空調器的製作方法與工藝
2024-03-05 21:22:15
本發明涉及空調技術領域，具體而言，尤其涉及一種空調器。
背景技術：
隨著空調技術的發展，變頻空調在行業內得到了普遍的應用。但變頻空調器的室外電控控制系統中，變頻模塊發熱大，在高溫環境下限制了壓縮機高頻運行。當前大部分使用的電控散熱方式，多為金屬散熱片通過空氣對流進行散熱。但在室外高溫環境下，該散熱方式散熱較差，通常做法是通過降低壓縮機運轉頻率而降低電控發熱來保證空調器正常運行。極大的影響了變頻空調在室外使用環境溫度較高情況下的製冷效果，影響用戶使用舒適性。現有通過低溫冷媒對室外機電控散熱的技術存在產生凝露水或將室外機電控溫度降的過低的問題，並且在制熱化霜的過程中，會對電控造成冷熱衝擊，影響電控使用可靠性和安全。如公開號為CN102844980，名稱為製冷裝置，不僅製冷系統設計複雜、加工性差、程序控制複雜和成本高，難以形成產品。並且製冷循環時可能存在使用節流一部分的冷媒吸收功率器件的熱量，對能效損失較大。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種空調器，避免在電控元件上產生凝露水和將電控元件的溫度降的過低，可以提高電控元件的可靠性和安全性。根據本發明實施例的空調器，包括：壓縮機，所述壓縮機具有排氣口和回氣口；換向組件，所述換向組件包括第一埠至第四埠，所述第一埠與第二埠和第三埠中的其中一個導通，所述第四埠與所述第二埠和所述第三埠中的另一個導通，所述第一埠與所述排氣口相連，所述第四埠與所述回氣口相連；室外換熱器和室內換熱器，所述室外換熱器的第一端與所述第二埠相連，所述室內換熱器的第一端與所述第三埠相連，所述室內換熱器的第二端與節流元件相連；單向節流閥，所述單向節流閥包括第一閥口和第二閥口，所述第一閥口與所述室外換熱器的第二端相連，在從所述第一閥口到所述第二閥口的流通方向上，所述單向節流閥完全導通，在從所述第二閥口到所述第一閥口的流通方向上，所述單向節流閥為節流部件；並聯連接的第一冷媒流路和第二冷媒流路，所述第一冷媒流路和所述第二冷媒流路分別串聯在所述節流元件和所述第二閥口之間，所述第一冷媒流路上串聯有用於控制所述第一冷媒流路的冷媒流量的控制閥；電控散熱器組件，所述電控散熱器組件包括電控元件和用於對所述電控元件進行散熱的散熱組件，所述散熱組件串聯在所述第一冷媒流路上。根據本發明實施例的空調器，通過設有單向節流閥、控制閥和散熱組件，在製冷模式時，可以使溫度接近或略高於環境溫度的冷媒流過散熱組件以便對電控元件進行散熱。由此可以在不降低壓縮機的運轉頻率的情況下有效地對電控元件進行散熱(即便是在環境溫度較高的情況下)，從而可以確保空調器在環境溫度較高情況下的製冷效果，提高用戶使用舒適性。而且，由於流入散熱組件的冷媒的溫度接近或略高於環境溫度，因此可以避免在電控元件上產生凝露水和將電控元件的溫度降的過低，從而可以提高電控元件的可靠性和安全性。在制熱模式時，從節流元件排出的冷媒大部分通過第二冷媒流路排入到室外換熱器中，只有一小部分低溫冷媒或者無冷媒對電控元件進行散熱，可防止冷凝水產生，保證空調器制熱運行時電控元件的可靠性。優選地，所述換向組件為四通閥。在本發明的一些實施例中，所述散熱組件包括：散熱管，所述散熱管串聯在所述第一冷媒流路上；散熱殼，所述散熱管設在所述散熱殼上，所述散熱殼與所述電控元件接觸用於對所述電控元件散熱。具體地，所述散熱殼包括：散熱基板，所述散熱基板與所述電控元件接觸；固定擋板，所述固定擋板設在所述散熱基板上，所述固定擋板和所述散熱基板之間限定出用於容納所述散熱管的容納空間。在本發明的一些具體示例中，所述散熱管的兩端分別從所述散熱殼的相對側壁伸出以串聯在所述第一冷媒流路上。