CN102116546B

CN102116546B - 空调器单点气化能效改进装置

Info

Publication number: CN102116546B
Application number: CN2011100469025A
Authority: CN
Inventors: 赵军; 蒋文格; 朱宁远; 王海涛
Original assignee: 赵军
Current assignee: Suzhou icol Refrigeration Technology Co. Ltd.
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: CN102116546A

Abstract

本发明公开了一种空调器单点气化能效改进装置，包括通过管道循环连通的压缩机、冷凝器以及蒸发器，在冷凝器和蒸发器之间连通的输送管上设有制冷节流装置，其特征在于：所述制冷节流装置靠近蒸发器设置，其朝向蒸发器的一端通过若干流量分配装置与蒸发器连接。本发明通过将制冷节流装置设置在蒸发器的近点，提高了空调制冷效果，并且能够使蒸发器产生的更多更低温的冷凝水被用于对冷凝器进行冷却，进一步提高了空调的制冷效果，提高了空调器的能效比。

Description

空调器单点气化能效改进装置

技术领域

本发明涉及一种空调器单点气化能效改进装置。

背景技术

现有的空调器，通常由通过管道连通的压缩机、冷凝器和蒸发器构成，其中冷凝器与蒸发器之间连通的制冷介质输送管上靠近冷凝器的位置装有制冷节流装置，由于制冷节流装置的节流降压作用，使得制冷介质在靠近冷凝器的制冷介质输送管内就进行汽化，汽化后的制冷介质再通过管道进入蒸发器内与室内空气进行热交换。由于制冷介质汽化后就变成低温介质，其在管道内的时候就通过管壁与外界环境进行热交换，尤其是对于分体式空调来说，大量冷量在室外的制冷介质输送管上被白白散发掉，影响了空调的能效比。同时，空调的蒸发器在与室内空气进行热交换时，往往室内空气中的水分会在蒸发器表面凝结成冷凝水，被收集后最终被排到室外环境中，该冷凝水的温度一般都比室外环境低，冷凝水被白白排出之后，其冷量也就浪费掉了。

发明内容

本发明目的是：提供一种空调器单点气化能效改进装置，其减少汽化后低温制冷介质冷量的流失，使得更多的制冷介质被用于在蒸发器中进行热交换，提高了空调的能效比。

本发明的技术方案是：一种空调器单点气化能效改进装置，包括通过管道循环连通的压缩机、冷凝器以及蒸发器，在冷凝器和蒸发器之间连通的输送管上设有制冷节流装置，其特征在于：所述制冷节流装置靠近蒸发器设置，其朝向蒸发器的一端通过若干流量分配装置与蒸发器连接。

其中，流量分配装置的作用是对制冷剂的流量进行调节，即通过改变每个流量分配装置的通径和长度，可以对进入蒸发器的多路制冷剂的流量进行精确分配，使得制冷剂的蒸发效果达到最佳。

本发明在蒸发器的近端对制冷介质进行节流，使得更多的制冷剂能够以液态的形式存在于冷凝器和蒸发器之间的输送管中。这样一方面将冷凝器和制冷节流装置之间的输送管作为冷凝器的延伸，存储了更多的液态制冷剂；另一方面，避免制冷剂经过制冷节流装置后部分汽化而使得制冷剂的冷量在室外的管道中流失。

进一步的，若本发明并非实现单纯的制冷功能，那么还将包含如下技术特征：在所述压缩机两端，以及冷凝器和蒸发器的一端通过管道与四通换向阀相连，并且在靠近冷凝器一端的输送管上设有指向蒸发器端的第一单向阀，该第一单向阀上并联有制热节流装置，而在制冷节流装置上则并联有指向冷凝器端的第二单向阀。

进一步的，在上述空调器单点气化能效改进装置中，所述制冷节流装置上还设有消音装置。优选的，所述消音装置为包裹制冷节流装置的丁基橡胶消音阻尼块。

进一步的，在上述空调器单点气化能效改进装置中，所述制冷节流装置可以是常规的毛细管；或者所述制冷节流装置也可以是电子膨胀阀，这样，本发明的结构更适合应用在变频空调上，提高变频空调的能效比。

