空調回熱裝置及其控制方法
2023-05-23 21:21:46 2
專利名稱：空調回熱裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種空調回熱裝置及其控制方法。
技術背景目前，空調一般採用換熱效果比較好的冷媒作為製冷劑。但是由於目前換 熱效果好的冷媒壓力比較較高，流速也比較快，這樣就會影響到換熱效果。因 此，現有空調雖然採用了換熱效果比較好的冷媒，但並沒有得到良好的換熱效 果。現有技術中，風冷中央空調在冷凝器和蒸發器之間設置回熱器，增加了系 統的換熱效果。申請號為02288785.7，實用新型名稱為"雙效冷熱聯供吸收機與溶液除溼 空調相結合的循環系統"的中國實用新型專利公開了一種空調循環系統。參見 圖1所示，該專利所述雙效冷熱聯供吸收機與溶液除溼空調相結合的循環系 統，包括雙效冷熱聯供吸收機和溶液除溼空調，所述雙效冷熱聯供吸收機包括 高壓發生器3、低壓發生器5、高壓發生器出口閥門17、回熱器15和冷凝器9; 所述溶液除溼空調包括除溼空調器21和開式溶液再生器18;所述開式溶液再 生器18中的熱水10經過管道流入冷凝器9，冷凝器9利用冷凝排熱加熱熱水 10，溫度升高後的熱水8經過管道回到開式溶液再生器18作為再生熱源。雖 然該專利採用了回熱器15,但由於沒有對回熱器3中液體流速進行控制，換 熱效果仍然不理想。現有空調，從冷凝器到高壓儲液器，以及到液管截止閥均通過管路直接連 接。這樣很難發揮出該空調的最大能力，導致空調的能效比較低。對於現有空 調在制熱時，系統排氣溫度、排氣壓力過高，空調會頻繁進行保護或降低壓縮 機頻率，這樣就導致空調的運轉不穩定，影響使用壽命。因此，如何增加空調的換熱效果是目前需要解決的技術問題。發明內容本發明的目的是提供一種空調回熱裝置，用於解決如何增加空調的換熱效
果的技術問題。本發明的目的還提供一種空調回熱控制方法，用於控制提高空調的換熱效果。具體說，本發明提供一種空調回熱裝置，用於高壓儲液罐和液管截止閥之 間，該裝置包括回熱器以及用於調節回熱器中液體流量的過冷閥。所述回熱器內管內部管壁採用凸凹不平結構。 所述回熱器內管內部管壁具體採用螺紋結構。所述回熱器內管連接高壓儲液罐，所述回熱器外管連接過冷閥。 所述回熱器外管連接高壓儲液罐，所述回熱器內管連接過冷閥。 所述過冷闊為電子膨脹閥。本發明還公開一種空調回熱裝置的控制方法，該方法包括以下步驟1) 檢測回熱器出口溫度；2) 檢測液管截止閥處的壓力；3) 根據所述壓力對照熱力學飽和溫度表確定飽和溫度；4) 判斷步驟1檢測的溫度是否在所述飽和溫度預訂範圍內，若是結束； 否則調節製冷閥的開度，執行步驟1 。所述步驟1具體為檢測所述回熱器的冷媒主流道出口溫度。所述步驟4具體為判斷回熱器冷媒主流道出口溫度是否大於所述飽和溫度預訂範圍，若是調大製冷閥的開度，執行步驟l;否則調小製冷閥的開度，執行步驟1。由於本發明在高壓儲液罐和液管截止閥之間，設置了回熱器和用於調節回 熱器中液體流量的過冷閥。當空調製冷時，回熱器可以將經過室外熱交換器冷 凝的製冷劑液體進行進一步冷卻，提高該空調系統的單位製冷量，提高製冷系 數。當製冷、制熱排氣溫度或油溫過高時，通過過冷閥節流進行噴液冷卻，降 低排氣溫度或油溫。對於高落差的空調系統，可以通過回熱器的二次換熱減少 因系統高落差、長配管帶來的能量、能力以及壓力損失，從而保證空調器的換 熱的效果。
