本发明涉及热泵系统技术领域，具体涉及一种具有满液式壳管换热器的空调机组。
背景技术：
空调机组的蒸发器通常包括满液式壳管换热器和干式壳管换热器。
满液式壳管换热器相对于干式壳管，其冷媒灌注量要大得多。因为制冷剂充注量大，水与制冷剂的换热趋近温差小，换热效率比较高，在提升性能方面有显著的优势。但是，由于满液式壳管的冷媒灌注量大，换热器中存在液态冷媒，整个空调系统的冷媒灌注量相对于干式壳管的空调机组来说大得多，压缩机吸气带液从而被液击损坏的风险也提高很多。
传统的满液式壳管换热器为了避免压缩机回油问题，通常采用换热器内制冷剂走壳程，冷冻水走管程的方式。这样造成了系统冷媒充注量过大的问题。为此，中国专利文献CN103175325A提出了一种满液式冷水机组，包括气体压缩机，与气体压缩机出气端相连通的冷凝器，与冷凝器的排出口和气体压缩机的进气端相连通的热交换器，冷凝器的端部设有冷却水进出口，热交换器的底部出水口与一水泵相连通，在冷凝器的排出口和气体压缩机的进气端分别与热交换器相连通的中间还连通有一汽液分离装置，所述汽液分离装置分别与冷凝器的排出口、气体压缩机的进气端、热交换器的进液口、出气口相对接连通，在冷凝器的排出口与汽液分离装置之间设置有一节流装置。该现有技术的制冷量大，制冷效果更好，并且解决了压缩机回油的问题。
该现有的空调机组中，解决压缩机吸气带液的做法通常是增加气液分离器，通过气液分离器缓存冷媒的作用来减少压缩机的吸气带液。但是，这部分冷媒仅是被缓存在气液分离器而未被有效地利用起来，加上气液分离器不是换热元器件，缓存的冷媒只能通过在内部极慢地蒸发或者逐渐被压缩机吸入，不仅造成能源的浪费，还会在缓存量过多时造成压缩机吸入大量冷媒液体而出现液击损坏压缩机的情况。
技术实现要素：
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的具有满液式壳管换热器的空调机组的气液分离器中缓存的冷媒不仅无法被充分利用而造成能源浪费，还会在缓存量过多时造成压缩机吸入大量冷媒液体而导致液击损坏压缩机的缺陷，从而提供一种将气液分离器中缓存的冷媒充分利用减少能源浪费，同时避免缓存量过多造成压缩机吸入大量冷媒液体而导致液击损坏压缩机的具有满液式壳管换热器的空调机组。
本发明的一种具有满液式壳管换热器的空调机组，包括
压缩机；
与所述压缩机流出端相连通的第一换热器；
满液式壳管换热器，其管程第一端与所述第一换热器的第一端相连，其管程第二端与所述压缩机的流入端相连；
连接在所述第一换热器与所述满液式壳管换热器之间的节流元件；
以及至少连接在所述满液式壳管换热器的所述管程第二端与所述压缩机的流入端之间的气液分离器；
还包括双向换热器，所述第一换热器的第一端及所述满液式壳管换热器的管程第二端与所述双向换热器的第一换热管路相连，所述双向换热器的第二换热管路的一端连接所述气液分离器的连通液相的辅路端，所述第二换热管路的另一端与所述压缩机的中间补气口连通。
还包括连通所述压缩机、所述气液分离器、所述第一换热器和所述满液式壳管换热器四通阀，通过对所述四通阀选通来改变工作模式。
所述辅路端设置于所述气液分离器的底部。
所述双向换热器为经济器。
所述辅路端与所述第二换热管路之间设有流量控制阀。
所述压缩机的流出端设置有油分离器。
所述双向换热器的所述第一换热管路上游连通一干燥过滤器。
所述第一换热器与所述双向换热器之间设有朝向所述双向换热器流通的第一单向阀，所述节流元件和所述满液式壳管换热器之间设有朝向所述满液式壳管换热器流通的第二单向阀，所述满液式壳管换热器与所述双向换热器之间设有朝向所述双向换热器流通的第三单向阀，所述节流元件与所述第一换热器之间设有朝向所述第一换热器流通的第四单向阀。
所述干燥过滤器的两端分别设有球阀。
