冷媒循环系统和冷媒循环系统的控制方法与流程

本公开涉及制冷，特别涉及一种冷媒循环系统和冷媒循环系统的控制方法。

背景技术：

1、在室外温度寒冷同时室内温度仍较高的情况下，例如，室外温度降至-20℃及以下，同时室内仍处于20℃以上的温度环境的情况下，启动蒸汽压缩式制冷系统的压缩机进行制冷将出现蒸发器的出口处过热度偏低而无法正常制冷运行的问题。为了解决低温工况下压缩机无法制冷的问题，通常会在冷凝器的出液口和蒸发器的进口之间增加氟泵，以在低温制冷工况下使用氟泵替代压缩机，从而实现较宽的环境温度范围内的制冷需求。但是当冷凝器出口处过冷度不足时，则会导致氟泵使用寿命降低，也会出现制冷系统无法正常制冷运行的情况。

2、相关技术中，采用同时检测制冷系统中的蒸发器出口处的过热度与冷凝器出口处的过冷度并根据检测结果调节制冷系统的制冷模式的方法，在冷凝器的出液口处过冷度不足时启动压缩机制冷（压缩机制冷模式），并且在蒸发器的出口处过热度不足时启动氟泵制冷（氟泵制冷模式），以解决压缩机或者氟泵无法正常制冷的情况。

3、然而，由于空调制造需要考虑尺寸、重量和电磁兼容等因素，部分空调的换热器较小且风机需使用交流电机进行供电，这会导致空调的冷凝风量无法进行无极调节，在此情况下，在室外较为寒冷且低负荷运行的情况下，例如室外温度达到零下18℃~零下15℃，且负荷在20%以下时，会同时出现压缩机制冷时检测到蒸发器的出口处过热度不足以及氟泵制冷时检测到冷凝器的出液口处过冷度不足的情况，导致冷媒循环系统会在压缩机制冷模式和氟泵制冷模式之间频繁切换，易导致压缩机和氟泵损坏，制冷系统将无法正常制冷。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种冷媒循环系统和冷媒循环系统的控制方法，旨在解决在室外较为寒冷且低负荷运行的情况下进行制冷会同时出现蒸发器的出口处的过热度不足并且冷凝器的出液口处的过冷度不足，导致频繁切换压缩机制冷模式和氟泵制冷模式，易导致压缩机和氟泵损坏而无法正常制冷的问题。

2、本公开第一方面提供一种冷媒循环系统，包括：冷媒回路，包括通过冷媒管路依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，还包括氟泵和冷媒收集部，所述氟泵通过冷媒管路与所述压缩机并联地连接于所述蒸发器和所述冷凝器之间，所述冷媒收集部包括收集部进口、收集部气体出口和收集部液体出口，所述收集部进口与所述蒸发器连接，所述收集部气体出口与所述压缩机的入口连接，所述收集部液体出口与所述氟泵的入口连接；检测装置，被配置为检测所述冷媒收集部内的冷媒的冷媒参数；和控制装置，与所述检测装置信号连接，被配置为根据所述冷媒参数控制所述冷媒循环系统在压缩机制冷模式和氟泵制冷模式之间切换，其中，在所述压缩机制冷模式，所述压缩机开启，所述氟泵从所述冷媒回路中切除，在所述氟泵制冷模式，所述氟泵开启，所述压缩机从所述冷媒回路中切除。

3、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述冷媒收集部包括汽液分离器，所述汽液分离器包括分离器进口和分离器气体出口；其中，

4、所述汽液分离器还包括分离器液体出口，所述分离器进口、所述分离器气体出口和所述分离器液体出口分别形成所述收集部进口、所述收集部气体出口和所述收集部液体出口；或者

5、所述冷媒收集部还包括储液器，所述储液器包括储液器进口和储液器出口，所述分离器进口与所述储液器进口形成所述收集部进口，所述分离器气体出口形成所述收集部气体出口，所述储液器出口形成所述收集部液体出口。

