一种空调器制冷循环系统及其控制方法发明专利

专利名称：一种空调器制冷循环系统及其控制方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310119539.8

专利申请（专利权）人：浙江中广电器集团股份有限公司
权利人地址：浙江省丽水市水阁工业园区云景路96号

专利发明（设计）人：易忠衍,蒋建军,侯丽峰,赵虹宇,李冕

专利摘要：本发明公开了一种空调器制冷循环系统及其控制方法，空调器制冷循环系统包括室内机、室外机、冷凝器散热器、控制器散热装置、第一循环水路、可换热气分、第二循环水路、第一电磁阀、第四电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀。本发明在制冷运行过程中能自动调节空调器使的冷媒量，缺液时补气降低排气温度，实现对机组降温可靠运行，多液时回收多余冷媒，排除液态冷媒进压缩机，实现对机组防液击的功能。

主权利要求：
1.一种空调器制冷循环系统，其特征在于，包括室内机（1）和室外机（2），所述室内机（1）与室外机（2）之间的气管上设有超长连接气管（3），所述室内机（1）与室外机（2）之间的液管上设有超长连接液管（4），所述室外机（2）的冷凝器（5）在进风口设有冷凝器散热器（6），所述室外机（2）的控制器上设有控制器散热装置（7），所述室内机（1）与室外机（2）之间设有闭环的第一循环水路（8），所述的第一循环水路（8）上设有循环水泵（9），所述的第一循环水路（8）从循环水泵（9）的一端依次经过冷凝器散热器（6）、控制器散热装置（7）和室内机（1）的接水盘（10）后回到循环水泵（9）的另一端，所述的室外机（2）设有可换热气分（11），所述的可换热气分（11）外设有上外壁盘管（12）和下外壁盘管（13），所述的上外壁盘管（12）和下外壁盘管（13）上设有第二循环水路（14），所述的第二循环水路（14）包括前后依次相连的下连接管（15）、下外壁盘管（13）、连接管（16）、上外壁盘管（12）和上连接管（17），所述下连接管（15）相对于下外壁盘管（13）的另一端与控制器散热装置（7）和冷凝器散热器（6）之间的第一循环水路（8）相连，所述上连接管（17）相对于上外壁盘管（12）的另一端与循环水泵（9）和冷凝器散热器（6）之间的第一循环水路（8）相连，所述的连接管（16）通过连接支管（18）与循环水泵（9）和冷凝器散热器（6）之间的第一循环水路（8）相连，所述的下连接管（15）上设有第一电磁阀（19），所述的上连接管（17）上设有第四电磁阀（20），所述可换热气分（11）的一个冷媒端口通过第一冷媒连接管（21）与冷凝器（5）的液管出口相连，另一个冷媒端口通过第二冷媒连接管（22）与压缩机（23）的回气口相连，所述的第一冷媒连接管（21）上设有第二电磁阀（24），所述的第二冷媒连接管（22）上设有第三电磁阀（25）。
2.根据权利要求1所述的一种空调器制冷循环系统，其特征在于，所述的循环水泵（9）为双向循环水泵。
3.根据权利要求1所述的一种空调器制冷循环系统，其特征在于，所述的第一循环水路（8）上设有排气阀。
4.根据权利要求1所述的一种空调器制冷循环系统，其特征在于，所述的冷凝器散热器（6）为陶瓷散热片组。
5.如权利要求1‑4任意一项所述的一种空调器制冷循环系统的控制方法，其特征在于，在空调器制冷循环系统正常运行时，所述的第一电磁阀（19）、第二电磁阀（24）、第三电磁阀（25）和第四电磁阀（20）均关闭，在空调器制冷循环系统缺液时，进行自动补气控制，在空调器制冷循环系统多液时，进行自动回液控制；
