CN110822592B - 一种能在超宽环温运行制冷的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能在超宽环温运行制冷的空调系统，涉及空调技术领域，解决了现有技术中空调系统存在高温制冷能力不可控、可靠性差，低温制冷压缩机可靠性差的问题。本发明的空调系统包括制冷机构和控制机构，其中，制冷机构通过形成供冷媒流通的制冷回路完成制冷，控制机构基于制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向。本发明的空调系统通过控制机构基于制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向，从而可以使空调系统在超宽的环温运行制冷。

Description

一种能在超宽环温运行制冷的空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种能在超宽环温运行制冷的空调系统。

背景技术

在制冷与空调行业中，设备散热一直是个老大难的问题。用于设备散热的空调无论是在高温工况还是低温工况，都需要有足够的散热量，以保证运行设备能够正常、稳定的运行。然而，大部分的空调机组都仅能满足高温制冷的要求，不能在满足高温制冷的前提下，同时在低温环境下也能强劲制冷。这其中最大的原因是在低温制冷时压缩机的排气过热度、油温过热度的建立都比较困难，压缩机油温过热度不能建立起来就会导致压缩机油中溶入冷媒，压缩机油被稀释，使之不能达到润滑压缩机工作腔，还会导致压缩机中的油被大量从压缩机带出，进一步的降低压缩机的摩擦可靠性。

一般的高温制冷机组会在系统整机上一条卸荷支路，以保证在高温制冷工况下整机的可用性。但是平常使用的卸荷阀是机械式的，基本只有全关和全开两种状态，此时整机的制冷量不能保证，压缩机的可靠性也不能保证。

可见，现有的空调系统，存在高温制冷能力不可控、可靠性差，低温制冷压缩机可靠性差的问题。因此，对现有技术的空调系统进行改进，提供一种能在超宽环温运行制冷的空调系统成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种能在超宽环温运行制冷的空调系统，解决了现有技术中空调系统存在高温制冷能力不可控、可靠性差，低温制冷压缩机可靠性差的技术问题。本发明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：

本发明的能在超宽环温运行制冷的空调系统，包括制冷机构和控制机构，其中，所述制冷机构通过形成供冷媒流通的制冷回路完成制冷，所述控制机构基于所述制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向。

根据一个优选实施方式，所述制冷机构包括压缩机、室外换热组件和室内换热组件，并且所述压缩机、所述室外换热组件和所述室内换热组件依次连通以形成供冷媒流通的制冷回路。

根据一个优选实施方式，所述室外换热组件包括冷凝器和室外风机，所述压缩机排出的冷媒经所述冷凝器，由所述室外风机带动空气流动进行换热。

根据一个优选实施方式，所述室内换热组件包括蒸发器和室内风机，经所述室外换热组件的冷媒进入所述蒸发器，由所述室内风机带动空气流动进行换热。

根据一个优选实施方式，所述室外换热组件的冷凝器的位置低于所述室内换热组件的蒸发器的位置。

根据一个优选实施方式，所述控制机构包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀设置于冷凝器与蒸发器之间，以使所述冷凝器流出的冷媒通过所述电子膨胀阀进行节流后进入所述蒸发器。

根据一个优选实施方式，所述控制机构还包括旁通电磁阀、卸荷阀和三通阀，其中，所述旁通电磁阀与所述电子膨胀阀呈并联式设置；所述卸荷阀和所述三通阀设置于冷凝器与压缩机之间。

根据一个优选实施方式，所述卸荷阀为电磁控制阀。

根据一个优选实施方式，当系统排气压力≥最高设定值时，压缩机保持打开，所述旁通电磁阀关闭，以阻止冷媒经所述旁通电磁阀流通；所述卸荷阀打开，所述三通阀向连通所述卸荷阀与所述压缩机进气口之间相连管路的方向打开，以通过所述三通阀将所述卸荷阀与所述压缩机进气口之间相连管路连通并供冷媒流通。

根据一个优选实施方式，当最低设定值＜系统排气压力＜最高设定值时，压缩机保持打开，所述旁通电磁阀关闭，以阻止冷媒经所述旁通电磁阀流通；所述卸荷阀关闭，所述三通阀向连通所述卸荷阀与所述压缩机进气口之间相连管路的方向打开，以通过所述三通阀将所述卸荷阀与所述压缩机进气口之间相连管路连通并阻止冷媒流通。

根据一个优选实施方式，当系统排气压力≤最低设定值时，压缩机关闭，所述旁通电磁阀打开，以供冷媒经所述旁通电磁阀流通；所述卸荷阀关闭，所述三通阀向连通所述压缩机进气口与出气口之间相连管路的方向打开，以通过所述三通阀将所述压缩机进气口与出气口之间相连管路连通并供冷媒流通。

