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制冷系统及其控制方法

阅读:466发布:2020-05-12

专利汇可以提供制冷系统及其控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种制冷系统及其控制方法。所述制冷系统包括 压缩机 、四通 阀 、 室外换热器 、第一节流装置、闪发器、第二节流装置和室内换热器。主排气口与第一阀口相连,第一吸气口与第四阀口相连;第一室外换热端口与第二阀口相连,第二排气口可选择地与主排气口和第二室外换热端口中的一个连通且与另一个截断;第一节流端口与第二室外换热端口相连;第二节流端口与第一液体开口相连,第二吸气口与气体出口相连;第三节流端口与第二液体开口相连;第一室内换热端口与第四节流端口相连,第二室内换热端口与第三阀口相连。根据本发明 实施例 的制冷系统在制热的同时可以实现不停机化霜且化霜效果好、化霜时间短,此外,制冷系统的换热效率和能效高。,下面是制冷系统及其控制方法专利的具体信息内容。

1.一种制冷系统,其特征在于,包括:
压缩机,所述压缩机包括壳体和设在所述壳体内的压缩机构,所述壳体上设有与所述壳体的内腔连通的主排气口,所述压缩机构具有彼此独立的第一压缩腔和第二压缩腔,所述第一压缩腔具有第一吸气口和第一排气口,所述第二压缩腔具有第二吸气口和第二排气口,所述第一排气口与所述主排气口连通;
四通,所述四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,所述主排气口与所述第一阀口相连,所述第一吸气口与所述第四阀口相连;
室外换热器,所述室外换热器具有第一室外换热端口和第二室外换热端口,所述第一室外换热端口与所述第二阀口相连,所述第二排气口可选择地与所述主排气口和所述第二室外换热端口中的一个连通且与另一个截断;
第一节流装置,所述第一节流装置具有第一节流端口和第二节流端口,所述第一节流端口与所述第二室外换热端口相连;
闪发器,所述闪发器具有第一液体开口、第二液体开口和气体出口,所述第二节流端口与所述第一液体开口相连,所述第二吸气口与所述气体出口相连;
第二节流装置,所述第二节流装置具有第三节流端口和第四节流端口,所述第三节流端口与所述第二液体开口相连;
室内换热器,所述室内换热器具有第一室内换热端口和第二室内换热端口,所述第一室内换热端口与所述第四节流端口相连,所述第二室内换热端口与所述第三阀口相连。
2.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括三通阀,所述三通阀具有第五阀口、第六阀口和第七阀口,所述第五阀口与所述第二排气口相连,所述第六阀口与所述第二室外换热端口相连,所述第七阀口与所述主排气口连通,其中所述第五阀口可选择地与所述第六阀口和所述第七阀口中的一个连通且与另一个截断。
3.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于,所述压缩机还包括设在所述壳体内的消音器,所述消音器内具有与所述壳体的内腔连通的消音腔,所述第一排气口和所述第七阀口均与所述消音腔连通。
4.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于,还包括第一连通管,所述第一连通管的一端连接在所述壳体上且与所述壳体的内腔连通,所述第一连通管的另一端与所述第七阀口相连。
5.根据权利要求2所述的制冷系统,其特征在于,所述主排气口与所述第一阀口之间通过排气管相连,所述第七阀口上连接有第二连通管,所述第二连通管与所述排气管连通。
6.根据权利要求1所述的制冷系统,其特征在于,还包括:
通断阀,所述通断阀的两端分别与所述闪发器的气体出口和所述第二吸气口相连;
单向阀,所述单向阀的两端分别与所述第一吸气口和所述第二吸气口相连,且所述单向阀被构造成在由所述第一吸气口向所述第二吸气口的方向上单向导通。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制冷系统,其特征在于,所述第一压缩腔的容积为V1,所述第二压缩腔的容积为V2,所述V1、所述V2满足:0.05≤V2/V1≤0.5。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的制冷系统的控制方法,其特征在于,所述制冷系统具有制冷模式、制热模式和制热化霜模式,
当所述制冷系统处于制冷模式时,控制所述第二排气口与所述主排气口连通且与所述第二室外换热端口截断、所述第一阀口与所述第二阀口连通、所述第三阀口与所述第四阀口连通;
当所述制冷系统处在制热模式时,控制所述第二排气口与所述主排气口连通且与所述第二室外换热端口截断、所述第一阀口与所述第三阀口连通、所述第二阀口与所述第四阀口连通;
当所述制冷系统处在制热化霜模式时,控制所述第二排气口与所述第二室外换热端口连通且与所述主排气口截断、所述第一阀口与所述第三阀口连通、所述第二阀口与所述第四阀口连通。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述制冷系统为根据权利要求2-5中任一项所述的制冷系统,控制所述第五阀口与所述第七阀口连通以使所述第二排气口与所述主排气口连通且与所述第二室外换热端口截断,控制所述第五阀口与所述第六阀口连通以使所述第二排气口与所述第二室外换热端口连通且与所述主排气口截断。
