CN112254218A - 空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调机组，空调机组包括工作回路和卸荷支路，工作回路包括相互串联的压缩机、冷凝器及蒸发器，卸荷支路包括流量调节阀，流量调节阀与蒸发器并联；流量调节阀用于根据卸荷支路出口处冷媒流量的变化调节卸荷支路出口的冷媒流量至目标流量。流出卸荷支路的冷媒流量不再受到流入卸荷支路冷媒流量的直接影响，而是动态控制在目标流量，该目标流量根据空调机组的运行情况提前设计为较为合理的流量，使流出卸荷支路的冷媒流量不会过多也不会过小，如此既可以保证正常进行制冷工作的冷媒流量以满足制冷需求，同时通过使一部分冷媒直接从冷凝器进入压缩机，以降低空调冷凝器处的排气温度，进而保证空调在超高温环境下运行的可靠性。

Description

空调机组

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及空调机组。

背景技术

在空调行业中，有些空调需要在及其严苛的环境中可靠运行，例如有些空调需要在高达65℃的环温下可靠运行且具备制冷能力。针对高温运行要求，一般空调机组会在高压流路和低压流路之间增加卸荷支路(卸荷阀加毛细管)，将部分高压侧制冷剂排至低压侧，通过调节制冷剂流量来降低排气温度与排气压力，保证机组在超高环温下能可靠运行。

但是，传统的卸荷方式采用的卸荷阀只能更加压力值的大小来打开或关闭，其开度不可控，卸荷支路上的毛细管可减小卸荷支路上的冷媒流量，防止因卸荷量过大而导致制冷量大量衰减，但毛细管规格确定后便不可随意更改，因此卸荷支路上的冷媒流量不能自动调节，空调机组在超高温环境下的制冷可靠性和制冷能力不可控。

发明内容

本发明针对空调机组在超高温环境下的制冷可靠性和制冷能力不可控的问题，提出了一种空调机组，该空调机组在超高温环境下可以的达到兼顾制冷可靠性和制冷能力的技术效果。

一种空调机组，所述空调机组包括工作回路和卸荷支路，所述工作回路包括相互串联的压缩机、冷凝器及蒸发器，所述卸荷支路包括流量调节阀，所述流量调节阀与所述蒸发器并联；

其中，所述流量调节阀用于根据所述卸荷支路出口处冷媒流量的变化调节所述卸荷支路出口的冷媒流量至目标流量。

上述空调机组中，流量调节阀用于根据卸荷支路处口处冷媒流量的变化调节卸荷支路出口的冷媒流量至目标流量，相当于通过流量调节阀来控制流出卸荷支路的冷媒流量为目标流量，流出卸荷支路的冷媒流量不再受到流入卸荷支路冷媒流量的直接影响，而是动态控制在目标流量，该目标流量根据空调机组的运行情况提前设计为较为合理的流量，使流出卸荷支路的冷媒流量不会过多也不会过小，如此既可以保证正常进行制冷工作的冷媒流量以满足制冷需求，同时通过使一部分冷媒直接从冷凝器进入压缩机，以降低空调冷凝器处的排气温度，进而提高空调在超高温环境下运行的可靠性。如此，通过控制卸荷支路的卸荷流量，防止空调机组因为卸荷量较大而制冷能力衰减过多，同时保证空调在超高温环境下依然可以正常运行，使空调机组在超高温环境下可以兼顾制冷可靠性和制冷能力。

在其中一个实施例中，所述流量调节阀被构造为所述目标流量可调节设置。

在其中一个实施例中，所述流量调节阀为热力膨胀阀。

在其中一个实施例中，所述热力膨胀阀包括阀体、阀芯及隔板，所述阀体内形成有容置腔，所述阀体上开设有均与所述容置腔连通的进口和出口，所述隔板设于所述容置腔内，且所述隔板上开设有连通于所述进口和所述出口之间的通孔；

其中，所述阀芯可伸缩地穿设于所述通孔内，且改变所述通孔内壁与所述阀芯之间的流通面积。

在其中一个实施例中，所述阀芯被构造为当所述热力膨胀阀的出口流量大于目标流量时所述阀芯伸缩至所述流通面积减小，且所述阀芯被构造为当所述热力膨胀阀的出口流量小于目标流量时所述阀芯伸缩至所述流通面积增大。

在其中一个实施例中，所述阀芯包括芯体和受力膜，所述阀体可活动地穿过所述通孔，所述受力膜设于所述芯体一侧将所述容置腔分隔为第一流体腔(421)和第二流体腔，且所述出口位于所述受力膜和所述隔板之间，所述进口和所述出口均与所述第一流体腔(421)连通，所述阀体上还设有与所述第二流体腔连通的辅助开口；

