CN111023613A - 一种精确控温制冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精确控温制冷系统，包括内部调节系统和外部感应模块。本发明所述的一种精确控温制冷系统，首先，以外界温度为变频温度，当外界温度达到设定的范围后整个空调才会进入低频状态，不会出现空调提前进入低频状态的情况，实现空调的精确控温，其次，制冷时能够有效降低压缩机排气温度，同时提高制冷效率，缩短了调节外界温度变化所用的时间，减少降温所用的时间，使得温度更加稳定，制冷时达到精确控温的效果，最后，制热时能够将外部换热器上的霜融化，除霜过程空调系统无须通过四通阀换向，大大提高了空调热泵制热效率，而且空调系统在除霜时同步在制热，提高了空调制热使用的舒适性，带来更好的使用前景。

Description

一种精确控温制冷系统
技术领域
本发明涉及空调领域，特别涉及一种精确控温制冷系统。
背景技术
随着社会的发展，人们的生活水平不断的提高，地球温室效应日益加剧导致环境温度升高，T3工况(环温52℃)高温制冷的应用地域逐步扩大，人们对空调控温系统的要求也在不断的提高，导致现有的空调控温系统存在移动的弊端；
首先，常规制冷系统在T3工况环境下工作会导致压缩机排气温度过高，甚至出现冷冻油碳化现象，同时制冷效率急剧下降，压缩机寿命大幅度缩短，其次，常规的热泵空调系统载低温、高湿环境下制热时，外部换热器易结霜，除霜通常采用四通阀换向，系统由制热循环变成制冷循环，同时内风机停止工作，系统在制热和除霜模式下频繁停机换向，除霜过程中占用了大量制热时间，大大降低空调系统制热效率，使得制热时间较长，使得整个空调系统无法精确的维持周边环境的温度，最后，现有的空调的控温系统的温度检测装置通常检测空调内部温度，空调内部和外部环境的温度不一样，往往外界温度没有达到设定的标准时空调就变频进入维持温度状态，无法精准控制温度，不满足人们的使用要求，为此，我们提出一种精确控温制冷系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种精确控温制冷系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种精确控温制冷系统，包括内部调节系统和外部感应模块，所述内部调节系统包括压缩机、外部换热器、内部换热器、四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、气液分离器、节流阀、第一毛细管、第二毛细管、内部温度感应模块和空调主控板，所述压缩机的出口通过管道与四通阀和第一电磁阀的进口连接，所述四通阀的其他三个接口分别通过管道与气液分离器的进口、外部换热器的一端和内部换热器的一端连接，所述内部换热器的另一端通过管道与节流阀的一端连接，所述气液分离器的出口通过管道与压缩机的进口连接，所述气液分离器的进口还通过管道与第二毛细管的一端连接，所述第一电磁阀的出口通过管道与第一毛细管的一端连接，所述第二毛细管的另一端与第二电磁阀的一端连接，所述第一毛细管的另一端、第二电磁阀的另一端和节流阀的另一端均通过管道与外部换热器的另一端连接；
所述内部调节系统：用于改变空调的温度；
所述外部感应模块：用于检测外界环境的温度是否标准。
所述外部感应模块包括第一温度传感器和湿度传感器，所述第一温度传感器和湿度传感器均设置在空调外壳的侧面，第一温度传感器和湿度传感器还可以设置在空调所处封闭环境的其他位置。
所述内部温度感应模块采用两组第二温度传感器，两组所述第二温度传感器的感温探头分别设置在接外部换热器的盘管上和压缩机的排气口处。
所述空调主控板通过导线分别与压缩机、外部换热器、内部换热器、四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、气液分离器、节流阀和内部温度感应模块连接；
所述空调主控板：用于控制整个精确控温制冷系统的运行。
所述内部调节系统的空调主控板上、外部感应模块的第一温度传感器和湿度传感器的内部均设置有无线模块，所述空调主控板通过无线模块与第一温度传感器和湿度传感器连接。
所述无线模块包括但不局限于蓝牙模块、WiFi模块、ZigBee模块和2.4G无线块模。
一种精确控温制冷系统高温制冷时的使用方法，包括以下步骤：
①、外界的第一温度传感器检测到外界环境温度高于设定的范围时，通过无线模块发送数据给外部感应模块中的空调主控板；