10.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述制冷系统为根据权利要求6所述的制冷系统,
检测由所述气体出口排出的制冷剂气体中的液体含量是否大于或等于允许值A以控制所述通断阀开闭:
当由所述气体出口排出的制冷剂气体中的液体含量大于或等于所述允许值A时,控制所述通断阀关闭,
当由所述气体出口排出的制冷剂气体中的液体含量小于所述允许值A时,控制所述通断阀打开。

说明书全文

制冷系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及制冷技术领域,尤其是涉及一种制冷系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 相关技术中,某些制冷设备具有不停机化霜功能,但实际应用效果不太好。主要原因在于:为防止过多冷媒参加化霜,化霜流路采用细管或者节流装置控制,以平衡压,这样就导致化霜流路温度并不高,且化霜时间长。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提出一种制冷系统,该制冷系统在制热的同时可以实现不停机化霜且化霜效果好、化霜时间短,此外,制冷系统的换热效率和能效高。
[0004] 本发明还提出了一种上述制冷系统的控制方法。
[0005] 根据本发明第一方面实施例的制冷系统包括:压缩机,所述压缩机包括壳体和设在所述壳体内的压缩机构,所述壳体上设有与所述壳体的内腔连通的主排气口,所述压缩机构具有彼此独立的第一压缩腔和第二压缩腔,所述第一压缩腔具有第一吸气口和第一排气口,所述第二压缩腔具有第二吸气口和第二排气口,所述第一排气口与所述主排气口连通;四通,所述四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,所述主排气口与所述第一阀口相连,所述第一吸气口与所述第四阀口相连;室外换热器,所述室外换热器具有第一室外换热端口和第二室外换热端口,所述第一室外换热端口与所述第二阀口相连,所述第二排气口可选择地与所述主排气口和所述第二室外换热端口中的一个连通且与另一个截断;第一节流装置,所述第一节流装置具有第一节流端口和第二节流端口,所述第一节流端口与所述第二室外换热端口相连;闪发器,所述闪发器具有第一液体开口、第二液体开口和气体出口,所述第二节流端口与所述第一液体开口相连,所述第二吸气口与所述气体出口相连;第二节流装置,所述第二节流装置具有第三节流端口和第四节流端口,所述第三节流端口与所述第二液体开口相连;室内换热器,所述室内换热器具有第一室内换热端口和第二室内换热端口,所述第一室内换热端口与所述第四节流端口相连,所述第二室内换热端口与所述第三阀口相连。
[0006] 根据本发明实施例的制冷系统通过设置第二压缩腔为制冷系统的室外换热器进行化霜工作,不需要考虑制冷剂流量的分配,因此该过程无需对进行化霜部分的制冷剂进行节流。由此,可以使进行化霜部分的制冷剂保持较高的温度,从而可以起到很好的化霜效果,且可以缩短化霜时间,提高化霜效率。另外,在制冷系统不进行化霜工作时,第二压缩腔可以与第一压缩腔一起参与制冷系统的制冷和制热循环,从而可以提高制冷系统的能效。
[0007] 并且,制冷系统由于增加了闪发器,从而可以在一定程度上提高第二压缩腔的值和吸气压力,回收一部分压缩功,同时也起到提高制冷系统的换热效率和能效。
[0008] 在一些优选实施例中,所述制冷系统还包括三通阀,所述三通阀具有第五阀口、第六阀口和第七阀口,所述第五阀口与所述第二排气口相连,所述第六阀口与所述第二室外换热端口相连,所述第七阀口与所述主排气口连通,其中所述第五阀口可选择地与所述第六阀口和所述第七阀口中的一个连通且与另一个截断。
[0009] 在一些优选实施例中,所述压缩机还包括设在所述壳体内的消音器,所述消音器内具有与所述壳体的内腔连通的消音腔,所述第一排气口和所述第七阀口均与所述消音腔连通。
[0010] 在一些优选实施例中,所述制冷系统还包括第一连通管,所述第一连通管的一端连接在所述壳体上且与所述壳体的内腔连通,所述第一连通管的另一端与所述第七阀口相连。
[0011] 在一些优选实施例中,所述主排气口与所述第一阀口之间通过排气管相连,所述第七阀口上连接有第二连通管,所述第二连通管与所述排气管连通。
[0012] 在一些优选实施例中,所述制冷系统还包括通断阀,所述通断阀的两端分别与所述闪发器的气体出口和所述第二吸气口相连;单向阀,所述单向阀的两端分别与所述第一吸气口和所述第二吸气口相连,且所述单向阀被构造成在由所述第一吸气口向所述第二吸气口的方向上单向导通。
[0013] 在一些优选实施例中,所述第一压缩腔的容积为V1,所述第二压缩腔的容积为V2,所述V1、所述V2满足:0.05≤V2/V1≤0.5。
[0014] 根据本发明第二方面实施例的制冷系统的控制方法,所述制冷系统具有制冷模式、制热模式和制热化霜模式,
[0015] 当所述制冷系统处于制冷模式时,控制所述第二排气口与所述主排气口连通且与所述第二室外换热端口截断、所述第一阀口与所述第二阀口连通、所述第三阀口与所述第四阀口连通;
