BR112017008493B1

BR112017008493B1 - Condicionador de ar

Info

Publication number: BR112017008493B1
Application number: BR112017008493-7A
Authority: BR
Inventors: Yu Han; Jinbo Li; Qinghao Meng; Mingyu Chen; Xiangbing ZENG
Original assignee: Gd Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2022-09-27
Also published as: EP3214380A4; EP3214380B1; BR112017008493A2; US10480800B2; US20170234553A1; WO2016065867A1; EP3214380A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um condicionador de ar (100), que compreende um compressor (110), um conjunto de reversão (120), um trocador de calor externo (130), um trocador de calor interno (140), um conjunto de sifão de calor de controle elétrico (150), uma válvula de afogamento unidirecional (160) e um componente de estrangulamento (170). A válvula de afogamento unidirecional (160) compreende uma primeira porta de válvula (161) e uma segunda porta de válvula (162), na direção de fluxo da primeira porta de válvula (161) para a segunda porta de válvula (162), a válvula de afogamento unidirecional (170) é totalmente aberta e, na direção de fluxo da segunda porta de válvula (162) para a primeira porta de válvula (161), a válvula de afogamento unidirecional (170) é uma válvula de estrangulamento.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao campo de tecnologia de condicionamento de ar e, mais particularmente, a um condicionador de ar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Com o desenvolvimento de tecnologias de condicionamento de ar, vêm sendo amplamente aplicados na indústria condicionadores de ar com frequência variável. Em um sistema de controle elétrico externo do condicionador de ar com frequência variável, entretanto, a produção de calor de um módulo de conversão de frequências é grande, o que limita a operação em alta frequência de compressores em ambiente de alta temperatura. O modo de dissipação de calor do sistema de controle elétrico que é mais amplamente utilizado atualmente é uma barbatana de resfriamento metálica que dissipa o calor por meio de convecção de ar. No ambiente externo em alta temperatura, entretanto, o modo de dissipação de calor possui baixo efeito e é prática comum reduzir a produção de calor do sistema de controle elétrico reduzindo uma frequência de operação do compressor, de forma a garantir que o condicionador de ar opere normalmente, de forma a afetar muito o efeito de resfriamento do condicionador de ar com frequência variável quando a temperatura ambiente externa durante o uso for alta e afetar o conforto de uso do usuário. No estado da técnica, a tecnologia de dissipação de calor para o sistema elétrico de controle de uma unidade externa por meio de um fluido de refrigeração sob baixa temperatura apresenta problemas de possibilidade de produção de água de condensação ou queda excessiva da temperatura do sistema elétrico de controle da unidade externa, o que afeta a confiabilidade de uso e a segurança do sistema elétrico de controle. Na Patente Chinesa publicada n° CN 102844980, intitulada Aparelho de Refrigeração, por exemplo, não apenas é difícil formar o produto devido ao complicado projeto de sistema de refrigeração, baixa capacidade de processamento, controle de programa complexo e alto custo, mas também a perda de eficiência de energia é grande, pois, na circulação de refrigeração, uma parte estrangulada de fluido de refrigeração pode absorver calor de um dispositivo de energia.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[003] Realizações da presente invenção buscam solucionar ao menos um dos problemas existentes no estado da técnica wpelo menos até certo ponto. Com este propósito, a presente invenção fornece um condicionador de ar que possui vantagens de bom desempenho de uso e alta estabilidade.

[004] O condicionador de ar de acordo com a presente invenção inclui: um compressor que possui uma porta de descarga e uma porta de retorno; um conjunto de reversão que inclui uma primeira porta, segunda porta, terceira porta e quarta porta, em que a primeira porta comunica-se com uma dentre a segunda porta e a terceira porta e a quarta porta comunica-se com a outra dentre a segunda porta e a terceira porta, a primeira porta é conectada à porta de descarga e a quarta porta é conectada à porta de retorno; um trocador de calor externo e um trocador de calor interno, em que uma primeira extremidade do trocador de calor externo é conectada à segunda porta e uma primeira extremidade do trocador de calor interno é conectada à terceira porta; um conjunto de sifão de calor que inclui um elemento de controle elétrico e um subconjunto de dissipação de calor para dissipação de calor do elemento de controle elétrico, em que o subconjunto de dissipação de calor encontra-se em conexão em série entre uma segunda extremidade do trocador de calor interno e uma segunda extremidade do trocador de calor externo; uma válvula de afogamento unidirecional que inclui uma primeira porta de válvula e uma segunda porta de válvula, em que a primeira porta de válvula é conectada à segunda extremidade do trocador de calor externo e a segunda porta de válvula é conectada ao conjunto de dissipação de calor, em direção de fluxo da primeira porta de válvula para a segunda porta de válvula, em que a válvula de afogamento unidirecional é completamente aberta e encontra-se em direção de fluxo da segunda porta de válvula para a primeira porta de válvula, a válvula de afogamento unidirecional é uma válvula de estrangulamento; e um elemento de estrangulamento em conexão em série entre o subconjunto de dissipação de calor e a segunda extremidade do trocador de calor interno.

[005] No condicionador de ar de acordo com a presente invenção, dispondo-se a válvula de afogamento unidirecional entre o trocador de calor externo e o trocador de calor interno, a válvula de afogamento unidirecional será totalmente aberta para circulação quando o fluido de refrigeração fluir do trocador de calor externo para o trocador de calor interno e desempenhará o papel de estrangulamento quando o fluido de refrigeração fluir do trocador de calor interno para o trocador de calor externo. Quer esteja o condicionador de ar em modo de refrigeração ou em modo de aquecimento, portanto, o fluido de refrigeração pode dissipar calor para o elemento de controle elétrico, de forma a reduzir a temperatura do elemento de controle elétrico e melhorar a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico. Além disso, como o fluido de refrigeração é parcialmente estrangulado ou não antes de fluir para o conjunto de dissipação de calor, a temperatura do fluido de refrigeração encontra-se levemente acima da temperatura ambiente, de forma a reduzir efetivamente a produção de água condensada e aumentar a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico, de forma a aprimorar o desempenho de uso e a competitividade de mercado do condicionador de ar.