在本發明的另一些具體示例中，所述散熱管的兩端分別從所述散熱殼的同一側伸出以串聯在所述第一冷媒流路上。根據本發明的一些實施例，所述固定擋板上設有固定柱，所述散熱基板上設有固定孔，所述固定柱與所述固定孔鉚合連接。在本發明的進一步實施例中，空調器還包括用於檢測所述電控元件溫度的溫度檢測裝置，所述電控元件分別與所述溫度檢測裝置和所述控制閥電連接，所述電控元件根據所述溫度檢測裝置的檢測結果控制所述控制閥的開度。可選地，所述控制閥為電磁閥或者電子膨脹閥。在本發明的一些實施例中，在制熱化霜的開始階段，所述控制閥關閉。附圖說明圖1為根據本發明實施例的空調器的示意圖；圖2為根據本發明實施例的單向節流閥的示意圖；圖3為根據本發明一個實施例的電控散熱器組件的示意圖；圖4為根據本發明另一個實施例的電控散熱器組件的示意圖。附圖標記：空調器100、壓縮機1、排氣口a、回氣口b、換向組件2、第一埠c、第二埠d、第三埠e、第四埠f、室外換熱器3、室內換熱器4、控制閥5、電控散熱器組件6、電控元件60、散熱組件61、散熱管601、散熱殼602、散熱基板6020、固定擋板6021、單向節流閥7、第一閥口m、第二閥口n、殼體163、腔室1631、閥芯164，通道1641、第一段1642、第二段1643、連通孔1644、活動部件165、節流通道1651、節流元件8、第一冷媒流路9、第二冷媒流路10。具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。下面參考圖1-圖4詳細描述根據本發明實施例的空調器100，其中空調器100具有制熱模式、製冷模式和制熱除霜模式。如圖1所示，根據本發明實施例的空調器100，包括：壓縮機1、換向組件2、室外換熱器3、室內換熱器4、第一冷媒流路9、第二冷媒流路10、電控散熱器組件6和單向節流閥7。其中，壓縮機1具有排氣口a和回氣口b，需要進行說明的是，壓縮機1的結構和工作原理等均為現有技術，這裡就不詳細描述。換向組件2包括第一埠c、第二埠d、第三埠e和第四埠f，第一埠c與第二埠d和第三埠e中的其中一個導通，第四埠f與第二埠d和第三埠e中的另一個導通，第一埠c與排氣口a相連，第四埠f與回氣口b相連。也就是說，當第一埠c與第二埠d連通時，第四埠f與第三埠e連通。當第一埠c與第三埠e連通時，第四埠f與第二埠d連通。室外換熱器3的第一端與第二埠d相連，室內換熱器4的第一端與第三埠e相連，室內換熱器4的第二端與節流元件8相連。其中節流元件8起到節流降壓的作用。可選地，節流元件8為毛細管或電子膨脹閥。單向節流閥7包括第一閥口m和第二閥口n，第一閥口m與室外換熱器3的第二端相連，在從第一閥口m到第二閥口n的流通方向上，單向節流閥7完全導通，在從第二閥口n到第一閥口m的流通方向上，單向節流閥7為節流部件。第一冷媒流路9和第二冷媒流路10並聯連接，第一冷媒流路9和第二冷媒流路10分別串聯在節流元件8和第二閥口n之間，第一冷媒流路9上串聯有用於控制第一冷媒流路9的冷媒流量的控制閥5，也就是說，控制閥5具有開度，可以通過控制控制閥5的開度控制第一冷媒流路9的冷媒流量，當控制閥5關閉時，第一冷媒流路9處於截止狀態，當控制閥5打開時，第一冷媒流路9處於導通狀態。可選地，控制閥5可以為電磁閥或者電子膨脹閥。電控散熱器組件6包括電控元件60和用於對電控元件60進行散熱的散熱組件61，散熱組件61串聯在第一冷媒流路9上。下面詳細描述單向節流閥7的結構和冷媒在單向節流閥7中的流動過程。如圖2所示，單向節流閥7可以包括：殼體163、閥芯164以及活動部件165。其中，殼體163內具有腔室1631，閥芯164設在腔室1631內。閥芯164具有與腔室1631連通的通道1641，通道1641的第一端設在鄰近第一閥口m的位置處，通道1641的第二端設在鄰近第二閥口n的位置處。