CN111486609A - 一种空调***和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调***和控制方法,空调***包括:压缩机,压缩机至少包括第一气缸和第二气缸,还包括闪发器,闪发器的输入端连通第一换热器,闪发器的液体输出端连通第二换热器,闪发器的气体输出端能够连通至第一气缸和/或第二气缸,压缩机的吸气端具有第一吸气管路和第二吸气管路,且第一吸气管路与第一气缸连通,第二吸气管路与第二气缸连通,闪发器的气体输出端能够根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。本发明能够在低负荷工况时实现低功耗运行;而在高负荷工况下增加空调***的制冷量,有效防止了高负荷工况下冷量的衰减,提高空调***的制冷性能。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调***和控制方法。
背景技术
目前随着人们对空调产品高效、节能、舒适的需求的提高,市场上对于变频空调***的需求也越来越大,而由于空调***冷量范围较大,采用单缸压缩机的空调***在高负荷工况下需运行较高频率,噪声大、可靠性差,采用双缸压缩机的空调***在低负荷工况下运行频率过低,功耗增大,性能降低,因此高负荷工况下应使用双缸压缩机,低负荷工况下应使用单缸压缩机。
针对这个问题,专利(申请号201410155543.0)提出了双缸变容压缩机及控制方法,可随着空调***负荷的变化进行单双缸切换,但仍存在着在高负荷工况下冷量衰减、在低负荷工况下功耗偏高的问题。
由于现有技术中的空调***存在低负荷工况下功耗偏高、而高负荷工况下冷量衰减等技术问题,因此本发明研究设计出一种空调***和控制方法。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调***存在低负荷工况下功耗偏高、而高负荷工况下冷量衰减的缺陷,从而提供一种空调***和控制方法。
为了解决上述问题,本发明提供一种空调***,其包括:
压缩机,所述压缩机至少包括第一气缸和第二气缸,还包括能用于冷凝放热的第一换热器和能用于蒸发吸热的第二换热器,在所述第一换热器和所述第二换热器之间还设置有闪发器,所述闪发器的输入端连通所述第一换热器,所述闪发器的液体输出端连通所述第二换热器,所述闪发器的气体输出端能够连通至所述第一气缸和/或所述第二气缸,所述压缩机的吸气端具有第一吸气管路和第二吸气管路,且所述第一吸气管路与所述第一气缸连通,所述第二吸气管路与所述第二气缸连通,所述闪发器的气体输出端能够根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或所述第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。
优选地,当所述闪发器的气体输出端连通至所述第一气缸时,所述第一吸气管路上设置有第一单向阀,所述第一单向阀只允许气体通过所述第一吸气管路进入所述第一气缸、而阻止所述第一气缸中的气体回流至所述第一吸气管路;和/或,
当所述闪发器的气体输出端连通至所述第二气缸时,所述第二吸气管路上设置有第二单向阀,所述第二单向阀只允许气体通过所述第二吸气管路进入所述第二气缸、而阻止所述第二气缸中的气体回流至所述第二吸气管路。
优选地,还包括气液分离器,所述气液分离器具有两个输出端,其中一个输出端与所述第一吸气管路连通、另一个输出端与所述第二吸气管路连通。
优选地,所述闪发器的气体输出端通过补气管路连通至所述第一气缸或所述第二气缸,所述补气管路上设置有第三节流机构和第一控制阀,所述全通中压补气为所述第一控制阀一直打开的补气模式,所述间歇补气为所述第一控制阀间歇打开和关闭的补气模式。
优选地,所述补气管路连通至所述第二气缸,且所述空调***还包括分支管路,所述分支管路的一端连通至所述补气管路上所述第三节流机构和所述闪发器之间的位置,所述分支管路的另一端连通至所述第一气缸,且所述分支管路上还设置有第二控制阀和第四节流机构。
优选地,所述闪发器的输入端与所述第一换热器之间还设置有第一节流机构,和/或所述闪发器的液体输出端与所述第二换热器之间还设置有第二节流机构。
本发明还提供一种适用于前任一项所述的空调***的控制方法,其根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或所述第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。
优选地,当包括第三节流机构和第一控制阀时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀间歇打开和关闭,进行间歇补气;当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第一控制阀一直打开,进行全通中压补气。
优选地,当包括第三节流机构和第一控制阀、以及分支管路、第二控制阀和第四节流机构时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀间歇打开和关闭、同时控制所述第二控制阀关闭,或者控制所述第二控制阀间歇打开和关闭、同时控制所述第一控制阀关闭;
当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第一控制阀一直打开,同时控制所述第二控制阀关闭,或者控制所述第二控制阀一直打开,同时控制所述第一控制阀关闭。
