CN105890081A - 空调***和空调***的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调***和空调***的控制方法，所述空调***包括：喷气增焓压缩机、换向组件、两个换热器和闪蒸器，其中，喷气增焓压缩机具有排气口、补气口、第一吸气口和第二吸气口，储液器的回气口与第一吸气口连通，第二吸气口与储液器之间串联有控制阀，压缩机构可单缸运行或双缸运行；换向组件的第一阀口与排气口相连，第四阀口与回气口相连；两个换热器的第一端分别与第二阀口和第三阀口相连；闪蒸器的气体出口与补气口相连，两个出入口分别与两个换热器的第二端相连，每个出入口和相应的换热器之间串联有节流元件。根据本发明的空调***，在中高频时采用双转子运行模式，提高制冷制热速度；在低频时切换单转子运行模式，节能舒适。

Description

空调***和空调***的控制方法

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种空调***和空调***的控制方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对家用空调的要求也越来越高。例如要求家用变频空调不仅高温时可以强劲制冷，而且在低温时可以强劲制热等等，但是普通变频空调，由于成本原因多数采用单转子压缩机，由于转子单向受力，振动和噪音都比较大，尤其是低频运行时缺点特别明显；若采用普通的双转子压缩机，由于气缸的泄漏量增大，整机的性能***较差，不利于节能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种空调***，所述空调***可以在中高频下大能力的输出，在低频下高能效平稳运行。

本发明还提出一种上述空调***的控制方法。

根据本发明的空调***，包括：喷气增焓压缩机，所述喷气增焓压缩机包括壳体、储液器和设在所述壳体内的压缩机构，所述壳体具有排气口、补气口、第一吸气口和第二吸气口，所述储液器具有回气口，所述回气口与所述第一吸气口连通，所述第二吸气口与所述储液器之间串联有控制阀，所述第一吸气口和所述第二吸气口分别与所述压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，所述压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行；换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与回气口相连；两个换热器，所述两个换热器的第一端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；闪蒸器，所述闪蒸器具有气体出口和两个出入口，所述气体出口与所述补气口相连，所述两个出入口分别与所述两个换热器的第二端相连，每个所述出入口和相应的所述换热器之间串联有节流元件。

根据本发明的空调***，采用可变容的喷气增焓压缩机，可以在中高频***采用双转子喷气增焓运行模式，在超高温和超低温，高压缩比时实现大能力的输出，提高制冷制热 速度；可以在低频时自动切换单转子喷气增焓运行模式，旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率，在空调***负荷较小时，能实现不停机工作，保持温度的稳定性，温差波动小，节能、舒适。

在本发明的一些实施例中，空调***还包括：经济器，所述经济器包括相互换热的两个换热通道，所述两个换热通道的第一端分别与所述两个换热器的第一端相连，所述两个换热通道的第二端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；两个旁通通道，每个所述旁通通道的两端与其中一个所述换热通道的两端相连；两个切换器，每个所述切换器与所述换向组件、一个所述换热通道和一个所述旁通通道相连，每个所述切换器工作以使得所述换向组件与每个所述换热器通过旁通通道连通或者通过换热通道连通。

优选地，每个所述切换器为三通阀。

优选地，所述控制阀为电磁阀。

可选地，所述换向组件为四通阀。

可选地，所述节流元件为电子膨胀阀。

根据本发明的空调***的控制方法，预设所述喷气增焓压缩机的单缸运行模式和双缸运行模式的切换频率为F1，检测所述喷气增焓压缩机的运行频率f，当f＞F1时，所述控制阀打开，当f＜F1时，所述控制阀关闭。

进一步地，所述切换频率F1的取值范围为20Hz～40Hz。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的空调***在制冷模式时的示意图；

