CN101268312A - 空调装置 - Google Patents

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Abstract

在对高压制冷剂和低压制冷剂进行热交换的空调装置的过冷热交换器中，制冷时和供暖时制冷剂的流动方向相反，因此在某一种运行模式下，高压制冷剂和低压制冷剂彼此成为平行流而使热交换效率变差。因此，要解决该问题。一种具有对低压制冷剂和高压制冷剂进行热交换的过冷热交换器(13)的空调装置，将过冷热交换器(13)分割成第一、第二两个热交换器(13A、13B)，将第一热交换器(13A)或第二热交换器(13B)中的任一方配置成使高压制冷剂和低压制冷剂成为对流，并将另一侧的第二热交换器(13B)或第一热交换器(13A)配置成使高压制冷剂和低压制冷剂成为平行流。另外，这些各热交换器(13A、13B)例如采用在吸入低压制冷剂的吸入管(14)的外周卷绕高压液体制冷剂管(15)的结构，实现小型化。

Description

空调装置
技术领域
本发明涉及一种使用了过冷热交换器的空调装置。
背景技术
图4表示的是以往的使用过冷热交换器的空调装置的结构。
在该空调装置中，压缩机1、四通切换阀2、在制冷运行时作为冷凝器起作用并在供暖运行时作为蒸发器起作用的室外机侧热交换器3、供暖用膨胀阀4、储存器5、制冷用膨胀阀6、以及在制冷运行时作为蒸发器起作用并在供暖运行时作为冷凝器起作用的室内机侧热交换器8等通过所述四通切换阀2依次连接，从而构成如图所示的空调用制冷循环。
另外，通过所述四通切换阀2的切换动作，制冷剂在制冷运行时朝着图中的实线箭头所示的方向、并在供暖运行时朝着该图中的虚线箭头所示的方向可逆地流通，从而实现制冷或供暖作用。
所述室外机侧热交换器3和室内机侧热交换器8分别包括许多制冷剂通路。因此，即使将分流器部分的制冷剂分配性能提高到最大限度，也很难实现各制冷剂通路的制冷剂的均等分配。
因此，在使室外机侧热交换器3和室内机侧热交换器8作为蒸发器起作用时，为了使它们的出口侧制冷剂成为合适的湿润状态，所述供暖用膨胀阀4或制冷用膨胀阀6的减压量要进行适当设定。这样，即使例如在室外机侧热交换器3或室内机侧热交换器8中产生了制冷剂的偏流，也可将作为蒸发器的能力确保在最大限度，从而使蒸发器尽可能地紧凑化。
另外，为了通过使一方冷凝器出口侧的制冷剂成为过冷、扩大蒸发器侧的焓差以减少循环量并减小蒸发器侧的压力损失来进一步提高蒸发器的性能，作为过冷热交换器，设置有由作为内管的低压制冷剂吸入管14和作为外管的高压液体制冷剂15构成的双重管构造的液体-气体热交换器13。
该液体-气体热交换器13的诸如制冷剂流路、双重管长度、外管的内径、内管的外径以规定关系适当地设定。
在这样设置液体-气体热交换器13时，使蒸发器出口侧的制冷剂过热，可防止液体向压缩机1回流，而且，使冷凝器出口侧的制冷剂过冷，可扩大蒸发器侧的焓差来减少制冷剂的循环量，因此还可减少制冷剂的压力损失，并可实现蒸发器8(或蒸发器3)的进一步紧凑化(作为一例，参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开平5-332641号公报(说明书1～5页，图1～5)
然而，在如上所述的对高压制冷剂和低压制冷剂进行热交换的过冷热交换器中，由于制冷时和供暖时制冷剂的流动方向相反，因此在某一种运行模式下，两者成为平行流，从而存在热交换效率差的问题。例如在图4的场合，制冷时为对流，但在供暖时为平行流，热交换效率下降。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可适当解决上述现有问题的空调装置，该空调装置具有对低压制冷剂和高压制冷剂进行热交换的过冷热交换器，将过冷热交换器分割成第一、第二两个热交换器，其中任一侧的热交换器以使高压制冷剂和低压制冷剂成为对流的形态进行配置，另一侧的热交换器以使高压制冷剂和低压制冷剂成为平行流的形态进行配置。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的，本发明包括如下的技术问题解决手段。
