CN203785097U

CN203785097U - 喷液空调系统

Info

Publication number: CN203785097U
Application number: CN201420156056.1U
Authority: CN
Inventors: 吴静龙; 王洪; 赖枝林
Original assignee: TCL Air Conditioner Zhongshan Co Ltd
Current assignee: TCL Air Conditioner Zhongshan Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2024-03-31

Abstract

本实用新型公开了一种喷液空调系统，包括压缩机、与该压缩机的排气口和第二回气口连接的四通阀，以及与四通阀连接的第一换热装置和第二换热装置，还包括与第一换热装置连接的第一节流装置，以及与第一节流装置和第二换热装置连接的中间换热装置，中间换热装置的入口端连接第一节流装置，中间换热装置的出口端一方面通过第四节流装置连接第二换热装置的入口端，另一方面通过第二节流装置与压缩机第一回气口相连。本实用新型通过中间换热装置出口一方面与压缩机的第一回气口相连另一方面与第一换热器的入口相连，增加了压缩机的排气量，增加了第一换热装置内制冷剂的流量，增强了喷液空调系统低温取热的能力。

Description

喷液空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及喷液空调系统。

背景技术

随着社会的不断发展，人民生活水平不断提高，空调器的使用已成为人们日常生活中改善环境的必须品，因此空调系统的节能问题也越来越受重视，据研究数据表明在空调室外换热器结霜时机组的供热量将减少29%，因此空调系统中的结霜问题是空调设计人员需要攻克的课题。在低温环境温度下或在寒冷地区,随着环境温度下降空调器的蒸发温度会持续降低，致使系统内工质制热能力大幅度衰减；压缩机回气口的制冷剂流量远低于压缩机的额定量，使得压缩机的能力得不到充分利用，压缩机内部电机得不到充分散热；同时由于系统排气温度过高，也极易烧毁压缩机。

目前市场上针对低温地区多采用如图1所示的方案来优化系统、改善系统工质运行方式，来保障低温环境下空调器安全有效地运行。但是，采用这种方法，由于采用喷气增焓压缩机1和闪发器2，虽然可以从基本上解决低温环境下空调器的压缩机排气温度过高的问题，并且由于闪发器2的使用，可增加系统的制热能力，减缓系统低温下的能力衰减。但是，这种系统，当闪发压力不高于喷气口的固有压力值时，喷气口处的制冷工质会产生工质回流现象，这便会影响热泵机组的制热能力及系统性能；同时，这种系统在除霜时还需考虑阻止工质液体经闪发器由喷气口进入压缩机1的涡旋腔内，以避免大量回液造成压缩机1受损。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种喷液空调系统，旨在增强低温环境下空调器的制热能力，强化空调系统的稳定性，提高空调系统在低温环境中的能效比。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种喷液空调系统，包括压缩机、与该压缩机的排气口和第二回气口连接的四通阀，以及与所述四通阀连接的第一换热装置和第二换热装置，还包括与所述第一换热装置连接的第一节流装置，以及与第一节流装置和所述第二换热装置连接的中间换热装置，所述中间换热装置的入口端连接所述第一节流装置，中间换热装置的出口端一方面通过第四节流装置连接所述第二换热装置的入口端，另一方面通过第二节流装置与压缩机第一回气口相连。

优选地，喷液空调系统还包括连接在所述中间换热装置的出口端与所述第二节流装置之间的第一电磁阀；当室外环境温度大于预设值时，所述第一电磁阀处于断开状态。

优选地，在所述压缩机的排气口与第二回气口之间，还连接一冷媒补充控制装置。

优选地，所述冷媒补充控制装置包括与所述压缩机的排气口连接的第二电磁阀，以及连接在该第二电磁阀与所述压缩机的第二回气口之间的第三节流装置。

优选地，所述中间换热装置设置在所述第二换热装置的底端。

优选地，还包括连接在所述第一节流装置和中间换热装置之间的储液罐，所述储液罐的进液口与所述第一节流装置的出口连接，所述储液罐的出液口连接所述中间换热装置的入口端。

优选地，还包括设置在喷液空调系统上用于检测室外环境温度的环境温度传感器、设置在所述压缩机的排气口处用于检测排气温度的排气温度传感器、设置在所述压缩机的第二回气口处用于检测回气温度的回气温度传感器，以及设置在所述第二换热装置上用于检测室外换热器温度的换热温度传感器。

