空調器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種空調器，包括主路循環(huán)，主路循環(huán)包括主路壓縮機、室內換熱器、室外換熱器以及連接在室內換熱器與室外換熱器之間以對主路壓縮機補氣的補氣裝置，空調器還包括與主路循環(huán)耦合以對進入補氣裝置的制冷劑供熱并對進入室外換熱器的制冷劑制冷的輔路循環(huán)。本發(fā)明通過在主路循環(huán)中耦合輔路循環(huán)，對進入補氣裝置的制冷劑供熱，從而提高進入補氣裝置的制冷劑的干度，即提高補氣裝置對主路壓縮機的補氣量；另外，輔路循環(huán)對進入室外換熱器的制冷劑制冷，提高進入室外換熱器的制冷劑的過冷度。通過提高進入室外換熱器的制冷劑的過冷度和補氣裝置的補氣量，能夠顯著地提高本發(fā)明的空調器的制熱量和性能系數(shù)，還能夠降低壓縮機的排氣溫度。
【專利說明】空調器【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空調領域，具體而言，涉及一種空調器。
【背景技術】
[0002]空氣源熱泵制熱能力隨室外環(huán)境溫度下降迅速衰減而無法滿足用戶需求?，F(xiàn)有采用雙級或準二級壓縮中間補氣增焓技術，包括兩級節(jié)流中間不完全冷卻和一級節(jié)流中間不完全冷卻循環(huán)，以提高低溫制熱量和C0P，同時降低壓縮機排氣溫度。但現(xiàn)有技術補氣增焓比例并不高，導致補氣增焓對提高制熱性能系數(shù)的效果不明顯；寒冷冬季室外環(huán)境溫度很低時，制熱量仍無法滿足要求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種提高制熱量和制熱性能的空調器。
[0004]本發(fā)明提供了一種空調器，包括主路循環(huán)，主路循環(huán)包括主路壓縮機、室內換熱器、室外換熱器以及連接在室內換熱器與室外換熱器之間以對主路壓縮機補氣的補氣裝置，空調器還包括與主路循環(huán)耦合以對進入補氣裝置的制冷劑供熱并對進入室外換熱器的制冷劑制冷的輔路循環(huán)。
[0005]進一步地，輔路循環(huán)包括對進入補氣裝置的制冷劑供熱的輔路冷凝器和對進入室外換熱器的制冷劑制冷的輔路蒸發(fā)器。
[0006]進一步地，輔路冷凝器包括相互隔離并換熱的輔路冷凝腔和主路制熱腔；輔路蒸發(fā)器包括相互隔離并換熱的輔路蒸發(fā)腔和主路制冷腔；輔路循環(huán)還包括輔路節(jié)流裝置和輔路壓縮機，輔路冷凝腔、輔路節(jié)流裝置、輔路蒸發(fā)腔和輔路壓縮機依次串聯(lián)連接在輔路循環(huán)中；主路制冷腔和主路制熱腔接入主路循環(huán)中。
[0007]進一步地，補氣裝置為經濟器，包括相互隔離并換熱的第一制冷劑腔和第二制冷劑腔；第一制冷劑腔的第一端與輔路冷凝器的主路制熱腔的第二端相連通，第一制冷劑腔的第二端與主路壓縮機的補氣口相連通；第二制冷劑腔的第一端與空調器的室內換熱器的第二端相連通，第二制冷劑腔的第二端與輔路蒸發(fā)器的主路制冷腔的第一端相連通。
[0008]進一步地，輔路冷凝器的主路制熱腔的第一端與室內換熱器的第二端相連通，并在室內換熱器與主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置；輔路蒸發(fā)器的主路制冷腔的第二端與室外換熱器的第一端相連通，并在主路制冷腔與室外換熱器之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置。
[0009]進一步地，輔路蒸發(fā)器的主路制冷腔的第二端通過管路分別與室外換熱器的第一端和主路制熱腔的第一端相連通，并在主路制冷腔與主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置，在主路制冷腔與室外換熱器之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置。
[0010]進一步地，輔路冷凝器的主路制熱腔的第一端與經濟器的第二制冷劑腔的第二端相連通，并在第二制冷劑腔與主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置；輔路蒸發(fā)器的主路制冷腔的第二端與室外換熱器的第一端相連通，并在主路制冷腔與室外換熱器之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置。