6、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述汽液分离器包括：分离器壳体，被配置为接收所述蒸发器输出至所述汽液分离器的冷媒；分离器进管，包括分离器进管第一端口和分离器进管第二端口，所述分离器进管第一端口形成所述分离器进口，所述分离器进管第二端口插入所述分离器壳体内的气态冷媒中；和分离器气体出管，包括分离器气管第一端口和分离器气管第二端口，所述分离器气管第一端口设置在所述分离器壳体内的气态冷媒中，所述分离器气管第二端口形成所述分离器气体出口。

7、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述分离器气体出管包括设置在所述分离器气管第一端口和所述分离器气管第二端口之间的弯管段，所述弯管段位于所述分离器壳体内的液态冷媒中，并且所述弯管段包括进油孔，所述进油孔位于沉积于所述液态冷媒底部的油液层内，被配置为雾化通过所述进油孔进入所述分离器气体出管的油液。

8、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述汽液分离器还包括导液管，所述导液管与所述分离器进管分体设置，所述导液管的导液管进口朝向且大于所述分离器进管第二端口，并且所述分离器进管第二端口位于所述导液管进口的开口内侧，所述导液管的导液管出口插入所述分离器壳体内的液态冷媒和/或油液层中。

9、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述导液管包括竖向管段和与所述竖向管段成钝角的斜向管段，所述导液管进口位于所述斜向管段的远离所述竖向管段的一端，所述导液管出口位于所述竖向管段远离所述斜向管段的一端。

10、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述导液管的靠近所述导液管进口的第一端的截面从所述导液管进口向靠近所述导液管的第二端的一侧逐渐减小，并且所述分离器进管第二端口朝向所述导液管的第一端的内壁设置。

11、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述汽液分离器还包括分离器液体出管，所述分离器液体出管包括分离器液管第一端口和分离器液管第二端口，所述分离器液管第一端口插入所述分离器壳体内的液态冷媒中，所述分离器液管第二端口形成所述分离器液体出口。

12、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述冷媒回路还包括：第一单向阀，串联在所述压缩机和所述冷凝器之间并且被配置为使所述冷媒从所述压缩机向所述冷凝器单向流动；和第二单向阀，串联在所述氟泵和所述冷凝器之间并且被配置为使所述冷媒从所述氟泵向所述冷凝器单向流动。

13、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述冷媒收集部包括汽液分离器，所述汽液分离器包括所述分离器进口、分离器气体出口和分离器液体出口，所述分离器进口、所述分离器气体出口和所述分离器液体出口分别形成所述收集部进口、所述收集部气体出口和所述收集部液体出口；

14、所述检测装置包括液位传感器，所述液位传感器被配置为检测所述汽液分离器内的液位h；

15、所述控制装置被配置为根据第一距离和第二距离控制所述冷媒循环系统在所述压缩机制冷模式和所述氟泵制冷模式之间切换，所述第一距离为所述收集部气体出口从所述汽液分离器内引出气态冷媒的引出位置的高度ha与所述液位h的高度差，所述第二距离为所述液位h与所述收集部液体出口从所述汽液分离器内引出液态冷媒的引出位置的高度hb的高度差。

16、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述冷媒循环系统还包括室外风机和/或加热所述冷媒收集部的汽液分离器内的所述冷媒的加热装置；

17、所述检测装置还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和所述压力传感器分别用于检测所述冷媒收集部的汽液分离器内的气态冷媒的冷媒温度和冷媒压力，所述冷媒参数包括所述冷媒温度和所述冷媒压力；

18、所述控制装置被配置为根据所述冷媒压力计算所述汽液分离器内冷媒的饱和温度t饱并计算所述冷媒温度t回与所述饱和温度t饱的温度差值，并根据所述温度差值控制所述室外风机的转速和/或控制所述加热装置启动或者关闭。

19、在一些实施例的冷媒循环系统中，所述冷媒循环系统还包括：第一电磁阀，设置在所述收集部气体出口和所述压缩机之间，并且与所述控制装置信号连接，所述控制装置被配置为在所述压缩机制冷模式开启所述第一电磁阀，并且在所述氟泵制冷模式关闭所述第一电磁阀；和第二电磁阀，设置在所述收集部液体出口和所述氟泵之间，并且与所述控制装置信号连接，所述控制装置被配置为在所述氟泵制冷模式开启所述第二电磁阀，并且在所述压缩机制冷模式关闭所述第二电磁阀。