(1)技术方案1的发明
本发明的空调装置具有对低压制冷剂和高压制冷剂进行热交换的过冷热交换器13，其特征在于，将所述过冷热交换器13分割成第一、第二两个热交换器13A、13B，将第一热交换器13A或第二热交换器13B中的任一方以使高压制冷剂和低压制冷剂成为对流的形态进行配置，并将另一侧的第二热交换器13B或第一热交换器13A以使高压制冷剂和低压制冷剂成为平行流的形态进行配置。
如上所述，在对高压制冷剂和低压制冷剂进行热交换的过冷热交换器13中，由于制冷时和供暖时制冷剂的流动方向相反，因此在某一种运行模式下，两者成为平行流，从而存在热交换效率差的问题。
但是，如上所述，若将所述过冷热交换器13分割成第一热交换器13A和第二两个热交换器13B两个热交换器，将第一热交换器13A或第二热交换器13B中的任一方以使高压制冷剂和低压制冷剂成为对流的形态进行配置，并将另一侧的第二热交换器13B或第一热交换器13A以使高压制冷剂和低压制冷剂成为平行流的形态进行配置，则即使在制冷和供暖时制冷剂的流动方向变化，也可同样地维持过冷热交换器13的热交换性能。
(2)技术方案2的发明
本发明是在上述技术方案1的发明的结构中，其特征在于，第一热交换器13A和第二热交换器13B分别通过在低压制冷剂吸入管14的外周卷绕高压液体制冷剂管15而构成。
若像这样将第一热交换器13A和第二热交换器13B分别做成在低压制冷剂吸入管14上卷绕有高压液体制冷剂管15的结构，则无需增大热交换器本身的容积，可使过冷热交换器13A、13B尽可能地小型化。
(3)技术方案3的发明
本发明是在上述技术方案1的发明的结构中，其特征在于，第一热交换器13A和第二热交换器13B分别通过在低压制冷剂吸入管14的外周以同轴构造的形态嵌合直径大于该低压制冷剂吸入管14的高压液体制冷剂管15而构成。
若像这样将过冷用的第一热交换器13A和第二热交换器13B分别做成在低压制冷剂吸入管14上以同轴构造的形态嵌合有高压液体制冷剂管15的双重管构造，则过冷热交换器13A、13B本身的构造变得简单。
发明效果
采用本发明，即使在制冷和供暖时制冷剂的流动方向变化，也可维持过冷热交换器的高热交换性能。其结果是，可使蒸发器进一步紧凑化。
另外，这种情况下，若将各热交换器做成在第一制冷剂的吸入管上卷绕高压液体制冷剂管的结构，则可使过冷热交换器本身尽可能地小型化。
附图说明
图1是表示本发明的最佳实施形态的空调装置的结构的制冷回路图。
图2是表示上述装置的主要部分、即第一、第二两个液体-气体热交换器部分的放大图。
图3是表示本发明的另一实施形态的空调装置的第一、第二两个液体-气体热交换器部分的放大图。
图4是表示现有例的空调装置的结构的制冷回路图。
(符号说明)
1压缩机
2四通切换阀
3室外机侧热交换器
4、6膨胀阀
5储存器
8室内机侧热交换器
13A第一热交换器
13B第二热交换器
14低压制冷剂吸入管
15高压液体制冷剂管
16消音器
具体实施方式
附图1和附图2表示的是本发明最佳实施形态的空调装置的制冷回路的整体和主要部分的结构。
在本实施形态的空调装置中，首先如图1所示，压缩机1、四通切换阀2、在制冷运行时作为冷凝器起作用并在供暖运行时作为蒸发器起作用的室外机侧热交换器3、供暖用膨胀阀4、储存器5、制冷用膨胀阀6、以及在制冷运行时作为蒸发器起作用并在供暖运行时作为冷凝器起作用的室内机侧热交换器8等通过所述四通切换阀2依次连接，从而构成如图所示的空调用制冷循环。
另外，通过所述四通切换阀2的切换动作，制冷剂在制冷运行时朝着图中的实线箭头所示的方向、并在供暖运行时朝着该图中的虚线箭头所示的方向可逆地流通，从而实现制冷或供暖作用。
