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定频空调器

  • 申请号:CN200910215219.2 申请公布号: CN102116536B
  • 申请日: 2009-12-30 申请公布日: 2014-07-09
  • 申请(专利权)人: 专利代理机构: 北京德恒律师事务所
  • 分类号:F25B1/00;F25B39/04;F25B41/06;F

专利介绍

本发明提供一种定频空调器,包括:压缩机,压缩机具有进气口和排气口;节流装置,节流装置具有进口和出口;蒸发器,蒸发器具有进口和出口,蒸发器的进口与节流装置的出口相连;气液分离器,气液分离器具有吸气口和出气口,气液分离器的吸气口与蒸发器的出口相连,气液分离器的出气口与压缩机的进气口相连;还包括冷凝器,冷凝器具有至少两个进口和至少两个出口,冷凝器的进口与压缩机的排气口相连,冷凝器的出口与节流装置的进口相连。本发明的定频空调器运行电压范围宽,并且能在低电压下运行,特别适合电压不稳定的地区使用。
1.一种定频空调器,包括:压缩机(1),所述压缩机(1)具有进气口(18)和排气口(15);节流装置(17),所述节流装置(17)具有进口和出口;蒸发器(4),所述蒸发器(4)具有进口和出口,所述蒸发器(4)的进口与所述节流装置(4)的出口相连;气液分离器(5),所述气液分离器(5)具有吸气口(16)和出气口(19),所述气液分离器(5)的吸气口(16)与所述蒸发器(4)的出口相连,所述气液分离器(5)的所述出气口与所述压缩机(1)的进气口相连;其特征在于,还包括冷凝器(2),所述冷凝器(2)具有至少两个进口和至少两个出口,所述冷凝器(2)的进口与所述压缩机(1)的所述排气口(15)相连,所述冷凝器(2)的出口与所述节流装置(17)的进口相连,其中,所述压缩机(1)的排气口(15)和所述气液分离器(5)的吸气口(16)之间设有压力保护器(8),当所述压缩机(1)的所述排气口(15)和所述气液分离器(5)的所述吸气口(16)之间的压力差大于第一设定压力值时,所述压力保护器(8)开启;当所述压缩机(1)的所述排气口(15)和所述气液分离器(5)的所述吸气口(16)之间的压力差小于第二设定压力值时,所述压力保护器(8)关闭。
2.根据权利要求1所述的定频空调器,其特征在于,在所述压缩机(1)的内部设置有压机保护器(9),所述压机保护器(9)检测所述压缩机(1)的马达线圈的温度。
3.根据权利要求2所述的定频空调器,其特征在于,所述冷凝器(2)的进口通过分流器(6)与所述压缩机(1)的所述排气口(15)相连,。
4.根据权利要求3所述的定频空调器,其特征在于,所述分流器(6)包括与所述压缩机(1)的所述排气口(15)相连的进气管(10)、分别与所述冷凝器(2)的进口相连的出气管(12)以及连通所述进气管(10)和所述出气管(12)的分流腔(11)。
5.根据权利要求3所述的定频空调器,其特征在于,所述节流装置(17)的出口通过汇流器(7)与所述蒸发器(4)的进口相连。
6.根据权利要求5所述的定频空调器,其特征在于,所述节流装置(17)为毛细管(3),所述汇流器(7)包括汇流支管(13)和连接所述汇流支管(13)的汇流总管(14),所述冷凝器(2)的每个出口分别通过一个所述毛细管(3)与一个所述汇流支管(13)相连,所述汇流器(7)的所述汇流总管(14)与所述蒸发器(4)的进口相连。
7.根据权利要求1至6之一所述的定频空调器,其特征在于,所述压缩机(1)的启动电压为160V。
8.根据权利要求1至6之一所述的定频空调器,其特征在于,所述冷凝器(2)具有三个进口和三个出口,冷凝器(2)内部形成三路并联的管程。
9.根据权利要求1至6之一所述的定频空调器,其特征在于,所述第一设定压力值为1-4MPa,所述第二设定压力值为0-3MPa,其中,第一设定压力值和第二设定压力值的具体取值根据定频空调器的制冷量选择。技术领域
本发明涉及空气调节领域,尤其涉及一种定频空调器。
背景技术
