冷暖型空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冷暖型空调器，包括：双缸压缩机、换向组件、室外换热器、室内换热器和气液分离器，双缸压缩机包括第一气缸、第二气缸、第一储液器和第二储液器，第一气缸的吸气口与第一储液器连通，第二气缸的吸气口与第二储液器连通，第二气缸和第一气缸的排气容积比值的取值范围为1％～10％；换向组件包括第一阀口至第四阀口，第四阀口与第一储液器相连；气液分离器包括气体出口、第一接口和第二接口，气体出口与第二储液器相连，第一接口和室外换热器之间串联有固定开度的第一节流元件，第二接口和室内换热器之间串联有固定开度的第二节流元件。根据本实用新型的冷暖型空调器，有效提高空调器能效。
【专利说明】
冷暖型空调器
技术领域
[0001] 本实用新型设及制冷领域，尤其是设及一种冷暖型空调器。
【背景技术】
[0002] 目前的空调制冷系统没有对节流后并进入蒸发器前的气态制冷剂进行优化循环 设计，导致气态制冷剂影响蒸发器换热性能，并且增加压缩机压缩功耗，从而影响到空调器 能效水平。喷气增洽和双级压缩技术可W提高空调系统在低溫和超低溫下的制热能力水 平，但对于空调经常使用的制冷工况，能效提升非常有限。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004] 为此，本实用新型提出一种冷暖型空调器，可W有效提高空调器能效，有效促进节 能减排。
[0005] 根据本实用新型实施例的冷暖型空调器，包括:双缸压缩机，所述双缸压缩机包括 壳体、第一气缸、第二气缸、第一储液器和第二储液器，所述壳体上设有排气口，所述第一气 缸和所述第二气缸分别设在所述壳体内，所述第一储液器和所述第二储液器设在所述壳体 夕h所述第一气缸的吸气口与所述第一储液器连通，所述第二气缸的吸气口与所述第二储 液器连通，所述第二气缸和所述第一气缸的排气容积比值的取值范围为1%~10%;换向组 件，所述换向组件包括第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第=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=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第一储液器相连;室外换热器和室内换热器，所 述室外换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述室内换热器的第一端与所述第=阀口相 连;气液分离器，所述气液分离器包括气体出口、第一接口和第二接口，所述气体出口与所 述第二储液器相连，所述第一接口与所述室外换热器的第二端相连，所述第二接口与所述 室内换热器的第二端相连，所述第一接口和所述室外换热器之间串联有固定开度的第一节 流元件，所述第二接口和所述室内换热器之间串联有固定开度的第二节流元件。
[0006] 根据本实用新型实施例的冷暖型空调器，通过设置上述双缸压缩机，可W有效提 高空调器能效，有效促进节能减排，同时通过设置气液分离器，可W提高换热效率，降低压 缩机压缩功耗，进一步提高空调器能力及能效，又通过设置第二储液器，可W延长双缸压缩 机的使用寿命。
[0007] 在本实用新型的一些实施例中，所述气体出口和所述第二储液器之间串联有电磁 阀。
[000引在本实用新型的一些实施例中，所述气液分离器的容积的取值范围为10 0 m ^ SOOmLo
[0009]在本实用新型的一些实施例中，所述第一储液器的容积大于所述第二储液器的容 积。
【附图说明】
[0010] 图1为根据本实用新型实施例的冷暖型空调器的示意图；
[0011] 图2为根据本实用新型实施例的设有电磁阀的冷暖型空调器的示意图；
[0012] 图3为根据本实用新型实施例的双缸压缩机的示意图；
[0013] 图4为根据本实用新型实施例的冷暖型空调器的控制方法的流程图。
[0014] 附图标记：
[0015] 冷暖型空调器100、
[0016] 双缸压缩机1、壳体10、第一气缸11、第二气缸12、第一储液器13、第二储液器14、排 气口 15、
[0017] 换向组件2、第一阀口 D、第二阀口 C、第S阀口 E、第四阀口 S、
[001引室外换热器3、室内换热器4、
[0019] 气液分离器5、气体出口 m、第一接口 f、第二接口邑、
[0020] 第一节流元件6、第二节流元件7、
[0021] 电磁阀20。
【具体实施方式】
