过冷回气装置以及空调系统的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，特别是涉及一种过冷回气装置以及空调系统。


背景技术：

2.目前，空调系统以制冷能效作为能效等级评价标准。相关技术中，为进一步提高空调系统运行制冷模式时的能效，常在室外机换热器的底部设置有过冷结构，利用过冷结构延长高温冷媒在换热器内的流路路径，从而提升冷媒的过冷度，获得温度较低的冷媒。但是，单纯依靠冷却结构与空气换热来获取更低的冷媒温度，换热效率低。
3.另外，空调系统中压缩机回气温度比较低，一般来说，当压缩机的回气温度过低时，压缩机的工作效率也会随之变低，甚至还会面临液击风险。而要获得较高的排气温度则需要消耗较高的电能，使得压缩机的能耗较大。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种过冷回气装置以及空调系统，能够提升过冷结构的换热效率并同时提升压缩机的回气温度。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种过冷回气装置，包括回气管和过冷组件，其中，
6.所述过冷组件设置在所述回气管的内部；
7.所述回气管的第一端口用于与空调系统中的四通阀连接，所述回气管的第二端口用于与空调系统中压缩机的回气端口连接；
8.所述过冷组件的第一端口用于与所述空调系统中的室外换热器连接，所述过冷组件的第二端口用于与所述空调系统中的室内换热器连接。
9.本实用新型实施例的过冷回气装置至少具有如下有益技术效果：
10.通过将过冷组件设置在回气管的内部，在空调系统运行制冷模式时，从压缩机排出的高温高压气态冷媒经室外换热器与室外空气进行换热后，进入到过冷组件中，由于从室外换热器流出的冷媒可能存在部分未被液化的气态冷媒，该部分气态冷媒在过冷组件中可以与回气管中温度较低的冷媒进行换热，使得从室外换热器流出的气态冷媒液化，使得冷媒温度降低，达到冷媒过冷却目的。本实用新型实施例的方案，一方面能有效提升了进入室内换热器的冷媒的液化程度；另一方面，通过利用回气管中的冷媒与过冷组件中的冷媒进行换热，能够提升过冷组件的换热效率，同时可提升回流至压缩机的气态冷媒的温度，从而实现降低压缩机的能耗。
11.根据本实用新型一些实施例的过冷回气装置，所述过冷组件包括节流毛细管，高温液态冷媒在节流毛细管中与回流管中的低温气态冷媒充分换热，并进一步实现节流。
12.根据本实用新型一些实施例的过冷回气装置，所述过冷组件还包括第一过冷管和第二过冷管中的至少一个，其中，所述第一过冷管用于连接所述节流毛细管和所述室外换热器，所述第二过冷管用于连接所述节流毛细管和所述室内换热器。
13.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种空调系统，包括：压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器和过冷回气装置，其中，
14.所述过冷回气装置包括回气管和过冷组件，所述过冷组件设置在所述回气管的内部；
15.所述压缩机具有排气端口和回气端口；
16.所述四通阀的第一端口与所述排气端口连接，所述四通阀的第二端口与所述室外换热器的第一端口连接，所述四通阀的第三端口与所述室内换热器的第一端口连接，所述四通阀的第四端口与所述回气管的第一端口连接；
17.所述回气管的第二端口与所述回气端口连接；
18.所述室外换热器的第二端口与所述过冷组件的第一端口连接；
19.所述室内换热器的第二端口与所述过冷组件的第二端口连接。
20.本实用新型实施例的空调系统至少具有如下有益技术效果：通过将过冷组件设置在回气管的内部，在空调系统运行制冷模式时，从压缩机排出的高温高压气态冷媒经室外换热器与室外空气进行换热后，进入到过冷组件中，由于从室外换热器流出的冷媒可能存在部分未被液化的气态冷媒，该部分气态冷媒在过冷组件中可以与回气管中温度较低的冷媒进行换热，使得从室外换热器流出的气态冷媒液化，使得冷媒温度降低，达到冷媒过冷却目的。本实用新型实施例的方案，一方面能有效提升了进入室内换热器的冷媒的液化程度；另一方面，通过利用回气管中的冷媒与过冷组件中的冷媒进行换热，能够提升过冷组件的换热效率，同时可提升回流至压缩机的气态冷媒的温度，从而实现降低压缩机的能耗。
21.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述过冷组件包括节流毛细管，高温液态冷媒在节流毛细管中与回流管中的低温气态冷媒充分换热，并进一步实现节流。
22.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述过冷组件还包括第一过冷管和第二过冷管中的至少一个，其中，所述第一过冷管用于连接所述节流毛细管和所述室外换热器，所述第二过冷管用于连接所述节流毛细管和所述室内换热器。
