本发明涉及制冷领域， 尤其涉及一种空调系统。 背景技术

出于节能考虑，可以在诸如用于机房等设施的 空调系统中采用利用自然冷 源进行制冷的技术。 即， 搭建空调系统， 使得其在室外环境温度较低的季节， 可以利用低环境温度对制冷剂进行冷凝，从而 节省大量电力， 进而降低了生产 成本。 发明内容

然而，在一些情况下，单独使用自然冷源进行 制冷的空调系统不能提供令 人满意的制冷效果， 且其使用受季节变化的制约。

有鉴于此， 本发明的目的是： 提供一种空调系统， 其能够根据需要在自然 冷源制冷、压缩机制冷， 以及同时利用自然冷源和压缩机进行制冷的三 种模式 间进行切换。

根据本发明的一个实施例， 提供一种空调系统， 包括： 第一储液罐、 压缩 机、 冷凝设备、 第一流量控制阀、 第一通断阀、 蒸发器以及切换装置； 其中， 压缩机的第一输入端连接第一储液罐的第二输 出端，压缩机的输出端连接冷凝 设备的第一冷凝部分的输入端，第一冷凝部分 的输出端经由第一流量控制阀连 接第一储液罐的第一输入端， 第一储液罐的第一输出端连接蒸发器的输入端 ； 蒸发器的输出端通过切换装置的第一通路连接 第一储液罐的第二输入端，并且 蒸发器的输出端通过切换装置的第二通路连接 冷凝设备的第二冷凝部分的输 入端； 第二冷凝部分的输出端经由第一通断阀连接第 一储液罐的第一输入端； 以及切换装置被配置为能够以三种方式工作： 第一通路打开且第二通路关闭的 第一方式、第一通路关闭且第二通路打开的第 二方式以及第一通路和第二通路 都打开的第三方式。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括第二通断阀和第三通断 阀， 其中， 第二通断阀的第一端设置在压缩机的输出端与 第一冷凝部分的输入 端之间，且第二通断阀的第二端设置在切换装 置的第二通路的出口与第二冷凝 部分的输入端之间；第三通断阀的第一端设置 在第一冷凝部分的输出端与第一 流量控制阀的输入端之间，且第三通断阀的第 二端设置在第二冷凝部分的输出 端与第一通断阀的输入端之间。

根据本发明的另一个实施例，切换装置被配置 为在以第三方式工作时， 能 够调节第一通路和第二通路的开度，从而控制 通过第一和第二通路的制冷剂的 通量。

根据本发明的另一个实施例， 切换装置是切换阀； 或者， 切换装置包括设 置于蒸发器输出端至第一储液罐的第二输入端 之间的第四通断阀，以及设置于 蒸发器输出端至第二冷凝部分的输入端之间的 第五通断阀或单向阀。

根据本发明的另一个实施例， 蒸发器的输出端被分组， 分组中的一部分被 经由第四通断阀连接到第一储液罐的第二输入 端，且分组中的另一部分被经由 第五通断阀连接到第二冷凝部分的输入端； 并且，在分组中的一部分和另一部 分之间设置有第六通断阀， 以控制各分组之间的通断。

根据本发明的另一个实施例，切换装置包括至 少两个切换阀， 蒸发器的输 出端被分组并分别经由各自的切换阀连接到第 一储液罐的第二输入端和第二 冷凝部分的输入端。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括第七通断阀， 第七通断阀 设置于第一通断阀的输出端与第一储液罐的第 一输出端之间。

根据本发明的另一个实施例，第一储液罐的第 一输出端与蒸发器的输入端 之间在高度上存在正落差；第一储液罐的第一 输出端经由动力设备连接蒸发器 的输入端； 或者， 第一储液罐的第一输出端与蒸发器的输入端之 间在高度上存 在正落差 ,且第一储液罐的第一输出端经由彼此并联的� �力设备和第八通断阀 连接蒸发器的输入端。

根据本发明的另一个实施例， 当压缩机是有油压缩机时， 第一储液罐的第 三输出端连接压缩机的第一输入端，且第一储 液罐的第三输出端与压缩机的第 一输入端之间在高度上存在正落差； 或者， 第一储液罐的第三输出端连接引射 泵的第一输入端， 引射泵的第一输出端连接压缩机的第一输入端 。

根据本发明的另一个实施例， 当空调系统包括引射泵时， 引射泵的第二输 入端连接在压缩机的输出端与第一流量控制阀 的输入端之间。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括油分离器， 其中， 压缩机 的输出端连接油分离器的输入端，油分离器的 第一输出端连接第一冷凝部分的 输入端， 油分离器的第二输出端连接压缩机的第二输入 端。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括： 第二储液罐， 用于辅助 存储空调系统中的制冷剂； 其中， 第二储液罐连接在第一冷凝部分的输出端和 第一流量控制阀的输入端之间。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括： 旁路管路， 旁路管路的 第一端设置在第一冷凝部分的输出端与第二储 液罐的输入端之间，并且旁路管 路的第二端设置在第二储液罐的输出端与第一 流量控制阀的输入端之间。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括第一液位控制器， 用于根 据检测到的第一储液罐中的液位进行控制， 以启动或停止动力设备。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括： 第二液位控制器， 用于 根据检测到的第一储液罐中的液位对第一流量 控制阀的开度进行控制。

根据本发明的另一个实施例， 该空调系统还包括： 第三液位控制器， 用于 根据检测到的第一储液罐中的液位对动力设备 的启动或停止进行控制，并且对 第一流量控制阀的开度进行控制。

根据本发明的另一个实施例，切换装置的第一 通路的输出端经由第一单向 阀连接第一储液罐的第二输入端； 且 /或， 切换装置的第二通路的输出端经由 第二单向阀连接第二冷凝部分的输入端； 且 /或， 压缩机的输出端经由第三单 向阀连接第一冷凝部分的输入端。