优选地,当包括第三节流机构和第一控制阀、以及分支管路、第二控制阀和第四节流机构时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀间歇打开和关闭,同时控制所述第二控制阀间歇打开和关闭;当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第二控制阀一直打开、同时控制所述第一控制阀间歇打开和关闭,或者控制所述第一控制阀一直打开、同时控制所述第二控制阀间歇打开和关闭。
本发明提供的一种空调***和控制方法具有如下有益效果:
本发明通过设置至少两个并联的压缩气缸,能够分别从两个不同的低压吸气管路进行进气,并且设置闪发器、以及从闪发器的气体输出端对两个压缩气缸进行连通,并且根据不同的负荷工况对气缸进行间歇补气或全通中压补气,低负荷工况时能够使得全通中压补气时有效使得其中通中压的气缸无法吸入低压气体、同等流量的制冷剂也无法进入蒸发器中进行蒸发,即相当于卸载了该通中压补气的气缸,达到变容的效果,实现同频率条件下低制冷剂流量运行,有效降低压缩机功耗,适用于低负荷工况下的运行,实现低功耗运行;而在高负荷工况下则控制选择间歇补气的方式对气缸进行补气,该补气的气缸中吸入低压气体,而通过中压间歇的强制补气,使得压缩气体量得到有效增加、压缩机的容积效率提高,实现同频率下经过蒸发器的制冷剂流量不变,而蒸发器进出口的制冷剂焓差由于闪发的作用而得到增大,从而有效增加了空调***在高负荷工况下的制冷量,有效防止了高负荷工况下冷量的衰减,提高空调***的制冷性能。
附图说明
图1为本发明的空调***主要实施例的***结构图;
图2为本发明的空调***主要实施例的全中压补气模式下的压焓图;
图3为本发明的空调***主要实施例的间歇中压补气模式下的压焓图;
图4为本发明的空调***替代实施例的***结构图。
附图标记表示为:
1、压缩机;2、四通阀;3、第一换热器;4、第一节流机构;5、闪发器;6、第二节流机构;7、第二换热器;8、第三节流机构;9、第一控制阀;10、气液分离器;11、第一单向阀;12、第四节流机构;13、第二控制阀;101、第一气缸;102、第二气缸;103、第一吸气管路;104、第二吸气管路;105、补气管路;106、分支管路。
具体实施方式
如图1-4所示,本发明提供一种空调***,其包括:
压缩机1,所述压缩机1至少包括第一气缸101和第二气缸102,还包括能用于冷凝放热的第一换热器3和能用于蒸发吸热的第二换热器7,在所述第一换热器3和所述第二换热器7之间还设置有闪发器5,所述闪发器5的输入端连通所述第一换热器3,所述闪发器5的液体输出端连通所述第二换热器7,所述闪发器5的气体输出端能够连通至所述第一气缸101和/或所述第二气缸102,所述压缩机1的吸气端具有第一吸气管路103和第二吸气管路104,且所述第一吸气管路103与所述第一气缸101连通,所述第二吸气管路104与所述第二气缸102连通,所述闪发器5的气体输出端能够根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或所述第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。
本发明通过设置至少两个并联的压缩气缸,能够分别从两个不同的低压吸气管路进行进气,并且设置闪发器、以及从闪发器的气体输出端对两个压缩气缸进行连通,并且根据不同的负荷工况对气缸进行间歇补气或全通中压补气,能够使得全通中压补气时有效使得其中通中压的气缸无法吸入低压气体、中压补气的同等流量制冷剂也无法进入蒸发器中进行蒸发,即相当于卸载了该通中压补气的气缸,达到变容的效果,实现同频率条件下低制冷剂流量运行,有效降低压缩机功耗,适用于低负荷工况下的运行,实现低功耗运行;而在高负荷工况下则控制选择间歇补气的方式对气缸进行补气,该补气的气缸中吸入低压气体,而通过中压间歇的强制补气,使得压缩气体量得到有效增加、压缩机的容积效率提高,实现同频率下经过蒸发器的制冷剂流量不变,而蒸发器进出口的制冷剂焓差由于闪发的作用而得到增大,从而有效增加了空调***在高负荷工况下的制冷量,有效防止了高负荷工况下冷量的衰减,提高空调***的制冷性能。
本发明涉及一种空调***,包括压缩机、四通阀、单向阀、分液器、多个换热器、多个节流机构以及中压补气机构。如图1所示,压缩机1将低压制冷剂气体压缩成高压制冷剂气体,第一换热器3将制冷剂气体换热冷凝成液态,第一节流机构4和第二节流机构6将高压制冷剂节流膨胀成低压制冷剂,第二换热器7将制冷剂换热蒸发成气态,气液分离器10保证压缩机不发生液击,第一单向阀11防止通中压气缸全通中压时制冷剂倒流进入分液器,中压补气机构将闪发器5中的中压气体补入压缩机气缸,控制压缩机补气运行模式。
如图1所示,压缩机1排气口通过四通阀2连接第一换热器3进口,第一换热器3出口连接第一节流机构4,第一节流机构4连接闪发器5进口,闪发器5气体出口连接第三节流机构8,第三节流机构8连接压缩机通中压气缸即下气缸(第二气缸102)中压补气口;闪发器5液体出口连接第二节流机构6,第二节流机构6连接第二换热器7进口,第二换热器7出口通过四通阀2连接气液分离器10,气液分离器10有两个出口,分别连接压缩机1的上气缸(第一气缸101)和下气缸(第二气缸102)吸气口,连接其中一个气缸吸气口的管路设有第一单向阀11。
