一種空調系統的制作方法

本實用新型涉及空調技術領域，特別是涉及一種空調系統。

背景技術：

目前市場上的定頻或變頻空調產品，空調在運行過程中，其電腦板、單片機等電控元件自身工作會產生大量的熱量，造成電控元件的溫度也隨之升高，在電控元件溫度過高時，會觸發空調停機的高溫保護機制。為了解決電控元件溫度過高的問題，現有的部分空調系統中會增設冷卻回路，利用空調的冷媒對電控元件進行散熱降溫。

同時，夏季室外溫度過高時，經壓縮機壓縮后的冷媒的焓值不能滿足換熱的焓值要求，導致流入冷凝器的冷媒與室外環境的換熱效率降低，因此需要對壓縮機進行補氣增焓操作；而現有的補氣增焓多是采用將室外機冷凝器中換熱后的冷媒直接充入壓縮機內的方式，其冷媒溫度往往不能達到最佳的補氣增焓溫度要求。

技術實現要素：

本實用新型實施例提供了一種空調系統。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

根據本實用新型的第一個方面，提供了一種空調系統，空調系統包括具有第一換熱器的室內機，具有第二換熱器、壓縮機和氣液分離器的室外機，氣液分離器的出氣口與壓縮機的吸氣口相連通，室外機內設置有電控件，第一換熱器、第二換熱器和壓縮機通過第一管路和第二管路相連通，用于構成冷媒循環回路，空調還包括冷卻組件，冷卻組件具有閃發器、第一節流裝置和用于為電控件散熱的散熱器，其中，閃發器連接于第一管路上，散熱器通過冷卻管路分別與氣液分離器的進氣口、閃發器連通，第一節流裝置設置在冷卻管路上。

進一步的，空調系統還包括第二節流裝置和第三節流裝置，其中，第二節流裝置設置于第二換熱器和閃發器之間的第一管路上，第三節流裝置設置于第一換熱器和閃發器之間的第一管路上。

進一步的，第二節流裝置和第三節流裝置為雙向節流裝置。

進一步的，閃發器具有串聯于第一管路的液態冷媒部、與液態冷媒部相連通的氣態冷媒部；散熱器具有與氣態冷媒部相連通的進口端、與氣液分離器的進氣口相連通的出口端。

進一步的，閃發器并聯于第一管路，閃發器對應的第一管路的并聯管路段上設置有截止閥。

進一步的，第一節流裝置設置于散熱器與壓縮機之間的冷卻管路上。

進一步的，空調系統設置有用于檢測室內溫度的第一傳感器以及用于檢測散熱器溫度的第二傳感器。

進一步的，散熱器包括平行流換熱器。

本實用新型的空調系統可以通過控制第一節流裝置的開閉及其開度，可以為電控元件散熱降溫的作用，同時換熱后的冷媒經氣液分離器補入壓縮機中，克服了常規冷卻管路設計對室內機蒸發器所造成換熱量減少等弊端，同時也可以達到為壓縮機補氣增焓的目的。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本實用新型。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1為本實用新型空調系統的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型空調系統中冷媒循環的壓焓圖；

圖3為本實用新型空調系統中冷媒循環的溫熵圖。

具體實施方式

以下描述和附圖充分地示出本實用新型的具體實施方案，以使本領域的技術人員能夠實踐它們。其他實施方案可以包括結構的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本實用新型的實施方案的范圍包括權利要求書的整個范圍，以及權利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，各實施方案可以被單獨地或總地用術語“實用新型”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的實用新型，不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個實用新型或實用新型構思。本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用于將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法或者設備中還存在另外的相同要素。本文中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的方法、產品等而言，由于其與實施例公開的方法部分相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

如圖1所示，本實用新型提供了一種空調系統，該空調系統包括室內機和室外機，其中，室內機包括與室內環境進行換熱的第一換熱器1，室外機包括與室外環境進行換熱的第二換熱器2、用于為冷媒提供循環動力的壓縮機3，電腦板、單片機等電控件設置于室外機中，第一換熱器1、第二換熱器2和壓縮機3通過第一管路4和第二管路5相連通，用于構成常規的冷媒循環回路，實施例中，空調系統在夏季運行制冷模式時，與室外環境換熱后的冷媒從第二換熱器2內流出，經由第一管路4流入至第一換熱器1，同時，與室內環境換熱后的冷媒從第一換熱器1流出，經由第二管路5流入至第二換熱器2，通過該冷媒循環過程，可實現空調系統對室內環境的制冷降溫功能。同理，在冬季運行制熱模式時，冷媒在第一換熱器1和第二換熱器2之間沿與制冷模式相反的方向流動。可實現空調系統對室內環境的制熱升溫功能。