根据本发明的另一个实施例， 空调系统包括相互并联连接的多个压缩机。 根据本发明的另一个实施例，在并联连接到第 一储液罐的第一输出端的每 一路蒸发器的输入端处都设置有流量控制阀， 从而控制提供到每一路蒸发器的 制冷剂的量。 根据本发明的另一个实施例， 蒸发器之间的连接形式是并联、 串联， 或者 并联和串联的结合。

根据本发明的另一个实施例， 空调系统是风冷螺杆式空调系统、水冷螺杆 式空调系统、 风冷涡旋式空调系统或者水冷涡旋式空调系统 。

根据本发明实施例的空调系统在环境温度允许 的情况下充分利用自然冷 源进行制冷， 减小了系统的耗电量。 并且， 在制冷要求比较高时， 适时启用压 缩机， 使得空调系统总是能够满足制冷的需要。 附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发 明的实施例一并用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 在附图中： 图 1是示出根据本发明第一实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 2是示出根据本发明第二实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 3是示出根据本发明第三实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 4是示出根据本发明第四实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 5是示出根据本发明第五实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 6是示出根据本发明第六实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 7是示出根据本发明第七实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 8是示出根据本发明第八实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 9是示出根据本发明第九实施例的空调系统的� �构的示意图； 图 10是示出根据本发明第十实施例的空调系统的� ��构的示意图； 图 11是示出根据本发明第十一实施例的空调系统� ��结构的示意图； 图 12是示出根据本发明第十二实施例的空调系统� ��结构的示意图； 图 13是示出根据本发明第十三实施例的空调系统� ��结构的示意图； 图 14是示出根据本发明第十四实施例的空调系统� ��结构的示意图； 图 15是示出根据本发明第十五实施例的空调系统� ��结构的示意图； 图 16是示出根据本发明第十六实施例的空调系统� ��结构的示意图。 具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明 ，应当理解， 此处所描述的 优选实施例仅用于说明和解释本发明， 并不用于限定本发明。

下面参照附图来说明本发明的实施例。 应当注意， 为了清楚的目的， 附图 和说明中省略了与本发明无关的、本领域技术 人员已知的部件和处理的表示和 描述。

根据本发明的空调系统遵循这样的思路设计： 通过设置可以在若干路径之 间进行切换或可以同时打开若干路径并调节针 对各路径的开度的切换装置，以 及能够通过其通断分离或组合冷凝设备各部分 的若干通断阀，使空调系统能够 根据需要形成两条单独的制冷剂循环路径。且 这两条路径能够以不同的制冷模 式同时运行。

图 1是示出根据本发明第一实施例的空调系统的� �构的示意图。该空调系 统包括： 储液罐 5 (作为 "第一储液罐" 的示例）、 压缩机 1、 冷凝设备 2、 流 量控制阀 3 (作为 "第一流量控制阀" 的示例）、 通断阀 41 (作为 "第一通断 阀" 的示例）、 蒸发器 8以及切换装置 6。 其中， 压缩机 1的输入端 I _cl (作为 "压缩机的第一输入端" 的示例）连接储液罐 5的输出端 O _t2 (作为 "第一储 液罐的第二输出端" 的示例）， 以从储液罐 5 接收制冷剂气体； 其输出端 O _c 连接冷凝设备 2的冷凝部分 2a (作为 "第一冷凝部分" 的示例 ) 的输入端， 将压缩后的高压制冷剂气体输送到冷凝部分 2a中进行冷凝。冷凝部分 2a的输 出端经由流量控制阀 3连接储液罐 5的输入端 I _tl (作为 "第一储液罐的第一输 入端" 的示例）， 以将冷凝后的制冷剂液体经过流量控制阀 3节流之后存储到 储液罐 5中。 储液罐 5的输出端 O _tl (作为 "第一储液罐的第一输出端" 的示 例）连接蒸发器 8的输入端。经过流量控制阀 3节流后的制冷剂是气液混合的， 这些制冷剂在储液罐 5中进行气液分离， 液体进入蒸发器 8, 气体进入压缩机 1。 蒸发器 8通过制冷剂液体的蒸发进行制冷。 蒸发器 8的输出端通过切换装 置 6的第一通路连接储液罐 5的输入端 I _t2 (作为 "第一储液罐的第二输入端" 的示例）， 并且蒸发器 8的输出端通过切换装置 6的第二通路连接冷凝设备 2 的冷凝部分 2b (作为 "第二冷凝部分" 的示例）的输入端。 冷凝部分 2b的输 出端经由通断阀 41连接储液罐 5的输入端 I _tl 。 并且切换装置 6被配置为能够 以三种方式工作： 第一通路打开且第二通路关闭的第一方式、第 一通路关闭且 第二通路打开的第二方式以及第一通路和第二 通路都打开的第三方式。

根据本发明实施例的切换装置 6 可以在其第一通路和第二通路之间进行 切换。如图 1中所示， 蒸发器 8的输出端可以经由切换装置 6的第一通路连接 储液罐 5的输入端 I _t2 。另夕卜，蒸发器 8的输出端可以经由切换装置 6的第二通 路连接冷凝设备 2的冷凝部分 2b的输入端。 即， 直接将从蒸发器 8输出的制 冷剂蒸汽送入冷凝设备 2中。附图中的箭头方向旨在指示制冷剂在空� �系统中 的循环流动方向。 后面附图为简洁起见未逐一标出。

这里， "切换装置" 是对用于切换从蒸发器 8输出的制冷剂蒸汽的传输路 径的装置或装置组的统称， 并不限于某种特定的实现。 例如， 切换装置 6可以 是切换阀。 则切换装置 6的第一通路是指切换阀内部、切换阀的输入� �与第一 输出端之间的通路，切换装置 6的第二通路是指切换阀内部、切换阀的输入� � 与不同于第一输出端的第二输出端之间的通路 。 作为一个示例， 如图 1所示， 切换阀 6的输入端连接蒸发器 8的输出端， 切换阀 6的输出端 O _sl (作为 "切 换阀的第一输出端" 的示例 )连接储液罐 5的输入端 I _t2 , 切换阀 6的输出端 O _s2 (作为 "切换阀的第二输出端" 的示例）连接冷凝设备 2的冷凝部分 2b输 入端。 实现切换装置 6的切换阀主要的作用在于实现流路的切换， 可以通过四 通阀、三通阀或者电磁阀等实现，但不限于此 。 另夕卜，还可以使用分立的元件， 诸如通断阀等来实现切换转置 6, 将在后面进行详细描述。

