具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器的製造方法
2024-02-03 06:25:15
具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器的製造方法
【專利摘要】一種空調【技術領域】的具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器，包括：壓縮機、室內機、室外機、回熱器、若干個四通換向閥和毛細管組件，其中：第一四通換向閥的第一至第四接管分別與壓縮機、室內機、室外機和第二四通換向閥相連；第二四通換向閥的第一至第四接管分別與第一四通換向閥、毛細管組件的負端、毛細管組件的正端和第三四通換向閥相連；第三四通換向閥的第一至第四接管分別與第二四通換向閥、回熱器的第二接口、回熱器的第三接口以及壓縮機吸氣管相連；回熱器的第一接口與室外機相連，第四接口與室內機相連。對回熱有利型的製冷劑來說，本發明能夠增加節流前製冷劑的過冷度，從而增加系統換熱量以及提高熱泵空調器的EER。
【專利說明】具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種空調【技術領域】的裝置，具體是一種具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器。
【背景技術】
[0002]在空調製冷系統中，添加回熱器能夠使得節流前的高壓中溫液體與蒸發器出來的低壓低溫氣體在回熱器中進行熱交換。回熱器的添加可以使製冷劑液體過冷度增加，增加製冷量。中國專利文獻號CN101979938A和CN101153760A所示即為在空調器中添加回熱器的技術。
[0003]熱泵型空調器是廣泛應用的空調器類型，其重要特徵是，製冷劑的循環迴路可以通過四通換向閥來切換，實現製冷和制熱二種模式的轉變。四通換向閥外部有四個接管，分別為D、E、第三及第四接管C、S;內部有一個可橫向滑動的閥座來變換製冷劑在這四個接管中的流動方向。在製冷模式下，D接管與C接管連通，E接管與S接管連通；高壓製冷劑從D管進，C管出；低壓製冷劑從E管進，S管出。在制熱模式下，D接管與E接管連通，C接管與S接管連通；高壓製冷劑從D管進，E管出；低壓製冷劑從C管進，S管出。在製冷模式下，室內外分別為蒸發器和冷凝器；在制熱模式下，室內外機分別為冷凝器和蒸發器。如果簡單地將CN101979938A和CN101153760A所示的回熱器技術應用到熱泵型空調器中，該技術只能適用於製冷或制熱中的一種模式，在另外一種模式下則不適用。比如按製冷模式設計的回熱器可以實現節流前的高壓中溫液體與蒸發器出來的低壓低溫氣體在回熱器中進行熱交換；但切換到制熱模式時，原來蒸發器出口那段管子流的是壓縮機出來的高壓高溫氣體，而原來冷凝器出來的那段管子流的是節流後的二相製冷劑，此時的回熱器將使得壓縮機出來的高溫氣體直接加熱進入蒸發器的製冷劑，從而使得製冷量下降。
[0004]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN103292523A，
【公開日】2013.09.11，公開了一種帶有回熱器的冷熱雙制空調系統，包括室外換熱器和室內換熱器，在室外換熱器和室內換熱器之間連接一個回熱器；在制熱時，通過四通換向閥使製冷劑流動方向改變，室內換熱器作冷凝器使用，室外換熱器作蒸發器使用；製冷劑氣體被壓縮機吸入後加壓變成高溫高壓的製冷劑氣體在室內換熱器中冷凝放熱變成中溫高壓的液體室內空氣經過換熱器表面被加熱，達到使室內溫度升高的目的，中溫高壓的液體再經過膨脹閥節流降壓後變為低溫低壓的液體，低溫低壓的液體在室外換熱器中變為低溫低壓的氣體室外空氣經過換熱器表面被冷卻降溫，低溫低壓的氣體再被壓縮機吸入，該技術可以提高壓縮機的效率，防止液擊，也可使系統的最佳充注量下降。該項技術雖然解決了在採用膨脹閥作為節流元件的冷熱雙制式的空調系統中添加回熱器的問題。但熱泵型空調器的節流元件基本上均採用毛細管，且包括主毛細管和副毛細管。其工作方式為，製冷模式時，製冷劑只經過主毛細管，而不流過副毛細管；制熱模式時，製冷劑先流經輔毛細管，再流過主毛細管，且在主毛細管中的流向與製冷模式時相反。如果將上述技術直接應用到熱泵空調器時，則製冷劑流進毛細管的位置與流動方向在製冷和制熱兩種工況下是保持不變的，這就不能滿足熱泵空調器在製冷和制熱兩種工作模式的切換要求。
