冷媒循环系统及空调器的制作方法

1.本技术涉及空调技术领域，尤其涉及冷媒循环系统及空调器。


背景技术：

2.空调一般具有制冷和制热两种功能，且制冷功能一般用于外部环境较热的情况下。但目前空调应用范围越来越广，有时也会在低温环境中使用空调的制冷功能。比如在一些设备机房，由于设备机房内的电子设备过热会影响设备性能，设备机房需要全年保持恒温恒湿的室内环境，因此设备机房的空调通常在全年都保持制冷模式运行。
3.空调在低温环境下运行制冷模式，室外机暴露在低温环境中，冷媒热量散发较快，冷媒进入蒸发器时温度较低，容易造成蒸发器表面结霜，甚至导致蒸发器冻结，影响制冷效果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种冷媒循环系统及空调器，用以解决空调器在低温环境下进行制冷工作时，蒸发器容易结霜冻结的问题。
5.而本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
6.第一方面，本技术提供了一种冷媒循环系统，包括：
7.冷媒循环管路，所述冷媒循环管路包括蒸发器及节流部件，所述蒸发器具有彼此连通的第一端和第二端，所述第二端与所述节流部件连通；
8.冷媒回收装置，所述冷媒回收装置具有进媒调节管路和出媒调节管路，所述进媒调节管路与所述出媒调节管路连通，所述进媒调节管路及所述出媒调节管路均与所述冷媒循环管路连通，所述出媒调节管路与所述冷媒循环管路的连接节点位于所述第二端与所述节流部件之间；所述冷媒回收装置被配置为对回收的冷媒压缩加热，自所述出媒调节管路流出的经压缩加热的冷媒与自所述节流部件流出的冷媒在所述连接结点汇流后，经所述第二端流入所述蒸发器。
9.在本技术的部分实施例中，所述冷媒回收装置还包括用于存储并调节冷媒温度的冷媒储存组件，所述冷媒储存组件连接在所述进媒调节管路与所述出媒调节管路之间，且与所述进媒调节管路与所述出媒调节管路均连通。
10.在本技术的部分实施例中，所述冷媒储存组件包括气液分离器、第一压缩机以及毛细管组件，所述气液分离器、所述第一压缩机及所述毛细管组件按照由所述进媒调节管路到所述出媒调节管路的方向依次连通。
11.在本技术的部分实施例中，所述气液分离器包括彼此连通的气体存储腔和液体存储腔，所述气体存储腔连接在所述液体存储腔与所述第一压缩机之间。
12.在本技术的部分实施例中，所述进媒调节管路包括进媒管及第一调节阀，所述第一调节阀设置在所述进媒管上，用于控制所述进媒管的冷媒通流量；所述出媒调节管路包括出媒管及第二调节阀，所述第二调节阀设置在所述出媒管上，用于控制所述出媒管的冷
媒通流量。
13.在本技术的部分实施例中，所述冷媒循环系统还包括处理器，所述处理器与所述第一调节阀和所述第二调节阀电连接
14.在本技术的部分实施例中，所述冷媒循环管路还包括第二压缩机和冷凝器，所述第二压缩机、所述冷凝器、所述节流部件以及所述蒸发器依次连通，且所述第一端与所述第二压缩机连通。
15.在本技术的部分实施例中，所述进媒调节管路与所述冷媒循环管路的连接结点位于所述蒸发器与所述第二压缩机之间，且靠近所述蒸发器。
16.在本技术的部分实施例中，所述冷媒循环系统还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述第一端，所述第二温度传感器设置在所述第二端。
17.第二方面，本技术提供了一种空调器，包括如第一方面所述的冷媒循环系统。
18.综上，由于采用了上述技术方案，本技术至少包括如下有益效果：
