CN216844910U - 一种空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调技术领域，提供了一种空调器，包括有热泵机组，热泵机组中包括有压缩机，排热回路，压力传感器，泄压电磁阀和泄压膨胀阀，排热回路的两端分别与压缩机的进气路和排气路连接，压力传感器设置在排气路上，用于测量排气路的压力，当排气路的压力位于预设的范围时，则打开或关闭泄压电磁阀，并调整泄压膨胀阀的开度，以使排热回路中排出的冷媒以稳定的流量运行，以解决泄压时，节流损失过大，对能源造成浪费的问题。

Description

一种空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调器。

背景技术

空调器中的热泵热水机组有高温出水要求，但转速一定型压缩机的转速无法改变，无法进行能量调节，压缩机运行范围曲线在高冷凝温度段蒸发温度区间较窄。

在现有技术中，为满足转速一定型压缩机空气源热泵机组高水温的需求，制冷系统往往将水侧换热器的换热面积增大，这样的改进大大增加了制冷(热泵)机组的成本。另外，目前行业内针对在水侧换热器换热面积不变的情况下，通常的处理办法是在压缩机的排气侧和回气侧联通泄压装置，通过增加中间压力开关，使用中压压力开关控制，属于流量一定型控制模式，具体为：根据制冷剂种类及压缩机运行范围曲线，以及设计供水温度要求，确定压力开关断开值P0及压力开关闭合值P1，当设定温度达到机组最高出水温度时，排气压力在P0与P1之间来回震荡，卸载电磁阀会来回启闭，通过冷凝器的制冷剂流量会有较大的流量波动，在一定统计时间内的非稳态制热量比额定工况下的稳态制热量具有较大幅度的衰减。此模式通过开启旁通管泄压，减少通过高压侧(水侧换热器)的制冷剂，减少冷凝负荷，这样会产生大量的节流损失，损失机组制热量。

因此，现在需要一种空调器内的热泵机组，在不增加水侧换热器成本的基础上，减小冷凝温度，保证制冷系统安全可靠运行。

实用新型内容

本申请的一些实施例中，为解决上述技术问题，提供了一种空调器，包括有热泵机组，热泵机组中包括有压缩机，排热回路，压力传感器，泄压电磁阀和泄压膨胀阀，排热回路的两端分别与压缩机的进气路和排气路连接，压力传感器设置在排气路上，用于测量排气路的压力，当排气路的压力位于预设的范围时，则打开或关闭泄压电磁阀，并调整泄压膨胀阀的开度，以使排热回路中排出的冷媒以稳定的流量运行，以解决泄压时，节流损失过大，对能源造成浪费的问题。

本申请的一些实施例中，对压缩机的泄压方式进行了改进，在压缩机的进气口和出气口设置了并联的排热回路，并在排气口设置压力传感器实时的监测排气路的压力，在排气回路上设置泄压电磁阀和泄压膨胀阀，根据排气路的压力，控制泄压电磁阀和泄压膨胀阀的开度，以使冷媒剂稳定的排出，减少了通过换热器中冷媒剂的量，同时保证了泄压过程的稳定。

在本申请的一些实施例中，对排热回路进行了改进在排热回路中设置同路的排热换热器，使泄压泄出的冷媒剂在排热换热器进行换热，对排热回路中泄出的热量进行回收，可以用于生活用水等，对热量进行二次利用，节约了能源。

在本申请的一些实施例中，对压缩机的回路进行了改进，在进气口和排热回路之间的进气路上设置气液分离器，将气体冷媒中含有的少量液体冷媒分离，保证气体冷媒剂的纯净，保证传热效率和安全性。

在本申请的一些实施例中，对热泵机组进行了进一步改进，在热泵机组中设置控制器，同时在控制器中配置排气压力控制模式，在需要排气的压力下，自动控制膨胀阀的开度，并逐步调整，直至排气压力小于预设范围，使排气过程稳定且自动化。

本申请的一些实施例中，提供了一种空调器，包括：热泵机组；所述热泵机组包括：压缩机，所述压缩机的转速为固定值，所述压缩机包括有进气口和排气口，所述进气口与进气路连通，所述排气口与排气路连通；排热回路，所述排热回路的一端与所述进气路连通，所述排热路路的另一端与所述排气路连通；压力传感器，所述压力传感器设置在所述排气口和所述排热回路之间的排气路上，所述压力传感器用于测量所述排气回路的压力值；泄压电磁阀和泄压膨胀阀，所述泄压电磁阀和泄压膨胀阀设置在所述排热回路上，用于控制所述排热回路的流量。