圖l為本發明所述裝置應用示意圖；圖2為本發明所述回熱器結構示意圖； 圖3為本發明所述方法流程圖；圖4為本發明一種具體實施方式
所述過冷閥開度和回熱器進出口溫度二維 關係圖；圖5為圖4所述實施方式過冷閥開度與所述回熱器製冷能力二維關係圖。
具體實施方式
本發明的目的是提供一種空調回熱裝置，用於解決如何增加空調的換熱效 果的技術問題。多聯空調中的回熱器又稱過冷卻熱交換器。回熱器的工作原理是把節流降 溫後的冷媒在所述回熱器中與冷媒主流道中的冷媒進行熱交換，使得所述冷媒 主流道中的冷媒冷卻，最終使所述冷媒降溫至過冷液體。下面結合附圖對本發明具體實施方式
做進一步描述。參見圖1,該圖為本發明所述裝置應用示意圖。在高壓貯液罐3和液管截止閥4之間設置回熱器1和過冷閥2。過冷閥2 可以通過調節自身開度實現回熱器1中冷媒的流量，進而實現控制用於熱交換 的冷媒主流道中冷媒的熱交換效果。所述過冷閥為電子膨脹閥，可以通過調整 電子膨脹閥開度調節所述冷媒或流經的液體的流量。參見圖2，該圖為本發明所述回熱器結構示意圖。所述回熱器1包括回熱器內管11和外管12。所述回熱器內管11包括進 口和出口。所述內管ll位於外管12內部，且所述內管11與所述外管12軸線 平行或重合。所述內管的進口和出口位於外管外。所述外管12包括外管體和兩個外管支管12a。所述外管體為兩段封閉的 結構，在外管體側壁一側開設兩個外管支管12a。外管支管12a與外管體相連 通。所述內管11與所述外管12不相連通。本發明所述回熱器第一種實施例，所述回熱器內管11內部管壁採用凸凹 不平結構。採用這種結構的回熱器具有更好的換熱效果。當冷媒或者某種液體 流經回熱器內管11時，由於回熱器內管11內部管壁的凸凹不平結構，可以降 低回熱器內管11內部冷媒或者某種液體的流速，這樣就使得回熱器內管11內
部冷媒或者某種液體與回熱器外管12中的冷媒或者某種液體熱交換的時間增 長並且均勻了。因此，回熱器內管11內部管壁採用凸凹不平結構可以使回熱 器的換熱效果得到提高。本發明的優選實施方式是，所述回熱器內管11內部管壁具體採用螺紋結 構。由於回熱器內管11內部管壁採用了均勻的螺紋結構，可以使回熱器內管 11內部冷媒或者某種液體的流速得到有效的控制。所述流速比較均勻，這樣就使得回熱器內管11內部冷媒或者某種液體與回熱器外管12中的冷媒或者某 種液體熱交換的更均勻。因此，回熱器內管11內部管壁採用螺紋結構可以使 回熱器的換熱效果得到明顯提高。本發明所述回熱器的應用有兩種優選方式。下面結合圖1和圖2具體說明 所述回熱器的優選應用方式。本發明所述回熱器的應用第一種優選實施方式所述回熱器內管11連接高壓儲液罐3，所述回熱器外管12的支管12a連 接過冷閥2。本發明所述回熱器的應用第一種優選實施方式的具體工作過程 室外熱交換機開啟工作，室外熱交換機中的冷媒通過單向閥流入高壓儲液 罐3中。高壓儲液罐3中的冷媒通過兩條途逕到達回熱器1。 一路是通過與高 壓儲液罐3相連接的回熱器內管11進入回熱器內管11中。另一路是通過過冷 閥2和回熱器外管12的支管12a進入回熱器的外管體空間。回熱器內管11出 口連接液管截止閥4，通過液管截止閥4控制流出的冷媒流入蒸發器中，再由 管路最終流入壓縮機中。