图2是根据本发明实施例的空调***在制热模式时的示意图；

图3是根据本发明实施例的空调***的控制方法的控制流程图。

附图标记：

空调***100，

喷气增焓压缩机1，排气口a，补气口b，第一吸气口c，第二吸气口d，

储液器11，回气口n，

换向组件2，第一阀口h，第二阀口i，第三阀口j，第四阀口k，

经济器3，第一换热通道31，第二换热通道32，

室外换热器4，室内换热器5，

闪蒸器6，气体出口r，第一出入口s，第二出入口t，

第一节流元件71，第二节流元件72，

第一旁通通道81，第二旁通通道82，

控制阀9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的空调***100。

如图1所示，根据本发明实施例的空调***100，包括：喷气增焓压缩机1、换向组件2、两个换热器和闪蒸器6。

具体地，喷气增焓压缩机1包括壳体、储液器11和设在壳体内的压缩机构，壳体具有排气口a、补气口b、第一吸气口c和第二吸气口d，储液器11具有回气口n，回气口n与第一吸气口c连通，第二吸气口d与储液器11之间串联有控制阀9，第一吸气口c和第二吸气口d分别与压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行。由于第一吸气口c始终与回气口n连通，当控制阀9关闭时，储液器11与第二吸气口d断开，冷媒仅能通过第一吸气口c进入对应的气缸压缩，喷气增焓压缩机1为单缸运行；当控制阀9打开时，第二吸气口d与储液器11连通，冷媒可以通过第一吸气口c和第二吸气口d分别进入对应的气缸以待压缩，喷气增焓压缩机1为双缸运行。需要进行说明的是，本发明的喷气增焓压缩机1可以采用现有的具有双缸运行和单缸运行两种模式的压缩机，压缩机的单缸运行和双缸运行的切换原理、冷媒的压缩原理均为现有技术，这里就不详细描述。

换向组件2具有第一阀口h、第二阀口i、第三阀口j和第四阀口k，第一阀口h与第二阀口i和第三阀口j中的其中一个连通，第四阀口k与第二阀口i和第三阀口j中的另一个连通，也就是说，当第一阀口h与第二阀口i连通时，第四阀口k则与第三阀口j连通，当第一阀口h与第三阀口j连通时，第四阀口k则与第二阀口i连通。

第一阀口h与排气口a相连，第四阀口k与回气口n相连。冷媒从换向组件2的第四阀口k经回气口n进入储液器11并回到喷气增焓压缩机1内，在气缸内压缩后形成高温高压的冷媒，从排气口a排出至第一阀口h。

优选地，换向组件2为四通阀，当空调***100采用制冷模式时，第一阀口h与第二阀口i连通，第三阀口j与第四阀口k连通，当空调***100采用制热模式时，第一阀口h与第三阀口j连通，第二阀口i与第四阀口k连通。当然，本发明不限于此，换向组件2也可以形成为其他元件，只要具有第一阀口h至第四阀口k且可实现换向即可。

两个换热器(例如图1中所示的室外换热器4和室内换热器5)的第一端分别与第二阀口i和第三阀口j相连。如图1所示，室外换热器4的第一端4a与第二阀口i相连，室内换热器5的第一端5a与第三阀口j相连。

闪蒸器6具有气体出口r和两个出入口(例如图1中所示的第一出入口s和第二出入口t)，气体出口r与补气口b相连，这样，从闪蒸器6分离出的汽态冷媒可以从补气口b回到喷气增焓压缩机1中进行压缩，以实现喷气增焓。

两个出入口分别与两个换热器的第二端相连，每个出入口和相应的换热器之间串联有节流元件(例如图1中所示的第一节流元件71和第二节流元件72)。如图1所示，第一出入口s与室外换热器4的第二端4b相连，第一出入口s与室外换热器4之间串接有第一节流元件71，第二出入口t和室内换热器5的第二端5b相连，且第二出入口t与室内换热器5之间串接有第二节流元件72，其中，第一节流元件71和第二节流元件72均起到节流降压的作用。

根据本发明实施例的空调***100，采用可变容的喷气增焓压缩机1，可以在中高频***采用双转子喷气增焓运行模式，在超高温和超低温，高压缩比时实现大能力的输出，提高制冷制热速度；可以在低频时自动切换单转子喷气增焓运行模式，旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率，在空调***100负荷较小时，能实现不停机工作，保持温度的稳定性，温差波动小，节能、舒适。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，空调***100还包括：经济器3、两个旁通通道(例如图2中所示的第一旁通通道81和第二旁通通道82)和两个切换器(图未示出)。其中，经济器3包括相互换热的两个换热通道(例如图1中所示的第一换热通道31和第二换热通道32)，两个换热通道的第一端分别与两个换热器的第一端相连，两个换热通道的第二端分别与第二阀口i和第三阀口j相连。如图1所示，第一换热通道31的第一端31a与室外换热器4的第一端4a相连，第一换热通道31的第二端31b与第二阀口i相连；第二换热通道32的第一端32a与室内换热器5的第一端5a相连，第二换热通道32的第二端32b与第三阀口j相连。

每个旁通通道的两端与其中一个换热通道的两端相连。如图2所示，第一旁通通道81的两端与第一换热通道31的两端相连，第二旁通通道82的两端与第二换热通道32的两端相连，也就是说，第一旁通通道81与第一换热通道31并联，第二旁通通道82与第二换热通道32并联。

每个切换器与换向组件2、一个换热通道和一个旁通通道相连，每个切换器工作以使得换向组件2与每个换热器通过旁通通道连通或者通过换热通道连通。例如，切换器包括第一切换器和第二切换器，第一切换器与换向组件2、第一换热通道31和第一旁通通道81相连，以控制室外换热器4和换向组件2之间通过第一换热通道31连通、或通过第一旁通通道81连通；第二切换器与换向组件2、第二换热通道32和第二旁通通道82相连，以控制室内换热器5和换向组件2之间通过第二换热通道32连通、或通过第二旁通通道82连通。