[006] Preferencialmente, o conjunto de reversão é configurado como válvula de quatro vias.

[007] Segundo uma realização da presente invenção, o subconjunto de dissipação de calor inclui: um cano de dissipação de calor em conexão em série entre o trocador de calor interno e o trocador de calor externo; e um invólucro de dissipação de calor, em que o cano de dissipação de calor é disposto para o invólucro de dissipação de calor e o invólucro de dissipação de calor encontra-se em contato com o elemento de controle elétrico para dissipação de calor do elemento de controle elétrico.

[008] Além disso, o invólucro de dissipação de calor inclui: um substrato de dissipação de calor em contato com o elemento de controle elétrico; e uma membrana fixa disposta sobre o substrato de dissipação de calor, em que um espaço de acomodação para acomodar o cano de dissipação de calor é definido entre a membrana fixa e o substrato de dissipação de calor.

[009] Em uma realização da presente invenção, duas extremidades do cano de dissipação de calor estendem-se a partir das paredes laterais opostas do invólucro de dissipação de calor, de forma a serem conectadas à válvula de afogamento unidirecional e ao trocador de calor interno, respectivamente.

[0010] Em outra realização da presente invenção, as duas extremidades do cano de dissipação de calor estendem-se a partir do mesmo lado do invólucro de dissipação de calor, de forma a serem conectadas à válvula de afogamento unidirecional e ao trocador de calor interno, respectivamente.

[0011] Opcionalmente, uma superfície posterior do substrato de dissipação de calor frontal à membrana fixa é equipada com uma primeira ranhura, uma superfície posterior da membrana fixa frontal ao substrato de dissipação de calor é equipada com uma segunda ranhura e a primeira ranhura e a segunda ranhura são encaixadas para definir o espaço de acomodação.

[0012] Opcionalmente, a membrana fixa é equipada com uma coluna fixa, o substrato de dissipação de calor é equipado com um orifício fixo e a coluna fixa e o orifício fixo são conectados por meio de rebites.

[0013] Preferencialmente, o espaço de acomodação possui o mesmo formato do cano de dissipação de calor.

[0014] Opcionalmente, o elemento de estrangulamento é configurado na forma de tubo capilar ou válvula de expansão eletrônica.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0015] A Fig. 1 é uma vista esquemática de um condicionador de ar de acordo com uma realização da presente invenção.

[0016] A Fig. 2 é uma vista em corte de uma válvula de afogamento unidirecional exibida na Fig. 1.

[0017] A Fig. 3 e a Fig. 4 são vistas em corte de um conjunto de sifão de calor de acordo com realizações diferentes da presente invenção.

[0018] Números de referência:

[0019] Condicionador de ar: 100. Compressor: 110. Porta de descarga: 111. Porta de retorno: 112.

[0020] Conjunto de reversão: 120. Primeira porta: 121. Segunda porta: 122. Terceira porta: 123. Quarta porta: 124.

[0021] Trocador de calor externo: 130. Primeira extremidade do trocador de calor externo: 131. Segunda extremidade do trocador de calor externo: 132.

[0022] Trocador de calor interno: 140. Primeira extremidade do trocador de calor interno: 141. Segunda extremidade do trocador de calor interno: 142.

[0023] Conjunto de sifão de calor: 150. Elemento de controle elétrico: 151.

[0024] Subconjunto de dissipação de calor: 152. Cano de dissipação de calor: 1521. Conjunto de dissipação de calor: 1522. Substrato de dissipação de calor: 1523. Membrana fixa: 1524. Espaço de acomodação: 1525.

[0025] Válvula de afogamento unidirecional: 160. Primeira porta de válvula: 161. Segunda porta de válvula: 162.

[0026] Invólucro: 163. Câmara: 1631.

[0027] Batoque de válvula: 164.

[0028] Passagem: 1641.

[0029] Primeiro segmento: 1642. Segundo segmento: 1643.

[0030] Orifício de comunicação: 1644.

[0031] Parte móvel: 165. Canal de estrangulamento: 1651.

[0032] Elemento de estrangulamento: 170.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0033] Far-se-á referência em detalhes a realizações da presente invenção. As realizações descritas no presente com referência às figuras são explicações, ilustrações e utilizadas para compreensão geral da presente invenção. As realizações não deverão ser interpretadas como limitando a presente invenção.

[0034] Será descrito com detalhes a seguir um condicionador 100 de acordo com realizações da presente invenção com referência às Figs. 1-4.

[0035] Conforme exibido nas Figs. 1-4, o condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção inclui um compressor 110, um conjunto de reversão 120, um trocador de calor externo 130, um trocador de calor interno 140, um conjunto de sifão de calor 150, uma válvula de afogamento unidirecional 160 e um elemento de estrangulamento 170.

