空調製冷循環系統及空調器的製作方法

2023-08-07 20:39:41 1

專利名稱：空調製冷循環系統及空調器的製作方法
技術領域：
本發明屬於空調與製冷工程技術領域，具體地說，涉及一種新型家用空調用冷媒 平衡罐及使用該裝置的空調系統的設計，涉及一種採用過冷度、過熱度原理達到平衡高效 空調製冷/制熱時冷媒充注量的裝置。
背景技術：
空調器冷媒注入量多少，對於空調能效比和制熱量等性能指標起著十分重要的作 用。由於製冷和制熱循環存在的差異，所以二者的最佳冷媒注入量是存在差別的。高效空調 器製冷和制熱最佳冷媒充注量相差更是較大，通常情況下，一般制熱循環要比製冷循環多。 就IPH的空調而言，兩者相差大約在50至100g，由於現有空調系統未考慮兩者的合理配置 方式，因而不能做到兩者平衡。空調製冷/制熱系統難以充分有效地發揮，在能效比、制熱 量等方面受到限制，尤其是制熱能力和制熱量方面受到限制較多，使得空調器綜合性能指 標難以實現全面有效的提升。

發明內容
本發明提供了一種空調製冷循環系統及空調器，它可以解決現有技術存在的製冷 和制熱循環對冷媒需求量的差異所帶來的問題。為了達到解決上述技術問題的目的，本發明的技術方案是，一種空調製冷循環系 統，包括壓縮機、冷凝器、四通閥、節流裝置和蒸發器，並通過聯機管路連接，其特徵在於所 述製冷循環系統中還設有平衡罐，所述平衡罐通過管道與所述冷凝器出口管連通，所述平 衡罐的罐體和所述四通閥的E管相接觸。進一步地，所述平衡罐的罐體和所述四通閥的E管通過釺焊或者綑紮方式相接 觸。又進一步地，所述平衡罐的內積V的計算公式為V = M/(P「P 2)，公式中，P工為 冷媒液態時的密度，單位kg/m3，P 2為冷媒氣態時的密度，單位kg/m3，M為製冷制熱時系統 中循環的冷媒質量差，單位kg。再一步地，所述平衡罐為罐狀容器，平衡罐的進口內徑D1範圍為3_7mm，腔體外徑 D2範圍為20-40mm，長度L範圍為100mm-150mm，壁厚範圍為0. 5-1. 0mm。通過設計適當的內容積V的平衡罐，可以達到平衡製冷、制熱系統中冷媒充灌量 的目的。優選地，所述平衡罐是由TP2M材質銅管制成，或採用黃銅製成，。可選地，所述製冷制熱時系統中循環的冷媒質量差M的範圍為50_250g。優選地，所述製冷制熱時系統中循環的冷媒質量差M的範圍為100_200g。一種空調器，安裝有上述技術方案的空調製冷循環系統。本發明利用過冷度、過熱度原理，使得在製冷循環時一部分冷媒存儲在平衡罐內 不參與循環，從而達到平衡製冷、制熱循環冷媒充注量的目的。
由於本發明中的平衡罐與四通閥中的E管相互緊密接觸，平衡罐通過銅管和冷凝 器出口管並聯，製冷時E管為低溫，平衡罐因為和E管接觸所以也為低溫，一部分冷媒在平 衡罐內冷凝為液態，不參與循環，可以減少冷凝器中的積液，增大冷凝器兩相區，提高冷凝 器換熱效率，進而降低整機功耗，提高了製冷循環的能效比；制熱時E管為高溫，平衡罐因 為和E管接觸所以也為高溫，冷媒在平衡罐內蒸發為氣態，參與循環，因而提高了制熱量。 經實驗表明，製冷的能效比提高了約0.6%，制熱量提高了約5%。


