CN212299533U - 热交换系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种热交换系统及空调器，在压缩机、蒸发器以及冷凝器构成的热交换系统中设置有单进双出的能量调节装置，热交换系统运行过程中，能够实时对压缩机的输出端进行监测，获取对应的排气运行参数并与预设运行参数进行比较分析。最终根据比较分析结果对设置于能量调节装置的第一出口端的第一出口电磁阀进行开度调节，或者设置于能量调节装置的第二出口端的第二出口电磁阀进行开度调节。通过上述方案，在高温环境引起排气运行参数变化时，能够通过能量调节装置及时对热交换系统的冷媒进行分配，最终使得热交换系统的使用环温达到60℃甚至更高，相对于传统的热交换系统具有高温运行可靠性强的优点。

Description

热交换系统及空调器

技术领域

本申请涉及换热技术领域，特别是涉及一种热交换系统及空调器。

背景技术

空调能够实现对空气温度、湿度和空气流速等的调节，从而为人们提供一种舒适的生活环境，因而在日产生活中被广泛使用。空调器的热交换系统采用蒸发器、冷凝器等作为热交换器件，实现与外部环境的冷热交换，从而实现为外部环境进行制冷或制热操作。

热交换系统可能会在较高环境温度的情况下使用，例如在高温专用的方舱空调设备中，通常会有在环境温度65℃甚至更高时制冷运行的需求。若环境温度较高，会使得热交换系统中冷媒压力和温度较高，此时将会导致压缩机的功率增大，能耗变高，压缩机运行可靠性变差，最终降低空调设备的寿命。因此，传统的热交换系统存在高温运行可靠性差的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的热交换系统高温运行可靠性差的问题，提供一种热交换系统及空调器。该热交换系统及空调器，可以在高温环境中利用能量调节装置及时对热交换系统的冷媒进行分配，使得热交换系统的使用环温达到 60℃甚至更高，相对于传统的热交换系统具有高温运行可靠性强的优点。

一种热交换系统，包括：能量调节装置、排气参数采集装置、控制器、压缩机、冷凝器以及蒸发器，所述排气参数采集装置设置于所述压缩机的出口端，所述压缩机的出口端连接所述冷凝器的进口端，所述冷凝器的出口端连接所述蒸发器的进口端，所述蒸发器的出口端连接所述压缩机的进口端，所述能量调节装置的进口端连接所述冷凝器的出口端，所述能量调节装置的第一出口端连接所述蒸发器的进口端，所述能量调节装置的第二出口端连接所述压缩机的进口端，所述能量调节装置和所述排气参数采集装置分别连接所述控制器，所述第一出口端设置有第一出口电磁阀，所述第二出口端设置有第二出口电磁阀；所述控制器用于接收所述排气参数采集装置采集的排气运行参数，并根据所述排气运行参数与预设运行参数进行比较分析后的分析结果，对所述第一出口电磁阀或所述第二出口电磁阀进行开度调节。

在一个实施例中，所述排气参数采集装置包括温度采集器。

在一个实施例中，所述排气参数采集装置包括压力采集器。

在一个实施例中，热交换系统还包括节流装置，所述节流装置设置于所述冷凝器的出口端与所述蒸发器的进口端之间，所述节流装置连接所述控制器。

在一个实施例中，热交换系统还包括运行参数采集装置，所述运行参数采集装置连接所述控制器。

在一个实施例中，所述运行参数采集装置包括低压采集器，所述低压采集器设置于所述压缩机的进口端。

在一个实施例中，所述运行参数采集装置包括蒸发器温度采集器，所述蒸发器温度采集器设置于所述蒸发器。

在一个实施例中，所述运行参数采集装置包括吸气温度采集器，所述吸气温度采集器设置于所述压缩机的进口端。

在一个实施例中，热交换系统还包括外风机和蒸发风机，所述外风机设置于所述冷凝器，所述蒸发风机设置于所述蒸发器。

一种空调器，包括上述的热交换系统。

上述热交换系统及空调器，在压缩机、蒸发器以及冷凝器构成的热交换系统中设置有单进双出的能量调节装置，热交换系统运行过程中，能够实时对压缩机的输出端进行监测，获取对应的排气运行参数并与预设运行参数进行比较分析。最终根据比较分析结果对设置于能量调节装置的第一出口端的第一出口电磁阀进行开度调节，或者设置于能量调节装置的第二出口端的第二出口电磁阀进行开度调节。通过上述方案，在高温环境引起排气运行参数变化时，能够通过能量调节装置及时对热交换系统的冷媒进行分配，最终使得热交换系统的使用环温达到60℃甚至更高，相对于传统的热交换系统具有高温运行可靠性强的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中热交换系统结构示意图；