本申请的一些实施例中，所述热泵机组还包括：排热换热器，所述排热换热器设置在所述排热回路上，所述排热回路内的冷媒剂经过所述排热换热器进行换热。

本申请的一些实施例中，所述热泵机组还包括：气液分离器，所述气液分离器设置在进气口和所述排热回路之间的进气路上，用于分离液体冷媒剂。

本申请的一些实施例中，所述热泵机组还包括：高压开关，所述高压开关设置在所述排气口，当所述排气口的压力大于等于第一预设压力时，所述高压开关断开；低压开关，所述低压开关设置在所述进气口。

本申请的一些实施例中，所述热泵机组还包括：四通阀，所述四通阀的C口与第一换热器的冷媒剂入口连通，所述四通阀的E口与所述第二换热器的冷媒剂出口连通，所述四通阀的S口与所述进气路连通，所述四通阀的D口与所述排气路连通。

本申请的一些实施例中，所述热泵机组还包括：主路膨胀阀，所述第一换热器的冷媒剂出口与所述第二换热器的冷媒剂入口之间通过主通路连通，所述主路膨胀阀设置在所述主通路上。

本申请的一些实施例中，所述热泵机组还包括：控制器，所述控制器与所述压力传感器，所述泄压电磁阀和所述泄压膨胀阀电连接，所述控制器被配置为：获取泄压阀的临界开启压力P₀和所述压力传感器的实时测量值P_d；判断所述实时测量值P_d是否大于等于所述临界开启压力P₀，且持续时间T₁；如是，则所述泄压电磁阀开启，且所述泄压膨胀阀进入排气压力控制模式；所述临界开启压力P₀为第一预设压力值P_max和临界压力裕度值P₁的差值；所述排气压力控制模式为所述泄压膨胀阀打开至第一开度PM₀₁，并以T₂为周期，每周期增加第二开度PM₀₂。

本申请的技术方案有益效果在于：

通过设置与压缩机的进气路和排气路并联的排热回路排出冷媒剂，以减少冷凝负荷；通过在排气口设置压力传感器，在排热回路上设置泄压电磁阀和泄压膨胀阀，根据排气口的压力调整膨胀阀的开度，以稳定的控制排热回路的流量，避免了冷媒剂的迅速减少，造成节流损失和能量损失的问题；通过在排热回路设置排热换热器，将排热回路中排出的热量进行二次回收，以重新利用到生活用水等处，以节约能量；还通过设置控制器，在控制器内配置排气压力控制模式，使热泵机组可以根据实时检测到的排气压力，实时的自动化的控制排热回路中的流量，使压缩机处于相对更优的运行范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型的一些实施例中热泵机组的系统图。

附图标记：

100、压缩机；200、排热回路；210、泄压电磁阀；220、泄压膨胀阀；230、排热换热器；300、压力传感器；400、气液分离器；510、高压开关；520、低压开关；600、四通阀；710、第一换热器；720、第二换热器；800、主路膨胀阀。

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。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

在本申请的描述中，还需要说明的是，文中的竖直方向为相对于地面的竖直方向，水平方向为与地面平行方向。

本申请中空调系统通过使用压缩机、热交换器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入热交换器。热交换器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在热交换器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

根据本申请一些实施例中空调系统，包括安装在室内空间中的室内单元。室内单元通过冷媒管连接到安装在室外空间中的室外单元。室外单元中可设有压缩机、室外热交换器、室外风扇、膨胀器和制冷循环的类似部件，室内单元中也可设有室内热交换器和室内风扇。

例如，室内单元可包括安装在室内空间的壁上的挂壁式空调器。

在实际应用中，空调器还连接有室外机，室外机是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器通过管连接到安装在室外空间中的室外机，室外机包括室外热交换器，并且膨胀阀可以提供在室外机中。

