CN208332549U - 一种超低温工况空调制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，公开了一种超低温工况空调制冷系统，包括：压缩机、室外换热器、室外节流部件、第一室内换热器以及冷媒增压泵，其中，所述压缩机、所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器构成第一回路，所述冷媒增压泵、所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器构成第二回路。该超低温工况空调制冷系统具有能够在超低温工况下运转制冷的优点。

Description

一种超低温工况空调制冷系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种超低温工况空调制冷系统。

背景技术

热泵，通俗的说，就是能够在消耗一定能量的同时，把室外热量转移到室内或者是媒介(比如生活用水)，又可以把室内热量转移走的技术或者是设备，现有的空调热泵系统往往存在一些需要在极端工况条件下进行运行的情况，例如，在室外机处于超低温工况条件下(如零下20℃及以下)，而室内机处于中高温工况条件下(如20℃及以上)，要求机组运行制冷的情况。而常规的压缩机在该工况条件下已经无法保证系统的正常运转了，因此，很难满足在该种极端工况条件下的制冷需求。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种超低温工况空调制冷系统，以解决现有技术中的空调热泵系统在超低温工况条件下无法进行制冷的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种超低温工况空调制冷系统，包括：压缩机、室外换热器、室外节流部件、第一室内换热器以及冷媒增压泵，其中，所述压缩机、所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器构成第一回路，所述冷媒增压泵、所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器构成第二回路。

其中，所述超低温工况空调制冷系统还包括能够判断室外环境温度的控制器和能够检测室外环境温度的测温元件，所述超低温工况空调制冷系统还包括与所述压缩机呈并联式设置的旁通管路，在所述旁通管路上设有所述冷媒增压泵。

其中，所述超低温工况空调制冷系统还包括多段均与所述第一室内换热器呈并联式设置的侧旁管路，在各段所述侧旁管路上均设有第二室内换热器。

其中，在各段所述侧旁管路上均设有室内节流部件，其中，各个所述室内节流部件均与其位于同一段的所述侧旁管路上的所述第二室内换热器呈串联式设置。

其中，所述室外节流部件和各个所述室内节流部件均包括电子膨胀阀、毛细管、热力膨胀阀之一。

其中，所述超低温工况空调制冷系统还包括能够将气液两相混合的冷媒进行气液分离的气液分离器，其中，所述气液分离器的出口与所述压缩机的回气口连接。

其中，所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器依次连接，所述压缩机通过四通换向装置分别与所述室外换热器以及所述第一室内换热器连接。

其中，所述四通换向装置包括四通换向阀。

其中，所述压缩机的排气口通过第一段管路与所述四通换向装置的第一入口连通，所述四通换向装置的第一出口与所述室外换热器连接，所述四通换向装置的第二入口与所述第一室内换热器连接，所述四通换向装置的第二出口与所述气液分离器的入口连接，其中，在所述第一段管路上设有能够控制冷媒通断的阀部件。

其中，所述阀部件包括单向阀、逆止阀或止回阀。

(三)有益效果

本实用新型提供的超低温工况空调制冷系统，与现有技术相比，具有如下优点：

在超低温工况空调制冷系统启动工作时，需要对当前的室外环境温度进行判断，当室外环境温度大于等于压缩机的工作温度临界值a时，压缩机仍然可以进行正常的工作，此时，冷媒增压泵处于关闭的状态，压缩机处于开启的状态，该超低温工况空调制冷系统正常运行制冷模式。当室外环境温度小于压缩机的工作温度临界值a时，压缩机在该工况条件下已无法保证正常的运转，冷媒增压泵处于开启的状态，压缩机处于关闭的状态，同时，室外节流部件保持一定的开度，以确保低温高压液态冷媒能够以适合的压力和流量向第一室内换热器中进行输送。具体地，高温低压气态冷媒经冷媒增压泵后转变为高温高压气态冷媒，该高温高压气态冷媒进入到室外换热器中与室外空气进行热交换后，转变为低温高压液态冷媒，该低温高压液态冷媒在上述室外节流部件的作用下，转变为低温低压液态冷媒，该低温低压液态冷媒进入到第一室内换热器中后进行气化吸热，从而达到给室内进行制冷的目的。由此可见，通过在本申请的超低温工况空调制冷系统中增设冷媒增压泵，从而可以起到对高温低压气态冷媒进行循环输送的作用，并使得高温低压气态冷媒最终转变为低温低压液态冷媒后进入到第一室内换热器中进行热交换，从而达到给室内进行制冷的目的。进一步地，使得本申请的超低温工况空调制冷系统能够在超低温工况的条件下进行正常的运转制冷。

