專利名稱：串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機及其運行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)和調(diào)溫箱一體機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機及其運行控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的空調(diào)和調(diào)溫箱一體機有如下兩種制作方式
一、空調(diào)和調(diào)溫箱各有一套獨立的一體機；兩者在制造過程中出于某種目的做成一體，兩一體機簡單的疊加不僅無故增加了空間尺寸，而且在技術(shù)領(lǐng)域沒有創(chuàng)新性，在此不再贅述。 二、空調(diào)和調(diào)溫箱共用一套一體機，室內(nèi)空調(diào)換熱器和室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器為并聯(lián)方式連接。此種方式中，由于兩換熱器為并聯(lián)。然而，室內(nèi)空調(diào)換熱器和室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器所需的溫度區(qū)間不同；即兩換熱器中的冷媒的出口壓力不同。若設(shè)兩換熱器進口端冷媒壓力為P，為了實現(xiàn)空調(diào)和調(diào)溫箱的溫度效果，則分流經(jīng)過室內(nèi)空調(diào)換熱器后冷媒壓力為P1，經(jīng)過室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器后冷媒壓力為P2，而P1>P2，且差值較大。那么在經(jīng)過兩換熱器后，冷媒匯集一路時會導(dǎo)致室內(nèi)空調(diào)換熱器支路冷媒向室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器支路回流；這樣會嚴(yán)重影響室內(nèi)空調(diào)和室內(nèi)調(diào)溫箱的性能。針對這一狀況，現(xiàn)有的解決方式是在冰箱蒸發(fā)器出口增加一個增壓泵；不足之處在于不僅成本高而且效率也很低。
另一方面，室內(nèi)空調(diào)換熱器采用風(fēng)扇強制對流換熱，而室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器依靠輻射換熱，在相同進口條件分流后，室內(nèi)空調(diào)換熱器的蒸發(fā)溫度比冰箱換熱器高，冷媒大部分流向壓力較低的室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器，導(dǎo)致空調(diào)能力大幅降低。針對這一狀況，現(xiàn)有的解決方式是在冰箱入口增加節(jié)流裝置，不足之處在于存在室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器的冷媒無法從出口流出且會產(chǎn)生回流現(xiàn)象，從而影響一體機效率
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的技術(shù)不足，提供一種防止回流提高一體機性能的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機。進一步地，提供一種串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的運行控制方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
提供一種串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，包括壓縮機、室內(nèi)空調(diào)換熱器、室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器、節(jié)流機構(gòu)和室外換熱器形成的冷媒循環(huán)管路系統(tǒng)，所述室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器與室內(nèi)空調(diào)換熱器順序串聯(lián)連接或所述室內(nèi)空調(diào)換熱器與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器順序串聯(lián)連接。優(yōu)選地，所述的壓縮機進出口分別連接四通閥，形成制冷熱泵系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述的壓縮機為變頻壓縮機，采用的節(jié)流機構(gòu)為電子膨脹閥。優(yōu)選地，所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第一控制閥，該第一控制閥用于控制冷媒在調(diào)溫箱換熱器內(nèi)流動的通斷；所述節(jié)流機構(gòu)與室內(nèi)空調(diào)換熱器之間設(shè)置有第一旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第一旁通閥。
優(yōu)選地，所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第二控制閥，該第二控制閥用于控制冷媒在室內(nèi)空調(diào)換熱器內(nèi)流動的通斷；所述室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器與壓縮機進口之間設(shè)置有第二旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第二旁通閥。優(yōu)選地，所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第一控制閥，該第一控制閥用于控制冷媒在室內(nèi)空調(diào)換熱器內(nèi)流動的通斷；所述節(jié)流機構(gòu)與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器之間設(shè)置有第一旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第一旁通閥。優(yōu)選地，所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第二控制閥，該第二控制閥用于控制冷媒在調(diào)溫箱換熱器內(nèi)流動的通斷；所述室內(nèi)空調(diào)換熱器與壓縮機進口之間設(shè)置有第二旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第二旁通閥。