空调器增焓系统及具有其的定频空调器的制作方法

本发明涉及空调器设备技术领域，具体而言，涉及一种空调器增焓系统及具有其的定频空调器。

背景技术：

传统定频空调器常采用单级压缩系统，原因是结构简单，成本较低。但在超高温和超低温地区，单级压缩机运行时由于压比大，制冷剂流量低，能力大幅衰减。相比常规系统，双级压缩补气增焓系统具有压缩比小、排气温度低、制冷效率高等优点。但是双级压缩增焓系统需要由电子膨胀阀、感温包、电磁二通阀、控制主板等实现增焓控制。而且，目前仅应用于变频空调中。而定频空调由于结构简单，如果采用变频机的控制方案实现增焓控制需要增加感温包、电磁阀、主板、连接线等零件，造成空调器生产成本高、生产效率低、经济效益差等情况。

通常，增焓循环系统采用电磁式截止阀、感温包和控制板的组合方式来进行控制，使得该增焓系统的结构复杂且需要设置专门的软件控制逻辑，成本高昂且控制复杂，且不便于售后安装维修。尤其是现有技术中采用的截止阀的设置方式，使得增焓系统中的截止阀要么处于关闭状态，要么处于打开状态，即采用现有技术中截止阀设置方式，截止阀的开度不能调，容易造成空调器的制冷或制热差的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种空调器增焓系统及具有其的定频空调器，以解决现有技术中增焓系统中空调器制冷或制热差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调器增焓系统，包括：压缩机，具有补气口；闪发器，具有排气口；补气管路，补气管路的一端与补气口相连通，补气管路的另一端与排气口相连通，闪发器通过补气管路向压缩机内通入冷媒以进行补气；机械阀，设置于补气管路上，机械阀的开度根据机械阀的两端的压力差可调地设置。

进一步地，机械阀的开度全开时机械阀的设计压力参数通过以下公式获得：其中，k为压力设计参数；p1为低压设计压力；p2为高压设计压力；p0为机械阀的开度全开时机械阀的设计压力参数。

进一步地，机械阀的开度通过以下公式获得：m＝(px-p0)/a，其中，m为机械阀的开度；px为补气管路的靠近闪发器一端的实时压力值；a为机械阀设计参数。

进一步地，当m≤-1时，机械阀处于关闭状态；当-1＜m＜0时，机械阀根据补气管路的压力值处于部分打开状态；当0≤m时，机械阀处于完全打开状态。

进一步地，0.05≤a≤0.2，其中，a为机械阀设计参数。

进一步地，0.95≤k≤1.05，其中，k为压力设计参数。

进一步地，冷媒包括r410a、r22、r32、r290、r134a中的一种；其中，当冷媒为r410a时，1.0mpa≤p1≤1.3mpa，或者，当冷媒为r22时，0.6mpa≤p1≤0.8mpa，或者，当冷媒为r32时，1.0mpa≤p1≤1.3mpa，或者，当冷媒为r290时，0.5mpa≤p1≤0.8mpa，或者，当冷媒为r134a时，0.3mpa≤p1≤0.5mpa。

进一步地，当冷媒为r410a时，3.0mpa≤p2≤3.9mpa，或者，当冷媒为r22时，1.9mpa≤p2≤2.5mpa，或者，当冷媒为r32时，3.1mpa≤p2≤4.0mpa，或者，当冷媒为r290时，1.7mpa≤p2≤2.2mpa，或者，当冷媒为r134a时，1.3mpa≤p2≤1.7mpa。

进一步地，当冷媒为r410a时，1.6mpa≤p0≤2.4mpa，或者，当冷媒为r22时，1.0mpa≤p0≤1.5mpa，或者，当冷媒为r32时，1.6mpa≤p0≤2.4mpa，或者，当冷媒为r290时，0.8mpa≤p0≤1.4mpa，或者，当冷媒为r134a时，0.5mpa≤p0≤1.0mpa。

