一种新型补气增焓系统的制作方法
【专利摘要】一种新型补气增焓系统，该系统的变频器模块设置在补气电磁阀与压缩机补气口间，并在变频器模块上设置有变频器模块温度检测装置，底部设置有变频器模块换热装置，闪发器中的闪蒸制冷剂通过补气电磁阀进入变频器模块换热装置，变频器模块换热装置与变频器模块换热，来降低变频器模块的温度；模块温度检测装置和主控制器连接，主控制器与补气电磁阀、闪发器和室内换热器间的第一电子膨胀阀、闪发器和室外换热器的第二电子膨胀阀连接；本实用新型能够解决现有补气增焓技术在恶劣工况即超低温或超高温工况下，存在的因变频器模块温度过高而使得变频器模块甚至整个补气增焓系统稳定性变差、使用寿命缩短等问题。
【专利说明】
一种新型补气增焓系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空调与制冷工程【技术领域】，涉及一种新型补气增焓系统。
【背景技术】
[0002]目前，将补气增焓技术应用于房间空调器，是解决房间空调器在恶劣工况即超低温或超高温工况下，系统制热量或制冷量不足、能效偏低、排气温度过高等问题的有效方案之一。但是，补气增焓系统在高频率运行时，变频器模块温度过高将成为妨碍系统安全高效运行的主要因素，特别是在超高温工况下，变频器模块在运行时产生大量的热量，而目前常用的变频器模块散热方式是风冷却，但若变频器模块产热量过大或室外温度较高、换热温差较小，风冷却形式的散热效率会大大降低，长时间运行会造成变频器模块温度的持续升高，进一步影响变频器模块与补气增焓系统的稳定性与使用寿命。
[0003]变频器模块在整个补气增焓系统中起到一个功率转换与放大的作用，其中由于开关损耗和模块本身的电阻，在工作的过程中会产生热量，而且，压缩机的运行工况越为恶劣、运行频率越高时，变频器模块发热量越大，这些热量如果不及时的散出，会影响变频器模块性能甚至烧坏模块，同时，由于变频器模块温度较高，进一步限制了压缩机运行频率的提升，影响了系统的制热量或制冷量。因此，变频器模块散热问题同样是补气增焓的变频空调器系统的关键点之一。
【发明内容】
[0004]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型补气增焓系统，能够解决现有补气增焓技术在恶劣工况即超低温或超高温工况下，存在的因变频器模块温度过高而使得变频器模块甚至整个补气增焓系统稳定性变差、使用寿命缩短等问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]一种新型补气增焓系统，包括变频器模块3，变频器模块3设置在补气电磁阀11与压缩机补气口 2之间，并在变频器模块3上设置有变频器模块温度检测装置4，变频器模块3底部设置有变频器模块换热装置5，所述变频器模块3设置在压缩机I内，闪发器10中的闪蒸制冷剂通过补气电磁阀11进入变频器模块换热装置5，变频器模块换热装置5与变频器模块3换热，来降低变频器模块3的温度；所述模块温度检测装置4和主控制器6连接，所述主控制器6与补气电磁阀11、闪发器10和室内换热器8间的第一电子膨胀阀9、闪发器10和室外换热器14的第二电子膨胀阀13连接，所述变频器模块温度检测装置4将变频器模块3的温度参数传输至主控制器6，主控制器6通过该温度参数控制补气电磁阀11的断开与闭合，并控制第一电子膨胀阀9和第二电子膨胀阀13的开度大小。
[0007]在压缩机补气口 2和变频器模块换热装置5间设置有防回流电磁阀12，所述防回流电磁阀12与主控制器6连接，主控制器6通过变频器模块温度检测装置4传输的变频器模块3的温度参数同时控制防回流电磁阀12和补气电磁阀11的断开与闭合。
[0008]所述变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用接触式换热或非接触式换热。
[0009]当变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用接触式换热时，所述变频器模块换热装置5包括导热材料17和中间辅路冷媒换热管18，所述导热材料17粘贴在变频器模块3和中间辅路冷媒换热管18间。
[0010]当变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用非接触式换热时，所述变频器模块换热装置5包括热管19和中间辅路冷媒换热管18，所述热管19的热端与变频器模块3连接，冷端与中间辅路冷媒换热管18连接。