进一步的，在上述空调器单点气化能效改进装置中，所述制热节流装置可以是常规的毛细管；或者所述制热节流装置也可以是电子膨胀阀，这样，本发明的结构更适合应用在变频空调上，提高变频空调的能效比。

进一步的，在上述空调器单点气化能效改进装置中，所述流量分配装置为流量分配管。

进一步的，在上述空调器单点气化能效改进装置中，所述蒸发器上设有冷凝水回流管，所述冷凝器附近设有与所述冷凝水回流管连通的冷凝水循环喷淋装置。将蒸发器上收集的水由冷凝水回流管输至冷凝水循环喷淋装置，并喷淋至冷凝器的散热片上，帮助冷凝器热量的散发，提高冷凝器的热交换效率。

更进一步的，所述冷凝水循环喷淋装置包括与冷凝水回流管的出口连通的存储容器、设于存储容器内的喷淋输送装置，与存储容器相连并位于冷凝器一侧的若干喷淋输送管，设于存储容器上方并通过管路与存储容器相连的冷凝水冷却装置及设于冷凝器下方的托盘，所述托盘经提升管道与冷凝水冷却装置相连，所述提升管道上设有提升泵；所述喷淋输送管同设于冷凝器另一侧的冷凝器风扇相对，并且所述喷淋输送管上分布有若干喷淋孔。所述存储容器中存储的冷凝水经喷淋输送装置输送至喷淋输送管中，经喷淋孔喷出至冷凝器的散热片表面，并在冷凝器风扇的抽吸作用下将散热片表面的热量快速带走，加快冷凝器热量的散发，提高冷凝器的热交换效率。喷淋至冷凝器散热片表面且未来得及蒸发的冷凝水（吸收有冷凝器热交换产生的大量热量）往下流最后汇聚至冷凝器底部的托盘内，在提升泵的作用下经提升管道流入冷凝水冷却装置内进行冷却，最终流回存储容器参与下一次的喷淋。所述冷凝水冷却装置为现有技术，其具有箱体，箱体内上部设有冷却风扇，而箱体上开设有若干散热孔。

再进一步的，所述冷凝水循环喷淋装置还包括与存储容器上部连通且位于冷凝器上方的冷凝水溢流管，所述冷凝水溢流管上设有若干溢流孔。存储容器在冷凝水过多而存储容器无法全部存储的情况下，通过冷凝水溢流管将多余的水经溢流孔直接流到冷凝器的散热片表面，参加冷凝器的散热。

本发明的技术方案中通过增设如上述冷凝水循环喷淋装置，将蒸发器上收集的水由冷凝水回流管输至该冷凝水循环喷淋装置，并通过喷淋输送管输出至冷凝器的散热片上，帮助冷凝器热量的散发，增强冷凝器的散热效果，并且冷凝水可循环利用，高效节能。

本发明的工作原理如下：

首先是制冷工作过程原理：

气态制冷剂通过压缩机提升压力后，从压缩机的排气口进入四通换向阀换向，将制冷剂送入冷凝器，制冷剂在冷凝器里与外界进行热交换后，冷却为液体制冷剂，在流出冷凝器后，经过制热节流装置和第一单向阀的并联通道，但是由于第一单向阀的流量远大于制热节流装置，因而制冷剂通过第一单向阀进入输送管，送到内机端，在蒸发器的进口一侧，布局有第二单向阀和制冷节流装置，液态制冷剂到达这里的时候，受第二单向阀的挡止，液态制冷剂只能通过制冷节流装置变成气体后经过流量分配装置分配进入蒸发器内的每组蒸发片的流量，使得每组蒸发片到达最佳的制冷效果，然后与室内热量进行热交换，使蒸发器表面温度降低，达到制冷的目的，蒸发后的制冷剂气体通过回流管回到四通换向阀，最后进入压缩机的吸气端，完成一个制冷循环。