进一步地，压缩机为多级压缩机。

根据本发明的另一方面，提供了一种定频空调器，包括空调器增焓系统，空调器增焓系统为上述的空调器增焓系统。

应用本发明的技术方案，将机械阀设置于压缩机和闪发器之间的补气管路上，并利用补气管路中冷媒的压力控制机械阀，使得该机械阀的开度能够根据空调器系统的管路中压力工况进行实时地调整，有效地提高了空调器的制热和制冷性能。同时，能够避免采用现有技术中的电磁阀需要额外设置主板和连接线造成空调器生产成本高的问题。采用该空调器增焓系统，能够有效地降低了具有该增焓系统的空调器的生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的增焓系统的实施例的结构示意图；

图2示出了压缩机的补气增焓效果示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、压缩机；20、蒸发器；30、闪发器；40、冷凝器；50、节流阀；60、四通阀；70、机械阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1和图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种空调器增焓系统。

具体地，如图1所示，该包括空调器增焓系统包括压缩机10、闪发器30以及机械阀70。压缩机10具有补气口。闪发器30具有排气口，补气管路的一端与补气口相连通，补气管路的另一端与排气口相连通，闪发器通过补气管路向压缩机内通入冷媒以进行补气。机械阀70设置于补气管路上，机械阀70的开度根据机械阀的两端冷媒的压力差可调地设置。

在本实施例中，将机械阀70设置于压缩机10和闪发器20之间的补气管路上，并利用补气管路中冷媒的压力控制机械阀70，使得该机械阀70的开度能够根据空调器系统的管路中压力工况进行实时地调整，有效地提高了空调器的制热和制冷性能。同时，能够避免采用现有技术中的电磁阀需要额外设置主板和连接线造成空调器生产成本高的问题。采用该空调器增焓系统，能够有效地降低了具有该增焓系统的空调器的生产成本。

其中，机械阀70的开度通过以下公式获得：m＝(px-p0)/a，m为机械阀70的开度，px为补气管路的靠近闪发器一端的实时压力值，p0为机械阀70的开度全开时的机械阀的设计压力参数，a为机械70设计参数。

当m≤-1时，机械阀70处于关闭状态，当-1＜m＜0时，机械阀70根据补气管路的压力值处于部分打开状态，当0≤m时，机械阀70处于完全打开状态。这样设置可以根据空调器管路系统中的内部压力对机械阀70的开度进行调整，使得通过机械阀70自身的自适应调整机械阀70的开度来使得通过机械阀70自身的自适应调整机械阀70的开度来调整系统对压缩机的补气量，提高系统的整机能效。

优选地，0.05≤a≤0.2，其中，a为机械阀设计参数。这样设置能够有效提高机械阀70运行时实现开度可调的可靠性。

具体地，p0通过以下公式获得：其中，k为压力设计参数，p1为低压设计压力，p2为高压设计压力。k的取值范围优选为：0.95≤k≤1.05。

在本实施例中，冷媒包括r410a、r22、r32、r290、r134a中的一种。其中，当冷媒为r410a时，1.0mpa≤p1≤1.3mpa，或者，当冷媒为r22时，0.6mpa≤p1≤0.8mpa，或者，当冷媒为r32时，1.0mpa≤p1≤1.3mpa，或者，当冷媒为r290时，0.5mpa≤p1≤0.8mpa，或者，当冷媒为r134a时，0.3mpa≤p1≤0.5mpa。

当冷媒为r410a时，3.0mpa≤p2≤3.9mpa，或者，当冷媒为r22时，1.9mpa≤p2≤2.5mpa，或者，当冷媒为r32时，3.1mpa≤p2≤4.0mpa，或者，当冷媒为r290时，1.7mpa≤p2≤2.2mpa，或者，当冷媒为r134a时，1.3mpa≤p2≤1.7mpa。

当冷媒为r410a时，1.6mpa≤p0≤2.4mpa，或者，当冷媒为r22时，1.0mpa≤p0≤1.5mpa，或者，当冷媒为r32时，1.6mpa≤p0≤2.4mpa，或者，当冷媒为r290时，0.8mpa≤p0≤1.4mpa，或者，当冷媒为r134a时，0.5mpa≤p0≤1.0mpa。

在本实施例中，可以根据空调系统中通入的冷媒的种类，分别确定机械阀70的设计参数a、压力设计参数k以及低压设计压力p1、高压设计压力p2以及机械阀70的开度全开时补气管路中的压力值p0，从而确定出机械阀70的开度m。