进一步地，每个切换器可以为三通阀，由此，可以在实现每个旁通通道与对应的换热通道自由切换的前提下，简化空调***100的结构。

优选地，控制阀9可以为电磁阀。

在本发明的一些实施例中，节流元件(如图1和图2中所示的第一节流元件71和第二节流元件72)可以为电子膨胀阀。当然，节流元件还可以为毛细管或毛细管与电子膨胀阀的组合等结构，只要能起到节流降压的作用即可。

如图3所示，根据本发明实施例的空调***100的控制方法，所述控制方法包括：预设喷气增焓压缩机1的单缸运行模式和双缸运行模式的切换频率为F1，检测喷气增焓压缩机1的运行频率f，当f＞F1时，控制阀9打开，储液器11与第二吸气口d连通，喷气压缩机运行双转子喷气增焓模式；当f＜F1时，控制阀9关闭，喷气压缩机运行单转子喷气增焓模式。由此，可以根据喷气增焓压缩机1的运行频率，实现单双转子自动切换功能。

根据本发明的空调***100的控制方法，可以根据空调***100的运行频率在单缸运行模式和双缸运行模式之间切换，在中高频时***采用双缸运行模式，实现大能力的输出，提高制冷制热速度；在低频时切换单缸运行模式，实现低功率、小能耗，节能、舒适。

优选地，根据制热和热冷的特点，并结合喷气增焓压缩机1的能效曲线特性，切换频率F1的取值范围可以为20Hz～40Hz。

下面将参考图1-图3描述根据本发明一个具体实施例的空调***100。

参照图1，空调***100包括喷气增焓压缩机1、换向组件2、经济器3、室外换热器4、室内换热器5、闪蒸器6、第一节流元件71、第二节流元件72、控制阀9、第一旁通通道 81、第二旁通通道82、第一切换器和第二切换器。其中，换向组件2为四通阀，第一节流元件71和第二节流元件72均为电子膨胀阀，控制阀9为电磁阀，第一切换器和第二切换器均为三通阀。

具体地，如图1所示，喷气增焓压缩机1包括壳体、储液器11和压缩机构，压缩机构包括第一气缸和第二气缸，壳体上设有排气口a、补气口b、第一吸气口c和第二吸气口d，储液器11上设有回气口n；四通阀具有第一阀口h、第二阀口i、第三阀口j和第四阀口k，闪蒸器6具有气体出口r、第一出入口s和第二出入口t，经济器3包括相互换热的第一换热通道31和第二换热通道32。

其中，第一吸气口c与第一气缸的吸气通道连通，第二吸气口d与第二气缸的吸气通道连通；四通阀的第一阀口h与排气口a相连；第二阀口i与室外换热器4的第一端4a之间串接有第一切换器和并联的第一换热通道31和第一旁通通道81；第三阀口j与室内换热器5的第一端5a之间串接第二切换器和并联的第二换热通道32和第二旁通通道82；第四阀口k与回气口n相连，且回气口n与第一吸气口c连通；储液器11和第二吸气口d之间串接有控制阀9；闪蒸器6的气体出口r与补气口b相连，第一出入口s与室外换热器4的第二端4b之间串接有第一节流元件71，第二出入口t与室内换热器5的第二端5b之间串接第二节流元件72。

如图1所示，当空调***100为制冷模式时，四通阀的第一阀口h与第二阀口i导通且第四阀口k和第三阀口j导通；第一切换器将第二阀口i与室外换热器4的第一端4a之通过第一换热通道31导通，第二切换器将第三阀口j与室内换热器5的第一端5a之间通过第二换热通道32导通。

冷媒的流向如下：从喷气增焓压缩机1的排气口a排出的高温高压冷媒经四通阀的第一阀口h、第二阀口i和第一切换器，进入经济器3的第一换热通道31冷凝降温，再进入到室外换热器4中，冷媒在室外换热器4中与室外环境进行换热后从室外换热器4的第二端4b排出，然后液相冷媒经过第一节流元件71的节流降压，节流后的气液两相冷媒从第一出入口s进入闪蒸器6，并在闪蒸器6内进行气液分离。

从闪蒸器6中分离出的汽态冷媒从气体出口r经补气口b，回到喷气增焓压缩机1中，经过压缩后从喷气增焓压缩机1的排气口a排出继续进行循环。

从闪蒸器6中分离出的液态冷媒从第二出入口t流出，然后冷媒经过第二节流元件72的节流降压后进入到室内换热器5中，冷媒在室内换热器5中与室内环境进行换热发生相变以对室内环境进行制冷，从室内换热器5排出的气相冷媒流入经济器3的第二换热通道32与第一换热通道31内的冷媒进行换热以吸热升温，换热后的冷媒经过四通阀的第三阀口j和第四阀口k，再从回气口n进入储液器11中，完成制冷循环。

