大于制 熱工況時(shí)的制冷劑最佳匹配充注量；且壓縮機(jī)低頻運(yùn)行時(shí)的制冷劑最佳匹配充注量大于壓 縮機(jī)高頻運(yùn)行時(shí)的制冷劑最佳匹配充注量。
[0091] 發(fā)明人創(chuàng)造性地在傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)中添加了簡(jiǎn)單的附件（即充有氣體的調(diào)節(jié) 罐），并通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定調(diào)節(jié)罐的容積、充氣量等參數(shù)，使得空調(diào)系統(tǒng)具有在不同工況 下自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑充注量的功能，從而滿足以上要求。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式如下文所述。
[0092] 傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)主要包括壓縮機(jī)1、儲(chǔ)液罐2、四通閥3、室外換熱器4、室內(nèi)換熱器 5、節(jié)流裝置6及循環(huán)管道。在附圖1-4所示的本發(fā)明實(shí)施例中，在空調(diào)系統(tǒng)中的Pl和P2 位置分別連接有第一調(diào)節(jié)罐7和第二調(diào)節(jié)罐7'。每個(gè)調(diào)節(jié)罐可通過(guò)三通管與空調(diào)系統(tǒng)的循 環(huán)管道連接。
[0093] 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一調(diào)節(jié)罐7或第二調(diào)節(jié)罐7'可單獨(dú)存在于循環(huán)管道 中，均能使制冷熱空調(diào)起到一定的自調(diào)節(jié)制冷劑充注量的作用。
[0094] 每個(gè)調(diào)節(jié)罐中設(shè)有用于將調(diào)節(jié)罐分隔成相互密封的兩部分的分隔件8,調(diào)節(jié)罐中 分隔件8以上的部分用于儲(chǔ)存氣體9,在預(yù)充有適量的氣體后，該儲(chǔ)氣部分保持與外界密 封；分隔件8以下的部分與空調(diào)的循環(huán)管道流體連通，在某些工況下，分隔件8以下的部分 能夠儲(chǔ)存一定量的制冷劑10。
[0095] 用于制造罐體以及分隔件的材料具有選自下組的一個(gè)或多個(gè)特征：
[0096] 與制冷劑和冷凍油相容；
[0097] 耐溫范圍為_20°C~150°C ;
[0098] 耐壓強(qiáng)度高于5MPa。
[0099] 分隔件8可采取任何合適的形式，只要其能夠根據(jù)氣體9和制冷劑10之間的壓力 差沿相應(yīng)的方向發(fā)生變形，從而改變調(diào)節(jié)罐中由其分隔的兩部分的容積。優(yōu)選地，分隔件為 具有彈性的膜結(jié)構(gòu)。
[0100] 優(yōu)選地，制成分隔件8的材料可選自以下材料中的一種或多種：氯丁膠 (Neoprene)、丁腈橡膠（Buna)、三元乙丙橡膠（EPDM)、海帕倫（Hypalon)、氟橡膠（Viton、 Aflas)和聚四氟乙烯（PTFE)。
[0101] 優(yōu)選地，制成罐體的材料可選自以下材料中的一種或多種：鑄鐵、鑄鋁、碳鋼、不銹 鋼、銅及合金。
[0102] 可選地，第一調(diào)節(jié)罐7的分隔件與第二調(diào)節(jié)罐7'的分隔件材料相同或不同。
[0103] 優(yōu)選地，第一調(diào)節(jié)罐7和第二調(diào)節(jié)罐7'中充入的氣體是氮?dú)饣蚩諝狻?br>[0104] 可選地，第一調(diào)節(jié)罐7預(yù)充的氣體與第二調(diào)節(jié)罐7'預(yù)充的氣體相同或不同。