图2为另一实施例中热交换系统结构示意图；

图3为又一实施例中热交换系统结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种热交换系统，包括：能量调节装置10、排气参数采集装置50、控制器(图未示)、压缩机30、冷凝器40以及蒸发器20，所述排气参数采集装置50设置于所述压缩机30的出口端，所述压缩机30的出口端连接所述冷凝器40的进口端，所述冷凝器40的出口端连接所述蒸发器20的进口端，所述蒸发器20的出口端连接所述压缩机30的进口端，所述能量调节装置10的进口端连接所述冷凝器40的出口端，所述能量调节装置10的第一出口端连接所述蒸发器20的进口端，所述能量调节装置10的第二出口端连接所述压缩机30 的进口端，所述能量调节装置10和所述排气参数采集装置分别连接所述控制器，所述第一出口端设置有第一出口电磁阀11，所述第二出口端设置有第二出口电磁阀12；所述控制器用于接收所述排气参数采集装置50采集的排气运行参数，并根据所述排气运行参数与预设运行参数进行比较分析后的分析结果，对所述第一出口电磁阀11或所述第二出口电磁阀12进行开度调节。

具体地，控制器首先获取热交换系统中压缩机30的排气运行参数。排气运行参数通过设置于压缩机30的出口端的排气参数采集装置50采集并发送。排气运行参数即为压缩机30的排气管(也即输出端)处采集得到的热交换系统的运行参数。可以理解，排气运行参数的种类并不是唯一的，只要是在热交换系统处于较高环境温度是会出现明显变化的参数。例如，在一个实施例中，排气运行可以是排气压力或者排气温度。对应的，排气参数采集装置50的类型也并不是唯一的，针对不同类型的排气运行参数，可以设置不同的排气参数运行装置进行排气运行参数的采集操作。例如，在一个实施例中，排气参数采集装置 50为压力采集器或温度采集器，分别用于实现排气压力以及排气温度的采集操作。

然后控制器根据排气运行参数和预设运行参数进行比较分析。排气参数采集装置50与控制器相连接，当排气参数采集装置50采集得到排气运行参数之后，会将相应的排气运行参数发送至热交换系统的控制器进行进一步的分析处理。进一步地，处理方式为将排气运行参数与控制器内预存的预设运行参数进行比较分析，得到排气运行参数与预设运行参数的大小关系，进而根据两者之间的关系进行热交换系统的控制操作。

最后控制器根据分析结果对热交换系统的能量调节装置10的第一出口电磁阀11或第二出口电磁阀12进行开度调节。能量调节装置10的进口端连接热交换系统的冷凝器40的出口端，能量调节装置10的第一出口端连接热交换系统的蒸发器20的进口端，能量调节装置10的第二出口端连接热交换系统的压缩机30的进口端，第一电磁阀设置于第一出口端，第二电磁阀设置于第二出口端。本实施例中，在冷凝器40、蒸发器20以及压缩机30之间设置有一个单进双出的能量调节装置10，冷凝器40的输出端输出的冷媒可以经能量调节装置10的进口端流入，两个出口端流出。其中第一出口端流出的冷媒将会流入蒸发器20，而第二出口端流出的冷媒将会流入压缩机30。同时，能量调节装置10的第一出口端设置有第一出口电磁阀11进行流入蒸发器20的冷媒流量的调节操作，第二出口端同样设置有第二出口电磁阀12进行流入压缩机30的冷媒流量调节操作。控制器根据排气运行参数与预设运行参数之间的比较结果进行第一出口电磁阀11以及第二出口电磁阀12的开度调节之后，实现冷凝系统在高温环境下的及时运行状态调整，使得热交换系统能够在较高环温下运行。