回熱器外管體中的冷媒通過回熱器外管的支管12a的 出口支管和管路流入壓縮機中。本發明所述回熱器的應用第二種優選實施方式所述回熱器外管12的支管12a連接高壓儲液罐3，所述回熱器內管11連 才妄過冷閥2。本發明所述回熱器的應用第二種優選實施方式的具體工作過程 室外熱交換機開啟工作，室外熱交換機中的冷媒通過單向閥流入高壓儲液 罐3中。高壓儲液罐3中的冷媒通過兩條途逕到達回熱器1。 一路是通過與高 壓儲液罐3相連接的回熱器外管12的支管12a進入回熱器外管體。另一路是
通過過冷閥2和回熱器內管11進入回熱器的內管中。回熱器外管12的另一支管12a出口連接液管截止閥4，通過液管截止閥4控制流出的冷媒流入蒸發器 中，再由管路最終流入壓縮機中。回熱器內管中的冷媒通過回熱器內管的出口 以及相連的管路流入壓縮機中。本發明的目的還提供一種空調回熱控制方法，用於控制提高空調的換熱效果。參見圖3，該圖為本發明所述方法流程圖。本發明所述空調回熱的控制方法，該方法包括以下步驟Sl );險測回熱器出口溫度。在回熱器內管和外管的進出口均設置溫度傳感器，通過溫度傳感器測量回 熱器出口液體的溫度。由於上文所述回熱器存在兩種連接方式，因此需要在在回熱器內管和外管 的進出口均設置溫度傳感器。在不同的連接方式的情況下，檢測不同傳感器的 溫度值。當所述回熱器採用上文所述第一種應用優選實施方式時，即檢測所述回熱 器內管出口處液體的溫度。當所述回熱器採用上文所述第二種應用優選實施方式時，即檢測所述回熱 器外管出口支管的出口液體溫度。具體為檢測所述回熱器的冷媒主流道出口溫度。S2)檢測液管截止閥處的壓力。由於根據液管截止閥處的壓力可以根據步驟S3中的熱力學飽和溫度表確 定該液管截止閥的飽和溫度，因此需要在液管截止閥處安裝壓力傳感器，確定 該液管截止閥處的壓力值。53 )根據所述壓力對照熱力學飽和溫度表確定飽和溫度。54 )判斷步驟1檢測的溫度是否在所述飽和溫度預訂範圍內，若是結束； 否則調節製冷閥的開度，執行步驟l。判斷回熱器冷媒主流道出口溫度是否大於所述飽和溫度預訂範圍。 當回熱器冷媒主流道出口溫度大於所述飽和溫度預訂範圍則表明換熱效果不好，需要調小過冷閥的開度，執行步驟l。 當回熱器冷媒主流道出口溫度小於所述飽和溫度預訂範圍則表明冷媒或 回熱器中液體已結霜，這是就需要調大過冷閥的開度，執行步驟l。參見囝4和囝5。囝4為本發明一種具體實施方式
所述過冷閥開度和回熱器 進出口溫度二維關係圖；圖5為圖4所述實施方式過冷閥開度與所述回熱器製冷 能力二維關係圖。圖4具體為本發明所述回熱器在冷媒量為10kg時在10馬力空調機上製冷工 況下測得的試驗結果繪製的二維關係圖。試驗中測量了過冷閥在不同開度下的 回熱器主管進出口溫度、支管進出口溫度。圖5具體為圖4所述試驗的過冷閥開度與所述回熱器製冷能力二維關係圖。通過圖4和圖5可以看出過冷閥的開度對回熱器冷媒主流道出口溫度的影 響很小。冷媒由回熱器冷J某主流道進，與冷媒支流道(即經過過冷閥進入回熱 器的流道)中節流後降溫的冷媒進行熱量交換，換熱效果不明顯。回熱器冷媒 主流道出口的溫度稍有下降，有3度左右的溫差，但是不明顯。相反回熱器支流道中的溫度下降較大，這是由於支流道中的流量小，在換 熱量一定的條件下，溫度變化明顯。如圖回熱器支流道溫度從6至7度上升到20 度左右。