[0011]進一步地，補氣裝置為閃發(fā)器；閃發(fā)器包括與室內換熱器的第二端相連通的第一制冷劑端口和與主路壓縮機的補氣口相連通的氣相出口和與室外換熱器相連通的第二制冷劑端口 ；輔路冷凝器的主路制熱腔串聯(lián)設置在閃發(fā)器的第一制冷劑端口與室內換熱器之間，并在主路制熱腔與室內換熱器之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置；輔路蒸發(fā)器的主路制冷腔串聯(lián)設置在閃發(fā)器的第二制冷劑端口和室外換熱器之間，并在主路制冷腔與室外換熱器之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的空調器，通過在主路循環(huán)中耦合輔路循環(huán)，對進入補氣裝置的制冷劑供熱，從而提高進入補氣裝置的制冷劑的干度，即提高補氣裝置對主路壓縮機的補氣量；另外，輔路循環(huán)對進入室外換熱器的制冷劑制冷，提高進入室外換熱器的制冷劑的過冷度。通過提高進入室外換熱器的制冷劑的過冷度和補氣裝置的補氣量，能夠顯著地提高本發(fā)明的空調器的制熱量和性能系數(shù)，還能夠降低壓縮機的排氣溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的空調器的第一實施例的系統(tǒng)示意圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的空調器的第二實施例的系統(tǒng)示意圖；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明的空調器的第三實施例的系統(tǒng)示意圖；以及
[0017]圖4是根據(jù)本發(fā)明的空調器的第四實施例的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0019]如圖1至4所示，根據(jù)本發(fā)明的空調器，包括主路循環(huán)，主路循環(huán)包括主路壓縮機
1、室內換熱器3、室外換熱器2以及連接在室內換熱器3與室外換熱器2之間以對主路壓縮機I補氣的補氣裝置5，空調器還包括與主路循環(huán)耦合以對進入補氣裝置5的制冷劑供熱并對進入室外換熱器2的制冷劑制冷的輔路循環(huán)。本發(fā)明的空調器，通過在主路循環(huán)中耦合輔路循環(huán)，對進入補氣裝置5的制冷劑供熱，從而提高進入補氣裝置5的制冷劑的干度，即提高補氣裝置5對主路壓縮機I的補氣量；另外，輔路循環(huán)對進入室外換熱器2的制冷劑制冷，提高進入室外換熱器2的制冷劑的過冷度。通過提高進入室外換熱器2的制冷劑的過冷度和補氣裝置5的補氣量，能夠顯著地提高空調器的制熱量和性能系數(shù)，還能夠降低壓縮機的排氣溫度。
[0020]具體地，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的空調器的第一實施例，輔路循環(huán)包括依次連接構成回路的輔路冷凝器901、輔路節(jié)流裝置403、輔路蒸發(fā)器902和輔路壓縮機10。輔路冷凝器901對進入補氣裝置5的制冷劑供熱，輔路蒸發(fā)器902對進入室外換熱器2的制冷劑制冷。
[0021]更具體地，輔路冷凝器901和輔路蒸發(fā)器902均具有兩個相互隔離并相互換熱的制冷劑腔，即輔路冷凝器901包括相互隔離并換熱的輔路冷凝腔和主路制熱腔，輔路蒸發(fā)器902包括相互隔離并換熱的輔路蒸發(fā)腔和主路制冷腔。輔路冷凝腔和輔路蒸發(fā)腔串聯(lián)在輔路循環(huán)中，分別使輔路循環(huán)的制冷劑冷凝和蒸發(fā)；主路制熱腔和主路制冷腔位于主路循環(huán)中。工作時，輔路冷凝腔中的輔路制冷劑與主路制熱腔中的主路制冷劑換熱，從而使輔路制冷劑冷凝，主路制冷劑吸熱，而使部分蒸發(fā)，從而使進入補氣裝置5的制冷劑的干度提高；主路制冷腔中的主路制冷劑與輔路蒸發(fā)腔中的輔路制冷劑換熱，輔路制冷劑蒸發(fā)吸熱，從而使進入室外換熱器2的制冷劑過冷。
[0022]如圖1所示，在第一實施例中，補氣裝置5為經濟器，包括相互隔離并換熱的第一制冷劑腔和第二制冷劑腔；第一制冷劑腔的第一端與輔路冷凝器901的主路制熱腔的第二端相連通，第一制冷劑腔的第二端與主路壓縮機I的補氣口相連通；第二制冷劑腔的第一端與室內換熱器3的第二端相連通，第二制冷劑腔的第二端與輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔的第一端相連通。
