CN110057132A - 冷媒系统和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷媒系统和空调器，所述冷媒系统包括：压缩机，所述压缩机具有排气口、回气口和补气口；室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述排气口和所述回气口中的其中一个连通，所述室内换热器的第一端与所述排气口和所述回气口中的另一个连通；气液分离器，所述气液分离器包括第一接口、气体出口和第二接口，所述第一接口与所述室外换热器的第二端之间串联有第一节流元件，所述第二接口与所述室内换热器的第二端之间串联有第二节流元件；与所述压缩机的外壳进行换热的换热冷媒元件，所述换热冷媒元件的两端分别与所述气体出口和所述补气口相连。本发明的冷媒系统，有效地防止补气管路带液进入压缩机，减少液击的风险。

Description

冷媒系统和空调器

技术领域

本发明涉及家用电器制造技术领域，尤其涉及一种冷媒系统和具有该冷媒系统的空调器。

背景技术

在空调器使用的过程中，需要向压缩机中补充气体。目前空调的喷气增焓压缩机中补气系统的补气方法包括：通过在补气系统管路加上电磁阀来控制补气系统的关闭，以及压缩机连接补气管路但补气管路中无任何控制装置。这两种方法均无法解决补气管路带液现象，极易造成压缩机内液击的情况，压缩机的安全性能较差，存在改进的空间。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种冷媒系统，所述冷媒系统能够有效地解决补气管路带液的问题，防止压缩机内出现液击的现象。

根据本发明实施例的冷媒系统，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口、回气口和补气口；室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述排气口和所述回气口中的其中一个连通，所述室内换热器的第一端与所述排气口和所述回气口中的另一个连通；气液分离器，所述气液分离器包括第一接口、气体出口和第二接口，所述第一接口与所述室外换热器的第二端之间串联有第一节流元件，所述第二接口与所述室内换热器的第二端之间串联有第二节流元件；与所述压缩机的外壳进行换热的换热冷媒元件，所述换热冷媒元件的两端分别与所述气体出口和所述补气口相连。

根据本发明实施例的冷媒系统，补气管路中的气流利用压缩机的热能进行加热蒸发，有效地防止补气管路带液进入压缩机，减少液击的风险，同时利用压缩机的热能，提高能效，降低投入成本。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，还包括控制阀，所述控制阀串联在所述换热冷媒元件和所述气体出口之间或者串联在所述换热冷媒元件和所述补气口之间。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，所述冷媒系统具有制热模式，在所述制热模式，当检测室外环境温度低于第一设定温度时，控制所述控制阀打开，当检测到室外环境温度不低于第一设定温度时，控制所述控制阀关闭。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，所述冷媒系统具有制冷模式，在所述制冷模式，当检测室外环境温度高于第二设定温度时，控制所述控制阀打开，当检测到室外环境温度不高于第二设定温度时，控制所述控制阀关闭。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，所述控制阀串联在所述换热冷媒元件和所述气体出口之间，所述控制阀为电磁阀。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，所述换热冷媒元件缠绕在所述压缩机的外壳上。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，所述换热冷媒元件与所述压缩机的外壳之间设有导热的柔性件。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，所述换热冷媒元件为蓄热式换热器。

根据本发明一些实施例的冷媒系统，还包括换向组件，所述换向组件包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第二阀口与所述室外换热器的第一端相连，所述第三阀口与所述室内换热器的第一端相连，所述第四阀口与所述回气口相连。

本发明还提出了一种空调器。

根据本发明实施例的空调器，包括上述任一种实施例所述的冷媒系统。

所述空调器和上述的冷媒系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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是根据本发明实施例的冷媒系统的结构示意图。

附图标记：

冷媒系统100，

压缩机1，排气口11，回气口12，补气口13，

室外换热器21，室内换热器22，

气液分离器3，第一接口31，第二接口32，气体出口33，

换热冷媒元件4，

换向组件5，第一阀口51，第二阀口52，第三阀口53，第四阀口54，

第一节流元件61，第二节流元件62，控制阀63。

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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的冷媒系统100，该冷媒系统100用于向室内制冷或制热，且冷媒系统100的压缩机1设有补气管路，补气管路可根据实际运行状态选择断开或畅通，且可利用压缩机1运行过程中产生的热量对补气管路中的介质进行加热，以减少补气管路中液体的含量，防止造成压缩机1液击的情况，提高压缩机1补气过程的安全性。