优选地，在本实施例中的，压缩机可以是多级压缩机，即该压缩机可以采用双级压缩机，能够有效地提高具有该增焓系统的空调器的制冷和制热性能。

上述实施例中的空调器增焓系统还可以用于空调器设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种定频空调器。该定频空调器包括空调器增焓系统，空调器增焓系统为上述实施例中的空调器增焓系统。具体地，该包括空调器增焓系统包括压缩机10、闪发器30以及机械阀70。压缩机10具有补气口。闪发器30具有排气口，补气管路的一端与补气口相连通，补气管路的另一端与排气口相连通，闪发器通过补气管路向压缩机进行补气。机械阀70设置于补气管路上，机械阀70的开度根据补气管路中冷媒的压力可调地设置。其中，该空调器还包括蒸发器20、冷凝器20以及设置于空调器管路系统上的节流阀50和四通阀60。

在本实施例中，将机械阀70设置于压缩机10和闪发器20之间的补气管路上，并利用机械阀的两端的压力差控制机械阀70，使得该机械阀70的开度能够根据空调器系统的管路中压力工况进行实时地调整，有效地提高了空调器的制热和制冷性能。同时，采用机械阀70的设置方式，能够避免采用现有技术中的电磁阀需要额外设置主板和连接线造成空调器生产成本高的问题。采用该空调器增焓系统，能够有效地降低了具有该增焓系统的空调器的生产成本。

具体地，在本实施例中，压缩机为双级压缩机，通常，增焓循环系统采用电磁式截止阀、感温包、控制板的组合方式来进行控制，结构复杂且需要设置专门的逻辑控制软件，使得空调器的造价成本高昂且控制起来复杂，不便于售后安装维修。

在本实施例中，采用机械阀代替电磁式截止阀，机械阀通过感应系统压力自动开启或关闭阀芯。该控制过程无需额外增加感温包、主板等元件，减少相关的控制元件和电气线路，有效地节省了空调器整机的生产成本，同时提高了空调器的生产效率，提高了空调器售后安装维修的效率。

进一步地，传统的电磁截止阀只能实现阀芯的开启和关闭，无法调节阀芯的开启程度，而本实施例中的机械阀70可以根据空调器系统压力变化自适应调节机械阀70的阀芯的开启程度，从而调节空调器增焓系统的补气量，使系统性能处于最佳状态。

传统的电磁截止阀需要耗电，会增加系统能耗，而采用压力自启动式的机械阀70无需耗电，可以减少系统功率损耗，有效地提高空调器的整机能效。

补气增焓系统循环示意图如图2所示，传统双级补气系统通过感受压缩机外侧温度、压缩机运行频率和控制补气阀的开闭时间。采用传统的双级补气系统需要专门的补气阀的控制主板和软件控制逻辑，容易引起补气阀的误开或误关。压缩机在低负荷状态下，系统中间压力较低，高负荷状态下，系统中间压力较高，在如图1中采用了机械阀70，机械阀70通过感应空调器系统内部冷媒的压力来控制补气管是否对压缩机进行补气。

采用本实施例中的空调器增焓系统的结构简单、实用，无需设置控制主板对机械阀进行控制，所以不存在机械阀70误开或误关的情况。另外，从图2补气增焓压焓图可以得出，普通单级系统循环图为1→2’→3’→4’，补气增焓系统循环图为1→7→6→2→3→4，当开启补气增焓后，相对于普通压缩机功耗增加δw＝mi×(h2－h1)，所以当系统处于低负荷运行情况下，此时如果对压缩机进行补气，反而会影响整机能效，应该停止对压缩机进行补气，从而才能够保证整机能够保持在最佳的运行状态。然而，由于现有技术中采用的补气阀均为电压力开关或是电子膨胀阀，而电压力开关和电子膨胀阀容易误关或是误开，而当需要对压缩机进行补气时，电压力开关或是电子膨胀阀处于误关状态，而当需要对压缩机进行停止补气时，电压力开关或是电子膨胀阀处于误开状态，使得整机的能效下降。其中，mi为冷媒流量，h1为图2中1的横坐标，h2为图2中2的横坐标。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。