20、本公开第二方面提供一种本公开第一方面的冷媒循环系统的控制方法，该控制方法包括：

21、所述检测装置检测所述冷媒收集部内的冷媒的冷媒参数；

22、所述控制装置根据所述冷媒参数控制所述冷媒循环系统在所述压缩机制冷模式和所述氟泵制冷模式之间切换。

23、在一些实施例的控制方法中，所述冷媒收集部包括汽液分离器，所述汽液分离器包括所述分离器进口、分离器气体出口和分离器液体出口，所述分离器进口、所述分离器气体出口和所述分离器液体出口分别形成所述收集部进口、所述收集部气体出口和所述收集部液体出口；所述检测装置包括液位传感器，所述液位传感器被配置为检测所述汽液分离器内的液位；

24、所述控制方法还包括：

25、所述检测装置检测所述冷媒收集部的汽液分离器内的液位；

26、所述控制装置被配置为根据第一距离和第二距离控制所述冷媒循环系统在所述压缩机制冷模式和所述氟泵制冷模式之间切换，所述第一距离为所述收集部气体出口从所述汽液分离器内引出气态冷媒的引出位置的高度ha与所述液位h的高度差，所述第二距离为所述液位h与所述收集部液体出口从所述汽液分离器内引出液态冷媒的引出位置的高度hb的高度差。

27、在一些实施例的控制方法中，所述控制方法包括：

28、在所述第一距离大于等于所述第二距离的情况下，所述控制装置控制所述冷媒循环系统切换至所述压缩机制冷模式；和

29、在所述第一距离小于所述第二距离的情况下，所述控制装置控制所述冷媒循环系统切换至所述氟泵制冷模式。

30、在一些实施例的控制方法中，所述冷媒循环系统还包括室外风机和/或加热所述冷媒收集部的汽液分离器内的所述冷媒的加热装置；所述检测装置还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和所述压力传感器分别用于检测所述冷媒收集部的汽液分离器内的气态冷媒的冷媒温度和冷媒压力，所述冷媒参数包括所述冷媒温度和所述冷媒压力；

31、所述控制方法还包括：

32、所述温度传感器和所述压力传感器分别检测所述冷媒收集部的汽液分离器内的气态冷媒的冷媒温度和冷媒压力；

33、所述控制装置根据所述冷媒压力计算所述汽液分离器内冷媒的饱和温度t饱并计算所述冷媒温度t回与所述饱和温度t饱的温度差值，并根据所述温度差值控制所述室外风机的转速和/或控制所述加热装置启动或者关闭。

34、在一些实施例的控制方法中，所述控制方法包括：

35、在所述冷媒循环系统处于所述压缩机制冷模式并且所述温度差值小于设定的第一极限温差的情况下，所述控制装置控制所述加热装置启动，在所述冷媒循环系统处于所述压缩机制冷模式并且所述温度差值大于或者等于所述第一极限温差并且所述第一距离小于或者等于设定的第一极限距离值的情况下，所述控制装置控制所述加热装置关闭并且控制所述冷媒循环系统切换至所述氟泵制冷模式；和/或

36、在所述冷媒循环系统处于所述氟泵制冷模式并且所述温度差值大于或者等于设定的第二极限温差的情况下，所述控制装置控制所述室外风机提速，在所述冷媒循环系统处于所述氟泵制冷模式并且所述温度差值小于所述第二极限温差并且所述第二距离小于设定的第二极限距离值的情况下，所述控制装置控制所述室外风机恢复提速前的速度并且控制所述冷媒循环系统切换至所述压缩机制冷模式。