由上面的描述可见， 由于将冷凝设备配置为分别用于压缩机制冷（ 冷凝部 分 2a )和用于自然冷源制冷（冷凝部分 2b ) 的独立工作的部分， 因而根据本 发明实施例的空调系统既可以单独在压缩机制 冷模式或自然冷源制冷模式下 运行， 又可以在两种制冷模式下同时运行。

当空调系统工作在压缩机制冷模式时， 压缩机 1运行， 通断阀 41关闭， 切换装置 6切换到第一通路。 此时， 冷凝设备 2的冷凝部分 2a进行冷凝处理。 当空调系统工作在自然冷源制冷模式时， 压缩机 1停止， 通断阀 41开启， 切 换装置 6切换到第二通路。 此时， 冷凝设备 2的冷凝部分 2b进行冷凝处理。 当空调系统同时运行压缩机制冷和自然冷源制 冷两种模式时，通断阀 41开启， 切换装置 6的第一通路和第二通路都打开， 使得部分制冷剂流向储液罐 5 , 另 一部分直接流向冷凝部分 2b。 此时， 冷凝设备 2的冷凝部分 2a对压缩机提供 的制冷剂气体进行冷凝， 冷凝设备 2的冷凝部分 2b对直接来自蒸发器 8的制 冷剂蒸汽进行冷凝。

换而言之，当切换装置 6以第一通路打开且第二通路关闭的第一方式� �作 时， 压缩机 1工作， 使用冷凝部分 2a对高压制冷剂气体进行冷凝； 当切换装 置 6以第一通路关闭且第二通路打开的第二方式� �作时，压缩机 1停止， 制冷 剂蒸汽直接从蒸发器 8输送到冷凝设备 2的冷凝部分 2b, 利用自然冷源对制 冷剂进行冷凝；而当切换装置 6以第一通路和第二通路都打开的第三方式工� � 时， 空调系统同时工作在压缩机制冷模式和自然冷 源制冷模式， 冷凝部分 2a 和冷凝部分 2b同时进行冷凝处理。

例如，可以依据制冷剂气体温度与室外温度的 差来选择空调系统的制冷模 式。 当室外环境温度较高时， 系统以传统的压缩机模式运行。 当室外温度较低， 制冷剂的温度高于室外温度时， 系统可以在自然冷源制冷模式下工作， 或者根 据制冷需求以压缩机模式和自然冷源制冷模式 同时进行的方式工作。 可选择 地， 在实际应用中， 两制冷方式的切换还可以由人工控制等， 这里不贅述。

此外， 当空调系统以两种工作模式同时进行的方式工 作， 即切换装置 6 在以第三方式工作时，切换装置 6可以被配置为能够自动或手动地调节其第一 通路和第二通路的开度，从而控制第一通路和 第二通路的流动阻力， 进而控制 在单位时间内通过该第一和第二通路的制冷剂 的量。

在一个例子中， 当室外温度很低，从而使用自然冷源制冷能够 满足大部分 制冷需求时， 可以调节切换装置 6的开度， 减小第一通路开度， 增大第二通路 开度。 同时， 可以降低压缩机 1的功率， 只要其能够补充自然冷源制冷之外的 制冷需求即可。

在另一个例子中， 当室外温度和制冷剂的温差较小， 自然冷源只能满足小 部分制冷需求时， 可以调节切换装置 6的开度， 增大第一通路开度， 减小第二 通路开度， 并同时提高压缩机 1的功率，使其补充自然冷源制冷之外的制冷� � 求。

开度的调节以及压缩机功率控制可以依据储液 罐中制冷剂的温度、储液罐 中的压强、 蒸发器（即空调系统末端）处的温度或压强来 调节。 在图 1所示的空调系统中， 术语 "冷凝设备"是指能够对制冷剂进行冷凝 处理的设备， 即冷却高温制冷剂气体并使之液化的热交换器 。 在实际应用中， 可以自主选择具体的冷凝设备来实现。例如， 冷凝设备 2可以通过一个冷凝设 备或者并联的至少两个冷凝设备实现。 此时， 并联的至少两个冷凝设备的输入 端作为冷凝设备的输入端，并联的至少两个冷 凝设备的输出端作为冷凝设备的 输出端。 当然， 冷凝设备也可以采用串联、 串并联的结合等组成方式。 冷凝设 备的冷却方式可以是风冷、 水冷或者蒸发式冷凝等。

此外，冷凝设备 2的冷凝部分 2a和冷凝部分 2b既可以使用不同的冷凝设 备来实现， 也可以是一个单独冷凝设备中的不同部分。

在图 1所示的空调系统中， 蒸发器可以为一个或者多个， 具体个数不受限 制。 各个蒸发器 8的输出端可以分别连接切换装置 6的输入端。 或者， 也可以 先对各个蒸发器 8进行输出端的合并连接后，再连接切换装置 6的输入端， 这 里并不限定。 各蒸发器 8的输入端与储液罐 5的输出端 O _tl 的连接亦然。 蒸发 器之间的连接形式可以是并联、 串联、 或者并联和串联的结合。

此外，在图 1所示的空调系统中，储液罐 5可以通过低压储液罐或者分离 器实现， 但不限于此。 在本发明中使用的通断阀， 诸如通断阀 41 , 可以是手 动的， 诸如手动球阀； 也可以是电动的， 诸如电磁阀、 电动球阀。

自然冷源制冷模式与压缩机制冷模式的同时运 行，使得能够最大程度的利 用室外低温空气实现制冷， 而压缩机只起辅助补充作用。从而降低空调系 统的 功率损耗和电能消耗， 实现节约能源的目的。