所述的自动补气控制为：打开第一电磁阀（19）和第三电磁阀（25），同时控制循环水泵（9）反向启动，第一循环水路（8）中的水从循环水泵（9）流出，依次经过接水盘（10）、控制器散热装置（7）、下连接管（15）、下外壁盘管（13）、连接管（16）和连接支管（18）后，回到循环水泵（9），可换热气分（11）中的冷媒被加热后气化得到气态冷媒，气态冷媒通过第二冷媒连接管（22）进入压缩机（23）的回气口，对压缩机（23）进行增压；
所述的自动回液控制为：打开第二电磁阀（24）和第四电磁阀（20），同时控制循环水泵（9）正向启动，第一循环水路（8）中的水从循环水泵（9）流出，一路直接流到冷凝器散热器（6），另一路依次经过连接支管（18）、连接管（16）、上外壁盘管（12）和上连接管（17）后流到冷凝器散热器（6），第一循环水路（8）中的水从冷凝器散热器（6）流出后依次经过控制器散热装置（7）和接水盘（10）后，回到循环水泵（9），从冷凝器（5）流出的部分冷媒经过第一冷媒连接管（21）进入可换热气分（11）储存。
6.根据权利要求5所述的一种空调器制冷循环系统的控制方法，其特征在于，在所述的自动补气控制过程中，若空调器制冷循环系统转变为正常运行时，关闭第一电磁阀（19）和第三电磁阀（25）。
7.根据权利要求5所述的一种空调器制冷循环系统的控制方法，其特征在于，在所述的自动回液控制过程中，若空调器制冷循环系统转变为正常运行时，关闭第二电磁阀（24）和第四电磁阀（20）。 说明书 : 一种空调器制冷循环系统及其控制方法技术领域[0001] 本发明涉及一种空调器制冷循环系统及其控制方法。背景技术[0002] 空调器在出厂时，空调器中的冷媒量一般按照国标管长要求充注，即一般按照5米或7.5米管长进行充注冷媒，但在工程安装场合，经常需要用到超长连接管，一般管长为30‑70米，在采用超长连接管时，为了保证机组的运行效果和可靠性，需要售后人员在实地安装超长连接管后，利用冷媒罐进行补充加液，这样不仅安装繁琐，而且增加了用户的成本，同时空调器在正常制冷运行过程中，无法进行自动调节修正冷媒充注量，可调性差，影响空调制冷效果及使用寿命：在高温运行时，系统压力高，压缩机负荷大，需及时卸载保护；在低温运行时，换热量低，内侧蒸发温度、压力低，按原“超长连接管加液量”冷媒多，易回液进压缩机的压缩腔，导致磨损(液态冷媒可压缩性差)，损坏压缩机。发明内容[0003] 针对上述问题，本发明提供了一种空调器制冷循环系统及其控制方法，有效解决了背景技术中指出的问题。[0004] 本发明采用的技术方案是：[0005] 一种空调器制冷循环系统，包括室内机和室外机，所述室内机与室外机之间的气管上设有超长连接气管，所述室内机与室外机之间的液管上设有超长连接液管，所述室外机的冷凝器在进风口设有冷凝器散热器，所述室外机的控制器上设有控制器散热装置，所述室内机与室外机之间设有闭环的第一循环水路，所述的第一循环水路上设有循环水泵，所述的第一循环水路从循环水泵的一端依次经过冷凝器散热器、控制器散热装置和室内机的接水盘后回到循环水泵的另一端，所述的室外机设有可换热气分，所述的可换热气分外设有上外壁盘管和下外壁盘管，所述的上外壁盘管和下外壁盘管上设有第二循环水路，所述的第二循环水路包括前后依次相连的下连接管、下外壁盘管、连接管、上外壁盘管和上连接管，所述下连接管相对于下外壁盘管的另一端与控制器散热装置和冷凝器散热器之间的第一循环水路相连，所述上连接管相对于上外壁盘管的另一端与循环水泵和冷凝器散热器之间的第一循环水路相连，所述的连接管通过连接支管与循环水泵和冷凝器散热器之间的第一循环水路相连，所述的下连接管上设有第一电磁阀，所述的上连接管上设有第四电磁阀，所述可换热气分的一个冷媒端口通过第一冷媒连接管与冷凝器的液管出口相连，另一个冷媒端口通过第二冷媒连接管与压缩机的回气口相连，所述的压缩机设置在室外机内，所述的第一冷媒连接管上设有第二电磁阀，所述的第二冷媒连接管上设有第三电磁阀。[0006] 作为优选，所述的循环水泵为双向循环水泵。