通道1641包括第一段1642和與第一段1642連通的第二段1643，第一段1642的橫截面積小於第二段1643的橫截面積，第一段1642的外周壁與腔室1631的內壁貼合，第二段1643的外周壁與腔室1631的內壁之間具有間隙，且第二段1643的側壁上設有多個與腔室1631連通的連通孔1644。優選地，多個連通孔1644的橫截面的面積之和大於等於第二段1643的橫截面積。活動部件165可滑動地設在第二段1643內以打開或關閉連通孔1644，活動部件165的外周壁與第二段1643的內壁貼合。活動部件165上設有節流通道1651，節流通道1651的第一端設在鄰近第一閥口m的位置處，節流通道1651的第二端設在鄰近第二閥口n的位置處，節流通道1651的橫截面積遠小於第二段1643的橫截面積。當活動部件165移動到鄰近第二閥口n的位置時，活動部件165打開連通孔1644，通道1641的第二段1643可以通過連通孔1644與腔室1631連通；當活動部件165移動到鄰近第一閥口m的位置時，活動部件165關閉連通孔1644，通道1641無法通過連通孔1644與腔室1631連通，通道1641通過節流通道1651與腔室1631連通。當冷媒由第一閥口m流向第二閥口n時，如圖2中箭頭A所示的方向，冷媒由第一閥口m進入到腔室1631內，再由閥芯164的通道1641的第一端進入到通道1641的第一段1642內，在冷媒的推動下，活動部件165在第二段1643內沿著箭頭A所示的方向移動，活動部件165打開連通孔1644，冷媒由第一段1642進入到第二段1643後，通過連通孔1644進入到腔室1631內，此時單向節流閥7隻起連接管的作用，即通道1641兩端的壓強大體相等；當冷媒由第二閥口n流向第一閥口m時，如圖2中箭頭B所示的方向，冷媒由第二閥口n進入到腔室1631內，再由閥芯164的通道1641的第二端進入到通道1641的第二段1643內，在冷媒的推動下，活動部件165在第二段1643內沿著箭頭B所示的方向移動，活動部件165關閉連通孔1644，冷媒從腔室1631內進入到第二段1643後，通過節流通道1651進入到第一段1642，再由通道1641的第一端流出進入到腔室1631內，由於節流通道1651的橫截面積遠小於第二段1643的橫截面積，通道1641兩端的壓強相差較大，此時單向節流閥7起節流作用。下面參考圖1描述根據本發明實施例的空調器100的工作過程。當空調器100處於製冷模式時，換向組件2的第一埠c與第二埠d連通且第三埠e與第四埠f連通，控制閥5處於打開狀態。需要進行說明的是，當控制閥5為電子膨脹閥時，在製冷模式下，電子膨脹閥的開度應該較大而使得電子膨脹閥不起節流降壓作用或者節流降壓作用較小，保證從控制閥5流出的冷媒與從室外換熱器3流出的冷媒之間的溫差較小。如圖1中的實線箭頭所示，從壓縮機1的排氣口a排出的冷媒通過第一埠c和第二埠d流入室外換熱器3進行冷凝，從室外換熱器3排出的冷媒通過第一閥口m進入到單向節流閥7中，此時單向節流閥7完全導通起到連接管的作用，從第二閥口n流出的冷媒分成兩部分，其中一部分冷媒通過第二冷媒流路10流入到節流元件8中進行節流降壓，另一部分冷媒通過控制閥5流入到散熱組件61中對電控元件60進行散熱，從散熱組件61流出的冷媒流入到節流元件8中進行節流降壓。也就是說，兩部分冷媒在節流元件8中匯合併進行節流降壓。從節流元件8排出的冷媒排入到室內換熱器4中以對室內環境進行製冷，從室內換熱器4排出的冷媒通過第三埠e、第四埠f和回氣口b排回到壓縮機1，完成製冷循環。在空調器100處於製冷模式時，由於從室外換熱器3排出的冷媒的溫度略高於環境溫度，因此當溫度略高於環境溫度的冷媒流經散熱組件61時，可以對電控元件60進行散熱，同時還可以有效地防止冷凝水的產生。