根据第一实施例的空调系统，用于自然冷源制 冷模式与压缩机制冷模式的 冷凝部分完全独立。在一些实施例中，还可以 在两种模式下共用各个冷凝部分。

图 2是示出根据本发明第二实施例的空调系统的� �构的示意图。根据该实 施例的空调系统与根据第一实施例的空调系统 的区别在于： 还包括通断阀 42 和通断阀 43。

如图 2所示， 通断阀 42 (作为 "第二通断阀" 的示例） 的第一端设置在 压缩机 1的输出端 O _c 与冷凝部分 2a的输入端之间， 且通断阀 42的第二端设 置在切换装置 6的第二通路的出口与冷凝部分 2b的输入端之间。通断阀 43(作 为 "第三通断阀" 的示例） 的第一端设置在冷凝部分 2a的输出端与流量控制 阀 3的输入端之间，且通断阀 43的第二端设置在冷凝部分 2b的输出端与通断 阀 41的输入端之间。

使用如上设置的通断阀 42和通断阀 43可以实现不同工作模式下冷凝部分 的结合和分开使用。 在下面具体说明。

当空调系统工作在压缩机制冷模式时， 压缩机 1运行， 通断阀 42和 43 开启， 通断阀 41关闭， 切换装置 6切换到第一通路。 此时， 冷凝设备 2的冷 凝部分 2a和 2b都对压缩机提供的制冷剂气体进行冷凝。当� ��调系统工作在自 然冷源制冷模式时， 压缩机 1停止， 通断阀 41、 42和 43都开启， 切换装置 6 切换到第二通路。 此时， 冷凝设备 2的冷凝部分 2a和 2b都对直接来自蒸发器 8的制冷剂蒸汽进行冷凝。 当空调系统同时运行压缩机制冷和自然冷源制 冷两 种模式时， 通断阀 42和 43关闭， 通断阀 41开启， 切换装置 6可以被配置为 自动或手动地调节开度，使得部分制冷剂气体 流向储液罐 5进而流入压缩机 1 , 部分流向冷凝设备 2的冷凝部分 2b。 此时， 冷凝设备 2的冷凝部分 2a对压缩 机提供的制冷剂气体进行冷凝， 冷凝设备 2的冷凝部分 2b对直接来自蒸发器 8的制冷剂蒸汽进行冷凝。

由上述内容可见， 与第一实施例相比， 第二实施例的空调系统能够提高冷 凝器的使用效率。

如上面提到的，切换装置 6可以使用切换阀以外的装置构造， 只要能够以 三种方式切换通路即可。 三种方式为： 第一通路接通且第二通路断开， 第一通 路断开且第二通路接通， 两个通路都接通。

图 3是示出根据本发明第三实施例的空调系统的� �构的示意图。在该实例 中，代替使用切换阀，切换装置 6可以包括设置于蒸发器 8的输出端至储液罐 5的输入端 I _t2 之间的通断阀 44 (作为 "第四通断阀" 的示例）， 以及设置于蒸 发器 8的输出端至冷凝设备 2的冷凝部分 2b的输入端之间的通断阀 45 (作为 "第五通断阀" 的示例）。 可选择地， 还可以使用单向阀来替换通断阀 45。 虽 然图 3中示出的通断阀 44和 45是电磁阀 ,但可以理解还可以采用其它通断阀 , 诸如手动球阀或者电动球阀、 电动二通阀来实现。 在一些实施例中， 通断阀 44和 45的开度可以进行调节。

当空调系统在压缩机制冷模式下运行时，通断 阀 44开启 ,通断阀 45关闭。 换句话说， 切换装置 6的第一通路即通断阀 44所在管路打开， 切换装置 6的 第二通路即通断阀 45所在的管路关闭。 当空调系统在自然冷源制冷模式下运 行时， 通断阀 45开启， 通断阀 44关闭。 换句话说， 切换装置 6的第二通路即 通断阀 45所在管路打开，切换装置 6的第一通路即通断阀 44所在的管路关闭。 当空调系统两种模式同时运行时，通断阀 44和 45都开启， 并在一些实施例中 可以根据空调系统末端压力、 温度等参数调节开启的开度。

图 4是示出根据本发明第四实施例的空调系统的� �构的示意图。本实施例 与参考图 2描述的第二实施例的区别在于： 蒸发器的输出端被分组， 并经由对 应于分组的切换阀连接到储液罐 (进而连接到压缩机 )和冷凝设备的用于自然 冷源制冷的冷凝部分， 从而在不同工作模式下进行切换时减少控制的 复杂性。

图 4中示出切换装置包括两个切换阀 61和 62的情况。 相应地， 蒸发器 8 的输出端被分为两组， 并分别连接到与分组对应的切换阀 61和 62 , 以经由切 换阀 61和 62可切换地连接到储液罐 5的输入端 I _t2 和冷凝部分 2b的输入端。

当只在压缩机制冷模式下工作时， 切换阀 61和 62都切换到储液罐 5； 当 只在自然冷源制冷模式下工作时，切换阀 61和 62都切换到冷凝设备 2的冷凝 部分 2b; 而当压缩机制冷和自然冷源制冷同时运行时， 切换阀 61和 62中的 一个切换到储液罐 5 , 另一个切换到冷凝设备 2。 在其它实施例中， 切换装置 也可以由两个以上的切换阀实现，且蒸发器 8的输出端相应分组为与切换阀数 目相同的分组。

类似地， 当切换装置用通断阀 （或单向阀） 实现时， 也可以对蒸发器 8 的输出端进行分组。图 5是示出根据本发明第五实施例的空调系统的� �构的示 意图。 在该实施例中， 切换装置以若干通断阀或单向阀实现。

例如， 蒸发器 8的输出端被分组， 分组中的一部分被经由通断阀 44连接 到储液罐 5的输入端 I _t2 , 且分组中的另一部分被经由单向阀 45， ( 作为 "第 四单向阀" 的示例， 也可以是如第三实施例中描述的通断阀 45 )连接到冷凝 部分 2b的输入端。 并且， 在分组中的一部分和另一部分之间设置有通断 阀 46 (作为 "第六通断阀" 的示例）， 以控制各分组之间的通断。