23.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述空调系统还包括第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀设置在所述室外换热器的第二端口和所述过冷组件的第一端口之间。这里，第一电子膨胀阀用于对流经的冷媒的流量进行调节。
24.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述空调系统还包括第二电子膨胀阀，所述第二电子膨胀阀设置在所述室内换热器的第二端口和所述过冷组件的第二端口之间。这里，第二电子膨胀阀用于对流经的冷媒的流量进行调节。
25.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述空调系统还包括旁通流路，所述旁通流路设置在所述室外换热器的第二端口和所述室内换热器的第二端口之间，所述旁通流路上设置有电控阀。在回气管中气态冷媒温度大于回气温度上限值时，可通过电控阀打开旁通流路，以减小进入过冷组件的冷媒流量，进而使回气管中气态冷媒的温度降低至正常值。
26.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述电控阀为电子膨胀阀。
27.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器设置在所述四通阀和所述回气管之间，通过气液分离器过滤冷媒中的液体部分，以提升进入回气管的气态冷媒纯度。
28.根据本实用新型一些实施例的空调系统，所述空调系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述回气管上，通过该温度传感器可检测回气管中气态冷媒的温度。
29.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
30.下面参照附图来描述本实用新型的过冷回气装置及空调系统。附图中：
31.图1和图2是本实用新型实施例提供的空调系统的结构示意图；
32.图3是本实用新型实施例提供的过冷回气装置的结构示意图。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.应了解，在本实用新型实施例的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和 c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
35.本领域普通技术人员应当可以意识到，本实用新型实施例描述的连接包括直接连接和通过中间部件相连的间接连接。
36.还需说明的是，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
37.下面结合附图，对本实用新型实施例提供的过冷回气装置150以及空调系统进行详细描述。
38.请参见图1和图2，图1和图2均示出了本实用新型实施例提供的一种空调系统的结构示意图，其中，图1中的箭头指示本实用新型实施例的空调系统运行制冷模式时的冷媒流向，图2中的箭头指示本实用新型实施例的空调系统运行制热模式时的冷媒流向。
39.如图1和图2所示，本实用新型实施例的空调系统包括压缩机110、四通阀120、室外换热器130、室内换热器140和过冷回气装置150。应能理解，这里的压缩机110、四通阀120、室外换热器130、室内换热器140和过冷回气装置150构成了空调系统的冷媒循环回路。
40.参见图3，图3示出了本实用新型实施例提供的一种过冷回气装置150。如图3所示，该过冷回气装置150包括回气管151和过冷组件，该过冷组件设置在该回气管151的内部。其中，回气管151具有两个端口，其中一个端口用于与四通阀120连接，另一个端口用于与压缩机110连接。过冷组件同样具有两个端口，其中一个端口用于与室外换热器130连接，另一个
端口用于与室内换热器140连接。
41.可以理解的是，压缩机110为空调系统的核心器件，起到压缩驱动冷媒的作用。具体实现时，压缩机110可以但不限于为活塞压缩机、涡旋压缩机、双转子压缩机或螺杆压缩机等。该压缩机110具有排气端口和回气端口。
42.可以理解的是，四通阀120负责冷媒循环回路中冷媒流向的转换。四通阀120具有四个端口，四通阀120的第一端口与压缩机110的排气端口连接，该四通阀120的第二端口与该室外换热器130的第一端口连接，该四通阀120的第三端口与该室内换热器140的第一端口连接，该四通阀120的第四端口与该回气管151的第一端口连接。
