多联式制冷系统及其制冷方法与流程

1.本发明涉及制冷系统技术领域，具体为一种多联式制冷系统及其制冷方法。


背景技术：

2.现有的多联式制冷系统内，室外机和多个室内机之间经常有很长的长配管，这些长配管均会造成很大的沿程阻力损失，也会使得经过长配管以后进入室内机膨胀阀前的制冷剂气体含量增加，直接影响多联式制冷系统室内机换热器的换热效率和单机制冷制热量。


技术实现要素：

3.针对以上问题，本发明提供了一种多联式制冷系统及其制冷方法，解决了现有技术中长配管沿程阻力损失大且换热效率低的技术问题，闪发经济器气液分离后产生的气体进入到压缩机实现喷气增焓，一方面减少了进入到多联室内机组中的蒸汽量，提高了多联室内机组的换热面积，增加了多联室内机组的换热量，同时减少长配管中制冷剂液体的闪发量和流动阻力，通过过冷却器换热器对冷媒进行过冷处理增加了进入多联室内机组的液态冷媒量，通过闪发经济器对制冷剂进行有效的气液分离后再进入多联室内机组，提升多联室内机组的容积利用率和换热效率，以保证制冷系统能够稳定高效地运行。
4.本发明提供一种多联式制冷系统，包括通过管路依次连接的压缩机、室外换热器、过冷却器换热器以及多联室内机组，多联室内机组包括有若干台室内机换热器，多联式制冷系统还包括：喷气增焓膨胀阀，室外机换热器的出口的部分冷媒经喷气增焓膨胀阀流入过冷却器换热器，室外机换热器的出口的部分冷媒直接进入冷却器换热器；闪发经济器，包括底部的液体进出口管接头，顶部的制冷剂蒸汽出口管接头及内置的制冷剂气液混合分离管接头，液体进出口管接头连接多联室内机组，过冷却器换热器的第一出口经过室外机电子膨胀阀与制冷剂气液混合分离管接头连接，过冷却器换热器的第二出口、制冷剂蒸汽出口管接头与压缩机的吸气口连接。
5.根据该技术方案，本发明多联式制冷系统的工作原理为：室外机换热器输出的部分冷媒直接进入过冷却器换热器中，部分冷媒经喷气增焓膨胀阀膨胀节流后通入过冷却器换热器中，对直接进入过冷却器换热器的冷媒进行过冷处理，过冷处理的冷媒经室外机电子膨胀阀节流后变成了气液两相形态进入闪发经济器，经闪发经济器气液分离后，冷媒中的液体进入多联室内机组进行热交换，吸热蒸发气化后进入压缩机进行循环，同时，闪发经济器中分离出来的气体与来自于喷气增焓膨胀阀膨胀节流且提供了过冷量的制冷剂蒸汽混合后直接进入压缩机实现喷气增焓。
6.闪发经济器在整个制冷循环中能够很好地完成中间压力下冷媒的气液分离，尤其能够增加对多联室内机组的循环量，进而增加系统的制热量，提高整个制冷系统的综合能效比，且喷气增焓膨胀阀、过冷却器换热器以及闪发经济器的联动作用能够提高多联室内机组进口处的液态冷媒的含量，避免蒸汽直接经过进入室内机换热器，减少蒸汽占用室内
机换热器的换热面积，降低对室内机换热器的换热量的影响，同时减少长配管中液态冷媒的闪发量和流动阻力。
7.本发明的可选技术方案中，闪发经济器中内置有呈l型的制冷剂气液混合分离管，制冷剂气液混合分离管包括竖直设置于闪发经济器内的竖直管以及连接于竖直管的底端且向远离液体进出口管接头的方向延伸的水平管；水平管远离竖直管的端部位于靠近闪发经济器的底面的位置，竖直管的顶端形成制冷剂气液混合分离管接头。
8.根据该技术方案，经过冷处理的冷媒自制冷剂气液混合分离管接头进入竖直管并自水平管靠近闪发经济器的底面的端部流出，此时冷媒中的气体可从闪发经济器顶部的制冷剂蒸汽出口管接头流向压缩机，而冷媒中的液体在闪发经济器的底部并自液体进出口管接头流向多联室内机组，从而能够进一步分离出冷媒中的气体，提升换热效率。
9.本发明的可选技术方案中，还包括设置于过冷却换热器的第二出口处的第一单向阀及设置于制冷剂蒸汽出口管接头处的第二单向阀。第一单向阀用以防止从过冷却器换热器中排出的气体回流，能够保证整个系统的换热效率。第二单向阀用以防止气体回流至过冷却器换热器。
