一種節能空調裝置的製作方法

2023-08-12 10:47:56 2

專利名稱：一種節能空調裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於空調技術領域，具體涉及一種新型的能提高過冷度/過熱度的節能空
調裝置。
背景技術：
根據空調系統的壓焓圖可知，過冷度越大，空調系統的製冷量就越大，現有應用在 空調上的類似提高過冷度的裝置主要有兩種，其一是通過外界冷水來實現，在實際應用中 因多增加一個水路循環，對用戶的使用和安裝造成不便，很少在普通空調系統上應用。其二 是通過系統的高壓管和低壓管之間的溫差以及壓力傳感器、溫度傳感器和控制單元來控制 整機系統的過冷度過熱度，控制系統複雜，成本高，因此經常只在多聯機等機型上使用，普 通空調很少應用。 因目前各領域都在推行高能效產品，其中空調行業也在擬定施行最低能效門檻， 簡單的通過增加空調兩器換熱面積來提高過冷過熱度，從而達到提高能效的方法不僅成本 增加很大，而且整機的大小也增加。
因此，設計一種理想的能提高過冷度/過熱度的節能空調裝置，是非常必要的。

發明內容
本發明的目的在於提供一種節能空調裝置，通過控制空調系統的過冷度/過熱度 來提高空調整機的性能，並提高整機的可靠性。
本發明是通過以下技術方案來實現的 —種節能空調裝置，包括有控制系統、空調室外機、空調室內機、以及連接於所述 空調室外機、室內機之間的多條冷媒管道；冷媒在所述冷媒管道內循環流動；所述空調室 外機包括有壓縮機、室外機換熱器、以及節流裝置，所述壓縮機、室外機換熱器、以及節流裝 置均通過多條冷媒管道連接；所述空調室內機包括有室內機換熱器；所述空調室外機設置 有提高過冷度裝置，所述提高過冷度裝置包括有節流機構和換熱機構；所述提高過冷度裝 置與所述空調室外機的其中一條冷媒管道連接，所述連接提高過冷度裝置的冷媒管道分支 成輔助支路和主流路；所述節流機構設置在輔助支路上，所述輔助支路和主流路在換熱 機構處匯合併進行熱交換；所述輔助支路與壓縮機低壓側連接。
所述節流機構為一種電子膨脹閥或者毛細管。 所述換熱機構為一種是採用套管式換熱器或一種銅管平行焊接式換熱器。
綜上，本發明的有益效果是 本發明專利申請的一種節能空調裝置，其設置的提高過冷度裝置，不僅可以提高 冷凝器側的過冷度，提高整機能力，同時可以提高壓縮機的吸氣側過熱度，可以有效防止在 低溫工況運行時壓縮機帶液的難題，因此採用此裝置對整機的性能和可靠性都有很大的提高。 本技術方案具體具有以下優點
1、可以提高機組冷凝器側的過冷度，能提高整機性能； 2、可以提高壓縮機吸氣側的過熱度，尤其是低溫運行時，可以有效防止壓縮機帶 液運行，能提高整機的可靠性； 3、提高過冷度裝置在單冷機組和熱泵機組都適用； 4、結構緊湊，安裝方便，提高過冷度裝置可以獨立作為一個零部件安裝在室外機 上，無需在機組上增加額外的水路循環。可以在原有機型的外形結構不變的基礎上增加此 過冷度裝置； 5、控制簡單，無需複雜的控制程序，也無需考慮連接多少室內機；
6、成本低，節省原材料。如果空調裝置設置有各種溫度傳感器和壓力傳感器，精確 控制，成本更低。


圖l是本發明
圖2是本發明
圖3是本發明
圖4是本發明
圖5是本發明 裝位置示意圖；
圖6是本發明 裝位置示意圖。
附圖標記說明
10、提高過冷度裝置，11、節流機構，12、換熱機構，13、輔助支路，20、主流路，121、 套管，15、側壁處，30、壓縮機，32、氣液分離器，31、油分離器，40、四通閥，50、室外機換熱器， 60、單向閥裝置，61、第一單向閥，63、第三單向閥，62、第二單向閥，64、第四單向閥，70、高壓 儲液罐，91、第一截止閥，92、第二截止閥，100、室內機換熱器。
具體實施例方式