[0016] 当所述制冷系统处在制热模式时,控制所述第二排气口与所述主排气口连通且与所述第二室外换热端口截断、所述第一阀口与所述第三阀口连通、所述第二阀口与所述第四阀口连通;
[0017] 当所述制冷系统处在制热化霜模式时,控制所述第二排气口与所述第二室外换热端口连通且与所述主排气口截断、所述第一阀口与所述第三阀口连通、所述第二阀口与所述第四阀口连通。
[0018] 根据本发明实施例的上述制冷系统的控制方法,可以实现制冷系统三种不同的工作模式,在制冷系统制热的同时可以进行化霜,便于制冷系统切换至不同的工作模式,提高用户的使用体验。
[0019] 在一些优选实施例中,控制所述第五阀口与所述第七阀口连通以使所述第二排气口与所述主排气口连通且与所述第二室外换热端口截断,控制所述第五阀口与所述第六阀口连通以使所述第二排气口与所述第二室外换热端口连通且与所述主排气口截断。
[0020] 在一些优选实施例中,检测由所述气体出口排出的制冷剂气体中的液体含量是否大于或等于允许值A以控制所述通断阀开闭:
[0021] 当由所述气体出口排出的制冷剂气体中的液体含量大于或等于所述允许值A时,控制所述通断阀关闭,
[0022] 当由所述气体出口排出的制冷剂气体中的液体含量小于所述允许值A时,控制所述通断阀打开。
[0023] 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
[0024] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0025] 图1是根据本发明一个实施例的制冷系统的示意图;
[0026] 图2是根据本发明另一个实施例的制冷系统的示意图;
[0027] 图3是根据本发明又一个实施例的制冷系统的示意图;
[0028] 图4是根据本发明再一个实施例的制冷系统的示意图。
[0029] 附图标记
[0030] 制冷系统100;
[0031] 压缩机1;壳体11;主排气口111;电机12;第一压缩腔13;第一吸气口131;第二压缩腔14;第二吸气口141;第二排气口142;消音器15;储液器16;
[0032] 四通阀2;第一阀口21;第二阀口22;第三阀口23;第四阀口24;
[0033] 室外换热器3;第一室外换热端口31;第二室外换热端口32;
[0034] 第一节流装置4;第一节流端口41;第二节流端口42;
[0035] 闪发器5;第一液体开口51;第二液体开口52;气体出口53;
[0036] 第二节流装置6;第三节流端口61;第四节流端口62;
[0037] 室内换热器7;第一室内换热端口71;第二室内换热端口72;
[0038] 三通阀8;第五阀口81;第六阀口82;第七阀口83;
[0039] 第一连通管91;排气92;第二连通管93;
[0040] 通断阀101;单向阀102。

具体实施方式

[0041] 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,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0042] 在本发明的描述中,需要理解的是,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的术语,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。
[0043] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。
[0044] 下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的制冷系统100。
[0045] 如图1-图4所示,根据本发明第一方面实施例的制冷系统100,包括:压缩机1、四通阀2、室外换热器3、第一节流装置4、闪发器5、第二节流装置6和室内换热器7。
[0046] 具体而言,压缩机1包括壳体11、压缩机1构和电机12,压缩机1构和电机12均设在壳体11内,电机12与压缩机1构相连以驱动压缩机1构工作。壳体11上设有与壳体11的内腔连通的主排气口111,压缩机1构具有彼此独立的第一压缩腔13和第二压缩腔14。第一压缩腔13具有第一吸气口131和第一排气92口,制冷系统100中的一部分制冷剂经第一吸气口131进入第一压缩腔13内,经第一压缩腔13压缩后从第一排气92口排出。第二压缩腔14具有第二吸气口141和第二排气口142,制冷系统100中的另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内,经第二压缩腔14压缩后从第二排气口142排出。
[0047] 其中第一排气92口与主排气口111连通。具体而言,在第一压缩腔13吸气及压缩的过程中,第一排气92口与主排气口111断开;在第一排气92口排气92时,第一排气92口与主排气口111连通,第一压缩腔13排出的制冷剂经第一排气92口经主排气口111排出压缩机1。
[0048] 可选地,压缩机1可以为旋转式压缩机1、活塞式压缩机1、涡旋式压缩机1等。