所述热力膨胀阀还包括感温包和辅助管路，所述感温包设于与所述出口连通的排出管路上，且所述辅助管路连通于所述感温包与所述辅助开口之间。

在其中一个实施例中，所述热力膨胀阀还包括调节组件，所述调节组件包括调节件和弹性件，所述调节件可伸缩地设于所述阀体，并位于所述芯体背向所述受力膜的一侧，所述弹性件连接于所述调节件和所述芯体之间。

在其中一个实施例中，所述热力膨胀阀为内平衡式热力膨胀阀。

在其中一个实施例中，所述卸荷支路还包括卸荷阀，所述卸荷阀与所述流量调节阀串联，且所述卸荷阀受控打开或关闭所述卸荷支路。

在其中一个实施例中，所述工作回路还包括节流件，所述节流件串联于所述冷凝器与所述蒸发器之间，且所述节流件与所述流量调节阀并联。

在其中一个实施例中，所述工作回路还包括过滤件，所述过滤件串联于所述冷凝器与所述蒸发器之间，且所述过滤件与所述流量调节阀串联。

附图说明

图1为本发明一实施例中空调机组的结构示意图；

图2为为图1所示空调机组中卸荷支路的示意图。

100、空调机组；10、工作回路；12、压缩机；14、冷凝器；16、蒸发器；30、卸荷支路；32、流量调节阀；41、阀体；42、容置腔；421、第一流体腔；422、进口；423、第二流体腔；424、出口；425、辅助开口；43、阀芯；432、芯体；434、受力膜；45、隔板；451、通孔；461、感温包；463、辅助管路；47、调节组件；471、调节件；473、弹性件；48、平衡管；50、排出管路；60、卸荷阀；70、节流件；80、过滤件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

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，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1-图2，本发明一实施例中，提供一种空调机组100，空调机组100包括工作回路10，工作回路10包括相互串联的压缩机12、冷凝器14及蒸发器16，压缩机12、冷凝器14及蒸发器16相互配合可实现制热功能及制冷功能。例如空调机组100处于制冷状态时，压缩机12工作时产生的高温高压气体进入冷凝器14与外界环境交换热量冷凝降温，然后进入蒸发器16蒸发吸热，对室内环境降温，最后冷媒再次进入压缩机12重新进行下一轮制冷循环。

空调机组100还包括卸荷支路30，卸荷支路30包括流量调节阀32，流量调节阀32用于根据卸荷支路30处口处冷媒流量的变化调节卸荷支路30出口424的冷媒流量至目标流量，相当于通过流量调节阀32来控制流出卸荷支路30的冷媒流量为目标流量，流出卸荷支路30的冷媒流量不再受到流入卸荷支路30冷媒流量的直接影响，而是控制在目标流量，该目标流量根据空调机组100的运行情况提前设计为较为合理的流量，使流出卸荷支路30的冷媒流量不会过多也不会过小，如此既可以保证正常进行制冷工作的冷媒流量以满足制冷需求，同时通过使一部分冷媒直接从冷凝器14进入压缩机12，以降低空调冷凝器14处的排气温度，进而提高空调在超高温环境下运行的可靠性。如此，通过控制卸荷支路30的卸荷流量，防止空调机组100因为卸荷量较大而制冷能力衰减过多，同时保证空调在超高温环境下依然可以正常运行，使空调机组100在超高温环境下可以兼顾制冷可靠性和制冷能力。

一些实施例中，流量调节阀32被构造为目标流量可调节设置，如此可根据空调机组100所处的环境温度，将目标流量调节至合适数值，以使空调机组100的制冷能力及可靠性都得到较佳的保证。可选地，流量调节阀32为热力膨胀阀。

具体到本实施例中，热力膨胀阀包括阀体41、阀芯43及隔板45，阀体41内形成由容置腔42，阀体41上开设有均与容置腔42连通的进口422和出口424，隔板45设于容置腔42内，且隔板45上开设有连通于进口422和出口424之间的通孔451；其中，阀芯43可伸缩地套设于穿设于通孔451内，且改变通孔451内壁与阀芯43之间的流通面积，进而可改变流出热力膨胀阀的冷媒流量。相当于说，通过阀芯43在通孔451内伸缩，便改变流通面积，进而可将出口424处的冷媒流量调节至目标流量。

进一步地，阀芯43被构造为当热力膨胀阀的出口424流量大于目标流量时阀芯43伸缩至流通面积减小，且阀芯43被构造为当热力膨胀阀的出口424流量小于目标流量时阀芯43伸缩至流通面积增大。相当于说，阀芯43可以根据热力膨胀阀出口424流量的大小而自动伸缩进而改变流通面积，进而将出口424流量调节至目标流量后，阀芯43达到平衡。例如，当热力膨胀阀出口424处的流量大于目标流量时，阀芯43伸缩至流通面积减小，进而使热力膨胀阀出口424处的流量逐渐减小至目标流量；当热力膨胀阀出口424处的流量小于目标流量时，阀芯43伸缩至流通面积增大，进而使热力膨胀阀出口424处的流量逐渐增大至目标流量，这样将卸荷支路30出口424处的流量动态调节至目标流量。