附图说明

图1为本申请的实施例的超低温工况空调制冷系统的整体结构示意图；

图2为本申请的实施例的超低温工况空调制冷系统的控制过程示意图。

图中，1：压缩机；11：排气口；12：回气口；2：室外换热器；3：室外节流部件；4：第一室内换热器；5：旁通管路；6：冷媒增压泵；7：侧旁管路；8：第二室内换热器；9：室内节流部件；10：气液分离器；101：出口；102：入口；20：四通换向装置；21：第一入口；22：第一出口；23：第二入口；24：第二出口；30：第一段管路；40：阀部件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1和图2所示，图中示意性地显示了该超低温工况空调制冷系统包括压缩机1、室外换热器2、室外节流部件3、第一室内换热器4、旁通管路5以及冷媒增压泵6。

在本申请的实施例中，该压缩机1、室外换热器2、室外节流部件3以及第一室内换热器4依次连接从而形成第一回路。

冷媒增压泵6、室外换热器2、室外节流部件3以及第一室内换热器4依次连接从而形成第二回路。具体地，在超低温工况空调制冷系统启动工作时，需要对当前的室外环境温度进行判断，当室外环境温度大于等于压缩机1的工作温度临界值a时，压缩机1仍然可以进行正常的工作，此时，冷媒增压泵6处于关闭的状态，压缩机1处于开启的状态，该超低温工况空调制冷系统正常运行制冷模式。当室外环境温度小于压缩机1的工作温度临界值a时，压缩机1在该工况条件下已无法保证正常的运转，冷媒增压泵6处于开启的状态，压缩机1处于关闭的状态，同时，室外节流部件3保持一定的开度，以确保低温高压液态冷媒能够以适合的压力和流量向第一室内换热器4中进行输送。具体地，高温低压气态冷媒经冷媒增压泵6后转变为高温高压气态冷媒，该高温高压气态冷媒进入到室外换热器2中与室外空气进行热交换后，转变为低温高压液态冷媒，该低温高压液态冷媒在上述室外节流部件3的作用下，转变为低温低压液态冷媒，该低温低压液态冷媒进入到第一室内换热器4中后进行气化吸热，从而达到给室内进行制冷的目的。由此可见，通过在本申请的超低温工况空调制冷系统中增设冷媒增压泵6，从而可以起到对高温低压气态冷媒进行循环输送的作用，并使得高温低压气态冷媒最终转变为低温低压液态冷媒后进入到第一室内换热器4中进行热交换，从而达到给室内进行制冷的目的。进一步地，使得本申请的超低温工况空调制冷系统能够在超低温工况的条件下进行正常的运转制冷。

需要说明的是，上述室外节流部件3一方面可以对低温高压液态冷媒的流量进行准确的控制，另一方面，可以对低温高压液态冷媒进行降压处理，即，使得低温高压液态冷媒转变为低温低压液态冷媒，进一步地，为输送到第一室内换热器4中以与室内空气进行人交换，从而达到给室内进行制冷的目的做准备。

此外，还需要说明的是，室外换热器2中的风机可以依据整机的运行情况来选择开启，例如，当检测到室外换热器2的管温较高或压力较大时，该室外换热器2中的风机可以开启。

在一个优选的实施例中，该压缩机1的工作温度临界值a的大小范围为大于等于-25℃且小于等于-15℃。需要说明的是，上述温度范围仅仅是对该压缩机1的工作温度临界值a的温度范围的举例说明，其并不仅仅地局限上述列举的温度范围，即，上述压缩机1的工作温度临界值a的大小范围可以根据实际的情况进行相应的调整。