[0049] 例如,在压缩机1为旋转式压缩机1时,压缩机1可以为双缸压缩机1或单缸双滑片压缩机1。具体而言,在压缩机1为双缸压缩机1时,压缩机1包括两个气缸,两个气缸之间可以通过隔板隔开,两个气缸分别具有第一压缩腔13和第二压缩腔14。在压缩机1为单缸双滑片压缩机1,压缩机1包括一个气缸,该气缸上设有两个滑片以将气缸的内腔分隔成彼此独立的第一压缩腔13和第二压缩腔14。
[0050] 四通阀2具有第一阀口21、第二阀口22、第三阀口23和第四阀口24,主排气口111与第一阀口21相连,第一吸气口131与第四阀口24相连。
[0051] 制冷系统100还可以包括储液器16,储液器16的一端与第四阀口24相连且储液器16的另一端与第一吸气口131相连。制冷系统100中循环的制冷剂经储液器16进行过滤及气液分离后从第一吸气口131进入第一压缩腔13内进行压缩。由此,可以防止第一压缩腔13产生液击现象。
[0052] 室外换热器3具有第一室外换热端口31和第二室外换热端口32,第一室外换热端口31与第二阀口22相连,第二排气口142可选择地与主排气口111和第二室外换热端口32中的一个连通且与另一个截断。由此,在第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断时,由第二排气口142排出的制冷剂与从主排气口111排出的制冷剂汇合,从而第二压缩腔14可以参与制冷系统100的制冷或制热循环;在第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与主排气口111截断时,由第二排气口142排出的制冷剂经第二室外换热端口32流入室外换热器3,从而经第二压缩腔14排出的高温制冷剂气体可以对室外换热器3进行化霜工作。
[0053] 第一节流装置4具有第一节流端口41和第二节流端口42,第一节流端口41与第二室外换热端口32相连,第一节流装置4具有节流降压的作用。
[0054] 闪发器5具有第一液体开口51、第二液体开口52和气体出口53,第二节流端口42与第一液体开口51相连,第二吸气口141与气体出口53相连。其中,第一液体开口51和第二液体开口52均设在闪发器5的下部,气体出口53设在闪发器5的上部。闪发器5内制冷剂液体存于底部,闪发的气体置于顶部,闪发的气体连接到第二吸气口141从而可以进入到第二压缩腔14,由此可以在一定程度上提高第二压缩腔14的焓值和吸气压力,回收一部分压缩功,同时也起到提高制冷系统100的换热效率和能效。
[0055] 第二节流装置6具有第三节流端口61和第四节流端口62,第三节流端口61与第二液体开口52相连。由此在闪发器5的前后均设置有节流装置,由此当制冷系统100处于制冷循环时,从闪发器5的第二液体开口52流出的制冷剂液体可以经第二节流装置6再次进行节流后流向室内换热器7,可以进一步降低制冷剂液体的压力和温度;当制冷系统100处于制热循环时,从闪发器5的第一液体开口51流出的制冷剂液体可以经第一节流装置4再次进行节流后流向室内换热器7,可以进一步降低制冷剂液体的压力和温度。系统的换热效果更好。
[0056] 室内换热器7具有第一室内换热端口71和第二室内换热端口72,第一室内换热端口71与第四节流端口62相连,第二室内换热端口72与第三阀口23相连。
[0057] 下面将对本发明的制冷系统100的工作过程进行详细说明。首先根据本发明实施例的制冷系统100具有制冷模式、制热模式和制热化霜模式。
[0058] 当制冷系统100处于制冷模式时,第一阀口21与第二阀口22连通、第三阀口23与第四阀口24连通、第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断时。具体而言,制冷系统100中循环的制冷剂一部分经第一吸气口131进入第一压缩腔13内且另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内,第一压缩腔13内的制冷剂经压缩后依次经第一排气92口和主排气口111排出压缩机1,第二压缩腔14内的制冷剂经压缩后经第二排气口142排出后,与从主排气口111排出的制冷剂气体汇合,进而参与后续的循环。从压缩机1排出后的制冷剂依次流经四通阀2的第一阀口21和第二阀口22,并经室外换热器3的第一室外换热端口31流入室外换热器3内,制冷剂在室外换热器3内冷凝放热,经室外换热器3的第二室外换热端口32流出室外换热器3,并通过第一节流装置4节流降压,而后制冷剂再由第一液体开口51进入闪发器5进行闪发,液态的制冷剂经第二液体开口52流出闪发器5后经第二节流装置6的降压,再从室内换热器7的第一室内换热端口71流入室内换热器7,制冷剂在室内换热器7内蒸发吸热,从而可以对室内空气进行降温,而后制冷剂经室内换热器7的第二室内换热端口72流出,并依次流经四通阀2的第三阀口23、第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩;而从闪发器5的气体出口53排出的气态的制冷剂经由第二吸气口141进入到第二压缩腔14内进行压缩。如此循环。