[0036] Especificamente, o compressor 110 possui uma porta de descarga 111 e uma porta de retorno 112. Após compressão em gás sob alta temperatura e alta pressão pelo compressor 110, o fluido de refrigeração é descarregado pela porta de descarga 111. Em seguida, após um ciclo, o fluido de refrigeração retorna para o compressor por meio da porta de retorno 112. O conjunto de reversão 120 inclui uma primeira porta 121, uma segunda porta 122, uma terceira porta 123 e uma quarta porta 124, em que a primeira porta 121 comunica-se com uma dentre a segunda porta 122 e a terceira porta 123 e a quarta porta 124 comunica-se com outra dentre a segunda porta 122 e a terceira porta 123 e a primeira porta 121 é conectada à porta de descarga 111 e a quarta porta 124 é conectada à porta de retorno 112. Uma primeira extremidade 131 do trocador de calor externo é conectada à segunda porta 122 e uma primeira extremidade 141 do trocador de calor interno é conectada à terceira porta 123.

[0037] Conforme exibido na Fig. 1 e na Fig. 2, o conjunto de sifão de calor 150 pode incluir um elemento de controle elétrico 151 e um subconjunto de dissipação de calor 152 para dissipação de calor do elemento de controle elétrico 151. O subconjunto de dissipação de calor 152 encontra-se em conexão em série entre uma segunda extremidade 132 do trocador de calor externo e uma segunda extremidade 142 do trocador de calor interno. Dever-se-á observar que, durante a operação do condicionador de ar 100, o elemento de controle elétrico 151 é um elemento de aquecimento e, para garantir a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico 151, o subconjunto de dissipação de calor 152 é necessário para dissipação de calor do elemento de controle elétrico 151. O elemento de estrangulamento 170 encontra-se em conexão em série entre o subconjunto de dissipação de calor 152 e a segunda extremidade 142 do trocador de calor interno, de forma a resfriar e despressurizar o fluido de refrigeração. Preferencialmente, o elemento de estrangulamento 170 é configurado na forma de tubo capilar ou válvula de expansão eletrônica.

[0038] Conforme exibido na Fig. 2, a válvula de afogamento unidirecional 160 inclui uma primeira porta de válvula 161 e uma segunda porta de válvula 162. A primeira porta de válvula 161 é conectada à segunda extremidade 132 do trocador de calor externo e a segunda porta de válvula 162 é conectada ao subconjunto de dissipação de calor 152. Na direção de fluxo da primeira porta de válvula 161 para a segunda porta de válvula 162, a válvula de afogamento unidirecional 160 é totalmente aberta e age apenas como cano de conexão. Em uma direção de fluxo da segunda porta de válvula 162 para a primeira porta de válvula 161, a válvula de afogamento unidirecional 160 é uma válvula de afogamento, que desempenha papel de estrangulamento. A expressão “totalmente aberta” designa no presente que, como a pressão nas duas extremidades da válvula de afogamento unidirecional 160 é substancialmente igual, a válvula de afogamento unidirecional 160 age apenas como o cano de conexão, em vez de desempenhar o papel de estrangulamento, e o fluido de refrigeração pode fluir suavemente da primeira porta de válvula 161 para a segunda porta de válvula 162 e não desempenhará papel de estrangulamento.

[0039] Na realização exibida na Fig. 2, por exemplo, a válvula de afogamento unidirecional 160 pode incluir um invólucro 163, um batoque de válvula 164 e uma parte móvel 165. O invólucro 163 possui uma câmara 1631 no seu interior e o batoque de válvula 164 é disposto na câmara 1631. O batoque de válvula 164 é equipado com uma passagem 1641 em comunicação com a câmara 1631. Uma primeira extremidade da passagem 1641 é posicionada ao lado da primeira porta de válvula 161 e a segunda extremidade da passagem 1641 está localizada ao lado da segunda porta de válvula 162. A passagem 1641 inclui um primeiro segmento 1642 e um segundo segmento 1643 em comunicação com o primeiro segmento 1642. A seção transversal do primeiro segmento 1642 é menor que a do segundo segmento 1643. Uma parede em circunferência externa do primeiro segmento 1642 encaixa-se firmemente com uma parede interna da câmara 1631 e é fornecido um espaço entre uma parede em circunferência externa do segundo segmento 1643 e a parede interna da câmara 1631 e uma parede lateral do segundo segmento 1643 é equipada com uma série de orifícios de comunicação 1644 em comunicação com a câmara 1631. Preferencialmente, a soma das seções transversais da série de orifícios de comunicação 1644 é maior ou igual à seção transversal do segundo segmento 1643. A parte móvel 165 é disposta de forma deslizante no segundo segmento 1643 para abrir ou fechar o orifício de comunicação 1644 e uma parede em circunferência externa da parte móvel 165 encaixa-se firmemente com uma parede interna do segundo segmento 1643. A parte móvel 165 é equipada com um canal de estrangulamento 1651. Uma primeira extremidade do canal de estrangulamento 1651 é posicionada ao lado da primeira porta de válvula 161 e uma segunda extremidade do canal de estrangulamento 1651 está localizada ao lado da segunda porta de válvula 162. Uma seção transversal do canal de estrangulamento 1651 é muito menor que a seção transversal do segundo segmento 1643. Quando a parte móvel 165 mover-se para uma posição ao lado da segunda porta de válvula 162, o orifício de comunicação 1644 é aberto pela parte móvel 165 e o segundo segmento 1643 da passagem 1641 pode encontrar-se em comunicação com a câmara 1631 por meio do orifício de comunicação 1644. Quando a parte móvel 165 mover-se para uma posição ao lado da primeira porta de válvula 161, o orifício de comunicação 1644 é fechado pela parte móvel 165, a passagem 1641 não pode entrar em comunicação com a câmara 1631 por meio do orifício de comunicação 1644 e o fluido de refrigeração comunica-se com a câmara 1631 por meio do canal de estrangulamento 1651.