如图1所示，根据本发明一些实施例的冷媒系统100，冷媒系统100包括压缩机1、室外换热器21、室内换热器22、气液分离器3和换热冷媒元件4。

如图1所示，压缩机1具有排气口11、回气口12和补气口13，排气口11、回气口12和补气口13间隔开设置，且可均设于压缩机1的同一端，以便于外接管路的排布。

其中，排气口11和回气口12在压缩机1运行的过程中均可保持畅通的状态，以使压缩机1内部工作腔与外部管路连通形成循环回路，保证压缩机1能够持续地输出高温或低温介质，进而实现制冷或制热的作用。

室外换热器21和室内换热器22均具有内部换热管路，冷媒系统100中的换热介质流经室外换热器21的内部换热管路时，换热介质与室外大气进行换热，冷媒系统100中的换热介质流经室内换热器22的内部换热管路时，换热介质与室内气流进行换热，室外换热器21安装于室外，室内换热器22安装于室内。

如图1所示，室外换热器21的第一端与排气口11和回气口12中的其中一个连通，即室外换热器21的第一端可与排气口11连通，室外换热器21的第一端也可与回气口12连通；室内换热器22的第一端与排气口11和回气口12中的另一个连通，即室内换热器22的第一端可与排气口11连通，室内换热器22的第一端也可与回气口12连通。

如在一些实施例中，室外换热器21的第一端与排气口11连通，室内换热器22的第一端与回气口12连通，这样，压缩机1排出的换热介质由排气口11排出，并经室外换热器21的第一端流入室外换热器21中，再由室外换热器21的第二端流向室内换热器22的第二端，进而流入室内换热器22中，最后从室内换热器22的第一端流回至回气口12，回流至压缩机1内，形成压缩机1-排气口11-室外换热器21-室内换热器22-回气口12-压缩机1的循环回路，且该循环回路可应用于冷媒系统100对室内环境制冷。

如在另一些实施例中，室外换热器21的第一端与回气口12连通，室内换热器22的第一端与排气口11连通，这样，压缩机1排出的换热介质由排气口11排出，并经室内换热器22的第一端流入室内换热器22中，再由室内换热器22的第二端流向室外换热器21的第二端，进而流入室外换热器21中，最后从室外换热器21的第一端流回至回气口12，回流至压缩机1内，形成压缩机1-排气口11-室内换热器22-室外换热器21-回气口12-压缩机1的循环回路，且该循环回路可应用于冷媒系统100对室内环境制热。

气液分离器3用于对冷媒系统100的循环回路中的换热介质进行气液分离，以将换热介质中的气体分离出来并通过补气管路补充到压缩机1中，其中，气液分离器3为闪蒸器。

如图1所示，气液分离器3包括第一接口31、气体出口33和第二接口32。

第一接口31与室外换热器21的第二端连通，且第一接口31与室外换热器21的第二端之间串联有第一节流元件61，第一节流元件61用于控制第一接口31与室外换热器21的第二端之间换热介质的流通量，进而控制冷媒系统100的换热介质的循环效率。

第二接口32与室内换热器22的第二端连通，且第二接口32与室内换热器22的第二端之间串联有第二节流元件62，第二节流元件62用于控制第二接口32与室内换热器22的第二端之间换热介质的流通量，由此，通过第一节流元件61和第二节流元件62可有效控制冷媒系统100中换热介质的循环效率。

其中，第一节流元件61和第二节流元件62可均为电子膨胀阀，这样，第一节流元件61和第二节流元件62可均通过外部控制器进行控制和调节，或者按照预设程序进行自动调节，提升冷媒系统100控制的便捷性，提升自动化程度。

由此，气液分离器3通过第一接口31、第二接口32分别与室外换热器21和室内换热器22接通，进而串联与冷媒系统100的主流路中，且气液分离器3可将主流路中的气体和液体分离开，并使得液体继续在主流路中循环，分离出的气体从气体出口33排出气液分离器3。

如图1所示，换热冷媒元件4与压缩机1的外壳进行换热，换热冷媒元件4的两端分别与气体出口33和补气口13相连，这样，气液分离器3由气体出口33排出的气体进入换热冷媒元件4中，并在换热冷媒元件4中与压缩机1的外壳进行换热，换热后的气体再从补气口13进入到压缩机1的工作腔中。

气体在换热冷媒元件4中与压缩机1的外壳进行换热，可使得气体中含有的液体有效地蒸发，同时使气体的整体温度更高，这样，可避免气体在从换热冷媒元件4的出口端流向压缩机1的工作腔的过程中发生液化，进而使进入压缩机1的气体中无液体或液体的含量极少，不会对压缩机1造成液击现象。其中，换热冷媒元件4可为蓄热式换热器，蓄热式换热器可与压缩机1进行充分地换热，且具有减振缓冲的效果。