43.可以理解的是，该回气管151的第二端口与压缩机110的回气端口连接。
44.可以理解的是，该过冷组件的第一端口与该室外换热器130的第二端口连接，该过冷组件的第二端口与该室内换热器140的第二端口连接。
45.具体实现中，室外换热器130和室内换热器140可以但不限于为板式换热器。
46.下面结合图1，对本实用新型实施例提供的空调系统在运行制冷模式时的工作原理进行说明。
47.在空调系统运行制冷模式时，四通阀120的第一端口与第二端口连通，四通阀120的第三端口与第四端口连通，压缩机110把气态的冷媒压缩后，通过排气端口排出高温高压的气态冷媒；从压缩机110出来的气态冷媒依次经过四通阀120的第一端口和第二端口到达室外换热器130的第一端口，气态冷媒在室外换热器130中与室外空气进行热交换，冷凝成液态；然而从室外换热器130出来的液态冷媒，可能由于换热不充分的原因而参杂着少量气态冷媒。
48.含有少量气体的冷媒从室外换热器130出来之后，进入到过冷组件，以使冷媒在过冷组件中与回气管151中的冷媒进行热交换。应能理解，由于回气管151中的冷媒为经过室内换热器140蒸发后的冷媒，因此回气管151中的冷媒的温度低于过冷组件中冷媒的温度；因此将未完全液化的冷媒传输至过冷组件，可以使得冷媒温度降低，进一步换热过冷，把未液化的冷媒液化，达到冷媒过冷却目的，有效提升了进入室内换热器140的冷媒的液化程度。
49.从过冷组件出来的冷媒进入室内换热器140，液态冷媒在室内换热器140中与室内空气进行热交换，液态冷媒蒸发后转化为气态。从室内换热器140出来的气态冷媒，可能由于换热不充分的原因而参杂着少量液态冷媒。
50.从室内换热器140出来的含有少量液体的冷媒，依次经过四通阀120的第三端口和第四端口，进入到回气管151；回气管151中的冷媒与过冷组件中的的冷媒进行热交换，由于回气管151中的冷媒为经过室内换热器140蒸发后的冷媒，因此回气管151中的冷媒的温度低于过冷组件中冷媒的温度；因此回气管151中的冷媒可通过与过冷组件中的的冷媒进行热交换，而获得更高的回气温度，同时把未气化的冷媒气化，有效提升回流至压缩机110的冷媒的气化程度。
51.基于上述分析可知，本实用新型实施例通过将过冷组件设置在回气管151的内部，在空调系统运行制冷模式时，从压缩机110排出的高温高压气态冷媒经室外换热器130与室外空气进行换热后，进入到过冷组件中，由于从室外换热器130流出的冷媒可能存在部分未被液化的气态冷媒，该部分气态冷媒在过冷组件中可以与回气管151中温度较低的冷媒进
行换热，使得从室外换热器130流出的气态冷媒液化，使得冷媒温度降低，达到冷媒过冷却目的。本实用新型实施例的方案，一方面能有效提升了进入室内换热器140的冷媒的液化程度；另一方面，通过利用回气管151中的冷媒与过冷组件中的冷媒进行换热，能够提升过冷组件的换热效率，同时可提升回流至压缩机110的气态冷媒的温度，从而实现降低压缩机110的能耗。
52.下面结合图2，对本实用新型实施例提供的空调系统在运行制热模式时的工作原理进行说明。
53.在空调系统运行制热模式时，四通阀120的第一端口与第三端口连通，四通阀120的第二端口与第四端口连通，压缩机110把气态的冷媒压缩后，通过排气端口排出高温高压的气态冷媒；从压缩机110出来的气态冷媒依次经过四通阀120的第一端口和第三端口到达室内换热器140的第一端口，气态冷媒在室内换热器140中与室内空气进行热交换，冷凝成液态。从室内换热器140出来的液态冷媒，可能由于换热不充分的原因而参杂着少量气态冷媒。
54.含有少量气体的冷媒从室内换热器140出来之后，进入到过冷组件，以使冷媒在过冷组件中与回气管151中的冷媒进行热交换。应能理解，由于回气管151中的冷媒为经过室外换热器130蒸发后的冷媒，因此回气管151中的冷媒的温度低于过冷组件中冷媒的温度；因此将未完全液化的冷媒传输至过冷组件，可以使得冷媒温度降低，进一步换热过冷，把未液化的冷媒液化，达到冷媒过冷却目的，有效提升了进入室外换热器130的冷媒的液化程度。
55.从过冷组件出来的冷媒进入室外换热器130，液态冷媒在室外换热器130中与室外空气进行热交换，液态冷媒蒸发后转化为气态。应能理解，从室外换热器130出来的气态冷媒，可能由于换热不充分的原因而参杂着少量液态冷媒。
56.从室外换热器130出来的含有少量液体的冷媒，依次经过四通阀120的第二端口和第四端口，进入到回气管151；回气管151中的冷媒与过冷组件中的的冷媒进行热交换，由于回气管151中的冷媒为经过室外换热器130蒸发后的冷媒，因此回气管151中的冷媒的温度低于过冷组件中冷媒的温度；因此回气管151中的冷媒可通过与过冷组件中的的冷媒进行热交换，而获得更高的回气温度，同时把未气化的冷媒气化，有效提升回流至压缩机110的冷媒的气化程度。