请参阅图2，在一个实施例中，所述排气参数采集装置50包括温度采集器 51。

具体地，在本实施例中，控制器根据排气温度与预设温度进行比较分析；当排气温度大于预设温度时，控制热交换系统的能量调节装置10的第二出口电磁阀12增大开度。排气运行参数为排气温度，对应的预设运行参数为预设温度。热交换系统在高温运行过程中，通常会出现压缩机30的排气温度较高的情况，也即压缩机30的出口端的温度过高。若压缩机30持续处于排气温度较高的情况下运行，将会导致电机绕组温度升高，冷冻油碳化，触发压缩机30的内置保护，空调设备无法正常运行。因此，控制器在接收到排气参数采集装置50采集并发送的排气温度之后，直接把排气温度与预设温度进行比较分析，判断排气温度是否较高。若排气温度高于预设温度，表示排气温度较高，此时控制器将会控制设置于能量调节装置10的第二出口电磁阀12的开度增大，将冷凝器40 出口的过冷液体喷射进压缩机30的吸气口(也即进口端)，来保证压缩机30吸气的温度较低，以此来降低压缩机30的排气温度，保证制冷系统运行的可靠性。

同样的，控制器在对第二出口电磁阀12进行开度调节时，所调节的开度大小并不是唯一的，具体可以根据排气温度与预设温度之间的差值、热交换系统的型号以及第二出口电磁阀12的型号等进行确定，只要保证对第二出口电磁阀 12进行增大开度调节之后，能够有效降低热交换系统中压缩机30的排气温度即可。

请参阅图2，在一个实施例中，所述排气参数采集装置50包括压力采集器 52。

具体地，本实施例中，排气运行参数为排气压力，在热交换系统运行过程中，若环境温度较高将会使得冷媒的压力升高。而热交换系统在压力较高的情况下运行时，导致压缩机30功率增大，能效比降低同时加剧压缩机30曲轴机划片的磨损，影响空调设备的寿命。因此，控制器在接收到排气参数采集装置50采集并发送的排气压力之后，将会直接把排气压力与预设压力进行比较分析，并在排气压力大于预设压力时，控制设置于能量调节装置10的第一出口电磁阀 11的开度增大，从而将冷凝器40出口的过冷液体直接流入蒸发器20，以此降低热交换系统中冷媒压力，提升压缩机30的效率，降低压缩机30的工作负荷，保证制冷系统运行的可靠性。

应当指出的是，在一个实施例中，控制器在对第一出口电磁阀11进行开度调节时，所调节的开度大小并不是唯一的，具体可以根据排气压力与预设压力之间的差值、热交换系统的型号以及第一出口电磁阀11的型号等进行确定，只要保证对第一出口电磁阀11进行增大开度调节之后，能够有效降低热交换系统中制冷剂压力均可。

可以理解，压力采集器52和温度采集器51的类型并不是唯一的，在一个实施例中，压力采集器52具体为压力传感器，而温度采集器51则为感温包，通过在压缩机30的出口端设置感温包和压力传感器，即可以分别进行排气温度以及排气压力的采集操作。在一个较为详细的实施例中，排气参数采集装置50 同时包括压力传感器和感温包。

请参阅图2或图3，在一个实施例中，热交换系统还包括节流装置60，所述节流装置60设置于所述冷凝器40的出口端与所述蒸发器20的进口端之间，所述节流装置60连接所述控制器。

具体地，通过节流装置60的设置，使得连续流体介质在管道中运动的过程中，流经管道内预置的节流装置60时，其流束将会在节流装置60处形成局部的缩径状态，从而使流体介质的流速增大，静水压力相对降低。然而，在实际运行过程中，节流装置60会由于用户操作不当等而出现堵塞(毛细管、热力膨胀阀)、卡死(电子膨胀阀)等故障，此时节流装置60将无法实现相应的功能。该种情况下控制器将会控制能量调节装置10的第一出口电磁阀11关闭，并根据排气运行参数采集装置采集并发送的排气温度来增大第二出口电磁阀12的开度，进而利用第二出口电磁阀12实现与节流装置60相同的功能，保证热交换系统仍能正常运行。

可以理解，此时第二出口电磁阀12的开度调节大小也并不是唯一的，具体可以根据排气温度的差值、热交换系统的型号以及第二出口电磁阀12的型号等进行确定，只要保证对第二出口电磁阀12进行增大开度调节之后，能够有效降低热交换系统中压缩机30的排气温度即可。

