CN109489289B

CN109489289B - 复叠式空气调节系统

Info

Publication number: CN109489289B
Application number: CN201811352233.2A
Authority: CN
Inventors: 刘星如; 梁祥飞; 郑波
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: US20220011021A1; CN109489289A; WO2020098354A1; US11781788B2

Abstract

本发明提供一种复叠式空气调节系统。该空气调节系统包括压缩机，压缩机具有第一排气口、第二排气口、吸气口，闪发器具有第一闪发口、第二闪发口、第三闪发口、第四闪发口，冷凝蒸发器具有第一口、第二口、第三口、第四口，第一排气口与第一闪发口之间串联有第一换热器，第二闪发口与第一口管路连通，第二排气口与第四闪发口管路连通，第三闪发口与第一节流元件的进口管路连通，第一节流元件的出口与第二换热器管路连通且与第三口管路连通，第二换热器还通过第二节流元件与第二口管路连通，第四口与吸气口管路连通。根据本发明的一种复叠式空气调节系统，将压缩机中的气相冷媒引入闪发器中，方便对闪发器中干度的控制且提高系统的性能。

Description

复叠式空气调节系统

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种复叠式空气调节系统。

背景技术

利用混合工质的组分分离特性可构建出多种性能优异结构简单的循环，其中包括自复叠循环以及复叠式除湿循环。这种循环可运行在超大温差工作条件下。正由于该优势的存在使其广泛应用于大温差热泵、低温制冷、冷冻冷藏以及双温冰箱等领域。然而，传统自复叠系统存在控制难、性能差两大致命问题。其中，控制难是由于该系统从冷凝器出来的制冷剂为两相状态，而出口干度对性能影响重大，但要调节冷凝器出口的干度是极为困难的，因此系统稳定性较差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种复叠式空气调节系统，将压缩机中的气相冷媒引入闪发器中，方便对闪发器中干度的控制且提高系统的性能。

为了解决上述问题，本发明提供一种复叠式空气调节系统，用于调节温度，包括压缩机、闪发器、冷凝蒸发器，所述压缩机具有第一排气口、第二排气口、吸气口，所述闪发器具有第一闪发口、第二闪发口、第三闪发口、第四闪发口，所述冷凝蒸发器具有第一口、第二口、第三口、第四口，所述第一排气口与所述第一闪发口之间串联有第一换热器，所述第二闪发口与所述第一口管路连通，所述第二排气口与所述第四闪发口管路连通，所述第三闪发口与第一节流元件的进口管路连通，所述第一节流元件的出口与第二换热器管路连通且与所述第三口管路连通，所述第二换热器还通过第二节流元件与所述第二口管路连通，所述第四口与所述吸气口管路连通。

优选地，所述空气调节系统还包括第三节流元件，所述第三节流元件串联于所述第一闪发口与所述第一换热器之间。

优选地，所述空气调节系统还包括第三换热器，所述第三换热器串联于所述第三节流元件与所述第一闪发口之间的管路上，或，所述第三换热器串联于所述第一节流元件与所述第二换热器之间的管路上。

优选地，所述第四闪发口处于所述闪发器的液相冷媒聚集区。

优选地，所述压缩机为带有提前排气功能的单缸双排气压缩机或单吸气双排气双缸压缩机中的一种。

优选地，空气调节系统中的冷媒为非共沸混合制冷剂。

优选地，所述第二闪发口设有流量调节阀，和/或，所述第三闪发口设有流量调节阀。

本发明还提供一种复叠式空气调节系统，用于除湿，包括压缩机、闪发器、第四换热器，所述压缩机具有第一排气口、第二排气口、吸气口，所述闪发器具有第一闪发口、第二闪发口、第三闪发口、第四闪发口，所述第一排气口与第一换热器的进口管路连通，所述第一换热器的出口与所述第一闪发口管路连通，所述第二排气口与所述第四闪发口管路连通，所述第二闪发口依次通过第四换热器、第二节流元件与第二换热器的进口管路连通，所述第二换热器的出口与第三换热器的进口并联且通过第一节流元件与所述第三闪发口管路连通，所述第三换热器的出口与所述吸气口管路连通，所述第三换热器、第二换热器、第四换热器、第一换热器沿空气的流动方向依次设置。

优选地，所述第三换热器、第二换热器、第四换热器、第一换热器分别处于不同风道中。

本发明提供的一种复叠式空气调节系统，所述压缩机产生的部分中温中压气态冷媒经由所述第二排气口直接进入所述闪发器内，所述压缩机产生的高温高压气相冷媒则经由所述第一排气口进入所述第一换热器(也即为冷凝器)进行充分换热冷凝形成高压过冷液相冷媒后进入所述闪发器内，由于所述第一换热器的过冷状态更加便于控制，也即此时的所述闪发器中的气相冷媒的比例(气相冷媒的量)可以由所述第二排气口的排出量灵活控制，而所述第一换热器中可以直接控制其流出冷媒为全液相冷媒，因此，液相冷媒与气相冷媒在闪发器中进行充分的接触式热质交换，从而能够更加方便的控制所述闪发器中的干度，也即无需对所述第一换热器的出口干度进行控制而仅需要保证其出口的冷媒为液相即可，从而大大降低了系统的控制难度，使系统的性能得到优化。