所述节流元件为电子膨胀阀。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，通过在气液分离器上设置连通液相的辅路端，并将双向换热器的第一换热管路分别与第一换热器、满液式壳管换热器连通，将双向换热器的第二换热管路分别与气液分离器的辅路端、压缩机的中间补气口连通，可以使气液分离器中的液态冷媒进入到双向换热器的第二换热管路中，因为这部分从气液分离器中出来的冷媒是经过节流元件节流后所得，温度降低，而空调机组的主路冷媒在进入双向换热器的第一换热管路中时是还没有经过节流元件节流的，所以气液分离器中的液态冷媒进入到双向换热器的第二换热管路中后可以吸收第一换热管路中的主路冷媒的热量，一方面可以提升主路中的过冷度，使得单位质量的冷媒换热能力进一步提高；另一方面可以使气液分离器中的液态冷媒在经过双向换热器中与主路冷媒换热时，吸收主路冷媒的热量而蒸发气化，温度升高，再由压缩机的中间补气口回收到压缩机中，不仅可以加大压缩机的压缩量，使得压缩机排量增大进而增大换热能力，而且可以降低气液分离器中缓存的冷媒液体，有效防止压缩机吸入大量冷媒液体而导致压缩机液击事故。
2.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，还包括连通所述压缩机、所述气液分离器、所述第一换热器和所述满液式壳管换热器的四通阀，通过对所述四通阀选通来改变工作模式，可以使空调机组在制冷循环和制热循环之间灵活切换。
3.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述辅路端设置于所述气液分离器的底部。由于液体和气体之间的密度差异，液态冷媒一般会在气液分离器底部，将辅路端设置在气液分离器底部，可以使气液分离器中的液态冷媒更充分的进入到双向换热器的第二换热管路中。
4.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述双向换热器为经济器。采用经济器补气循环，能够加大压缩机的压缩量，使得压缩机排量增大进而增大换热能力，提高空调机组压缩制冷循环的效率，提高制冷量，降低压缩机排气温度。
5.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述辅路端与所述第二换热管路之间设有流量控制阀，可以选择是否连通气液分离器的辅路端与双向换热器的第二换热管路，进一步地，还可以调节气液分离器的辅路端进入到第二换热管路中的冷媒的流量。
6.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述压缩机的流出端设置有油分离器。油分离器用于将压缩机排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证空调机组安全高效地运行。
7.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述双向换热器的所述第一换热管路上游连通一干燥过滤器。干燥过滤器可以过滤掉制冷或制热循环系统中的水汽和杂质等。
8.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述第一换热器与所述双向换热器之间设有朝向所述双向换热器流通的第一单向阀，所述节流元件和所述满液式壳管换热器之间设有朝向所述满液式壳管换热器流通的第二单向阀，所述满液式壳管换热器与所述双向换热器之间设有朝向所述双向换热器流通的第三单向阀，所述节流元件与所述第一换热器之间设有朝向所述第一换热器流通的第四单向阀。第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀具有单向导通的作用，可以确保在制冷和制热循环中，冷媒按照预定的路线流动。
9.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述干燥过滤器的两端分别设有球阀。球阀设在干燥过滤器两端，可以方便对干燥过滤器进行更换。
10.本发明提供的具有满液式壳管换热器的空调机组，所述节流元件为电子膨胀阀。电子膨胀阀相比毛细管等其他节流元件，运行的环境温度范围宽，节流稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的第一种实施方式中提供的具有满液式壳管换热器的空调机组的内部结构示意图。
附图标记说明：