19.本技术提供了一种冷媒循环系统及空调器，其包括了冷媒循环管路和冷媒回收装置，冷媒循环管路用于冷媒的循环流动，冷媒回收装置与冷媒循环管路连通，对冷媒循环管路中的冷媒进行回收和向冷媒循环管路添加冷媒。详细地说，冷媒循环管路包括节流部件、蒸发器以及连接其间的管道，利用节流部件对冷媒节流，利用蒸发器对冷媒进行换热，达到制冷的目的；利用冷媒回收装置中的进媒调节管路和出媒调节管路，对流出蒸发器的部分冷媒进行回收，以及对存储在冷媒回收装置内的冷媒进行释放，使其流入管道内，与从节流部件流出的冷媒混合，达到减少冷媒或者增加冷媒的目的，对冷媒的回收，可以避免冷媒量过多，造成浪费，以及对压缩机造成液击，损坏压缩机；对于冷媒的回收和添加，则可以根据实际情况，对冷媒量进行添加或者回收，尽可能使冷媒量能够保持在较为合适的状态，提高制冷或者制热能效；除此以外，利用冷媒回收装置能够对回收的冷媒进行压缩加热的功能，使被回收的冷媒会以气液混合的状态流出冷媒回收装置，并且气液混合状态的冷媒温度相较于从节流部件流至连接结点的冷媒温度更高，使两部分冷媒混合流入蒸发器，提高从节流部件流入蒸发器内的冷媒温度，避免在低温制冷工况下，蒸发器内部管路发生冻结，影响制冷效果，扩大冷媒循环系统能够适应的工况范围以及使用范围。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制，其中：
21.图1为制冷模式下冷媒循环系统的结构示意图；
22.图2为制热模式下冷媒循环系统的结构示意图；
23.图3为冷媒储存组件的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1、冷媒循环管路；11、节流部件；12、蒸发器；121、第一端；122、第二端；13、管道；14、第二压缩机；15、冷凝器；2、冷媒回收装置；21、进媒调节管路；211、第一调节阀；212、进媒管；22、出媒调节管路；221、第二调节阀；222、出媒管；23、冷媒储存组件；231、气液分离器；232、第一压缩机；233、毛细管组件。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有独特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其他实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其他实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理的最广范围相一致。
29.目前空调的使用并不仅限于家用(例如，在热天进行制冷，在冷天进行制热)，在一些特殊环境，特殊需求下，也需要在低温环境下进行制冷，如在一些机房中，需要常年保持较低温度，避免机器过热出现故障。空调在低温环境下运行制冷模式，室外机暴露在低温环境当中，冷媒热量散发较快，冷媒进入蒸发器时温度较低，容易造成蒸发器表面结霜，影响制冷效果。传统的处理方式往往采用降低压缩机频率或者降低室外机转速的手段来减少室外的热量交换，但低温环境下，压缩机冷冻油粘度大，低频运行造成压缩机的扭矩增大，减少压缩机的使用寿命，而降低室外机转速或者停风机控制，一旦出现控制缓慢，则造成系统压力超标，进一步损害压缩机，降低空调在低温环境下制冷的可靠性，甚至导致空调无法在低温环境下正常制冷。
30.为此，本实施例提供一种空调器，其除具有在高温制冷，低温制热功能外，还能够在低温环境下正常制冷。该空调器包括室内机、室外机，以及设置在室外机内的冷媒循环系统，利用冷媒循环系统实现低温制冷功能，并且提高冷媒利用率，提升空调工作能效。该冷媒循环系统主要是根据空调的运行模式，如制冷模式、制热模式，以及根据室内外环境温度，对流动的冷媒量以及冷媒温度进行调节，以达到提高空调能效和低温制冷的功能。
31.请一并参见图1和图2，下面对本技术实施例所提供的冷媒循环系统作详细介绍。
32.该冷媒循环系统，包括：
33.冷媒循环管路1，所述冷媒循环管路1包括蒸发器12及节流部件11，所述蒸发器12具有彼此连通的第一端121和第二端122，所述第二端122与所述节流部件11连通；
34.冷媒回收装置2，所述冷媒回收装置2具有进媒调节管路21和出媒调节管路22，所述进媒调节管路21与所述出媒调节管路22连通，所述进媒调节管路21及所述出媒调节管路