室外机和室内机内部均设置有换热模块，分别为室外热交换器和室内热交换器，其可用作冷凝器或蒸发器，当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，空调器包括热泵机组，热泵机组中循环有冷媒剂，冷媒剂通过在热泵机组中进行压缩，膨胀换热等循环，以实现对室内空间的吸热或放热，由此还改变室内空间的温度。

在本申请的一些实施例中，热泵机组包括有压缩机100，四通阀600，第一换热器710，第二换热器720和主路膨胀阀800，以上部件共同形成一冷媒循环回路。

在本申请的一些实施例中，压缩机100为转速一定型，即压缩机100的转速为固定值，压缩机100包括有进气口和排气口，进气口与进气路连通，排气口与排气路连通，制冷剂气体由进气路通过进气口进入到压缩机100中，由压缩机100压缩后，高温高压的气体由排气口和排气路排出压缩机100。

在本申请的一些实施例中，四通阀600的C口与第一换热器710的冷媒剂入口连通，四通阀600的E口与第二换热器720的冷媒剂出口连通，四通阀600的S口与进气路连通，四通阀600的D口与排气路连通。

第一换热器710的冷媒剂出口与第二换热器720的冷媒剂入口之间通过主通路连通，主路膨胀阀800设置在主通路上。

冷媒剂在上述实施例的走向为：气体冷媒剂在压缩机100中被压缩为高温高压的气体冷媒剂后，由排气路排出，再通过四通阀600的D-C口，冷媒剂进入第一换热器710的冷媒剂入口进入到第一换热器710中，成为低温高压的的液态冷媒，再由第一换热器710流出后，在主通路上经过主路膨胀阀800成为低温低压冷媒剂，然后进入第二换热器720吸收热量成为高温气态冷媒剂后，最后由四通阀600的E-S口流入压缩机100的进气口后，再进行下一周期循环。

需要说明的是，上述冷媒剂的流动过程为室内空调器制冷的过程中的流动，在热泵机组具体实施在空调器中时，第一换热器710为空调器室内部分的换热器，且在制冷过程中，第一换热器710作为冷凝器实施；第二换热器720为空调器室外部分的换热器，在制冷过程中，第二换热器720为蒸发器。

在本申请的一些实施例中，热泵机组还包括有高压开关510和低压开关520，在本申请的一种具体实施例中，高压开关510为高压开关，低压开关520为低压开关。

高压开关510设置在排气口，且高压开关510具有第一预设压力，当排气口的压力大于等于第一预设压力时，高压开关510断开；低压开关520设置在进气口，用于限定进气压力的范围。

在本申请的一些实施例中，热泵机组还设置有气液分离器400，气液分离器400设置在进气路上，进一步的设置在进气口和排热回路200之间的进气路上。

由第二换热器720流出的高温气态冷媒剂中，会含有少量液体，冷媒剂在进入到压缩器中之前，先通过气液分离器400，可以起到分离出液态冷媒剂的作用。

在本申请的一些实施例中，热泵组件还包括有排热回路200，排热回路200用于排出超出压缩机100负荷的冷媒剂。

排热回路200的一端与进气路连通，排热回路200的另一端与排气路连通，冷媒剂由排气路进入到排热回路200的另一端，由排热回路200的另一端流向排热回路200的一端，然后由排热回路200回流入进气路。

在本申请的一些实施例中，还设置有压力传感器300，并配合在排热回路200上设置泄压电磁阀210和泄压膨胀阀220，压力传感器300设置在排气口和排热回路200之间的排气路上，用于测量排气路的压力值，而泄压电磁阀210和泄压膨胀阀220设置在排热回路200上，泄压电磁阀210和泄压膨胀阀220根据压力传感器300选择适当的开度，以控制排热回路200中冷媒剂的流量。