[0059] 当制冷系统100处于制热模式时,第一阀口21与第三阀口23连通、第二阀口22与第四阀口24连通、第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断。具体而言,制冷系统100中循环的制冷剂一部分经第一吸气口131进入第一压缩腔13内且另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内,第一压缩腔13内的制冷剂经压缩后依次经第一排气92口和主排气口111排出压缩机1,第二压缩腔14内的制冷剂经压缩后经第二排气口142排出后,与从主排气口111排出的制冷剂气体汇合,进而参与后续的循环。从压缩机1排出的制冷剂气体依次流经四通阀2的第一阀口21和第三阀口23,并经室内换热器7的第二室内换热端口72流入室内换热器7内,制冷剂在室内换热器7内冷凝放热,从而可以提高室内空气的温度。而后制冷剂经室内换热器7的第一室内换热端口71流出室内换热器7,并通过第二节流装置6节流降压。经第一节流装置4节流降压后的制冷剂而后再由第二液体开口52进入闪发器5进行闪发,液态的制冷剂经第一液体开口51流出闪发器5后经第一节流装置
4的降压,再从室外换热器3的第二室外换热端口32流入室外换热器3,制冷剂在室外换热器
3内蒸发吸热,而后制冷剂经室外换热器3的第一室内换热端口71流出,并依次流经四通阀2的第二阀口22、第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩;而从闪发器5的气体出口53排出的气态的制冷剂经由第二吸气口141进入到第二压缩腔14内进行压缩。如此循环。
[0060] 当制冷系统100处于制热化霜模式时,第一阀口21与第三阀口23连通、第二阀口22与第四阀口24连通、第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与主排气口111截断。
[0061] 具体而言,制冷系统100中循环的制冷剂一部分经第一吸气口131进入第一压缩腔13内且另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内。第一压缩腔13内的制冷剂压缩后经第一排气92口排出至主排气口111,制冷剂经主排气口111排出压缩机1,依次流经四通阀2的第一阀口21和第三阀口23、室内换热器7、第一节流装置4、闪发器5、第二节流装置6、室外换热器3、四通阀2的第二阀口22和第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩;从闪发器5的气体出口53排出的制冷剂其他经第二吸气口141进入到第二压缩腔14进行压缩。由此形成循环。此循环过程为制冷系统100进行制热工作的循环流路。
[0062] 在制冷系统100进行制热工作的,可以同时对室外换热器3进行化霜工作,而且不停机。进入第二压缩腔14内的制冷剂压缩后经第二排气口142排出至室外换热器3的第二室外换热端口32。此时,高温的制冷剂气体通过第二室外换热端口32流入室外换热器3从而对室外换热器3进行化霜工作,而后该部分制冷剂经室外换热器3的第一室外换热端口31流出,并依次流经四通阀2的第二阀口22和第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩,由此形成循环。此循环过程为制冷系统100进行化霜工作的循环流路。
[0063] 由上述可知,根据本发明实施例的制冷系统100通过设置第二压缩腔14为制冷系统100的室外换热器3进行化霜工作,不需要考虑制冷剂流量的分配,因此该过程无需对进行化霜部分的制冷剂进行节流。由此,可以使进行化霜部分的制冷剂保持较高的温度,从而可以起到很好的化霜效果,且可以缩短化霜时间,提高化霜效率。另外,在制冷系统100不进行化霜工作时,第二压缩腔14可以与第一压缩腔13一起参与制冷系统100的制冷和制热循环,从而可以提高制冷系统100的能效。
[0064] 并且,制冷系统100由于增加了闪发器5,从而可以在一定程度上提高第二压缩腔14的焓值和吸气压力,回收一部分压缩功,同时也起到提高制冷系统100的换热效率和能效。
[0065] 根据本发明实施例的制冷系统100平均制热量高,与传统的不停机化霜的制冷系统100相比,本发明的制冷系统100的平均制热量可以提高10%以上。
[0066] 需要说明的是,第二压缩腔14的容积与第一压缩腔13的容积比值的大小可以根据实际工况而确定。在制冷系统100结霜严重时,可以将第二压缩腔14的容积设置的较大一些。例如,第一压缩腔13的容积为V1,第二压缩腔14的容积为V2,其中V1、V2可以满足:0.05≤V2/V1≤0.5。由此,可以使制冷系统100想满足不同的工况要求的前提下,不会造成制冷或制热效率的降低。
[0067] 根据本发明实施例的制冷系统100,通过在压缩机1构中设置彼此独立的第一压缩腔13和第二压缩腔14,并使第二压缩腔14的第二排气口142可选择地与所述主排气口111和所述第二室外换热端口32中的一个连通且与另一个截断,由此可以使制冷系统100在制热的同时可以进行化霜,且化霜效果好、化霜时间短,平均制热量高。
[0068] 此外,通过设置闪发器5,从而可以在一定程度上提高第二压缩腔14的焓值和吸气压力,回收一部分压缩功,同时也起到提高制冷系统100的换热效率和能效。
[0069] 下面参照图1-图4详细描述根据本发明多个实施例的制冷系统100。