22均与所述冷媒循环管路1连通，所述出媒调节管路22与所述冷媒循环管路1的连接节点位于所述第二端122与所述节流部件11之间；所述冷媒回收装置2被配置为对回收的冷媒压缩加热，自所述出媒调节管路22流出的经压缩加热的冷媒与自所述节流部件11流出的冷媒在所述连接结点汇流后，经所述第二端122流入所述蒸发器12。
35.本实施例所提供的方案，主要通过利用冷媒回收装置2回收冷媒循环管路1中多余的冷媒，并将这部分冷媒存储在冷媒回收装置2中。之后，再利用冷媒回收装置2对存储的冷媒进行压缩处理，使冷媒气体经过一系列处理后，形成气液混合的状态，且温度相较于在冷媒循环管路1中流动的冷媒的温度更高。当需要回收冷媒循环管路1中的部分冷媒时，便通过控制进媒调节管路21，使进媒调节管路21通过管道13与蒸发器12的第一端121连通，一部分冷媒便会从管道13中流入至进媒调节管路21中，继而流入冷媒回收装置2中，达到减小冷媒量，降低后续压缩机发生液击现象的风险。当因冷媒量不足，而导致制冷或者制热效果不佳时，便控制出媒调节管路22，使出媒调节管路22通过管道13与蒸发器12第二端122连通，经过处理的气液混合冷媒从冷媒回收装置2流入至管道13中，在出媒调节管路22与管道13的连接结点处与从节流部件11流出的冷媒混合，增加流入蒸发器12内的冷媒量，提高制冷或制热效果。同时，若此时空调的工作环境处于低温环境，而工作模式又处于制冷模式，那从出媒调节管路22流至连接结点与从节流部件11流出的冷媒混合后，经处理后的气液混合冷媒温度高于管道13内的冷媒温度，使从节流部件11流出的冷媒温度会得到提高，节流部件11流出的冷媒与从冷媒回收装置2流出的冷媒混合，温度中和后，流入至蒸发器12中，避免蒸发器12内温度过低，导致蒸发器12内的u型管结霜冻结，影响制冷效果。
36.需要说明的是，蒸发器12的第一端121和第二端122均是指蒸发器12内部管道13的端部，具体是，第一端121指蒸发器12远离节流部件11的一端，第二端122指蒸发器12靠近节流部件11的一端。在制冷模式下，第一端121主要是供冷媒的流出，第二端122主要是供从节流部件11流出的冷媒流入蒸发器12。在制热模式下，第一端121主要是供冷媒的流入，第二端122主要是供冷媒的流出。在蒸发器12内设有第一温度传感器(图中未示出)和第二温度传感器(图中未示出)。第一温度传感器位于蒸发器12的第一端121，第二温度传感器位于蒸发器12的第二端122，分别用于检测蒸发器12两端的温度，并得到蒸发器12两端的管温差值，根据管温差值，对冷媒量以及冷媒温度进行调节。
37.对于进媒调节管路21，其包括第一调节阀211和进媒管212，进媒管212主要用于流通输送冷媒，第一调节阀211设于进媒管212上，主要用于调节进媒管212的通流面积。需要说明的是，第一调节阀211调节进媒管212的通流面积范围是零流量至完全导通的最大流量。所谓的零流量是指第一调节阀211将进媒管212流通冷媒的通道关闭，没有冷媒通过进媒管212；所谓的完全导通的最大流量是指第一调节阀211打开最大开度，使进媒管212内流动的冷媒量能够完全填满进媒管212的横截面积。通过第一调节阀211的开度变化，可以自由控制冷媒量在进媒管212中的通流量，以此控制回收冷媒的量和速度。同理，出媒调节管路22包括第二调节阀221和出媒管222，第二调节阀221设于出媒管222上。出媒管222主要用于输送冷媒，第二调节阀221主要用于控制出媒管222流通冷媒的通流面积。
38.进一步地，冷媒循坏系统包括处理器(图中未视出)，处理器与第一调节阀211和第二调节阀221均电性连接，同时处理器也与第一温度传感器以及第二温度传感器电性连接。通过处理器读取第一温度传感器(图中未视出)和第二温度传感器(图中未视出)的温度数