1-压缩机，2-油分离器，3-四通阀，4-第一换热器，51-第一单向阀，52-第二单向阀，53-第三单向阀，54-第四单向阀，6-球阀，7-干燥过滤器，8-双向换热器，9-节流元件，10-满液式壳管换热器，101-管程第一端，102-管程第二端，11-气液分离器，111-辅路端，12-流量控制阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示，本实施例提供一种具有满液式壳管换热器的空调机组，包括压缩机1、第一换热器4、满液式壳管换热器10、节流元件9、气液分离器11及双向换热器8。其中，第一换热器4与压缩机1流出端相连通；满液式壳管换热器10的管程第一端101与第一换热器4的第一端相连，管程第二端102与压缩机1的流入端相连；节流元件9连接在第一换热器4与满液式壳管换热器10之间；气液分离器11至少连接在满液式壳管换热器10的管程第二端102与压缩机1的流入端之间；第一换热器4的第一端及满液式壳管换热器10的管程第二端102分别与双向换热器8的第一换热管路的两端相连，双向换热器8的第二换热管路的一端连接气液分离器11的连通液相的辅路端111，第二换热管路的另一端与压缩机1的中间补气口连通。
第一换热器4的具体形式可以有多种，在本实施例中，第一换热器4为翅片换热器。作为可变换的实施方式，第一换热器4也可以为板式换热器。
进一步，本实施例在上述实施例的基础上，本实施例的具有满液式壳管换热器的空调机组，还包括连通所述压缩机1、所述气液分离器11、所述第一换热器4和所述满液式壳管换热器10的四通阀3，通过对所述四通阀3选通来改变工作模式，可以使空调机组在制冷循环和制热循环之间灵活切换。
辅路端111在气液分离器11上的具体设置位置不受限制，只要是与气液分离器11的液相连通均可，在本实施例中，所述辅路端111设置于所述气液分离器11的底部。由于液体和气体之间的密度差异，液态冷媒一般会在气液分离器11底部，将辅路端111设置在气液分离器11底部，可以使气液分离器11中的液态冷媒更充分的进入到双向换热器8的第二换热管路中。
双向换热器8的具体形式可以有多种，在本实施例中，所述双向换热器8为经济器。采用经济器补气循环，能够加大压缩机1的压缩量，使得压缩机1排量增大进而增大换热能力，提高空调机组压缩制冷循环的效率，提高制冷量，降低压缩机1排气温度。作为可变换的实施方式，双向换热器8也可以是闪蒸罐。
进一步，本实施例在上述实施例的基础上，所述辅路端111与所述第二换热管路之间设有流量控制阀12，流量控制阀12可以是调节流量的阀，也可以是控制通断的阀，两者都可以选择是否连通气液分离器11的辅路端111与双向换热器8的第二换热管路，在本实施例中，流量控制阀12为调节流量的电磁阀，还可以进一步调节气液分离器11的辅路端111进入到第二换热管路中的冷媒的流量。
为了将压缩机1排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证空调机组安全高效地运行，在本实施例中，所述压缩机1的流出端设置有油分离器2。
为了过滤掉制冷或制热循环系统中的水汽和杂质等，在本实施例中，所述双向换热器8的所述第一换热管路上游连通一干燥过滤器7。
为了确保在制冷和制热循环中，冷媒按照预定的路线流动，在本实施例中，所述第一换热器4与所述双向换热器8之间设有朝向所述双向换热器8流通的第一单向阀51，所述节流元件9和所述满液式壳管换热器10之间设有朝向所述满液式壳管换热器10流通的第二单向阀52，所述满液式壳管换热器10与所述双向换热器8之间设有朝向所述双向换热器8流通的第三单向阀53，所述节流元件9与所述第一换热器4之间设有朝向所述第一换热器4流通的第四单向阀54。第一单向阀51、第二单向阀52、第三单向阀53和第四单向阀54具有单向导通的作用，可以确保在制冷和制热循环中，冷媒按照预定的路线流动。
为了方便对干燥过滤器7进行更换，本实施例的所述干燥过滤器7的两端分别设有球阀6。
节流元件9的具体结构形式可以有多种，在本实施例中，所述节流元件9为电子膨胀阀，运行的环境温度范围宽，节流稳定。作为可变换的实施方式，节流元件9也可以是毛细管。
本实施例中双向换热器8的主路回路流向：干燥过滤器7→双向换热器8的F1端→双向换热器8的F3端→节流元件9。
本实施例中双向换热器8的辅路回路流向：气液分离器11→双向换热器8的P4端→双向换热器8的P2端→压缩机1的中间补气口。
本实施例的具有满液式壳管换热器的空调机组的制冷循环过程如下：
冷媒制冷流向：