一種串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的運行控制方法，所述的室內(nèi)空調(diào)換熱器或室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器 運行時，第一旁通閥與第二旁通閥關(guān)閉，第一控制閥與第二控制閥開啟；室內(nèi)空調(diào)換熱器向室內(nèi)空氣提供熱量或者冷量，同時，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器對應(yīng)的提供熱量或者冷量。 優(yōu)選地，所述的室內(nèi)空調(diào)換熱器或室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器運行時，第二旁通閥與第一控制閥關(guān)閉，第二控制閥和第一旁通閥開啟，室內(nèi)空調(diào)換熱器向室內(nèi)空氣提供熱量或者冷量，室內(nèi)調(diào)溫箱不工作，且在相同外部條件下，壓縮機頻率和電子膨脹閥的流量要大于或等于空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作的值。優(yōu)選地，所述的室內(nèi)空調(diào)換熱器或室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器運行時，第二旁通閥與第一控制閥開啟，第二控制閥和第一旁通閥關(guān)閉，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器向調(diào)溫箱空間提供熱量或者冷量，空調(diào)不工作，且在相同外部條件下，壓縮機頻率和電子膨脹閥的流量要小于或等于室內(nèi)空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作的值。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果
本發(fā)明空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的室內(nèi)空調(diào)換熱器和室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器采用串聯(lián)設(shè)計，解決了壓力不平衡導(dǎo)致的回流問題。同時，該一體機還分別設(shè)計了可控制的旁通回路，這樣既實現(xiàn)了分別獨立控制空調(diào)與調(diào)溫箱，又使得空調(diào)和調(diào)溫箱一體的需求得以實現(xiàn)，節(jié)省空間與資源，又方便用戶使用。


圖I為本發(fā)明實施例I的系統(tǒng) 圖2為本發(fā)明實施例2的系統(tǒng) 圖3為本發(fā)明實施例3空調(diào)和調(diào)溫箱同時運行的系統(tǒng) 圖4為本發(fā)明實施例3單獨使用空調(diào)的系統(tǒng) 圖5為本發(fā)明實施例4空調(diào)和調(diào)溫箱同時運行的系統(tǒng) 圖6為本發(fā)明實施例4單獨使用空調(diào)的系統(tǒng) 圖7為本發(fā)明實施例4單獨使用調(diào)溫箱的系統(tǒng)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的發(fā)明目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實施方式并不因此限定于以下實施例。除非特別說明，本發(fā)明采用的材料和加工方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)材料和加工方法。實施例I
如附圖I所示，所述串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機系統(tǒng)，包括壓縮機I、室內(nèi)空調(diào)換熱器5、室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4、節(jié)流機構(gòu)3和室外換熱器2組成的冷媒循環(huán)管路系統(tǒng)，且室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4與室內(nèi)空調(diào)換熱器5順序串聯(lián)連接。即冷媒經(jīng)壓縮機I壓縮后進入室外換熱器2與室外環(huán)境換熱，換熱后的高壓液態(tài)冷媒經(jīng)過節(jié)流機構(gòu)3節(jié)流后進入室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4，與調(diào)溫箱空間換熱，達到調(diào)溫箱降溫目的，然后再進入室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)環(huán)境換熱，達到調(diào)節(jié)室溫的效果，最后低壓氣態(tài)的冷媒回到壓縮機I進氣口，如此循環(huán)運行?？梢詫崿F(xiàn)調(diào)溫箱冷藏功能和空調(diào)制冷功能，此系統(tǒng)中，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4與室內(nèi)空調(diào)換熱器5串聯(lián)，不存在并聯(lián)狀態(tài)下冷媒回流的現(xiàn)象。同時，調(diào)溫箱的使用對空調(diào)的效果影響也很小。實施例2 如附圖2所示，與實施例一的不同之處在于室內(nèi)空調(diào)換熱器5、室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4位置交換了。即冷媒經(jīng)壓縮機I壓縮后進入室外換熱器2與室外環(huán)境換熱，換熱后的高壓液態(tài)冷媒經(jīng)過節(jié)流機構(gòu)3節(jié)流后進入室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)環(huán)境換熱，達到調(diào)節(jié)室溫的效果，然后再進入室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4，與調(diào)溫箱空間換熱，達到調(diào)溫箱降溫目的，最后低壓氣態(tài)的冷媒回到壓縮機I進氣口，如此循環(huán)運行。實施例3
