CN110486967A - 一种空调***及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空调***及其控制方法，涉及空气调节技术领域，解决了现有空调***节流后的制冷剂中混有一部分气态制冷剂，影响室内换热器的换热效果的技术问题。该空调***包括压缩机、冷凝器、节流装置、切换装置、蒸发器和闪蒸器，压缩机具有多个气缸，蒸发器由多个换热器构成，闪蒸器包括相并联的第一闪蒸器和第二闪蒸器；压缩机、冷凝器、节流装置、第二闪蒸器和蒸发器能构成制冷或除湿回路，压缩机与蒸发器能构成制热通路；通过切换装置改变压缩机和冷凝器排出冷媒的流路实现温湿独控。闪蒸器收集分离节流后冷媒中的气态冷媒，避免了气态冷媒进入换热器中影响换热器换热效率的情况，降低了压缩机的功耗，从而提高压缩机的能效水平。

Description

一种空调***及其控制方法
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域，尤其是涉及一种空调***及其控制方法。
背景技术
目前空调器在制冷时，经节流元件节流后的制冷剂直接进入到室内换热器中进行换热，由于节流后的制冷剂中混有一部分气态制冷剂，进入到室内换热器中的气态制冷剂不但影响室内换热器的换热效果，同时导致压缩机的压缩功耗增大，压缩机的能效比降低，从而影响到空调器的能效水平。
此外，空调器的室内换热器大多由两排换热器构成，且换热器之间是串联设置的，换热空气流先后通过两排换热器，空气经过进风一侧的换热器后，温度发生变化，所以经过进风侧换热器的空气温度与通过出风侧换热器的空气温度是不同的；空气经过出风一侧换热器时换热温差减小，换热器效率不能得到充分发挥。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空调***及其控制方法，以解决现有技术中存在的节流后的制冷剂中混有一部分气态制冷剂，进入到室内换热器中的气态制冷剂影响室内换热器的换热效果的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种空调***，包括压缩机、冷凝器、节流装置、切换装置、蒸发器和闪蒸器，所述压缩机具有多个气缸形成多吸单排结构，所述蒸发器由多个换热器构成，所述闪蒸器包括相并联的第一闪蒸器和第二闪蒸器；所述压缩机、冷凝器、节流装置、第二闪蒸器和蒸发器能构成制冷或除湿回路，所述压缩机与所述蒸发器能构成制热通路，通过所述切换装置改变所述压缩机和所述冷凝器排出冷媒的流路实现温湿独控。
可选地，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述蒸发器包括相并联的第一换热器和第二换热器，所述第一气缸与所述第二气缸分别连通有吸气分液器，形成双吸单排结构；且进入所述第一气缸的冷媒与进入所述第二气缸的冷媒的蒸发温度不同。
可选地，所述第一气缸的排气容积与所述第二气缸的排气容积不同。
可选地，所述第一气缸的排气容积大于所述第二气缸的排气容积，且所述第一气缸连通有增焓补气装置。
可选地，所述第二气缸的排气容积与所述第一气缸的排气容积之比的范围在0.4～0.6。
可选地，所述切换装置包括增焓补气电磁阀、第一吸气电磁阀、第二吸气电磁阀、第一四通阀和第二四通阀，所述增焓补气装置为补气分液器，所述增焓补气电磁阀设置于补气分液器的入口端管路中。
可选地，所述第一闪蒸器的出口连接有补气分液器，所述第一闪蒸器能够通过所述补气分液器与所述压缩机相连通；所述第二闪蒸器连通至所述蒸发器。
可选地，所述节流装置包括第一节流阀和第二节流阀，所述第一闪蒸器与所述第二闪蒸器构成双闪蒸器，所述第一节流阀位于所述冷凝器与所述双闪蒸器之间的管路中；所述第二节流阀位于所述第二换热器的冷媒入口端。
可选地，多个所述换热器之间相并联。