优选地，所述压缩机为喷液旁通压缩机。

优选地，所述第一节流装置、第二节流装置、第三节流装置和第四节流装置为电子膨胀阀或毛细管。

本实用新型通过在第二换热装置的底端设置中间换热装置，经第一节流装置初步节流后的中温中压的气液混合制冷剂进入到中间换热装置并被换热后变成中压低温气液态制冷剂后，一部分通过第二节流装置后输出低温低压的气液体制冷剂回到压缩机第一回气口，增加了压缩机的排气量，另一部分中压低温气液态制冷剂经过第四节流装置后变成低温低压的气液态制冷剂进入第二换热装置输出低温低压的液态制冷剂，回到压缩机第一回气口。由于经过中间换热器之后的中压低温气液态制冷剂经过节流后形成中温低压的气液制冷剂通过第一回气口进入压缩机补充压缩机的制冷剂从而增加整个制热循环过程的制冷剂的量进而提高制热效果，同时由于中间换热装置位于第二换热装置的底端，而中间换热装置中的中温中压的液态制冷剂的温度会大于0度，因此可使空调系统的室外机最难化霜的底部不结霜，从而解决了低温工况下系统化霜难或化霜不干净的问题。

附图说明

图1为现有技术中空调系统的结构示意图；

图2为本实用新型喷液空调系统一实施例的流程示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种喷液空调系统。

参照图2，图2为现有技术中空调系统的结构示意图。

在一实施例中，喷液空调系统包括压缩机10、与该压缩机10的排气12口和第二回气口13连接的四通阀20，以及与四通阀20连接的第一换热装置30和第二换热装置40，本实施例中，该第一换热装置30为室内换热器或水侧换热器，第二换热装置40为室外换热器；喷液空调系统还包括与第一换热装置30连接的第一节流装置50，以及与第一节流装置50和第二换热装置40连接的中间换热装置60，本实施例中，中间换热装置60安装在第二换热装置40的底端，该中间换热装置60的入口端连接第一节流装置50，中间换热装置60的出口端一方面通过第四节流装置100连接第二换热装置40的入口端，另一方面通过第二节流装置82与压缩机10的第一回气口11相连。本实施例中，第一节流装置50、第二节流装置82和第四节流装置100可以采用电子膨胀阀或毛细管，压缩机10为喷液旁通压缩机。

当喷液空调系统在低温工况下处于制热模式和制热水模式时，从压缩机10的排气口排出的高温高压的气态制冷剂经四通阀流至第一换热装置30进行冷却，冷却后的高温高压的液态制冷剂经第一节流装置50初步节流，将高温高压的液态制冷剂节流为中温中压的气液混合制冷剂，该气液混合制冷剂通过中间换热装置60换热后变成低温中压的气液态制冷剂。此时气液态制冷剂分为两路，一部分经过第二节流装置82节流后回到压缩机10的第一回气口11，气液态制冷剂的另一部分则通过第四节流装置100节流后进入第二换热装置40，在第二换热装置40中吸收热量变成低温低压的液态制冷剂，最后通过压缩机10的第二回气口13回到压缩机10中，完成制热循环。

本实施例通过在第二换热装置的底端设置中间换热装置，经第一节流装置初步节流后的中温中压的气液混合制冷剂进入到中间换热装置并被换热后变成中压低温气液态制冷剂后，一部分通过第二节流装置后输出低温低压的气液体制冷剂回到压缩机第一回气口，增加了压缩机的排气量，另一部分中压低温气液态制冷剂经过第四节流装置后变成低温低压的气液态制冷剂进入第二换热装置输出低温低压的液态制冷剂，回到压缩机第一回气口。由于经过中间换热器之后的中压低温气液态制冷剂经过节流后形成中温低压的气液制冷剂通过第一回气口进入压缩机补充压缩机的制冷剂从而增加整个制热循环过程的制冷剂的量进而提高制热效果，同时由于中间换热装置位于第二换热装置的底端，而中间换热装置中的中温中压的液态制冷剂的温度会大于0度，因此可使空调系统的室外机最难化霜的底部不结霜，从而解决了低温工况下系统化霜难或化霜不干净的问题。