②、空调主控板控制整个空调启动进行制冷，直到外界的第一温度传感器检测到环境中的温度达到标准范围。
优选的，步骤②中，控制整个空调制冷时空调主控板控制第二温度传感器检测压缩机的排气温度，检测到压缩机的排气温度处于设定值范围内时空调继续运行，当检测到排气温度升高到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第二电磁阀开启，第二电磁阀后的第二毛细管向压缩机吸气部位喷射液态制冷剂，进入压缩机的液态制冷剂同正常吸气混合，吸收过热制冷剂气体的热量而蒸发，使吸气温度降低，从而有效降低压缩机排气温度，同时提高制冷效率。
优选的，一种精确控温制冷系统低温制热时的使用方法，包括以下步骤：
Ⅰ、外界的第一温度传感器检测到外界环境温度低于设定的范围时，通过无线模块发送数据给外部感应模块中的空调主控板；
Ⅱ、空调主控板控制整个空调启动进行制热，直到外界的第一温度传感器检测到环境中的温度达到设定的温度，压缩机进入低功率状态维持周边温度。
优选的，步骤Ⅱ中，控制整个空调制热时空调主控板控制第二温度传感器检测室外部换热器盘管温度，当检测到外部换热器盘管温度降到到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第一电磁阀开启，通过第一毛细管控制制冷剂旁通量，向结霜的外部换热器喷射高温气态制冷剂，使外部换热器上的霜融化，整个除霜过程空调系统无须通过四通阀换向，大大提高了空调热泵制热效率，而且空调系统在除霜时同步在制热，提高了空调制热使用的舒适性，
与现有技术相比，本发明提供了一种精确控温制冷系统，具有如下有益效果：
1、通过设置的外部感应模块，使用时外部感应模块检测外界温度，当外界温度达到设定的范围后整个空调才会进入低频状态，不会出现空调提前进入低频状态的情况，实现空调的精确控温；
2、制冷时，在压缩机的排气温度较高时，通过毛细管控制制冷剂喷液量，向压缩机吸气部位喷射液态制冷剂，进入压缩机的液态制冷剂同正常吸气混合，吸收过热制冷剂气体的热量而蒸发，使吸气温度降低，从而有效降低压缩机排气温度，同时提高制冷效率，也大大缩短了调节外界温度变化所用的时间，减少降温所用的时间，从而使得温度更加稳定，制冷时达到精确控温的效果；
3、在低温高湿度情况下制热时，通过毛细管控制制冷剂旁通量，向结霜的外部换热器喷射高温气态制冷剂，使外部换热器上的霜融化，整个除霜过程空调系统无须通过四通阀换向，大大提高了空调热泵制热效率，而且空调系统在除霜时同步在制热，提高了空调制热使用的舒适性，而且整个精确控温制冷系统的操作方便，使用效果相对于传统方式更好，满足人们的使用要求，较为实用。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明一种精确控温制冷系统的整体结构示意图；
图2为本发明一种精确控温制冷系统中内部调节系统的局部结构图；
图3为本发明一种精确控温制冷系统进行高温制冷喷液冷却的原理图；
图4为本发明一种精确控温制冷系统进行制热旁通除霜的原理图。
图中：1、压缩机；2、外部换热器；3、内部换热器；4、四通阀；5、第一电磁阀；6、第二电磁阀；7、气液分离器；8、节流阀；9、第一毛细管；10、第二毛细管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
如图1-2所示，一种精确控温制冷系统，包括内部调节系统和外部感应模块，内部调节系统包括压缩机1、外部换热器2、内部换热器3、四通阀4、第一电磁阀5、第二电磁阀6、气液分离器7、节流阀8、第一毛细管9、第二毛细管10、内部温度感应模块和空调主控板，压缩机1的出口通过管道与四通阀4和第一电磁阀5的进口连接，四通阀4的其他三个接口分别通过管道与气液分离器7的进口、外部换热器2的一端和内部换热器3的一端连接，内部换热器3的另一端通过管道与节流阀8的一端连接，气液分离器7的出口通过管道与压缩机1的进口连接，气液分离器7的进口还通过管道与第二毛细管10的一端连接，第一电磁阀5的出口通过管道与第一毛细管9的一端连接，第二毛细管10的另一端与第二电磁阀6的一端连接，第一毛细管9的另一端、第二电磁阀6的另一端和节流阀8的另一端均通过管道与外部换热器2的另一端连接；
内部调节系统：用于改变空调的温度；
外部感应模块：用于检测外界环境的温度是否标准。
外部感应模块包括第一温度传感器和湿度传感器，第一温度传感器和湿度传感器均设置在空调外壳的侧面。