进一步地，阀芯43包括阀体41和受力膜434，阀体41和活动地穿过通孔451，受力膜434设于芯体432一侧将容置腔42分隔为第一流体腔421和第二流体腔423，且出口424位于受力膜434和隔板45之间，进口422和出口424均与第一流体腔421连通；热力膨胀阀还包括感温包461和辅助管路463，阀芯43上还设有与第二流体腔423连通的辅助开口425，感温包461设于与出口424连通的排出管路50上，辅助管路463连通于感温包461与辅助开口425之间。这样，对于受力膜434来说，受到芯体432的支撑力、从第一流体腔421流出的冷媒的压力、以及进入第二流体腔423内感温介质的压力。当热力膨胀阀出口424处冷媒的流量为目标流量时，受力膜434受到的芯体432支撑力F1、第一流体腔421内冷媒的压力F2及第二流体腔423内感温介质的压力F3三者平衡，阀芯43保持不动；当出口424处冷媒的流量大于目标流量时，受力膜434受到的第一流体腔421内冷媒的压力F2较大，阀芯43上浮，流通面积降低，使出口424处冷媒的流量逐渐降低至目标流量；当出口424处冷媒的流体小于目标流量时，受力膜434受到的第一流体腔421内冷媒的压力F2较小，阀芯43下降，流通面积增大，使出口424处的冷媒流量逐渐增大到目标流量。

更进一步地，热力膨胀阀还包括调节组件47，调节组件47包括弹性件473和调节件471，调节件471可伸缩地设于阀体41，并位于芯体432背向受力膜434的一侧，弹性件473抵接于调节件471和芯体432之间。相当于说，弹性件473的一端与可伸缩的调节件471连接，弹性件473的另一端与芯体432连接，芯体432受到的支撑力与弹性件473的弹力大小相同，当调节件471向靠近受力膜434的方向移动时，弹性件473被压缩，芯体432受到的弹性支撑力增大，进而可将阀芯43平衡时的目标流量降低；当调节件471向远离受力膜434的方向移动时，弹性件473被释放，芯体432受到的弹性支撑力降低，进而可以将阀芯43平衡时的目标流量升高。如此，通过伸缩调节件471，便可改变目标流量。可选地，调节件471螺纹连接于阀体41上。

具体到本实施例中，热力膨胀阀为外平衡式热力膨胀阀，热力膨胀阀还包括平衡管48，平衡管48连通于第一流体腔421和排出管路50之间，以采集热力膨胀阀出口424连通的排出管路50上的冷媒压力来控制热力膨胀阀。可以理解地，在其他一些实施例中，热力膨胀阀也可以为内平衡式热力膨胀阀，不设置平衡管48，对于热力膨胀阀的具体形式，在此不做限定。

一些实施例中，卸荷支路30还包括卸荷阀60，卸荷阀60与流量调节阀32串联，且卸荷阀60受控打开和关闭卸荷支路30。如此，当空调机组100处于超高温环境时，冷凝器14排出冷媒的压力升高至达到卸荷阀60的动作压力，卸荷阀60打开卸荷支路30，便可对空调机组100中的冷媒以目标流量进行卸荷，防止机组的排气温度过高而影响可靠性，同时保证机组的制冷能力。当空调机组100不处于超高温环境时，冷凝器14排出的冷媒压力降低至小于卸荷阀60的动作压力，卸荷阀60不会开启，卸荷支路30保持关闭，空调机组100不需要进行卸荷。

可以理解地，卸荷阀60可以串联于流量调节阀32入口的一侧，也可以串联于流量调节阀32出口424的一侧，对于卸荷阀60具体地串联位置，在此不做限定。

一些实施例中，空调机组100的工作回路10还包括节流件70，节流件70串联于冷凝器14与蒸发器16之间，且节流件70与流量调节阀32并联。这样，当机组处于超高温环境时，从冷凝器14流出的冷媒一路进入卸荷支路30，另一路通过节流件70后进入蒸发器16进行换热，如此通过节流阀来对进入蒸发器16的冷媒进行节流。

一些实施例中，空调机组100的工作回路10还包括过滤件80，过滤件80串联于冷凝器14与蒸发器16之间，且过滤件80与流量调剂阀串联，相当于过滤件80与卸荷支路30串联，当空调机组100处于超高温环境时，从冷凝器14流出的冷媒经过过滤件80过滤后分为两路，一路进入卸荷支路30，另一路进入蒸发器16，如此通过过滤件80对从冷凝器14流出的冷媒进行过滤，防止冷媒中积存过多的杂质而影响换热性能。