[0005]為了使得回熱器的添加成本儘量低，並且回熱器的添加不能使得熱泵空調系統結構複雜化，控制回熱器中製冷劑流向的元件應該儘量簡單的與熱泵空調系統連接。因此需要發明一種結構簡單的，採用毛細管作為節流元件的，既帶有回熱功能，同時又可以滿足製冷和制熱兩種工作模式切換要求的熱泵型空調器。
【發明內容】
[0006]本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器，能夠在製冷工況下，室外機出口的中溫高壓冷媒與室內機出口的低溫低壓冷媒發生回熱，從而提高了製冷量和空調能效比(EER，即額定製冷或熱功率/額定製冷或熱耗);在制熱工況下，室內機出口的中溫高壓冷媒與室外機出口的低溫低壓冷媒發生回熱，從而提高了制熱量和EER。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括:壓縮機、室內機、室外機、回熱器、若干個四通換向閥和毛細管組件，其中:第一四通換向閥的第一至第四接管分別與壓縮機、室內機、室外機和第二四通換向閥相連；第二四通換向閥的第一至第四接管分別與第一四通換向閥、毛細管組件的負端、毛細管組件的正端和第三四通換向閥相連；第三四通換向閥的第一至第四接管分別與第二四通換向閥、回熱器的第二接口、回熱器的第三接口以及壓縮機吸氣管相連；回熱器的第一接口與室外機相連，第四接口與室內機相連。
[0008]所述的毛細管組件包括:主毛細管、輔毛細管和單向閥組，其中:主毛細管和輔毛細管同向設置且依次串聯於毛細管組件的正端和負端之間，單向閥組與輔毛細管相併聯且單向閥組的輸出端與毛細管組件的正端相連。
[0009]所述的回熱器由兩根管徑不同的銅管組成，其中:輔管徑銅管套在主管徑銅管內部，形成兩個流道，即輔管徑銅管內部以及主、輔管徑銅管之間兩個流道。這兩個流道中均有流體流過，並且輔管徑銅管內的流體與主、輔管徑銅管之間的流體發生換熱。
[0010]本發明涉及上述空調器的冷熱循環方法，包括在製冷工況下和在制熱工況下的兩種循環，其中:
[0011]①在製冷工況下，製冷劑流向為:壓縮機一室外機一回熱器一毛細管一室內機一回熱器一壓縮機，其中:室外機出口的中溫高壓冷媒與室內機出口的低溫低壓冷媒進行熱交換，從而達到回熱效果。
[0012]②在制熱工況下，製冷劑流向為:壓縮機一室內機一回熱器一毛細管一室外機一回熱器一壓縮機，其中:室內機出口的中溫高壓冷媒與室外機出口的低溫低壓冷媒進行熱交換，從而達到回熱效果。
技術效果
[0013]與現有技術相比，本發明優點包括:第一、回熱器的添加不影響毛細管組件正常運行。第二、回熱器在製冷和制熱工況下均能正常回熱，且不相互幹涉。第三、價格便宜；所述的熱泵空調器僅用了一個回熱器，實現了冷熱兩種工況下的回熱。第四、結構簡單；熱泵空調系統僅使用了一個回熱器，減少了焊點；而且系統添加回熱器後，管路連接較少而且簡單，從而有效的減少了銅管用量。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明結構示意圖；
[0015]圖中:1壓縮機、2室內機、3室外機、4主毛細管、5回熱器、6四通換向閥、7四通換向閥、8四通換向閥、9輔毛細管、10單向閥，實線箭頭表示製冷工況下製冷劑的流向，虛線箭頭表示制熱工況下製冷劑的流向。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。
實施例1
[0017]如圖1所示，本實施例包括:壓縮機1、室內機2、室外機3、回熱器5、若干個四通換向閥和毛細管組件，其中:第一四通換向閥6的第一至第四接管D、E、C、S分別與壓縮機1、室內機2、室外機3和第二四通換向閥7相連；第二四通換向閥7的第一至第四接管D、E、C、S分別與第一四通換向閥6、毛細管組件的負端、毛細管組件的正端和第三四通換向閥8相連；第三四通換向閥8的第一至第四接管D、E、C、S分別與第二四通換向閥7、回熱器5的第二接口 b、回熱器5的第三接口 c以及壓縮機I吸氣管相連；回熱器5的第一接口 a與室外機3相連，第四接口 d與室內機2相連。
[0018]所述的毛細管組件包括:主毛細管4、輔毛細管9和單向閥組10，其中:主毛細管4和輔毛細管9同向設置且依次串聯於毛細管組件的正端和負端之間，單向閥組10與輔毛細管9相併聯且單向閥組10的輸出端與毛細管組件的正端相連。