本发明提供的一种以上任一所述的空调***的控制方法，空调***包括补气分液器，所述蒸发器包括第一换热器和第二换热器，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述第一闪蒸器能通过所述补气分液器与所述第一气缸连通，通过所述切换装置实现所述空调***在制冷模式和制热除湿模式间切换；所述控制方法包括以下步骤：
A、控制切换装置，空调***进入制冷模式；压缩机排出的冷媒经冷凝器冷凝后通过节流装置一次节流并经第二闪蒸器后分两路，第一路进入第一换热器进行低温换热后回到第二气缸，第二路经二次节流后进入第二换热器进行高温换热后回到第一气缸；
B、控制切换装置，空调***进入制热除湿模式；压缩机排出的冷媒分两路循环：第一流路直接进入第二换热器进行再加热，经节流后进入第一换热器；第二流路经冷凝器冷凝并通过节流装置一次节流后分为两条通路，第一通路经第二闪蒸器后进入第一换热器，并与第一流路的冷媒混合后在第一换热器内除湿作业后分两路分别返回第一气缸和第二气缸；第二通路经第一闪蒸器和补气分液器后进入第一气缸补气。
本发明提供的一种空调***及其控制方法，通过闪蒸器收集分离节流后冷媒中混有的气态冷媒，避免了气态冷媒进入换热器中影响换热器换热效率的情况，降低了压缩机的功耗，从而提高压缩机的能效水平，进而提高了空调***的能效水平；通过切换装置改变压缩机和冷凝器排出冷媒的流路实现温湿独控，达到了高效制冷和制热的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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是本发明具体实施方式提供的一种双温补气空调***的连接结构示意图；
图2是图1中的空调***在制冷模式下的冷媒循环路径示意图；
图3是图1中的空调***在制热除湿模式下的冷媒循环路径示意图；
图中1、第一气缸；2、第二气缸；3、电机；4、第一吸气分液器；5、第二吸气分液器；6、冷凝器；7、第一节流阀；8、第二节流阀；9、蒸发器；91、第一换热器；92、第二换热器；10、第一闪蒸器；11、第二闪蒸器；12、增焓补气电磁阀；13、补气分液器；14、第一吸气电磁阀；15、第二吸气电磁阀。
图4是图1中的空调***在高效制热补气时的压焓图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种空调***，包括包括压缩机、冷凝器6、节流装置、切换装置、蒸发器9和闪蒸器，压缩机具有多个气缸形成多吸单排结构，蒸发器9由多个换热器构成，闪蒸器包括相并联的第一闪蒸器10和第二闪蒸器11；压缩机、冷凝器6、节流装置、第二闪蒸器11和蒸发器9能构成制冷回路或除湿回路，压缩机与蒸发器9能构成制热通路，通过切换装置改变压缩机和冷凝器6排出冷媒的流路实现温湿独控。
通过闪蒸器收集分离节流后冷媒中混有的气态冷媒，避免了气态冷媒进入换热器中影响换热器换热效率的情况，降低了压缩机的功耗，从而提高压缩机的能效水平，进而提高了空调***的能效水平；通过切换装置改变压缩机和冷凝器6排出冷媒的流路实现温湿独控，达到了高效制冷和制热的目的。
除了下面实施方式中讲到的双缸压缩机，还有三缸压缩机。
图4给出了双温补气的冷暖型空调***在高效制热补气时的压焓图。
作为可选地实施方式，压缩机为双缸压缩机，双缸压缩机包括第一气缸1和第二气缸2，蒸发器9包括相并联的第一换热器91和第二换热器92，第一气缸1与第二气缸2分别连通有吸气分液器，形成双吸单排结构；且进入第一气缸1的冷媒与进入第二气缸2的冷媒的蒸发温度不同。第一换热器91与第二换热器92并联设置，由于第一换热器91与第二换热器92相互独立，能保证每个换热器效率的充分发挥，换热器的能效高。
作为可选地实施方式，第一气缸1的排气容积与第二气缸2的排气容积不同。