[0040] Quando o fluido de refrigeração fluir da primeira porta de válvula 161 para a segunda porta de válvula 162, ao longo de uma direção exibida pela seta C da Fig. 2, o fluido de refrigeração entra na câmara 1631 pela primeira porta de válvula 161 e entra em seguida no primeiro segmento 1642 da passagem 1641 por meio da primeira extremidade da passagem 1641 do batoque de válvula 164. Sob o direcionamento do fluido de refrigeração, a parte móvel 165 move-se ao longo da direção exibida pela seta C no segundo segmento 1643 e a parte móvel 165 abre o orifício de comunicação 1644. Depois de entrar no segundo segmento 1643 a partir do primeiro segmento 1642, o fluido de refrigeração entra na câmara 1631 por meio do orifício de comunicação 1644 e, nesse momento, a válvula de afogamento unidirecional 160 age apenas como cano de conexão, ou seja, a pressão nos dois lados da passagem 1641 é substancialmente igual. Quando o fluido de refrigeração fluir para a primeira porta de válvula 161 a partir da segunda porta de válvula 162, ao longo de uma direção exibida pela seta d da Fig. 2, o fluido de refrigeração entra na câmara 1631 pela segunda porta de válvula 162 e entra em seguida no segundo segmento 1643 da passagem 1641 por meio da segunda extremidade da passagem 1641 do batoque de válvula 164. Sob o direcionamento do fluido de refrigeração, a parte móvel 165 move-se ao longo da direção exibida pela seta d no segundo segmento 1643 e a parte móvel fecha o orifício de comunicação 1644. Depois de entrar no segundo segmento 1643 a partir da câmara 1631, o fluido de refrigeração entra no primeiro segmento 1642 por meio do canal de estrangulamento 1651, flui em seguida para fora da primeira extremidade da passagem 1641 e entra na câmara 1631. Como a seção transversal do canal de estrangulamento 1651 é muito menor que a seção transversal do segundo segmento 1643, a pressão nos dois lados da passagem 1641 é muito diferente e, nesse momento, a válvula de afogamento unidirecional 160 desempenha o papel de estrangulamento.

[0041] Será descrito com detalhes a seguir o processo de trabalho do condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção com referência à Fig. 1 e à Fig. 2.

[0042] Conforme exibido na Fig. 1, quando o condicionador de ar 100 estiver em modo de refrigeração, com relação ao conjunto de reversão 120, a primeira porta 121 comunica-se com a segunda porta 122 e a terceira porta 123 comunica-se com a quarta porta 124. Como em uma direção exibida pela seta a da Fig. 1, após compressão no gás de alta temperatura e alta pressão pelo compressor 110, o fluido de refrigeração é descarregado pela porta de descarga 111. O fluido de refrigeração entra no conjunto de reversão 120 pela primeira porta 121, flui através da segunda porta 122 do conjunto de reversão 120 e da primeira extremidade 131 do trocador de calor externo, sucessivamente, e entra em seguida no trocador de calor externo 130. Conforme exibido na Fig. 1 e na Fig. 2, após o fluxo da segunda extremidade 132 do trocador de calor externo, o fluido de refrigeração entra na válvula de afogamento unidirecional 160 pela primeira porta de válvula 161 da válvula de afogamento unidirecional 160 e flui pela segunda porta de válvula 162 da válvula de afogamento unidirecional 160. A válvula de afogamento unidirecional 160 é totalmente aberta e age apenas como cano de conexão. Ao fluir pela segunda porta de válvula 162 da válvula de afogamento unidirecional 160, o fluido de refrigeração flui através do subconjunto de dissipação de calor 152 e do elemento de estrangulamento 170, sucessivamente, e, em seguida, entra no trocador de calor interno 140 pela segunda extremidade 142 do trocador de calor interno. O fluido de refrigeração flui para fora em seguida a partir da primeira extremidade 141 do trocador de calor interno, entra em seguida no conjunto de reversão 120 pela terceira porta 123 do conjunto de reversão 120 e retorna para o compressor 110 depois de fluir através da quarta porta 124 e da porta de retorno 112, sucessivamente. Até o momento, o condicionador de ar 100 realizou o processo de refrigeração.

[0043] Dever-se-á observar que, sob o modo de refrigeração do condicionador de ar 100, o fluido de refrigeração gasoso em alta temperatura e alta pressão, descarregado pela porta de descarga 111, é condensado para dissipar o calor no trocador de calor externo 130 e a temperatura do fluido de refrigeração que flui para fora do trocador de calor externo 130 é levemente mais alta que a temperatura ambiente. Como, nesse momento, a válvula de afogamento unidirecional 160 age apenas como o cano de conexão e não desempenha o papel de estrangulamento, a temperatura do fluido de refrigeração permanece substancialmente inalterada ao fluir através da válvula de afogamento unidirecional 160, ou seja, a temperatura do fluido de refrigeração ainda está levemente acima da temperatura ambiente. Ao fluir através do subconjunto de dissipação de calor 152, o fluido de refrigeração, cuja temperatura está levemente acima da temperatura ambiente, pode dissipar calor para o elemento de controle elétrico 151 e pode evitar a produção da água condensada. Depois de passar através do elemento de controle elétrico 151, o fluido de refrigeração flui através do elemento de estrangulamento 170, entra em seguida no trocador de calor interno 140, evapora-se para absorver o calor no trocador de calor interno 140 e, por fim, retorna para o compressor 110.

