空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种空调系统，所述空调系统包括：喷气变容压缩机、换向组件、两个换热器和闪蒸器，其中，喷气变容压缩机上的第一吸气口与储液器连通，第二吸气口与排气口之间连接有第一通道，第一通道上串联有第一控制阀，储液器通过第二通道与第二吸气口相连，第二通道上串联有第二控制阀，第一控制阀和第二控制阀交替开启以使得第二吸气口与排气口或者回气口连通，第一吸气口和第二吸气口分别与压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行。根据本实用新型的空调系统，可以在中高频时使用双转子喷气增焓模式，实现大能力输出，在低频时变为单转子补气增焓模式，实现低功率、高能效。
【专利说明】
空调系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种空调系统。
【背景技术】
[0002]自家用变频空调器推出市场以来，因其可实现房间温度的快速调节以及节能，得到用户的广泛认可。但是随着社会的发展，人们对家用变频空调器提出了更高的要求，例如要求:在南方高温炎热地区，可实现超高温强劲制冷;在北方低温寒冷地区，可实现超低温强劲制热等。由于普通的家用变频空调器多使用单转子压缩机，其曲轴单向受力造成压缩机系统不平衡，使得振动和噪音都较大，尤其是压缩机低频运行时振动更加突出，严重影响整机运行的可靠性。因为振动和噪音的限制，使用单转子压缩机的空调器，其运行最高频率不能提升的太高，这样就使得空调器的能力输出不能达到用户要求。如果采用普通的双转子压缩机，虽然可以部分解决以上问题，但超高温制冷和超低温制热时，随着压缩机压缩比的增大，气缸泄漏量也增大，系统的整体性能急剧下降，不利于节能。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种空调系统，所述空调系统可以在中高频下大能力的输出，在低频下高能效平稳运行。
[0004]根据本实用新型的空调系统，包括:喷气变容压缩机，所述喷气变容压缩机包括壳体、储液器和设在所述壳体内的压缩机构，所述壳体上设有排气口、第一吸气口、第二吸气口和补气口，所述储液器具有回气口，所述第一吸气口与所述储液器连通，所述第二吸气口与所述排气口之间连接有第一通道，所述第一通道上串联有第一控制阀，所述储液器通过第二通道与所述第二吸气口相连，所述第二通道上串联有第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀交替开启以使得所述第二吸气口与所述排气口或者所述回气口连通，所述第一吸气口和所述第二吸气口分别与所述压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，所述压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行；换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与所述回气口相连;两个换热器，所述两个换热器的第一端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；闪蒸器，所述闪蒸器具有气体出口和两个出入口，所述气体出口与所述补气口相连，所述两个出入口分别与所述两个换热器的第二端相连，每个所述出入口和相应的所述换热器之间串联有节流元件。
[0005]根据本实用新型的空调系统，可以在中高频时使用双转子喷气增焓模式，实现大能力输出，减小压缩机振动，降低整机噪音;还可以在低频时变双转子补气增焓模式为单转子补气增焓模式，实现低功率、高能效。
[0006]在本实用新型的一些实施例中，所述空调系统还包括第三控制阀，所述第三控制阀串联在所述气体出口和所述补气口之间。
[0007]可选地，所述换向组件为四通阀。
[0008]可选地，每个所述节流元件为电子膨胀阀。
[0009]可选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀分别为单向电磁阀。
[0010]本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0011]图1是根据本实用新型实施例的空调系统在制冷模式时的示意图；