[0011]上述所述的新型补气增焓系统的控制方法，在常规工况下，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度，并将该温度传输至主控制器6，当该温度低于设定值Tl时，主控制器6控制补气电磁阀11和防回流电磁阀12关闭，补气增焓系统按照常规单级压缩循环运行；在恶劣工况即超低温或超高温工况，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度，并将该温度传输至主控制器6，当该温度超过设定值T2时，主控制器6控制补气电磁阀11和防回流电磁阀12打开，闪发器10中闪蒸的气态或气液两相制冷剂进入变频器模块换热装置5，降低变频器模块3温度；变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度，并将该温度传输至主控制器6，当该温度大于T3时，主控制器6控制第一电子膨胀阀9或第二电子膨胀阀13开度大小，使得，闪发器10中闪蒸气液两相制冷剂的质量流量和含液率增加，进而使进入变频器模块换热装置5的气液两相制冷剂的质量流量和含液率增加，更快的降低变频器模块3温度；所述Tl、T2和T3的关系为T3 > T2 > Tl。
[0012]所述T1、T2和T3的温度范围在40V —120°C之间，且TI和T2相差值在5V —20V之间，T2和T3相差值在5°C —20°C之间。
[0013]和现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于:
[0014](I)本实用新型在压缩机I内部的变频器模块3上设置有变频器模块温度检测装置4，在变频器模块3底部设置有变频器模块换热装置5 ;变频器模块温度检测装置4可以将检测的变频器模块3的温度参数传输给主控制器6，并根据变频器模块3的温度参数控制补气电磁阀11、防回流电磁阀12的闭合与打开，以及第一电子膨胀阀9、第二电子膨胀阀13的开度大小，有效防止了在恶劣工况即超低温或超高温工况下，因变频器模块3的温度过高而引起的变频器模块3甚至整个系统的可靠性降低、寿命缩短等问题。
[0015](2)本实用新型中变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用接触式或非接触式换热方式，此种换热方式与常规风冷却换热方式相比，变频器模块换热装置5的换热效率大大提升，可有效的降低变频器模块3的温度。
[0016](3)本实用新型中变频器模块换热装置5与变频器模块3进行有效的换热，使得变频器模块3的温度有所降低，因此，在将变频器模块3的温度维持在一定合理区间的前提下，可进一步提升压缩机运行频率，提升在恶劣工况即超低温或超高温工况下的制热量或制冷量。
[0017](4)本实用新型中变频器模块换热装置5与变频器模块3进行有效的换热，使得闪发器10中闪蒸的进入中间辅路冷媒换热管18的气液两相制冷剂得到加热，因此进入补气口 2的制冷剂含液率有所降低，进一步防止了大量液体制冷剂进入压缩机而导致的压缩机液击现象。
[0018]可见，本实用新型通过增加变频器模块温度检测装置4以及变频器模块换热装置5，使得补气增焓系统在恶劣工况即超低温或超高温下，变频器模块3的温度有所降低，保证了变频器模块3与补气增焓系统的稳定可靠运行，提高了补气增焓系统的使用寿命；同时，压缩机运行频率可进一步提升，可提供更多的制热量或制冷量；并防止补入压缩机含有大量液体制冷剂，使得补气增焓系统更加稳定可靠运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是常规补气增焓系统图；
[0020]图中，1、压缩机；2、压缩机补气口 ；3、变频器模块；6、主控制器；7、四通阀；8、室内换热器；9、第一电子膨胀阀；10、闪发器；11、补气电磁阀；13、第二电子膨胀阀；14、室外换热器；15、冷媒管；16、气液分离器；实线代表制热工况循环；虚线代表制冷工况循环。
[0021]图2是常规补气增焓系统图中A— A截面剖面图；
[0022]图中，3、变频器模块。
[0023]图3是新型补气增焓系统图；
[0024]图中，1、压缩机；2、压缩机补气口 ；3、变频器模块；4、变频器模块温度检测装置；
5、变频器模块换热装置；6、主控制器；7、四通阀；8、室内换热器；9、第一电子膨胀阀；10、闪发器；11、补气电磁阀；12、防回流电磁阀；13、第二电子膨胀阀；14、室外换热器；15、冷媒管；16、气液分离器；实线代表制热工况循环；虚线代表制冷工况循环。
[0025]图4是采用接触式换热方式的变频器模块换热装置；
[0026]图中，3、压缩机变频器模块；4、变频器模块温度检测装置；11、补气电磁阀；12、防回流电磁阀；17、导热材料；18、中间辅路冷媒换热管；虚线表示变频器模块温度检测装置4可对补气电磁阀11、防回流电磁阀12进行控制。
[0027]图5是采用非接触式换热方式的变频器模块换热装置；