如图1所示，在本申请的一个比较优选的实施例中，该超低温工况空调制冷系统还包括能够判断室外环境温度的控制器(图中未示出)和能够检测室外环境温度的测温元件(图中未示出)，该超低温工况空调制冷系统还包括与该压缩机1呈并联式设置的旁通管路5，在该旁通管路5上设有上述冷媒增压泵6。具体地，通过测温元件来对室外环境温度进行检测，当控制器判断出由测温元件检测出的室外环境温度小于压缩机1的工作温度临界值a时，该压缩机1停止工作，冷媒增压泵6启动工作。

需要说明的是，该测温元件可为温控器或温度检测仪等。容易理解，由于测温元件以及控制器的结构和工作原理均为本领域技术人员所熟知的，为节约篇幅起见，此处不做详述。

如图1所示，在本申请的一个比较优选的技术方案中，该超低温工况空调制冷系统还包括多段均与该第一室内换热器4呈并联式设置的侧旁管路7，在各段该侧旁管路7上均设有第二室内换热器8。需要说明的是，对于该第二室内换热器8的数量并不做具体的限定，其可以根据室内的换热情况来确定，即，该第二室内换热器8可以是一台，也可以是2台，也可是多台。

容易理解，由于该第二室内换热器8的结构和起到的作用与第一室内换热器4的结构和起到的作用均相同，为节约篇幅起见，此处不做赘述。

如图1所示，在本申请的一个比较优选的技术方案中，在各段该侧旁管路7上均设有室内节流部件9，其中，各个该室内节流部件9均与其位于同一段的该侧旁管路7上的该第二室内换热器8呈串联式设置。具体地，通过在每段侧旁管路7上均设有室内节流部件9，该室内节流部件9可以对进入到与其位于同一段的该侧旁管路7上的第二室内换热器8内的冷媒的压力和流量进行相应的调节。

需要说明的是，该室内节流部件9依据需要开启的该第二室内换热器8进行开启，例如，该室内节流部件9开启，则表明与其位于同一段的该侧旁管路7上的第二室内换热器8需要进行制冷。

在一个具体的实施例中，该室外节流部件3和各个该室内节流部件9均可以包括电子膨胀阀、毛细管或热力膨胀阀中至少其一。然而，需要说明的是，该室外节流部件3和各个该室内节流部件9的结构并不仅仅地局限于上述实施例列举的情况，即，其只要具有调节压力和调节冷媒的流量的作用即可。

如图1所示，图中还示意性地显示了该超低温工况空调制冷系统还包括能够将气液两相混合的冷媒进行气液分离的气液分离器10，其中，该气液分离器10的出口101与该压缩机1的回气口12连接。容易理解，通过在该超低温工况空调制冷系统中增设该气液分离器10，从而可以很好地实现对冷媒的气液分离，避免液体冷媒进入到压缩机1中导致压缩机1发生液击的现象。

如图1所示，在本申请的另一个优选的技术方案中，该室外换热器2、该室外节流部件3以及该第一室内换热器4依次连接，该压缩机通1过四通换向装置20分别与该室外换热器2以及该第一室内换热器4连接。

在一个具体的实施例中，该四通换向装置20包括四通换向阀。需要说明的是，该四通换向装置20也可为呈并联式设置的两个单向阀，该四通换向装置20的设置，主要起到实现上述制冷回路与制热回路的相互切换的作用。

如图1所示，在本申请的一个比较优选的技术方案中，该压缩机1的排气口11通过第一段管路30与该四通换向装置20的第一入口21连通，该四通换向装置20的第一出口22与该室外换热器2连接，该四通换向装置20的第二入口23与该第一室内换热器4连接，该四通换向装置20的第二出口24与该气液分离器10的入口102连接，其中，在该第一段管路30上设有能够控制冷媒通断的阀部件40。具体地，该阀部件40的设置，能够灵活地控制压缩机1中冷媒的输送与中断，进一步地，能够根据室外环境温度的变化，来实时地实现压缩机1与冷媒增压泵6的切换式工作。