如图2所示，当空调***100为制热模式时，四通阀的第一阀口h和第三阀口j导通且第四阀口k与第二阀口i导通；第一切换器将第二阀口i与室外换热器4的第一端4a之间通过第一旁通通道81导通，第二切换器将第三阀口j与室内换热器5的第一端5a之间通过第二旁通通道82导通。

冷媒的流向如下：从喷气增焓压缩机1的排气口a排出的高温高压气态冷媒，经过四通阀的第一阀口h和第三阀口j，再由第二切换器导入第二旁通通道82并进入室内换热器5中，室内换热器5中的冷媒与室内环境进行相变换热以对室内环境进行制热，从室内换热器5排出的液相冷媒经过第二节流元件72进行第一次节流，节流后的气液两相混合冷媒进入到闪蒸器6中，闪蒸器6对冷媒进行气液分离。

从闪蒸器6中分离出的汽态冷媒从气体出口r经补气口b，回到喷气增焓压缩机1中，经过压缩后从喷气增焓压缩机1的排气口a排出继续进行循环。

从闪蒸器6中分离出的液态冷媒从第一出入口s流出，经第一节流元件71节流降压后进入到室外换热器4中，室外换热器4中的冷媒与室外环境进行蒸发换热，从室外换热器4排出的冷媒经第一旁通通道81，再经四通阀的第二阀口i和第四阀口k，从回气口n进入储液器11中，完成制热循环。

如图3所示，空调***100在制冷和制热时，喷气增焓压缩机1的单缸运行模式和双缸运行模式的切换频率为F1，且F1的取值范围可以为20Hz～40Hz。

检测喷气增焓压缩机1的实际运行频率为f，当f＞F1时，控制阀9打开，储液器11与第二吸气口d连通，由此，储液器11中的冷媒可通过第一吸气口c和第二吸气口d分别进入压缩机构的第一气缸和第二气缸的吸气通道中，喷气增焓压缩机1为双缸运行模式。当f＜F1时，控制阀9关闭，储液器11与第二吸气口d断开，储液器11中的冷媒仅可通过第一吸气口c进入第一气缸的吸气通道中，仅第一气缸压缩冷媒，喷气增焓压缩机1为单缸运行模式。

根据本发明实施例的空调***100，采用可变容喷气增焓压缩机1，在中高频***采用双转子喷气增焓运行模式，特别在超高温和超低温，高压缩比时实现大能力的输出，提高制冷制热速度；在低频时自动切换单转子喷气增焓运行模式，旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率，在空调***100负荷较小时，能实现不停机工作，保持温度的稳定性，温差波动小，节能、舒适。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种空调***，其特征在于，包括：

喷气增焓压缩机，所述喷气增焓压缩机包括壳体、储液器和设在所述壳体内的压缩机构，所述壳体具有排气口、补气口、第一吸气口和第二吸气口，所述储液器具有回气口，所述回气口与所述第一吸气口连通，所述第二吸气口与所述储液器之间串联有控制阀，所述第一吸气口和所述第二吸气口分别与所述压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，所述压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行；

换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与回气口相连；

两个换热器，所述两个换热器的第一端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；

闪蒸器，所述闪蒸器具有气体出口和两个出入口，所述气体出口与所述补气口相连，所述两个出入口分别与所述两个换热器的第二端相连，每个所述出入口和相应的所述换热器之间串联有节流元件。

2.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，还包括：

经济器，所述经济器包括相互换热的两个换热通道，所述两个换热通道的第一端分别与所述两个换热器的第一端相连，所述两个换热通道的第二端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；

两个旁通通道，每个所述旁通通道的两端与其中一个所述换热通道的两端相连；

两个切换器，每个所述切换器与所述换向组件、一个所述换热通道和一个所述旁通通道相连，每个所述切换器工作以使得所述换向组件与每个所述换热器通过旁通通道连通或者通过换热通道连通。

3.根据权利要求2所述的空调***，其特征在于，每个所述切换器为三通阀。

4.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述控制阀为电磁阀。

5.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述换向组件为四通阀。

6.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述节流元件为电子膨胀阀。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的空调***的控制方法，其特征在于，预设所述喷气增焓压缩机的单缸运行模式和双缸运行模式的切换频率为F1，检测所述喷气增焓压缩机的运行频率f，当f＞F1时，所述控制阀打开，当f＜F1时，所述控制阀关闭。

8.根据权利要求7所述的空调***的控制方法，其特征在于，所述切换频率F1的取值范围为20Hz～40Hz。