[0044] No modo de refrigeração do condicionador de ar 100, portanto, o fluido de refrigeração pode dissipar calor para o elemento de controle elétrico 151 com eficiência, de forma a reduzir a temperatura do elemento de controle elétrico 151 e melhorar a estabilidade do elemento de controle elétrico 151. Além disso, como o fluido de refrigeração não é estrangulado antes de entrar no subconjunto de dissipação de calor 152, a temperatura do fluido de refrigeração encontra-se levemente acima da temperatura ambiente, de forma a reduzir efetivamente a produção da água condensada e, portanto, aumentar a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico 151.

[0045] Conforme exibido na Fig. 1, quando o condicionador de ar 100 estiver em modo de aquecimento, com relação ao conjunto de reversão 120, a primeira porta 121 comunica-se com a terceira porta 123 e a segunda porta 122 comunica-se com a quarta porta 124. Como em uma direção exibida pela seta b da Fig. 1, após compressão em gás de alta temperatura e alta pressão pelo compressor 110, o fluido de refrigeração é descarregado pela porta de descarga 111. O fluido de refrigeração entra no conjunto de reversão 120 pela primeira porta 121, flui através da terceira porta 123 do conjunto de reversão 120 e da primeira extremidade 141 do trocador de calor interno, sucessivamente, e entra em seguida no trocador de calor interno 140. Após o fluxo da segunda extremidade 142 do trocador de calor interno, o fluido de refrigeração flui através do elemento de estrangulamento 170 e do subconjunto de dissipação de calor 152, sucessivamente, e entra em seguida na válvula de afogamento unidirecional 160 pela segunda porta de válvula 162 da válvula de afogamento unidirecional 160. Conforme exibido na Fig. 1 e na Fig. 2, o fluido de refrigeração flui da segunda porta de válvula 162 para a primeira porta de válvula 161. No momento em que a válvula de afogamento unidirecional 160 pode assistir o elemento de estrangulamento 170 no estrangulamento, o elemento de estrangulamento 170 pode ser um elemento de estrangulamento parcial e a válvula de afogamento unidirecional 160 pode ser um elemento de estrangulamento auxiliar. O fluido de refrigeração que flui para fora da primeira porta de válvula 161 da válvula de afogamento unidirecional 160 entra no trocador de calor externo 130 a partir da segunda extremidade 132 do trocador de calor externo e flui para fora a partir da primeira extremidade 131 do trocador de calor externo. O fluido de refrigeração entra no conjunto de reversão 120 pela segunda porta 123 e retorna para o compressor 110 depois de fluir através da quarta porta 124 e da porta de retorno 112, sucessivamente. Até o momento, o condicionador de ar 100 realizou o processo de aquecimento.

[0046] Dever-se-á observar que, sob o modo de aquecimento do condicionador de ar 100, o fluido de refrigeração gasoso em alta temperatura e alta pressão, descarregado pela porta de descarga 111, é condensado para dissipar o calor no trocador de calor interno 140 e a temperatura do fluido de refrigeração que flui para fora do trocador de calor interno 140 é mais alta que a temperatura ambiente. Após o fluxo através do subconjunto de dissipação de calor 152, o fluido de refrigeração entra na válvula de afogamento unidirecional 160 a partir da segunda porta de válvula 162 e flui para fora através da primeira porta de válvula 161 da válvula de afogamento unidirecional 160, de forma a realizar estrangulamento completo. Como o elemento de estrangulamento 170 é o elemento de estrangulamento parcial e a válvula de afogamento unidirecional 160 é o elemento de estrangulamento auxiliar, depois de fluir para fora do trocador de calor interno 140, o fluido de refrigeração flui através do elemento de estrangulamento 170 e a temperatura do fluido de refrigeração cai, mas ainda está levemente acima da temperatura ambiente. Ao fluir através do subconjunto de dissipação de calor 152, o fluido de refrigeração, cuja temperatura está levemente acima da temperatura ambiente, pode dissipar calor para o elemento de controle elétrico 151 e também reduzir eficientemente a produção da água condensada. O fluido de refrigeração que flui para fora da válvula de afogamento unidirecional 160 entra no trocador de calor externo 130, evapora para absorver calor e, por fim, retorna para o compressor 110.

[0047] No modo de aquecimento do condicionador de ar 100, portanto, o fluido de refrigeração pode dissipar eficientemente o calor para o elemento de controle elétrico 151, de forma a reduzir a temperatura do elemento de controle elétrico 151 e melhorar a estabilidade do elemento de controle elétrico 151. Além disso, após o estrangulamento parcial do fluido de refrigeração pelo elemento de estrangulamento 170, a temperatura do fluido de refrigeração fica abaixo do fluido de refrigeração na segunda extremidade 142 do trocador de calor interno, mas ainda é mais alta que a temperatura ambiente, de forma a reduzir eficientemente a produção da água condensada durante a dissipação de calor do elemento de controle elétrico 151 pelo fluido de refrigeração, de forma a aumentar o efeito de aquecimento do condicionador de ar 100.

[0048] Além disso, quer o condicionador de ar 100 encontre-se em modo de refrigeração ou em modo de aquecimento, todo o fluido de refrigeração pode fluir através do subconjunto de dissipação de calor 152. Como o fluxo do fluido de refrigeração é grande, é possível atingir bom efeito de redução da temperatura do elemento de controle elétrico 151, de forma a aumentar a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico 151 e aprimorar o desempenho de uso do condicionador de ar 100. Além disso, em comparação com o estado da técnica, o condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção possui estrutura mais simples, de forma a simplificar um sistema de controle, que é fácil de formar os produtos e, portanto, reduzir o custo de produção.