现有的定频空调器的运行电压为198-242V,压缩机的启动电压为176V,因此定频空调器正常运行时的电压范围为176-242V。该定频空调器在电压降低过程中,电流值不断增大,当电压降低到在187V以下时,电流波动频繁并且往往出现异常升高,这时压缩机保护器会产生动作使压缩机停机。因此,在供电不足的地区,电压可能低于176V,现有的定频空调器压缩机根本无法启动。在电压不稳定的地区,由于电压波动较大,现有的定频空调器内部系统压力波动也较大,这给空调器内部系统的安全带来威胁,而且当电压在启动电压附近波动时会造成压缩机频繁启动,给压缩机带来损坏。概括地说,现有的定频空调器存在的问题是:第一,在低电压(低于176V)状态下难以正常启动;第二,在电压波动较大的情况下,无法正常运行,容易损坏;第三,正常运行时的电压范围较窄。中国实用新型专利ZL200720178092.8公开了一种定频空调压缩机启动电路,包括:降压电路,电源指示电路,电压采样电路及反馈电路以及电容控制电路。该启动电路的目的是提高定频空调的低压启动能力,使额定电压为220V的定频空调压缩机在低压160V及以上时能够正常启动并运行。但是,即使现有的定频空调器采用该专利公开的启动电路,虽然压缩机可以在低压状态时启动和运行,但是定频空调器在低电压状态仍然难以运行,原因是随着电压的降低,定频空调器的室外风机转速急剧降低,而定频空调器的室内风机转速降低幅度不大,因此冷凝压力升高,压缩机排气压力升高,压缩机负荷增大,电流升高,当电流升高到限值时,压缩机保护器会动作使压缩机停机。
发明内容
针对现有技术中的定频空调器在低电压状态下无法启动,在电压不稳定情况下无法正常运行、容易损坏以及正常运行时的电压范围较窄的问题,本发明的目的在于提供一种定频空调器,以解决上述问题。为实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种定频空调器,包括:压缩机,压缩机具有进气口和排气口;节流装置,节流装置具有进口和出口;蒸发器,蒸发器具有进口和出口,蒸发器的进口与节流装置的出口相连;气液分离器,气液分离器具有吸气口和出气口,气液分离器的吸气口与蒸发器的出口相连,气液分离器的出气口与压缩机的进气口相连;还包括冷凝器,冷凝器具有至少两个进口和至少两个出口,冷凝器的进口与压缩机的排气口相连,冷凝器的出口与节流装置的进口相连。通过将冷凝器的进口和出口设置成多个使冷凝器内部形成多路分流,从而可以均匀分配定频空调器内部系统压力,降低冷凝压力的损失。根据本发明,压缩机的排气口和气液分离器的吸气口之间设有压力保护器,当压缩机的排气口和气液分离器的吸气口之间的压力差大于第一设定压力值时,压力保护器开启;当压缩机的排气口和气液分离器的吸气口之间的压力差小于第二设定压力值时,压力保护器关闭。通过设置压力保护器,可以在压缩机的排气口和气液分离器的吸气口之间的压力差过大时进行卸压。其中,第一设定压力值为1-4MPa,第二设定压力值为0-3MPa。这样可以使得定频空调器在电压降低到一定值时,也就是压缩机排气压力升高到一定值时,空调器进行卸压,从而防止了压缩机的过早停机。根据本发明,压缩机的压机保护器设置压缩机的内部,压机保护器检测压缩机的马达线圈的温度。由于压机保护装置检测的是压缩机的马达线圈的温度,因此一旦压缩机有异常状况,马达线圈就会温升过高,压机保护装置可以马上感知这一状况进行跳脱保护,从而防止马达线圈烧坏。此外,压机保护器设置压缩机的内部可以降低压缩机外部工况对压机保护器的影响,减少干扰因素。根据本发明,冷凝器的进口通过分流器与压缩机的排气口相连。其中,分流器包括与压缩机的排气口相连的进气管、分别与冷凝器的进口相连的出气管以及连通进气管和出气管的分流腔。通过分流器,压缩机排气口的高压冷媒可以被均衡地分配到冷凝器中,降低定频空调器内部系统压力,降低冷凝压力的损失。根据本发明,节流装置的出口通过汇流器与蒸发器的进口相连。其中,节流装置为毛细管,汇流器包括汇流支管和连接汇流支管的汇流总管,冷凝器的每个出口分别通过一个毛细管与一个汇流支管相连,汇流器的汇流总管与蒸发器的进口相连。毛细管有多个,可以加大节流面积,降低定频空调器内部系统压力。汇流器可以方便地将多个毛细管的出口汇接到一起。根据本发明,压缩机的启动电压为160V。这样定频空调器的低电压运行的下限就可以达到160V,拓宽了定频空调器的运行电压范围。根据本发明,冷凝器具有三个进口和三个出口,冷凝器内部形成三路并联的管程。xa0xa0冷凝器三路分流不仅可以满足降低冷凝压力的需要,而且与之相配套的其他部件不会需要增加很多,这有利于空调器体积小型化,并且可以节省成本。借助本发明上述至少一个技术方案,通过采用多路分流的冷凝器、多路毛细管节流以及相配套的分流器和汇流器,可以均匀分配定频空调器内部系统压力,降低冷凝压力损失,从而可以使定频空调器在较低的电压下运行。通过压力保护器和内置式的压机保护器一方面保障了定频空调器的安全运行,另一方面可以使定频空调器的最低运行电压进一步降低。