根据一个优选实施方式，所述空调系统还包括过滤器，所述过滤器设置于室外换热组件和室内换热组件之间，以通过所述过滤器对流通的冷媒进行过滤。

本发明提供的能在超宽环温运行制冷的空调系统至少具有如下有益技术效果：

本发明的空调系统包括制冷机构和控制机构，其通过控制机构基于制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向，从而可以使空调系统在超宽的环温运行制冷。具体说明如下所述：

本发明的空调系统在高温制冷工况下，通过可调节的卸荷阀与电子膨胀阀并行控制，在电子膨胀阀前将冷媒分成两路，其中一路从电子膨胀阀进行节流后进入室内换热组件，另一路从卸荷阀经过三通阀，然后两路汇合之后进入压缩机再进行压缩。由于将冷媒分成两路流通，并且卸荷阀使用可调节的电磁控制，因而在保证压缩机可靠性的前提下，增加了空调系统的制冷能力，解决了现有技术中空调系统存在的高温制冷能力不可控、可靠性差的技术问题。

本发明的空调系统在低温制冷工况下，通过可调节的卸荷阀、电子膨胀阀和旁通电磁阀的控制，在电子膨胀阀前将冷媒分成两路，其中一路从电子膨胀阀进行节流，另一路从旁通电磁阀通过，然后两路汇合进入室内换热组件，再经三通阀从压缩机吸气口直接通过到压缩机排气口。即在低温制冷工况下，通过室内风机和室外风机增强室内外压差带动冷媒流动，可以在不启动压缩机的前提下即可进行制冷，且制冷能力可控，解决了现有技术中空调系统存在的低温制冷压缩机可靠性差的技术问题。

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是本发明能在超宽环温运行制冷的空调系统的优选实施方式示意图。

图中：1-过滤器；2-电子膨胀阀；3-旁通电磁阀；4-蒸发器；5-电加热装置；6-室内风机；7-压缩机；8-三通阀；9-卸荷阀；10-冷凝器；11-室外风机。

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。

下面结合说明书附图1对本实施例能在超宽环温运行制冷的空调系统进行详细说明。

本实施例能在超宽环温运行制冷的空调系统，包括制冷机构和控制机构。其中，制冷机构通过形成供冷媒流通的制冷回路完成制冷，控制机构基于制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向。

本实施例的空调系统通过控制机构基于制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向，从而可以使空调系统在超宽的环温运行制冷。优选的，本实施例所说的超宽环温是指－45～60℃。即本实施例的空调系统，在环温为－45～60℃时，具有良好的制冷能力。

根据一个优选实施方式，空调系统还包括过滤器1，过滤器1设置于室外换热组件和室内换热组件之间，以通过过滤器1对流通的冷媒进行过滤，如图1所示。本实施例优选技术方案通过在室外换热组件和室内换热组件之间设置过滤器1，可确保流通冷媒的清洁度，避免管路堵塞，保证冷媒流通的顺畅性。

根据一个优选实施方式，制冷机构包括压缩机7、室外换热组件和室内换热组件，并且压缩机7、室外换热组件和室内换热组件依次连通以形成供冷媒流通的制冷回路。优选的，压缩机7的出气口与室外换热组件的进气口连通，室外换热组件的出气口与室内换热组件的进气口连通，室内换热组件的出气口与压缩机7的进气口连通，从而形成供冷媒流通的制冷回路。

优选的，室外换热组件包括冷凝器10和室外风机11，如图1所示。压缩机7排出的冷媒经冷凝器10，由室外风机11带动空气流动进行换热。优选的，室内换热组件包括蒸发器4和室内风机6，如图1所示。经室外换热组件的冷媒进入蒸发器4，由室内风机6带动空气流动进行换热。

根据一个优选实施方式，室外换热组件的冷凝器10的位置低于室内换热组件的蒸发器4的位置。本实施例优选技术方案将冷凝器10布置在比蒸发器4低的位置，会增加低温制冷量，且冷凝器10与蒸发器4落差越大时制冷能力越强。

根据一个优选实施方式，蒸发器4采用下进上出的结构，冷凝器10采用上进下出的结构。本实施例优选技术方案利用蒸发气体向上升，冷凝液体向下流的基本物理性质，增加低温工况制冷时冷媒流通速率。