内部温度感应模块采用两组第二温度传感器，两组第二温度传感器的感温探头分别设置在接外部换热器2的盘管上和压缩机1的排气口处。
空调主控板通过导线分别与压缩机1、外部换热器2、内部换热器3、四通阀4、第一电磁阀5、第二电磁阀6、气液分离器7、节流阀8和内部温度感应模块连接；
空调主控板：用于控制整个精确控温制冷系统的运行。
内部调节系统的空调主控板上、外部感应模块的第一温度传感器和湿度传感器的内部均设置有无线模块，空调主控板通过无线模块与第一温度传感器和湿度传感器连接。
无线模块包括但不局限于蓝牙模块、WiFi模块、ZigBee模块和2.4G无线块模。
如图3所示，一种精确控温制冷系统高温制冷时的使用方法，包括以下步骤：
①、外界的第一温度传感器检测到外界环境温度高于设定的范围时，通过无线模块发送数据给外部感应模块中的空调主控板；
②、空调主控板控制整个空调启动进行制冷，直到外界的第一温度传感器检测到环境中的温度达到设定的温度，压缩机1进入低功率状态维持周边温度；
整个空调制冷时空调主控板控制第二温度传感器检测压缩机1的排气温度，检测到压缩机1的排气温度处于设定值范围内时空调继续运行，当检测到排气温度升高到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第二电磁阀6开启，第二电磁阀6后的第二毛细管10向压缩机1吸气部位喷射液态制冷剂，进入压缩机1的液态制冷剂同正常吸气混合，吸收过热制冷剂气体的热量而蒸发，使吸气温度降低，从而有效降低压缩机1排气温度，同时提高制冷效率。
如图4所示，一种精确控温制冷系统低温制热时的使用方法，包括以下步骤：
Ⅰ、外界的第一温度传感器检测到外界环境温度低于设定的范围时，通过无线模块发送数据给外部感应模块中的空调主控板；
Ⅱ、空调主控板控制整个空调启动进行制热，直到外界的第一温度传感器检测到环境中的温度达到设定的温度，压缩机1进入低功率状态维持周边温度；
空调制热时空调主控板控制第二温度传感器检测室外部换热器2盘管温度，当检测到外部换热器2盘管温度降到到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第一电磁阀5开启，通过第一毛细管9控制制冷剂旁通量，向结霜的外部换热器2喷射高温气态制冷剂，使外部换热器2上的霜融化，整个除霜过程空调系统无须通过四通阀4换向，大大提高了空调热泵制热效率，而且空调系统在除霜时同步在制热，提高了空调制热使用的舒适性。
需要说明的是，本发明为一种精确控温制冷系统，使用时，第一电磁阀5和第二电磁阀6均处于常闭状态，将空调与外界的外部感应模块连接，使用时外部感应模块检测外界温度，通过外界感应的环境温度控制空调的变频，当外界温度达到设定的范围后整个空调才会进入低频状态，不会出现空调提前进入低频状态的情况，实现空调的精确控温；
在经过外部换热器2冷凝后的液态制冷剂管路处增加制冷剂回路(第二电磁阀6和第二毛细管10)，在气液分离器7前回压缩机1，制冷过程中空调主控板控制第二温度传感器检测压缩机1的排气温度，检测到压缩机1的排气温度处于设定值范围内时空调继续运行，当检测到排气温度升高到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第二电磁阀6开启，第二电磁阀6后的第二毛细管10向压缩机1吸气部位喷射液态制冷剂，进入压缩机1的液态制冷剂同正常吸气混合，吸收过热制冷剂气体的热量而蒸发，使吸气温度降低，从而有效降低压缩机1排气温度，同时提高制冷效率，也大大缩短了调节外界温度变化所用的时间，减少降温所用的时间，从而使得温度更加稳定，制冷时达到精确控温的效果；
在压缩机1排气管路上(四通阀4前)增加一除霜支路，另一端接外部换热器2制热模式的进口(第一电磁阀5和第一毛细管9)，制热过程中空调主控板控制第二温度传感器检测室外部换热器2盘管温度，当检测到外部换热器2盘管温度降到到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第一电磁阀5开启，通过第一毛细管9控制制冷剂旁通量，向结霜的外部换热器2喷射高温气态制冷剂，使外部换热器2上的霜融化，整个除霜过程空调系统无须通过四通阀4换向，大大提高了空调热泵制热效率，而且空调系统在除霜时同步在制热，减少外界环境升温时间，提高了空调制热使用的舒适性，而且整个精确控温制冷系统的操作方便，使用效果相对于传统方式更好，满足人们的使用要求，较