CN102226551A - 使用碳氢化合物制冷剂的空调*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种使用碳氢化合物制冷剂的空调***，采用碳氢化合物制冷剂作为工作介质，在室外侧设有一储液器，储液器与冷凝器通过一储液支路连通，储液支路中设置有第一控制阀，冷凝器与蒸发器之间位于室外侧的下游流路中设置第二控制阀，在室内侧的蒸发器处设有一传感器，所述传感器在***运行过程中实时地获取室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值，***控制器将室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值与设定值进行比较，在室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值大于设定值时，***控制器发出控制指令，第一控制阀打开，第二控制阀关闭。本发明采用利于环境保护的天然碳氢化合物制冷剂作为工作介质安全运行，符合国家节能减排的政策，具有巨大的经济和现实意义。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体来说是一种使用碳氢化合物制冷剂的空调***。
背景技术
在现今的空调行业中，由于天然碳氢化合物制冷剂，如R290，具有易燃易爆性质，因此目前在空调行业内，使用天然碳氢化合物制冷剂的空调，基本处于空白。目前，空调普遍使用的制冷剂，如R22，这种制冷剂对臭氧层有较强的破坏作用，且释放温室气体，对全球气候变化影响巨大。而天然碳氢化合物制冷剂，具有对臭氧层没有破坏，且不释放温室气体的巨大优势，因此开发使用天然碳氢化合物制冷剂的空调，具有很强的现实意义和巨大的经济利益，但由于天然碳氢化合物制冷剂，如R290，这种制冷剂由于具有易燃易爆性质，因此，开发使用天然碳氢工质制冷剂的空调，首先要克服天然碳氢工质制冷剂易燃易爆的问题，以使空调***能够安全的运行。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种使用碳氢化合物制冷剂的空调***，采用碳氢化合物制冷剂作为工作介质，有利于环保，同时能够安全运行。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种使用碳氢化合物制冷剂的空调***，采用碳氢化合物制冷剂作为工作介质，在室外侧设有一储液器，储液器与冷凝器通过一储液支路连通，储液支路中设置有第一控制阀，冷凝器与蒸发器之间位于室外侧的下游流路中设置第二控制阀，在室内侧的蒸发器处设有一传感器，所述传感器在***运行过程中实时地获取室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值，***控制器将室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值与设定值进行比较，在室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值大于设定值时，***控制器发出控制指令，第一控制阀打开，第二控制阀关闭。
优选地，所述传感器在开机前还获取室内侧当前碳氢化合物制冷剂浓度信号值，***控制器将当前碳氢化合物制冷剂浓度信号值与设定值进行比较，在当前碳氢化合物制冷剂浓度信号值小于设定值时，***开机。
优选地，冷凝器与第二控制阀之间的流路还设有一室外侧节流器，所述室外侧节流器旁并联一单向阀，所述单向阀由冷凝器向第二控制阀导通。
优选地，冷凝器与蒸发器之间位于室内侧的下游流路中设有一室内侧节流器，所述室内侧节流器旁并联一单向阀，所述单向阀由蒸发器向第二控制阀导通。
优选地，所述节流器为膨胀阀或毛细管。
优选地，所述储液器还设有泄压流路，所述泄压流路中设有一安全阀。
优选地，在冷凝器与蒸发器之间位于室外侧的上游流路中设有一四通阀，所述四通阀的一端与位于室外侧的压缩机之间设有油气分离支路，油气分离支路中设有一油气分离器，压缩机的出气口及进液口分别与油气分离器连通。
优选地，所述四通阀的另外一端与压缩机之间还设有气液分离支路，所述气液分离支路设有气液分离器。
优选地，压缩机的进液口与油气分离器之间的流路中还设有一低压保护开关。
优选地，所述储液器的外壁上设有防火隔热层。
与现有技术相比，为了克服天然碳氢化合物制冷剂具有易燃、易爆性所具有的缺陷，本发明设置了相应的安全保护，设置碳氢化合物制冷剂浓度探测器-传感器，用以探测制冷剂浓度，当探测浓度超过安全值时，***即转换为保护模式，将***中制冷剂灌入一个备用储液器里单独储存，进一步地，储液器四周覆盖放火隔热层，隔绝，以保证设备、人员安全。
进一步地，本发明还设有第二级保护：即在储液器单独设置安全阀，以防止极端情况下，储液器液体压力异常上升到危险水平时，通过泄压的方式，将部分制冷剂泄到外界大气中，最大限度保护设备和人员安全。
本发明能够取代现有技术中使用对臭氧产生巨大破坏作用的CFCs制冷剂的空调***，采用利于环境保护的天然碳氢化合物制冷剂作为工作介质，在保证安全的情况下运行，符合国家节能减排的政策，具有巨大的经济和现实意义。
附图说明
图1为本发明使用天然磁氢制冷剂的空调***一优选实施例的示意图；