在一个实施例中，热交换系统还包括运行参数采集装置，所述运行参数采集装置连接所述控制器。

具体地，本实施例中，控制器通过运行参数采集装置获取热交换系统的系统运行参数；根据系统运行参数分析热交换系统的节流装置60是否发生故障，以便于在节流装置60发生故障时控制器能够及时进行调整，采用能量调节装置 10的第二出口电磁阀12代替节流装置60，保证热交换系统高的稳定运行。

请参阅图3，在一个实施例中，所述运行参数采集装置包括低压采集器72，所述低压采集器72设置于所述压缩机30的进口端。

可以理解，节流装置60是否发生故障的判断方式并不是唯一的，针对不同的判断方式，所需的系统运行参数类型不相同，相应的用于采集系统运行参数的运行参数采集装置的类型也并不是唯一的。例如，在一个实施例中，可以通过系统高低压差值进行节流装置60是否损坏的判断，此时对应的系统运行参数包括高压值和低压值，而高压值通过设置于压缩机30的出口端的压力采集器52 采集，低压值则通过设置于压缩机30的进口端的低压采集器72采集，当系统高低压差值降低，则表示节流装置60发生故障。

请继续参阅图3，在另一个实施例中，所述运行参数采集装置包括蒸发器温度采集器71，所述蒸发器温度采集器71设置于所述蒸发器20。也即此时还可以通过蒸发管温度和回风温度的差值进行节流装置60是否发生故障的分析操作。蒸发管温度则可以通过设置于蒸发器20的蒸发器温度采集器71采集，而回风温度则可以通过室外环境温度采集器采集或者用户输入。若控制器分析得到蒸发管温度和回风温度的差值降低，同样可以认为节流装置60发生故障。

请继续参阅图3，在一个实施例中，所述运行参数采集装置包括吸气温度采集器73，所述吸气温度采集器73设置于所述压缩机30的进口端。

具体地，本实施例中运行参数采集装置还可以进一步包括低压采集器72，通过低压采集器72、压力采集器52、吸气温度采集器73以及温度采集器可以确定压缩机30的吸气过热度以及排气过热度，从而根据吸气过热度以及排气过热度来判断压缩机30是否吸气带液。更进一步地，在一个实施例中，还可以根据过热度值对第二出口电磁阀12的开度进行进一步调节，以保证压缩机30在未发生吸气带液的情况下有效地降低排气温度。

请结合参阅图3，在一个实施例中，热交换系统还包括外风机80和蒸发风机90，所述外风机80设置于所述冷凝器40，所述蒸发风机90设置于所述蒸发器20。本实施例通过风机的设置，分别实现蒸发器20和冷凝器40的散热操作，进一步保证热交换系统的运行可靠性。

上述热交换系统，在压缩机30、蒸发器20以及冷凝器40构成的热交换系统中设置有单进双出的能量调节装置10，热交换系统运行过程中，能够实时对压缩机30的输出端进行监测，获取对应的排气运行参数并与预设运行参数进行比较分析。最终根据比较分析结果对设置于能量调节装置10的第一出口端的第一出口电磁阀11进行开度调节，或者设置于能量调节装置10的第二出口端的第二出口电磁阀12进行开度调节。通过上述方案，在高温环境引起排气运行参数变化时，能够通过能量调节装置10及时对热交换系统的冷媒进行分配，最终使得热交换系统的使用环温达到60℃甚至更高，相对于传统的热交换系统具有高温运行可靠性强的优点。

一种空调器，包括上述的热交换系统。

具体地，热交换系统如上述各个实施例所示，控制器首先获取热交换系统中压缩机30的排气运行参数。排气运行参数通过设置于压缩机30的出口端的排气参数采集装置50采集并发送。排气运行参数即为压缩机30的排气管(也即输出端)处采集得到的热交换系统的运行参数。可以理解，排气运行参数的种类并不是唯一的，只要是在热交换系统处于较高环境温度是会出现明显变化的参数。例如，在一个实施例中，排气运行可以是排气压力或者排气温度。对应的，排气参数采集装置50的类型也并不是唯一的，针对不同类型的排气运行参数，可以设置不同的排气参数运行装置进行排气运行参数的采集操作。例如，在一个实施例中，排气参数采集装置50为压力采集器或温度采集器，分别用于实现排气压力以及排气温度的采集操作。