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种精确控温制冷系统，其特征在于：包括内部调节系统和外部感应模块，所述内部调节系统包括压缩机(1)、外部换热器(2)、内部换热器(3)、四通阀(4)、第一电磁阀(5)、第二电磁阀(6)、气液分离器(7)、节流阀(8)、第一毛细管(9)、第二毛细管(10)、内部温度感应模块和空调主控板，所述压缩机(1)的出口通过管道与四通阀(4)和第一电磁阀(5)的进口连接，所述四通阀(4)的其他三个接口分别通过管道与气液分离器(7)的进口、外部换热器(2)的一端和内部换热器(3)的一端连接，所述内部换热器(3)的另一端通过管道与节流阀(8)的一端连接，所述气液分离器(7)的出口通过管道与压缩机(1)的进口连接，所述气液分离器(7)的进口还通过管道与第二毛细管(10)的一端连接，所述第一电磁阀(5)的出口通过管道与第一毛细管(9)的一端连接，所述第二毛细管(10)的另一端与第二电磁阀(6)的一端连接，所述第一毛细管(9)的另一端、第二电磁阀(6)的另一端和节流阀(8)的另一端均通过管道与外部换热器(2)的另一端连接；
所述内部调节系统：用于改变空调的温度；
所述外部感应模块：用于检测外界环境的温度是否标准。
2.根据权利要求1所述的一种精确控温制冷系统，其特征在于：所述外部感应模块包括第一温度传感器和湿度传感器，所述第一温度传感器和湿度传感器均设置在空调外壳的侧面。
3.根据权利要求1所述的一种精确控温制冷系统，其特征在于：所述内部温度感应模块采用两组第二温度传感器，两组所述第二温度传感器的感温探头分别设置在接外部换热器(2)的盘管上和压缩机(1)的排气口处。
4.根据权利要求1所述的一种精确控温制冷系统，其特征在于：所述空调主控板通过导线分别与压缩机(1)、外部换热器(2)、内部换热器(3)、四通阀(4)、第一电磁阀(5)、第二电磁阀(6)、气液分离器(7)、节流阀(8)和内部温度感应模块连接；
所述空调主控板：用于控制整个精确控温制冷系统的运行。
5.根据权利要求1所述的一种精确控温制冷系统，其特征在于：所述内部调节系统的空调主控板上、外部感应模块的第一温度传感器和湿度传感器的内部均设置有无线模块，所述空调主控板通过无线模块与第一温度传感器和湿度传感器连接。
6.根据权利要求5所述的一种精确控温制冷系统，其特征在于：所述无线模块包括但不局限于蓝牙模块、WiFi模块、ZigBee模块和2.4G无线块模。
7.一种精确控温制冷系统高温制冷时的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
①、外界的第一温度传感器检测到外界环境温度高于设定的范围时，通过无线模块发送数据给外部感应模块中的空调主控板；
②、空调主控板控制整个空调启动进行制冷，直到外界的第一温度传感器检测到环境中的温度达到设定的温度，压缩机(1)进入低功率状态维持周边温度。
8.根据权利要求7所述的一种精确控温制冷系统高温制冷时的使用方法，其特征在于：步骤②中，控制整个空调制冷时空调主控板控制第二温度传感器检测压缩机(1)的排气温度，检测到压缩机(1)的排气温度处于设定值范围内时空调继续运行，当检测到排气温度升高到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第二电磁阀(6)开启，第二电磁阀(6)后的第二毛细管(10)向压缩机(1)吸气部位喷射液态制冷剂。
9.一种精确控温制冷系统低温制热时的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
Ⅰ、外界的第一温度传感器检测到外界环境温度低于设定的范围时，通过无线模块发送数据给外部感应模块中的空调主控板；
Ⅱ、空调主控板控制整个空调启动进行制热，直到外界的第一温度传感器检测到环境中的温度达到设定的温度，压缩机(1)进入低功率状态维持周边温度。
10.根据权利要求9所述的一种精确控温制冷系统低温制热时的使用方法，其特征在于：步骤Ⅱ中，控制整个空调制热时空调主控板控制第二温度传感器检测室外部换热器(2)盘管温度，当检测到外部换热器(2)盘管温度降到到设定值后，空调主控板接收到的第二温度传感器信号，控制第一电磁阀(5)开启，通过第一毛细管(9)控制制冷剂旁通量，向结霜的外部换热器(2)喷射高温气态制冷剂。
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