图中，有关附图标记如下：
1-四通换向阀； 2-冷凝器；
3-冷凝风扇； 4-气管截止阀；
5-蒸发器； 6-天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器；
7-室内侧单向阀； 8-室内侧节流器；
9-液管截止阀； 10-电磁阀；
11-室外侧单向阀； 12-室外侧节流器；
13-储液器单向阀； 14-储液器电磁阀；
15-安全阀； 16-储液器；
17-防火隔热层； 18-气液分离器；
19-油气分离器； 20-低压保护开关；
21-压缩机。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本实施例中的使用天然碳氢制冷剂的空调***包括室内侧和室外侧，其中，在室外侧设有四通换向阀1、冷凝器2、冷凝风扇3、压缩机21、油分离器19、气液分离器18、储液器16、、安全阀15。其中，室内侧设有蒸发器5、天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6。
其中，四通换向阀1设置在蒸发器5与冷凝器2的回路中，四通换向阀2的另外两端与压缩机之间分别设有一气液分离支路及油气分离支路，其中气液分离支路中设有气液分离器18，油气分离支路中设有油气分离器19，油气分离支路的一端与压缩机连通，另一端与四通换向阀1连通，压缩机21的一端还与油气分离器19连通，气液分离支路一端与四通换向阀1连通，另一端与压缩机连通。
其中，储液器16设置在冷凝器2的下方，与冷凝器2连通，储液器16与冷凝器2之间设有一储液支路，该储液支路中设有储液器电磁阀14，冷凝器2与蒸发器5之间的位于室外侧的流路中还设有一室外侧节流器12，室外侧节流器12旁还并联一单向阀11，储液器16与冷凝器及蒸发器的流路之间还设有一支路，该支路中设有单向阀13。
其中，冷凝器与蒸发器位于室内侧的流路中设有室内侧节流器8，室内侧节流器8还并设有一单向阀7。在冷凝器2与蒸发器5之间的流路中，位与室内侧与室外侧之间的位置处分别设有气管截止阀4以及液管截止阀9。
其中，天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6设置在室内侧，检测室内侧的天然碳氢化合物制冷剂的浓度。天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6的检测包括开机前的检测以及运行中的检测，开机前，天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6获取室内侧天然碳氢化合物制冷剂的浓度，***的控制器根据此浓度信号与设定值相比较，在大于设定值时，则不开机，小于设定值时，才开机；而运行中的检测为：探测器获取室内侧天然碳氢化合物制冷剂的实时浓度，控制器将此实时浓度与设定值比较，在实时浓度大于设定值时，则发出指令，***进入安全模式，即关闭电磁阀10，打开电磁阀14，使得冷凝器2中的制冷剂直接流入储液器16中，储液器16还设有一安全阀15，必要时，可以开启安全阀15，将制冷剂排出。
其中，储液器16的外壁上还覆设有防火隔热层17，储存在储液器16中的液体通过储液器防火隔热层17与外界隔热，以防止火灾等意外引起***情况发生。
其中，室内侧节流器8、室外侧节流器12为膨胀阀或毛细管。
其中，还设置一报警器(图中未示出)，在***运行过程中，如果天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6检测到室内侧天然碳氢工质制冷剂的实时浓度大于设定值时，***进入安全模式，此时，控制器还发出报警指令，报警器根据该报警指令发出报警信号，报警信号可以为光或声音。
以下对***处于不同模式时，***各部分的运作过程进行描述。
一、***以制冷模式运行
1、开机时，***先通过天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6检查室内天然碳氢工质制冷剂浓度是否侧达到危险浓度，如果达到，则不能启动，如果达不到，则可以启动运行，此时，电磁阀10开，14关，压缩机21运行，将制冷剂压缩成高温、高压气体经油气分离器19分离，分离后的润滑油进入压缩机吸气管路后直接进入压缩机，而高温、高压的气体则直接通过四通换向阀1后，进入冷凝器2，通过冷凝风扇3带走热量冷却成低温、高压液体，通过单向阀11、电磁阀10、液管截止阀9进入室内侧，并通过室内侧节流器8节流成低压、低温液体，进入蒸发器5蒸发吸热，变成低温、低压气体，然后流经气管截止阀4、四通换向阀1，进入气液分离器18，最后进入压缩机21压缩，完成制冷循环。
2、停机时，此时电磁阀10关，14打开，经过冷凝器冷凝的制冷剂直接从冷凝器进入储液器储存，***一直运行到低压保护开关20动作为止，此时***停止运行。
3、当***在运行过程中，天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6探测到室内侧有天然碳氢化合物制冷剂泄露、且达到危险浓度后，则直接切换成保护模式，此时电磁阀10关，14打开，经过冷凝器冷凝的制冷剂直接从冷凝器进入储液器储存，***一直运行到低压保护开关20动作为止，此时***全部停止运行，且报警，并等待处理。当报警处理完毕，***恢复正常运行，此时按照上述循环进行制冷。