[0012]图2是根据本实用新型实施例的空调系统在制热模式时的示意图；
[0013]图3是根据本实用新型实施例的空调系统的控制方法的控制流程图。
[0014]附图标记:
[0015]空调系统100，
[0016]喷气变容压缩机I，排气口 a，补气口 b，第一吸气口 c，第二吸气口 d，
[0017]储液器11，回气口n，
[0018]换向组件2，第一阀口 h，第二阀口 i，第三阀口 j，第四阀口 k，
[0019]第一控制阀31，第二控制阀32，第三控制阀33，
[0020]室外换热器4，室内换热器5，
[0021]闪蒸器6，气体出口 r，第一出入口 S，第二出入口 t，
[0022]第一节流元件71，第二节流元件72，
[0023]第一通道81，第二通道82。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
[0026]下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的空调系统100。
[0027]如图1所示，根据本实用新型实施例的空调系统100，包括:喷气变容压缩机1、换向组件2、两个换热器(如图1中所示的室外换热器4和室内换热器5)和闪蒸器6。
[0028]具体地，喷气变容压缩机I包括壳体、储液器11和设在壳体内的压缩机构，壳体上设有排气口a、补气口 b、第一吸气口 c和第二吸气口 d，储液器11具有回气口n，第一吸气口 c与储液器11连通，第二吸气口 d与排气口 a之间连接有第一通道81，第一通道81上串联有第一控制阀31，储液器11通过第二通道82与第二吸气口 d相连，第二通道82上串联有第二控制阀32，第一控制阀31和第一控制阀31交替开启以使得第二吸气口 d与排气口 a或者回气口 η连通，第一吸气口 c和第二吸气口 d分别与压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行。
[0029]如图1所示，第一吸气口 c始终与储液器11连通，当第一控制阀31开启且第二控制阀32关闭时，第一通道81导通、第二通道82断开，第二吸气口 d与排气口 a连通，从排气口 a排出的高压冷媒经第一通道81进入与第二吸气口 d连通的第二气缸内，此时第二气缸内活塞空转不压缩，储液器11中的冷媒仅从第一吸气口 c进入与其连通的第一气缸内进行压缩，喷气变容压缩机I单缸运行；当第二控制阀32开启且第一控制阀31关闭时，第二通道82导通、第一通道81断开，第二吸气口 d与回气口 η连通，此时储液器11中的冷媒分别从第一吸气口 c和第二吸气口 d同时进入压缩机构的两个气缸内进行压缩，喷气变容压缩机I双缸运行。由此，可以实现喷气变容压缩机I在单缸运行和双缸运行之间切换。需要进行说明的是，本实用新型的喷气变容压缩机I可以采用现有的具有双缸运行和单缸运行两种模式的压缩机，压缩机的单缸运行和双缸运行的切换原理、冷媒的压缩原理均为现有技术，这里就不详细描述。
[0030]换向组件2具有第一阀口 h、第二阀口 1、第三阀口 j和第四阀口 k，第一阀口 h与第二阀口 i和第三阀口 j中的其中一个连通，第四阀口 k与第二阀口 i和第三阀口 j中的另一个连通，也就是说，当第一阀口h与第二阀口 i连通时，第四阀口k则与第三阀口 j连通，当第一阀口h与第三阀口 j连通时，第四阀口k则与第二阀口 i连通。
[0031]第一阀口h与排气口 a相连，第四阀口 k与回气口 η相连，冷媒从换向组件2的第四阀口k经回气口η进入储液器11并回到喷气变容压缩机I内，在气缸内压缩后形成高温高压的冷媒，从排气口 a排出至第一阀口 h。
[0032]优选地，换向组件2为四通阀，当空调系统100采用制冷模式时，第一阀口h与第二阀口 i连通，第三阀口 j与第四阀口 k连通，当空调系统100采用制热模式时，第一阀口h与第三阀口 j连通，第二阀口 i与第四阀口k连通。当然，本实用新型不限于此，换向组件2也可以形成为其他元件，只要具有第一阀口 h至第四阀口 k且可实现换向即可。
[0033]两个换热器(例如图1中所示的室外换热器4和室内换热器5)的第一端分别与第二阀口 i和第三阀口 j相连。如图1所示，室外换热器4的第一端4a与第二阀口 i相连，室内换热器5的第一端5a与第三阀口 j相连。