附图说明

图1为本发明实施例的复叠式空气调节系统的原理示意图；

图2为本发明另一实施例的复叠式空气调节系统的原理示意图；

图3为本发明又一实施例的复叠式空气调节系统的原理示意图；

图4为本发明再一实施例的复叠式空气调节系统的原理示意图。

附图标记表示为：

1、压缩机；11、第一排气口；12、第二排气口；13、吸气口；2、闪发器；21、第一闪发口；22、第二闪发口；23、第三闪发口；24、第四闪发口；3、冷凝蒸发器；31、第一口；32、第二口；33、第三口；34、第四口；41、第一换热器；42、第二换热器；43、第三换热器；44、第四换热器；51、第一节流元件；52、第二节流元件；53、第三节流元件。

具体实施方式

结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供一种复叠式空气调节系统，用于调节温度，包括压缩机1、闪发器2、冷凝蒸发器3，所述压缩机1具有第一排气口11、第二排气口12、吸气口13，所述闪发器2具有第一闪发口21、第二闪发口22、第三闪发口23、第四闪发口24，所述冷凝蒸发器3具有第一口31、第二口32、第三口33、第四口34，所述第一排气口11与所述第一闪发口21之间串联有第一换热器41，所述第二闪发口22与所述第一口31管路连通，所述第二排气口12与所述第四闪发口24管路连通，所述第三闪发口23与第一节流元件51的进口管路连通，所述第一节流元件51的出口与第二换热器42管路连通且与所述第三口33管路连通，所述第二换热器42还通过第二节流元件52与所述第二口32管路连通，所述第四口34与所述吸气口13管路连通。该技术方案中，所述压缩机1产生的部分中温中压气态冷媒经由所述第二排气口12直接进入所述闪发器2内，所述压缩机1产生的高温高压气相冷媒则经由所述第一排气口11进入所述第一换热器41(也即为冷凝器)进行充分换热冷凝形成高压过冷液相冷媒后进入所述闪发器2内，由于所述第一换热器41的过冷状态更加便于控制，也即此时的所述闪发器2中的气相冷媒的比例(气相冷媒的量)可以由所述第二排气口12的排量灵活控制，而所述第一换热器41中可以直接控制其流出冷媒为全液相冷媒，因此，液相冷媒与气相冷媒在闪发器2中进行充分的接触式热质交换，从而能够更加方便的控制所述闪发器2中的干度，也即无需对所述第一换热器41的出口干度进行控制而仅需要保证其出口的冷媒为液相即可，从而大大降低了系统的控制难度，使系统的性能得到优化。

由前述可知，所述第二排气口12处的压力与所述闪发器2中的压力将由于管路连通形成的连通器原理保持一致，为了保证相应支路上冷媒的顺畅流通，且防止所述闪发器2中的冷媒逆流至所述压缩机1中，优选地，所述空气调节系统还包括第三节流元件53，所述第三节流元件53串联于所述第一闪发口21与所述第一换热器41之间，此时虽然所述第三节流元件53将导致由所述第一换热器41流出的液相冷媒部分气化，但是却能够有效降低所述闪发器2中冷媒的压力，如图1所示，图中给出了系统在运行时，冷媒的流通方向(图中箭头)，此时图示的空气调节系统形成了单温自复叠的空气调节系统，其中所述第二换热器42相当于蒸发器。

更进一步的，所述空气调节系统还包括第三换热器43，所述第三换热器43串联于所述第三节流元件53与所述第一闪发口21之间的管路上，或，所述第三换热器43串联于所述第一节流元件51与所述第二换热器42之间的管路上，如图2或图3所示，图中给出了系统在运行时，冷媒的流通方向(图中箭头)，此时图示的空气调节系统形成了双温自复叠的空气调节系统，其中所述第二换热器42、第三换热器43相当于蒸发器，且所述第二换热器42中的冷媒温度低于所述第三换热器43的冷媒温度。

最好的，所述第四闪发口24处于所述闪发器2的液相冷媒聚集区，此时经由所述第二排气口12所引入的气相冷媒将与处于所述液相冷媒聚集区中的液相冷媒进行互逆式的接触式热质交换，这种热交换的方式交换效率更高。进一步地，所述冷媒为非共沸混合制冷剂。