[0022] 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。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。
[0023] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中也'、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽 度V'厚度'、"上"、"TV'前"、"后V'左'、"右V'竖曹V冰甲V'顶V'底内"、"外"、"顺 时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"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、W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。
[0024] 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W明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两 个，=个等，除非另有明确具体的限定。
[0025] 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W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或成一体;可W是 机械连接，也可W是电连接或彼此可通讯；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相 连，可W是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本 领域的普通技术人员而言，可W根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026] 下面参考图1-图3详细描述根据本实用新型实施例的冷暖型空调器100,其中冷暖 型空调器100具有制冷模式和制热模式。
[0027] 如图1和图3所示，根据本实用新型实施例的冷暖型空调器100,包括:双缸压缩机 1、换向组件2、室外换热器3和室内换热器4、气液分离器5、第一节流元件6和第二节流元件 7。其中双缸压缩机I包括壳体10、第一气缸11、第二气缸12、第一储液器13和第二储液器14， 壳体10上设有排气口 15,第一气缸11和第二气缸12分别设在壳体10内，第一储液器13和第 二储液器14设在壳体10外，第一气缸11的吸气口与第一储液器13连通，第二气缸12的吸气 口与第二储液器14连通。也就是说，第一气缸11和第二气缸12进行独立压缩过程，从第一储 液器13分离出来的气体冷媒排入到第一气缸11内进行压缩，从第二储液器14分离出来的气 体冷媒排入到第二气缸12内进行压缩，从第一气缸11排出的压缩后的冷媒和从第二气缸12 排出的压缩后的冷媒分别排入到壳体10内然后从排气口 15排出。
[0028] 第二气缸12和第一气缸11的排气容积比值的取值范围为1%~10%。进一步地，第 二气缸12和第一气缸11的排气容积比值的取值范围为1 %~9%，优选地，第二气缸12和第 一气缸11的排气容积比值的取值范围为4%~9%。例如第二气缸12和第一气缸11的排气容 积比值可^为4%、5%、8%或8.5%等参数。
[0029 ] 换向组件2包括第一阀口 D至第四阀口 S，第一阀口 D与第二阀口 C和第S阀口 E中的 其中一个连通，第四阀口 S与第二阀口 C和所述第=阀口 E中的另一个连通，第一阀口 D与排 气口 15相连，第四阀口 S与第一储液器13相连。室外换热器3的第一端与第二阀口 C相连，室 内换热器4的第一端与第S阀口 E相连。具体地，当冷暖型空调器100制冷时，第一阀口 D与第 二阀口 C连通且第S阀口 E与第四阀口 S连通，当冷暖型空调器100制热时，第一阀口 D与第S 阀邮连通且第二阀口 C与第四阀口 S连通。优选地，换向组件2为四通阀。
[0030]气液分离器5包括气体出口 m、第一接口 f和第二接口 g，气体出口 m与第二储液器14 相连，第一接口 f与室外换热器3的第二端相连，第二接口 g与室内换热器4的第二端相连，第 一接口 f和室外换热器3之间串联有固定开度的第一节流元件6,第二接口 g和室内换热器4 之间串联有固定开度的第二节流元件7。可选地，第一节流元件6为毛细管或者节流阀，第二 节流元件7为毛细管或者节流阀。