[0028]图中，3、压缩机变频器模块；4、变频器模块温度检测装置；11、补气电磁阀；12、防回流电磁阀；18、中间辅路冷媒换热管；19、热管；虚线表示变频器模块温度检测装置4可对补气电磁阀11、防回流电磁阀12进行控制。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0030]如图1和图2所示，为常规补气增焓系统图，变频器模块3与主控制器6均设置在压缩机I内部，变频器模块3可控制压缩机的运行频率，并将运行频率参数传输至主控制器6，主控制器6可根据运行频率参数控制补气电磁阀11的打开与闭合；在常规制热工况(室外温度高于-7V),变频器模块3控制压缩机运行频率低于设定值Fl，并且变频器模块3将运行频率参数传输至主控制器6，主控制器6根据压缩机运行频率值将补气电磁阀11闭合，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室内换热器8对室内环境进行制热，后经第一电子膨胀阀9的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，然后经第二电子膨胀阀13的节流成为低温低压的两相态制冷剂，进入室外换热器14进行吸热蒸发，最后经四通阀7与气液分离器16进入压缩机1，完成一次循环；在常规制冷工况(室外温度低于43°C )，变频器模块3控制压缩机运行频率低于设定值Fl，并且变频器模块3将运行频率参数传输至主控制器6，主控制器6根据压缩机运行频率值将补气电磁阀11闭合，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室外换热器14进行放热，后经第二电子膨胀阀13的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，然后经第一电子膨胀阀9的节流成为低温低压的两相态制冷剂，进入室内换热器8进行吸热蒸发，进而对室内环境进行制冷，最后经过四通阀7与气液分离器16后进入压缩机1，完成一次循环。
[0031]在超低温工况(室外温度低于_7°C )，变频器模块3控制运行频率高于设定值F2，并且变频器模块3将运行频率参数传输至主控制器6，主控制器6根据压缩机运行频率参数将补气电磁阀11打开，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室内换热器8对室内环境进行制热，后经第一电子膨胀阀9的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，在闪发器10内气液两相态制冷剂进行气液分离，系统分为两个支路:中间压力的液态制冷剂经第二电子膨胀阀13节流后变成低温低压的两相态制冷剂，进入室外换热器14进行蒸发吸热，最后经四通阀7与气液分离器16进行压缩机吸气口，完成主路循环；中间压力的气态或气液两相制冷剂经补气电磁阀11进入压缩机补气口 2，完成辅路循环；在超高温工况(室外温度大于43°C )，变频器模块3控制运行频率高于设定值F2，并且变频器模块3将运行频率参数传输至主控制器6，主控制器6根据压缩机运行频率参数将补气电磁阀11打开，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室外换热器14进行放热，后经第二电子膨胀阀13的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，在闪发器10内气液两相态制冷剂进行气液分离，系统分为两个支路:中间压力的液态制冷剂经第一电子膨胀阀9节流后变成低温低压的两相态制冷剂，进入室内换热器8进行蒸发吸热即对室内环境进行制冷，最后经四通阀7与气液分离器16进行压缩机吸气口，完成主路循环；中间压力的气态或气液两相制冷剂经补气电磁阀11进入压缩机补气口 2，完成辅路循环。
[0032]常规补气增焓系统可解决常规单级压缩循环系统在恶劣工况即超低温或超高温工况下出现的制热量或制冷量不足、排气温度过高等问题，但是，因变频器模块3温度较高，使得变频器模块3与补气增焓系统的稳定性变差、使用寿命缩短。
[0033]如图3所示，为新型补气增焓系统图，变频器模块3设置在补气电磁阀11与压缩机补气口 2之间，并在变频器模块3上设置有变频器模块温度检测装置4，压缩机变频器模块3底部设置有变频器模块换热装置5，所述变频器模块3设置在压缩机I内，在压缩机补气口 I和变频器模块换热装置5间设置有防回流电磁阀12，防回流电磁阀12与主控制器6连接，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数，并将变频器模块3的温度参数传输至主控制器6，主控制器6根据该温度参数同时控制补气电磁阀11、防回流电磁阀12的打开与闭合，及第一电子膨胀阀9与第二电子膨胀阀13的开度大小。
[0034]在常规制热工况(室外温度高于_7°C )，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数低于设定值Tl，并且变频器模块温度检测装置4将温度参数传输给主控制器6，主控制器6控制补气电磁阀11与防回流电磁阀12闭合，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室内换热器8对室内环境进行制热，后经第一电子膨胀阀9的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，然后经第二电子膨胀阀13的节流成为低温低压的两相态制冷剂，进入室外换热器14进行吸热蒸发，最后经四通阀7与气液分离器16进入压缩机1，完成一次循环；在常规制冷工况(室外温度低于43°C )，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数低于设定值Tl，并且变频器模块温度检测装置4将温度参数传输给主控制器6,主控制器6控制补气电磁阀11与防回流电磁阀12闭合，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室外换热器14进行放热，后经第二电子膨胀阀13的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，然后经第一电子膨胀阀9的节流成为低温低压的两相态制冷剂，进入室内换热器8进行吸热蒸发，进而对室内环境进行制冷，最后经过四通阀7与气液分离器16后进入压缩机1，完成一次循环。
[0035]在常规制热工况与常规制冷工况，由于变频器模块3的温度均低于设定值Tl，不会影响变频器模块3的稳定可靠运行，新型补气增焓系统与常规补气增焓系统的运行机理相同。
[0036]在超低温工况(室外温度低于-7V ) ’变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数高于设定值T2，并且变频器模块温度检测装置4将温度参数传输给主控制器6，主控制器6控制补气电磁阀11与防回流电磁阀12打开，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室内换热器8对室内环境进行制热，后经第一电子膨胀阀9的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，在闪发器10内气液两相态制冷剂进行气液分离，系统分为两个支路:中间压力的液态制冷剂经第二电子膨胀阀13节流后变成低温低压的两相态制冷剂，进入室外换热器14进行蒸发吸热，最后经四通阀7与气液分离器16进行压缩机吸气口，完成主路循环；中间压力的气态或气液两相制冷剂经补气电磁阀11进入压缩机补气口 2，完成辅路循环；在超高温工况(室外温度大于43°C )，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数高于设定值T2，并且变频器模块温度检测装置4将温度参数传输给主控制器6，主控制器6控制补气电磁阀11与防回流电磁阀12打开，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室外换热器14进行放热，后经第二电子膨胀阀13的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，在闪发器10内气液两相态制冷剂进行气液分离，系统分为两个支路:中间压力的液态制冷剂经第一电子膨胀阀9节流后变成低温低压的两相态制冷剂，进入室内换热器8进行蒸发吸热即对室内环境进行制冷，最后经四通阀7与气液分离器16进行压缩机吸气口，完成主路循环；中间压力的气态或气液两相制冷剂经补气电磁阀11进入压缩机补气口 2，完成辅路循环。
[0037]在超低温工况与超高温工况，此时变频器模块3的温度均高于设定值T2，长时间运行会影响变频器模块3的稳定性与使用寿命，甚至影响补气增焓系统的稳定性与使用寿命，新型补气增焓系统通过将闪发器10中闪蒸的气态或气液两相制冷剂进入变频器模块换热装置5与变频器模块3进行换热，变频器模块换热装置5的换热效率远大于常规的风冷却，可降低变频器模块3的温度值，进一步保证了变频器模块3与补气增焓系统的可靠运行。同时，进入补气口 2的气态或气液两相态制冷剂经过变频器模块换热装置5的加热，可有效防止有大量液态制冷剂进入补气口 2，而导致压缩机的液击现象。
[0038]在超低温工况(室外温度低于-7V ) ’变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数高于设定值T3，并且变频器模块温度检测装置4将温度参数传输给主控制器6，主控制器6控制补气电磁阀11与防回流电磁阀12打开，同时主控制器6控制第一电子膨胀阀9的开度增大，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室内换热器8对室内环境进行制热，后经第一电子膨胀阀9的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷剂，在闪发器10内气液两相态制冷剂进行气液分离，系统分为两个支路:中间压力的液态制冷剂经第二电子膨胀阀13节流后变成低温低压的两相态制冷剂，进入室外换热器14进行蒸发吸热，最后经四通阀7与气液分离器16进行压缩机吸气口，完成主路循环；中间压力的气液两相制冷剂经补气电磁阀11进入压缩机补气口 2，此时闪发器10内压力有所提升，使得中间压力的气液两相制冷剂的质量流量有所提升，同时由于闪发器10内制冷剂液面有所提升，使得中间压力的气液两相制冷剂的含液率有所提升，完成辅路循环；