其中，在极端情况下，如果储液器16中液体制冷剂压力持续异常上升到危险水平时，可以通过安全阀15直接向外界泄压，并释放部分制冷剂到安全且容易散发的地方(安全阀外接专门管路到安全且容易散发制冷剂地方)，以保护保护机器设备和人员安全。
二、除湿模式运行
***各部分的动作与制冷模式相同，此处不再赘述。
三、制热模式运行
1、开机时，***先通过天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6检查室内天然碳氢化合物制冷剂浓度是否达到危险浓度，如果达到，则不能启动，如果达不到，则可以启动运行，此时电磁阀10开，14关，压缩机21运行，将制冷剂压缩成高温、高压气体经油气分离器19分离，分离后的润滑油进入压缩机吸气管路后直接进入压缩机，而高温、高压的气体则直接通过四通换向阀1、气管截止阀4，进入室内侧蒸发器5，通过加热室内环境温度，冷凝成高温、高压液体，然后通过室内侧单向阀7、液管截止阀9进入室外侧，再流经电磁阀10，经过室外侧节流器12节流成低温、低压液体，进入冷凝器2蒸发，通过冷凝风扇3强制对流换热，变成低温、低压气体，流经四通换向阀1，进入气液分离器18，最后进入压缩机21压缩，完成制热循环。
2、停机时，转为制冷模式下停机，此时电磁阀10关，14打开，经过冷凝器冷凝的制冷剂直接从冷凝器进入储液器储存，***一直运行到低压保护开关20动作为止，此时***停止运行。
3、当***在运行过程中，天然碳氢化合物制冷剂浓度探测器6探测到室内侧有天然碳氢化合物制冷剂泄露、且达到危险浓度后，则直接切换成制冷状态下的保护模式，此时电磁阀10关，14打开，经过冷凝器冷凝的制冷剂直接从冷凝器进入储液器储存，直到***停止运行为止，当报警处理完毕，***恢复正常运行，此时按照上述循环进行制热。
以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种使用碳氢化合物制冷剂的空调***，采用碳氢化合物制冷剂作为工作介质，其特征在于，在室外侧设有一储液器，储液器与冷凝器通过一储液支路连通，储液支路中设置有第一控制阀，冷凝器与蒸发器之间位于室外侧的下游流路中设置第二控制阀，在室内侧的蒸发器处设有一传感器，所述传感器在***运行过程中实时地获取室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值，***控制器将室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值与设定值进行比较，在室内侧碳氢化合物制冷剂浓度信号值大于设定值时，***控制器发出控制指令，第一控制阀打开，第二控制阀关闭。
2.如权利要求1所述的使用碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，所述传感器在开机前还获取室内侧当前碳氢化合物制冷剂浓度信号值，***控制器将当前碳氢化合物制冷剂浓度信号值与设定值进行比较，在当前碳氢化合物制冷剂浓度信号值小于设定值时，***开机。
3.如权利要求1所述的使用碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，冷凝器与第二控制阀之间的流路还设有一室外侧节流器，所述室外侧节流器旁并联一单向阀，所述单向阀由冷凝器向第二控制阀导通。
4.如权利要求1所述的使用碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，冷凝器与蒸发器之间位于室内侧的下游流路中设有一室内侧节流器，所述室内侧节流器旁并联一单向阀，所述单向阀由蒸发器向第二控制阀导通。
5.如权利要求3或4所述的使用碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，所述节流器为膨胀阀或毛细管。
6.如权利要求1所述的使用碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，所述储液器还设有泄压流路，所述泄压流路中设有一安全阀。
7.如权利要求1所述的使用碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，在冷凝器与蒸发器之间位于室外侧的上游流路中设有一四通阀，所述四通阀的一端与位于室外侧的压缩机之间设有油气分离支路，油气分离支路中设有一油气分离器，压缩机的出气口及进液口分别与油气分离器连通。
8.如权利要求7所述的碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，所述四通阀的另外一端与压缩机之间还设有气液分离支路，所述气液分离支路设有气液分离器。
9.如权利要求7所述的碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，压缩机的进液口与油气分离器之间的流路中还设有一低压保护开关。
10.如权利要求1所述的碳氢化合物制冷剂的空调***，其特征在于，所述储液器的外壁上设有防火隔热层。
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