[0105] 在空調(diào)系統(tǒng)的Pl和P2處連接第一調(diào)節(jié)罐7和第二調(diào)節(jié)罐7'之前或之后，可向空 調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)管道中充入制冷劑，充入的總量等于空調(diào)系統(tǒng)在中間制冷工況的制冷劑最佳 匹配充注量。
[0106] 應(yīng)注意的是，實(shí)際上制冷劑的充入總量也可以大于空調(diào)系統(tǒng)在中間制冷工況的制 冷劑最佳匹配充注量，以避免空調(diào)系統(tǒng)在制冷量小于中間制冷工況的低頻制冷工況下，制 冷劑充注量不足的情況發(fā)生。本實(shí)施例所述的進(jìn)入調(diào)節(jié)罐的制冷劑為液態(tài)制冷/熱工質(zhì)。
[0107] 對(duì)第一調(diào)節(jié)罐7和第二調(diào)節(jié)罐7'預(yù)充滿具有一定壓力值的氣體后，可將兩個(gè)調(diào)節(jié) 罐分別連接至循環(huán)管道上。這里的"預(yù)充滿"指的是調(diào)節(jié)罐的分隔件8以上部分中的氣體 壓力使得分隔件向下變形而緊貼下部的調(diào)節(jié)罐壁，相當(dāng)于氣體充滿整個(gè)調(diào)節(jié)罐，而調(diào)節(jié)罐 中分隔件以下部分不具有容積。預(yù)充滿氣體的調(diào)節(jié)罐滿足以下要求：
[0108] (1)第一調(diào)節(jié)罐7中的預(yù)充壓力高于空調(diào)系統(tǒng)處于制熱工況可能的最大蒸發(fā)壓力 (即制熱工況下Pl處的制冷劑最大壓力），低于空調(diào)系統(tǒng)處于額定制冷工況時(shí)的冷凝壓力 (即額定制冷工況下Pl處的制冷劑壓力）
[0109] 進(jìn)一步地，第一調(diào)節(jié)罐7中的預(yù)充壓力低于或等于空調(diào)系統(tǒng)處于中間制冷工況時(shí) 的冷凝壓力（即中間制冷工況下Pl處的制冷劑壓力）；
[0110] (2)第二調(diào)節(jié)罐7'中的預(yù)充壓力高于空調(diào)系統(tǒng)處于制冷工況的最大蒸發(fā)壓力（即 制冷工況下P2處的制冷劑壓力），低于空調(diào)系統(tǒng)處于中間制熱工況時(shí)的冷凝壓力（即中間 制熱工況下P2處的制冷劑壓力）。
[0111] 空調(diào)系統(tǒng)的頻率與其蒸發(fā)壓力成反比，與其冷凝壓力成正比，即空調(diào)器運(yùn)行頻率 越低，其蒸發(fā)壓力越大，冷凝壓力越小。
[0112] 圖1和圖2分別示出了處于高頻制冷和低頻制冷工況的空調(diào)系統(tǒng)，其循環(huán)管道中 的制冷劑沿逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)，管道的Pl位置的制冷劑壓力大于P2位置的制冷劑壓力。
[0113] 本發(fā)明中，所提及的高頻制冷、低頻制冷、高頻制熱和低頻制熱的概念如下：
[0114] 高頻制冷工況是指空調(diào)的制冷量高于或等于額定制冷量的制冷工況；低頻制冷工 況是指空調(diào)的制冷量低于或等于中間制冷量的制冷工況；
[0115] 商頻制熱工況是指空調(diào)的制熱量商于或等于額定制熱量的制熱工況；低頻制熱工 況是指空調(diào)的制熱量低于或等于中間制熱量的制熱工況。
[0116] 由于第二調(diào)節(jié)罐7'中的預(yù)充壓力高于制冷工況可能的最大蒸發(fā)壓力（即制冷工 況下P2處的制冷劑最大壓力），即無(wú)論是高頻制冷（見(jiàn)圖1)還是低頻制冷（見(jiàn)圖2)，第二 調(diào)節(jié)罐7'中的氣體預(yù)充壓力始終高于管道中P2處的制冷劑壓力，第二調(diào)節(jié)罐7'中氣體始 終保持充滿狀態(tài)，使第二調(diào)節(jié)罐7'在空調(diào)系統(tǒng)處于制冷工況時(shí)不儲(chǔ)存制冷劑。