根据一个优选实施方式，室内换热组件还包括电加热装置5，如图1所示。本实施例的空调系统同样可用于制热，在制热过程中，通过电加热装置5对冷媒进行加热。

根据一个优选实施方式，控制机构包括电子膨胀阀2，电子膨胀阀2设置于冷凝器10与蒸发器4之间，以使冷凝器10流出的冷媒通过电子膨胀阀2进行节流后进入蒸发器4，如图1所示。控制机构还包括旁通电磁阀3、卸荷阀9和三通阀8，如图1所示。其中，旁通电磁阀3与电子膨胀阀2呈并联式设置；卸荷阀9和三通阀8设置于冷凝器10与压缩机7之间，如图1所示。

优选的，卸荷阀9为电磁控制阀。本实施例优选技术方案的卸荷阀9采用电磁控制阀，其通过可调节的电磁控制，解决了现有空调系统的卸荷阀为机械式的，基本只有全关和全开两种状态，不能保证整机的制冷量以及压缩机可靠性的技术问题。电磁控制阀为现有技术中的结构，在此不再详述。

根据一个优选实施方式，当系统排气压力≥最高设定值时，压缩机7保持打开，旁通电磁阀3关闭，以阻止冷媒经旁通电磁阀3流通；卸荷阀9打开，三通阀8向连通卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路的方向打开，以通过三通阀8将卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路连通并供冷媒流通。优选的，卸荷阀9使用可调节的电磁控制，在高温制冷时与电子膨胀阀2共同控制，匹配完毕后可以在保证压缩机可靠性的前提下，增加制冷能力。

具体的，当系统排气压力≥最高设定值时，本实施例能在超宽环温运行制冷的空调系统的工作原理如下：当室外温度或者系统排气压力达到最高设定限值时，压缩机7保持开启；旁通电磁阀3关闭，以阻止冷媒经旁通电磁阀3流通；卸荷阀9打开，三通阀8向连通卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路的方向打开，此时通过三通阀8将卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路连通并供冷媒流通。此时的冷媒由压缩机7排气排出，经过冷凝器10，由室外风机11带动空气流动进行换热，然后通过过滤器1，在电子膨胀阀2前冷媒分成两路，其中一路从电子膨胀阀2进行节流后进入蒸发器4，由室内风机6带动空气流动与室内空气进行换热，另一路从卸荷阀9经过三通阀8，然后两路汇合之后进入压缩机7再进行压缩。由于将冷媒分成两路流通，并且卸荷阀使用可调节的电磁控制，使得在高温制冷时，不会因为排气温度过高导致压缩机7停机的问题，也可以在保证压缩机可靠性的前提下，增加空调系统的制冷能力，解决了现有技术中空调系统存在的高温制冷能力不可控、可靠性差的技术问题。

根据一个优选实施方式，当最低设定值＜系统排气压力＜最高设定值时，压缩机7保持打开，旁通电磁阀3关闭，以阻止冷媒经旁通电磁阀3流通；卸荷阀9关闭，三通阀8向连通卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路的方向打开，以通过三通阀8将卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路连通并阻止冷媒流通。

具体的，当最低设定值＜系统排气压力＜最高设定值时，本实施例能在超宽环温运行制冷的空调系统的工作原理如下：当室外温度或者系统排气压力达到最高与最低的设定限值之间时，压缩机7保持开启；旁通电磁阀3关闭，以阻止冷媒经旁通电磁阀3流通；卸荷阀9关闭，三通阀8向连通卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路的方向打开，此时通过三通阀8将卸荷阀9与压缩机7进气口之间相连管路连通，但由于卸荷阀9关闭，此时冷媒不能从该处流通。此时的冷媒由压缩机7排气排出，经过冷凝器10，由室外风机11带动空气流动进行换热，然后通过过滤器1，从电子膨胀阀2进行节流后进入蒸发器4，由室内风机6带动空气流动与室内空气进行换热，然后进入压缩机7再进行压缩。

根据一个优选实施方式，当系统排气压力≤最低设定值时，压缩机7关闭，旁通电磁阀3打开，以供冷媒经旁通电磁阀3流通；卸荷阀9关闭，三通阀8向连通压缩机7进气口与出气口之间相连管路的方向打开，以通过三通阀8将压缩机7进气口与出气口之间相连管路连通并供冷媒流通。