圖1是本發明的平衡罐結構圖；4、平衡罐諷為進口內徑；D2為腔體外徑；L為長度；圖2是本發明空調製冷循環系統圖；1、壓縮機；2、冷凝器；2-1、冷凝器出口管；3、四通閥；3-1、四通閥C管；3-2、四通 閥E管；3-3、四通閥S管；3-4、四通閥D管；4、平衡罐；4_1、平衡罐出口銅管；5、聯機管；6、 蒸發器；7、單向閥組件；8、毛細管；圖3是本發明空調製冷循環系統中的平衡罐與四通閥的E管連接方式結構圖；2、冷凝器；2-1、冷凝器出口管；3、四通閥；3-2、四通閥E管；4、平衡罐；4_1、平衡 罐出口銅管。
具體實施例方式
參見圖1，如圖1所示，平衡罐4是由TP2M材質銅管加工而成的罐狀容器，進口內 徑D1 —般為3_至7_，腔體外徑D2 —般為20_至40_，長度L 一般為100_至150mm， 容器壁厚為0. 5-1. 0mm。在本實施例中，D1為5mm，D2為30mm，長度L為120mm，容器壁厚為0. 8mm。所述平衡罐4的內積V的計算公式為V = M/(P「P 2)，公式中，P工為冷媒液態 時的密度，單位kg/m3，P 2為冷媒氣態時的密度，單位kg/m3，M為製冷制熱時系統中循環的 冷媒質量差，單位kg。所述製冷制熱時系統中循環的冷媒質量差M的範圍為50_250g，優選採用的範圍 為 100-200g。參見圖2和圖3，平衡罐4的安裝使用位置平衡罐4通過平衡罐出口銅管4_1和 冷凝器出口管2-1連通。平衡罐4的罐體和四通閥4的E管3-2通過釺焊或者綑紮方式相 接觸，從而保證兩者之間充分接觸，以實現傳熱。在本實施例中，兩者採用釺焊方式。在本實施例中，節流裝置8為毛細管。平衡罐4工作原理製冷時E管3-2為低溫，平衡罐4因為和四通閥3的E管3_2 接觸相互傳熱所以也為低溫，冷媒在平衡罐4內冷凝為液態，密度為P1，不參與製冷循環； 制熱時E管3-2為高溫，平衡罐4因為和E管3-2接觸相互傳熱所以也為高溫，冷媒在平衡 罐4內蒸發，氣態密度為P 2，因而參與制熱循環，則製冷制熱時系統中循環的冷媒質量差為 M = V(P「P2)，公式中，V為平衡罐的內容積，單位m3ρ 1為冷媒液態時的密度，單位kg/m3
ρ 2為冷媒氣態時的密度，單位kg/m3M為製冷制熱時系統中循環的冷媒質量差，單位kg綜上，通過設計適當的內容積V的平衡罐4，可以達到平衡製冷、制熱系統中冷媒 充灌量的目的。本發明利用過冷度、過熱度原理，使得在製冷循環時一部分冷媒存儲在平衡罐4 內不參與循環，而制熱時平衡罐4內的部分冷媒參與循環，從而達到平衡製冷、制熱循環冷 媒充注量的目的。經實驗表明，採用本發明製冷系統的空調器，其制熱量提高了 100-200W，製冷時能 效比提高了 0.6%。本發明通過在製冷系統中加設平衡罐4，解決了製冷制熱時冷媒需求量差異所帶 來的問題，使製冷和制熱得以平衡，提高了空調器綜合性能指標。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
一種空調製冷循環系統，包括壓縮機、冷凝器、四通閥和蒸發器，並通過聯機管路連接，其特徵在於所述製冷循環系統中還設有平衡罐，所述平衡罐通過管道與所述冷凝器出口管連通，所述平衡罐的罐體和所述四通閥的E管相接觸。
2.根據權利要求1所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於所述平衡罐的罐體和 所述四通閥的E管通過釺焊或者綑紮方式相接觸。
3.根據權利要求2所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於，所述平衡罐的內積V的 計算公式為=V = MAP1-P2),公式中，P1為冷媒液態時的密度，單位kg/m3，92為冷媒氣 態時的密度，單位kg/m3，M為製冷制熱時系統中循環的冷媒質量差，單位kg。
4.根據權利要求2所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於所述平衡罐為罐狀 容器，平衡罐的進口內徑D1範圍為3-7mm，腔體外徑D2範圍為20_40mm，長度L範圍為 100mm-150mm，壁厚範圍為 0. 5-1. 0mm。
5.根據權利要求3所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於所述平衡罐為罐體 狀容器，平衡罐的進口內徑D1範圍為3-7mm，腔體外徑込範圍為20_40mm，長度L範圍為 100mm-150mm，壁厚範圍為 0. 5-1. 0mm。
6.根據權利要求4所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於所述平衡罐是由TP2M 材質銅管制成，或採用黃銅製成。
7.根據權利要求3所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於所述製冷制熱時系統 中循環的冷媒質量差M的可選範圍為50-250g。
8.根據權利要求3所述的一種空調製冷循環系統，其特徵在於所述製冷制熱時系統 中循環的冷媒質量差M的優選範圍為100-200g。
9.一種空調器，其特徵在於安裝有上述任意一項權利要求所述的空調製冷循環系統。
全文摘要
本發明提供了一種空調製冷循環系統及空調器，它可以解決現有技術存在的製冷和制熱循環對冷媒需求量的差異所帶來的問題。技術方案是，一種空調製冷循環系統，包括壓縮機、冷凝器、四通閥、節流裝置和蒸發器，並通過聯機管路連接，所述製冷循環系統中還設有平衡罐，所述平衡罐通過管道與所述冷凝器出口管連通，所述平衡罐的罐體和所述四通閥的E管相接觸。本發明利用過冷度、過熱度原理，使得在製冷循環時部分冷媒存儲在平衡罐內不參與循環，而制熱時平衡罐內的部分冷媒參與循環，從而達到平衡製冷、制熱循環冷媒充注量的目的。
文檔編號F25B41/00GK101936631SQ201010277820
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者李本衛 申請人:海信(山東)空調有限公司