[0007] 通过循环水泵能够切换第一循环水路的水流方向，从而实现自动补气控制和自动回液控制，在循环水泵反向启动时，利用控制器产生的热量对可换热气分的下部进行加热，从而使可换热气分内的液态冷媒气化得到气态冷媒，气态冷媒进入压缩机实现补气增压，在循环水泵正向启动时，利用接水盘中冷凝水的冷量对可换热气分的上部进行冷却，从而使得可换热气分内部降压，这样从冷凝器流出的部分液态冷媒就会流入可换热气分储存。[0008] 作为优选，所述的第一循环水路上设有排气阀。[0009] 通过排气阀能够排出第一循环水路中可能产生的气体，避免第一循环水路因压力过大而破裂。[0010] 作为优选，所述的冷凝器散热器为陶瓷散热片组。[0011] 一种空调器制冷循环系统的控制方法，在空调器制冷循环系统正常运行时，所述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均关闭，在空调器制冷循环系统缺液时，进行自动补气控制，在空调器制冷循环系统多液时，进行自动回液控制；[0012] 所述的自动补气控制为：打开第一电磁阀和第三电磁阀，同时控制循环水泵反向启动，第一循环水路中的水从循环水泵流出，依次经过接水盘、控制器散热装置、下连接管、下外壁盘管、连接管和连接支管后，回到循环水泵，可换热气分中的冷媒被加热后气化得到气态冷媒，气态冷媒通过第二冷媒连接管进入压缩机的回气口，对压缩机进行增压；[0013] 所述的自动回液控制为：打开第二电磁阀和第四电磁阀，同时控制循环水泵正向启动，第一循环水路中的水从循环水泵流出，一路直接流到冷凝器散热器，另一路依次经过连接支管、连接管、上外壁盘管和上连接管后流到冷凝器散热器，第一循环水路中的水从冷凝器散热器流出后依次经过控制器散热装置和接水盘后，回到循环水泵，从冷凝器流出的部分冷媒经过第一冷媒连接管进入可换热气分储存。[0014] 作为优选，在所述的自动补气控制过程中，若空调器制冷循环系统转变为正常运行时，关闭第一电磁阀和第三电磁阀。[0015] 在自动补气控制时，通过关闭第一电磁阀和第三电磁阀来停止补气，从而避免过度补气导致空调器多液。[0016] 作为优选，在所述的自动回液控制过程中，若空调器制冷循环系统转变为正常运行时，关闭第二电磁阀和第四电磁阀。[0017] 在自动回液控制时，通过关闭第二电磁阀和第四电磁阀来停止回液，从而避免过度回液导致空调器缺液。[0018] 本发明在缺液时利用控制器产生的热量对可换热气分的下部进行加热，产生的气态冷媒进入压缩机进行补气增压，在多液时利用接水盘中冷凝水的冷量对可换热气分的上部进行降温降压，使得从冷凝器流出的部分液态冷媒在压力的作用下流入可换热气分储存。[0019] 本发明对冷凝水的冷量和控制器产生的热量进行了利用，提高了能源的利用率，同时在增设可换热气分的同时，没有产生能耗的较大提升，仅仅增加了循环水泵的能耗，利用极少的电能大大提升了空调器的性能。[0020] 本发明在安装时，无需售后专业人员从外部补充超长连接管的冷媒量，无需操作各种专用工具，从而提高了安装效率，减少了安装成本。[0021] 本发明在制冷运行过程中能自动调节空调器使的冷媒量，缺液时补气降低排气温度，实现对机组降温可靠运行，多液时回收多余冷媒，排除液态冷媒进压缩机，实现对机组防液击的功能。[0022] 在空调系统安装前，可换热气分中的冷媒量可按照超长连管的设计要求充注，再整体接入空调系统中，保证可换热器分中储存合适的冷媒量。附图说明[0023] 图1为空调器制冷循环系统的结构示意图；[0024] 图2为空调器制冷循环系统在自动补气控制时的工作原理图；[0025] 图3为空调器制冷循环系统在自动回液控制时的工作原理图。具体实施方式[0026] 下面通过具体的实施例结合附图对本发明做进一步的详细描述，为方便起见，本发明中提到的方位“上”、“下”、“左”、“右”均以附图为参考。