本發明公開一種節能空調裝置，如圖1所示，包括有控制系統、空調室外機、空調 室內機、以及連接於所述空調室外機、室內機之間的多條冷媒管道；冷媒在所述冷媒管道內 循環流動；所述空調室外機包括有壓縮機、室外機換熱器、以及節流裝置，所述壓縮機、室外 機換熱器、以及節流裝置均通過多條冷媒管道連接；所述空調室內機包括有室內機換熱器； 其中所述空調室外機設置有提高過冷度裝置IO，所述提高過冷度裝置包括有節流機構11 和換熱機構12 ;所述提高過冷度裝置與所述空調室外機的其中一條冷媒管道連接，所述連 接提高過冷度裝置的冷媒管道分支成輔助支路13和主流路20 ;所述節流機構11設置在 輔助支路13上，所述輔助支路13和主流路20在換熱機構12處匯合併進行熱交換；所述輔 助支路13與壓縮機低壓側連接。 所述節流機構11為一種電子膨脹閥或者毛細管。 電子膨脹閥的好處是可以對過冷度的大小進行實時調節，更多的適用於多聯機、 變頻機等變容量空調系統；對於普通一拖一的定頻空調系統可以選用價格比較便宜的毛細
種節能空調裝置的提高過冷度裝置結構示意圖； 種節能空調裝置的壓焓圖； 種節能空調裝置的換熱機構結構示意圖； 種節能空調裝置的換熱機構另一種結構示意圖； -種節能空調裝置的提高過冷度裝置在單冷空調系統中的具體安
-種節能空調裝置的提高過冷度裝置在熱泵空調系統中的具體安管節流，缺點是用毛細管只能確定一個過冷度，無法對過冷度進行範圍調節。 所述換熱機構12為一種是採用套管式換熱器或一種銅管平行焊接式換熱器。 如圖3所示，所述換熱機構12採用套管換熱器結構，主流路20穿過所述換熱機構
12的中部，輔助支路13與套管121連通，套管121嵌套在主流路20外部；套管121的外表
用保溫棉包裹進行保溫。 如圖4所示，所述換熱機構12採用銅管平行焊接式換熱器結構，主流路20和輔助 支路13為兩根平行的銅管，所述主流路20和輔助支路13的側壁處15採用焊接的方式連 接；所述主流路20和輔助支路13的外表用保溫棉包裹進行保溫。
所述換熱機構12的大小可以根據實際機型的大小和需要的過冷度來確定。
如圖2所示，從壓焓圖可知過冷度從A T = T3_T4提高到A T' = T3_T4'整機能力 也從Q二AX (hl-h5)提高到Q'二AX (h「h/)，同時因旁通支路與主流路換熱後，旁通支路 溫度會增加，進入吸氣側後與吸氣進行混合提高了吸氣溫度，從而提高了吸氣側的過熱度， 提高了空調整機的可靠性。 圖2中，縱坐標P指系統壓力，橫坐標h指系統各點的焓值。 1 — 2是壓縮機的壓縮過程，2 — 4是冷凝過程，4 — 5是節流過程，5 — 1是蒸發 過程，T表示某點的冷媒溫度，A T表示過冷度，h表示某點的冷媒焓值，A表示冷媒質量流 量，Q表示製冷量。
實施例一 如圖5所示，所述空調裝置為一種單冷空調系統，壓縮機30的低壓側設置有氣液 分離器32，壓縮機30的高壓側設置有油分離器31 ;室內機換熱器100與所述氣液分離器32 連接，室外機換熱器50與所述油分離器31連接。
所述空調室外機、空調室內機之間通過截止閥91、92連接。 所述室外機換熱器50的出口端，連接一高壓儲液罐70，所述室外機換熱器50連接
高壓儲液罐70的入口 ；提高過冷度裝置10與所述高壓儲液罐70的出口連接。 所述軸助支路13經過換熱機構12後，連接氣液分離器32 ;主流路20經過換熱機
構12後，與節流裝置70連接。 實施例二 如圖6所示，所述空調裝置為一種熱泵空調系統，與單冷空調系統不同之處在於 所述空調裝置設置有一四通閥40，所述四通閥40的4個接口分別連接室內機換熱器IOO、 氣液分離器32、油分離器31、以及室外機換熱器50。 所述空調裝置設置有單向閥裝置60，所述單向閥裝置60包括有兩組並聯連接的 單向閥組件，即單向閥組件一和單向閥組件二；所述單向閥組件一包括有反向設置的第 一單向閥61和第三單向閥63，所述單向閥組件二包括有反向設置的第二單向閥62和第四 單向閥64 ;高壓儲液罐70的入口和主流路20，分別連接所述單向閥組件一和單向閥組件二 的中間位置。 本發明的空調裝置，實質就是在冷凝器出口增加一個輔助支路，輔助支路內的冷 媒經過節流降壓降溫後與主流路進行熱交換，降低主流路的溫度，從而提高主流路的過冷 度的目的，輔助支路進行熱交換後直接回到壓縮機低壓側(吸氣側)。對於熱泵空調系統則 需要增加單向閥組件裝置，對於單冷空調機組，此單向閥裝置可以取消。