值，并根据温度数值计算出管温差值；处理器再根据前述得到的管温差值，控制第一调节阀211和第二调节阀221的开度，继而达到控制进媒管212和出媒管222分别流通冷媒的通流量，使冷媒循环管路1内具有比较合适的冷媒量以及冷媒温度，提高冷媒利用效率，以及防止蒸发器12内部管路冻结。
39.本实施例主要依靠冷媒循环管路1，来实现冷媒循环流动，从而完成制冷或者制热工作；又依靠冷媒回收装置2，实现冷媒量的调节，以及流入至蒸发器12内冷媒温度的调节，有效防止蒸发器12在低温制冷工况下发生冻结。为便于理解本技术方案，下面对冷媒循环管路1和冷媒回收装置2分别进行详细介绍：
40.冷媒循环管路1除了包括蒸发器12、管道13以及节流部件11外，其还包括第二压缩机14和冷凝器15，这里的蒸发器12和冷凝器15其实均为换热器，只是根据其在工况中起到的不同作用，而分别命名为蒸发器12和冷凝器15。第二压缩机14、冷凝器15、节流部件11以及蒸发器12通过管道13依次连通，构成一个循环通路，保证冷媒的循环流动。空调具有常规制冷模式、制热模式以及低温制冷模式。当空调处于常规制冷模式时，高温高压冷媒从第二压缩机14出发，经过冷凝器15模块散热降温，后经过节流部件11节流，形成低温低压液态冷媒进入到蒸发器12模块，部分冷媒会经过蒸发器12蒸发，输出冷量，达到制冷效果；另一部分冷媒则流回第二压缩机14内，继续循环前面的过程。当空调处于常规制热模式时，高温高压冷媒从第二压缩机14出发，经过蒸发器12换热，后经过节流部件11节流，成低温低压液态冷媒进入到冷凝器15换热，最后再回到第二压缩机14中。至于低温制冷模式，则需要配合冷媒回收装置2同步进行才可实现，后续会做详细介绍。
41.冷媒回收装置2还包括冷媒储存组件23，主要用于存储从管道13回收过来的冷媒，且冷媒储存组件23还能对回收的冷媒进行一系列处理，对冷媒温度进行调节。冷媒储存组件23通过进媒调节管路21与蒸发器12的第一端121连通，使从蒸发器12第一端121流出的冷媒或者从第二压缩机14即将流至蒸发器12第一端121的冷媒中的一部分冷媒通过进媒调节管路21流入冷媒储存组件23中，完成冷媒的回收。冷媒储存组件23背离进媒调节管路21的一侧通过出媒调节管路22与蒸发器12的第二端122连通，使冷媒储存组件23内的存储的冷媒在需要时，能够从出媒调节管路22流出至蒸发器12的第二端122，实现冷媒量的调节和冷媒温度的调节。
42.进一步地，请参见图3，对于冷媒储存组件23，包括气液分离器231、第一压缩机232以及毛细管组件233。气液分离器231一侧与进媒调节管路21连通，气液分离器231背离进媒调节管路21的一侧与第一压缩机232连通，第一压缩机232背离气液分离器231的一侧与毛细管组件233连通，毛细管组件233背离第一压缩机232的一端与出媒调节管路22连通。气液分离器231主要用于将回收的冷媒进行气液分离。第一压缩机232和第二压缩机14功能相同，均是对冷媒进行压缩，使气态冷媒被压缩为高温高压气体。毛细管组件233主要是对高温高压气态冷媒进行降温，使部分气态冷媒液化，形成气液混合的冷媒。
43.对于气液分离器231，其具有彼此连通的两个腔，分别是气体存储腔和液体存储腔，气体存储腔背离液体存储腔的一端与第一压缩机232连通，对回收的冷媒气液分离后，将气态冷媒输送至第一压缩机232内。利用第一压缩机232的功能，对气态冷媒进行压缩，使气态冷媒被压缩，成为高温高压气体，以便进行后续对冷媒的处理工序。
44.还需要说明的是，出媒调节管路22与管道13的连接结点位于蒸发器12与节流部件
11之间，保证从出媒调节管路22流出的气液混合冷媒与从节流部件11流出的冷媒在蒸发器12和节流部件11之间进行混合，混合后的冷媒量会增加，且温度会有所提升，保证在低温制冷工况下，后续流入蒸发器12的冷媒温度不会过低，起到防止蒸发器12内部管路发生冻结的作用。进媒调节管路21与管道13的连接结点位于蒸发器12与第二压缩机14之间并靠近蒸发器12。保证从蒸发器12流出的冷媒在进入第二压缩机14之前，会存在一条支路，即进媒调节管路21，通过控制进媒调节管路21的通流量，即可对进入第二压缩机14之前的冷媒量进行回收调节，防止从蒸发器12流出的冷媒量过多，而对第二压缩机14出现液击现象，影响第二压缩机14的可靠性，甚至损坏第二压缩机14。