当空调系统只在压缩机制冷模式下工作时，通 断阀 44和 46开启。如果如 第三实施例中在切换装置的第二通路上设置的 是通断阀 45 ,则通断阀 45关闭。 另外， 如上面描述过的， 通断阀 41和 42开启， 通断阀 43关闭。 在图 5所示 实例中， 设置的是单向阀 45，。 由于压缩机 1运行， 且通断阀 42开启， 所以单 向阀 45，的输出端压力高于输入端压力， 因而相当于单向阀 45，被阻断（关闭）， 制冷剂蒸汽不能经由单向阀 45，传输到冷凝设备 2。

当空调系统只在自然冷源制冷模式下工作时， 通断阀 41、 42和 43开启， 通断阀 44关闭，通断阀 46开启。 由于单向阀 45，输入输出端不存在阻断压差， 因而制冷剂蒸汽经由单向阀 45，流入冷凝设备 2。 另外， 当如第三实施例中描 述的， 采用通断阀 45而不是单向阀 45'时， 通断阀 45开启。

当空调系统同时运行压缩机制冷和自然冷源制 冷时，通断阀 41和 44开启 , 通断阀 42、 43和 46关闭。 单向阀 45，输入输出端不存在阻断压差， 因而来自 蒸发器 8分组之一的制冷剂蒸汽可以经由单向阀 45，流入冷凝设备 2的冷凝部 分 2b,而来自蒸发器 8的另一分组的制冷剂蒸汽经由通断阀 44流入储液罐 5 , 进而为压缩机 1提供制冷剂气体。

虽然图 5中只示出了蒸发器 8的输出端分为两组的情况，但在其它实施例 中，也可以分为多组， 只要各分组可以分别通过通断阀等装置切换到 切换装置 的第一或第二通路即可。 另外， 在本说明书中， 所有适合于图 2所示第二实施 例的改进同样适合于图 1所示的第一实施例。

图 6是示出根据本发明第六实施例的空调系统的� �构的示意图。本实施例 与第四实施例的区别之处在于： 还包括设置于通断阀 41 的输出端与储液罐 5 的输出端 O _tl 之间的通断阀 47 (作为 "第七通断阀" 的示例）。 通断阀 47的设 置使得可以在某些场合储液罐 5供液不足时， 通过开启通断阀 47绕过储液罐 5对蒸发器供液。 这在空调系统设置有位于储液罐 5和蒸发器 8之间的动力设 备时， 尤其有用。 通断阀 47的设置可以避免因对动力设备的供液不足造� ��的 动力设备损坏或无效工作。

在根据本发明实施例的空调系统中， 在储液罐 5的输出端 O _tl 和蒸发器 8 的输入端之间可以布置循环动力机制， 以帮助制冷剂在空调系统中的循环。 所 述 "机制" 可能通过三种手段实现： 通过增加新的部件来实现； 通过在已有部 件的基础上调整特定部件的配置关系， 诸如配合、 位置关系来实现； 通过上述 两种手段的结合来实现。根据空调系统的不同 需求和特点， 可以以本领域技术 人员能够想到的各种方式来实现循环动力机制 ，只要能够为制冷剂提供循环的 动力即可。

结合本发明的各实施例， 循环动力机制的具体实例例如可以有： （1 )储液 罐 5的输出端（¾与蒸发器 8的输入端之间在高度上存在正落差， 以通过将动 力势能转化成动能的方式提供制冷剂的循环动 力； （2 )储液罐 5的输出端 O _tl 经由动力设备 7连接蒸发器 8的输入端，以通过将电能转化成机械能的方� �提 供制冷剂的循环动力； 或者， （3 )储液罐 5的输出端（¾与蒸发器 8的输入端 之间在高度上存在正落差， 且储液罐 5的输出端 O _tl 经由彼此并联的动力设备 7和通断阀 48 (作为 "第八通断阀" 的示例 )连接蒸发器 8的输入端， 即实例 ( 1 )和（2 ) 的结合。

图 7是示出根据本发明第七实施例（即实例（3 ) )的空调系统的结构的示 意图。 其中， 通断阀 48可以是一个通断阀， 也可以是多个通断阀的并联， 但 不限于此。 且通断阀 48可以是自动或手动阀件， 诸如电动球阀、 手动球阀， 但不限于此。动力设备 7可以是一个泵，也可以是多个泵的并联，但� �限于此。

根据第七实施例的空调系统， 可以在只运行压缩机制冷时关闭动力设备

7,打开通断阀 48; 在只运行自然冷源制冷时启动动力设备 7, 关闭通断阀 48; 而在同时运行两种制冷模式时，依据系统对循 环动力的需要打开或关闭动力设 备 7 (或是动力设备组的部分或全部）， 并可控制通断阀 48的开启和关闭。 此 可以完全根据系统需要控制， 这里不贅述。

进一步地， 当压缩机 1是有油压缩机时， 可以为压缩机 1提供回油机制， 以使压缩机 1以良好的状态工作， 并延长压缩机 1的寿命。 下面结合图 8至图 11描述回油机制的实施例。 图 8至 11是示出根据本发明第八至十一实施例的 空调系统的结构的示意图。

在图 8所示的第八实施例中， 回油机制可以实现为： 储液罐 5 的输出端 O _t3 (作为 "第一储液罐的第三输出端"的示例 )连接压缩机 1的输入端 I _cl (作 为 "压缩机的第一输入端" 的示例）， 且储液罐 5的输出端 O _t3 与压缩机的输 入端 I _cl 之间在高度上存在正落差。

一般地， 油的密度小于制冷剂的密度， 因此， 油一般漂浮于储液罐 5中制 冷剂的表面。 从而， 如 8中所示， 储液罐 5的输出端 O _t3 可以设置于储液罐 5 液面稍靠下的位置， 以便通过输出端 o _t3 顺利实现回油。 输出端 o _t3 的位置与 液面之间的距离可以自主设定， 这里并不限制。 此外， 输出端 o _t3 可以包括位 于储液罐 5的侧壁上的一个或多个开口。 并且， 在包括多个开口时， 该多个开 口可以从储液罐 5的最高液位到最低液位排列。在实际应用中� � 该多个开口可 以依据储液罐 5中的实际液面位置打开或闭合。该回油机制� �以在不增加任何 部件的情况下提高有油压缩机的回油率， 从而使有油压缩机能够持续正常工 作。