[0031 ]当冷暖型空调器100制冷时，从双缸压缩机1的排气口 15排出的高溫高压冷媒通过 第一阀口 D和第二阀口 C排入到室外换热器3中进行冷凝散热，从室外换热器3排出的高压液 态冷媒经过第一节流元件6的一级节流降压后从第一接口 f排入到气液分离器5中进行气液 分离，分离出来的中间压力气态冷媒从气体出口 m排入到第二储液器14中进行进一步气液 分离，之后气态冷媒从第二储液器14排入到第二气缸12内进行压缩。
[0032]从气液分离器5的第二接口 g排出的中间压力液态冷媒经过第二节流元件7的二级 节流降压后排入到室内换热器4内进行换热W降低室内环境溫度，从室内换热器4排出的冷 媒通过第=阀口 E和第四阀口 S排入到第一储液器13中，从第一储液器13排出的冷媒排入到 第一气缸11内进行压缩。
[0033 ]当冷暖型空调器100制热时，从双缸压缩机1的排气口 15排出的高溫高压冷媒通过 第一阀口 D和第=阀口 E排入到室内换热器4中进行冷凝散热W升高室内环境溫度，从室内 换热器4排出的高压液态冷媒经过第二节流元件7的一级节流降压后从第二接口 g排入到气 液分离器5中进行气液分离，分离出来的中间压力气态冷媒从气体出口 m排入到第二储液器 14中进行进一步气液分离，之后气态冷媒从第二储液器14排入到第二气缸12内进行压缩。
[0034]从气液分离器5的第一接口 f排出的中间压力液态冷媒经过第一节流元件6的二级 节流降压后排入到室外换热器3内进行换热，从室外换热器3排出的冷媒通过第二阀口 C和 第四阀口 S排入到第一储液器13中，从第一储液器13排出的冷媒排入到第一气缸11内进行 压缩。
[0035] 由此可知，在冷暖型空调器100运行时，不同压力状态的冷媒分别进入到第一气缸 11和第二气缸12内，第一气缸11和第二气缸12独立完成压缩过程，从第一气缸11排出的压 缩后的冷媒和从第二气缸12排出的压缩后的冷媒排到壳体10内混合后从排气口 15排出，同 时由于第二气缸12和第一气缸11的排气容积比值的取值范围为1%~10%，流量较少且压 力状态较高的冷媒排入到排气容积较小的第二气缸12内进行压缩，从而可W提高能效，节 能减排。
[0036] 同时通过在室外换热器3和室内换热器4之间设有气液分离器5,从而气液分离器5 将一部分气态冷媒分离出来后排回到第二气缸12内进行压缩，由此降低了制冷时流入到室 内换热器4的冷媒中的气体含量且降低了制热时流入到室外换热器3的冷媒中的气体含量， 减少了气态冷媒对作为蒸发器的室内换热器4或者室外换热器3的换热性能的影响，从而可 W提高换热效率，降低压缩机压缩功耗。
[0037] 又由于设置有第二储液器14,从而可W对从气液分离器5排出的冷媒进行进一步 气液分离，可W进一步避免液体冷媒回到第二气缸12内，从而避免双缸压缩机1发生液击现 象，提高双缸压缩机1的使用寿命。
[0038] 根据本实用新型实施例的冷暖型空调器100,通过设置上述双缸压缩机1，可W有 效提高空调器能效，有效促进节能减排，同时通过设置气液分离器5,可W提高换热效率，降 低压缩机压缩功耗，进一步提高空调器能力及能效，又通过设置第二储液器14,可W延长双 缸压缩机的使用寿命。
[0039] 如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，气体出口m和第二储液器14之间串联 有电磁阀20，由此当气液分离器5中的液体冷媒超出安全液位时，通过关闭电磁阀20可W避 免液态冷媒进入到第二气缸12中，从而可W避免双缸压缩机1发生液击，延长双缸压缩机1 的使用寿命。进一步地，可W在在气液分离器5上设置液位传感器，通过液位传感器的检测 结果控制电磁阀20的开闭状态。
[0040] 在本实用新型的一些实施例中，气液分离器5的容积的取值范围为lOOmkSOOmL。
[0041] 在本实用新型的一些实施例中，第一储液器13的容积大于第二储液器14的容积。 从而在保证第二气缸12的压缩量的前提下，通过使得第二储液器14的容积较小，可W降低 成本。优选地，第二储液器14的容积不大于第一储液器13容积的二分之一。
[0042] 实用新型人将根据本实用新型上述实施例的冷暖型空调器（设定额定制冷量为 3.5kw，将第二气缸和第一气缸的排气容积比值设定为7.6%)在不同工况下的能效与现有 的冷暖型空调器在相同的工况下的能效进行比较，得到如下数据：
[0043]
[0044] 由此可知，根据本实用新型实施例的冷暖型空调器相对于现有的冷暖型压缩机， 各工况能效及全年能效APF均有明显的提升。