本發明的空調裝置，製冷時壓縮機排出的高溫高壓氣體進入油分離器，油分離器 將分離的油返回壓縮機吸氣側，分離的冷媒進入四通閥換向，換向後流向室外機換熱器進 行冷卻，冷卻的低溫高壓的液態冷媒經過第二單向閥62流向高壓儲液罐，儲液罐出來的高 壓液態冷媒經過提高過冷度裝置，一部分輔助支路節流後的低溫低壓的冷媒與主支路的冷 媒進行熱交換，提高主流路的過冷度，輔助支路經過熱交換後變成製冷劑蒸汽進入氣液分 離器，最終回到壓縮機吸氣側；主流路的低溫高壓冷媒經過過冷度裝置後進一步降溫，過冷 度增加並流向節流裝置節流，截流成低溫、低壓的飽和液態冷媒經過第三單向閥63流向室 內機換熱器進行蒸發，蒸發完後的低溫低壓製冷劑蒸汽經過四通閥回到氣液分離器後與輔 助支路回合，最終進入壓縮機的吸氣側。 制熱時壓縮機排出的高溫高壓氣體進入油分離器，油分離器將分離的油返回壓 縮機吸氣側，分離的冷媒進入四通閥換向，換向後流向室內機換熱器進行冷卻放熱，冷卻的 低溫高壓的液態冷媒經過第四單向閥64流向高壓儲液罐70，高壓儲液罐70出來的高壓液 態冷媒經過過冷度裝置，一部分輔助支路節流後的低溫低壓的冷媒與主支路的冷媒進行熱 交換，提高主流路的過冷度，輔助支路經過熱交換後變成製冷劑蒸汽進入氣液分離器與主 流路進行混合，並且可以提高主流路的過熱度，最終回到壓縮機吸氣側；主流路的低溫高壓 冷媒經過過冷度裝置後進一步降溫，增加過冷度後再流向節流裝置節流，節流後的低溫、低 壓的飽和液態冷媒經過單向閥61流向室外機換熱器進行蒸發，蒸發完後的低溫低壓製冷 劑蒸汽經過四通閥回到氣液分離器後與輔助支路匯合流向壓縮機的吸氣側。
對於熱泵機組安裝提高過冷度裝置必須要注意事項 可以增加如圖6中所示的單向閥裝置或者類似的單向裝置以保證冷媒在過冷度 裝置的進出口位置不變，在製冷制熱時都可以對過冷度/過熱度進行控制。
在此提高過冷度裝置上並聯一個單向閥，製冷的時候可以提高過冷度，制熱時從 單向閥經過，這樣只能在製冷的情況下控制過冷度/過熱度。 制熱時將提高過冷裝置上的電子膨脹閥關死，制熱時提高過冷度裝置不起作用， 製冷時才打開電子膨脹閥控制過冷度/過熱度。 對於空調系統中沒有油分離器、氣液分離器、高壓儲液罐等其中一個或多個輔助 元器件的情況下，也可以使用此過冷度裝置。 對於系統中沒有油分離器、氣液分離器、高壓儲液罐等其中一個或多個輔助元器 件的空調也可以使用此過冷度裝置。 上述所列具體實現方式為非限制性的，對本領域的技術人員來說，在不偏離本發 明範圍內，進行的各種改進和變化，均屬於本發明的保護範圍。例如，換熱機構12的具體形 式等。
權利要求
一種節能空調裝置，包括有控制系統、空調室外機、空調室內機、以及連接於所述空調室外機、室內機之間的多條冷媒管道；冷媒在所述冷媒管道內循環流動；所述空調室外機包括有壓縮機、室外機換熱器、以及節流裝置，所述壓縮機、室外機換熱器、以及節流裝置均通過多條冷媒管道連接；所述空調室內機包括有室內機換熱器；其特徵在於所述空調室外機設置有提高過冷度裝置(10)，所述提高過冷度裝置包括有節流機構(11)和換熱機構(12)；所述提高過冷度裝置與所述空調室外機的其中一條冷媒管道連接，所述連接提高過冷度裝置的冷媒管道分支成輔助支路(13)和主流路(20)；所述節流機構(11)設置在輔助支路(13)上，所述輔助支路(13)和主流路(20)在換熱機構(12)處匯合併進行熱交換；所述輔助支路(13)與壓縮機低壓側連接。
2. 根據權利要求l所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述節流機構(11)為一種 電子膨脹閥或者毛細管。
3. 根據權利要求1或2所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述換熱機構(12)為 一種是採用套管式換熱器或一種銅管平行焊接式換熱器。