當空調器100處於制熱模式時，換向組件2的第一埠c和第三埠e連通且第二埠d和第四埠f連通，控制閥5處於關閉狀態、或者控制閥5的開度小使得第二冷媒流路10的流量大於第一冷媒流路9的流量。如圖1中的虛線箭頭所示，從壓縮機1的排氣口a排出的冷媒通過第一埠c和第三埠e排入到室內換熱器4中進行冷凝，從室內換熱器4排出的冷媒排入到節流元件8中進行節流降壓，從節流元件8排出的冷媒大部分通過第二冷媒流路10和第二閥口n進入到單向節流閥7中，由於單向節流閥7在從第二閥口n到第一閥口m的流通方向上為節流部件，因此冷媒在單向節流閥7中進行節流降壓，從單向節流閥7排出的冷媒進入到室外換熱器3中進行蒸發，從室外換熱器3排出的冷媒通過第二埠d、第四埠f和回氣口b排回到壓縮機1中，完成制熱循環。當控制閥5關閉時，幾乎沒有冷媒流入到第一冷媒流路9中，當控制閥5的開度較小時，從節流元件8流出的少量冷媒流入到第一冷媒流路9中。在空調器100處於制熱模式時，室外環境溫度較低，此時制熱循環中只有很少冷媒或者是無冷媒經過散熱組件61，防止低溫冷媒將電控元件60的溫度降的過低，可保證空調器100制熱運行時電控元件60的可靠性。當空調器100制熱化霜時，由於化霜的開始階段從室外換熱器3流出的冷媒溫度很低，這種情況下冷媒流過散熱組件61會對電控元件60產生冷熱衝擊。因此優選地，在空調器100處於制熱除霜模式時，在制熱除霜的開始階段，控制閥5處於關閉階段，從而在化霜的開始階段，冷媒溫度較低時，關閉控制閥5使得冷媒不流過第一冷媒流路9，冷媒完全從第二冷媒流路10中流過，也就是說使得冷媒不流經散熱組件61，防止冷媒對電控元件60的冷熱衝擊而影響電控元件60的使用壽命。空調器100處於除霜模式時，換向組件2的第一埠c與第二埠d連通且第三埠e與第四埠f連通。需要進行說明的是，在化霜階段，控制閥5的關閉時間可以根據實際情況進行具體設定，這裡就不進行限定。根據本發明實施例的空調器100，通過設有單向節流閥7、控制閥5和散熱組件61，在製冷模式時，可以使溫度接近或略高於環境溫度的冷媒流過散熱組件61以便對電控元件60進行散熱。由此可以在不降低壓縮機1的運轉頻率的情況下有效地對電控元件60進行散熱(即便是在環境溫度較高的情況下)，從而可以確保空調器100在環境溫度較高情況下的製冷效果，提高用戶使用舒適性。而且，由於流入散熱組件61的冷媒的溫度接近或略高於環境溫度，因此可以避免在電控元件60上產生凝露水和將電控元件60的溫度降的過低，從而可以提高電控元件60的可靠性和安全性。在制熱模式時，從節流元件8排出的冷媒大部分通過第二冷媒流路10排入到室外換熱器3中，只有一小部分低溫冷媒或者無冷媒對電控元件60進行散熱，可防止冷凝水產生，保證空調器100制熱運行時電控元件60的可靠性。如圖1所示，在本發明的優選實施例中，換向組件2為四通閥。當然可以理解的是，換向組件2的結構不限於此，換向組件2可以包括第一管道至第四管道，第一管道至第四管道依次首尾相連，第一管道上串聯有第一通斷閥，第二管道上串聯有第二通斷閥，第三管道上串聯有第三通斷閥，第四管道上串聯有第四通斷閥，第一管道和第二管道的連接處限定出第一埠c，第一管道和第四管道的連接處限定出第二埠d，第四管道和第三管道的連接處限定出第四埠f，第三管道和第二管道的連接處限定出第三埠e，第一通斷閥和第三通斷閥同時開啟或關閉，第二通斷閥和第四通斷閥同時開啟或關閉。如圖3和圖4所示，根據本發明的一個實施例，散熱組件61可以包括：散熱管601和散熱殼602。優選地，散熱管601為銅管。由此，可以提高散熱管601的熱交換效率。其中，散熱管601串聯在第一冷媒流路9上，冷媒可以在散熱管601內流動。