10.本发明的可选技术方案中，还包括设置于第二单向阀远离闪发经济器的一侧的电磁阀，控制进入压缩机内的气体的流量。
11.本发明的可选技术方案中，还包括高压截止阀，设置于多联室内机组与液体进出口管接头之间。
12.本发明的可选技术方案中，还包括四通阀，四通阀包括与压缩机的出气口相连通的高压进气口、与压缩机的吸气口相连通的低压回气口、与多联室内机组远离高压截止阀的一端相连通的第一换向口以及与室外机换热器的进口相连通的第二换向口；高压进气口与第一换向口或第二换向口相连通，且低压回气口与第二换向口或第一换向口相连通。
13.根据该技术方案，本发明通过高压进气口与第一换向口相连通且低压回气口与第二换向口相连通，以对室内机换热器输入高温气态冷媒，从而实现制热循环，通过高压进气口与第二换向口相连通且低压回气口与第一换向口相连通，以对室内机换热器输入低温液态冷媒，从而实现制冷循环；充分保障了制冷工况下室内机换热器的换热面积可以得到充分利用，同时又可以保证制热工况下室内机换热器的制热效率，该多联式制冷系统不仅能够适用于制冷循环，还能够适用于制热循环，其中的闪发经济器和过冷却器换热器可以明显提升制热循环下的冷媒的循环量，同时减少制热循环时室外机换热器中冷媒的循环量，提升室外机换热器中的蒸发温度，也就可以减少室外机换热器的结霜次数和结霜程度，提升整个系统在制热时的运行舒适度。
14.本发明的可选技术方案中，还包括设置于多联室内机组和压缩机之间的低压气液分离器，以对经多联室内机组换热后的冷媒进行气液分离，从而气态的冷媒进入压缩机进行循环，防止液态冷媒进入压缩机，避免对压缩机造成损害。
15.本发明的可选技术方案中，还包括设置于多联室内机组和低压气液分离器之间的低压截止阀，以防止冷媒回流至室内机换热器中。
16.本发明的可选技术方案中，还包括设置于室外机换热器的出口处的管路分配器，管路分配器形成有与过冷却器换热器相连通的第一支管以及与喷气增焓膨胀阀相连通的第二支管，即可通过管路分配器对室外机换热器输出的冷媒进行分配，将冷媒分为两路，一
路直接进入过冷却器换热器，另一路经喷气增焓膨胀阀膨胀节流后对直接进入过冷却器换热器的冷媒进行过冷处理。
17.本发明还提供了一种上述的多联式制冷系统的制冷方法，包括如下步骤：
18.压缩步骤：启动压缩机，冷媒在压缩机中被压缩；
19.冷却步骤：压缩机出口的冷媒进入室外机换热器冷凝换热；
20.过冷步骤：室外机换热器出口的部分冷媒进入过冷却器换热器，室外机换热器出口的部分冷媒通过喷气增焓膨胀阀膨胀节流后进入过冷却器换热器，以对直接进入过冷却器换热器的冷媒进行过冷处理；
21.气液分离步骤：过冷却器换热器出口的冷媒自制冷剂气液混合分离管接头通入闪发经济器进行气液分离；
22.喷气增焓步骤：分离出来的气体冷媒自制冷剂蒸汽出口管接头进入压缩机；
23.制冷步骤：分离出来的液体冷媒自液体进出口管接头进入多联室内机组蒸发气化后回到压缩机。
附图说明
24.图1为本发明第一实施方式中多联式制冷系统的结构示意图。
25.图2为本发明第二实施方式中多联式制冷系统制冷循环的结构示意图。
26.图3为本发明第二实施方式中多联式制冷系统制热循环的结构示意图。
27.图4为本发明第一、第二实施方式中闪发经济器的放大示意图。
28.图5为本发明第二实施方式中闪发经济器的制热循环压焓图。
29.图6为本发明第一实施方式中多联式制冷系统的制冷方法流程图。
30.附图标记：
31.1-压缩机、2-高压排气管、3-油气分离器、4-室外机集气管、5-室外机换热器、6-管路分配器、7-喷气增焓膨胀阀、8-过冷却器换热器、9-室外机电子膨胀阀、10-第一单向阀、11-电磁阀、12-第二单向阀、13-闪发经济器、14-高压截止阀、15-液体输送长配管、161-第一室内机电子膨胀阀、162-第二室内机电子膨胀阀、163-第三室内机电子膨胀阀、171-第一室内机换热器、172-第二室内机换热器、173-第三室内机换热器、18-低压截止阀、19-四通阀、191-第一换向口、192-第二换向口、193-高压进气口、194-低压回气口、20-低压气液分离器、21-回油管、22-压缩机进气口、23-回气管、24-制冷剂气液混合分离管接头，25-制冷剂蒸汽出口管接头、26-液体进出口管接头。