[0039]在超高温工况(室外温度大于43°C )，变频器模块温度检测装置4检测变频器模块3的温度参数高于设定值T3，并且变频器模块温度检测装置4将温度参数传输给主控制器6，主控制器6控制补气电磁阀11与防回流电磁阀12打开，同时主控制器6控制第二电子膨胀阀13的开度增大，压缩机I排出的高温高压制冷剂经四通阀7进入室外换热器14进行放热，后经第二电子膨胀阀13的节流进入闪发器10变成中间压力的气液两相态制冷齐U，在闪发器10内气液两相态制冷剂进行气液分离，系统分为两个支路:中间压力的液态制冷剂经第一电子膨胀阀9节流后变成低温低压的两相态制冷剂，进入室内换热器8进行蒸发吸热即对室内环境进行制冷，最后经四通阀7与气液分离器16进行压缩机吸气口，完成主路循环；中间压力的气液两相制冷剂经补气电磁阀11进入压缩机补气口 2，此时闪发器10内压力有所提升，使得中间压力的气液两相制冷剂的质量流量有所提升，同时由于闪发器10内制冷剂液面有所提升，使得中间压力的气液两相制冷剂的含液率有所提升，完成辅路循环。
[0040]在超低温工况与超高温工况，此时变频器模块3的温度均高于设定值T3，此时系统运行会严重影响变频器模块3与补气增焓系统的稳定性与使用寿命，新型补气增焓系统控制第二电子膨胀阀13的开度增大，闪发器10内压力有所提升，使得中间压力的气液两相制冷剂的质量流量有所提升，同时由于闪发器10内制冷剂液面有所提升，使得中间压力的气液两相制冷剂的含液率有所提升，即通过将闪发器10中闪蒸的气液两相制冷剂进入变频器模块换热装置5的制冷剂质量流量与含液率均有所增大，变频器模块换热装置5的换热效率有所提高，可迅速、大幅的降低变频器模块3的温度值，保证了变频器模块3与补气增焓系统的可靠运行。
[0041]作为本实用新型的优选实施方式，所述变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用接触式换热或非接触式换热。此种换热方式与常规风冷却换热方式相比，变频器模块换热装置5的换热效率大大提升，可有效的降低变频器模块3的温度。
[0042]进一步地，如图4所示，当变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用接触式换热时，所述变频器模块换热装置5包括导热材料17和中间辅路冷媒换热管18，所述导热材料17粘贴在变频器模块3和中间辅路冷媒换热管18间。如图5所示，当变频器模块换热装置5和变频器模块3间采用非接触式换热时，所述变频器模块换热装置5包括热管19和中间辅路冷媒换热管18，所述热管19的热端与变频器模块3连接，冷端与中间辅路冷媒换热管18连接。
【权利要求】
1.一种新型补气增焓系统，包括变频器模块(3)，其特征在于:变频器模块(3)设置在补气电磁阀(11)与压缩机补气口(2)之间，并在变频器模块(3)上设置有变频器模块温度检测装置(4)，变频器模块(3)底部设置有变频器模块换热装置(5)，所述变频器模块(3)设置在压缩机(I)内，闪发器(10)中的闪蒸制冷剂通过补气电磁阀(11)进入变频器模块换热装置(5)，变频器模块换热装置(5)与变频器模块(3)换热，来降低变频器模块(3)的温度；所述模块温度检测装置(4)和主控制器(6)连接，所述主控制器(6)与补气电磁阀(11)、闪发器(10)和室内换热器⑶间的第一电子膨胀阀(9)、闪发器(10)和室外换热器(14)的第二电子膨胀阀(13)连接，所述变频器模块温度检测装置⑷将变频器模块(3)的温度参数传输至主控制器￠)，主控制器(6)通过该温度参数控制补气电磁阀(11)的断开与闭合，并控制第一电子膨胀阀(9)和第二电子膨胀阀(13)的开度大小。
2.根据权利I所述的一种新型补气增焓系统，其特征在于:在压缩机补气口(2)和变频器模块换热装置(5)间设置有防回流电磁阀(12)，所述防回流电磁阀(12)与主控制器(6)连接，主控制器(6)通过变频器模块温度检测装置⑷传输的变频器模块(3)的温度参数同时控制防回流电磁阀(12)和补气电磁阀(11)的断开与闭合。
3.根据权利I所述的一种新型补气增焓系统，其特征在于:所述变频器模块换热装置(5)和变频器模块(3)间采用接触式换热或非接触式换热。
4.根据权利3所述的一种新型补气增焓系统，其特征在于:当变频器模块换热装置(5)和变频器模块(3)间采用接触式换热时，所述变频器模块换热装置(5)包括导热材料(17)和中间辅路冷媒换热管(18)，所述导热材料(17)粘贴在变频器模块(3)和中间辅路冷媒换热管(18)间。
5.根据权利3所述的一种新型补气增焓系统，其特征在于:当变频器模块换热装置(5)和变频器模块⑶间采用非接触式换热时，所述变频器模块换热装置(5)包括热管(19)和中间辅路冷媒换热管(18)，所述热管(19)的热端与变频器模块(3)连接，冷端与中间辅路冷媒换热管(18)连接。
【文档编号】F25B49/02GK204006863SQ201420441685
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】贾庆磊, 周敏, 晏刚 申请人:西安交通大学