在一个具体的实施例中，该阀部件40包括单向阀、逆止阀或止回阀。需要说明的是，该阀部件40只要能够起到导通与中断的作用即可，对于该阀部件40的具体结构并不做限定。

综上所述，在超低温工况空调制冷系统启动工作时，需要对当前的室外环境温度进行判断，当室外环境温度大于等于压缩机1的工作温度临界值a时，压缩机1仍然可以进行正常的工作，此时，冷媒增压泵6处于关闭的状态，压缩机1处于开启的状态，该超低温工况空调制冷系统正常运行制冷模式。当室外环境温度小于压缩机1的工作温度临界值a时，压缩机1在该工况条件下已无法保证正常的运转，冷媒增压泵6处于开启的状态，压缩机1处于关闭的状态，同时，室外节流部件3保持一定的开度，以确保低温高压液态冷媒能够以适合的压力和流量向第一室内换热器4中进行输送。具体地，高温低压气态冷媒经冷媒增压泵6后转变为高温高压气态冷媒，该高温高压气态冷媒进入到室外换热器2中与室外空气进行热交换后，转变为低温高压液态冷媒，该低温高压液态冷媒在上述室外节流部件3的作用下，转变为低温低压液态冷媒，该低温低压液态冷媒进入到第一室内换热器4中后进行气化吸热，从而达到给室内进行制冷的目的。由此可见，通过在本申请的超低温工况空调制冷系统中增设冷媒增压泵6，从而可以起到对高温低压气态冷媒进行循环输送的作用，并使得高温低压气态冷媒最终转变为低温低压液态冷媒后进入到第一室内换热器4中进行热交换，从而达到给室内进行制冷的目的。进一步地，使得本申请的超低温工况空调制冷系统能够在超低温工况的条件下进行正常的运转制冷。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超低温工况空调制冷系统，其特征在于，包括：

压缩机、室外换热器、室外节流部件、第一室内换热器以及冷媒增压泵，其中，所述压缩机、所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器构成第一回路，所述冷媒增压泵、所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器构成第二回路。

2.根据权利要求1所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述超低温工况空调制冷系统还包括能够判断室外环境温度的控制器和能够检测室外环境温度的测温元件，所述超低温工况空调制冷系统还包括与所述压缩机呈并联式设置的旁通管路，在所述旁通管路上设有所述冷媒增压泵。

3.根据权利要求1所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述超低温工况空调制冷系统还包括多段均与所述第一室内换热器呈并联式设置的侧旁管路，在各段所述侧旁管路上均设有第二室内换热器。

4.根据权利要求3所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，在各段所述侧旁管路上均设有室内节流部件，其中，各个所述室内节流部件均与其位于同一段的所述侧旁管路上的所述第二室内换热器呈串联式设置。

5.根据权利要求4所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述室外节流部件和各个所述室内节流部件均包括电子膨胀阀、毛细管、热力膨胀阀之一。

6.根据权利要求1所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述超低温工况空调制冷系统还包括能够将气液两相混合的冷媒进行气液分离的气液分离器，其中，所述气液分离器的出口与所述压缩机的回气口连接。

7.根据权利要求6所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述室外换热器、所述室外节流部件以及所述第一室内换热器依次连接，所述压缩机通过四通换向装置分别与所述室外换热器以及所述第一室内换热器连接。

8.根据权利要求7所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述四通换向装置包括四通换向阀。

9.根据权利要求7所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述压缩机的排气口通过第一段管路与所述四通换向装置的第一入口连通，所述四通换向装置的第一出口与所述室外换热器连接，所述四通换向装置的第二入口与所述第一室内换热器连接，所述四通换向装置的第二出口与所述气液分离器的入口连接，其中，在所述第一段管路上设有能够控制冷媒通断的阀部件。

10.根据权利要求9所述的超低温工况空调制冷系统，其特征在于，所述阀部件包括单向阀、逆止阀或止回阀。