在图 9所示的第九实施例中， 回油机制可以实现为： 储液罐 5 的输出端 O _t3 连接引射泵 15的输入端 I _pl (作为 "引射泵的第一输入端" 的示例）， 引射 泵 15的输出端 Op连接压缩机 1的输入端 I _cl 。

一般地， 压缩机 1的输入端 I _cl 处的压力小于储液罐 5中的压力， 从而通 过两者之间的压力差实现回油。 此外， 引射泵 15通过内部面积的变化， 压力 能和动力能相互转化， 形成不同的压差。 引射泵 15例如是拉伐尔管， 但不限 于此。 相似地， 在本实施例中， 储液罐 5的输出端 O _t3 同样可以设置到储液罐 5的液面稍靠下的位置。 或者， 输出端 O _t3 可以包括位于储液罐 5的侧壁上的 一个或多个开口。

第九实施例的优点是： 相比于在储液罐 5的输出端 O _t3 和压缩机 1的输入 端 I _cl 之间设置正落差的第八实施例， 第九实施例的回油机制降低了对空调系 统安装空间的要求， 可以减少进入压缩机 1的输入端 I _cl 的液体的量， 从而能 够防止由于过量液体流入造成压缩机 1的损坏。

为了进一步提高回油率， 并减小流回压缩机的液体的量， 可以提供进一步 的改进。 如图 10中所示， 引射泵 15具有两个输入端， Ι _ρ2 ; 储液罐 5的 输出端 O _t3 连接引射泵 15的输入端 I _pl , 引射泵 15的输入端 I _p2 (作为 "引射泵 的第二输入端" 的示例 )连接在压缩机 1的输出端与冷凝部分 2a的输入端之 间， 引射泵 15的输出端 Op连接压缩机 1的输入端 I _cl 。

虽然， 在图 10的第十实施例中， 引射泵 15的输入端 I _p2 连接在压缩机 1 的输出端与冷凝设备 2的冷凝部分 2a的输入端之间， 但并不限于此。 事实上， 只要引射泵的输入端 I _p2 连接在空调系统的压缩机制冷循环回路的 高压管路中 即可。 此时， 引射泵 15的输入端 I _p2 连接的管路压力高于引射泵 15中的压力， 两者之间存在压差。 而且， 引射泵 15中的压力高于压缩机 1中的压力， 两者 之间也存在压差。 因此， 制冷剂和润滑油的混合物在引射泵 15 的输入端 I _p2 与引射泵 15之间压差的作用下回流到引射泵 15中， 在引射泵 15中与储液罐 5的输出端 O _t3 回流的润滑油 （夹杂有制冷剂 )相互作用。 具体地， 在引射泵 15 中， 高温制冷剂和低温制冷剂中和， 并且由于压力降低， 制冷剂液体都蒸 发成气体， 而润滑油不发生相变。 之后， 润滑油（另有制冷剂气体）继续在引 射泵 15与压缩机 1之间压差的作用下， 回流到压缩机 1中， 从而实现了高压 喷射引射回油。

在该第十实施例中， 如上面说明的， 在引射泵 15中， 由于压力降低， 以 及温度的中和， 大部分制冷剂液体都会蒸发成气体之后才回到 压缩机， 因而减 少了对压缩机的伤害。

此外， 在图 11所示的第十一实施例中， 还包括油分离器 16, 其中， 压缩 机的输出端 O _c 连接油分离器 16的输入端 I _d , 油分离器 16的输出端 O _dl (作为 "油分离器的第一输出端" 的示例）连接冷凝部分 2a的输入端， 油分离器 16 的输出端 (作为 "油分离器的第二输出端" 的示例）连接压缩机 1的输入 端 I _c2 (作为 "压缩机的第二输入端" 的示例）。

在压缩机 1工作时， 高压制冷剂气体从压缩机 1的输出端 o _c 喷出， 经过 油分离器 16的输出端 O _d 送到冷凝设备 2的冷凝部分 2a。 在经过油分离器 16时， 裹挟在高压制冷剂气体中的润滑油被油分离器 16分离出， 并从油分离 器的输出端 O _d2 排出， 从压缩机 1的输入端 I _c2 输送回压缩机 1。 图中的箭头示 出了各管路中流体（制冷剂气体或润滑油） 的流动方向。 这里， 油分离器 16 可以采用本领域公知的各种油分离器，其与压 缩机的具体连接方式依油分离器 的种类而定， 不受图 11示例的限制。 当压缩机 1是有油压缩机时， 设置油分 离器减少了压缩机 1的润滑油进入制冷剂中的油量，提高空调系� �的效率， 节 约能耗。

另外，还可以进一步在油分离器与压缩机的回 油管路中设置干燥过滤器和 /或视液镜。 如图 11中所示， 干燥过滤器 111和 /或视液镜 121可以设置于油分 离器 16到有油压缩机 1的回油路径上。 这里， 油分离器 16的回油输出端 依次通过干燥过滤器 111和视液镜 121连接有油压缩机 1的接收油分离器回油 的输入端 I _c2 。 干燥过滤器 111用于滤除回流润滑油中的水分。

此外， 干燥过滤器 111和视液镜 121所在的路径上还可以设置通断阀 (未 示出）。 具体地， 该通断阀可以设置于干燥过滤器 111和油分离器 16的回油输 出端 O _d2 之间、或者视液镜 121和有油压缩机 1接收油分离器回油的输入端 I _c2 之间、 或者干燥过滤器 111和视液镜 121之间等。 该通断阀的作用在于通过自 身的通断或开度调节， 控制油分离器 16和压缩机 1之间的回油量。