所述压缩机1理论上任何具有两个乃至更多排气口的压缩机皆可适用，优选地，所述压缩机1为带有提前排气功能的双排气压缩机或单吸气双排气压缩机中的一种。

为了更为精确的调整流入所述第一闪发口21、第四闪发口24中冷媒的流量比例，优选地，所述第二闪发口22设有流量调节阀，和/或，所述第三闪发口23设有流量调节阀。

本发明还提供一种复叠式空气调节系统，用于除湿，包括压缩机1、闪发器2、第四换热器44，所述压缩机具有第一排气口11、第二排气口12、吸气口13，所述闪发器2具有第一闪发口21、第二闪发口22、第三闪发口23、第四闪发口24，所述第一排气口11与第一换热器41的进口管路连通，所述第一换热器41的出口与所述第一闪发口21管路连通，所述第二排气口12与所述第四闪发口24管路连通，所述第二闪发口22依次通过第四换热器44、第二节流元件52与第二换热器42的进口管路连通，所述第二换热器42的出口与所述第三换热器43的进口并联且通过第一节流元件51与所述第三闪发口23管路连通，所述第三换热器43的出口与所述吸气口13管路连通，所述第三换热器43、第二换热器42、第四换热器44、第一换热器41沿空气的流动方向依次设置，如图4所示，图中给出了系统在运行时，冷媒的流通方向(图中箭头)，此时图示的空气调节系统形成了复叠式的除湿系统，其中所述第二换热器42、第三换热器43相当于蒸发器，且所述第二换热器42对空气温度的调节温差将大于所述第三换热器43对空气温度的调节温差，所述第一换热器41、第四换热器44相当于冷凝器，潮湿气流在流经所述第三换热器43、第二换热器42时将被干燥且降温，而在流经所述第四换热器44或第一换热器41后则将被再次升温。由此可见，当所述第三换热器43、第二换热器42、第四换热器44、第一换热器41分别处于同一风道时，将对空气气流进行除湿；当然，所述第三换热器43、第二换热器42、第四换热器44、第一换热器41分别处于不同风道中，如此能够满足除湿、制冷、加热升温等多种工况的需求。与前述的用于调节温度的空气调节系统类似，所述空气调节系统还包括第三节流元件53，所述第三节流元件53串联于所述第一闪发口21与所述第一换热器41之间。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种复叠式空气调节系统，用于调节温度，其特征在于，包括压缩机（1）、闪发器（2）、冷凝蒸发器（3），所述压缩机（1）具有第一排气口（11）、第二排气口（12）、吸气口（13），所述闪发器（2）具有第一闪发口（21）、第二闪发口（22）、第三闪发口（23）、第四闪发口（24），所述冷凝蒸发器（3）具有第一口（31）、第二口（32）、第三口（33）、第四口（34），所述第一排气口（11）与所述第一闪发口（21）之间串联有第一换热器（41），所述第二闪发口（22）与所述第一口（31）管路连通，所述第二排气口（12）与所述第四闪发口（24）管路连通，所述第三闪发口（23）与第一节流元件（51）的进口管路连通，所述第一节流元件（51）的出口与第二换热器（42）管路连通且与所述第三口（33）管路连通，所述第二换热器（42）还通过第二节流元件（52）与所述第二口（32）管路连通，所述第四口（34）与所述吸气口（13）管路连通。

2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，还包括第三节流元件（53），所述第三节流元件（53）串联于所述第一闪发口（21）与所述第一换热器（41）之间。

3.根据权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，还包括第三换热器（43），所述第三换热器（43）串联于所述第三节流元件（53）与所述第一闪发口（21）之间的管路上，或，所述第三换热器（43）串联于所述第一节流元件（51）与所述第二换热器（42）之间的管路上。

4.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述第四闪发口（24）处于所述闪发器（2）的液相冷媒聚集区。

5.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述压缩机（1）为带有提前排气功能的单缸双排气压缩机或单吸气双排气双缸压缩机中的一种。

6.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，空气调节系统中的冷媒为非共沸混合制冷剂。

7.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，所述第二闪发口（22）设有流量调节阀，和/或，所述第三闪发口（23）设有流量调节阀。

8.一种复叠式空气调节系统，用于除湿，其特征在于，包括压缩机（1）、闪发器（2）、第四换热器（44），所述压缩机具有第一排气口（11）、第二排气口（12）、吸气口（13），所述闪发器（2）具有第一闪发口（21）、第二闪发口（22）、第三闪发口（23）、第四闪发口（24），所述第一排气口（11）与第一换热器（41）的进口管路连通，所述第一换热器（41）的出口与所述第一闪发口（21）管路连通，所述第二排气口（12）与所述第四闪发口（24）管路连通，所述第二闪发口（22）依次通过第四换热器（44）、第二节流元件（52）与第二换热器（42）的进口管路连通，所述第二换热器（42）的出口与第三换热器（43）的进口并联且通过第一节流元件（51）与所述第三闪发口（23）管路连通，所述第三换热器（43）的出口与所述吸气口（13）管路连通，所述第三换热器（43）、第二换热器（42）、第四换热器（44）、第一换热器（41）沿空气的流动方向依次设置。

9.根据权利要求8所述的空气调节系统，其特征在于，还包括第三节流元件（53），所述第三节流元件（53）串联于所述第一闪发口（21）与所述第一换热器（41）之间。

10.根据权利要求8所述的空气调节系统，其特征在于，所述第三换热器（43）、第二换热器（42）、第四换热器（44）、第一换热器（41）分别处于不同风道中。