停留时间。

8.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述第一换热管路的进口端设有膨胀阀，所述膨胀阀用于降低从所述室外机流出的冷媒的压力。

9.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述第二换热管路包括：

进气管，所述进气管的进口端与所述室内机的出口端连接，所述进气管的出口端与所述热交换腔室连通，用于将从所述室内机流出的冷媒送入所述热交换腔室内以便与流经所述第一换热管路的冷媒进行热交换；

出气管，所述出气管的进口端与所述热交换腔室连通，所述出气管的出口端与所述压缩机的进口端连接，以对从所述室内机流入所述过冷却器的冷媒进行气液分离。

10.根据权利要求9所述的空调系统，其特征在于，所述出气管为U形结构，所述U形结构的进口端高度高于所述进气管的出口端高度。