[發明專利]調節冷媒充填量和冷媒循環量的空調系統及方法

有效

• 申請號: 201310320970.5
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104344508B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 岳寶;張智;廖清高
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02;F25B41/06
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及空調技術領域，具體涉及一種調節冷媒充填量和冷媒循環量的空調系統及方法。

背景技術

空調系統一般由壓縮機、室外機、室內機和節流裝置等組成。節流裝置一般采用毛細管或膨脹閥。空調系統在不同工況下所需的冷媒循環量和所需的冷媒充填量有所不同，為了達到空調系統的最優化運行，需要對空調系統的冷媒循環量和冷媒充填量進行調節。

為了調節空調系統的冷媒循環量，空調系統內加入開度可調的膨脹閥，通過調節膨脹閥的開度控制冷媒循環量，從而達到優化空調系統的性能。但是由于膨脹閥的開度調節范圍有限，特別是當空調系統的冷媒循環量需求極小時，需要將膨脹閥的開度調節到很小，此時膨脹閥的開度調節精確度將會下降。

由于對空調系統能產生影響的冷媒充填量主要是壓縮機、室外機和室內機內的冷媒量。為了調節空調系統的冷媒充填量，空調系統中加入冷媒存儲裝置5，如圖1所示。冷媒存儲裝置5設置于室外機2與膨脹閥6之間。當空調系統處于制冷狀態時，冷媒存儲裝置5內的冷媒狀態將會和室外機2的出口處的冷媒狀態相同，其為高壓液體，密度較大，以R410A冷媒為例，此時的冷媒密度為1000kg/m3量級，因而存放于冷媒存儲裝置5內的冷媒量較大，而室外機、室內機和壓縮機內的冷媒量則變少；當空調系統處于制熱狀態時，由于冷媒先流經膨脹閥6，此時冷媒存儲裝置5內的冷媒狀態將會和室外機2的入口處的冷媒狀態相同，其為低壓兩相流體，密度較小，以R410A冷媒為例，此時的冷媒密度為150kg/m3量級，因而存放于冷媒存儲裝置5內的冷媒量較小，而室外機、室內機和壓縮機內的冷媒量則將會增加。通過上述冷媒存儲裝置5可以調節空調系統在制冷狀態和制熱狀態時冷媒充填量的不同需求。但是這種調節僅僅可以調節在制冷狀態和制熱狀態切換時的冷媒充填量，不能調節制在不同制冷狀態或在不同制熱狀態時等不同工況下的冷媒充填量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種調節冷媒充填量和冷媒循環量的空調系統及調節方法，該空調系統及調節方法能在不同工況下調節冷媒充填量和冷媒循環量，并能提高冷媒循環量的精度。

為了實現本發明目的，本發明提供一種空調系統，包括壓縮機單元、室外機單元、室內機單元，室內機單元具有室內機蒸發器，在室外機單元和室內機單元之間連接有依次連接的第一膨脹閥、冷媒調節存儲裝置和第二膨脹閥。

優選地，所述冷媒調節存儲裝置為圓柱體、橢圓體或加長的連接管。

優選地，所述第一膨脹閥和第二膨脹閥均為電磁膨脹閥。

優選地，所述冷媒調節存儲裝置的內容積為室內機單元的室內機蒸發器的內容積的二分之一。

相應地，本發明提供了一種調節空調系統冷媒充填量和冷媒循環量的方法，包括：

S1，在室外機單元和室內機單元之間連接依次連接的第一膨脹閥、冷媒調節存儲裝置和第二膨脹閥；

S2，根據不同的工況調節第一膨脹閥和第二膨脹閥中位于冷媒流動方向下游的膨脹閥的開度來調節空調系統的冷媒循環量和調節第一膨脹閥和第二膨脹閥中位于冷媒流動方向上游的膨脹閥的開度來調節空調系統的冷媒充填量。

優選地，在S2中，包括：

S21，建立與室外溫度T1對應的目標排氣溫度Tps和目標冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tgs的數據庫或目標函數；

S22，檢測室外溫度T、排氣溫度Tp和冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tg；

S23，根據室外溫度T從數據庫中或根據目標函數獲取對應的目標排氣溫度Tps和目標冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tgs；以及

S24，將排氣溫度Tp與獲取的目標排氣溫度Tps進行比較以及將冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tg與獲取的目標冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tgs進行比較，并根據排氣溫度Tp偏離目標排氣溫度Tps的程度調節第一膨脹閥和第二膨脹閥中位于冷媒流動方向下游的膨脹閥的開度，根據冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tg偏離目標冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tgs的程度調節第一膨脹閥和第二膨脹閥中位于冷媒流動方向上游的膨脹閥的開度。

優選地，在S21中，所述目標冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tgs為目標冷媒調節存儲裝置表面溫度；在S22中，檢測冷媒調節存儲裝置內冷媒溫度Tg是通過檢測冷媒調節存儲裝置51的表面溫度來獲得的；在S23中根據冷媒調節存儲裝置的表面溫度偏離目標冷媒調節存儲裝置表面溫度的程度調節位于冷媒流動方向上游的膨脹閥的開度。