优选地,当所述闪发器5的气体输出端连通至所述第一气缸101时,所述第一吸气管路103上设置有第一单向阀11,所述第一单向阀11只允许气体通过所述第一吸气管路103进入所述第一气缸101、而阻止所述第一气缸101中的气体回流至所述第一吸气管路103;和/或,
当所述闪发器5的气体输出端连通至所述第二气缸102时,所述第二吸气管路104上设置有第二单向阀(未示出),所述第二单向阀只允许气体通过所述第二吸气管路104进入所述第二气缸102、而阻止所述第二气缸102中的气体回流至所述第二吸气管路104。
这是本发明闪发器的气体输出端和单向阀的优选设置形式,即使得中压补气的气缸的低压吸气管路上设置单向阀,使得中压补气进入相应的气缸后不会倒流至低压吸气管路中,有效防止逆流。
优选地,还包括气液分离器10,所述气液分离器10具有两个输出端,其中一个输出端与所述第一吸气管路103连通、另一个输出端与所述第二吸气管路104连通。这是本发明空调***的进一步优选结构形式,即通过气液分离器分离出进入压缩机的管路中的液体,防止液体进入压缩机中产生液击现象,而通过两个输出端的形式,使得吸气管路被分成两个,分别与两个气缸进行连通、以实现低压吸气作用,两个气缸为并联,并非高低压级的串联。
优选地,所述闪发器5的气体输出端通过补气管路105连通至所述第一气缸101或所述第二气缸102,所述补气管路105上设置有第三节流机构8和第一控制阀9,所述全通中压补气为所述第一控制阀9一直打开的补气模式,所述间歇补气为所述第一控制阀9间歇打开和关闭的补气模式。这是本发明的空调***的补气的优选控制结构,即通过第一控制阀实现对补气管路的通断、通过第三节流机构能够控制流过补气管路中的制冷剂的流量大小,并且全通中压补气为将第一控制阀一直打开、即将中压气体通过补气管路持续补入进第一或第二气缸中,由于中压补气比低压补气的压力高,因此与该补气气缸连通的低压吸气管路无法吸气,中压补气进入气缸后被压缩、低压吸气进入另一个气缸后也被压缩,两个气缸被压缩至相同压力后在壳体中混合再排出。
优选地,所述补气管路105连通至所述第二气缸102,且所述空调***还包括分支管路106,所述分支管路106的一端连通至所述补气管路105上所述第三节流机构8和所述闪发器5之间的位置,所述分支管路106的另一端连通至所述第一气缸101,且所述分支管路106上还设置有第二控制阀13和第四节流机构12。这是本发明的替代实施方式的优选结构形式,即第二气缸连通补气管路,分支管路连通至第一气缸,能够通过第一气缸和第二气缸的交替间歇补气或交替全通中压补气、以及交替低压吸气来实现多种补气方式的组合,完成高负荷工况下降低冷量的衰减、低负荷工况下降低压缩功耗,从而有效提高制冷循环效率。
优选地,所述闪发器5的输入端与所述第一换热器3之间还设置有第一节流机构4,和/或所述闪发器5的液体输出端与所述第二换热器7之间还设置有第二节流机构6。这是本发明的空调***优选结构形式,通过第一节流机构能够将第一换热器后的制冷剂进行节流降压,为进入闪发器中闪发提供前提条件,通过第二节流机构能够对闪发液体输出端的制冷剂进行进一步节流降压,为其进一步进入第二换热器中进行蒸发吸热提供较低压力。
本发明还提供一种适用于前任一项所述的空调***的控制方法,其根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或所述第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。
本发明设计了一种不同工况下使用不同补气运行模式的空调***,解决了现有空调***运行模式单一的问题。
本发明设计了一种全中压补气模式,采用低压气体不通入下气缸(即第二气缸,下同),一级节流后的中压制冷剂气体直接通入下气缸进行压缩的技术,解决了滚动转子式压缩机在低负荷工况下功耗偏高的问题;
本发明设计了一种间歇补气运行模式,采用一级节流后的中压制冷剂气体在压缩过程中喷气增焓的技术,解决了滚动转子式压缩机在高负荷工况下冷量衰减的问题。
有益效果:
将一级节流后的中压制冷剂气体通入下气缸进行压缩,压缩后的制冷剂并不经过第二换热器7产生制冷效果,相当于压缩机卸载了一个通中压气缸即下气缸,压缩机容积减小,达到变容的效果,降低最小制冷量输出,下气缸压缩中压气体的功耗大幅度低于其他气缸通低压的压缩功耗,同时又增大了蒸发器进出口焓差,增加了制冷剂单位制冷量,降低了滚动转子式压缩机在低负荷工况下的功耗。通中压气缸即下气缸低压吸气口对应吸气管路设有单向阀,可以防止下气缸通入中压气体后,中压制冷剂气体倒流进入分液器。
在压缩过程中,将一级节流后的中压制冷剂气体强制喷入气缸,增加了压缩机压缩气体量,提高了压缩机容积效率,提高了空调***在高负荷工况下制冷量,同时中压气体温度低于压缩过程中气体温度,进行中压强制补气时,可以降低压缩过程中气体温度,使制冷剂气体压缩过程接近于等温压缩过程,提高了压缩机的压缩效率,减弱了滚动转子式压缩机在高负荷工况下的冷量衰减。
优选地,当包括第三节流机构8和第一控制阀9时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀9间歇打开和关闭,进行间歇补气;当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第一控制阀9一直打开,进行全通中压补气。
这是本发明的主实施例的主要控制手段,