具体实施方式
32.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。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。
33.【第一实施方式】
34.图1为本发明多联式制冷系统的第一实施方式的连接示意图。请参阅图1，本发明第一实施方式提供一种多联式制冷系统，包括通过管路依次连接的压缩机1、室外换热器5、
过冷却器换热器8以及多联室内机组，多联室内机组包括有若干台室内机换热器(本发明实施方式中以并联设置的第一室内机换热器171、第二室内机换热器172和第三室内机换热器173为例，且三个室内机换热器的一端通过液体输送长配管15相连接)，多联式制冷系统还包括：喷气增焓膨胀阀7，室外机换热器5的出口的部分冷媒经喷气增焓膨胀阀7流入过冷却器换热器8，室外机换热器5的出口的部分冷媒直接进入冷却器换热器8；闪发经济器13，包括底部的液体进出口管接头26，顶部的制冷剂蒸汽出口管接头25及内置的制冷剂气液混合分离管接头24，液体进出口管接头26连接多联室内机组，过冷却器换热器8的第一出口经过室外机电子膨胀阀9与制冷剂气液混合分离管接头24连接，过冷却器换热器8的第二出口、制冷剂蒸汽出口管接头25与压缩机1的吸气口连接；高压截止阀14，设置于多联室内机组与液体进出口管接头26之间。
35.本发明多联式制冷系统的工作原理为：室外机换热器5输出的部分冷媒直接进入过冷却器换热器8中，部分冷媒经喷气增焓膨胀阀7膨胀节流后通入过冷却器换热器8中，对直接进入过冷却器换热器8的冷媒进行过冷处理，过冷处理的冷媒经室外机电子膨胀阀9节流后变成了气液两相形态进入闪发经济器13，经闪发经济器13气液分离后，冷媒中的液体进入多联室内机组进行热交换，吸热蒸发气化后进入压缩机1进行循环，同时，闪发经济器13中分离出来的气体与来自于喷气增焓膨胀阀7膨胀节流且提供了过冷量的制冷剂蒸汽混合后直接进入压缩机1实现喷气增焓。
36.闪发经济器13在整个制冷循环中能够很好地完成中间压力下冷媒的气液分离，尤其能够增加对多联室内机的循环量，进而增加系统的制热量，提高整个制冷系统的综合能效比，且喷气增焓膨胀阀7、过冷却器换热器8以及闪发经济器13的联动作用能够提高多联室内机组进口处的液态冷媒的含量，尽可能避免蒸汽直接经过进入室内机换热器，减少蒸汽占用室内机换热器的换热面积，降低对室内机换热器的换热量的影响，同时减少长配管中液态冷媒的闪发量和流动阻力。
37.较佳地，第一室内机换热器171、第二室内机换热器172和第三室内机换热器173与高压截止阀14之间分别设置有第一室内机电子膨胀阀161、第二室内机电子膨胀阀162和第三室内机电子膨胀阀163。
38.具体地，还包括设置于室外机换热器5的出口处的管路分配器6，管路分配器6形成有与过冷却器换热器8相连通的第一支管以及与喷气增焓膨胀阀7相连通的第二支管，即可通过管路分配器6对室外机换热器5输出的冷媒进行分配，以将冷媒分为两路，一路直接进入过冷却器换热器8，另一路经喷气增焓膨胀阀7膨胀节流后对直接进入过冷却器换热器8的冷媒进行过冷处理。
39.较佳地，该压缩机1的出口通过高压排气管2与油气分离器3相连通，且油气分离器3通过室外机集气管4与室外机换热器5相连通，压缩机1的吸气口通过回油管21与油气分离器3相连通，过冷却器换热器8和闪发经济器13出口的气体均通过回气管23自压缩机进气口22流入压缩机1中进行循环。