散熱管601設在散熱殼602上，散熱殼602與電控元件60接觸用於對電控元件60散熱。由此，可以提高散熱組件61的散熱效率，保證電控元件60的運行穩定性。進一步地，散熱殼602可以包括：散熱基板6020和固定擋板6021。其中，散熱基板6020與電控元件60接觸，電控元件60的溫度可以直接傳遞至散熱基板6020上。固定擋板6021設在散熱基板6020上，由此固定擋板6021與散熱基板6020可以直接進行熱交換。可以理解的是，對於固定擋板6021與散熱基板6020之間的連接方式不做特殊限定，例如，在如圖3和圖4所示的示例中，固定擋板6021貼合在散熱基板6020上。進一步地，固定擋板6021上設有固定柱(圖未示出)，散熱基板6020上設有固定孔(圖未示出)，固定柱與固定孔鉚合連接。由此，可以增大固定擋板6021與散熱基板6020之間的接觸面積，進而提高了固定擋板6021與散熱基板6020之間的熱交換效率。為進一步提高散熱組件61的散熱效率，固定擋板6021和散熱基板6020之間限定出用於容納散熱管601的容納空間。由此，可以增大固定擋板6021與散熱管601之間的熱交換面積，進而可以進一步提高散熱組件61的散熱效率，保證電控元件60的運行穩定性。優選地，容納空間的形狀與散熱管601的形狀相同。由此，進一步增大了散熱管601與固定擋板6021、散熱基板6020之間的接觸面積，散熱管601可以與固定擋板6021、散熱基板6020直接進行熱交換。例如，在如圖3和圖4所示的示例中，散熱基板6020的朝向固定擋板6021的端面上設有第一凹槽，固定擋板6021的朝向散熱基板6020的端面上設有第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽配合限定出容納空間。由此，便於將散熱管601安裝在散熱殼602上，同時也增大了散熱管601與散熱基板6020、固定擋板6021之間的接觸面積。為方便加工，在本發明的一個示例中，第一凹槽和第二凹槽的橫截面分別形成為半圓形。在如4所示的示例中，為提高散熱組件61的散熱效率，散熱管601的兩端分別從散熱殼602的相對側壁伸出以串聯在第一冷媒流路9上。當然，散熱管601的兩端的位置並不限於此，為進一步提高散熱組件61的散熱效率，例如，在如圖3所示的示例中，散熱管601的兩端分別從散熱殼602的同一側伸出以串聯在第一冷媒流路9上。例如，散熱管601可以形成為U形結構，進而延長了散熱管601在散熱殼602內的長度，從而增大了散熱管601與散熱基板6020、固定擋板6021間的接觸面積，進而進一步提高了散熱組件61的散熱效率。在本發明的一些實施例中，空調器100還包括用於檢測電控元件60溫度的溫度檢測裝置(圖未示出)，電控元件60分別與溫度檢測裝置和控制閥5電連接，電控元件60根據溫度檢測裝置的檢測結果控制控制閥5的開度。其中溫度檢測裝置可以設在散熱組件61的鄰近電控元件60的位置例如散熱基板6020上，溫度檢測裝置還可以直接設在電控元件60上。從而可以提高空調器100的自動化程度，且可以根據電控元件60的溫度控制是否採用冷媒對電控元件60進行散熱，進一步保證了可以有效地對電控元件60進行散熱，同時還可以進一步避免冷凝水的產生。更具體地，可以將溫度檢測裝置採集到的溫度與第一預判溫度值和第二預判溫度值進行比較，當檢測到的溫度高於第一預判溫度值時，打開或者控制控制閥5的開度增大以增加冷媒流量，當檢測到溫度低於第二預判溫度值時，關閉或者控制控制閥5的開度減小以降低冷媒流量，其中第一預判溫度值不低於第二預判溫度值。可以理解的是，第一預判溫度值和第二預判溫度值的具體數值可以根據實際情況進行限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。