然后控制器根据排气运行参数和预设运行参数进行比较分析。排气参数采集装置50与控制器相连接，当排气参数采集装置50采集得到排气运行参数之后，会将相应的排气运行参数发送至热交换系统的控制器进行进一步的分析处理。进一步地，处理方式为将排气运行参数与控制器内预存的预设运行参数进行比较分析，得到排气运行参数与预设运行参数的大小关系，进而根据两者之间的关系进行热交换系统的控制操作。

最后控制器根据分析结果对热交换系统的能量调节装置10的第一出口电磁阀11或第二出口电磁阀12进行开度调节。能量调节装置10的进口端连接热交换系统的冷凝器40的出口端，能量调节装置10的第一出口端连接热交换系统的蒸发器20的进口端，能量调节装置10的第二出口端连接热交换系统的压缩机30的进口端，第一电磁阀设置于第一出口端，第二电磁阀设置于第二出口端。本实施例中，在冷凝器40、蒸发器20以及压缩机30之间设置有一个单进双出的能量调节装置10，冷凝器40的输出端输出的冷媒可以经能量调节装置10的进口端流入，两个出口端流出。其中第一出口端流出的冷媒将会流入蒸发器20，而第二出口端流出的冷媒将会流入压缩机30。同时，能量调节装置10的第一出口端设置有第一出口电磁阀11进行流入蒸发器20的冷媒流量的调节操作，第二出口端同样设置有第二出口电磁阀12进行流入压缩机30的冷媒流量调节操作。控制器根据排气运行参数与预设运行参数之间的比较结果进行第一出口电磁阀11以及第二出口电磁阀12的开度调节之后，实现冷凝系统在高温环境下的及时运行状态调整，使得热交换系统能够在较高环温下运行。

上述空调器，在压缩机30、蒸发器20以及冷凝器40构成的热交换系统中设置有单进双出的能量调节装置10，热交换系统运行过程中，能够实时对压缩机30的输出端进行监测，获取对应的排气运行参数并与预设运行参数进行比较分析。最终根据比较分析结果对设置于能量调节装置10的第一出口端的第一出口电磁阀11进行开度调节，或者设置于能量调节装置10的第二出口端的第二出口电磁阀12进行开度调节。通过上述方案，在高温环境引起排气运行参数变化时，能够通过能量调节装置10及时对热交换系统的冷媒进行分配，最终使得热交换系统的使用环温达到60℃甚至更高，相对于传统的热交换系统具有高温运行可靠性强的优点。

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

Claims (10)

1.一种热交换系统，其特征在于，包括：能量调节装置、排气参数采集装置、控制器、压缩机、冷凝器以及蒸发器，所述排气参数采集装置设置于所述压缩机的出口端，所述压缩机的出口端连接所述冷凝器的进口端，所述冷凝器的出口端连接所述蒸发器的进口端，所述蒸发器的出口端连接所述压缩机的进口端，所述能量调节装置的进口端连接所述冷凝器的出口端，所述能量调节装置的第一出口端连接所述蒸发器的进口端，所述能量调节装置的第二出口端连接所述压缩机的进口端，所述能量调节装置和所述排气参数采集装置分别连接所述控制器，所述第一出口端设置有第一出口电磁阀，所述第二出口端设置有第二出口电磁阀；

所述控制器用于接收所述排气参数采集装置采集的排气运行参数，并根据所述排气运行参数与预设运行参数进行比较分析后的分析结果，对所述第一出口电磁阀或所述第二出口电磁阀进行开度调节。

2.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述排气参数采集装置包括温度采集器。

3.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述排气参数采集装置包括压力采集器。

4.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，还包括节流装置，所述节流装置设置于所述冷凝器的出口端与所述蒸发器的进口端之间，所述节流装置连接所述控制器。

5.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，还包括运行参数采集装置，所述运行参数采集装置连接所述控制器。

6.根据权利要求5所述的热交换系统，其特征在于，所述运行参数采集装置包括低压采集器，所述低压采集器设置于所述压缩机的进口端。

7.根据权利要求5所述的热交换系统，其特征在于，所述运行参数采集装置包括蒸发器温度采集器，所述蒸发器温度采集器设置于所述蒸发器。

8.根据权利要求5所述的热交换系统，其特征在于，所述运行参数采集装置包括吸气温度采集器，所述吸气温度采集器设置于所述压缩机的进口端。

9.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，还包括外风机和蒸发风机，所述外风机设置于所述冷凝器，所述蒸发风机设置于所述蒸发器。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的热交换系统。

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