在上述实施例中，喷液空调系统还包括一储液罐70，该储液罐70连接在第一节流装置50和中间换热装置60之间，储液罐70的进液口与第一节流装置50的出口连接，储液罐70的出液口连接中间换热装置60的入口端。第一换热装置30输出的高温高压的液态制冷剂经第一节流装置50节流为中温中压的气液混合制冷剂后，输出到储液罐70，而从储液罐70输出的部分气液态制冷剂进入中间换热装置60进行换热，储液罐70可为系统提供一个储存系统中多余冷媒的空间，为系统在水温从9℃加热到60℃的宽范围过程中，由于冷凝温度变化而引起冷媒循环量不一样所提供一个临时储存冷媒的空间。

在上述实施例中，喷液空调系统还包括连接在中间换热装置60的出口端与第二节流装置82之间的第一电磁阀81；当室外环境温度大于预设值时，第一电磁阀81处于断开状态，在制热模式和制热水模式下，预设值的大小不同，可根据实际环境进行设置，当室外环境温度大于预设值时断开第一电磁阀81，能够实现喷液空调系统低温环境下的制热效率。本实施例中，经过中间换热装置60换热后的液态制冷剂其中的一部分，通过第一电磁阀81和第二节流装置82节流为低温低压的气液混合制冷剂，经压缩机10的第一回气口11回到压缩机11中，从而保证了能够增加压缩机10的排气量，并且增加第一换热装置30内制冷剂的流量，增强喷液空调系统低温取热的能力。

在上述实施例中，喷液空调系统还包括一冷媒补充控制装置90，该冷媒补充控制装置90连接在压缩机10的排气口12与第二回气口13之间。本实施例中，冷媒补充控制装置90包括第二电磁阀91和第三节流装置92，其中，第二电磁阀91与压缩机10的排气口12连接，第三节流装置92连接在第二电磁阀91与压缩机10的第二回气口13之间，本实施例中，第三节流装置92可以采用电子膨胀阀或毛细管。通过冷媒补充控制装置90，可将压缩机10的排气口12所排出的高温高压的气态制冷剂节流成低温低压的液态制冷剂，使该液态制冷剂直接从压缩机10的排气口12输送到压缩机10的第二回气口13，可及时降低压缩机10的回气温度、排气温度，并且能够防止压缩机10产生排气温度过高现象，保护压缩机10，从而强化了喷液空调系统的稳定性。

在上述实施例中，喷液空调系统还包括环境温度传感器（图中未示出）、排气温度传感器（图中未示出）、回气温度传感器（图中未示出）和换热温度传感器（图中未示出）。其中，环境温度传感器设置在喷液空调系统的室外机上，用于检测室外环境温度；排气温度传感器设置在压缩机10的排气口12处，用于检测排气温度；回气温度传感器设置在压缩机10的第二回气口13处，用于检测回气温度；换热温度传感器设置在第二换热装置40的盘管上，用于检测室外换热器的温度。

本喷液空调系统实施例中，第一电磁阀81和第二节流装置82的工作原理为：

1、通过环境温度传感器所检测到的室外环境温度T_环来判断第一电磁阀81是否上电导通，具体包括：

（1）、在制热水模式过程中：

当T_环≤25℃时，第一电磁阀81通电；

当T_环＞25℃时，第一电磁阀81断电。

（2）、在制热模式过程中：

当T环≤7℃时，第一电磁阀81通电；

当T环＞7℃时，第一电磁阀81断电。

2、通过排气温度传感器所检测到的排气温度T_P来控制调节第二节流装置82的开度（假设第二节流装置82为电子膨胀阀，且该电子膨胀阀控制开度范围为0～500P），具体为：

（1）、第二节流装置82的初始开度为：

当排气温度T_P≤60℃时，第二节流装置82的初始开度定为50P；

排气温度60℃＜T_P≤65℃时，第二节流装置82的初始开度定为70P；

排气温度65℃＜T_P≤70℃时，第二节流装置82的初始开度定为100P；

排气温度70℃＜T_P≤75℃时，第二节流装置82的初始开度定为120P；

排气温度75℃＜T_P≤80℃时，第二节流装置82的初始开度定为150P；

排气温度80℃＜T_P≤90℃时，第二节流装置82的初始开度定为200P；

（2）、当压缩机10的排气温度T_P＞90℃时，相应第二节流装置82的每个调节周期增大50P,当压缩机10的排气温度T_P≤85℃时，退出限制。

本喷液空调系统实施例中，第一节流装置50的控制原理为：通过排气温度传感器所检测到的排气温度T_P来控制调节第一节流装置50的开度（假设第一节流装置50为电子膨胀阀，且该电子膨胀阀控制开度范围为0～500P），具体为：