在本申请的一些实施例中，热泵组件还包括有控制器，控制器分别于压力传感器300，泄压电磁阀210和泄压膨胀阀220电连接。

控制器中配置了排热回路200的控制方法，具体为：

S1，获取泄压阀的临界开启压力获取泄压阀的临界开启压力P₀和所述压力传感器300的实时测量值P_d；

其中泄压阀的临界开启压力P₀为第一预设压力值P_max和临界压力裕度值P₁的差值，即P₀＝P_max-P₂；

S2，判断实时测量值P_d是否大于等于临界开启压力P₀，且是否持续了时间T₁；如是，则执行S3；如否，则执行S4；

S3，开启电磁阀，泄压膨胀阀220进入排气压力控制模式；

排气压力控制模式为泄压膨胀阀220打开至第一开度PM₀₁，并以T2为周期，每周期增加第二开度PM₀₂，直至实时测量值P_d小于临界开启压力P₀时，执行S4；

S4，关闭电磁阀，泄压膨胀阀220的开度调整至PM₀₃。

需要说明的是，通过以上控制方法，可以使电磁阀和膨胀阀自动的根据排气口的压力，对排热回路200中的排出冷媒剂的流量进行逐步调整，保证排气过程的稳定，减小了节流损失和能量损失。

在本申请的一些实施例中，排热回路200上还设置有同流向的排热换热器230，随排热回路200流出的冷媒剂在排热换热器230中进行换热，为排热换热器230提供热量，可以为除本机制冷换热之外的其他需要热量的位置提供热量，如另一台空调室内机的换热或生活用水等。

通过设置排热换热器230，对排出的多余的冷媒剂中的热量进行了二次回收和利用，节约了能源。

根据本申请的第一构思，对压缩机的泄压方式进行了改进，在压缩机的进气口和出气口设置了并联的排热回路，并在排气口设置压力传感器实时的监测排气路的压力，在排气回路上设置泄压电磁阀和泄压膨胀阀，根据排气路的压力，控制泄压电磁阀和泄压膨胀阀的开度，以使冷媒剂稳定的排出，减少了通过换热器中冷媒剂的量，同时保证了泄压过程的稳定。

根据本申请的第二构思，对排热回路进行了改进在排热回路中设置同路的排热换热器，使泄压泄出的冷媒剂在排热换热器进行换热，对排热回路中泄出的热量进行回收，可以用于生活用水等，对热量进行二次利用，节约了能源。

根据本申请的第三构思，对压缩机的回路进行了改进，在进气口和排热回路之间的进气路上设置气液分离器，将气体冷媒中含有的少量液体冷媒分离，保证气体冷媒剂的纯净，保证传热效率和安全性。

根据本申请的第四构思，对热泵机组进行了进一步改进，在热泵机组中设置控制器，同时在控制器中配置排气压力控制模式，在需要排气的压力下，自动控制膨胀阀的开度，并逐步调整，直至排气压力小于预设范围，使排气过程稳定且自动化。

本领域普通技术人员可以理解：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种空调器，包括：

热泵机组；

其特征在于，所述热泵机组包括：

压缩机，所述压缩机的转速为固定值，所述压缩机包括有进气口和排气口，所述进气口与进气路连通，所述排气口与排气路连通；

排热回路，所述排热回路的一端与所述进气路连通，所述排热回路的另一端与所述排气路连通；

压力传感器，所述压力传感器设置在所述排气口和所述排热回路之间的排气路上，所述压力传感器用于测量所述排气路的压力值；

泄压电磁阀和泄压膨胀阀，所述泄压电磁阀和泄压膨胀阀设置在所述排热回路上，用于控制所述排热回路的流量。

2.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述热泵机组还包括：

排热换热器，所述排热换热器设置在所述排热回路上，所述排热回路内的冷媒剂经过所述排热换热器进行换热。

3.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述热泵机组还包括：

气液分离器，所述气液分离器设置在进气口和所述排热回路之间的进气路上，用于分离液体冷媒剂。

4.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述热泵机组还包括：

高压开关，所述高压开关设置在所述排气口，当所述排气口的压力大于等于第一预设压力时，所述高压开关断开；

低压开关，所述低压开关设置在所述进气口。

5.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述热泵机组还包括：

四通阀，所述四通阀的C口与第一换热器的冷媒剂入口连通，所述四通阀的E口与第二换热器的冷媒剂出口连通，所述四通阀的S口与所述进气路连通，所述四通阀的D口与所述排气路连通。

6.如权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述热泵机组还包括：

主路膨胀阀，所述第一换热器的冷媒剂出口与所述第二换热器的冷媒剂入口之间通过主通路连通，所述主路膨胀阀设置在所述主通路上。

7.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述热泵机组还包括：

控制器，所述控制器与所述压力传感器，所述泄压电磁阀和所述泄压膨胀阀电连接。

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