CN101298935A - 空调室外机热交换器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空调室外机热交换器系统，通过流程设计上使用3个单向阀控制冷媒的流向，改变了制冷和制热流程，同时提高制冷和制热的空调换热效果。技术方案是包括热交换器一、热交换器二和管路，制冷冷媒进口通过管路分别连接热交换器一的A端口和第一单向阀的一端，所述热交换器一的B端口连接第二单向阀，第一单向阀的另一端连接热交换器二的C端口，热交换器二的D端口连接第二单向阀，第二单向阀与制热节流装置串联，然后通过管路连接制热冷媒进口；热交换器二的C端口还连接串联的制冷节流装置和第三单向阀，然后与制热冷媒进口连接；所述第一、第二单向阀在制热流程方向导通，反向截止；第三单向阀在制冷流程方向导通，反向截止。

Description

空调室外机热交换器系统

技术领域

本发明涉及空调器，具体地说，是涉及一种冷暖热泵型空调室外机热交换器系统，是对现有空调室外机热交换器的一种换热能力的优化改进。

背景技术

现有的挂机室外热交换器，一般制冷和制热使用一种流程。这样的流程不能使制冷和制热同时达到最优的流程设计，一般说来，制冷时，要求冷媒在室外热交换器中的流速尽量加快，加快提高换热系数，提高换热效果；制热时要求尽量降低冷媒流速，减少冷媒压力损失。但在实际冷凝器流程设计时，只能兼顾制冷与制热的综合效果，因此，很难使制冷、制热的流程同时达到最优。

发明内容

本发明提供了一种空调室外机热交换器系统，可以解决现有技术存在的制冷、制热效果不能同时达到最优的问题。

为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，

一种空调室外机热交换器系统，包括热交换器和管路，所述热交换器和管路构成制冷流程和制热流程，其特征在于：所述热交换器包括热交换器一和热交换器二，所述热交换器两端是制冷冷媒进口和制热冷媒进口；

制冷冷媒进口通过管路分别连接热交换器一的A端口和第一单向阀的一端，所述热交换器一的B端口连接第二单向阀，所述第一单向阀的另一端连接所述热交换器二的C端口，所述热交换器二的D端口连接所述第二单向阀，所述第二单向阀与制热节流装置串联，然后通过管路连接制热冷媒进口；所述热交换器二的C端口还连接串联的制冷节流装置和第三单向阀，然后与所述制热冷媒进口连接；

所述热交换器的制冷流程是冷媒从制冷冷媒进口流向制热冷媒进口；所述制热流程是冷媒从制热冷媒进口流向制冷冷媒进口；所述第一、第二单向阀在制热流程方向导通，反向截止；第三单向阀在制冷流程方向导通，反向截止。

在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征：所述节流装置为短管、毛细管或电子膨胀阀。

在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征：所述热交换器一靠近所述制冷冷媒进口。

在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征：所述热交换器二靠近制热冷媒进口。

本发明的室外机热交换器是将室外机热交换器分为热交换器一和热交换器二，在靠近制冷冷媒进口的位置为热交换器一，在靠近制热冷媒进口的位置为热交换器二，本发明使得热交换器一和热交换器二在制冷时串联在一起，制热时并联在一起，改变了制冷与制热时的流程。

根据制冷原理，沸腾状态换热的压力降低公式[1](彦启森石文星田长青编著，空气调节用制冷技术.北京：中国建筑工业出版社，2004)：

$\mathrm{\Δp}=[f\frac{l}{d_i}+n({\mathrm{\ζ}}_1+{\mathrm{\ζ}}_2)+\frac{2(x_2-x_1)}{\stackrel{\‾}{x}}]\frac{\stackrel{\‾}{v}\·v_m^2}{2}---\left(1\right)$

其中：v_m-质量流速，单位Kg/(m²·s)

从公式(1)可以看出在沸腾换热时，热交换器内的压力降低与制冷剂的质量流速的平方成正比。本发明在制热时室外热交换器更改为两进两出流程，与一进一出流程相比，大大减小了制冷剂的质量流速，从而降低了压力降Δp。使得作为蒸发器的室外热交换器进出口压差减小，从而使得进出口温差减小，防止制热时室外热交换器出口过早结霜，从而提高了室外热交换器的换热效果。

当制冷时室外热交换器作为冷凝器使用，因冷凝器中的制冷剂处于高压侧，压力降低不是其影响换热系数的主要因素，此时室外换热系数与制冷剂的流速成正比，本发明中在制冷时室外热交换器更改为一进一出流程，当制冷剂流过室外热交换器时，与两进两出流程相比，提高了制冷剂的质量流速，提高了室外热交换器换热系数，从而提高了空调器的制冷性能。

本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：该室外机热交换器在流程设计时使用3个单向阀控制，通过3个单向阀控制冷媒的流向，在制冷时，控制室外机热交换器单进单出。制热时控制热交换器两进两出。同时提高制冷和制热的空调换热效果。