45.在一些实施例中，该冷媒循坏系统具有三种工作模式，分别是常规状态下的制冷模式，制热模式以及低温环境下的制冷模式。为便于理解冷媒循坏系统的工作方式，下面分别对三种工作模式的工作过程进行简单阐述：
46.请参见图1，常规状态下的制冷模式：高温高压冷媒从第二压缩机14出发，经过冷凝器15散热降温，再经过节流部件11节流，形成低温低压液态冷媒，低温低压液态冷媒流入到蒸发器12中，获取第二压缩机14频率、第一蒸发器12温度以及第二蒸发器12温度，根据第一蒸发器12温度以及第二蒸发器12温度确定管温差值和运行频率，处理器生成冷媒量调节指令，冷媒回收装置2根据生成的冷媒量调节指令，控制第一调节阀211和第二调节阀221的开度，增加或者减少冷媒量的供应。举例说明，若空调在高温高频阶段，则第一调节阀211关闭，第二调节阀221打开，冷媒回收装置2中的冷媒通过出媒管222流入管道13，与从节流部件11流出的冷媒混合，增加进入蒸发器12内的冷媒量，根据计算，冷媒量足够之后，关闭第二调节阀221，使系统处于冷媒最佳状态；随后，第一蒸发器12温度与第二蒸发器12温度接近，基本没有管路温差时，便打开第一调节阀211，使部分冷媒通过进媒管212流入冷媒回收装置2中，避免冷媒量过多，始终保证系统冷媒量保持在最佳状态，保证制冷能效尽可能高。同时，也能避免冷媒量过多，对第二压缩机14造成液击现象。
47.请参见图1，低温环境的制冷模式：高温高压冷媒从第二压缩机14出发，经过冷凝器15散热降温，再经过节流部件11节流，形成低温低压液态冷媒，低温低压液态冷媒流入到蒸发器12中，获取第二压缩机14频率、第一蒸发器12温度以及第二蒸发器12温度，根据第一蒸发器12温度以及第二蒸发器12温度确定管温差值和运行频率，处理器生成冷媒量调节指令，冷媒回收装置2根据生成的冷媒量调节指令，控制第一调节阀211和第二调节阀221的开度，冷媒回收装置2中的冷媒经过调节阀与系统本身的低温低压冷媒混合一起进入蒸发器12模块中，从而提升进入蒸发器12模块前的蒸发温度，保持蒸发器12内的管路不会因蒸发温度极低导致蒸发结霜而冻结，经过蒸发器12模块后，部分液态冷媒通过调节阀回收，避免因过多的冷媒压缩机形成液击现象影响可靠性。
48.请参见图2，制热模式：高温高压冷媒从第二压缩机14出发，经过蒸发器12换热，后经过节流部件11节流，成低温低压液态冷媒进入到冷凝器15换热，最后再回到第二压缩机14中；在整机循环制热过程中，获取第二压缩机14的运行频率和蒸发器12两端的管温参数，根据第二压缩机14运行频率和管温参数生成冷媒调节指令，根据冷媒调节指令调整第一调节阀211和第二调节阀221的开度，从而形成系统的冷媒最优状态，保持制热能效尽可能高。
49.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会
对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
50.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
51.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
52.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考，但与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本技术内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。