[0070] 实施例一:
[0071] 参照图1,在本实施例中,制冷系统100包括上述的压缩机1、四通阀2、室外换热器3、第一节流装置4、闪发器5、第二节流装置6和室内换热器7。
[0072] 本实施例中,制冷系统100还包括三通阀8,三通阀8具有第五阀口81、第六阀口82和第七阀口83,第五阀口81与第二排气口142相连,第六阀口82与第二室外换热端口32相连,第七阀口83与主排气口111连通,其中第五阀口81可选择地与第六阀口82和第七阀口83中的一个连通且与另一个截断。由此,在第五阀口81与第六阀口82连通且与第七阀口83截断时,第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与主排气口111截断;在第五阀口81与第七阀口83连通且与第六阀口82截断时,第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断。由此,通过设置三通阀8,可以更加方便地控制第二排气口142分别与主排气口111和第二室外换热端口32的连通和截断,由此使得制冷系统100的结构简单、便于控制。可选地,三通阀8可以是通过将四通阀的一个端口封死变做的三通阀8。
[0073] 可选地,压缩机1还包括设在壳体11内的消音器15,消音器15内具有与壳体11的内腔连通的消音腔,第一排气92口和第七阀口83均可以与消音腔连通。由此,第一排气92口排出的制冷剂可以流入消音腔内,从而可以通过消音器15降低第一排气92口的排气92噪音,制冷剂经消音器15降噪后经主排气口111排出压缩机1。在第五阀口81与第七阀口83连通时,第二排气口142排出的制冷剂依次经第五阀口81、第七阀口83并流入消音腔内,从而可以通过消音器15降低第二排气口142的排气92噪音,制冷剂经消音器15降噪后流入到压缩机1壳体11的内腔,进而与主排气口111连通,从而一同排出压缩机1。
[0074] 实施例二:
[0075] 如图2所示的实施例与图1所示的实施例不同的是,相对于实施例一对于制冷系统100的描述,制冷系统100还包括通断阀101和单向阀102,通断阀101的两端分别与闪发器5的气体出口53和第二吸气口141相连,单向阀102的两端分别与第一吸气口131和第二吸气口141相连,且单向阀102被构造成在由第一吸气口131向第二吸气口141的方向上单向导通。
[0076] 需要说明的是,由闪发器5的气体出口53排出的制冷剂气体,在一些时候其内部不可避免的会带出一部分液态制冷剂,当这部分液态制冷剂没有超过一定范围时,其对压缩机1的影响不大,但是当液态制冷剂超过了一定的范围后,其进入到压缩腔内就会造成压缩机1的液击现象,从而影响压缩机1的使用寿命。
[0077] 因此本实施例中,通过设置通断阀101,从而可以避免当从气体出口53排出的制冷剂中混入了液态部分后,对压缩机1产生不良影响。即当从气体出口53排出的制冷剂中混入了液态部分后,可以控制该通断阀101关断,由此截断了气体出口53和第二吸气口141之间的通路。
[0078] 此外,设置的由第一吸气口131朝向第二吸气口141单向导通的单向阀102,从而当通断阀101管段时,由于第一吸气口131处的压力大于第二吸气口141处的压力,因此流向第一吸气口131的制冷剂的一部分可以通过该单向阀102流向第二吸气口141,由此可以避免第二压缩腔14产生抽真空的现象。
[0079] 当然,当通断阀101开启时,由于从闪蒸器的气体出口53排出的气态制冷剂的压力大于进入到第一吸气口131处的制冷剂的压力,因此单向阀102逆向截止,制冷剂不会从气体出口53流向第一吸气口131,由此对于制冷系统100的制冷剂流向起到稳定的作用。
[0080] 此外,与上述实施例相同的是,本实施例中,依然包括三通阀8和消音器15。其中三通阀8的结构和连接方式与图1所示的实施例相同,消音器15的结构和连接方式与上述实施例相同,在此不再详述。
[0081] 实施例三:
[0082] 如图3所示,本实施例的制冷系统100相对于图2所示的实施例不同的是:本实施例中还包括三通阀8,但是三通阀8的连接方式与图2所示的实施例不同。
[0083] 具体地,本制冷系统100中,压缩机1内部可以取消消音器15,并且增加第一连通管91。
[0084] 三通阀8具有第五阀口81、第六阀口82和第七阀口83,第五阀口81与第二排气口142相连,第六阀口82与第二室外换热端口32相连,第七阀口83经第一连通管91与压缩机1壳体11的内腔直接连通,即第一连通管91的一端连接在壳体11上且与壳体11的内腔连通,第一连通管91的另一端与第七阀口83相连。
[0085] 其中第五阀口81可选择地与第六阀口82和第七阀口83中的一个连通且与另一个截断。由此,在第五阀口81与第六阀口82连通且与第七阀口83截断时,第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与主排气口111截断;在第五阀口81与第七阀口83连通且与第六阀口82截断时,第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断,具体而言,当第五阀口81与第七阀口83连通时,第二排气口142排出的制冷剂依次经第五阀口81、第七阀口83及第一连通管91流入到壳体11的内腔内,后经主排气口111排出压缩机1。也就是说,第七阀口83通过壳体11的内腔与主排气口111连通,由此可以方便第七阀口83与主排气口111的连通。