40.进一步地，还包括设置于多联室内机组和压缩机1之间的低压气液分离器20，以对经多联室内机组换热后的冷媒进行气液分离，从而气态的冷媒进入压缩机1进行循环，防止液态冷媒进入压缩机1，避免对压缩机1造成损害。较佳地，该低压气液分离器20与多联室内机组之间还设置有低压截止阀18。
41.本发明的优选实施方式中，结合图4所示，闪发经济器13中内置有呈l型的制冷剂气液混合分离管，制冷剂气液混合分离管包括竖直设置于闪发经济器13内的竖直管以及连接于竖直管的底端且向远离液体进出口管接头26的方向延伸的水平管；水平管远离竖直管的端部位于靠近闪发经济器13的底面的位置，竖直管的顶端形成制冷剂气液混合分离管接头24。
42.通过上述方式，经过冷的冷媒自制冷剂气液混合分离管接头24进入竖直管并自水平管靠近闪发经济器13的底面的端部流出，此时冷媒中的气体可从闪发经济器13顶部的制冷剂蒸汽出口管接头25流向压缩机1，而冷媒中的液体在闪发经济器13的底部并自液体进出口管接头26流向多联室内机组，从而能够进一步分离出冷媒中的气体，提升换热效率。
43.较佳地，该闪发经济器13的内部容积为单位时间内系统循环最大冷媒流量的80-95％。
44.本发明的优选实施方式中，，还包括设置于过冷却器换热器8的第二出口处的第一单向阀10，以防止从过冷却器换热器8中排出的气体回流，能够保证整个系统的换热效率。更进一步地，还包括设置于制冷剂蒸汽出口管接头25处的第二单向阀12以及设置于第二单向阀12远离闪发经济器13的一侧的电磁阀11，第二单向阀12用以防止闪发经济器13中分离出的气体回流至闪发经济器13内，从而保证整个系统的换热效率。电磁阀11用于控制进入压缩机1内的气体的流量.
45.对应于本发明的第一实施方式，本发明还提供了一种多联式制冷系统的制冷方法，包括如下步骤：
46.压缩步骤：启动压缩机1，冷媒在压缩机1中被压缩；
47.冷却步骤：压缩机1出口的冷媒进入室外机换热器5冷凝换热；
48.过冷步骤：室外机换热器5出口的部分冷媒进入过冷却器换热器8，室外机换热器5出口的部分冷媒通过喷气增焓膨胀阀7膨胀节流后进入过冷却器换热器8，以对直接进入过冷却器换热器8的冷媒进行过冷处理；
49.气液分离步骤：过冷却器换热器8出口的冷媒自制冷剂气液混合分离管接头24通入闪发经济器13进行气液分离；
50.喷气增焓步骤：分离出来的气体冷媒自制冷剂蒸汽出口管接头25进入压缩机1；
51.制冷步骤：分离出来的液体冷媒自液体进出口管接头26进入多联室内机组蒸发气化后回到压缩机1。
52.本发明实施方式中，闪发经济器13气液分离后产生的气体进入到压缩机1实现喷气增焓，一方面减少了进入到多联室内机组中的蒸汽量，提高了多联室内机组的换热面积，增加了多联室内机组的换热量，同时减少长配管15中制冷剂液体的闪发量和流动阻力，通过过冷却器换热器8对冷媒进行过冷处理增加了进入多联室内机组的液态冷媒量，通过闪发经济器13对制冷剂进行有效的气液分离后再进入多联室内机组，提升多联室内机组的容积利用率和换热效率，以保证制冷系统能够稳定高效地运行。
53.【第二实施方式】
54.本发明的第二实施方式提供一种多联式制冷系统，其与第一实施方式的结构基本相似，不同之处在于，结合图2所示，还包括四通阀19，四通阀19包括与压缩机1的出气口相连通的高压进气口193、与压缩机1的吸气口相连通的低压回气口194、与多联室内机组远离
高压截止阀14的一端相连通的第一换向口191以及与室外机换热器5的进口相连通的第二换向口192；高压进气口193切换连通第一换向口191或第二换向口192，低压回气口194切换连通第二换向口192或第一换向口191。