当空调***运行工况为低负荷工况时,空调***补气模式为全中压补气模式,本发明的空调***节流过程分为两次节流,具有第一节流机构4和第二节流机构6,当空调***运行时,通中压气缸对应的第三节流机构8打开,制冷剂在第一换热器3冷凝换热后,经过第一节流机构4,进行第一次节流,节流后的制冷剂在闪发器5中气液分离,气体为中压气体,经过第三节流机构8和第一控制阀9(优选电磁阀)直接通入压缩机1通中压气缸即第二气缸102(即下气缸)进行压缩,第三节流机构8控制中压气体流量,第一控制阀9(优选电磁阀)保持开启状态,第二气缸102(即下气缸)充满中压气体,由于第二气缸102(即下气缸)内气体压力高于低压气体压力,无法通入第二气缸102(即下气缸),第二气缸102(即下气缸)对应吸气管路设有第一单向阀11,使管路内气体只能从气液分离器10向第二气缸102(即下气缸)单向流动,当第二气缸102(即下气缸)内中压气体因压力高于气液分离器10内气体压力,逆向流向气液分离器10时,单向阀自动关闭,防止中压气体逆向流入气液分离器10。
在闪发器5中的液体则经过第二节流机构6,进行第二次节流,节流后的制冷剂在第二换热器7蒸发换热产生制冷效果,产生的制冷剂气体为低压气体,直接通入压缩机1其他气缸即第一气缸101(即上气缸)进行压缩;低压气体和中压气体分别在上、下气缸压缩到同一排气压力后,排气阀片打开进行排气,第一气缸101(即上气缸)排气温度较高,第二气缸102(即下气缸)排气温度较低,混合后温度为两者之间,可以提高对电机的冷却效果,增强电机的可靠性和延长使用寿命。混合后制冷剂进入第一换热器3冷凝换热,即完成一个循环。
可以看出,经过通中压气缸压缩的制冷剂并不经过第二换热器7产生制冷效果,即相当于压缩机1卸载了一个通中压气缸即第二气缸102(即下气缸),压缩机1容积减小,达到变容的效果,实现同频率条件下低制冷剂流量运行,降低最小制冷量输出。从图2中可以看出,通中气缸全通中压的单位制冷剂压缩功耗大幅度低于其他气缸通低压的压缩功耗,同时第二换热器7的进口制冷剂焓值由h8降低为h5,出口制冷剂焓值h1不变,即增大了第二换热器7进出口焓差,增加了单位制冷剂制冷量,通过理论计算可以得出,相比常规空调***常规运行模式,本发明的空调***运行全中压补气模式时,在低负荷工况下,能大幅度降低压缩机功耗,从而大幅度提高压缩机能效。
全中压补气模式理论计算公式:其中x为补气量占总制冷剂量的比例,
当空调***运行工况为高负荷工况时,空调***补气模式为间歇中压补气模式,本发明的空调***节流过程分为两次节流,具有第一节流机构4和第二节流机构6,当空调***运行时,制冷剂在第一换热器3冷凝换热后,经过第一节流机构4,进行第一次节流,节流后的制冷剂在闪发器5中气液分离,气体为中压气体,进入中压补气机构,液体则经过第二节流机构6,进行第二次节流,节流后的制冷剂在第二换热器7蒸发换热产生制冷效果,产生的制冷剂气体为低压气体,通入压缩机1进行压缩,在压缩过程中,第三节流机构8控制中压气体流量,第一控制阀9(优选电磁阀)间歇性开启和关闭,中压补气机构连接第二气缸102(即下气缸),由于第二气缸102(即下气缸)内为低压气体,中压气体压力高于第二气缸102(即下气缸)内制冷剂气体压力,在压差的作用下,进行中压强制喷气,压缩过程中,第一控制阀9(优选电磁阀)可进行一次或多次开启及关闭,进行多次中压强制喷气,压缩过程结束,制冷剂压力达到排气压力时,排气阀片打开进行排气,压缩后高压制冷剂气体进入第一换热器3冷凝换热,即完成一个循环。
第二气缸102(即下气缸)吸气容积是一定的,压缩机低压气体的气体状态是一定的,即低压气体比体积v一定,即吸气质量一定,采用间歇中压补气后,气缸在吸气过程吸入充满气缸吸气容积的低压气体后,在压缩过程中又喷入一定质量的中压气体,则最后排出的高压气体质量增加了,从而制冷剂在闪发器5中进行气液分离后,继续进行二次节流最终进入第二换热器7产生制冷效果的制冷剂流量不会减少。而由图3可得,第二换热器7的进口制冷剂焓值由h8降低为h5,出口制冷剂焓值h1不变,即增大了第二换热器7进出口焓差,增加了单位制冷剂制冷量。
综上,间歇中压补气模式在气缸容积一定的条件下,通过中压强制补气,增加了压缩机1压缩气体量,提高了压缩机1容积效率,实现同频率条件下经过第二换热器7的制冷剂流量不变,而进出口制冷剂焓差增大,从而提高了空调***在高负荷工况下制冷量。
同时由图3可得,中压气体的温度为T6,低压气体的温度为T3,查压焓图可以得到T6小于T3,即中压气体温度低于压缩过程中气体温度,进行中压强制补气时,通过气体混合可以降低压缩过程中气体温度,使制冷剂气体压缩过程接近于等温压缩过程,工程热力学中相关章节已经提出并验证了等温压缩的压缩功耗小于等熵压缩,即降低压缩过程中气体温度,即提高本发明空调***的制冷性能。
从图3及下文中间歇中压补气模式理论计算公式可以得出,间歇中压补气模式的单位制冷剂压缩功耗较之常规压缩机大幅度降低,同时又增大了第二换热器7进出口焓差,增加了单位制冷剂制冷量。通过理论计算也验证了这一点,相比常规空调***运行模式,本发明的空调***运行间歇中压补气模式时,能大幅度降低压缩机功耗,从而大幅度提高压缩机能效,工况越恶劣,压缩机能效提升幅度越大。
间歇中压补气模式理论计算公式:
本发明压缩机所采用的运行模式不仅仅局限于转子压缩机,活塞压缩机、涡旋压缩机、螺杆压缩机以及其他新结构压缩机均可采用,均属于本发明的保护范围之内。