[0086] 通过设置三通阀8,可以更加方便地控制第二排气口142分别与主排气口111和第二室外换热端口32的连通和截断,由此使得制冷系统100的结构简单、便于控制。可选地,三通阀8可以是通过将四通阀的一个端口封死变做的三通阀8。
[0087] 实施例四:
[0088] 参照图4,本实施例中与图3所示的实施例不同的是,还包括三通阀8,但是三通阀8的连接方式与图3所示的实施例不同。
[0089] 具体地,本实施例中取消第一连通管91,并且增加第二连通管93和排气92管。
[0090] 主排气口111与第一阀口21之间通过排气92管相连,三通阀8具有第五阀口81、第六阀口82和第七阀口83,第五阀口81与第二排气口142相连,第六阀口82与第二室外换热端口32相连,第七阀口83经第二连通管93与排气92管连通,即第二连通管93的一端连接在第七阀口83上,第二连通管93的另一端与排气92管连通。
[0091] 其中第五阀口81可选择地与第六阀口82和第七阀口83中的一个连通且与另一个截断。由此,在第五阀口81与第六阀口82连通且与第七阀口83截断时,第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与主排气口111截断;在第五阀口81与第七阀口83连通且与第六阀口82截断时,第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断,具体而言,当第五阀口81与第七阀口83连通时,第二排气口142排出的制冷剂,与从主排气口111排出的制冷剂进行混合,进而第一压缩腔13和第二压缩腔14排出的制冷剂可以同时参与制冷系统100的制冷循环和制热循环。
[0092] 也就是说,第七阀口83通过第二连通管93与排气92管相连,构成了另一种形式的第七阀口83和主排气口111连通的结构。
[0093] 通过设置三通阀8,可以更加方便地控制第二排气口142分别与主排气口111和第二室外换热端口32的连通和截断,由此使得制冷系统100的结构简单、便于控制。可选地,三通阀8可以是通过将四通阀的一个端口封死变做的三通阀8。
[0094] 下面描述根据本发明第二方面实施例的制冷系统100的控制方法,此处的制冷系统100为上述第一方面实施例的制冷系统100。其中制冷系统100具有制冷模式、制热模式和制热化霜模式。
[0095] 当制冷系统100处于制冷模式时,控制第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断、第一阀口21与第二阀口22连通、第三阀口23与第四阀口24连通。
[0096] 具体而言,制冷系统100中循环的制冷剂一部分经第一吸气口131进入第一压缩腔13内且另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内,第一压缩腔13内的制冷剂经压缩后依次经第一排气92口和主排气口111排出压缩机1,第二压缩腔14内的制冷剂经压缩后经第二排气口142排出后,与从主排气口111排出的制冷剂气体汇合,进而参与后续的循环。从压缩机1排出后的制冷剂依次流经四通阀2的第一阀口21和第二阀口22,并经室外换热器3的第一室外换热端口31流入室外换热器3内,制冷剂在室外换热器3内冷凝放热,经室外换热器3的第二室外换热端口32流出室外换热器3,并通过第一节流装置4节流降压,而后制冷剂再由第一液体开口51进入闪发器5进行闪发,液态的制冷剂经第二液体开口52流出闪发器5后经第二节流装置6的降压,再从室内换热器7的第一室内换热端口71流入室内换热器7,制冷剂在室内换热器7内蒸发吸热,从而可以对室内空气进行降温,而后制冷剂经室内换热器7的第二室内换热端口72流出,并依次流经四通阀2的第三阀口23、第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩;而从闪发器5的气体出口53排出的气态的制冷剂经由第二吸气口141进入到第二压缩腔14内进行压缩。如此循环。
[0097] 当制冷系统100处在制热模式时,控制第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断、第一阀口21与第三阀口23连通、第二阀口22与第四阀口24连通。
[0098] 具体而言,制冷系统100中循环的制冷剂一部分经第一吸气口131进入第一压缩腔13内且另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内,第一压缩腔13内的制冷剂经压缩后依次经第一排气92口和主排气口111排出压缩机1,第二压缩腔14内的制冷剂经压缩后经第二排气口142排出后,与从主排气口111排出的制冷剂气体汇合,进而参与后续的循环。从压缩机1排出的制冷剂气体依次流经四通阀2的第一阀口21和第三阀口23,并经室内换热器7的第二室内换热端口72流入室内换热器7内,制冷剂在室内换热器7内冷凝放热,从而可以提高室内空气的温度。而后制冷剂经室内换热器7的第一室内换热端口71流出室内换热器7,并通过第二节流装置6节流降压。经第一节流装置4节流降压后的制冷剂而后再由第二液体开口52进入闪发器5进行闪发,液态的制冷剂经第一液体开口51流出闪发器5后经第一节流装置4的降压,再从室外换热器3的第二室外换热端口32流入室外换热器3,制冷剂在室外换热器3内蒸发吸热,而后制冷剂经室外换热器3的第一室内换热端口71流出,并依次流经四通阀2的第二阀口22、第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩;而从闪发器5的气体出口53排出的气态的制冷剂经由第二吸气口141进入到第二压缩腔14内进行压缩。如此循环。