55.具体地，该低压气液分离器20可设置于低压回气口194与压缩机1之间，当该系统用于制冷循环时(高压进气口193与第二换向口192相连通且低压回气口194与第一换向口191相连通)，冷媒在室内机换热器中吸热气化后通过第一换向口191流向低压回气口194并进入低压气液分离器20进行气液分离，且气态的冷媒进入压缩机1进行循环；当该系统用于制热循环时(高压进气口193与第一换向口191相连通且低压回气口194与第二换向口192相连通)，冷媒经室外机换热器5换热气化后通过第二换向口192流向低压回气口194并进入低压气液分离器20进行气液分离，且气态的冷媒进入压缩机1进行循环。
56.结合图3所示，当四通阀的高压进气口193与第一换向口191相连通且低压回气口194与第二换向口192相连通时，压缩机1输出的高温高压气体自高压进气口193流向第一换向口191并流入室内机换热器进行放热液化，即实现制热效果，冷媒自液体进出口管接头26进入闪发经济器13中，此时液态的冷媒沉积于闪发经济器13的底部并自水平管流入竖直管，进而进入过冷却器换热器8，可根据工况运行需要开启喷气增焓膨胀阀7，让少部分冷媒蒸发并对过冷器换热器8中的大部分冷媒进行过冷，再进入室外机换热器5进行换热成气态，之后自第二换向口192流向低压回气口194并流向压缩机1进行循环，同时在过冷却器换热器8中蒸发的少部分冷媒通过第一单向阀10后与从闪发经济器13中出来的气态冷媒混合后被吸入压缩机中进行循环(其中闪发经济器13中的气态的冷媒自制冷剂蒸汽出口管接头25流出)，从而完成制热循环。
57.结合图5所示，闪发经济器13的制热循环过程为：冷媒总的质量流量m在点c处一次全部节流，在点d节流后在闪发经济器13内部分成两个部分，第一部分蒸发后的气体m2从点d蒸发到点g，蒸发后的气体通过单向阀、电磁阀11后通过管道回到制冷压缩机1的喷气增焓口，第二部分质量流量m1从点d液体成为过冷液体以后到达点e，经过室外机膨胀阀二次节流以后到达点f，点f到点a是在过冷却器换热器8和室外机换热器5里面的完成的蒸发吸热过程。
58.当四通阀19的高压进气口193与第二换向口192相连通且低压回气口194与第一换向口191相连通时，结合图2所示，压缩机1输出的高温高压气体自高压进气口193流向第二换向口192并流入室外机换热器5进行换热成液态，之后分为两路，一路直接进入过冷却器换热器8，另一路经喷气增焓膨胀阀7膨胀节流后流入过冷却器换热器8中以对直接进入过冷却器换热器8的冷媒提供过冷量，提供了过冷量的部分冷媒变为蒸汽经第一单向阀10直接流入压缩机1进行循环，经过冷的冷媒经室外机电子膨胀阀9进入闪发经济器13中气液分离，气态的冷媒自制冷剂蒸汽出口管接头25直接流入压缩机1进行循环，液态的冷媒自液体进出口管接头26流向室内机换热器进行吸热气化，即实现制冷效果，气化的冷媒自第一换向口191流向低压回气口194并流入压缩机1进行循环，从而完成制冷循环。
59.即，本发明第二实施方式中，通过高压进气口193与第一换向口191相连通且低压回气口194与第二换向口192相连通，以对室内机换热器输入高温气态冷媒，从而实现制热循环，通过高压进气口193与第二换向口192相连通且低压回气口194与第一换向口191相连通，以对室内机换热器输入低温液态冷媒，从而实现制冷循环。
60.通过上述方式，充分保障了制冷工况下室内机换热器的换热面积可以得到充分利用，同时又可以保证制热工况下室内机换热器的制热效率，该多联式制冷系统不仅能够适用于制冷循环，还能够适用于制热循环，其中的闪发经济器13和过冷却器换热器8可以明显提升制热循环下的冷媒的循环量，同时减少制热循环时室外机换热器5中冷媒的循环量，提升室外机换热器5中的蒸发温度，也就可以减少室外机换热器5的结霜次数和结霜程度，提升整个系统在制热时的运行舒适度。
61.以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。