[0027] 如图1‑3所示，一种空调器制冷循环系统，包括室内机1和室外机2，所述室内机1与室外机2之间的气管上设有超长连接气管3，所述室内机1与室外机2之间的液管上设有超长连接液管4，所述室外机2的冷凝器5在进风口设有冷凝器散热器6，所述室外机2的控制器上设有控制器散热装置7，所述室内机1与室外机2之间设有闭环的第一循环水路8，所述的第一循环水路8上设有循环水泵9，所述的第一循环水路8从循环水泵9的一端依次经过冷凝器散热器6、控制器散热装置7和室内机1的接水盘10后回到循环水泵9的另一端，所述的室外机2设有可换热气分11，所述的可换热气分11外设有上外壁盘管12和下外壁盘管13，所述的上外壁盘管12和下外壁盘管13上设有第二循环水路14，所述的第二循环水路14包括前后依次相连的下连接管15、下外壁盘管13、连接管16、上外壁盘管12和上连接管17，所述下连接管15相对于下外壁盘管13的另一端与控制器散热装置7和冷凝器散热器6之间的第一循环水路8相连，所述上连接管17相对于上外壁盘管12的另一端与循环水泵9和冷凝器散热器6之间的第一循环水路8相连，所述的连接管16通过连接支管18与循环水泵9和冷凝器散热器6之间的第一循环水路8相连，所述的下连接管15上设有第一电磁阀19，所述的上连接管17上设有第四电磁阀20，所述可换热气分11的一个冷媒端口通过第一冷媒连接管21与冷凝器5的液管出口相连，另一个冷媒端口通过第二冷媒连接管22与压缩机23的回气口相连，所述的压缩机23设置在室外机2内，所述的第一冷媒连接管21上设有第二电磁阀24，所述的第二冷媒连接管22上设有第三电磁阀25。[0028] 所述的循环水泵9为双向循环水泵。[0029] 所述的第一循环水路8上设有排气阀。[0030] 所述的冷凝器散热器6为陶瓷散热片组。[0031] 一种空调器制冷循环系统的控制方法，在空调器制冷循环系统正常运行时，所述的第一电磁阀19、第二电磁阀24、第三电磁阀25和第四电磁阀20均关闭，在空调器制冷循环系统缺液时，进行自动补气控制，在空调器制冷循环系统多液时，进行自动回液控制。[0032] 空调器制冷循环系统在正常运行时，循环水泵9正向启动，冷媒的制冷流动路径为：压缩机23的排气口→四通阀26→冷凝器5→节流部件27→超长连接液管4→蒸发器28→超长连接气管3→四通阀26→压缩机23的回气口。[0033] 水的流动路径为：循环水泵9→冷凝器散热器6→控制器散热装置7→接水盘10→循环水泵9，水经过冷凝器散热器6时，对进入冷凝器5的室外空气进行预冷降温，然后到达控制器散热装置7对控制器进行冷却，接着流向接水盘10中，利用接水盘10中的冷凝水降温，最后回到循环水泵9继续上述循环，循环水利用冷凝水的冷量对进入冷凝器5的室外空气和控制器进行降温，不仅提高了制冷效果，而且对控制器进行更有效的冷却，保证控制器的正常运行，同时还对冷凝水中的冷量进行了合理利用，避免资源的浪费。[0034] 通过循环水对冷凝器5进风预冷，降低系统压力，从而使冷凝器5换热后的冷媒温度进一步降低，加快用户室内降温；利用温水给控制器有效降温，有效保护电子元器件、延长电子元器件使用寿命。[0035] 图2为自动补气控制时的工作原理图，循环水泵9反向启动，图中的箭头表示冷媒和水的流动方向。[0036] 冷媒的制冷流动路径与正常运行时一致。[0037] 冷媒的补气流动路径为：可换热气分11→第二冷媒连接管22→压缩机23的回气口，可换热气分11下部被循环水加热后，内部液态冷媒气化，气化后的冷媒通过第二冷媒连接管22进入压缩机23的回气口，实现对系统的补气。[0038] 水的第一个流动路径为：循环水泵9→接水盘10→控制器散热装置7→下连接管15→下外壁盘管13→连接管16→连接支管18→循环水泵9，水经过接水盘10被接水盘10中的冷凝水降温，降温后的水对控制器散热装置7进行冷却，水升温，升温后的水对可换热气分11的下部进行加热，使得可换热器分11中的液态冷媒气化，水离开可换热气分11后回到循环水泵9继续进行以上循环。