第一气缸1的排气容积与第二气缸2的排气容积不同，可适应空调***的不同运行模式和工况。
作为可选地实施方式，第一气缸1的排气容积大于第二气缸2的排气容积，且第一气缸1连通有增焓补气装置。
设置增焓补气装置，提高压缩机排气量，达到低温环境下提升制热能力的目的。
作为可选地实施方式，第二气缸2的排气容积与第一气缸1的排气容积之比的范围在0.4～0.6。
根据最优补气压力值设计两个气缸的排气容积比值，使空调***能高效运行。
作为可选地实施方式，切换装置包括增焓补气电磁阀12、第一吸气电磁阀14、第二吸气电磁阀15、第一四通阀和第二四通阀，增焓补气装置为补气分液器13，增焓补气电磁阀12设置于补气分液器13的入口端管路中。
通过电磁阀、四通阀进行流路控制，效率高，操作方便。
作为可选地实施方式，第一闪蒸器10的出口连接有补气分液器13，所述第一闪蒸器10能够通过补气分液器13与压缩机相连通；第二闪蒸器11连通至蒸发器9。
第一闪蒸器10能够通过补气分液器13与压缩机相连通，可用于补气增焓环节。
作为可选地实施方式，节流装置包括第一节流阀7和第二节流阀8，第一闪蒸器10与第二闪蒸器11构成双闪蒸器，第一节流阀7位于冷凝器6与双闪蒸器之间的管路中；第二节流阀8位于第二换热器92的冷媒入口端。
作为可选地实施方式，多个换热器之间相并联。
蒸发器的多个换热器之间相并联，与现有蒸发器中多个换热器相串联的方式相比，每个换热器的换热效率都能得到充分发挥，提高了换热器的能效水平。
如图1-图3所示，本发明具体实施方式提供了一种双温补气的冷暖型空调***。本结构主要方案：一个双缸压缩机具备两个吸气分液器，其中第一气缸1与第二吸气分液器5连通，第二气缸2与第一吸气分液器4连通，同时第一气缸1连通有一补气分液器13，并将该方案的压缩机搭载在一个冷暖型空调***，该空调***具有两个闪蒸器(第一闪蒸器10和第二闪蒸器11)、蒸发器9包括两个换热器(第一换热器91和第二换热器92)、一个冷凝器6及用于转换的两个四通阀。该空调***通过作为切换装置的电磁阀、节流阀、四通阀等阀元件进行调控，更加简便的实现制冷与制热的转换，同时通过改变自压缩机和冷凝器6排出气体的流路，可实现温湿独控、高效制冷和制热的目的，大大优化了冷暖型空调***的能效水平，显著提高了节能效果。空调***的控制方法包括：
高效制冷：双缸压缩机为双吸单排结构，具备两个吸气口(分别对应两个排气容积大小不同的第一气缸1和第二气缸2，气缸根据最优补气压力值设计容积比，两个气缸的排气容积的比值一般在0.4-0.6之间)，以及一个增焓补气口(设计在第一气缸1，一般为低压的容积较大的气缸)。当需要高效制冷时，关闭第一气缸1的补气分液器13与第一闪蒸器10管路上的增焓补气电磁阀12，此时，压缩机排出的气体经过冷凝器6及第二闪蒸器后，气体分两路进入蒸发器9，其中，一条流路是经过第一换热器91进行低温换热，之后通过四通阀转换进入到第二气缸2(即低温吸气)；而另一条流路经过第二节流阀8的二次节流进入第二换热器92进行高温换热，之后通过四通阀转换进入到第一气缸1(即高温吸气)，此时两种蒸发温度不同的气体进入到压缩机进行压缩，之后混合后由排气口排出，提高了换热的效率，实现高效制冷。
高效制热：当需要高效制热时，开启增焓补气电磁阀12，使得自第一闪蒸器10过滤干燥的气体进入到第一气缸1进行补气增焓(第一闪蒸器10和第二闪蒸器11独立存在)；而此时，经过双四通阀的转换，使得压缩机排出的气体分两路进行循环，其中，一条流路通过四通阀转换进入到第二换热器92进行再加热，之后经过第二节流阀8进入到第一换热器91，而另一条流路经过冷凝器6和第二闪蒸器11与上述的流路混合进入到第一换热器91进行除湿，再经过四通阀转换，使得第一气缸1和第二气缸2对应的第二吸气分液器5和第一吸气分液器4吸入同样蒸发温度的气体，而第二气缸2还在补气增焓，之后经过压缩机完成排气及整机气体循环，高效制热补气时的压焓图参见图4。该方案提高了制热效果，实现高效制热。