其中，换热冷媒元件4可缠绕在压缩机1的外壳上，以使换热冷媒元件4可与压缩机1的外壳充分地换热，提高换热效率，减少热量损失。且换热冷媒元件4不需单独的空间进行安装，有效地减小冷媒系统100的整体体积，便于冷媒系统100的整体安装与排布。

在一些实施例中，换热冷媒元件4与压缩机1的外壳之间设有导热的柔性件，柔性件能够实现换热冷媒元件4与压缩机1的外壳之间的有效传热，同时起到缓冲、减振的作用，防止冷媒系统100在发生振动时换热冷媒元件4与压缩机1的外壳刚性接触，提高冷媒系统100运行的安全性。其中，柔性件可为套设于压缩机1的外壳的橡胶套环。

这样，补气管路中的气流在换热冷媒元件4利用压缩机1产生的热能进行加热，避免补气管路带液进入压缩机1，减少了液击的风险，同时充分地利用压缩机1的余热，提高了能效，无需单独设置加热设备，降低了冷媒系统100的运行成本，利于产品开发。

根据本发明实施例的冷媒系统100，补气管路中的气流利用压缩机1的热能进行加热蒸发，有效地防止补气管路带液进入压缩机1，减少液击的风险，同时利用压缩机1的热能，提高能效，降低投入成本。

在一些实施例中，如图1所示，冷媒系统100还包括控制阀63。

控制阀63串联在换热冷媒元件4和气体出口33之间，即控制阀63的入口端与气体出口33连通，控制阀63的出口端与换热冷媒元件4的入口端连通；或者控制阀63串联在换热冷媒元件4和补气口13之间，即控制阀63的入口端与换热冷媒元件4的出口端连通，控制阀63的出口端与补气口13连通，控制阀63的安装位置可根据实际的空间需要进行选择性地布置。

如图1所示，控制阀63串联在换热冷媒元件4和气体出口33之间，由此，控制阀63串联于冷媒系统100的补气管路中，可通过切换的控制阀63的通断状态调节补气管路的通断，实现对压缩机1补气的作用，便于不同的运行状态切换。

其中，控制阀63为电磁阀，这样，操作人员可通过控制电磁阀的电流输入或断开，以实现对控制阀63的工作状态的切换，便于操作，易于实现作用。

在一些实施例中，如图1所示，冷媒系统100还包括换向组件5。

换向组件5为四通阀，即换向组件5包括第一阀口51、第二阀口52、第三阀口53和第四阀口54，其中，第一阀口51与第二阀口52和第三阀口53中的其中一个连通，第四阀口54与第二阀口52和第三阀口53中的另一个连通，第一阀口51与排气口11相连，第二阀口52与室外换热器21的第一端相连，第三阀口53与室内换热器22的第一端相连，第四阀口54与回气口12相连。

可根据冷媒系统100的运行模式选择第一阀口51、第二阀口52、第三阀口53和第四阀口54的连通状态，以选择换热介质的流通路径。

根据本发明实施例的冷媒系统100，具有制热模式和制冷模式。

下面参考图1详细描述冷媒系统100的制热模式和制冷模式的运行过程。

1)在制热模式，如图1所示，第一阀口51与排气口11连通，第一阀口51与第三阀口53连通，第三阀口53与室内换热器22的第一端相连，第二阀口52与第四阀口54连通，第四阀口54与回气口12连通，气液分离器3的第一接口31与室外换热器21的第二端连通，气液分离器3的第二接口32与室内换热器22的第二端连通。

这样，主流路中的换热介质从压缩机1的排气口11-第一阀口51-第三阀口53-室内换热器22-气液分离器3-室外换热器21-第二阀口52-第四阀口54-压缩机1的回气口12，实现制热模式的主流路循环。

当检测室外环境温度低于第一设定温度时，控制控制阀63打开，气液分离器3的气体出口33与换热冷媒元件4连通，气液分离器3中分离出的气体进入换热冷媒元件4中与压缩机1的外壳进行换热，实现加热作用，进而通过补气口13进入压缩机1的工作腔中。

由此，冷媒系统100中的换热介质分两路回流至压缩机1中，且两路冷媒在压缩机1腔体内边混合边压缩，最后再从压缩机1的排气口11排出，进入下一循环。这样，通过补气口13进入压缩机1的气体中无液体或液体含量极小，减少了液击的风险，同时充分利用压缩机1的余热，提高能效。

当检测到室外环境温度不低于第一设定温度时，控制控制阀63关闭，气液分离器3的气体出口33与换热冷媒元件4断开，冷媒系统100中的换热介质经主流路回流至压缩机1中实现循环。其中，第一设定温度值为T1，满足：0℃≤T1≤4℃，如T1＝1℃，或者T1＝2℃，再或者T1＝3℃，由此，当室外环境温度值小于T1，控制阀63打开，当室外环境温度值不小于T1时，控制阀63关闭。