[0019]所述的回熱器5由兩根管徑不同的銅管組成，並由此產生主管徑銅管的第二接口b和第四接口 d，輔管徑銅管的第一接口 a和第三接口 C，其中:第一接口 a連接室外機3，回熱器5的第二接口 b連接第三四通換向閥8的E接管，回熱器5的第三接口 c連接第三四通換向閥8的C接管，回熱器5的第四接口 d連接室內機2。
[0020]在製冷工況下，製冷劑流向為:壓縮機I —第一四通換向閥6的第一及第三接管
D、C —室外機3 —回熱器5的第一及第三接口 a、c —第三四通換向閥8的第三及第一接管
C、D —第二四通換向閥7的第四及第二接管S、E —主毛細管4 —單向閥10 —第二四通換向閥7的第三及第一接管C、D —第一四通換向閥6的第四及第二接管S、E —室內機2 —回熱器5的第四及第二接口 d、b —第三四通換向閥8的第二及第四接管E、S —壓縮機1，其中:室外機3出口的中溫高壓冷媒與室內機2出口的低溫低壓冷媒進行熱交換，從而達到回熱效果。
[0021]在制熱工況下，製冷劑流向為:壓縮機I—第一四通換向閥6的D、E接管一室內機2 —回熱器5的第四及第二接口 d、b —第三四通換向閥8的第二及第一接管E、D —第二四通換向閥7的第四及第三接管S、C —輔毛細管9 —主毛細管4 —第二四通換向閥7的第二及第一接管E、D —第一四通換向閥6的第四及第三接管S、C —室外機3 —回熱器5的第一及第三接口 a、c —第三四通換向閥8的第三及第四接管C、S —壓縮機1，其中:室內機2出口的中溫高壓冷媒與室外機3出口的低溫低壓冷媒進行熱交換，從而達到回熱效果。
【權利要求】
1.一種具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器，其特徵在於，包括:壓縮機、室內機、室外機、毛細管組件、回熱器和若干個四通換向閥，其中:第一四通換向閥的第一至第四接管分別與壓縮機、室內機、室外機和第二四通換向閥相連；第二四通換向閥的第一至第四接管分別與第一四通換向閥、毛細管組件的負端、毛細管組件的正端和第三四通換向閥相連；第三四通換向閥的第一至第四接管分別與第二四通換向閥、回熱器的第二接口、回熱器的第三接口以及壓縮機吸氣管相連；回熱器的第一接口與室外機相連，第二接口與第三四通換向閥相連，第三接口與第三四通換向閥相連，第四接口與室內機相連。
2.根據權利要求1所述的具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器，其特徵是，所述的毛細管組件包括:主毛細管、輔毛細管和單向閥組，其中:主毛細管和輔毛細管同向設置且依次串聯於毛細管組件的正端和負端之間，單向閥組與輔毛細管相併聯且單向閥組的輸出端與毛細管組件的正端相連。
3.根據權利要求1所述的具有回熱器的毛細管節流熱泵型空調器，其特徵是，所述的回熱器由輔管徑銅管和主管徑銅管組成，其中:輔管徑銅管套在主管徑銅管內部，形成兩個流道，即輔管徑銅管內部以及主、輔管徑銅管之間兩個流道；這兩個流道中均有流體流過，並且輔管徑銅管內的流體與主、輔管徑銅管之間的流體發生換熱。
4.一種根據上述任一權利要求所述空調器的冷熱循環方法，其特徵在於，包括:在製冷工況下和在制熱工況下的兩種循環；製冷工況下，製冷劑流向為:壓縮機一第一四通換向閥的第一及第三接管一室外機一回熱器的第一及第三接口一第三四通換向閥的第三及第一接管一第二四通換向閥的第四及第二接管一主毛細管一單向閥一第二四通換向閥的第三及第一接管一第一四通換向閥的第四及第二接管一室內機一回熱器的第四及第二接口一第三四通換向閥的第二及第四接管一壓縮機；制熱工況下，製冷劑流向為:壓縮機一第一四通換向閥的接管一室內機一回熱器的第四及第二接口一第三四通換向閥的第二及第一接管一第二四通換向閥的第四及第三接管一輔毛細管一主毛細管一第二四通換向閥的第二及第一接管一第一四通換向閥的第四及第三接管一室外機一回熱器的第一及第三接口一第三四通換向閥的第三及第四接管一壓縮機。
【文檔編號】F25B40/06GK103743148SQ201410029441
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】丁國良, 任滔, 吳國明 申請人:上海交通大學