如附圖3所示，所述的壓縮機進出口分別連接四通閥11，形成制冷熱泵系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶需求來實現(xiàn)空調(diào)和調(diào)溫箱的不同功能。實線箭頭所示為空調(diào)制冷，調(diào)溫箱冷藏的循環(huán)，虛線箭頭所示為空調(diào)制熱，調(diào)溫箱加熱的循環(huán)。電子膨脹閥3出口部位到室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4之間的部位的管路上設(shè)置有第一控制閥7，該控制閥設(shè)置與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4的前面；電子膨脹閥3出口部位到室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4之間的部位設(shè)置有一旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第一旁通閥9。運行此系統(tǒng)可以實現(xiàn)空調(diào)和調(diào)溫箱同時運行功能，如附圖3所示，此時第一控制閥7開啟，第一旁通閥9關(guān)閉，系統(tǒng)冷媒循環(huán)，在室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4內(nèi)換熱實現(xiàn)調(diào)溫箱冷熱功能，在室內(nèi)空調(diào)換熱器5內(nèi)換熱來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度；運行此系統(tǒng)也可實現(xiàn)空調(diào)單開功能，如附圖4所示，此時第一旁通閥9開啟，第一控制閥7關(guān)閉，系統(tǒng)冷媒不流通調(diào)溫箱換熱器4，而通過第一旁通閥9和室內(nèi)空調(diào)換熱器5流通，室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)環(huán)境換熱實現(xiàn)空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度的功能，制冷如實線箭頭流向，制熱如虛線箭頭流向。且在調(diào)溫箱內(nèi)部空間、室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4、室內(nèi)環(huán)境、室內(nèi)空調(diào)蒸發(fā)器5上均設(shè)置有感溫包，可以自動檢測實時溫度來自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行狀態(tài)。實施例4
本實施例除下述特征外，其他均與實施例3相同如附圖5所示，室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4之間的部位到壓縮機I入口部位的管路上設(shè)置有第二控制閥8，該控制閥設(shè)置與室內(nèi)空調(diào)換熱器5的前面；室內(nèi)空調(diào)換熱器5與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4之間的部位到壓縮機I入口部位的管路上設(shè)置有一旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第二旁通閥10。此種系統(tǒng)可以實現(xiàn)調(diào)溫箱和空調(diào)同時運行功能，如附圖5所示，此時第一控制閥7和第二控制閥8開啟，第一旁通閥9和第二旁通閥10關(guān)閉；也可實現(xiàn)空調(diào)單開功能，如附圖6所示，此時第一控制閥7和第二旁通閥10關(guān)閉，第二控制閥8和第一旁通閥9開啟；也可實現(xiàn)調(diào)溫箱單開功能，如附圖7所示，此時第一控制閥7和第二旁通閥10開啟，第二控制閥8和第一旁通閥9關(guān)閉。實線箭頭所示為空調(diào)制冷/調(diào)溫箱冷藏功能，虛線箭頭所示為空調(diào)制熱/調(diào)溫箱加熱功能。實施例5
壓縮機優(yōu)選為變頻壓縮機，采用的節(jié)流機構(gòu)為電子膨脹閥。壓縮機選用變頻壓縮機和節(jié)流機構(gòu)選用電子膨脹閥，能實時有效的調(diào)節(jié)壓縮機頻率和系統(tǒng)冷媒循環(huán)流量。具體運行方式如下述。運行方式一，空調(diào)和調(diào)溫箱同時開啟，如附圖5所示，第一旁通閥9與第二旁通閥10關(guān)閉，第一控制閥7與第二控制閥8開啟，室內(nèi)空調(diào)換熱器5向室內(nèi)空氣提供熱量或者冷量，同時，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4對應(yīng)的提供熱量或者冷量。此實現(xiàn)過程中壓縮機I的頻率Pl在5HZ-150HZ之間，電子膨脹閥3的流量Il在0-100%之間，因為室內(nèi)調(diào)溫箱和空調(diào)同時開啟制冷/冷藏時，室內(nèi)空調(diào)換熱器需要較大流量來降低室內(nèi)環(huán)境溫度，而調(diào)溫箱需要較小流量較低溫度來降低調(diào)溫箱內(nèi)部溫度。此時系統(tǒng)能同時兼顧空調(diào)和調(diào)溫箱的冷媒流量，有效的調(diào)節(jié)系統(tǒng)處在一個較為理想的狀態(tài)。實線箭頭所示為空調(diào)制冷、調(diào)溫箱冷藏功能，虛線箭頭所示為空調(diào)制熱、調(diào)溫箱加熱功能。運行方式二，單開空調(diào)，如附圖6所示，空調(diào)和調(diào)溫箱一體機運行時，第二旁通閥10與第一控制閥7關(guān)閉，第二控制閥8和第一旁通閥9開啟，室內(nèi)空調(diào)換熱器5向室內(nèi)空氣提供熱量或者冷量，調(diào)溫箱功能未開啟，系統(tǒng)可以完全致力于調(diào)節(jié)房間溫度，不必顧及不同溫度區(qū)間的調(diào)溫箱功能。在相同的外部條件下，壓縮機I的頻率和電子膨脹閥3的流量要大于或等于空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作時的值。此時的壓縮機頻率P2在10HZ-150HZ之間、膨脹閥開度12在10%-100%，P2彡P(guān)l,12彡II。此時因為單開空調(diào)，空調(diào)能效高、室內(nèi)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)快。圖中實線箭頭所示為空調(diào)制冷功能，虛線箭頭所示為空調(diào)制熱功能。運行方式三，單開調(diào)溫箱功能，如附圖7所示，所述的空調(diào)器運行時，第二旁通閥10與第一控制閥7開啟，第二控制閥8和第一旁通閥9關(guān)閉，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器4向調(diào)溫箱空間提供熱量或者冷量。此循環(huán)系統(tǒng)中調(diào)溫箱功能開啟，空調(diào)功能關(guān)閉，系統(tǒng)可以完全致力于調(diào)節(jié)調(diào)溫箱溫度，不必顧及不同溫度區(qū)間的空調(diào)功能。調(diào)溫箱所需的溫度較低，所以系統(tǒng)中冷媒所需的流量也較小，電子膨脹閥3的流量要小于或等于空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作時的值，同時考慮調(diào)溫箱運行功率和流量減小后的保護功能，壓縮機I的頻率要小于或等于空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作時的值，此時的壓縮機頻率P3在5HZ-60HZ之間、膨脹閥開度13處于0-50%，且P3 ^Pl ^ P2，13彡Il彡12。