[0045] 同时实用新型人将不同额定制冷量和不同排气容积比的本实用新型实施例的冷 暖型空调器与现有的相同工况下的冷暖型空调器进行比较，发现能效均有提升，例如实用 新型人经过试验发现本实用新型实施例的冷暖型空调器(设定额定制冷量为2.6kw，将第二 气缸和第一气缸的排气容积比值设定为9.2% )与现有的相同工况下的冷暖型空调器相比， 能效提升了 7.3%。
[0046] 下面参考图1-图4详细描述根据本实用新型实施例的冷暖型空调器的控制方法， 其中冷暖型空调器为根据本实用新型上述实施例的冷暖型空调器。
[0047] 根据本实用新型实施例的冷暖型空调器的控制方法，包括如下步骤:制冷或制热 运行时根据检测到的压缩机运行参数和/或室外环境溫度调整双缸压缩机的运行频率至满 足条件，其中压缩机运行参数包括运行电流、排气压力、排气溫度中的至少一个。换言之，审U 冷或制热运行时根据对检测对象的检测结果调整双缸压缩机的运行频率，其中检测对象包 括室外环境溫度、排气口的排气溫度、排气口的排气压力、双缸压缩机的运行电流中的至少 一个。
[004引当双缸压缩机的运行频率调整至满足条件后，可W在运行n秒后重新检测压缩机 运行参数和/或室外环境溫度，然后根据重新检测到的检测结果调整压缩机的运行频率，如 此重复。当然重复条件不限于此，例如可W在接收到用户的操作指令后，重新检测压缩机运 行参数和/或室外环境溫度，然后根据重新检测到的检测结果调整压缩机的运行频率。换言 之，在制冷或制热时，在压缩机的运行频率满足条件后，可W在运行n秒或者在接收到用户 的操作信号后，重新检测压缩机运行参数和/或室外环境溫度，然后根据检测结果调整运行 频率，如此重复。
[0049] 在本实用新型的具体示例中，在冷暖型空调器运行的过程中，如果检测到用户关 机指令或者室内环境溫度达到设定溫度，压缩机停止运行。
[0050] 根据本实用新型实施例的冷暖型空调器的控制方法，通过在运行过程中根据检测 结果调整压缩机的运行频率，从而可W让系统运行在合适的参数范围内，提高空调器运行 的可靠性。
[0051] 在本实用新型的一些实施例中，首先预设多个不同的排气溫度区间，多个排气溫 度区间对应的运行频率的调节指令不同，然后检测排气溫度并根据检测到的排气溫度所在 的排气溫度区间对应的调节指令调节运行频率。其中调节指令可W包括降频、升频、保持频 率、关机、解除频率限制等指令。从而通过检测排气溫度调整压缩机的运行频率，可W直接 的反应系统的运行状态，保证系统运行在合适的参数范围内，进一步提高空调器运行的可 靠性。需要进行说明的是，解除频率限制指的是压缩机的运行频率不受限制，无需调整压缩 机的运行频率。
[0052] 例如冷暖型空调器开机制冷运行，运行过程中检测排气溫度TP，设定W下几个调 节指令：115°C《TP，停机；110°C《TP<115°C，降频至TP<110°C ; 105°C《TP<110°C，频率保 持;TP<105°C，解除频率限制。然后根据实际检测到的排气溫度TP执行相应的调节指令，在 调节完成后再次检测TP，如果满足调节就结束判定，运行n秒后，对排气溫度TP再次检测，重 复判断。运行n秒的同时，如果检测到用户关机命令或者设定溫度达到，结束运行。
[0053] 在本实用新型的一些实施例中，预设多个室外溫度区间、制热停机保护电流和制 冷停机保护电流，多个室外溫度区间对应不同的限频保护电流。首先检测室外环境溫度，然 后根据检测到的室外环境溫度所在的室外溫度区间得到对应的限频保护电流，调整运行频 率W使实际检测到的运行电流达到相应的限频保护电流，其中当制冷时检测到的运行电流 大于制冷停机保护电流时则直接停机；当制热时检测到的运行电流大于制热停机保护电流 时则直接停机。
[0054] 具体地，制冷时多个室外溫度区间与相应的限频保护电流的对应关系可W如下所 示：当T4>50.5°C时，限频保护电流为化5;当49.5°C >T4>45.5°C时，限频保护电流为化4; 当44.5°C >T4>4rC时，限频保护电流为化3;当40°C >T4>33°C，限频保护电流为化2;当 32>T4°C，限频保护电流为化1。其中CL5、CL4、CL3、CL2、CLl和制冷停机保护电流的具体数 值可W根据实际情况具体限定，在此不做限定。
[0055] 例如当制冷运行时检测到的室外环境溫度T4位于室外溫度区间40°C>T4>33°C 内时，则表示运行电流不允许超过限频保护电流化2，如果超过，将降频至运行电流低于限 频保护电流化2。