[0039] 水的第二个流动路径为：循环水泵9→接水盘10→控制器散热装置7→冷凝器散热器6→循环水泵9，由于制冷时室外空气的温度通常较高，虽然水经过控制器散热装置7后温度升高，但升高后的温度依然小于室外空气的温度，因此水经过控制器散热装置7时不会对进入冷凝器5的室外空气进行预冷，因而不会影响制冷效果。[0040] 所述的自动补气控制为：打开第一电磁阀19和第三电磁阀25，同时控制循环水泵9反向启动，第一循环水路8中的水从循环水泵9流出，依次经过接水盘10、控制器散热装置7、下连接管15、下外壁盘管13、连接管16和连接支管18后，回到循环水泵9，可换热气分11中的冷媒被加热后气化得到气态冷媒，气态冷媒通过第二冷媒连接管22进入压缩机23的回气口，对压缩机23进行增压；[0041] 图3为自动回液控制时的工作原理图，循环水泵9正向启动，图中的箭头表示冷媒和水的流动方向。[0042] 冷媒的制冷流动路径与正常运行时一致。[0043] 冷媒的回液流动路径为：冷凝器5→第一冷媒连接管21→可换热气分11，可换热气分11上部被循环水冷却后，内部压力降低，在内部压力的作用下，多余的液态冷媒从冷凝器5流出后自动流入可换热气分11储存，从而实现回液，减少系统中的冷媒。[0044] 水的第一个流动路径为：循环水泵9→冷凝器散热器6→控制器散热装置7→接水盘10→循环水泵9，水经过冷凝器散热器6时，对进入冷凝器5的室外空气进行预冷降温，然后到达控制器散热装置7对控制器进行冷却，接着流向接水盘10中，利用接水盘10中的冷凝水降温，最后回到循环水泵9继续上述循环，循环水利用冷凝水的冷量对进入冷凝器5的室外空气和控制器进行降温，不仅提高了制冷效果，而且对控制器进行更有效的冷却，保证控制器的正常运行，同时还对冷凝水中的冷量进行了合理利用，避免资源的浪费。[0045] 水的第二个流动路径为：循环水泵9→连接支管18→连接管16→上外壁盘管12→上连接管17→冷凝器散热器6→控制器散热装置7→接水盘10→循环水泵9，部分循环水对可换热气分11的上部进行冷却，使得可换热气分11内的压力降低，从而利用压力使得从冷凝器5流出的部分液态冷媒从第一冷媒连接管21进入可换热气分11储存，实现自动回液，减少系统中的冷媒。[0046] 所述的自动回液控制为：打开第二电磁阀24和第四电磁阀20，同时控制循环水泵9正向启动，第一循环水路8中的水从循环水泵9流出，一路直接流到冷凝器散热器6，另一路依次经过连接支管18、连接管16、上外壁盘管12和上连接管17后流到冷凝器散热器6，第一循环水路8中的水从冷凝器散热器6流出后依次经过控制器散热装置7和接水盘10后，回到循环水泵9，从冷凝器5流出的部分冷媒经过第一冷媒连接管21进入可换热气分11储存。[0047] 在所述的自动补气控制过程中，若空调器制冷循环系统转变为正常运行时，关闭第一电磁阀19和第三电磁阀25。[0048] 在所述的自动回液控制过程中，若空调器制冷循环系统转变为正常运行时，关闭第二电磁阀24和第四电磁阀20。[0049] 循环水路3中采用水来进行循环，水为常态流体，0‑100℃不易发生体积变化，循环所需防护机构件少。[0050] 最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施方式。显然，本发明不限于以上实施方式，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

专利地区：浙江

专利申请日期：2023-01-18

专利公开日期：2024-11-12

专利公告号：CN115950042B