57.基于上述分析可知，本实用新型实施例通过将过冷组件设置在回气管151的内部，在空调系统运行制热模式时，从压缩机110排出的高温高压气态冷媒经室内换热器140与室内空气进行换热后，进入到过冷组件中，由于从室内换热器140流出的冷媒可能存在部分未被液化的气态冷媒，该部分气态冷媒在过冷组件中可以与回气管151中温度较低的冷媒进行换热，使得从室内换热器140流出的气态冷媒液化，使得冷媒温度降低，达到冷媒过冷却目的。本实用新型实施例的方案，一方面能有效提升了进入室外换热器130的冷媒的液化程度；另一方面，通过利用回气管151中的冷媒与过冷组件中的冷媒进行换热，能够提升过冷组件的换热效率，同时可提升回流至压缩机110的气态冷媒的温度，从而实现降低压缩机110的能耗。
58.如图3所示，过冷组件可以包括依次串联连接的第一过冷管152、节流毛细管153和第二过冷管154。其中，第一过冷管152用于与室外换热器130连接，第二过冷管154用于与室
内换热器140连接。应能理解，为实现将过冷组件设置在回气管151中，第一过冷管152、节流毛细管153和第二过冷管154的管径均应小于回气管151的管径。第一过冷管152和第二过冷管154可以分别采用l型管，第一过冷管152和第二过冷管154分别有一个端口从回气管151的侧壁穿出，以方便与对应的室外换热器130或者室内换热器140连接。
59.具体实现过程中，空调系统在运行制冷模式时，从室外换热器130出来的冷媒中可能存在部分气态冷媒没有液化，冷媒从室外换热器130出来后经第一过冷管152进入过冷回气装置150，在第一过冷管152中和回气管151中的低温冷媒进行热交换，把未液化的气态冷媒进行液化，从而降低了冷媒的温度，使冷媒获得更高的过冷度并提升冷媒的液化程度。具有一定过冷度的液态冷媒在流经节流毛细管153时，温度进一步降低，从而得到更高的过冷度，同时经过节流毛细管153的节流，把高压液态冷媒转化为低压液态冷媒，此时由于冷媒压力变低会产生少量的气态冷媒。含有少量气态冷媒的低压液态冷媒再进入第二过冷管154，通过第二过冷管154对液态冷媒进一步换热过冷，少量的气态冷媒因降温再次转换为液态。如此，从过冷组件出来的冷媒是具有极高过冷度和极少气泡的低压液态冷媒。
60.在空调系统运行制热模式时，从室内换热器140出来的冷媒中可能存在部分气态冷媒没有液化，冷媒从室内换热器140出来后经第二过冷管154进入过冷回气装置150，在第二过冷管154中和回气管151中的低温冷媒进行热交换，把未液化的气态冷媒进行液化，从而降低了冷媒的温度，使冷媒获得更高的过冷度并提升冷媒的液化程度。具有一定过冷度的液态冷媒在流经节流毛细管153时，温度进一步降低，从而得到更高的过冷度，同时经过节流毛细管153的节流，把高压液态冷媒转化为低压液态冷媒，此时由于冷媒压力变低会产生少量的气态冷媒。含有少量气态冷媒的低压液态冷媒再进入第一过冷管152，通过第一过冷管152 对液态冷媒进一步换热过冷，少量的气态冷媒因降温再次转换为液态。如此，从过冷组件出来的冷媒是具有极高过冷度和极少气泡的低压液态冷媒。
61.可以理解的是，具体实现时，也可以将图3所示的过冷组件中的第一过冷管152或者第二过冷管154取消。也就是说，过冷组件仅包含第一过冷管152和节流毛细管153；或者，过冷组件仅包含第二过冷管154和节流毛细管153。当然，也可以将图3所示的过冷组件中的第一过冷管152和第二过冷管154均取消，也就是说，过冷组件仅包含节流毛细管153。
62.本实用新型实施例对过冷组件的具体结构不作过多限定。
63.可以理解的是，空调系统还可以包括第一电子膨胀阀160。具体地，第一电子膨胀阀160 设置在该室外换热器130的第二端口和该过冷组件的第一端口之间。这里，第一电子膨胀阀 160用于对流经的冷媒进行节流降压。此外，还可通过调节第一电子膨胀阀160的开度来对流经的冷媒进行流量调节。
64.可以理解的是，空调系统还可以包括第二电子膨胀阀170。具体地，第二电子膨胀阀170 设置在该室内换热器140的第二端口和该过冷组件的第二端口之间。这里，第二电子膨胀阀 170用于对流经的冷媒进行节流降压。此外，还可通过调节第二电子膨胀阀170的开度来对流经的冷媒进行流量调节。
65.示例性的，本实用新型实施例提供的空调系统在运行制冷模式时，可以令第一电子膨胀阀160全开，第二电子膨胀阀170打开部分开度(即非全开)。这样，从室外换热器130出来的冷媒经开度全开的第一电子膨胀阀160节流后进入过冷组件，以获取更高的过冷度和液化程度；从过冷组件出来的冷媒流入第二电子膨胀阀170，由于第二电子膨胀阀170仅
151的气态冷媒纯度。
74.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。