CN105202796B - 空调系统及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及具有其的空调器。空调系统包括压缩机、室内换热器、室外换热器、换向组件、第一节流元件、第二节流元件、气液分离器和储液器。压缩机包括第一气缸、第二气缸、排气口和回气口，第二气缸和第一气缸的排气容积比值小于等于0.1。换向组件包括第一阀口至第四阀口，当空调系统制冷时，第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，当空调系统制热时，第一阀口与第三阀口连通，第二阀口与第四阀口连通，气液分离器的气体出口与第二气缸连通。根据本发明的空调系统，通过使第二气缸排气容积与第一气缸的排气容积的比值小于等于0.1，从而可以有效地提高空调系统的性能，使空调器容易达到最佳能效状态。

Description

空调系统及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，尤其涉及一种空调系统及具有其的空调器。

背景技术

相关技术中，针对国内APF标准中的额定制冷工况、中间制冷工况、额定制热工况、中间制热工况、低温制热工况，北美SEER工况、HSPF工况，欧洲ERP工况，日本APF工况以及超低温制热工况等设计的空调系统，缺少对该空调系统的优化设计，导致设计出来的压缩机第一气缸排气容积与第二气缸的排气容积之比不在最优化范围，从而对空调器的整体性能产生了不利影响。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种空调系统，所述空调系统具有使用性能好的优点。

本发明还提供一种空调器，所述空调器具有如上所述的空调系统。

根据本发明实施例的一个方面提供了一种空调系统，包括：压缩机，所述压缩机包括第一气缸、第二气缸、排气口和回气口，经所述第一气缸和所述第二气缸压缩后的气体从所述排气口排出，所述第一气缸的排气容积为V1，所述第二气缸的排气容积为V2，所述V1和V2满足：V2/V1≤0.1；室内换热器和室外换热器，所述室外换热器包括第一进口与第一出口，所述室内换热器包括第二进口与第二出口，所述第一出口与第二进口连通；换向组件，所述换向组件包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口与所述排气口连通，所述第四阀口与所述回气口连通，所述第二阀口与所述第一进口连通，所述第三阀口与所述第二出口连通，当所述空调系统制冷时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通；当所述空调系统制热时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口与所述第四阀口连通；第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件与所述第二节流元件串联在所述室内换热器和所述室外换热器之间；气液分离器，所述气液分离器包括第一开口、第二开口和气体出口，所述第一开口与所述第一节流元件连通，所述第二开口与第二节流元件连通，所述气体出口通过中压吸气管与所述第二气缸连通；储液器，所述储液器的一端与所述第四阀口连通，另一端通过低压吸气管与所述回气口连通。

根据本发明实施例的空调系统，通过使第二气缸排气容积与第一气缸的排气容积的比值小于等于0.1，从而可以有效地提高空调系统的性能，使空调器容易达到最佳能效状态。

根据本发明的一个实施例，所述第一气缸的排气容积为V1，所述第二气缸的排气容积为V2，所述V1和V2满足：V2/V1≤0.09。

根据本发明的一个实施例，所述第一气缸的排气容积为V1，所述第二气缸的排气容积为V2，所述V1和V2满足：0.04≤V2/V1≤0.08。

根据本发明的一个实施例，所述第一气缸的排气容积为V1，所述第二气缸的排气容积为V2，所述V1和V2满足：0.04≤V2/V1≤0.07。

根据本发明的一个实施例，所述第一气缸的排气容积为V1，所述第二气缸的排气容积为V2，所述V1和V2满足：0.07＜V2/V1≤0.08。

可选地，所述换向组件为四通阀。

可选地，所述压缩机为气体冷媒喷射式压缩机。

根据本发明实施例的另一方面提供了一种空调器，包括如上所述的空调系统。

根据本发明实施例的空调器，通过设置如上所述的空调系统，使第二气缸排气容积与第一气缸的排气容积的比值小于等于0.1，可以有效地提高空调系统的性能，使空调器可以达到最佳能效状态。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的空调系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的空调系统的结构示意图，其中空调系统处于制冷状态；