[0049] No condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção, dispondo-se a válvula de afogamento unidirecional 160 entre o trocador de calor externo 130 e o trocador de calor interno 140, a válvula de afogamento unidirecional 160 será totalmente aberta para circulação quando o fluido de refrigeração fluir do trocador de calor externo 130 para o trocador de calor interno 140 e desempenhará o papel de estrangulamento quando o fluido de refrigeração fluir do trocador de calor interno 140 para o trocador de calor externo 130. Quer esteja o condicionador de ar 100 em modo de refrigeração ou em modo de aquecimento, portanto, o fluido de refrigeração pode dissipar calor para o elemento de controle elétrico 151, de forma a reduzir a temperatura do elemento de controle elétrico 151, melhorar a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico 151, simplificar a estrutura do condicionador de ar 100 e reduzir o custo de produção. Ao mesmo tempo, como o fluido de refrigeração é parcialmente estrangulado ou não antes de fluir para o subconjunto de dissipação de calor 152, a temperatura do fluido de refrigeração encontra-se levemente acima da temperatura ambiente, de forma a reduzir efetivamente a produção de água condensada e aumentar a estabilidade de trabalho do elemento de controle elétrico 151, aprimorando o desempenho de uso e a competitividade de mercado do condicionador de ar 100.

[0050] Poder-se-á compreender que a estrutura do conjunto de reversão 120 não é particularmente limitada. O conjunto de reversão 120 pode incluir um primeiro cano, segundo cano, terceiro cano e quarto cano. O primeiro cano, o segundo cano, o terceiro cano e o quarto cano são conectados em sequência. Uma primeira válvula eletromagnética é conectada ao primeiro cano em série e uma segunda válvula eletromagnética é conectada ao segundo cano em série. Uma terceira válvula eletromagnética é conectada ao terceiro cano em série e uma quarta válvula eletromagnética é conectada ao quarto cano em série. A junção do primeiro cano e do segundo cano define uma primeira porta de conexão c e a junção do primeiro cano e do quarto cano define uma segunda porta de conexão d. A junção do quarto cano e do terceiro ano define uma quarta porta de conexão f e a junção do terceiro cano e do segundo cano define uma terceira porta de conexão e. A primeira válvula eletromagnética e a terceira válvula eletromagnética abrem-se ou fecham-se ao mesmo tempo e a segunda válvula eletromagnética e a quarta válvula eletromagnética abrem-se ou fecham-se ao mesmo tempo. Em uma realização preferível da presente invenção, o conjunto de reversão 120 pode ser configurado na forma de válvula de quatro vias.

[0051] Conforme exibido na Fig. 3 e na Fig. 4, segundo uma realização da presente invenção, o subconjunto de dissipação de calor 152 pode incluir: um cano de dissipação de calor 1521 e um invólucro de dissipação de calor 1522. Preferencialmente, o cano de dissipação de calor 1521 é configurado na forma de cano de cobre. Pode-se, portanto, aumentar a eficiência de troca de calor do cano de dissipação de calor 1521. O cano de dissipação de calor 1521 encontra-se em conexão em série entre o trocador de calor interno 140 e o trocador de calor externo 130 e o fluido de refrigeração pode fluir no cano de dissipação de calor 1521. O cano de dissipação de calor 1521 é disposto no invólucro de dissipação de calor 1522 e o invólucro de dissipação de calor 1522 encontra-se em contato com o elemento de controle elétrico 151 para dissipação de calor do elemento de controle elétrico 151, de forma a aumentar a eficiência de dissipação de calor do subconjunto de dissipação de calor 152 e garantir a estabilidade de operação do elemento de controle elétrico 151.

[0052] Além disso, o invólucro de dissipação de calor 1522 pode incluir: um substrato de dissipação de calor 1523 e uma membrana fixa 1524. O substrato de dissipação de calor 1523 encontra-se em contato com o elemento de controle elétrico 151 e o calor do elemento de controle elétrico 151 pode ser transferido diretamente para o substrato de dissipação de calor 1523. A membrana fixa 1524 é disposta no substrato de dissipação de calor 1523, de forma que a membrana fixa 1524 possa trocar calor diretamente com o substrato de dissipação de calor 1523. Poder-se-á compreender que o modo de conexão entre a membrana fixa 1524 e o substrato de dissipação de calor 1523 não é especialmente limitado. Nas realizações exibidas na Fig. 3 e na Fig. 4, por exemplo, a membrana fixa 1524 encaixa-se firmemente com o substrato de dissipação de calor 1523. Além disso, a membrana fixa 1524 é equipada com uma coluna fixa (não exibida nos desenhos), o substrato de dissipação de calor 1523 é equipado com um orifício fixo (não exibido nos desenhos) e a coluna fixa e o orifício fixo são conectados por meio de rebites, de forma a ampliar a área de contato entre a membrana fixa 1524 e o substrato de dissipação de calor 1523 e aumentar adicionalmente a eficiência de troca de calor entre a membrana fixa 1524 e o substrato de dissipação de calor 1523.

[0053] Para aumentar ainda mais a eficiência de dissipação de calor do subconjunto de dissipação de calor 152, um espaço de acomodação 1525 para acomodar o cano de dissipação de calor 1521 é definido entre a membrana fixa 1524 e o substrato de dissipação de calor 1523, de forma a aumentar a área de troca de calor entre a membrana fixa 1524 e o cano de dissipação de calor 152, aumentar ainda mais a eficiência de dissipação de calor do subconjunto de dissipação de calor 152 e garantir a estabilidade de operação do elemento de controle elétrico 151. Preferencialmente, o espaço de acomodação 1525 possui o mesmo formato do cano de dissipação de calor 1521, de forma a aumentar ainda mais a área de contato entre o cano de dissipação de calor 1521 com a membrana fixa 1524 e o substrato de dissipação de calor 1523. O cano de dissipação de calor 1521 pode trocar calor diretamente com a membrana fixa 1524 e o substrato de dissipação de calor 1523.