2)在制冷模式，如图1所示，第一阀口51与排气口11连通，第一阀口51与第二阀口52连通，第二阀口52与室外换热器21的第一端连通，第三阀口53与第四阀口54连通，第三阀口53与室内换热器22连通，第四阀口54与回气口12连通，气液分离器3的第一接口31与室外换热器21的第二端连通，气液分离器3的第二接口32与室内换热器22的第二端连通。

这样，主流路中的换热介质从压缩机1的排气口11-第一阀口51-第二阀口52-室外换热器21-气液分离器3-室内换热器22-第三阀口53-第四阀口54-压缩机1的回气口12，实现制冷模式的主流路循环。

当检测室外环境温度高于第二设定温度时，控制控制阀63打开，气液分离器3的气体出口33与换热冷媒元件4连通，气液分离器3中分离出的气体进入换热冷媒元件4中与压缩机1的外壳进行换热，实现加热作用，进而通过补气口13进入压缩机1的工作腔中。

由此，冷媒系统100中的换热介质分两路回流至压缩机1中，且两路冷媒在压缩机1腔体内边混合边压缩，最后再从压缩机1的排气口11排出，进入下一循环。这样，通过补气口13进入压缩机1的气体中无液体或液体含量极小，减少了液击的风险，同时充分利用压缩机1的余热，提高能效。

当检测到室外环境温度不高于第二设定温度时，控制控制阀63关闭，气液分离器3的气体出口33与换热冷媒元件4断开，冷媒系统100中的换热介质经主流路回流至压缩机1中实现循环。其中，第二设定温度值为T2，满足：33℃≤T2≤37℃，如T2＝34℃，或者T2＝35℃，再或者T2＝36℃，由此，当室外环境温度值大于T2，控制阀63打开，当室外环境温度值小于T2时，控制阀63关闭。

本发明还提出了一种空调器。

根据本发明实施例的空调器，包括上述任一种实施例的冷媒系统100，补气管路中的气流利用压缩机1的热能进行加热蒸发，有效地防止补气管路带液进入压缩机1，减少液击的风险，同时利用压缩机1的热能，提高能效，降低投入成本，提高空调器的安全性能，降低空调器的整体成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“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些实施例或示例中。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 (10)

1.一种冷媒系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机具有排气口、回气口和补气口；

室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述排气口和所述回气口中的其中一个连通，所述室内换热器的第一端与所述排气口和所述回气口中的另一个连通；

气液分离器，所述气液分离器包括第一接口、气体出口和第二接口，所述第一接口与所述室外换热器的第二端之间串联有第一节流元件，所述第二接口与所述室内换热器的第二端之间串联有第二节流元件；

与所述压缩机的外壳进行换热的换热冷媒元件，所述换热冷媒元件的两端分别与所述气体出口和所述补气口相连。

2.根据权利要求1所述的冷媒系统，其特征在于，还包括控制阀，所述控制阀串联在所述换热冷媒元件和所述气体出口之间或者串联在所述换热冷媒元件和所述补气口之间。

3.根据权利要求2所述的冷媒系统，其特征在于，所述冷媒系统具有制热模式，在所述制热模式，当检测室外环境温度低于第一设定温度时，控制所述控制阀打开，当检测到室外环境温度不低于第一设定温度时，控制所述控制阀关闭。

4.根据权利要求2所述的冷媒系统，其特征在于，所述冷媒系统具有制冷模式，在所述制冷模式，当检测室外环境温度高于第二设定温度时，控制所述控制阀打开，当检测到室外环境温度不高于第二设定温度时，控制所述控制阀关闭。

5.根据权利要求2所述的冷媒系统，其特征在于，所述控制阀串联在所述换热冷媒元件和所述气体出口之间，所述控制阀为电磁阀。

6.根据权利要求1所述的冷媒系统，其特征在于，所述换热冷媒元件缠绕在所述压缩机的外壳上。

7.根据权利要求6所述的冷媒系统，其特征在于，所述换热冷媒元件与所述压缩机的外壳之间设有导热的柔性件。

8.根据权利要求1所述的冷媒系统，其特征在于，所述换热冷媒元件为蓄热式换热器。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的冷媒系统，其特征在于，还包括换向组件，所述换向组件包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第二阀口与所述室外换热器的第一端相连，所述第三阀口与所述室内换热器的第一端相连，所述第四阀口与所述回气口相连。

10.一种空调器，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的冷媒系统。