試驗表明採用本發明所述回熱器，當回熱器冷媒主流道出口溫度達到28 度左右，製冷能力增加1000- 1500W。由於本發明在高壓儲液罐和液管截止閥之間，設置了回熱器和用於調節回 熱器中液體流量的過冷閥。當空調製冷時，回熱器可以將經過室外熱交換器冷 凝的製冷劑液體進行進一步冷卻，提高該空調系統的單位製冷量，提高製冷系氣溫度或油溫過高時，通過過冷閥節流進行噴液冷卻，降〗氐排氣溫度或油溫。 對於高落差的空調系統，可以通過回熱器的二次換熱減少因系統高落差、長配 管帶來的能量、能力以及壓力損失，從而保證空調器的換熱的效果。以 上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若千改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種空調回熱裝置，用於高壓儲液罐和液管截止閥之間，其特徵在於，該裝置包括回熱器以及用於調節回熱器中液體流量的過冷閥。
2、 根據權利要求1所述的空調回熱裝置，其特徵在於，所述回熱器包括 回熱器內管和位於所述內管外側的外管。
3、 根據權利要求2所述的空調回熱裝置，其特徵在於，所述回熱器內管 內部管壁採用凸凹不平結構。
4、 根據權利要求3所述的空調回熱裝置，其特徵在於，所述回熱器內管 內部管壁具體採用螺紋結構。
5、 根據權利要求3或4所述的空調回熱裝置，其特徵在於，所述回熱器 內管連接高壓儲液罐，所述回熱器外管連接過冷閥。
6、 根據權利要求3或4所述的空調回熱裝置，其特徵在於，所述回熱器 外管連接高壓儲液罐，所述回熱器內管連接過冷閥。
7、 根據權利要求1所述的空調回熱裝置，其特徵在於，所述過冷閥為電 子膨脹閥。
8、 一種如權利要求1所述空調回熱裝置的控制方法，其特徵在於，該方 法包括以下步驟1 )檢測回熱器出口溫度；2) 檢測液管截止閥處的壓力；3) 根據所述壓力對照熱力學飽和溫度表確定飽和溫度；4) 判斷步驟1檢測的溫度是否在所述飽和溫度預訂範圍內，若是結束； 否則調節製冷閥的開度，執行步驟l。
9、 根據權利要求8所述的空調回熱控制方法，其特徵在於，所述步驟1 具體為檢測所述回熱器的冷媒主流道出口溫度。
10、 根據權利要求8或9所述的空調回熱控制方法，其特徵在於，所述步 驟4具體為判斷回熱器冷媒主流道出口溫度是否大於所述飽和溫度預訂範 圍，若是調大製冷閥的開度，執行步驟l;否則調小製冷閥的開度，執行步驟 L
全文摘要
本發明公開一種空調回熱裝置，用於高壓儲液罐和液管截止閥之間，該裝置包括回熱器以及用於調節回熱器中液體流量的過冷閥。本發明還公開了一種空調回熱控制方法，包括以下步驟1)檢測回熱器出口溫度；2)檢測製冷閥的壓力；3)根據所述壓力對照熱力學飽和溫度表確定飽和溫度；4)判斷回熱器主管出口溫度是否在所述飽和溫度預訂範圍內，若是結束；否則調節製冷閥的開度，執行步驟1。本發明提供一種空調回熱裝置和空調回熱控制方法，用於控制系統的穩定性並提高空調的換熱效果。
文檔編號F25B40/00GK101153760SQ20061014015
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月30日 優先權日2006年9月30日
發明者喻 張, 張曉蘭, 毛守博, 虯 塗, 王文慶, 王海勝 申請人:海爾集團公司;青島海爾空調電子有限公司