空调机组100包括卸荷支路30，卸荷支路30包括流量调节阀32，流量调节阀32用于根据卸荷支路30处口处冷媒流量的变化调节卸荷支路30出口424的冷媒流量至目标流量，相当于通过流量调节阀32来控制流出卸荷支路30的冷媒流量为目标流量，流出卸荷支路30的冷媒流量不再受到流入卸荷支路30冷媒流量的直接影响，而是控制在目标流量，该目标流量根据空调机组100的运行情况提前设计为较为合理的流量，使流出卸荷支路30的冷媒流量不会过多也不会过小，如此既可以保证正常进行制冷工作的冷媒流量以满足制冷需求，同时通过使一部分冷媒直接从冷凝器14进入压缩机12，以降低空调冷凝器14处的排气温度，进而提高空调在超高温环境下运行的可靠性。如此，通过控制卸荷支路30的卸荷流量，防止空调机组100因为卸荷量较大而制冷能力衰减过多，同时保证空调在超高温环境下依然可以正常运行，使空调机组100在超高温环境下可以兼顾制冷可靠性和制冷能力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种空调机组，其特征在于，所述空调机组包括工作回路(10)和卸荷支路(30)，所述工作回路(10)包括相互串联的压缩机(12)、冷凝器(14)及蒸发器(16)，所述卸荷支路(30)包括流量调节阀(32)，所述流量调节阀(32)与所述蒸发器(16)并联；

其中，所述流量调节阀(32)用于根据所述卸荷支路(30)出口处冷媒流量的变化调节所述卸荷支路(30)出口的冷媒流量至目标流量。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述流量调节阀(32)被构造为所述目标流量可调节。

3.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述流量调节阀(32)为热力膨胀阀。

4.根据权利要求3所述的空调机组，其特征在于，所述热力膨胀阀包括阀体(41)、阀芯(43)及隔板(45)，所述阀体(41)内形成有容置腔(42)，所述阀体(41)上开设有均与所述容置腔(42)连通的进口(422)和出口(424)，所述隔板(45)设于所述容置腔(42)内，且所述隔板(45)上开设有连通于所述进口(422)和所述出口(424)之间的通孔(451)；

其中，所述阀芯(43)可伸缩地穿设于所述通孔(451)内，且改变所述通孔(451)内壁与所述阀芯(43)之间的流通面积。

5.根据权利要求4所述的空调机组，其特征在于，所述阀芯(43)被构造为当所述热力膨胀阀的出口(424)流量大于目标流量时所述阀芯(43)伸缩至所述流通面积减小，且所述阀芯(43)被构造为当所述热力膨胀阀的出口(424)流量小于目标流量时所述阀芯(43)伸缩至所述流通面积增大。

6.根据权利要求5所述的空调机组，其特征在于，所述阀芯(43)包括芯体(432)和受力膜(434)，所述阀体(41)可活动地穿过所述通孔(451)，所述受力膜(434)设于所述芯体(432)一侧将所述容置腔(42)分隔为第一流体腔(421)和第二流体腔(423)，且所述出口(424)位于所述受力膜(434)和所述隔板(45)之间，所述进口(422)和所述出口(424)均与所述第一流体腔(421)连通，所述阀体(41)上还设有与所述第二流体腔(423)连通的辅助开口(425)；

所述热力膨胀阀还包括感温包(461)和辅助管路(463)，所述感温包(461)设于与所述出口(424)连通的排出管路(50)上，且所述辅助管路(463)连通于所述感温包(461)与所述辅助开口(425)之间。

7.根据权利要求6所述的空调机组，其特征在于，所述热力膨胀阀还包括调节组件(47)，所述调节组件(47)包括调节件(471)和弹性件(473)，所述调节件(471)可伸缩地设于所述阀体(41)，并位于所述芯体(432)背向所述受力膜(434)的一侧，所述弹性件(473)连接于所述调节件(471)和所述芯体(432)之间。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的空调机组，其特征在于，所述热力膨胀阀为内平衡式热力膨胀阀。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的空调机组，其特征在于，所述卸荷支路(30)还包括卸荷阀(60)，所述卸荷阀(60)与所述流量调节阀(32)串联，且所述卸荷阀(60)受控打开或关闭所述卸荷支路(30)。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的空调机组，其特征在于，所述工作回路(10)还包括节流件(70)，所述节流件(70)串联于所述冷凝器(14)与所述蒸发器(16)之间，且所述节流件(70)与所述流量调节阀(32)并联。

11.根据权利要求1-7任意一项所述的空调机组，其特征在于，所述工作回路(10)还包括过滤件(80)，所述过滤件(80)串联于所述冷凝器(14)与所述蒸发器(16)之间，且所述过滤件(80)与所述流量调节阀(32)串联。

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