附图说明
图1是现有的定频空调器的电压-风机转速示意图;图2是本发明的定频空调器的原理示意图;图3是发明的定频空调器的分流器的结构示意图;图4是本发明的定频空调器的汇流器的结构示意图;图5是本发明的定频空调器与现有的定频空调器的电压-压力示意图;图6是本发明的定频空调器与现有的定频空调器的电压-电流示意图。图中附图标记表示为:1-压缩机、2-冷凝器、3-毛细管、4-蒸发器、5-气液分离器、6-分流器、7-汇流器、8-压力保护器、9-压机保护器、10-进气管、11-分流腔、12-出气管、13-汇流支管、14-汇流总管、15-排气口、16-吸气口、17-节流装置、18-进气口、19-出气口。
具体实施方式
参见图1所示,O表示室外风机,I表示室内风机。从图1中可以看出,现有的定频空调器在电压降低时,室外风机转速降低幅度较大,室内风机转速无明显降低。室外风机转速降低导致冷凝能力降低,而室内风机转速无明显降低使蒸发能力基本不变,这样定频空调器内部系统就处于失衡状态,压缩机保护器会动作使压缩机停机。参见图2所示,本实施例的定频空调器,包括压缩机1,压缩机1具有进气口18和排气口15;冷凝器2,冷凝器2具有三个进口和三个出口;压缩机1的排气口15通过一个分流器6与冷凝器2相连,压缩机1的排气口15与分流器6的进口相连,分流器6的出口分三路分别与冷凝器2的三个进口相连;冷凝器2的每个出口分别连接一个作为节流装置17的毛细管3,三个毛细管3的出口通过汇流器7汇聚成一路,然后与蒸发器4的进口相连;蒸发器4的出口与气液分离器5的吸气口16相连;气液分离器5的出气口19与压缩机1的进气口18相连;压缩机1的排气口15和气液分离器5的吸气口16之间设有旁通管,旁通管中连接有压力保护器8;压缩机1的压机保护器9设置压缩机1的内部。在本实施例中,蒸发器4出口的制冷剂气液混合体从气液分离器5的吸气口16进入到气液分离器5中,气态制冷剂从设置在气液分离器5上部的出气口19进入到压缩机1中,液态制冷剂在气液分离器5的底部逐渐汽化后再通过气液分离器5的出气口19进入到压缩机1中。参见图3所示,本实施例的定频空调器的分流器6包括本体,位于本体内的分流腔11,分流腔11的一端连接有进气管10,分流腔11的另一端连接有三个出气管12。在本实施例中,分流器6的进气管10与压缩机1的排气口15相连,分流器6的每个出气管12与冷凝器2的一个进口相连。参见图4所示,本实施例的定频空调器的汇流器7包括三个汇流支管13和一个汇流总管14,三个汇流支管13连接到汇流总管14上。在本实施例中,汇流器7的三个汇流支管13分别与三个毛细管3的出口相连,汇流器7的汇流总管14与蒸发器4的进口相连。在本实施例中,压缩机1为高扭矩的压缩机1,压缩机1的马达相比现有的定频空调器的马达启动能力加强,扭矩加大,运转能力(承受过负载的能力)加强,能在低电压的工况下运行。在本实施例中,压缩机1的启动电压为160V。在本实施例中,当压缩机1的排气口15和气液分离器5的吸气口16之间的压力差大于第一设定压力值时,压力保护器8开启,旁通管连通;当压缩机1的排气口15和气液分离器5的吸气口16之间的压力差小于第二设定压力值时,压力保护器8关闭,旁通管切断。压力保护器8可以选用由压力弹簧控制的阀,当压力超过一设定值时,阀打开,当压力小于另一设定值时,阀关闭。第一设定压力值的取值范围是1-4MPa,第二设定压力值的取值范围是0-3MPa,第一设定压力值和第二设定压力值的具体取值根据定频空调器的制冷量选择。对于一个确定的定频空调器来说,第一设定电压值大于第二设定电压值。例如,制冷量为2000W的定频空调器,第一设定值可以选择是1.5MPa,第二设定值可以选择是0.5MPa。在本实施例中,压缩机1的压机保护器9采用内置式,即压机保护器9设置压缩机1的内部,压机保护器9可以选择是温控器,温控器检测压缩机1的马达线圈的温度,当马达线圈温升过高时,温控器进行跳脱保护使马达停止运行。在本实施例中,由于冷凝器2具有三个进口和三个出口,冷凝器2内部形成三路并联的管程,可以均匀分配空调器内部系统压力,降低冷凝压力损失。