[0023]輔路冷凝器901的主路制熱腔的第一端與室內換熱器3的第二端相連通，并在室內換熱器3與主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置401 ;輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔的第二端與室外換熱器2的第一端相連通，并在主路制冷腔與室外換熱器2之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置402。
[0024]空調器制熱工作時，主路壓縮機I的排氣經室內換熱器3 (冷凝器)后分為第一支路和第二支路(補氣路)，第一支路的制冷劑進入補氣裝置5 (經濟器的第二制冷劑腔)被過冷后再經輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔被進一步過冷，經過兩次過冷的第一支路制冷劑經第二節(jié)流裝置402節(jié)流降壓后經室外換熱器2 (蒸發(fā)器)進入主路壓縮機I的低壓吸氣口，第二支路(補氣路)的制冷劑經第一節(jié)流裝置401節(jié)流降壓后進入輔路冷凝器吸熱部分蒸發(fā)，再經補氣裝置5 (經濟器的第一制冷劑腔)吸熱完全蒸發(fā)后進入主路壓縮機I的補氣口并與從低壓吸氣口進入經第一次壓縮至中間壓力的制冷劑混合后再經第二次壓縮從排氣口排出，形成主路循環(huán)。輔路壓縮機10的排氣進入輔路冷凝器901的輔路冷凝腔散熱后經輔路節(jié)流裝置403節(jié)流降壓，再進入輔路蒸發(fā)器902的輔路蒸發(fā)腔吸熱蒸發(fā)后進入輔路壓縮機10經壓縮后排出，形成輔路循環(huán)。
[0025]在第一實施例中，經過第二節(jié)流裝置402的制冷劑被經濟器和輔路蒸發(fā)器902兩次過冷，比焓顯著下降，從而使室外換熱器2 (蒸發(fā)器)進出口比焓差顯著升高，蒸發(fā)器吸熱量增加而壓縮機比功降低。經過第一節(jié)流裝置401之后的制冷劑被輔路冷凝器901和經濟器兩次加熱，補氣路制冷劑質量流量增加，從而增加補氣量，進而降低主路壓縮機I的排氣溫度。因輔路循環(huán)的冷源和熱源溫差幾乎為零，因此輔路循環(huán)的性能系數(shù)相對很高，雖然輔路壓縮機消耗一定的功耗，但是從總體來說，空調器的制熱量和制熱性能系數(shù)均得到顯著提高，同時壓縮機排氣溫度下降。
[0026]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的空調器的第二實施例，與第一實施例不同的是，在該實施例中，輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔的第二端通過管路分別與室外換熱器2的第一端和主路制熱腔的第一端相連通，并在主路制冷腔與主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置401，在主路制冷腔與室外換熱器2之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置402。由于進入第一節(jié)流裝置401的制冷劑被兩次過冷，比焓顯著下降，補氣路比焓差顯著升高，對整機制熱量的提高效果優(yōu)于第一實施例。
[0027]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的空調器的第三實施例，與第一實施例不同的是，在該實施例中，輔路冷凝器901的主路制熱腔的第一端與經濟器的第二制冷劑腔的第二端相連通，并在第二制冷劑腔與主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置401 ;輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔的第二端與室外換熱器2的第一端相連通，并在主路制冷腔與室外換熱器2之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置402。由于進入第一節(jié)流裝置401的制冷劑被經濟器5過冷，比焓下降，補氣路比焓差升高，對整機制熱量的提高效果優(yōu)于第一實施例。