[0099] 当制冷系统100处在制热化霜模式时,控制第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与主排气口111截断、第一阀口21与第三阀口23连通、第二阀口22与第四阀口24连通。
[0100] 具体而言,制冷系统100中循环的制冷剂一部分经第一吸气口131进入第一压缩腔13内且另一部分制冷剂经第二吸气口141进入第二压缩腔14内。第一压缩腔13内的制冷剂压缩后经第一排气92口排出至主排气口111,制冷剂经主排气口111排出压缩机1,依次流经四通阀2的第一阀口21和第三阀口23、室内换热器7、第一节流装置4、闪发器5、第二节流装置6、室外换热器3、四通阀2的第二阀口22和第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩;从闪发器5的气体出口53排出的制冷剂其他经第二吸气口141进入到第二压缩腔14进行压缩。由此形成循环。此循环过程为制冷系统100进行制热工作的循环流路。
[0101] 在制冷系统100进行制热工作的,可以同时对室外换热器3进行化霜工作,而且不停机。进入第二压缩腔14内的制冷剂压缩后经第二排气口142排出至室外换热器3的第二室外换热端口32。此时,高温的制冷剂气体通过第二室外换热端口32流入室外换热器3从而对室外换热器3进行化霜工作,而后该部分制冷剂经室外换热器3的第一室外换热端口31流出,并依次流经四通阀2的第二阀口22和第四阀口24,最后经第一吸气口131流回至第一压缩腔13内进行压缩,由此形成循环。此循环过程为制冷系统100进行化霜工作的循环流路。
[0102] 根据本发明实施例的上述制冷系统100的控制方法,可以实现制冷系统100三种不同的工作模式,在制冷系统100制热的同时可以进行化霜,便于制冷系统100切换至不同的工作模式,提高用户的使用体验。
[0103] 在本发明的一些实施例中,参照图1-图4,制冷系统100包括上述三通阀8。此时可以通过控制第五阀口81与第七阀口83连通以使第二排气口142与主排气口111连通且与第二室外换热端口32截断,可以通过控制第五阀口81与第六阀口82连通以使第二排气口142与第二室外换热端口32连通且与壳体11的内腔截断。由此,方便控制,且可以实现制冷系统100在不同工作模式之间的切换。
[0104] 在本发明的一些实施例中,参照图2-图4,制冷系统100包括上述的通断阀101和单向阀102。具体地,控制方法还包括如下步骤:检测由气体出口53排出的制冷剂气体中的液体含量是否大于或等于允许值A以控制通断阀101开闭:
[0105] 其中,当由气体出口53排出的制冷剂气体中的液体含量大于或等于允许值A时,控制通断阀101关闭,由此通断阀101截断了闪发器5和第二吸气口141之间的通路,可以防止闪发器5内的液态制冷剂流向第二压缩腔14而造成液击危害。其中第二压缩腔14内的制冷剂来自流向第一压缩腔13的其中一部分。
[0106] 当由气体出口53排出的制冷剂气体中的液体含量小于允许值A时,控制通断阀101打开,由此从闪蒸器闪发的制冷剂气体可以直接进入到第二压缩腔14内进行压缩,由此可以回收一部分压缩功,从而可以提高制冷系统100的能效。此时单向阀102处于逆止状态。
[0107] 综上,根据本发明实施例的制冷系统100通过设置第二压缩腔14为制冷系统100的室外换热器3进行化霜工作,不需要考虑制冷剂流量的分配,因此该过程无需对进行化霜部分的制冷剂进行节流。由此,可以使进行化霜部分的制冷剂保持较高的温度,从而可以起到很好的化霜效果,且可以缩短化霜时间,提高化霜效率。另外,在制冷系统100不进行化霜工作时,第二压缩腔14可以与第一压缩腔13一起参与制冷系统100的制冷和制热循环,从而可以提高制冷系统100的能效。并且,制冷系统100由于增加了闪发器5,从而可以在一定程度上提高第二压缩腔14的焓值和吸气压力,回收一部分压缩功,同时也起到提高制冷系统100的换热效率和能效。根据本发明实施例的制冷系统100平均制热量高,与传统的不停机化霜的制冷系统100相比,本发明的制冷系统100的平均制热量可以提高10%以上。
[0108] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0109] 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。
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