本方案显著优化了冷暖型空调***的能效水平，显著提升了制冷制热的效果，针对不同季节及环境对空调***实现不同方式的控制，不仅可以节能，而且还可以省成本降空间，具备很好的市场前景及产品推广性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调***，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、节流装置、切换装置、蒸发器和闪蒸器，所述压缩机具有多个气缸形成多吸单排结构，所述蒸发器由多个换热器构成，所述闪蒸器包括相并联的第一闪蒸器和第二闪蒸器；所述压缩机、冷凝器、节流装置、第二闪蒸器和蒸发器能构成制冷或除湿回路，所述压缩机与所述蒸发器能构成制热通路，通过所述切换装置改变所述压缩机和所述冷凝器排出冷媒的流路实现温湿独控。
2.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述蒸发器包括相并联的第一换热器和第二换热器，所述第一气缸与所述第二气缸分别连通有吸气分液器，形成双吸单排结构；且进入所述第一气缸的冷媒与进入所述第二气缸的冷媒的蒸发温度不同。
3.根据权利要求2所述的空调***，其特征在于，所述第一气缸的排气容积与所述第二气缸的排气容积不同。
4.根据权利要求3所述的空调***，其特征在于，所述第一气缸的排气容积大于所述第二气缸的排气容积，且所述第一气缸连通有增焓补气装置。
5.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述第二气缸的排气容积与所述第一气缸的排气容积之比的范围在0.4～0.6。
6.根据权利要求4所述的空调***，其特征在于，所述切换装置包括增焓补气电磁阀、第一吸气电磁阀、第二吸气电磁阀、第一四通阀和第二四通阀，所述增焓补气装置为补气分液器，所述增焓补气电磁阀设置于补气分液器的入口端管路中。
7.根据权利要求1所述的空调***，其特征在于，所述第一闪蒸器的出口连接有补气分液器，所述第一闪蒸器能够通过所述补气分液器与所述压缩机相连通；所述第二闪蒸器连通至所述蒸发器。
8.根据权利要求2所述的空调***，其特征在于，所述节流装置包括第一节流阀和第二节流阀，所述第一闪蒸器与所述第二闪蒸器构成双闪蒸器，所述第一节流阀位于所述冷凝器与所述双闪蒸器之间的管路中；所述第二节流阀位于所述第二换热器的冷媒入口端。
9.根据权利要求1-8任一所述的空调***，其特征在于，多个所述换热器之间相并联。
10.一种权利要求1-9任一所述的空调***的控制方法，其特征在于，所述空调***包括补气分液器，所述蒸发器包括第一换热器和第二换热器，所述压缩机包括第一气缸和第二气缸，所述第一闪蒸器能通过所述补气分液器与所述第一气缸连通，通过所述切换装置实现所述空调***在制冷模式和制热除湿模式间切换；所述控制方法包括以下步骤：
A、控制切换装置，空调***进入制冷模式；压缩机排出的冷媒经冷凝器冷凝后通过节流装置一次节流并经第二闪蒸器后分两路，第一路进入第一换热器进行低温换热后回到第二气缸，第二路经二次节流后进入第二换热器进行高温换热后回到第一气缸；
B、控制切换装置，空调***进入制热除湿模式；压缩机排出的冷媒分两路循环：第一流路直接进入第二换热器进行再加热，经节流后进入第一换热器；第二流路经冷凝器冷凝并通过节流装置一次节流后分为两条通路，第一通路经第二闪蒸器后进入第一换热器，并与第一流路的冷媒混合后在第一换热器内除湿作业后分两路分别返回第一气缸和第二气缸；第二通路经第一闪蒸器和补气分液器后进入第一气缸补气。
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