由于设置了分流器6,压缩机1排气口15的高压冷媒可以被均衡地分配到冷凝器2中。由于冷凝器2的三个出口分别连接有毛细管3,三个毛细管3进行节流,加大了节流面积,降低了空调器内部系统压力。由于设置了汇流器7,三个毛细管3出口的冷媒物质可以方便地汇集到一起,然后进入到蒸发器4中。由于设置了压力保护器8,可以在压缩机1的排气口15和气液分离器5的吸气口16之间的压力差过大时进行卸压,一方面可以防止空调器出现损坏,另一方面可以防止压缩机1过早停止运转。压缩机1的压机保护器9采用内置式,通过检测压缩机1的马达线圈的温度决定是否进行跳脱保护,这样一方面可以在运行工况出现异常时及早进行跳脱保护,防止马达线圈烧坏,另一方面可以减小压缩机1外部工况对压机保护器9的影响,减少干扰因素。由于压缩机1为高扭矩的压缩机1,压缩机1的马达采用低压工况马达设计,可以在电压为160V的情况下启动,使定频空调器可以在较低的电压(最低为160V)时正常启动。因此,本实施例的定频空调器在低电压时,虽然室内风机和室外风机转速变化差异会导致冷凝压力升高,但是由于冷凝器2的多路分流、毛细管3的多路节流,可以有效地降低冷凝压力,从而使定频空调器继续正常运行;当冷凝压力持续升高,压缩机1的排气口15和气液分离器5的吸气口16之间的压力差升高到一定值时,压力保护器8开启,使旁通管接通,进行卸压,卸压至压缩机1的排气口15和气液分离器5的吸气口16之间的压力差较小时,压力保护器8关闭,切断旁通管,从而使定频空调器继续正常运行;压机保护器9由于内置,降低了压缩机1外部工况对压机保护器9的影响,这样可以防止压机保护器9受干扰因素影响过早进行跳脱保护;所以本实施例的定频空调器可以在低电压状态下正常运行,最低电压可达160V。参见图5所示,A表示现有的定频空调器,B表示本实施例的定频空调器。本实施例的定频空调器的电压运行范围为160-260V,而现有的定频空调器的电压运行范围为176-242V,本实施例的定频空调器的电压运行范围比现有的定频空调器的电压运行范围更宽。另外,从图5中还可以看出,针对同样的电压波动,本实施例的定频空调器内部系统的压力波动要小于现有的定频空调器内部系统的压力波动。这同样是因为具有多路管程的冷凝器2配合分流器6、多个毛细管3和汇流器7,在降低空调器冷凝压力的同时,均匀分配压力。这样可以使定频空调器在电压不稳定的情况下仍能较为稳定地运行,有利于减小电压不稳定对空调器造成的损害。参见图6所示,A表示现有的定频空调器,B表示本实施例的定频空调器。定频空调器在电压降低过程中,电流值不断增大,现有的定频空调器电压在187V以下时,电流值波动频繁,出现异常升高,这会导致压机保护器9动作使空调器停机保护;本实施例的定频空调器电压在187以下时,最低至160V,电流值平稳,无异常波动。这样本实施例的定频空调器在160-260V的电压范围能够正常启动运行。在另外一个实施例中,冷凝器2具有4个进口和4个出口,与之相对应的是分流器6具有4个出气管12,汇流器7具有4个汇流支管13,冷凝器2的4个出口和汇流器7的4个汇流支管13之间通过4个毛细管3相连。工作原理同上一实施例,只是由于分流路数更多、节流面积更大,均匀分配系统压力、降低冷凝压力损失效果更好一些。在另外一个实施例中,不设置分流器6,压缩机1的排气口15直接通过多条管路连接到冷凝器2的多个进口。基本上也可以实现本发明的目的,只是需要改动现有的定频空调器的管路,而且对空调器内部系统压力的分配不如前一实施例分配得均匀。在另外一个实施例中,冷凝器2的多个出口先经过汇流器7汇成一路之后由一个毛细管3进行节流。基本上也可以实现本发明的目的,只是对空调器内部系统压力的降低幅度不如前一实施例。显然,本领域的技术人员应该明白,本发明的定频空调器还可以采用设置有2个进口和2个出口的冷凝器2,或者是6个进口和6个出口的冷凝器2,节流装置17也可以采用其他部件如膨胀阀来替代毛细管3。综上所述,借助本发明上述至少一个技术方案,通过采用多路分流的冷凝器2、多路毛细管3节流以及相配套的分流器6和汇流器7,可以均匀分配定频空调器内部系统压力,降低冷凝压力损失,从而可以使定频空调器在较低的电压下运行。通过压力保护器8和内置式的压机保护器9一方面保障了定频空调器的安全运行,另一方面可以使定频空调器的最低运行电压进一步降低。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。