图 12是示出根据本发明第十二实施例的空调系统� ��结构的示意图。 本实 施例与第十一实施例的区别之处在于：根据本 实施例的空调系统还包括用于辅 助存储空调系统中的制冷剂的储液罐 10 (作为 "第二储液罐" 的示例）。 如图 12中所示， 储液罐 10可以连接在冷凝部分 2a的输出端和流量控制阀 3的输 入端之间。

一般地， 储液罐 10可以通过高压储液罐实现， 但不限于此。 而储液罐 5 可以通过低压储液罐实现，但不限于此。 由于储液罐 5的体积往往受到空调系 统机组尺寸的影响，为防止空调系统的室内机 组的停开机或者室内负荷变化造 成系统制冷剂循环量的变化， 设置储液罐 10。 储液罐 10在制冷剂循环量变化 时能够将制冷剂存储起来。 当储液罐 10通过高压储液器实现时， 可以相对储 液罐 5容纳较多制冷剂， 从而进一步优化空调系统的制冷效果。

需要说明的是： 储液罐 10的形状不受图形限制， 进出口位置仅为示意性 的。 另外， 储液罐 5在图中也仅为示意性的， 具体可以是圓形、 椭圓形、 方形 等各种形状， 这里并不限制。 另外， 储液罐 5或者储液罐 10的安装方式可以 是立式安装或卧式安装等各种安装方式， 这里也并不限制。

在一些实施例中， 也可以在在冷凝部分 2a和流量控制阀 3之间安装干燥 过滤器和 /或视液镜。 在图 12所示实施例中， 干燥过滤器 11和视液镜 12被安 装在储液罐 10和流量控制阀 3之间。干燥过滤器 11用于滤除制冷剂中的水分。 干燥过滤器 11和视液镜 12与冷凝设备 2以及储液罐 5之间的连接关系可以包 括： 冷凝部分 2a的输出端通过干燥过滤器 11连接流量控制阀 3的输入端； 或 者， 冷凝部分 2a的输出端通过视液镜 12连接流量控制阀 3的输入端； 或者， 冷凝部分 2a的输出端依次通过干燥过滤器 11和视液镜 12连接流量控制阀 3 的输入端。 通过增加干燥过滤器和视液镜， 可以吸收和观测制冷剂中的水分， 以防止制冷剂中水分过多导致制冷量下降。

图 13是示出根据本发明第十三实施例的空调系统� ��结构的示意图。 在本 实施例中， 储液罐 10被设置有与其并行连接的旁路管路 10a。 旁路管路 10a 的第一端设置在冷凝设备 2的冷凝部分 2a的输出端与储液罐 10的输入端之 间， 并且旁路管路 10a的第二端设置在储液罐 10的输出端与流量控制阀 3的 输入端之间。

在空调系统供液不稳定时， 或者在压缩机不运行（即工作于自然冷源制冷 模式下 ) 时， 旁路管路 10a的设置使得制冷剂可以绕过储液罐 10而直接输送 到流量控制阀 3的输入端。从而加快并稳定对储液罐 5的制冷剂供应， 减小循 环中的阻力。

在图 13的实施例中， 旁路管路 10a的第二端直接连接流量控制阀 3的输 入端。 在其它实施例中， 例如， 旁路管路 10a 的第二端也可以连接在储液罐 10与干燥器 11之间、 干燥器 11和视液镜 12之间， 等等。 换句话说， 只要旁 路管路 10a的设置能够使制冷剂的传输绕过储液罐 10即可。 旁路管路 10a的 第一端的设置也是如此。

图 14和图 15分别是示出根据本发明第十四和十五实施例� ��空调系统的结 构的示意图。

为了防止在空调系统内制冷剂循环量比较小的 情况下，持续使用作为循环 动力机制的动力设备对动力设备的损耗较大， 可以设置用于根据检测到的低压 储液罐中的液位进行控制以启动或停止动力设 备的液位控制器。

在图 14所示实例中， 液位控制器 14 (作为 "第一液位控制器" 的示例） 的两个液位检测端可以分别设置在储液罐 5 的允许最高液位和允许最低液位 处， 但不限于此。 液位控制器 14的信号输出端连接动力设备 7的控制端， 从 而通过液位控制器 14的输出信号控制动力设备 7的开启和停止。 在具体应用 中， 例如液位控制器 14可以将液位检测端检测到的信号输出给控制� ��等控制 器件。控制板再通过逻辑计算产生控制信号， 并将控制信号输出给动力设备 7。 具体地， 液位控制器 14可以用于： 当检测到储液罐 5的液位等于或高于允许 最低液位处时（低位检测端检测到液体， 高位检测端检测到或检测不到液体 ) , 控制动力设备 7开启；检测到液位低于允许最低液位时 (低位检测端检测不到 液体）， 控制动力设备 7停止工作。 从而保证只有在液位足够的情况下才开启 动力设备 7 , 防止动力设备 7过度损耗。 可以根据需要决定液位控制器 14的 布置和根据所得检测信号对动力设备 7的控制规则。

此外， 当位于冷凝设备 2与储液罐 5之间的流量控制阀 3可控时， 可以在 储液罐 5上设置用于根据检测到的储液罐 5中的液位对流量控制阀 3进行控制 的液位控制器 13。 具体地， 该液位控制器 13可以根据检测到的储液罐 5中的 液位对流量控制阀的开度进行控制。

如图 15中所示， 例如， 液位控制器 13的两个液位检测端可以分别连接储 液罐 5的允许最高液位和允许最低液位处， 液位控制器 13的信号输出端连接 流量控制阀 3的控制端。 液位控制器 13用于检测储液罐 5中的液位， 根据检 测到的储液罐 5中的液位对流量控制阀 3相应进行控制。这里的控制可以为打 开或者关断控制， 或者， 也可以进行线性或者非线性控制等， 这里不限定。

此时， 流量控制阀 3 可以使用电动的流量控制元件实现， 由液位控制器 13发出对应的电信号进行流量控制阀 3的控制。 或者， 液位控制器 13和流量 控制阀 3也可以通过机械方式实现。 例如， 在储液罐中设置浮球来感应液位， 液位低时供液口开启， 液位达到时供液口关闭。 则这里的浮球对应液位控制器 13 , 而供液口则对应流量控制阀 3。 当然， 在实际应用中液位控制器 13和流 量控制阀 3还可以有其它的实现方式， 这里不贅述。

