冷媒循环系统的节流装置、冷媒循环系统和空调器的制作方法

本发明涉及制冷设备领域，具体而言，涉及一种冷媒循环系统的节流装置、冷媒循环系统和空调器。

背景技术：

空调器的冷媒循环系统包括压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器。冷凝器的进口与压缩机的排气口连通，节流部件的进口与冷凝器的出口连通，节流部件的出口与蒸发器的进口连通，蒸发器的出口与压缩机的吸气口连通。压缩机压缩后的高温高压的冷媒在冷凝器中冷凝，冷凝后的冷媒经节流部件节流后进入的蒸发器内蒸发吸热，蒸发后的冷媒进入压缩机内再次被压缩。压缩机是整个系统的动力来源，节流部件用于实现节流降压的功能，节流后低温低压工质通过压缩机做正功后变为高压高温的工质。

通常情况下：空调系统遵循开六停三控制逻辑，即开机运行六分钟以上，停机三分钟以上才能开启压缩机。

当空调器停机后，节流部件快速关闭，导致系统高压侧(在冷媒流动方向上位于节流部件的上游)及低压侧(再冷媒流动方向上位于节流部件的下游)的压差较大，三分钟以后高低压差依然较大；对于采用单相转子压缩机的空调器来说，此时启动压缩机，由于压缩机前后压差较大导致启动瞬间扭矩过大，启动电流过大，超过压缩机额定设定电流值，出现压缩机过载保护。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种冷媒循环系统的节流装置、冷媒循环系统和空调器，以改善相关技术中冷媒循环系统停机后节流部件的上游部件和下游部件的压力不能平衡的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种冷媒循环系统的节流装置，冷媒循环系统的节流装置包括：

冷媒进口；

冷媒出口；

节流部件，沿冷媒流动方向位于冷媒进口和冷媒出口之间；以及

旁通泄压管路，沿冷媒流动方向位于冷媒进口和冷媒出口之间并与节流部件并联，以在冷媒循环系统停机而关闭节流部件后平衡节流部件的上游和下游的压力。

在一些实施例中，

旁通泄压管路包括毛细管；或

旁通泄压管路中设置有控制阀。

在一些实施例中，旁通泄压管路包括弯管段，弯管段位于旁通泄压管路的邻近冷媒进口的一端。

在一些实施例中，旁通泄压管路还包括与弯管段连通的盘绕管段。

在一些实施例中，盘绕管段盘绕1至3圈。

在一些实施例中，节流装置还包括连接管段，连接管段的第一端与弯管段连通，连接管段的第二端与盘绕管段连通，弯管段和盘绕管段在连接管段的周向上间隔布置。

在一些实施例中，弯管段和盘绕管段在连接管段的周向上间隔角度a，其中，角度a为60至80度。

在一些实施例中，

连接管段与弯管段的出口端连接，并沿弯管段的切线方向朝盘绕管段延伸；

连接管段与盘绕管段的进口端连接，并沿盘绕管段的切线方向朝弯管段延伸。

根据本发明的另一方面，还提供了一种冷媒循环系统，冷媒循环系统包括：

压缩机；

冷凝器，与压缩机的排气口连通；

蒸发器，包括与冷凝器连通的进口和与压缩机的吸气口连通的出口；以及

上述的节流装置，沿冷媒流动方向位于冷凝器和蒸发器之间。

根据本发明的另一方面，还提供了一种空调器，该空调器包括上述的冷媒循环系统。

应用本发明的技术方案，在冷媒循环系统停机后，旁通泄压管路能够连通节流部件的上游管路和节流部件的下游管路，使得冷媒循环系统停机后节流部件的上游部件和下游部件的压力平衡，改善了压缩机重新启动时排气口和吸气口的压差较大导致启动瞬间扭矩过大的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的实施例的冷凝循环系统的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的冷凝循环系统的节流装置的结构示意图；

图3示出了本发明的实施例的冷媒循环系统的节流装置的旁通节流管路的结构示意图；

图4示出了本发明的实施例的冷媒循环系统的节流装置的旁通节流管路的侧视结构示意图；

图5示出了本发明的实施例的冷媒循环系统的节流装置的旁通节流管路的主视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本实施例的冷媒循环系统的结构示意图。如图1所示，冷媒循环系统包括沿冷媒流动方向依次布置的压缩机1、冷凝器2、节流装置、蒸发器7。冷媒循环系统还包括促使空气流向冷凝器2以与其换热的第一风机3和促使空气流向蒸发器7以与其换热的第二风机。