图3是根据本发明实施例的空调系统的结构示意图，其中空调系统处于制热状态。

附图标记：

空调系统100，

压缩机110，排气口111，回气口112，

室外换热器120，第一进口121，第一出口122，

室内换热器130，第二进口131，第二出口132，

换向组件140，第一阀口141，第二阀口142，第三阀口143，第四阀口144，

第一节流元件150，第二节流元件160，

气液分离器170，第一开口171，第二开口172，气体出口173，

储液器181，中压吸气管182，低压吸气管183。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3所示描述根据本发明实施例的空调系统100。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的空调系统100，包括：压缩机110、室内换热器130、室外换热器120、换向组件140、第一节流元件150、第二节流元件160、气液分离器170以及储液器181。

具体而言，压缩机110可以包括第一气缸(图未示出)、第二气缸(图未示出)、排气口111和回气口112，经第一气缸和第二气缸压缩后的气体可以从排气口111排出，第一气缸的排气容积为V1，第二气缸的排气容积为V2，V1和V2满足：V2/V1≤0.1。

如图1所示，室外换热器120包括第一进口121与第一出口122，室内换热器130包括第二进口131与第二出口132，第一出口122与第二进口131连通。储液器181的一端与第四阀口144连通，另一端通过低压吸气管183与回气口112连通。换向组件140可以包括第一阀口141、第二阀口142、第三阀口143和第四阀口144。其中，第一阀口141与排气口111连通，第四阀口144与回气口112连通，第二阀口142与第一进口121连通，第三阀口143与第二出口132连通。

第一节流元件150与第二节流元件160串联在室内换热器130和室外换热器120之间。气液分离器170可以包括第一开口171、第二开口172和气体出口173，第一开口171与第一节流元件150连通，第二开口172与第二节流元件160连通，气体出口173与第二气缸连通。气液分离器170可以将其内部的冷媒分为气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以从气体出口173流出，液态冷媒可以从第二开口172流出。需要说明的是，通过试验验证，使第二气缸的排气容积与第一气缸的排气容积的比值小于等于0.1，从而可以有效地提高空调系统100的性能，使空调器可以达到最佳能效状态。

如图2所示，当空调系统100制冷时，第一阀口141与第二阀口142连通，第三阀口143与第四阀口144连通。储液器181内的冷媒被压缩机110吸入到第一气缸和第二气缸内，冷媒经过第一气缸和第二气缸压缩后，通过排气口111沿图2中箭头a1所示的方向进入第一阀口141。由于第一阀口141与第二阀口142连通、第二阀口142与第一进口121连通，冷媒可以沿着图2中箭头a2所示的方向依次经过第二阀口142、第一进口121进入到室外换热器120内。冷媒在室外换热器120内换热后从第一出口122沿着图2中箭头a3所示的方向进入到第一节流元件150内，经过第一节流元件150节流后，沿着图2中箭头a4所示的方向从第一节流元件150流出，并从第一开口171流入到气液分离器170内。

气液分离器170可以将其内部的冷媒分为气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以从气体出口173流出并沿着图2中箭头a41所示的方向通过中压吸气管182进入到第二气缸内，液态冷媒可以从第二开口172流出并沿着图2中箭头a42所示的方向进入到第二节流元件160内。冷媒经过第二节流元件160节流后，沿着图2中箭头a5所示的方向从第二进口131进入到室内换热器130内。冷媒在室内换热器130内换热后，将沿着图2中箭头a6所示的方向从室内换热器130的第二出口132流出，并流入到第三阀口143内。由于第三阀口143与第四阀口144连通、第四阀口144与储液器181连通，从而冷媒可以通过第四阀口144沿着图2中箭头a7所示的方向流入到储液器181内，进而通过回气口112再次返回到压缩机110内。

如图3所示，当空调系统100制热时，第一阀口141与第三阀口143连通，第二阀口142与第四阀口144连通。储液器181内的冷媒被压缩机110吸入到第一气缸和第二气缸内，冷媒经过第一气缸和第二气缸压缩后，通过排气口111沿图3中箭头b1所示的方向进入第一阀口141。由于第一阀口141与第三阀口143连通、第三阀口143与第二出口132连通，冷媒可以沿着图3中箭头b2所示的方向依次经过第三阀口143、第二出口132进入到室内换热器130内。冷媒在室内换热器130内换热后，从第二进口131沿着图3中箭头b3所示的方向进入到第二节流元件160内，经过第二节流元件160节流后，沿着图3中箭头b4所示的方向从第二节流元件160流出，并从气体出口173流入到气液分离器170内。