具体的。当系统排气压力≤最低设定值时，本实施例能在超宽环温运行制冷的空调系统的工作原理如下：当室外温度或者系统排气压力降到最低的设定限值时，压缩机7关闭，旁通电磁阀3打开，此时冷媒可经旁通电磁阀3流通；卸荷阀9关闭，三通阀8向连通压缩机7进气口与出气口之间相连管路的方向打开，以通过三通阀8将压缩机7进气口与出气口之间相连管路连通并供冷媒流通。此时冷媒经过冷凝器10，由室外风机11带动空气流动进行换热，然后通过过滤器1，在电子膨胀阀2前冷媒分成两路，其中一路从电子膨胀阀2进行节流，另一路从旁通电磁阀3通过，然后两路汇合进入蒸发器4，由室内风机6带动空气流动与室内空气进行换热，再经三通阀8从压缩机7吸气口直接通过到压缩机7排气口排气，然后再进入冷凝器10。即在低温制冷工况下，通过室内风机6和室外风机11增强室内外压差带动冷媒流动，可以在不启动压缩机7的前提下即可进行制冷，且制冷能力可控，解决了现有技术中空调系统存在的低温制冷压缩机可靠性差的技术问题。

本实施例能在超宽环温运行制冷的空调系统，低温工况，在不启动压缩机7的前提下，由于室内风机6和室外风机11增强了室内外压差，带动冷媒流动，且制冷能力可通过控制室内风机6和/或室外风机11转速来控制，从而实现在不启动压缩机7的前提下即可进行制冷，且制冷能力可控。

根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案所说的最高设定值和最低设定值，针对不同的冷媒而不同。例如，对于常用冷媒R22，最高设定值为3.2Mpa，最低设定值为0.25Mpa。

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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，包括制冷机构和控制机构，其中，所述制冷机构通过形成供冷媒流通的制冷回路完成制冷，所述控制机构基于所述制冷机构的排气压力与设定值的比较进行动作，以调整冷媒的流量和/流向；

所述制冷机构包括压缩机（7）、室外换热组件和室内换热组件，并且所述压缩机（7）、所述室外换热组件和所述室内换热组件依次连通以形成供冷媒流通的制冷回路；

所述控制机构包括电子膨胀阀（2），所述电子膨胀阀（2）设置于冷凝器（10）与蒸发器（4）之间，以使所述冷凝器（10）流出的冷媒通过所述电子膨胀阀（2）进行节流后进入所述蒸发器（4）；

所述控制机构还包括旁通电磁阀（3）、卸荷阀（9）和三通阀（8），其中，

所述旁通电磁阀（3）与所述电子膨胀阀（2）呈并联式设置；

所述卸荷阀（9）和所述三通阀（8）设置于冷凝器（10）与压缩机（7）之间；

当系统排气压力≤最低设定值时，压缩机（7）关闭，

所述旁通电磁阀（3）打开，以供冷媒经所述旁通电磁阀（3）流通；

所述卸荷阀（9）关闭，所述三通阀（8）向连通所述压缩机（7）进气口与出气口之间相连管路的方向打开，以通过所述三通阀（8）将所述压缩机（7）进气口与出气口之间相连管路连通并供冷媒流通。

2.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，所述室外换热组件包括冷凝器（10）和室外风机（11），所述压缩机（7）排出的冷媒经所述冷凝器（10），由所述室外风机（11）带动空气流动进行换热。

3.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，所述室内换热组件包括蒸发器（4）和室内风机（6），经所述室外换热组件的冷媒进入所述蒸发器（4），由所述室内风机（6）带动空气流动进行换热。

4.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，所述室外换热组件的冷凝器（10）的位置低于所述室内换热组件的蒸发器（4）的位置。

5.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，所述卸荷阀（9）为电磁控制阀。

6.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，当系统排气压力≥最高设定值时，压缩机（7）保持打开，

所述旁通电磁阀（3）关闭，以阻止冷媒经所述旁通电磁阀（3）流通；

所述卸荷阀（9）打开，所述三通阀（8）向连通所述卸荷阀（9）与所述压缩机（7）进气口之间相连管路的方向打开，以通过所述三通阀（8）将所述卸荷阀（9）与所述压缩机（7）进气口之间相连管路连通并供冷媒流通。

7.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，当最低设定值＜系统排气压力＜最高设定值时，压缩机（7）保持打开，

所述旁通电磁阀（3）关闭，以阻止冷媒经所述旁通电磁阀（3）流通；

所述卸荷阀（9）关闭，所述三通阀（8）向连通所述卸荷阀（9）与所述压缩机（7）进气口之间相连管路的方向打开，以通过所述三通阀（8）将所述卸荷阀（9）与所述压缩机（7）进气口之间相连管路连通并阻止冷媒流通。

8.根据权利要求1所述的能在超宽环温运行制冷的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括过滤器（1），所述过滤器（1）设置于室外换热组件和室内换热组件之间，以通过所述过滤器（1）对流通的冷媒进行过滤。