除上述常規的冷媒循環回路外，本實用新型的空調系統還包括冷卻管組，用于解決電控件工作時溫度過高的問題。

具體的，冷卻管組主要包括冷卻組件和冷卻管路9兩部分，其中，冷卻組件主要包括：

閃發器6，閃發器6連接于第一管路4上，可以將流經第一管路4的部分液態冷媒蒸發為氣態冷媒，并將氣態冷媒輸送至冷卻管路9中，從而利用氣態冷媒作為冷卻管路9后續冷卻過程中的換熱介質；

第一節流裝置801，設置于第一管路4上，用于調節氣態冷媒在冷卻管路9中的流量，以及調節于電控件換熱后的冷媒的壓力及溫度等，以使流入壓縮機3的冷媒能夠符合壓縮機3補氣增焓的需要；

散熱器7，散熱器7連接在冷卻管路9上且鄰近電控件設置，由于電控件大多設置在電控盒等半封閉容器中，因此散熱器7可以作為氣態冷媒與電控件周圍空氣的換熱載體，通過對電控元件的周圍空氣進行降溫，進而可以將電控件自身的溫度控制在安全工作溫度以下。散熱器7的具體結構及類型可以根據室外機的結構確定，實施例中冷卻管路9上設置的散熱器7類型為平流換熱器，平流換熱器具有換熱率高、空間占用小等優點，適用于結構緊湊的空調室外機結構。

用于為電控件散熱降溫的冷媒在冷卻管組中的流動順序為：第一管路4→閃發器6→散熱器7→氣液分離器10→壓縮機3，第一節流裝置801可以根據需要設置在閃發器6和壓縮機3之間的冷卻管路9上。

常規空調系統的補氣增焓結構中，多是直接將冷媒管路中的冷媒輸送至壓縮機3中，這一過程中，冷媒的溫度和壓力等參數不會有太大變化，而在本實用新型的空調系統中，流經散熱器7的氣態冷媒的溫度升高、壓力增大，因此降低壓縮機3后續對冷媒的壓縮效率，為解決這一問題，在本實用新型的一個實施例中，空調系統還包括第二節流裝置802和第三節流裝置803，其中，第二節流裝置802設置于第二換熱器2和閃發器6之間的第一管路4上，第三節流裝置803設置于第一換熱器1和閃發器6之間的第一管路4上，相比于常規補氣增焓的空調結構，空調系統設置第二節流裝置802和第三節流裝置803的優點在于：以空調運行制冷模式為例，液態冷媒在由室外機的第二換熱器2流入閃發器6之前，設置在第二換熱器2和閃發器6之間的第二節流裝置802可以先一步對冷媒進行節流，降低冷媒的壓力，便于閃發器6將液態冷媒蒸發為氣態冷媒，同時，由于冷媒的溫度更低，所以也可以增加冷媒在散熱器7處的換熱量，在本實用新型一實施例中，通過調節第一節流裝置801和第二節流裝置802的開度，從而可以調節冷媒在冷卻管路9中的流量，可以使從第一節流裝置801流向壓縮機3的冷媒的溫度和壓力，相比于從第二換熱器2流向第二節流裝置802的冷媒的溫度和壓力更低。

由于部分液態冷媒在閃發器6處以氣態冷媒的形式流入冷卻管路9中，為了保證流入室內機的第一換熱器1的溫度及壓力符合實際的室內換熱需求，設置在第一換熱器1和閃發器6之間的第三節流裝置803可以起到節流膨脹閥的作用，用于調節流出閃發器6的冷媒的溫度和壓力等參數。

上述實施例是以空調在夏季高溫工況下運行制冷模式為例，同理，在冬季低溫工況下，室外低溫條件會影響室外機與室外環境的換熱量，為保證空調系統運行制熱模式時的制熱量，同樣需要對壓縮機3執行補氣增焓操作，而在空調運行制熱模式時，冷媒在空調管路中的流向與制冷模式相反，此時，設置在第一換熱器1和閃發器6之間的第三節流裝置803可以起到第二節流裝置802在制冷工況下的節流作用，先一步調節流入閃發器6的冷媒的溫度和壓力等參數，而第二節流裝置802則起到截止膨脹閥的作用，用于調節從閃發器6流出、流入室外機的第二換熱器2的冷媒的溫度和壓力等參數。為實現上述兩種工況下的冷媒調節過程，本實用新型所采用的第二節流裝置802和第三節流裝置803為雙向節流裝置。

空調系統的室外機還包括用于儲存及向壓縮機3輸送冷媒的氣液分離器10，壓縮機3至少包括一級壓縮部和二級壓縮部，其中，一級壓縮部用于對氣液分離器10所流入的冷媒進行一級壓縮，二級壓縮部用于對冷媒進行二級壓縮，使壓縮機3輸出的冷媒能夠滿足室外機第二換熱器2對外換熱所需求的溫度和壓力。