另外，在本实施形态中也与上述图4的场合一样，设置有由低压制冷剂的吸入管14和高压液体制冷剂管15构成、作为对低压制冷剂和高压制冷剂进行热交换的过冷热交换器的液体-气体热交换器13。
在这样设置液体-气体热交换器13时，如上所述，使蒸发器出口侧的制冷剂过热，可防止液体向压缩机1回流，而且，使冷凝器出口侧的制冷剂过冷，可扩大蒸发器侧的焓差来减少制冷剂的循环量，因此还可减少制冷剂的压力损失，并可使蒸发器(制冷时的室内机侧热交换器8或供暖时的室外机侧热交换器3)尽可能地紧凑化。
但是，在本实施形态中，所述液体-气体热交换器13与上述图4的场合不同，被分割成制冷剂彼此朝着相反方向流动的第一液体-气体热交换器13A和第二液体-气体热交换器13B两个液体-气体热交换器，而且例如第一热交换器13A以使高压制冷剂和低压制冷剂成为对流的形态进行配置，第二热交换器13B以使高压制冷剂和低压制冷剂成为平行流的形态进行配置。
因此，在这种结构下，即使制冷时和供暖时制冷剂的流动方向变化，如图所示，也可同样地维持液体-气体热交换器13的性能。其结果是，在供暖时也可同样地使冷凝器出口侧的制冷剂过冷，并扩大蒸发器侧的焓差来减少循环量。
另外，所述第一、第二液体-气体热交换器13A、13B如下构成：在从制冷时的室内机侧热交换器(蒸发器)8或供暖时的室外机侧热交换器(蒸发器)3经由四通切换阀2回到压缩机1的制冷剂吸入口的已有的低压制冷剂吸入管14的外周，例如像图2详细表示的那样以彼此反向的形态螺旋状地卷绕直径比所述低压制冷剂吸入管14小的来自冷凝器出口侧的高压液体制冷剂管15。因此，过冷热交换器13本身的容积也小，可以尽可能地小型化。
另外，通过提高过冷热交换效率，可有效地使蒸发器本身小型化、紧凑化。
另外，如图2所示，通过在已有的低压制冷剂吸入管14上卷绕高压液体制冷剂管15，可抑制吸入气体压力损失的上升，并可消除COP的下降。
另外，图2中的符号16是低压制冷剂吸入管14上的气体制冷剂用的消音器。
(其它实施形态)
在上面的实施形态中，如图2所示，是将被分割的第一、第二热交换器13A、13B做成在从四通切换阀2到压缩机1的制冷剂吸入口的已有的低压制冷剂吸入管14上螺旋状地卷绕细径的高压液体制冷剂管15的构造，但所述第一、第二热交换器13A、13B例如也可如图3所示，做成在低压制冷剂吸入管14的外周以同轴构造的形态嵌合直径大于该低压制冷剂吸入管14的高压液体制冷剂管15的双重管构造，将它们彼此以制冷剂朝着相反的方向流动的形态进行配置。
若像这样将过冷用的第一、第二热交换器13A、13B分别做成在低压制冷剂吸入管14上以同轴构造的形态嵌合高压液体制冷剂管15的双重管结构，则过冷热交换器本身的构造变得简单。
工业上的应用领域
本发明可广泛地应用在使用过冷热交换器的空调装置的领域内。

Claims (3)

1.一种空调装置，具有对低压制冷剂和高压制冷剂进行热交换的过冷热交换器(13)，其特征在于，将过冷热交换器(13)分割成第一、第二两个热交换器(13A、13B)，将第一热交换器(13A)或第二热交换器(13B)中的任一方以使高压制冷剂和低压制冷剂成为对流的形态进行配置，并将另一侧的第二热交换器(13B)或第一热交换器(13A)以使高压制冷剂和低压制冷剂成为平行流的形态进行配置。
2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，第一热交换器(13A)和第二热交换器(13B)分别通过在低压制冷剂吸入管(14)的外周卷绕高压液体制冷剂管(15)而构成。
3.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，第一热交换器(13A)和第二热交换器(13B)分别通过在低压制冷剂吸入管(14)的外周以同轴构造的形态嵌合直径大于所述低压制冷剂吸入管(14)的高压液体制冷剂管(15)而构成。
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