[0034]闪蒸器6具有气体出口r和两个出入口(例如图1中所示的第一出入口s和第二出入口 t)，气体出口r与补气口b相连，这样，从闪蒸器6分离出的汽态冷媒可以从补气口 b回到喷气变容压缩机I中进行压缩，以实现喷气增焓。
[0035]两个出入口分别与两个换热器的第二端相连，每个出入口和相应的换热器之间串联有节流元件(例如图1中所示的第一节流元件71和第二节流元件72)。如图1所示，第一出入口 s与室外换热器4的第二端4b相连，第一出入口 s与室外换热器4之间串接有第一节流元件71，第二出入口 t和室内换热器5的第二端5b相连，且第二出入口 t与室内换热器5之间串接有第二节流元件72，其中，第一节流元件71和第二节流元件72均起到节流降压的作用。
[0036]优选地，每个节流元件可以为电子膨胀阀。当然，本实用新型不限于此，节流元件还可以为毛细管或毛细管与电子膨胀阀的组合等结构，只要能起到节流降压的作用即可。
[0037]根据本实用新型实施例的空调系统100，可以在中高频时使用双转子喷气增焓模式，实现大能力输出，减小压缩机振动，降低整机噪音;还可以在低频时变双转子补气增焓模式为单转子补气增焓模式，实现低功率、高能效。
[0038]在本实用新型的一个实施例中，空调系统100还可以包括第三控制阀33，第三控制阀33串联在气体出口 r和补气口 b之间。由此可以通过第三控制阀33控制是否连通气体出口r和补气口b，以控制进入喷气变容压缩机I的汽态冷媒量可以根据实际情况选择是否进行喷气增焓。
[0039]在本实用新型的一个实施例中，第一控制阀31和第二控制阀32分别为单向电磁阀，由此可以保证冷媒单向流动，从而有效避免气缸内的冷媒回流。
[0040]根据本实用新型实施例的空调系统100的控制方法，根据空调系统100的运行情况，在高频时，控制第一控制阀31关闭且第二控制阀32开启，喷气变容压缩机I使用双转子模式;在低频时，控制第一控制阀31打开且第二控制阀32关闭，喷气变容压缩机I使用单转子模式。
[0041]根据本实用新型的空调系统100的控制方法，在中高频系统采用双转子喷气增焓运行模式，特别在超高温和超低温，高压缩比时实现大能力的输出，提高制冷制热速度;在低频时自动切换单转子喷气增焓运行模式，旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率，在空调负荷较小时，能实现不停机工作，保持温度的稳定性，温差波动小，节能、舒适。
[0042]进一步地，所述控制方法包括如下步骤:
[0043]步骤1:预设喷气变容压缩机I双转子模式时对应第一频率值Fl，单转子模式对应第二频率值F2;
[0044]步骤2:检测喷气变容压缩机I的实际运行频率f，检测第一控制阀31和第二控制阀32的运行状态，
[0045]当第一控制阀31关闭且第二控制阀32开启时，喷气变容压缩机I为双转子模式，进入步骤3;当第一控制阀31打开且第二控制阀32关闭时，喷气变容压缩机I为单转子模式，进入步骤4;
[0046]步骤3:比较f和Fl，if > Fl时，保持第一控制阀31和第二控制阀32的运行状态；当f<Fl时，控制第一控制阀31打开且第二控制阀32关闭，喷气变容压缩机I切换至单转子模式，同时喷气变容压缩机I频率调整为F2;
[0047]步骤4:比较f和F2，当f < F2时，保持第一控制阀31和第二控制阀32的运行状态；当f>F2时，控制第一控制阀31关闭且第二控制阀32开启，喷气变容压缩机I切换至双转子模式，同时喷气变容压缩机I频率调整为Fl。
[0048]优选地，第一频率值Fl的取值范围为4Hz?40Hz，第二频率值F2的取值范围为8Hz?40Hz。由此，可以提高喷气变容压缩机I的能效。
[0049]下面将参考图1-图3描述根据本实用新型一个具体实施例的空调系统100。
[0050]参照图1，空调系统100包括喷气变容压缩机1、换向组件2、室外换热器4、室内换热器5、闪蒸器6、第一节流元件71、第二节流元件72、第一通道81、第二通道82、第一控制阀31、第二控制阀32和第三控制阀33。其中，换向组件2为四通阀，第一节流元件71和第二节流元件72均为电子膨胀阀，第一控制阀31和第二控制阀32均为单向电磁阀。
[0051]具体地，如图1所示，喷气变容压缩机I包括壳体、储液器11和压缩机构，壳体上设有排气口a、补气口b、第一吸气口c和第二吸气口d，储液器11上设有回气口η;四通阀具有第一阀口 h、第二阀口 1、第三阀口 j和第四阀口 k，闪蒸器6具有气体出口 r、第一出入口 s和第二出入口 to