在本實用新型的一個實施例中，閃發器6與第一管路4串聯連接，閃發器6的主要結構包括液態冷媒部、與液態冷媒部相連通的氣態冷媒部，其中，液態冷媒部具有與第一管路4串聯連接的進液口和出液口，以及用于氣態冷媒流向氣態冷媒部的第一出氣口，氣態冷媒部還具有連通冷卻管路9的第二出氣口。

相應的，散熱器7具有與氣態冷媒部的第二出氣口相連通的進口端、與氣液分離器10的進氣口相連通的出口端。

在本實用新型的另一實施例中，閃發器6與第一管路4并聯連接，閃發器6對應的第一管路4的并聯管路段上設置有截止閥，可以通過控制第一節流裝置801和截止閥的開啟或關閉，以導通或阻塞閃發器6所在的冷媒管路以及對應的并聯管路段，例如，可以通過開啟并聯管路段的截止閥、關閉第一節流裝置801，使冷媒不流經冷卻管路9，適用于電控件發熱量較少、溫度保持在安全工作溫度以下的情況，也適用于壓縮機3無需補氣增焓的工況。

同時，對于上述閃發器6的并聯連接形式，還可以通過控制第一節流裝置801和截止閥的流量開度，調節流入室內機第一換熱器1的冷媒量以及用于電控件散熱或壓縮機3補氣增焓的冷媒量，以使空調系統整體維持在最佳的工作狀態。

可選的，冷卻組件中的第一節流裝置801設置于散熱器7與壓縮機3之間的冷卻管路9上，不僅可以調節冷卻管路9中的冷媒流速流量，還能夠起到膨脹閥的作用，對氣態冷媒進行二次節流，以降低冷媒的溫度及壓力，從而可以提高壓縮機3對混合后的冷媒的壓縮效率。

在本實用新型的一個實施例中，空調系統設置有用于檢測室內溫度的第一傳感器，可以根據所檢測到的室內溫度調節第一節流裝置801和第二節流裝置802的開度，以滿足對室內環境進行換熱的冷媒量需求。

如圖2和圖3所示，以制冷模式為例，冷媒在該空調系統循環流動過程中，其焓值和熵值的變化過程為：氣液分離器中處于狀態點K的冷媒從吸氣口流入壓縮機3，經由一級壓縮部和二級壓縮部被等熵壓縮為處于狀態點D的冷媒，并從壓縮機的排氣口排出；壓縮機3將處于狀態點D的冷媒輸入第二換熱器2，被室外環境冷卻至液態點E；冷媒沿第二換熱器2的出口進入第一管路4，通過第二節流裝置802等焓節流至狀態點F，繼而流入閃發器6；從閃發器6的液態冷媒部的出液口流出的冷媒處于狀態點G，經第三流裝置節流至狀態點I，進入第一換熱器1進行吸熱蒸發后變為狀態點J，并從第一換熱器的出口排出，然后通過第二管路5返回至氣液分離器10，此時冷媒處于狀態點A；同時，從閃發器6的氣態冷媒部的第二出氣口流出氣態冷媒處于狀態點H，在流經平行流換熱器并與電控件換熱后變為狀態點C，之后冷媒通過第一節流裝置801進行降壓降溫變為狀態點B，并與沿第二管路5流動的冷媒混合后形成處于狀態點K的冷媒流入氣液分離器10中。

在本實用新型上述的冷媒循環中，為實現降低電控件降溫和壓縮機3補氣增焓兩個過程的相互干擾影響，可通過控制第一節流裝置801、第二節流裝置802和第三節流裝置803的流量開度來實現，例如，在上述圖示的實施例中，從室外機的第二換熱器2流出的冷媒在經過第二節流裝置802的節流后，冷媒由狀態點E變為F，其過程為等焓節流，冷媒的焓值不變，壓力降低，同時熵值增加，溫度降低；流經第一節流裝置801的冷媒由狀態點C變為狀態點B，其過程也為等焓節流，冷媒的焓值不變，壓力降低，同時熵值增加，溫度降低，提高壓縮機3對混合后的冷媒進行二次壓縮的效率；從閃發器6流向第三節流裝置803的冷媒由狀態點G變為狀態點I，其過程為等焓節流，冷媒的焓值不變，壓力降低，同時熵值增加，溫度降低，從而提高冷媒進入室內機的第一換熱器1后，與室內環境的制冷換熱。

在本實用新型的一個實施例中，空調系統還設置有用于檢測散熱器7溫度的第二傳感器，可以根據所檢測到的散熱器7溫度調節第一節流裝置801、第二節流裝置802和第三節流裝置803，以使空調系統在不影響室內換熱效率的情況下，增加或降低用于對電控件散熱的冷媒流量。

應當理解的是，本實用新型并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的流程及結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本實用新型的范圍僅由所附的權利要求來限制。