實線箭頭所示為調(diào)溫箱箱冷藏功能，虛線箭頭所示為調(diào)溫箱加熱功能。上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，包括壓縮機、室內(nèi)空調(diào)換熱器、室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器、節(jié)流機構(gòu)和室外換熱器形成的冷媒循環(huán)管路系統(tǒng)，其特征在于所述室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器與室內(nèi)空調(diào)換熱器順序串聯(lián)連接或所述室內(nèi)空調(diào)換熱器與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器順序串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，其特征在于所述的壓縮機進出口分別連接四通閥，形成制冷熱泵系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，其特征在于所述的壓縮機為變頻壓縮機，采用的節(jié)流機構(gòu)為電子膨脹閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，其特征在于所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第一控制閥，該第一控制閥用于控制冷媒在調(diào)溫箱換熱器內(nèi)流動的通斷；所述節(jié)流機構(gòu)與室內(nèi)空調(diào)換熱器之間設(shè)置有第一旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第一旁通閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，其特征在于所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第二控制閥，該第二控制閥用于控制冷媒在室內(nèi)空調(diào)換熱器內(nèi)流動的通斷；所述室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器與壓縮機進口之間設(shè)置有第二旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第二旁通閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，其特征在于所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第一控制閥，該第一控制閥用于控制冷媒在室內(nèi)空調(diào)換熱器內(nèi)流動的通斷；所述節(jié)流機構(gòu)與室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器之間設(shè)置有第一旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第一旁通閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，其特征在于所述冷媒循環(huán)管路設(shè)置有第二控制閥，該第二控制閥用于控制冷媒在調(diào)溫箱換熱器內(nèi)流動的通斷；所述室內(nèi)空調(diào)換熱器與壓縮機進口之間設(shè)置有第二旁通管路，在該旁通管路上設(shè)置有第二旁通閥。
8.一種串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的運行控制方法，其特征在于所述的室內(nèi)空調(diào)換熱器或室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器運行時，第一旁通閥與第二旁通閥關(guān)閉，第一控制閥與第二控制閥開啟；室內(nèi)空調(diào)換熱器向室內(nèi)空氣提供熱量或者冷量，同時，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器對應(yīng)的提供熱量或者冷量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的運行控制方法，其特征在于所述的室內(nèi)空調(diào)換熱器或室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器運行時，第二旁通閥與第一控制閥關(guān)閉，第二控制閥和第一旁通閥開啟，室內(nèi)空調(diào)換熱器向室內(nèi)空氣提供熱量或者冷量，室內(nèi)調(diào)溫箱不工作，且在相同外部條件下，壓縮機頻率和電子膨脹閥的流量要大于或等于空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的串聯(lián)式空調(diào)和調(diào)溫箱一體機的的運行控制方法，其特征在于所述的室內(nèi)空調(diào)換熱器或室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器運行時，第二旁通閥與第一控制閥開啟，第二控制閥和第一旁通閥關(guān)閉，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器向調(diào)溫箱空間提供熱量或者冷量，空調(diào)不工作，且在相同外部條件下，壓縮機頻率和電子膨脹閥的流量要小于或等于室內(nèi)空調(diào)與調(diào)溫箱同時工作的值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)和調(diào)溫箱一體機，包括通過主管路依次連接的壓縮機、室外換熱器、節(jié)流機構(gòu)；壓縮機的輸出端與室外換熱器的輸入端連接，室外換熱器的輸出端與節(jié)流機構(gòu)的輸入端連接；該一體機還包括室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器與室內(nèi)空調(diào)換熱器，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器的輸入端與節(jié)流機構(gòu)輸出端連接，室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器的輸出端與室內(nèi)空調(diào)換熱器的輸入端連接；室內(nèi)空調(diào)換熱器的輸出端與壓縮機的輸入端連接。該一體機的室內(nèi)空調(diào)換熱器和室內(nèi)調(diào)溫箱換熱器采用串聯(lián)設(shè)計，解決了壓力不平衡導(dǎo)致的回流問題。
文檔編號F24F11/02GK102734885SQ20121022333
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉陽, 張 浩, 李向陽, 李強, 陳留杰 申請人:廣東美的電器股份有限公司