本发明是在不增加电气控制元件的基础上，制冷时实现热交换器的一进一出流程，制热时实现两进两出流程，同时使制冷和制热流程达到最优，这样，在制冷时，提高了冷媒的流速，提高了热交换器的换热能力，同时在制热时减小了压力损失，保证制热时的制热效果。因此该热交换器流程既提高了整机制冷效果，同时提高了制热效果，特别在小机型，即32机及以下机型，达到了实用要求。由于同时提高了EER和COP能效值，使空调产品在制冷和制热时更省电，提高产品档次。使产品更具竞争力。综上所述，本发明通过变流程设计，控制制冷与制热时的制冷剂在室外热交换器中制冷剂的质量流速，同时提高了室外热交换器的制冷与制热的换热系数，从而提高了空调器的制冷与制热能效。

本热交换器应用于空调室外机，能够同时提高制冷和制热效果，提高产品的竞争力。

附图说明

图1是室外热交换器流程图；

图2是室外热交换器流程原理图；

其中：1、热交换器；11、热交换器一；11-1、A端口；11-2、B端口；12、热交换器二；12-1、C端口；12-2、D端口；2、管路；3、制冷冷媒进口；4、制热冷媒进口；5、第一单向阀；6、第二单向阀；7、第三单向阀；8、制热毛细管；9、制冷毛细管；

箭头代表冷媒的流向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细地描述。

实施例1

如图1所示，一种空调室外机热交换器系统，包括热交换器1和管路2，

所述热交换器1和管路2构成制冷流程和制热流程，热交换器1包括热交换器一11和热交换器二12，所述热交换器1两端是制冷冷媒进口3和制热冷媒进口4；所述热交换器1的制冷流程是冷媒从制冷冷媒进口3流向制热冷媒进口4；所述制热流程的冷媒流向与制冷流程相反，即冷媒从制热冷媒进口4流向制冷冷媒进口3；

制冷冷媒进口3通过管路2分别连接临近的热交换器一的A端口11-1和第一单向阀5的一端，所述热交换器一的B端口11-2连接第二单向阀6，所述第一单向阀5的另一端连接热交换器二的C端口12-1，所述热交换器二的D端口12-2连接所述第二单向阀6，所述第二单向阀6与制热毛细管8串联，然后通过管路2连接制热冷媒进口4；所述热交换器二的C端口12-1还连接串联的制冷毛细管9和第三单向阀7，然后与所述制热冷媒进口4连接；

所述第一单向阀5、第二单向阀6在制热流程方向导通，反向截止；第三单向阀7在制冷流程方向导通，反向截止。

如图2所示的热交换器换热流程原理图所示，

制冷流程的单进单出冷媒流向：

制冷冷媒进口-A端口-热交换器一-B端口-D端口-热交换器二-C端口-制冷毛细管-第三单向阀-制热冷媒进口。

制热流程的两进两出冷媒流向：

分为两路，一路是：制热冷媒进口-制热毛细管-B端口-热交换器一-A端口-制冷冷媒进口；并行的另一路是：制热冷媒进口-制热毛细管-D端口-热交换器二-C端口-第一单向阀-制冷冷媒进口。

上述实施例中的制热毛细管8和制冷毛细管9作为节流装置，还可以用短管或电子膨胀阀替代。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1、一种空调室外机热交换器系统，包括热交换器和管路，所述热交换器和管路构成制冷流程和制热流程，其特征在于：所述热交换器包括热交换器一和热交换器二，所述热交换器两端是制冷冷媒进口和制热冷媒进口；

制冷冷媒进口通过管路分别连接热交换器一的A端口和第一单向阀的一端，所述热交换器一的B端口连接第二单向阀，所述第一单向阀的另一端连接所述热交换器二的C端口，所述热交换器二的D端口连接所述第二单向阀，所述第二单向阀与制热节流装置串联，然后通过管路连接制热冷媒进口；所述热交换器二的C端口还连接串联的制冷节流装置和第三单向阀，然后与所述制热冷媒进口连接；

所述热交换器的制冷流程是冷媒从制冷冷媒进口流向制热冷媒进口；所述制热流程是冷媒从制热冷媒进口流向制冷冷媒进口；所述第一、第二单向阀在制热流程方向导通，反向截止；第三单向阀在制冷流程方向导通，反向截止。

2、根据权利要求1所述的空调室外机热交换器系统，其特征在于：所述节流装置为短管、毛细管或电子膨胀阀。

3、根据权利要求2所述的空调室外机热交换器系统，其特征在于：所述热交换器一靠近所述制冷冷媒进口。

4、根据权利要求2所述的空调室外机热交换器系统，其特征在于：所述热交换器二靠近制热冷媒进口。

5、一种空调室外机，其特征在于安装有上述任一权利要求所述的热交换器系统。

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