[0117] 如圖1所示，在高頻制冷工況下，第一調(diào)節(jié)罐7中的預(yù)充壓力低于Pl處的制冷劑 壓力，循環(huán)管道中的部分制冷劑擠壓分隔件8壓縮第一調(diào)節(jié)罐7中氣體而充入第一調(diào)節(jié)罐 7中，直至分隔件8兩側(cè)的氣體和制冷劑的壓強(qiáng)相等。且該狀態(tài)穩(wěn)定后，氣體壓縮吸熱后溫 度與Pl處制冷劑的溫度大致相等。
[0118] 如圖2所示，由高頻制冷工況轉(zhuǎn)換成低頻制冷工況時(shí)，循環(huán)管道中Pl處的制冷劑 壓力減?。蠢淠龎毫p小），調(diào)節(jié)罐7中的氣體膨脹將調(diào)節(jié)罐中儲(chǔ)存的全部或部分制冷劑 排出至循環(huán)管道中。
[0119] 圖3和圖4示出了處于制熱工況的空調(diào)系統(tǒng)，其循環(huán)管道中的制冷劑沿順時(shí)針?lè)?向流動(dòng)，管道的P2位置的制冷劑壓力大于Pl位置的制冷劑壓力。
[0120] 根據(jù)上文所述的調(diào)節(jié)罐中氣體預(yù)充壓力要求，無(wú)論是高頻制熱（見(jiàn)圖3)還是低頻 制熱（見(jiàn)圖4)工況，第一調(diào)節(jié)罐7中的預(yù)充壓力始終高于空調(diào)系統(tǒng)處于制熱工況可能的最 大蒸發(fā)壓力（即制熱工況下Pl處的制冷劑最大壓力），第一調(diào)節(jié)罐7中氣體始終保持預(yù)充 滿狀態(tài)，使第一調(diào)節(jié)罐7在空調(diào)系統(tǒng)處于制熱工況時(shí)不儲(chǔ)存制冷劑。
[0121] 如圖3所示，在高頻制熱工況下，第二調(diào)節(jié)罐7'中的預(yù)充壓力低于P2處的制冷劑 壓力，循環(huán)管道中的多余的制冷劑擠壓分隔件壓縮調(diào)節(jié)罐中氣體而充入調(diào)節(jié)罐中，直至分 隔件兩側(cè)的氣體和制冷劑的壓強(qiáng)相等。
[0122] 如圖4所示，由高頻制熱工況轉(zhuǎn)換成低頻制熱工況時(shí)，循環(huán)管道中P2處的制冷劑 壓力減?。蠢淠龎毫p?。?，第二調(diào)節(jié)罐7'中的氣體膨脹將第二調(diào)節(jié)罐7'中儲(chǔ)存的部分 制冷劑排出至循環(huán)管道中。
[0123] 通過(guò)上文定性的描述可以看出，通過(guò)循環(huán)管道中高壓側(cè)的制冷劑壓力與調(diào)節(jié)罐中 氣體壓力的關(guān)系，能夠控制調(diào)節(jié)罐中儲(chǔ)存的制冷劑的量，從而保證空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際工作的制 冷劑的量符合各個(gè)不同工況的制冷劑充注量最佳匹配值。
[0124] 實(shí)際上，除了壓力條件，還需考慮制冷劑不同工況不同位置的溫度，并結(jié)合不同工 況的制冷劑最佳充注匹配值，來(lái)確定調(diào)節(jié)罐的容積、調(diào)節(jié)罐預(yù)充氣壓力等相關(guān)參數(shù)，以完成 本發(fā)明。
[0125] 為了更全面而具體地公開本發(fā)明，在下文中將結(jié)合一個(gè)具體的算例來(lái)介紹調(diào)節(jié)罐 的容積、調(diào)節(jié)罐預(yù)充氣壓力等相關(guān)參數(shù)的計(jì)算和選取方法。
[0126] 計(jì)算公式
[0127] 為了計(jì)算簡(jiǎn)便，將調(diào)節(jié)罐中分隔件以上部分充入的氣體（下文中簡(jiǎn)稱做"氣體"） 看作理想氣體，采用理想氣體狀態(tài)方程pV = nRT進(jìn)行計(jì)算，式中，
[0128] p為氣體的壓力，
[0129] V為氣體的體積，
[0130] η為氣體的摩爾數(shù)，
[0131] R是摩爾氣體常數(shù)，
[0132] T是熱力學(xué)溫度。
[0133] 這里，將空調(diào)的工作工況簡(jiǎn)化成高頻制熱、低頻制熱、高頻制冷和低頻制冷四種工 況。且在這里給出的計(jì)算方法和公式是針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中制冷劑總充注量等于