电子膨胀阀初始开度为：

当排气温度T_P≤50℃时，第一节流装置50的初始开度定为450P；

排气温度50℃＜T_P≤60℃时，第一节流装置50的初始开度定为450P；

排气温度60℃＜T_P≤65℃时，第一节流装置50的初始开度定为420P；

排气温度65℃＜T_P≤70℃时，第一节流装置50的初始开度定为400P；

排气温度70℃＜T_P≤75℃时，第一节流装置50的初始开度定为380P；

排气温度75℃＜T_P≤80℃时，第一节流装置50的初始开度定为350P；

排气温度80℃＜T_P≤85℃时，第一节流装置50的初始开度定为320P；

排气温度85℃＜T_P，第一节流装置50的初始开度定为320P。

本喷液空调系统实施例中，第二电磁阀91的控制原理为：

通过排气温度传感器所检测到的排气温度T_P来控制调节第二电磁阀91的开启和关闭，具体包括：

压缩机10的排气温度T_P≥95℃时，第二电磁阀91打开；

压缩机排气温度T_P＜95℃时，第二电磁阀91关闭。

本喷液空调系统实施例中，第四节流装置100的控制原理为：

通过回气温度传感器所检测到的回气温度T_回和换热温度传感器所检测到的室外换热器温度T_外的温度变化来控制第四节流装置100的开度（假设第四节流装置100为电子膨胀阀），从而控制冷媒的节流。具体包括：

第四节流装置100控制器在初次上电后，第四节流装置100的开度向关闭方向持续运转500p，以确保第四节流装置100从任意开度归零。归零操作结束后，第四节流装置100根据环境温度确定初始开度：

当5℃≥T_环时，第四节流装置100的起始开度为150p；

当15℃≥T_环＞5℃时，第四节流装置100的起始开度为180p；

当25℃≥T_环＞15℃时，第四节流装置100的起始开度为200p；

当35℃≥T_环＞25℃时，第四节流装置100的起始开度为350p；

当43℃≥T_环＞35℃时，第四节流装置100的起始开度为400p；

当T_环＞43℃时，第四节流装置100的起始开度为500p；

当环境温度损坏时，第四节流装置100的起始开度为300p。

机组上电，第四节流装置100复位完成后，第四节流装置100保持起始开度，系统压缩机10启动后延时120秒，计算系统实测过热度△T（△T=T_回-T_外），并与设定过热度C（C默认为-1，C为可调参数，调节范围为-9～9）进行比较，采用模糊控制方法对第四节流装置100进行控制。自动调节时参数说明：第四节流装置100的粗调幅度为25P，第四节流装置100的微调幅度为10P，具体调节如下表所示：

温差范围	调整方向	调整范围
			△T＜C－2	减小	粗调
C－2≤△T＜C－1	减小	微调
			C－1≤△T≤C＋1	保持	保持
C＋1＜△T≤C＋2	增大	微调
			△T＞C＋2	增大	粗调

即，当实测过热度△T（△T=T_回-T_外）＜-3时，第四节流装置100粗调关小一次（关小25P）；

当-3≤△T＜-2时，第四节流装置100微调关小一次（关小10P）；

当-2≤△T＜0时，第四节流装置100保持当前开度；

当0≤△T＜1时，第四节流装置100微调开大一次（开大10P）；

当△T＞1时，第四节流装置100粗调开大一次（开大25P）。

上述第一电磁阀、第一节流装置、第二节流装置、第二电磁阀以及第四节流装置的控制过程是通过一控制装置（图中未标示出）实现控制，具体的通过控制装置控制电磁阀的开启和节流装置的开度是现有技术，在此不再累述。