[0054] Nas realizações exibidas na Fig. 3 e na Fig. 4, por exemplo, uma superfície posterior do substrato de dissipação de calor 1523 frontal à membrana fixa 1524 é equipada com uma primeira ranhura, uma superfície posterior da membrana fixa 1524 frontal ao substrato de dissipação de calor 1523 é equipada com uma segunda ranhura e a primeira ranhura e a segunda ranhura são encaixadas para definir o espaço de acomodação 1525, de forma a facilitar a instalação do cano de dissipação de calor 1521 para o invólucro de dissipação de calor 1522 e também aumentar a área de contato entre o cano de dissipação de calor 1521 com o substrato de dissipação de calor 1523 e a membrana fixa 1524. Para facilitar o processamento, em uma realização da presente invenção, seções cruzadas da primeira ranhura e da segunda ranhura são configuradas para formar semicírculos separados.

[0055] Na realização exibida na Fig. 3, para melhorar a eficiência de dissipação de calor do subconjunto de dissipação de calor 152, duas extremidades do cano de dissipação de calor 1521 estendem-se para fora das paredes laterais opostas do invólucro de dissipação de calor 1522, de forma a serem conectadas à válvula de afogamento unidirecional 160 e ao trocador de calor interno 140, respectivamente. Certamente, as posições das duas extremidades do cano de dissipação de calor 1521 não são limitadas a estas. Para aumentar ainda mais a eficiência de dissipação de calor do subconjunto de dissipação de calor 152, por exemplo, na realização exibida na Fig. 4, as duas extremidades do cano de dissipação de calor 1521 estendem-se para fora, a partir do mesmo lado do invólucro de dissipação de calor 1522, de forma a serem conectadas à válvula de afogamento unidirecional 160 e ao trocador de calor interno 140, respectivamente. O cano de dissipação de calor 1521 pode ser formado, por exemplo, como estrutura em forma de U, de forma a prolongar o comprimento do cano de dissipação de calor 1521 no invólucro de dissipação de calor 1522 e aumentar a área de contato entre o cano de dissipação de calor 1521 com o substrato de dissipação de calor 1523 e a membrana fixa 1524 e aumentar ainda mais a eficiência de dissipação de calor do subconjunto de dissipação de calor 152.

[0056] Verifica-se por meio de experimentos que, sob as mesmas condições de trabalho e em comparação com o condicionador de ar do estado da técnica, no condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção, a temperatura do elemento de controle elétrico 151 pode ser reduzida em mais de 15°C e a frequência de operação sob alta temperatura do compressor 110 pode ser aumentada em 20 Hz. Quando a temperatura externa for de mais de 35°C, a capacidade de refrigeração sob alta temperatura do condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção aumenta em mais de 10% em comparação com o condicionador de ar do estado da técnica. Quando a temperatura externa for de mais de 55°C, a capacidade de refrigeração sob alta temperatura do condicionador de ar 100 de acordo com realizações da presente invenção aumenta em mais de 20% em comparação com o condicionador de ar do estado da técnica.

[0057] No presente relatório descritivo, deve-se compreender que termos como “superior”, “inferior”, “frontal”, “traseiro”, “esquerdo”, “direito”, “horizontal”, “em cima”, “embaixo”, “interno” e “externo” deverão ser considerados indicando a orientação descrita ou exibida nos desenhos em discussão. Estes termos relativos destinam-se a conveniência de descrição e não necessitam que a presente invenção seja construída ou operada em orientação específica.

[0058] Além disso, termos como “primeiro” e “segundo” são utilizados no presente para fins de descrição e não se destinam a indicar nem sugerir importância ou significado relativo, nem a indicar a quantidade de características técnicas indicadas. A característica definida com “primeiro” e “segundo” pode, portanto, compreender uma ou mais dessas características. Na descrição da presente invenção, “uma série de” indica dois ou mais de dois, a menos que especificado em contrário.

[0059] Na presente invenção, a menos que especificado ou limitado em contrário, os termos “montado”, “conectado”, “acoplado”, “fixo” e similares são utilizados amplamente e podem ser, por exemplo, conexões fixas, conexões destacáveis ou conexões integrais; podem também ser conexões mecânicas ou elétricas; podem também ser conexões diretas ou conexões indiretas por meio de estruturas intervenientes; podem também ser comunicações internas de dois elementos, que podem ser compreendidas pelos técnicos no assunto de acordo com situações específicas.

[0060] Referência, ao longo de todo o presente relatório descritivo, a “uma realização”, “algumas realizações”, “realização”, “outro exemplo”, “um exemplo”, “um exemplo específico” ou “alguns exemplos” indica que uma função, estrutura, material ou característica específica descrita com relação à realização é incluída em pelo menos uma realização ou exemplo da presente invenção. A inclusão de frases tais como “em algumas realizações”, “em uma realização”, “em realização”, “em outro exemplo”, “em um exemplo”, “em um exemplo específico” ou “em alguns exemplos", em vários locais ao longo do presente relatório descritivo, não se referem necessariamente à mesma realização ou exemplo da presente invenção. Além disso, as funções, estruturas, materiais ou características específicas podem ser combinados de qualquer forma apropriada em uma ou mais realizações ou exemplos.