37、基于本公开提供的冷媒循环系统，冷媒循环系统的冷媒回路采用氟泵与压缩机并联地连接于蒸发器和冷凝器之间的设置方式，将连通压缩机的入口和氟泵的入口的冷媒管路集成在冷媒回路上的冷媒收集部中，从而使从蒸发器的出口流出的冷媒先经过冷媒收集部，再分别通入压缩机和氟泵。该设置有利于冷媒循环系统的检测装置对冷媒收集部中的冷媒的冷媒参数进行监测，即通过冷媒参数体现检测压缩机的入口处的冷媒过热度或者氟泵的入口处的冷媒过冷度，以便控制装置根据冷媒参数控制冷媒循环系统在压缩机制冷模式和氟泵制冷模式之间切换。该冷媒循环系统的冷媒回路的设置方式实现了冷媒参数的唯一性，有利于避免室外较为寒冷且低负荷运行的情况下因在冷凝器的出液口处和蒸发器的出口处同时检测到冷媒过冷度和冷媒过热度不足而需要频繁切换使用压缩机制冷模式和氟泵制冷模式，从而导致压缩机和氟泵易损坏并无法制冷的问题，从而有利于维持冷媒循环系统的正常运行。

38、本公开的冷媒循环系统的控制方法基于本公开的冷媒循环系统，从而具有本公开的冷媒循环系统的优点。

39、通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种冷媒循环系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒收集部包括汽液分离器（403），所述汽液分离器（403）包括分离器进口和分离器气体出口；其中，

3.根据权利要求2所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述汽液分离器（403）包括：

4.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述分离器气体出管（422）包括设置在所述分离器气管第一端口（422a）和所述分离器气管第二端口（422b）之间的弯管段，所述弯管段位于所述分离器壳体（43）内的液态冷媒中，并且所述弯管段包括进油孔（422c），所述进油孔（422c）位于沉积于所述液态冷媒底部的油液层内，被配置为雾化通过所述进油孔（422c）进入所述分离器气体出管（422）的油液。

5.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述汽液分离器（403）还包括导液管（44），所述导液管（44）与所述分离器进管（41）分体设置，所述导液管（44）的导液管进口（44a）朝向且大于所述分离器进管第二端口（41b），并且所述分离器进管第二端口（41b）位于所述导液管进口（44a）的开口内侧，所述导液管（44）的导液管出口（44b）插入所述分离器壳体（43）内的液态冷媒和/或油液层中。

6.根据权利要求5所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述导液管（44）包括竖向管段和与所述竖向管段成钝角的斜向管段，所述导液管进口（44a）位于所述斜向管段的远离所述竖向管段的一端，所述导液管出口（44b）位于所述竖向管段远离所述斜向管段的一端。

7.根据权利要求5所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述导液管（44）的靠近所述导液管进口（44a）的第一端的截面从所述导液管进口（44a）向靠近所述导液管（44）的第二端的一侧逐渐减小，并且所述分离器进管第二端口（41b）朝向所述导液管（44）的第一端的内壁设置。

8.根据权利要求3所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述汽液分离器（403）还包括分离器液体出管（421），所述分离器液体出管（421）包括分离器液管第一端口（421a）和分离器液管第二端口（421b），所述分离器液管第一端口（421a）插入所述分离器壳体（43）内的液态冷媒中，所述分离器液管第二端口（421b）形成所述分离器液体出口。

9.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒回路还包括：

10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷媒循环系统，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的冷媒循环系统，其特征在于，

12.根据权利要求1至9中任一项所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒循环系统还包括：

13.一种权利要求1-12中任一项所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，包括：

16.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，

17.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本公开提供了一种冷媒循环系统和冷媒循环系统的控制方法。冷媒循环系统包括冷媒回路、检测装置和控制装置。冷媒回路包括氟泵和冷媒收集部。氟泵与压缩机并联地连接于蒸发器和冷凝器之间。冷媒收集部包括收集部进口、收集部气体出口和收集部液体出口。收集部进口与蒸发器连接，收集部气体出口与压缩机的入口连接，收集部液体出口与氟泵的入口连接。检测装置检测冷媒收集部内的冷媒参数。控制装置与检测装置信号连接，以根据冷媒参数控制冷媒循环系统在压缩机制冷模式和氟泵制冷模式之间切换。在压缩机制冷模式，压缩机开启，氟泵从冷媒回路中切除。在氟泵制冷模式，氟泵开启，压缩机从冷媒回路中切除。

技术研发人员：杨凯翟,江宝佳,鲍勇
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5