优选地,当包括第三节流机构8和第一控制阀9、以及分支管路106、第二控制阀13和第四节流机构12时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀9间歇打开和关闭、同时控制所述第二控制阀13关闭,或者控制所述第二控制阀13间歇打开和关闭、同时控制所述第一控制阀9关闭;
当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第一控制阀9一直打开,同时控制所述第二控制阀13关闭,或者控制所述第二控制阀13一直打开,同时控制所述第一控制阀9关闭。
这是本发明的替代实施例的优选控制形式,即也能有效实现高负荷工况下降低冷量衰减、低负荷工况下降低压缩功耗,从而提高制冷循环效率。
同样的,将第二单向阀(未示出)设置在第一气缸101(即上气缸)吸气口,通过控制使压缩机1以第一气缸101(即上气缸)全通中压,第二气缸102(即下气缸)通低压运行的模式,等效于第一种补气运行模式——全中压补气运行模式。
同样的,第一气缸101(即上气缸)和第二气缸102(即下气缸)吸气口均设置第一单向阀11,通过控制使压缩机1以第一气缸101(即上气缸)和第二气缸102(即下气缸)交替全通中压、通低压运行的模式,等效于第一种补气运行模式——全中压补气运行模式。
同样的,第一气缸101(即上气缸)和第二气缸102(即下气缸)吸气口均设置单向阀,通过控制使压缩机1以第一气缸101(即上气缸)和第二气缸102(即下气缸)交替通中压、间歇中压补气运行的模式,等效于第三种补气运行模式。
同样的,第一气缸101(即上气缸)和第二气缸102(即下气缸)吸气口均设置单向阀,通过控制使压缩机1以第一气缸101(即上气缸)和第二气缸102(即下气缸)交替通低压、间歇中压补气运行的模式,等效于第二种补气运行模式——间歇补气运行模式。
优选地,当包括第三节流机构8和第一控制阀9、以及分支管路106、第二控制阀13和第四节流机构12时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀9间歇打开和关闭,同时控制所述第二控制阀13间歇打开和关闭;当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第二控制阀13一直打开、同时控制所述第一控制阀9间歇打开和关闭,或者控制所述第一控制阀9一直打开、同时控制所述第二控制阀13间歇打开和关闭。
这是本发明的替代实施例的另外一种优选控制形式,即也能有效实现高负荷工况下降低冷量衰减、低负荷工况下降低压缩功耗,从而提高制冷循环效率。如图4,通过控制使压缩机1以第二气缸102(即下气缸)全通中压,第一气缸101(即上气缸)间歇中压补气运行的模式为第三种补气运行模式,适用于低负荷工况,通过控制使压缩机1以第二气缸102(即下气缸)和第一气缸101(即上气缸)均间歇中压补气运行的模式为第四种补气运行模式,适用于高负荷工况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种空调***,其特征在于:包括:
压缩机(1),所述压缩机(1)至少包括第一气缸(101)和第二气缸(102),还包括能用于冷凝放热的第一换热器(3)和能用于蒸发吸热的第二换热器(7),在所述第一换热器(3)和所述第二换热器(7)之间还设置有闪发器(5),所述闪发器(5)的输入端连通所述第一换热器(3),所述闪发器(5)的液体输出端连通所述第二换热器(7),所述闪发器(5)的气体输出端能够连通至所述第一气缸(101)和/或所述第二气缸(102),所述压缩机(1)的吸气端具有第一吸气管路(103)和第二吸气管路(104),且所述第一吸气管路(103)与所述第一气缸(101)连通,所述第二吸气管路(104)与所述第二气缸(102)连通,所述闪发器(5)的气体输出端能够根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或所述第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。
2.根据权利要求1所述的空调***,其特征在于:
当所述闪发器(5)的气体输出端连通至所述第一气缸(101)时,所述第一吸气管路(103)上设置有第一单向阀(11),所述第一单向阀(11)只允许气体通过所述第一吸气管路(103)进入所述第一气缸(101)、而阻止所述第一气缸(101)中的气体回流至所述第一吸气管路(103);和/或,
当所述闪发器(5)的气体输出端连通至所述第二气缸(102)时,所述第二吸气管路(104)上设置有第二单向阀,所述第二单向阀只允许气体通过所述第二吸气管路(104)进入所述第二气缸(102)、而阻止所述第二气缸(102)中的气体回流至所述第二吸气管路(104)。
3.根据权利要求1或2所述的空调***,其特征在于:
还包括气液分离器(10),所述气液分离器(10)具有两个输出端,其中一个输出端与所述第一吸气管路(103)连通、另一个输出端与所述第二吸气管路(104)连通。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的空调***,其特征在于:
所述闪发器(5)的气体输出端通过补气管路(105)连通至所述第一气缸(101)或所述第二气缸(102),所述补气管路(105)上设置有第三节流机构(8)和第一控制阀(9),所述全通中压补气为所述第一控制阀(9)一直打开的补气模式,所述间歇补气为所述第一控制阀(9)间歇打开和关闭的补气模式。