[0056] 制热时多个室外溫度区间与相应的限频保护电流的对应关系可W如下所示：当T4 > 15 °C时，限频保护电流为化5;当14 °C >T4> 1 (TC时，限频保护电流为化4;当9 °C > T4> 6 °C时，限频保护电流为化3;当5°C >T4>-19°C，限频保护电流为化2;当-20°C >T4，限频保 护电流为化1。其中化5、化4、化3、化2、化1和制热停机保护电流的具体数值可W根据实际情 况具体限定，在此不做限定。
[0057] 例如当制热运行时检测到的室外环境溫度T4位于室外溫度区间9°C >T4>6°C时， 则表示运行电流不允许超过限频保护电流化3,如果超过，将降频至运行电流低于限频保护 电流化3。
[0058] 在本实用新型的一些实施例中，可W预设多个室外溫度区间，多个室外溫度区间 对应不同的设定运行频率，根据实际检测到的室外环境溫度所在的室外溫度区间对应的设 定运行频率调整压缩机的运行频率。
[0059] 在本实用新型的一些实施例中，首先预设多个不同的排气压力区间，多个排气压 力区间对应的运行频率的调节指令不同，然后检测排气压力并根据检测到的排气压力所在 的排气压力区间对应的调节指令调节运行频率。其中调节指令可W包括降频、升频、保持频 率、关机、解除频率限制等指令。从而通过检测排气压力调整压缩机的运行频率，可W直接 的反应系统的运行状态，保证系统运行在合适的参数范围内，进一步提高空调器运行的可 靠性。
[0060] 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W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W 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。
[0061] 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W 在任一个或多个实施例或示例中W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W将本说明书中描述的不同实施例或示例W及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
[0062] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可W理解的是，上述实施例是 示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可W对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种冷暖型空调器，其特征在于，包括： 双缸压缩机，所述双缸压缩机包括壳体、第一气缸、第二气缸、第一储液器和第二储液 器，所述壳体上设有排气口，所述第一气缸和所述第二气缸分别设在所述壳体内，所述第一 储液器和所述第二储液器设在所述壳体外，所述第一气缸的吸气口与所述第一储液器连 通，所述第二气缸的吸气口与所述第二储液器连通，所述第二气缸和所述第一气缸的排气 容积比值的取值范围为1 %~10 % ; 换向组件，所述换向组件包括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第一储液器相连； 室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述室内 换热器的第一端与所述第三阀口相连； 气液分离器，所述气液分离器包括气体出口、第一接口和第二接口，所述气体出口与所 述第二储液器相连，所述第一接口与所述室外换热器的第二端相连，所述第二接口与所述 室内换热器的第二端相连，所述第一接口和所述室外换热器之间串联有固定开度的第一节 流元件，所述第二接口和所述室内换热器之间串联有固定开度的第二节流元件。2. 根据权利要求1所述的冷暖型空调器，其特征在于，所述气体出口和所述第二储液器 之间串联有电磁阀。3. 根据权利要求1所述的冷暖型空调器，其特征在于，所述气液分离器的容积的取值范 围为100mL-500mL。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的冷暖型空调器，其特征在于，所述第一储液器的容 积大于所述第二储液器的容积。
【文档编号】F25B49/02GK205641635SQ201620388382
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】魏洪涛, 刘湍顺, 杨亚新, 任超, 孙兴, 赵强
【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