气液分离器170可以将其内部的冷媒分为气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以从第一开口171流出并沿着图3中箭头b41所示的方向通过中压吸气管182进入到第二气缸内，液态冷媒可以从第二开口172流出并沿着图3中箭头b42所示的方向进入到第一节流元件150内。冷媒经过第一节流元件150节流后，沿着图3中箭头b5所示的方向从第一出口122进入到室外换热器120内。冷媒在室外换热器120内换热后，将沿着图3中箭头b6所示的方向从室外换热器120的第一进口121流出，并流入到第二阀口142内。由于第二阀口142与第四阀口144连通、第四阀口144与储液器181连通，从而冷媒可以通过第四阀口144沿着图3中箭头b7所示的方向流入到储液器181内，进而通过回气口112再次返回到压缩机110内。

根据本发明实施例的空调系统100，通过使第二气缸排气容积与第一气缸的排气容积的比值小于等于0.1，从而可以有效地提高空调系统100的性能，使空调器容易达到最佳能效状态。

根据本发明的一个实施例，第一气缸的排气容积为V1，第二气缸的排气容积为V2，V1和V2满足：V2/V1≤0.09。经过试验验证，当第一气缸的排气容积V1和第二气缸的排气容积V2的比值在0.09的范围内时，可以有效地提高空调系统100的使用性能，容易使其达到能效最佳状态。进一步地，当V1和V2满足：0.04≤V2/V1≤0.08时，可以有效地提高空调系统100的使用性能，容易使其达到能效最佳状态。

根据本发明的一个实施例，当V1和V2满足：0.04≤V2/V1≤0.07时，可以有效地提高空调系统100的使用性能，容易使其达到能效最佳状态。根据本发明的另一个实施例，当V1和V2满足：0.07＜V2/V1≤0.08时，可以有效地提高空调系统100的使用性能，容易使其达到能效最佳状态。

根据本发明的一个实施例，压缩机110可以为气体冷媒喷射式压缩机110，由此可以提高压缩机110的性能，满足空调系统100的使用性能。根据本发明的另一个实施例，换向组件140可以为四通阀，由此可以简化空调系统100的结构，节约生产成本。

下面参照图1-图3以具体的实施例详细描述根据本发明实施例的空调系统100。值得理解的是，下述描述只是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

如图1-图3所示，压缩机110为气体冷媒喷射式压缩机110且包括第一气缸、第二气缸、排气口111和回气口112，经第一气缸和第二气缸压缩后的气体从排气口111排出。室外换热器120包括第一进口121与第一出口122，室内换热器130包括第二进口131与第二出口132，第一出口122与第二进口131连通。储液器181的一端与第四阀口144连通，另一端通过低压吸气管183与回气口112连通。

换向组件140为四通阀且包括第一阀口141、第二阀口142、第三阀口143和第四阀口144。其中，第一阀口141与排气口111连通，第四阀口144与回气口112连通，第二阀口142与第一进口121连通，第三阀口143与第二出口132连通。

室外换热器120、第一节流元件150、气液分离器170、第二节流元件160以及室内换热器130依次相连。气液分离器170可以包括第一开口171、第二开口172和气体出口173，第一开口171与第一节流元件150连通，第二开口172与第二节流元件160连通，气体出口173与第二气缸连通。

如图2所示，当空调系统100制冷时，第一阀口141与第二阀口142连通，第三阀口143与第四阀口144连通。储液器181内的冷媒被压缩机110吸入到第一气缸和第二气缸内，冷媒经过第一气缸和第二气缸压缩后，通过排气口111沿图2中箭头a1所示的方向进入第一阀口141。由于第一阀口141与第二阀口142连通、第二阀口142与第一进口121连通，冷媒可以沿着图2中箭头a2所示的方向依次经过第二阀口142、第一进口121进入到室外换热器120内。冷媒在室外换热器120内换热后从第一出口122沿着图2中箭头a3所示的方向进入到第一节流元件150内，经过第一节流元件150节流后，沿着图2中箭头a4所示的方向从第一节流元件150流出，并从第一开口171流入到气液分离器170内。

气液分离器170可以将其内部的冷媒分为气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以从气体出口173流出并沿着图2中箭头a41所示的方向通过中压吸气管182进入到第二气缸内，液态冷媒可以从第二开口172流出并沿着图2中箭头a42所示的方向进入到第二节流元件160内。冷媒经过第二节流元件160节流后，沿着图2中箭头a5所示的方向从第二进口131进入到室内换热器130内。冷媒在室内换热器130内换热后，将沿着图2中箭头a6所示的方向从室内换热器130的第二出口132流出，并流入到第三阀口143内。由于第三阀口143与第四阀口144连通、第四阀口144与储液器181连通，从而冷媒可以通过第四阀口144沿着图2中箭头a7所示的方向流入到储液器181内，进而通过回气口112再次返回到压缩机110内。