4. 根據權利要求3所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述換熱機構(12)採用套 管換熱器結構，主流路(20)穿過所述換熱機構(12)的中部，輔助支路(13)與套管(121) 連通，套管(121)嵌套在主流路(20)外部；套管(121)的外表用保溫棉包裹進行保溫。
5. 根據權利要求3所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述換熱機構(12)採用銅 管平行焊接式換熱器結構，主流路(20)和輔助支路(13)為兩根平行的銅管，所述主流路 (20)和輔助支路(13)的側壁處(15)採用焊接的方式連接；所述主流路(20)和輔助支路 (13)的外表用保溫棉包裹進行保溫。
6. 根據權利要求3所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述空調裝置壓縮機(30) 的低壓側設置有氣液分離器(32)，壓縮機(30)的高壓側設置有油分離器(31);室內機換熱 器(100)與所述氣液分離器(32)連接，室外機換熱器(50)與所述油分離器(31)連接。
7. 根據權利要求1所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述空調室外機、空調室內 機之間通過截止閥(91)、 (92)連接。
8. 根據權利要求6所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述室外機換熱器(50)的 出口端，連接一高壓儲液罐(70)，所述室外機換熱器(50)連接高壓儲液罐(70)的入口 ；提 高過冷度裝置(10)與所述高壓儲液罐(70)的出口連接。
9. 根據權利要求7所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述輔助支路(13)經過換 熱機構(12)後，連接氣液分離器(32);主流路(20)經過換熱機構(12)後，與節流裝置(70) 連接。
10. 根據權利要求9所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述空調裝置設置有一四 通閥(40)，所述四通閥(40)的4個接口分別連接室內機換熱器(100)、氣液分離器(32)、 油分離器(31)、以及室外機換熱器(50)。
11. 根據權利要求IO所述的一種節能空調裝置，其特徵在於所述空調裝置設置有單 向閥裝置(60)，所述單向閥裝置(60)包括有兩組並聯連接的單向閥組件，即單向閥組件一和單向閥組件二 ；所述單向閥組件一包括有反向設置的第一單向閥(61)和第三單向閥(63)，所述單向閥組件二包括有反向設置的第二單向閥(62)和第四單向閥(64);高壓儲液 罐(70)的入口和主流路(20)，分別連接所述單向閥組件一和單向閥組件二的中間位置。
全文摘要
本發明提供一種節能空調裝置，通過控制空調系統的過冷度/過熱度來提高空調整機的性能，並提高整機的可靠性。包括有控制系統、空調室外機、空調室內機、以及連接於所述空調室外機、室內機之間的多條冷媒管道；空調室外機包括有壓縮機、室外機換熱器、以及節流裝置，通過多條冷媒管道連接；空調室內機包括有室內機換熱器；空調室外機設置有提高過冷度裝置，包括有節流機構和換熱機構；提高過冷度裝置與空調室外機的其中一條冷媒管道連接，連接提高過冷度裝置的冷媒管道分支成輔助支路和主流路；節流機構設置在輔助支路上，輔助支路和主流路在換熱機構處匯合併進行熱交換；輔助支路與壓縮機低壓側連接。
文檔編號F25B1/00GK101776308SQ20091003660
公開日2010年7月14日 申請日期2009年1月13日 優先權日2009年1月13日
發明者汪俊勇 申請人:珠海格力電器股份有限公司