压缩机1压缩后的冷媒流向冷凝器2，在冷凝器2中冷凝后的冷媒经节流装置节流后流向蒸发器7，在蒸发器7中蒸发后的冷媒回到压缩机1。

图2示出了本实施例的冷媒循环系统的节流装置的结构示意图。结合图1和图2所示，本实施例的节流装置包括冷媒进口8、冷媒出口9、节流部件5和旁通泄压管路6。节流装置还包括连通冷媒进口8和节流部件5的主管路4。

节流装置的冷媒进口8的与冷凝器3的出口连通，冷媒出口9与蒸发器7的进口连通。节流部件5沿冷媒流动方向位于冷媒进口8和冷媒出口9之间。

旁通泄压管路6沿冷媒流动方向位于冷媒进口8和冷媒出口9之间并与节流部件5并联，以在冷媒循环系统停机而关闭节流部件5后平衡节流部件5的上游和下游的压力。

在本实施例中，在冷媒循环系统停机后，旁通泄压管路6能够连通节流部件5的上游管路和节流部件5的下游管路，改善了压缩机重新启动时排气口和吸气口的压差较大导致启动瞬间扭矩过大的问题。

在一些实施例中，旁通泄压管路6中设置有控制阀，控制阀用于在冷媒循环系统停机而关闭节流部件5后，打开旁通泄压管路6以平衡节流部件5的上游和下游的压力。优选地，控制阀包括电磁阀。

节流部件5包括节流阀。节流阀为电磁膨胀阀或热力膨胀阀。

在一些实施例中，压缩机为单相转子压缩机，采用单相转子压缩机的冷媒循环系统在停机后频繁启动系统容易导致出现压缩机过载保护的问题。

在一些实施例中，旁通泄压管路6包括毛细管。

结合图3至5所示，旁通泄压管路6包括弯管段61，弯管段61位于旁通泄压管路6的邻近冷媒进口8的一端，旁通泄压管路6的邻近进口端的一段为弯管段61，弯管段61有利于减缓冷媒进入到旁通泄压管路6后由于流速的增加而导致的管路振动，有利于提高管路的运行寿命。本实施例中，弯管段61的围成直径为25毫米的半圆形。

旁通泄压管路6还包括与弯管段61连通的盘绕管段63。高压的液态冷媒在旁通泄压管路6的盘绕管段63中流动后，由于压力的降低至少部分的液态冷媒气化，最终经冷媒出口9进入到蒸发器7中。进一步地，将管路盘绕成盘管段63，也有利于提高旁通泄压管路6的结构强度。

盘绕管段63盘绕1至3圈。优选地，盘绕管段63盘绕1.5圈。旁通泄压管路6绕弯过多会导致节流阻力过大导致系统低压压力波动，绕弯过小一方面导致旁通泄压管路6占用空间过多而被刮伤，刮断。

在本实施例中，盘管段63围成直径为25毫米的圆形。

在一些实施例中，旁通泄压管路6的内径为3.03毫米，总长度为300毫米，管壁的厚度为1.8毫米。

节流装置还包括连接管段61，连接管段62的第一端与弯管段61连通，连接管段62的第二端与盘绕管段63连通，弯管段61和盘绕管段63在连接管段62的周向上间隔布置。

如图2所示，在本实施例中。弯管段61大致为半圆形，弯管段61的进口和出口均朝下。

如图4所示，弯管段61和盘绕管段63在连接管段62的周向上间隔角度a，其中角度a为60至80度，优选地a为76度。连接管段62与弯管段61的出口端连接，并沿弯管段61的切线方向朝盘绕管段63延伸；连接管段62与盘绕管段63的进口端连接，并沿盘绕管段63的切线方向朝弯管段61延伸。

连接管段62沿竖直方向延伸，并与弯管段61和盘绕管段63均相切。弯管段61和盘绕管段63分别位于连接管段62的两端，并且两者在连接管段62的周向上间隔布置。也即如图4所示，弯管段61所在的平面与盘绕管段63的围成的圆形所在的平面之间形成角a。