5.根据权利要求4所述的空调***,其特征在于:
所述补气管路(105)连通至所述第二气缸(102),且所述空调***还包括分支管路(106),所述分支管路(106)的一端连通至所述补气管路(105)上所述第三节流机构(8)和所述闪发器(5)之间的位置,所述分支管路(106)的另一端连通至所述第一气缸(101),且所述分支管路(106)上还设置有第二控制阀(13)和第四节流机构(12)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的空调***,其特征在于:
所述闪发器(5)的输入端与所述第一换热器(3)之间还设置有第一节流机构(4),和/或所述闪发器(5)的液体输出端与所述第二换热器(7)之间还设置有第二节流机构(6)。
7.一种适用于权利要求1-6中任一项所述的空调***的控制方法,其特征在于:根据空调***运行的不同负荷工况而控制对第一气缸和/或所述第二气缸是进行全通中压补气或是间歇补气。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于:
当包括第三节流机构(8)和第一控制阀(9)时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀(9)间歇打开和关闭,进行间歇补气;当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第一控制阀(9)一直打开,进行全通中压补气。
9.根据权利要求7或8所述的控制方法,其特征在于:
当包括第三节流机构(8)和第一控制阀(9)、以及分支管路(106)、第二控制阀(13)和第四节流机构(12)时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀(9)间歇打开和关闭、同时控制所述第二控制阀(13)关闭,或者控制所述第二控制阀(13)间歇打开和关闭、同时控制所述第一控制阀(9)关闭;
当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第一控制阀(9)一直打开,同时控制所述第二控制阀(13)关闭,或者控制所述第二控制阀(13)一直打开,同时控制所述第一控制阀(9)关闭。
10.根据权利要求7或8所述的控制方法,其特征在于:
当包括第三节流机构(8)和第一控制阀(9)、以及分支管路(106)、第二控制阀(13)和第四节流机构(12)时:
当所述空调***运行在高负荷工况下,控制所述第一控制阀(9)间歇打开和关闭,同时控制所述第二控制阀(13)间歇打开和关闭;当所述空调***运行在低负荷工况下,控制所述第二控制阀(13)一直打开、同时控制所述第一控制阀(9)间歇打开和关闭,或者控制所述第一控制阀(9)一直打开、同时控制所述第二控制阀(13)间歇打开和关闭。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112710098A (zh) * | 2021-01-17 | 2021-04-27 | 北京工业大学 | 耦合复合滑阀的单螺杆制冷压缩机部分负荷下的补气装置与补气方法 |
Citations (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69722146D1 (de) * | 1996-12-02 | 2003-06-26 | Carrier Corp | Kälteanordnung mit einem Verdichter für ein- oder mehrstufigen Betrieb mit Leistungsregelung |
KR20050062217A (ko) * | 2003-12-20 | 2005-06-23 | 엘지전자 주식회사 | 이중용량 로터리 압축기 |
JP2007154680A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
JP2007178042A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルおよびこれを用いる冷暖房空調設備とヒートポンプ給湯機 |
DE102007003989A1 (de) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Grasso Gmbh Refrigeration Technology | CO2-Kälteanlage mit ölüberfluteten Schraubenverdichtern in zweistufiger Anordnung |
WO2010131328A1 (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | 三菱電機株式会社 | 二段圧縮機及び冷凍空調装置 |
JP2011214753A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Fujitsu General Ltd | 冷凍装置 |