[0052]其中，第一吸气口 c与储液器11和第一气缸的吸气通道连通，第二吸气口d与第二气缸的吸气通道连通;第二吸气口 d与排气口 a通过第一通道81连接，第一通道81上串接有第一控制阀31，第二吸气口 d与储液器11通过第二通道82连接，第二通道82上串接有第二控制阀32;四通阀的第一阀口h与排气口a相连;第二阀口 i与室外换热器4的第一端4a相连，第三阀口 j与室内换热器5的第一端5a相连，第四阀口 k与回气口 η相连；闪蒸器6的气体出口 r与补气口b之间串接有第三控制阀33，第一出入口 s与室外换热器4的第二端4b之间串接有第一节流元件71，第二出入口 t与室内换热器5的第二端5b之间串接第二节流元件72。
[0053]如图1所示，当空调系统100为制冷模式时，四通阀的第一阀口h与第二阀口i导通且第四阀口 k和第三阀口 j导通。
[0054]冷媒的流向如下:从喷气变容压缩机I的排气口a排出的高温高压冷媒经四通阀的第一阀口h和第二阀口 i进入到室外换热器4中冷凝，冷媒在室外换热器4中与室外环境进行换热后从室外换热器4的第二端4b排出，然后排出的液相冷媒经过第一节流元件71的节流降压，节流后的气液两相冷媒从第一出入口 s进入闪蒸器6，并在闪蒸器6内进行气液分离。
[0055]从闪蒸器6中分离出的汽态冷媒从气体出口r流经第三控制阀33，从补气口 b回到喷气变容压缩机I中，经过压缩后从喷气变容压缩机I的排气口a排出继续进行循环。
[0056]从闪蒸器6中分离出的液态冷媒从第二出入口t流出，然后冷媒经过第二节流元件72的节流降压后进入到室内换热器5中，冷媒在室内换热器5中与室内环境进行换热发生相变，并对室内环境进行制冷，使用户获得制冷温度，从室内换热器5排出的气相冷媒经过四通阀的第三阀口 j和第四阀口k，再从回气口η进入储液器11中，完成制冷循环。
[0057]如图2所示，当空调系统100为制热模式时，四通阀的第一阀口h和第三阀口 j导通且第四阀口 k与第二阀口 i导通。
[0058]冷媒的流向如下:从喷气变容压缩机I的排气口a排出的高温高压气态冷媒，经过四通阀的第一阀口 h和第三阀口 j进入室内换热器5中，室内换热器5中的高温高压的冷媒与室内环境进行相变换热，以对室内环境进行制热，从室内换热器5排出的液相冷媒经过第二节流元件72进行第一次节流，节流后的气液两相混合冷媒进入到闪蒸器6中，闪蒸器6对冷媒进行气液分离。
[0059]从闪蒸器6中分离出的汽态冷媒从气体出口r流经第三控制阀33，从补气口 b回到喷气变容压缩机I中，经过压缩后从喷气变容压缩机I的排气口a排出继续进行循环。
[0000]从闪蒸器6中分离出的液态冷媒从第一出入口 s流出，经第一节流元件71二次节流降压后进入到室外换热器4中，室外换热器4中的冷媒蒸发换热之后，经四通阀的第二阀口 i和第四阀口 k，从回气口 η进入储液器11中，完成制热循环。
[0061]如图3所示，空调系统100在制冷和制热时，喷气变容压缩机I的单双转子切换方式如下:
[0062]步骤1:设定喷气变容压缩机I双转子模式时对应第一频率值Fl，单转子模式对应第二频率值F2;且第一频率值Fl的取值范围为4Hz?40Hz，第二频率值F2的取值范围为8Hz?40Hz。
[0063]步骤2:检测喷气变容压缩机I的实际运行频率为f，检测第一控制阀31和第二控制阀32的运行状态，
[0064]当第一控制阀31关闭且第二控制阀32开启时，第一通道81断开、第二通道82连通，第二吸气口 d与储液器11连通，此时，冷媒通过第一吸气口 c和第二吸气口 d进入气缸内压缩，喷气变容压缩机I为双转子模式运行，进入步骤3;当第一控制阀31打开且第二控制阀32关闭时，第一通道81连通、第二通道82断开，第二吸气口 d与排气口 a连通，此时，冷媒仅通过第一吸气口 c进入气缸内压缩，喷气变容压缩机I为单转子模式运行，进入步骤4;
[0065]步骤3:比较f和Fl，if > Fl时，保持第一控制阀31和第二控制阀32的运行状态，保持喷气变容压缩机I双转子模式运行；当f <F1时，控制第一控制阀31打开且第二控制阀32关闭，第二吸气口 d与排气口 a连通，喷气变容压缩机I切换至单转子模式，同时喷气变容压缩机I频率调整为F2;