具体地， 液位控制器 13可以用于： 检测储液罐 5的液位低于预设第一液 位值，控制流量控制阀 3开启或加大供液；检测储液罐 5的液位高于预设第二 液位值，控制流量控制阀 3关断或者减少供液。从而保证储液罐 5中的液位处 于第一液位值和第二液位值之间。 这里， 第二液位值大于第一液位值。 第一液 位值和第二液位值可以分别取值为允许最低液 位和允许最高液位对应的液位 值， 或者， 也可以自主设定其它的液位值。 可以根据实际应用环境设定， 这里 并不限制。 在具体应用中， 例如液位控制器 13可以将液位检测端检测到的信 号输出给控制板等控制器件。控制板再通过逻 辑计算产生控制信号， 并将控制 信号输出给流量控制阀 3。

需要说明的是， 这里为了清楚起见， 将液位控制器 13和 14分开说明。 而 在实际应用中， 这二者也可以实现为： 在储液罐 5上设置一个液位检测器， 该 检测器将液位检测信号以电信号的形式输出到 控制板， 由控制板的 CPU进行 处理后分别生成控制动力设备 7的信号和控制流量控制阀 3的信号，并分别输 出到动力设备 7和流量控制阀 3 , 以进行控制 （作为 "第三液位控制器" 的示 例）。

另外， 为了防止空调系统中的制冷循环中发生制冷剂 倒流的现象， 可以在 空调系统中设置单向阀。 图 16是示出根据本发明第十六实施例的空调系统� �� 结构的示意图。 如图 16所示， 切换装置 6 (在本实施例中是 61、 62的结合） 的第一输出端 （第一通路的输出端） 经由单向阀 91 (作为 "第一单向阀" 的 示例 )连接储液罐 5的输入端 I _t2 ; 切换装置 6的第二输出端 (第二通路的输出 端）经由单向阀 92 (作为 "第二单向阀" 的示例）连接冷凝设备 2的冷凝部 分 2b输入端； 并且压缩机 1的输出端 O _c 经由单向阀 93 (作为 "第三单向阀" 的示例）连接冷凝设备 2的冷凝部分 2a的输入端。 在本实施例中， 因为还包 括油分离器 16等装置， 因而单向阀 93可以连接在油分离器 16的输出端和冷 凝部分 2a的输入端之间。 单向阀 91、 92和 93的配置分别防止了制冷剂回流 到蒸发器 8或者压缩机 1中。 或者， 单向阀 91、 92和 93可以选择性地单独设 置。

另外， 图 16所示的实施例中， 在并联连接到储液罐 5的输出端 O _tl 的每 一路蒸发器 81、 82、 83和 84的输入端处都设置有流量控制阀（作为 "第二流 量控制阀" 的示例）， 从而控制提供到每一路蒸发器的制冷剂的量。 这里， 蒸 发器 81、 82、 83和 84可以分别是单独一个蒸发器， 多个蒸发器的串联、并联、 或串联和并联的结合。

在根据本发明实施例的空调系统中， 压缩机 1 可以由至少一个压缩机构 成。 当压缩机 1 包括两个或两个以上的压缩机时（未示出）， 压缩机之间可以 相互并联，相互并联的压缩机的输入端共同作 为压缩机 1的输入端，相互并联 的压缩机的输出端共同作为压缩机 1的输出端。

采用至少两个压缩机并联的方式构成压缩机 1 , 相对于使用一个压缩机进 行制冷，提高了空调系统满足不同制冷需求的 能力， 同时可以保证空调系统一 直运行在最佳工况。 例如， 当制冷需求较小时， 可以只控制一台或部分压缩机 开启，而当制冷需要提高时，控制较多或全部 压缩机开启。根据不同制冷需求， 控制压缩机运行的台数，从而提高空调系统的 制冷效率， 减少空调系统的功率 损耗。

在上面描述的各实施例中， 流量控制阀 3可以使用电子膨胀阀、 二通阀、 电动球阀、 热力膨胀阀、 或者孔板 +控制阀等方式实现， 但并不限于此。

在实际应用中，在蒸发器的附近需要设置风机 ， 通过风机加快蒸发器周围 的空气流动速度，加快蒸发器与外界温度之间 的冷热交换。冷凝设备的冷却方 式有风冷和水冷两种方式。 当冷凝设备采用风冷的冷却方式时， 冷凝设备的附 近需要设置风机，通过风机加快冷凝设备周围 的空气流动速度，加快冷凝设备 与外界温度之间的冷热交换； 当冷凝设备采用水冷的冷却方式时， 冷凝设备的 附近需要设置冷却水管路， 通过冷却水管路与外界温度之间进行冷热交换 。

上述各实施例中所述的空调系统可以是风冷螺 杆式空调系统、水冷螺杆式 空调系统、 风冷涡旋式空调系统、 或者水冷涡旋式空调系统。

在此需要说明， 上面结合附图对本发明的若干实施例进行了详 细描述，但 是， 本领域技术人员理解， 这些实施例并非穷举而且也不是意在对本公开 所涵 盖的范围进行限制。在确保能够实现空调系统 的基本功能的情况下， 上面结合 附图描述的各实施例中相关的功能部件的配置 可以进行任意组合，通过这些组 合得到的空调系统也应被认为落入本公开所保 护的范围内。

本文中所使用的 "第一"、 "第二" 等（例如， "第一输出端"， "第二输出 端"， "第一输入端"， "第二输入端"， 等等）， 只是为了描述清楚起见而对相应 部件或者部件的端子等进行区别， 不旨在限制任何次序或者强调重要性等。 此 夕卜， 在本文中使用的术语 "连接，，在不进行特别说明的情况下， 可以是直接相 连， 也可是经由其它部件间接相连。

在前面的说明书中参照特定实施例描述了本发 明。然而本领域的普通技术 人员理解，在不偏离如权利要求书限定的本发 明的范围的前提下可以进行各种 爹改和改变。