US20120227426A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Streamline Automation, Llc | Extended Range Heat Pump |
JP2014074525A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Sharp Corp | ヒートポンプ装置 |
CN104061723A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调*** |
EP2835496A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | Samsung Electronics Co., Ltd | Compressor and air conditioner including the same |
CN204286180U (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-22 | 淮北正浩机械科技有限公司 | 一种滚筒冷却器 |
CN105698420A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-22 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种压缩机及空调*** |
CN205401122U (zh) * | 2016-02-24 | 2016-07-27 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 多缸双级变容压缩机*** |
CN106567831A (zh) * | 2015-10-15 | 2017-04-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 双级变容压缩机及具有其的空调*** |
CN106704189A (zh) * | 2015-08-10 | 2017-05-24 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 压缩机和换热*** |
CN107366621A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-21 | 清华大学 | 带有三级补气的滚动转子压缩机及空调*** |
CN107806717A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-16 | 安徽美芝精密制造有限公司 | 制冷***和具有其的空调器、热泵 |
CN107878154A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种双级增焓车用空调***和控制方法 |
CN108533490A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机及空调*** |
CN208831238U (zh) * | 2017-12-22 | 2019-05-07 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 一种压缩机及制冷循环装置 |
CN109931720A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 三菱电机(广州)压缩机有限公司 | 一种热泵*** |
CN110425135A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-08 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 补气増焓结构、压缩机及空调*** |
-
2020
- 2020-04-02 CN CN202010254717.4A patent/CN111486609B/zh active Active
Patent Citations (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69722146D1 (de) * | 1996-12-02 | 2003-06-26 | Carrier Corp | Kälteanordnung mit einem Verdichter für ein- oder mehrstufigen Betrieb mit Leistungsregelung |
KR20050062217A (ko) * | 2003-12-20 | 2005-06-23 | 엘지전자 주식회사 | 이중용량 로터리 압축기 |
JP2007154680A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
JP2007178042A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルおよびこれを用いる冷暖房空調設備とヒートポンプ給湯機 |
DE102007003989A1 (de) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Grasso Gmbh Refrigeration Technology | CO2-Kälteanlage mit ölüberfluteten Schraubenverdichtern in zweistufiger Anordnung |