[0061] Embora realizações explicativas tenham sido exibidas e descritas, os técnicos no assunto apreciariam que as realizações acima não podem ser interpretadas para limitar a presente invenção e alterações, alternativas e modificações podem ser elaboradas nas realizações sem abandonar o espírito, princípios e escopo da presente invenção.

Claims

1. CONDICIONADOR DE AR (100), compreendendo: - um compressor (110) que possui uma porta de descarga (111) e uma porta de retorno (112); - um conjunto de reversão (120) que compreende uma primeira porta (121), segunda porta (122), terceira porta (123) e quarta porta (124), em que a primeira porta (121) comunica-se com uma dentre a segunda porta (122) e a terceira porta (123) e a quarta porta (124) comunica-se com a outra dentre a segunda porta (122) e a terceira porta (123), a primeira porta (121) é conectada à porta de descarga (111) e a quarta porta (124) é conectada à porta de retorno (112); - um trocador de calor externo (130) e um trocador de calor interno (140), em que uma primeira extremidade (131) do trocador de calor externo (130) é conectada à segunda porta (122) e uma primeira extremidade (141) do trocador de calor interno (140) é conectada à terceira porta (123); - um conjunto de sifão de aquecimento (150) que compreende um elemento de controle elétrico (151) e um subconjunto de dissipação de calor (152) para dissipação de calor do elemento de controle elétrico (151), em que o subconjunto de dissipação de calor (152) encontra-se em conexão em série entre uma segunda extremidade (142) do trocador de calor interno (140) e uma segunda extremidade (132) do trocador de calor externo (130); - uma válvula de afogamento unidirecional (160) que compreende uma primeira porta de válvula e uma segunda porta de válvula, em que a primeira porta de válvula é conectada à segunda extremidade do trocador de calor externo (130) e a segunda porta de válvula é conectada ao subconjunto de dissipação de calor (152), em direção de fluxo da primeira porta de válvula para a segunda porta de válvula, a válvula de afogamento unidirecional (160) é completamente aberta e, em direção de fluxo da segunda porta de válvula para a primeira porta de válvula, a válvula de afogamento unidirecional (160) é uma válvula de estrangulamento; e - um elemento de estrangulamento (170) em conexão em série entre o subconjunto de dissipação de calor (152) e a segunda extremidade do trocador de calor interno (140), caracterizado pela válvula de afogamento unidirecional (160) compreender um invólucro (163), um batoque de válvula (164) e uma parte móvel (165); o invólucro (163) possui uma câmara (1631) e o batoque da válvula (164) é disposto na câmara (1631); o batoque da válvula (164) é fornecido com uma passagem (1641) comunicada com a câmara (1631); a passagem (1641) compreende um primeiro segmento (1642) e um segundo segmento (1643) comunicado com o primeiro segmento (1642); uma parede circunferencial externa do primeiro segmento (1642) se encaixa estreitamente com uma parede interna da câmara (1631), um espaço é fornecido entre uma parede circunferencial externa do segundo segmento (1643) e a parede interna da câmara (1631), e uma parede lateral do segundo segmento (1643) é fornecida com uma pluralidade de orifícios de comunicação (1644) comunicados com a câmara (1631); a parte móvel (165) é disposta de maneira deslizante no segundo segmento (1643) de modo a abrir ou fechar o orifício de comunicação (1644); e a parte móvel (165) é fornecida com um canal de estrangulamento (1651).

2. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo conjunto de reversão (120) ser configurado como válvula de quatro vias.

3. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo subconjunto de dissipação de calor (52) compreender: - um cano de dissipação de calor (1521) em conexão em série entre o trocador de calor interno (140) e o trocador de calor externo (130); e - um invólucro de dissipação de calor (1522), em que o cano de dissipação de calor (1521) é disposto no invólucro de dissipação de calor (1522), e o invólucro de dissipação de calor (1522) encontra-se em contato com o elemento de controle elétrico (151) para dissipação de calor do elemento de controle elétrico (151.

4. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo invólucro de dissipação de calor (1522) compreender: - um substrato de dissipação de calor (1523) em contato com o elemento de controle elétrico (151); e - uma membrana fixa (1524) disposta sobre o substrato de dissipação de calor (1523), em que um espaço de acomodação (1525) para acomodar o cano de dissipação de calor (1521) é definido entre a membrana fixa (1524) e o substrato de dissipação de calor (1523).

5. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por duas extremidades do cano de dissipação de calor (1521) estenderem-se a partir das paredes laterais opostas do invólucro de dissipação de calor (1522), de forma a serem conectadas à válvula de afogamento unidirecional (160) e ao trocador de calor interno (140), respectivamente.

6. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por duas extremidades do cano de dissipação de calor (1521) estenderem-se a partir do mesmo lado do invólucro de dissipação de calor (1522), de forma a serem conectadas à válvula de afogamento unidirecional (160) e ao trocador de calor interno (140), respectivamente.

7. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por uma superfície posterior do substrato de dissipação de calor (1523) frontal à membrana fixa (1524) ser equipada com uma primeira ranhura, em que uma superfície posterior da membrana fixa (1524) frontal ao substrato de dissipação de calor (1523) é equipada com uma segunda ranhura e a primeira ranhura e a segunda ranhura cooperam para definir o espaço de acomodação (1525).

8. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela membrana fixa (1524) ser equipada com uma coluna fixa, em que o substrato de dissipação de calor (1523) é equipado com um orifício fixo e a coluna fixa e o orifício fixo são conectados por meio de rebites.

9. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo espaço de acomodação (1525) possuir o mesmo formato do cano de dissipação de calor (1521).

10. CONDICIONADOR DE AR (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de estrangulamento (170) ser configurado na forma de tubo capilar ou válvula de expansão eletrônica.