[0066]步骤4:比较f和F2，当f < F2时，保持第一控制阀31和第二控制阀32的运行状态，保持喷气变容压缩机I单转子模式运行；当f >F2时，控制第一控制阀31关闭且第二控制阀32开启，第二吸气口 d与储液器11连通，喷气变容压缩机I切换至双转子模式，同时喷气变容压缩机I频率调整为Fl。
[0067]根据本实用新型实施例的空调系统100，采用了可变容的喷气变容压缩机I，在中高频空调系统100采用双转子喷气增焓运行模式，特别在超高温和超低温，高压缩比时实现大能力的输出，提高制冷制热速度;在低频时空调系统100自动切换单转子喷气增焓运行模式，旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率，在空调负荷较小时，能实现不停机工作，保持温度的稳定性，温差波动小，节能、舒适。
[0068]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0069]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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0070]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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实用新型中的具体含义。
[0071]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0072]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0073]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种空调系统，其特征在于，包括: 喷气变容压缩机，所述喷气变容压缩机包括壳体、储液器和设在所述壳体内的压缩机构，所述壳体上设有排气口、第一吸气口、第二吸气口和补气口，所述储液器具有回气口，所述第一吸气口与所述储液器连通，所述第二吸气口与所述排气口之间连接有第一通道，所述第一通道上串联有第一控制阀，所述储液器通过第二通道与所述第二吸气口相连，所述第二通道上串联有第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀交替开启以使得所述第二吸气口与所述排气口或者所述回气口连通，所述第一吸气口和所述第二吸气口分别与所述压缩机构的两个气缸的吸气通道连通，所述压缩机构被构造成可单缸运行或者双缸运行； 换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第一阀口与所述排气口相连，所述第四阀口与所述回气口相连； 两个换热器，所述两个换热器的第一端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连； 闪蒸器，所述闪蒸器具有气体出口和两个出入口，所述气体出口与所述补气口相连，所述两个出入口分别与所述两个换热器的第二端相连，每个所述出入口和相应的所述换热器之间串联有节流元件。2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，还包括第三控制阀，所述第三控制阀串联在所述气体出口和所述补气口之间。3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述换向组件为四通阀。4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，每个所述节流元件为电子膨胀阀。5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀分别为单向电磁阀。
【文档编号】F24F11/00GK205536650SQ201620164825
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】周训, 林竹
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司