压缩机1→油分离器2→四通阀3→第一换热器4→第一单向阀51→干燥过滤器7→双向换热器8→节流元件9→第二单向阀52→满液式壳管换热器10→四通阀3→气液分离器11→压缩机1。
制冷剂在压缩机1内被压缩为高温高压的气体，经过油分离器2分离出冷冻油后由四通阀3进入第一换热器4中成为中温高压的制冷剂液体，再通过第一单向阀51进入干燥过滤器7过滤掉水汽和杂质等，然后由双向换热器8的F1端进入双向换热器8，经过与由双向换热器8的P4端流入的来自气液分离器11的冷媒换热过冷后，再由双向换热器8的F3端流出，进入到节流元件9节流，降压降温，然后再通过第二单向阀52进入到满液式壳管换热器10中蒸发换热成低温低压的冷媒气体，再依次经过四通阀3和气液分离器11后进入到压缩机1中开始下一个冷媒循环。
本实施例的具有满液式壳管换热器的空调机组的制热循环过程如下：
冷媒制热流向：
压缩机1→油分离器2→四通阀3→满液式壳管换热器10→第三单向阀53→干燥过滤器7→双向换热器8→节流元件9→第四单向阀54→第一换热器4→四通阀3→气液分离器11→压缩机1。
制冷剂在压缩机1内被压缩为高温高压的气体，经过油分离器2分离出冷冻油后由四通阀3进入满液式壳管换热器10成为中温高压的制冷剂液体，再通过第三单向阀53进入干燥过滤器7过滤掉水汽和杂质等，然后由双向换热器8的F1端进入双向换热器8，经过与由双向换热器8的P4端流入的来自气液分离器11的冷媒换热过冷后，再由双向换热器8的F3端流出，进入到节流元件9节流，降压降温，然后再通过第四单向阀54进入到第一换热器4中蒸发换热成低温低压的冷媒气体，再依次经过四通阀3和气液分离器11后进入到压缩机1中开始下一个冷媒循环。
由上述可知，本实施例通过在气液分离器11上设置连通液相的辅路端111，并将双向换热器8的第一换热管路分别与第一换热器4、满液式壳管换热器10连通，将双向换热器8的第二换热管路分别与气液分离器11的辅路端111、压缩机1的中间补气口连通，可以使气液分离器11中的液态冷媒进入到双向换热器8的第二换热管路中，因为这部分从气液分离器11中出来的冷媒是经过节流元件9节流后所得，温度降低，而空调机组的主路冷媒在进入双向换热器8的第一换热管路中时是还没有经过节流元件9节流的，所以气液分离器11中的液态冷媒进入到双向换热器8的第二换热管路中后可以吸收第一换热管路中的主路冷媒的热量，一方面可以提升主路中的过冷度，使得单位质量的冷媒换热能力进一步提高；另一方面可以使气液分离器11中的液态冷媒在经过双向换热器8中与主路冷媒换热时，吸收主路冷媒的热量而蒸发气化，温度升高，再由压缩机1的中间补气口回收到压缩机1中，不仅可以加大压缩机1的压缩量，使得压缩机1排量增大进而增大换热能力，而且可以降低气液分离器11中缓存的冷媒液体，有效防止压缩机1吸入大量冷媒液体而导致压缩机1液击事故。此外，如果气液分离器11中无液体冷媒，那么由辅路端111流出到双向换热器8的就是气体冷媒，因为这部分来自气液分离器11的气体冷媒也是经过节流元件9节流降压降温后所得，所以也具有换热能力，同样可以吸收主路冷媒的热量以提升主路中的过冷度，同时这部分来自气液分离器11的气体冷媒吸收热量后依旧进入压缩机1的中间补气口参与压缩。
需要说明的是，在制冷循环中，冷媒在通过第二单向阀52后，进入到满液式壳管换热器10，而不是通过第三单向阀53返回到干燥过滤器7，是因为“第二单向阀52→第三单向阀53→干燥过滤器7”这条路线是没有经过节流元件9节流降压的，所以压力会大于“第二单向阀52→满液式壳管换热器10”这条路线中的压力，所以冷媒在通过第二单向阀52后，进入到满液式壳管换热器10，而不是通过第三单向阀53返回到干燥过滤器7。
同理，在制热循环中，冷媒在通过第四单向阀54后，进入到第一换热器4，而不是通过第一单向阀51返回到干燥过滤器7，也是因为“第四单向阀54→第一单向阀51→干燥过滤器7”这条路线是没有经过节流元件9节流降压的，所以压力会大于“第四单向阀54→第一换热器4”这条路线中的压力，所以冷媒在通过第四单向阀54后，进入到第一换热器4，而不是通过第一单向阀51返回到干燥过滤器7。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。