本实施例所提供的喷液空调系统，当该系统在低温环境下处于制热模式或制热水模式运行时，压缩机将从第二换热装置40出来的低温低压的制冷剂气体压缩到压缩机10的中间压力腔，在压缩机10的涡旋盘内与从压缩机10的第二回气口13吸入的中间压力的制冷剂混合，然后继续被压缩机10压缩为高温高压的气态制冷剂；该高温高压的气态制冷剂在第一换热装置30中被冷凝为高温高压的液态制冷剂，经第一节流装置50节流为中压中温状态的气液混合制冷剂后流入储液罐70，从储液罐70输出的气态制冷剂进入中间换热装置60进行换热，经中间换热装置60换热为低温中压气液态制冷剂后分为两路：其中一部分通过第一电磁阀81和第二节流装置82节流为低温低压的气液混合制冷剂，经压缩机10的第一回气口11回到压缩机11中，另一部分直接进入第四节流装置100，通过第四节流装置100节流为低温低压的气液混合制冷剂，进入第二换热装置40，在第二换热装置40中吸收热量后变为低温低压的气态制冷剂，最后经压缩机10的第二回气口13回到压缩机10中，从而完成一个制热循环。

中间换热装置60的使用，增加了压缩机10的排气量，并且增加了第一换热装置30内制冷剂的流量，从而增强了喷液空调系统低温取热的能力，并且，由于中间换热装置60位于第二换热装置40的底端，而中间换热装置60中的液态制冷剂的温度会大于0度，因此可使空调系统的室外机最难化霜的底部不结霜，能够解决低温工况下系统化霜难或化霜不干净的问题；储液罐70的使用可为系统提供一个储存冷媒的空间，为系统在水温从9℃加热到60℃的宽范围过程中，由于冷凝温度变化而引起冷媒循环量不一样所提供一个临时储存冷媒的空间；补充控制装置90，可将压缩机10的排气口12所排出的高温高压的气态制冷剂节流成低温低压的液态制冷剂，直接从压缩机10的排气口12输送到第二回气口13，可及时降低压缩机10的回气温度、排气温度，并且能够防止压缩机10产生排气温度过高现象，保护压缩机10，从而强化了喷液空调系统的稳定性。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种喷液空调系统，包括压缩机、与该压缩机的排气口和第二回气口连接的四通阀，以及与所述四通阀连接的第一换热装置和第二换热装置，其特征在于，还包括与所述第一换热装置连接的第一节流装置，以及与第一节流装置和所述第二换热装置连接的中间换热装置，所述中间换热装置的入口端连接所述第一节流装置，中间换热装置的出口端一方面通过第四节流装置连接所述第二换热装置的入口端，另一方面通过第二节流装置与压缩机第一回气口相连。

2.如权利要求1所述的喷液空调系统，其特征在于，还包括连接在所述中间换热装置的出口端与所述第二节流装置之间的第一电磁阀；当室外环境温度大于预设值时，所述第一电磁阀处于断开状态。

3.如权利要求1所述的喷液空调系统，其特征在于，在所述压缩机的排气口与第二回气口之间，还连接一冷媒补充控制装置。

4.如权利要求3所述的喷液空调系统，其特征在于，所述冷媒补充控制装置包括与所述压缩机的排气口连接的第二电磁阀，以及连接在该第二电磁阀与所述压缩机的第二回气口之间的第三节流装置。

5.如权利要求1所述的喷液空调系统，其特征在于，所述中间换热装置设置在所述第二换热装置的底端。

6.如权利要求1所述的喷液空调系统，其特征在于，还包括连接在所述第一节流装置和中间换热装置之间的储液罐，所述储液罐的进液口与所述第一节流装置的出口连接，所述储液罐的出液口连接所述中间换热装置的入口端。

7.如权利要求1所述的喷液空调系统，其特征在于，还包括设置在喷液空调系统上用于检测室外环境温度的环境温度传感器、设置在所述压缩机的排气口处用于检测排气温度的排气温度传感器、设置在所述压缩机的第二回气口处用于检测回气温度的回气温度传感器，以及设置在所述第二换热装置上用于检测室外换热器温度的换热温度传感器。

8.如权利要求1所述的喷液空调系统，其特征在于，所述压缩机为喷液旁通压缩机。

9.如权利要求1或4所述的喷液空调系统，其特征在于，所述第一节流装置、第二节流装置、第三节流装置和第四节流装置为电子膨胀阀或毛细管。

10.如权利要求7所述的喷液空调系统，其特征在于，还包括用于根据检测到的室外环境温度控制第一电磁阀的开启和关闭、根据检测到排气管温度控制调节第一节流装置和第二节流装置的开度、根据检测到排气温度控制第二电磁阀的开启和关闭以及根据检测到的回气温度和室外换热器温度控制第四节流装置的开度的控制装置。