根据本发明的另一方面，本实施例还提供了一种冷媒循环系统，该冷媒循环系统包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器7和，冷凝器2与压缩机1的排气口连通；蒸发器7包括与冷凝器2连通的进口和与压缩机1的吸气口连通的出口；节流装置沿冷媒流动方向位于冷凝器2和蒸发器7之间。节流装置的冷媒进口8与冷凝器连通，节流装置的冷媒出口9与蒸发器7连通。

根据本发明的另一方面，本实施例还提供了一种空调器，该空调器包括上述的冷媒循环系统。

综上所述，节流部件在冷媒循环系统停机时快速关闭，因此冷媒循环系统的频繁启动时，由于压缩机吸气口和排气口之间的压差较大容易导致启动瞬间扭矩过大、启动电流过大而超过压缩机额定设定电流值，从而出现压缩机过载保护现象。

针对上述的问题，本实施例提供了一种节流装置，该节流装置包括与冷凝器2连通的冷媒进口8、与蒸发器7连通的冷媒出口9、沿冷媒流动方向位于冷媒进口8和冷媒出口9之间的节流部件5以及与节流部件5并联的旁通泄压管路6。旁通泄压管路6连通冷媒循环系统的高压侧(位于压缩机1的排气口和节流部件5之间)和低压侧(位于节流部件5和压缩机1的吸气口之间)，从而使得压缩机1的排气口和吸气口之间的压力差变小，从而改善了压缩机因启动瞬间压力过大而出现过载保护的显现。

当冷媒循环系统正常运行时，节流部件5正常打开，高温高压液态冷媒经过节流装置的冷媒进口分成两路，一路经过节流部件5节流降压后形成低温低压气液混合冷媒进入蒸发器7蒸发换热后变为低温低压气态冷媒，然后进入压缩机1的吸气口后再次被压缩机1压缩，从而变成高温高压过热气体。另一路未经过节流部件5，而是从旁通泄压管路6轻度节流后汇入节流后干路管路；此时因流入节流部件的冷媒的流量降低，节流部件5的开度需要调小配合系统运行；由此，该旁通泄压管路6可以增加节流部件5适应的冷量范围，可以适应更恶劣环境工况。

当冷媒循环系统停机时，节流部件5快速关闭，节流前压力接近排气压力，节流后压力接近蒸发压力，此时高压侧压力会快速向低压侧旁通，使冷媒循环系统能够在短时间(三分钟内)使高低压平衡，当冷媒循环系统停机后即刻启动后单相压缩机在三分钟后自然、安全地启动。

该系统对于毛细管有着严格要求，毛细管不易较粗，不易较长，绕的圈数不易较多；旁通毛细管匹配不良会导致空调器性能波动。对于5kw单相转子压缩机空调器，配tp2mф3.03mm(管径)×1.8mm(管壁厚)×300mm(管长度)毛细管使平衡高低压侧时间稳定在三分钟以内以顺应机组开六停三控制逻辑，配300mm长并绕1.5圈后系统旁通流量增加了系统蒸发温度同时不会引起系统压力波动。

仿真数据：当无旁通毛细管时，频繁启动后系统高低压平衡时间为9分钟；当匹配tp2mф2(管径)×700mm(管长度)的旁通毛细管时，频繁启动后系统高低压平衡时间为6分钟；当匹配tp2mф2(管径)×500(管长度)的旁通毛细管时，频繁启动后系统高低压平衡时间为6分钟；当匹配tp2mф2(管径)×200(管长度)的旁通毛细管时，频繁启动后系统高低压平衡时间为6分钟；当匹配tp2mф3.03(管径)×300(管长度)的旁通毛细管时，频繁启动后系统高低压平衡时间为3分钟。

冷媒经过毛细管入口后先经过向上半圈(弯管段61)，弯管段61和盘绕段63之间的夹角为76度，其目的是通过半弯及摆角消化减缓由于管径突变后流速增快导致管路横向及纵向的振动管路应力，合理保护了管路运行寿命，高压也太冷媒毛细管绕弯1.5圈绕弯后，经过合理的压降后刚好将部分液太冷媒汽化，终以气液混合状态混入吸气管路中，同时还增强了毛细管固定牢固程度，合理有效地达到旁通目的；绕弯过多会导致节流阻力过大导致系统低压压力波动，绕弯过小一方面导致毛细管占用空间过多已被刮伤，刮断。

以上仅为本发明的示例性实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。