[0028]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的空調器的第四實施例，與第一實施例不同的是，在該實施例中，補氣裝置5為閃發(fā)器；閃發(fā)器包括與室內換熱器3的第二端相連通的第一制冷劑端口和與主路壓縮機I的補氣口相連通的氣相出口和與室外換熱器2相連通的第二制冷劑端口 ；輔路冷凝器901的主路制熱腔串聯(lián)設置在閃發(fā)器的第一制冷劑端口與室內換熱器3之間，并在主路制熱腔與室內換熱器3之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置401 ;輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔串聯(lián)設置在閃發(fā)器的第二制冷劑端口和室外換熱器2之間，并在主路制冷腔與室外換熱器2之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置402。
[0029]在該實施例中，空調器制熱工作時，主路壓縮機I的排氣經室內換熱器3(冷凝器)、第一節(jié)流裝置401后進入輔路冷凝器901的主路制熱腔蒸發(fā)吸熱后進入補氣裝置5 (閃發(fā)器)，并在閃發(fā)器中氣液分離，分離后的氣體制冷劑進入壓縮機補氣口，分離后的液體制冷劑進入輔路蒸發(fā)器902的主路制冷腔被冷卻降溫后經第二節(jié)流裝置402節(jié)流降壓進入室外換熱器2 (蒸發(fā)器)吸熱蒸發(fā)后進入主路壓縮機I的吸氣口，經壓縮至中間壓力后與從補氣口進入的制冷劑氣體混合并進一步被壓縮后從排氣口排出，形成主路循環(huán)。輔路壓縮機10的排氣進入輔路冷凝器901的輔路冷凝腔散熱后經輔路節(jié)流裝置403節(jié)流降壓，再進入輔路蒸發(fā)器902的輔路蒸發(fā)腔吸熱蒸發(fā)后進入輔路壓縮機10經壓縮后排出，形成輔路循環(huán)。
[0030]在該實施例中，經過第二節(jié)流裝置402的制冷劑經過輔路蒸發(fā)器902過冷，比焓顯著下降，從而使室外換熱器2 (蒸發(fā)器)進出口比焓差顯著升高，蒸發(fā)器吸熱量增加而壓縮機比功降低。經過第一節(jié)流裝置401之后的制冷劑被輔路冷凝器901加熱，使制冷劑氣化的量增加，從而增加閃發(fā)器對主路壓縮機I的補氣量，進而降低主路壓縮機I的排氣溫度。因輔路循環(huán)的冷源和熱源溫差幾乎為零，因此輔路循環(huán)的性能系數(shù)相對很高，雖然輔路壓縮機消耗一定的功耗，但是從總體來說，空調器的制熱量和制熱性能系數(shù)均得到顯著提高，同時壓縮機排氣溫度下降。
[0031]本發(fā)明的空調器的經濟器、輔路冷凝器901和輔路蒸發(fā)器902的結構可以是套管換熱器、板式換熱器，也可以是微通道換熱器和微型殼管換熱器。在本發(fā)明的空調器中，主路壓縮機I可以是渦旋準二級壓縮機、雙轉子雙級補氣增焓壓縮機或兩臺任意形式的單級壓縮機的組合，也可以是帶補氣增焓功能的螺桿壓縮機或離心壓縮機。另外，閃發(fā)器可以是單向閃發(fā)器或雙向閃發(fā)器，也可以是其他具有補氣帶液功能的閃發(fā)器。第一節(jié)流裝置401和第二節(jié)流裝置402和輔路節(jié)流裝置403可以是毛細管、節(jié)流短管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、節(jié)流孔板或前述任意合理組合。在本發(fā)明的空調器中，主路循環(huán)和輔路循環(huán)可以加上必要的四通換向閥等部件以適應制冷、制熱或制熱水等應用場合。
[0032]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:
[0033]根據(jù)本發(fā)明的空調器，通過在主路循環(huán)中耦合輔路循環(huán)，對進入補氣裝置的制冷劑供熱，從而提高進入補氣裝置的制冷劑的干度，即提高補氣裝置對主路壓縮機的補氣量；另外，輔路循環(huán)對進入室外換熱器的制冷劑制冷，提高進入室外換熱器的制冷劑的過冷度。通過提高進入室外換熱器的制冷劑的過冷度和補氣裝置的補氣量，能夠顯著地提高本發(fā)明的空調器的制熱量和性能系數(shù)，還能夠降低壓縮機的排氣溫度。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種空調器，包括主路循環(huán)，所述主路循環(huán)包括主路壓縮機(I)、室內換熱器(3)、室外換熱器(2)以及連接在所述室內換熱器(3)與所述室外換熱器(2)之間以對所述主路壓縮機(I)補氣的補氣裝置(5)，其特征在于， 所述空調器還包括與所述主路循環(huán)耦合以對進入所述補氣裝置(5)的制冷劑供熱并對進入所述室外換熱器(2)的制冷劑制冷的輔路循環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的空調器，其特征在于， 所述輔路循環(huán)包括對進入所述補氣裝置(5)的制冷劑供熱的輔路冷凝器(901)和對進入所述室外換熱器(2)的制冷劑制冷的輔路蒸發(fā)器(902)。