WO2010131328A1 (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | 三菱電機株式会社 | 二段圧縮機及び冷凍空調装置 |
JP2011214753A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Fujitsu General Ltd | 冷凍装置 |
US20120227426A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-13 | Streamline Automation, Llc | Extended Range Heat Pump |
JP2014074525A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Sharp Corp | ヒートポンプ装置 |
EP2835496A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | Samsung Electronics Co., Ltd | Compressor and air conditioner including the same |
CN104061723A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-09-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调*** |
CN105698420A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-22 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种压缩机及空调*** |
CN204286180U (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-22 | 淮北正浩机械科技有限公司 | 一种滚筒冷却器 |
CN106704189A (zh) * | 2015-08-10 | 2017-05-24 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 压缩机和换热*** |
CN106567831A (zh) * | 2015-10-15 | 2017-04-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 双级变容压缩机及具有其的空调*** |
CN205401122U (zh) * | 2016-02-24 | 2016-07-27 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 多缸双级变容压缩机*** |
CN107366621A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-21 | 清华大学 | 带有三级补气的滚动转子压缩机及空调*** |
CN107878154A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种双级增焓车用空调***和控制方法 |
CN107806717A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-16 | 安徽美芝精密制造有限公司 | 制冷***和具有其的空调器、热泵 |
CN109931720A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 三菱电机(广州)压缩机有限公司 | 一种热泵*** |
CN208831238U (zh) * | 2017-12-22 | 2019-05-07 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 一种压缩机及制冷循环装置 |
CN108533490A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机及空调*** |
CN110425135A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-08 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 补气増焓结构、压缩机及空调*** |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112710098A (zh) * | 2021-01-17 | 2021-04-27 | 北京工业大学 | 耦合复合滑阀的单螺杆制冷压缩机部分负荷下的补气装置与补气方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111486609B (zh) | 2021-10-08 |
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