如图3所示，当空调系统100制热时，第一阀口141与第三阀口143连通，第二阀口142与第四阀口144连通。储液器181内的冷媒被压缩机110吸入到第一气缸和第二气缸内，冷媒经过第一气缸和第二气缸压缩后，通过排气口111沿图3中箭头b1所示的方向进入第一阀口141。由于第一阀口141与第三阀口143连通、第三阀口143与第二出口132连通，冷媒可以沿着图3中箭头b2所示的方向依次经过第三阀口143、第二出口132进入到室内换热器130内。冷媒在室内换热器130内换热后，从第二进口131沿着图3中箭头b3所示的方向进入到第二节流元件160内，经过第二节流元件160节流后，沿着图3中箭头b4所示的方向从第二节流元件160流出，并从气体出口173流入到气液分离器170内。

气液分离器170可以将其内部的冷媒分为气态冷媒和液态冷媒，气态冷媒可以从第一开口171流出并沿着图3中箭头b41所示的方向通过中压吸气管182进入到第二气缸内，液态冷媒可以从第二开口172流出并沿着图3中箭头b42所示的方向进入到第一节流元件150内。冷媒经过第一节流元件150节流后，沿着图3中箭头b5所示的方向从第一出口122进入到室外换热器120内。冷媒在室外换热器120内换热后，将沿着图3中箭头b6所示的方向从室外换热器120的第一进口121流出，并流入到第二阀口142内。由于第二阀口142与第四阀口144连通、第四阀口144与储液器181连通，从而冷媒可以通过第四阀口144沿着图3中箭头b7所示的方向流入到储液器181内，进而通过回气口112再次返回到压缩机110内。

下面对执行国内APF标准中的APF三级和APF一级条件的空调系统进行理论计算，其中，冷凝温度为Tc，蒸发温度为Te，冷凝器出口温度为Tco，吸气温度为Ts。国内APF三级和APF一级条件下的冷凝温度、蒸发温度、冷凝器出口温度、吸气温度取值可参考如下参数：

以冷媒为R410A为例，根据本发明实施例的空调系统100的计算结果如下：

计算结果表明，当第二气缸的排气容积V2与第一气缸的排气容积V1的比值在10％以下时，空调系统100容易达到性能最优。

根据本发明实施例的空调器，包括如上所述的空调系统100。

根据本发明实施例的空调器，通过设置如上所述的空调系统100，使第二气缸排气容积与第一气缸的排气容积的比值小于等于0.1，可以有效地提高空调系统100的性能，使空调器可以达到最佳能效状态。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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发明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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括第一气缸、第二气缸、排气口和回气口，经所述第一气缸和所述第二气缸压缩后的气体从所述排气口排出，所述第一气缸的排气容积为V1，所述第二气缸的排气容积为V2，所述V1和V2满足：V2/V1≤0.1；

室内换热器和室外换热器，所述室外换热器包括第一进口与第一出口，所述室内换热器包括第二进口与第二出口，所述第一出口与第二进口连通；

换向组件，所述换向组件包括第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口，所述第一阀口与所述排气口连通，所述第四阀口与所述回气口连通，所述第二阀口与所述第一进口连通，所述第三阀口与所述第二出口连通，当所述空调系统制冷时，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通；当所述空调系统制热时，所述第一阀口与所述第三阀口连通，所述第二阀口与所述第四阀口连通；

第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件与所述第二节流元件串联在所述室内换热器和所述室外换热器之间；

气液分离器，所述气液分离器包括第一开口、第二开口和气体出口，所述第一开口与所述第一节流元件连通，所述第二开口与第二节流元件连通，所述气体出口通过中压吸气管与所述第二气缸连通；

储液器，所述储液器的一端与所述第四阀口连通，另一端通过低压吸气管与所述回气口连通。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述V1和V2满足：V2/V1≤0.09。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述V1和V2满足：0.04≤V2/V1≤0.08。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述V1和V2满足：0.04≤V2/V1≤0.07。

5.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述V1和V2满足：0.07＜V2/V1≤0.08。

6.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。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机为气体冷媒喷射式压缩机。

8.一种空调器，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的空调系统。