3.根據(jù)權利要求2所述的空調器，其特征在于， 所述輔路冷凝器(901)包括相互隔離并換熱的輔路冷凝腔和主路制熱腔； 所述輔路蒸發(fā)器(902)包括相互隔離并換熱的輔路蒸發(fā)腔和主路制冷腔； 所述輔路循環(huán)還包括輔路節(jié)流裝置(403)和輔路壓縮機(10)，所述輔路冷凝腔、輔路節(jié)流裝置(403)、輔路蒸發(fā)腔和輔路壓縮機(10)依次串聯(lián)連接在所述輔路循環(huán)中； 所述主路制冷腔和主路制熱腔接入所述主路循環(huán)中。
4.根據(jù)權利要求3所述的空調器，其特征在于， 所述補氣裝置(5)為經濟器，包括相互隔離并換熱的第一制冷劑腔和第二制冷劑腔；所述第一制冷劑腔的第一端與所述輔路冷凝器(901)的主路制熱腔的第二端相連通，所述第一制冷劑腔的第二端與所述主路壓縮機(I)的補氣口相連通； 所述第二制冷劑腔的第一端與所述空調器的所述室內換熱器(3)的第二端相連通，所述第二制冷劑腔的第二端與所述輔路蒸發(fā)器(902)的主路制冷腔的第一端相連通。
5.根據(jù)權利要求4所述的空調器，其特征在于， 所述輔路冷凝器(901)的主路制熱腔的第一端與所述室內換熱器(3)的第二端相連通，并在所述室內換熱器(3)與所述主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置(401)； 所述輔路蒸發(fā)器(902)的主路制冷腔的第二端與所述室外換熱器(2)的第一端相連通，并在所述主路制冷腔與所述室外換熱器(2 )之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置(402 )。
6.根據(jù)權利要求4所述的空調器，其特征在于， 所述輔路蒸發(fā)器(902)的主路制冷腔的第二端通過管路分別與所述室外換熱器(2)的第一端和所述主路制熱腔的第一端相連通，并在所述主路制冷腔與所述主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置(401)，在所述主路制冷腔與所述室外換熱器(2)之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置(402)。
7.根據(jù)權利要求4所述的空調器，其特征在于， 所述輔路冷凝器(901)的主路制熱腔的第一端與所述經濟器的第二制冷劑腔的第二端相連通，并在所述第二制冷劑腔與所述主路制熱腔之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置(401)； 所述輔路蒸發(fā)器(902)的主路制冷腔的第二端與所述室外換熱器(2)的第一端相連通，并在所述主路制冷腔與所述室外換熱器(2 )之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置(402 )。
8.根據(jù)權利要求3所述的空調器，其特征在于， 所述補氣裝置(5)為閃發(fā)器； 所述閃發(fā)器包括與所述室內換熱器(3)的第二端相連通的第一制冷劑端口和與所述主路壓縮機(I)的補氣口相連通的氣相出口和與所述室外換熱器(2)相連通的第二制冷劑端口； 所述輔路冷凝器(901)的主路制熱腔串聯(lián)設置在所述閃發(fā)器的第一制冷劑端口與所述室內換熱器(3)之間，并在所述主路制熱腔與所述室內換熱器(3)之間串聯(lián)設置第一節(jié)流裝置(401)； 所述輔路蒸發(fā)器(902)的主路制冷腔串聯(lián)設置在所述閃發(fā)器的第二制冷劑端口和所述室外換熱器(2)之間，并在所述主路制冷腔與所述室外換熱器(2)之間串聯(lián)設置第二節(jié)流裝置(402)。
【文檔編號】F24F1/00GK103968455SQ201310045033
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權日:2013年2月4日
【發(fā)明者】梁祥飛, 鄭波, 黃柏良 申請人:珠海格力電器股份有限公司