其次是制热工作过程原理：

气态制冷剂通过压缩机提升压力后，从压缩机排气口进入四通换向阀换向，将高温中压的制冷剂送入蒸发器，制冷剂在蒸发器里与室内进行热交换（达到制热的目的）后，冷却为液体制冷剂，在流出蒸发器后，经过制冷节流装置和第二单向阀的并联通道，但是由于第二单向阀流量远大于制冷节流装置，因而制冷剂通过第二单向阀进入输送管，送到外机端，在冷凝器的一侧，布局有第一单向阀和制热节流装置，液态制冷剂到达这里的时候，受第一单向阀的挡止，液态制冷剂只能通过制热节流装置变成气体后进入冷凝器与外界进行热量交换，蒸发后的制冷剂气体通过回流管回到四通换向阀，最后进入压缩机吸气端，完成一个制热循环。

本发明的技术方案由于在蒸发器的近端对制冷介质进行节流，减少了冷量在输送管上的损失，使得蒸发器与室内空气的热交换量更大，从而在蒸发器上产生更多的更低温度的冷凝水。上述更多更低温的冷凝水被用来对冷凝器的散热片进行冷却，则使得经过冷凝器的制冷剂温度更低，空调器的制冷效果进一步提高，形成提高空调能效比的良性循环。

当然本发明若以实现制冷、制热双功能为目的，则其在制冷节流装置和制热节流装置上均并联有单向阀，借助两个单向阀的调配，能够使得更多的制冷剂以液态的形式存在于冷凝器和蒸发器之间的输送管中，这样做的优点在于：一方面在制冷过程中，可以将冷凝器和制冷节流装置之间的输送管作为冷凝器的延伸，存储了更多的液态制冷剂；也避免制冷剂经过制热节流装置后部分汽化而使得制冷剂的冷量在室外的管道中流失。另一方面在制热过程中，可以将蒸发器和制热节流装置之间的输送管作为蒸发器的延伸，存储了更多的液态制冷剂，可以避免制冷剂经过制冷节流装置后部分汽化而使得制冷剂的冷量在室外的管道中流失，最终目的都是为了进一步提高空调器的制冷和制热效果。

本发明的优点是：

1．本发明将制冷节流装置设于靠近蒸发器的一侧，使得空调器的制冷效果提高，同时由于蒸发器制冷效果的提高会使得空调产生更多的更低温度的冷凝水；同时本发明将上述更多的更低温的冷凝水收集起来并通过冷凝水循环喷淋装置用于对冷凝器进行冷却，加快了冷凝器表面的热量散发，既对无用的冷凝水进行了利用，以免其冷量白白流失，又进一步提高空调器的制冷效果。

2．本发明借助两个单向阀的调配，能够使得更多的制冷剂以液态的形式存在于冷凝器和蒸发器之间的输送管中，这样做的优点在于：一方面在制冷过程中，可以将冷凝器和制冷节流装置之间的输送管作为冷凝器的延伸，存储了更多的液态制冷剂；也避免制冷剂经过制热节流装置后部分汽化而使得制冷剂的冷量在室外的管道中流失。另一方面在制热过程中，可以将蒸发器和制热节流装置之间的输送管作为蒸发器的延伸，存储了更多的液态制冷剂，可以避免制冷剂经过制冷节流装置后部分汽化而使得制冷剂的冷量在室外的管道中流失，最终目的都是为了进一步提高空调器的制冷和制热效果。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明具体实施例的方框示意图；

图2为本发明具体实施例的立体结构示意图；

图3为图2的背面视图。

其中：1、压缩机；2、冷凝器；3、蒸发器；4、输送管；5、制冷节流装置；6、流量分配装置；7、四通换向阀；8、第一单向阀；9、制热节流装置；10、第二单向阀；11、消音装置；12、冷凝水回流管；13、冷凝器风扇；A、冷凝水循环喷淋装置；A1、存储容器；A2、喷淋输送装置；A3、喷淋输送管；A31、喷淋孔；A4、冷凝水冷却装置；A5、托盘；A6、提升管道；A7、提升泵；A8、冷凝水溢流管；A81、溢流孔。

具体实施方式

实施例一：如图1所示为本发明空调器单点气化能效改进装置一种最优化的实施方式，其由压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、输送管4、制冷节流装置5、流量分配装置6、四通换向阀7、第一单向阀8、制热节流装置9、第二单向阀10、消音装置11、冷凝水回流管12、冷凝器风扇13、冷凝水循环喷淋装置A、存储容器A1、喷淋输送装置A2、喷淋输送管A3、冷凝水冷却装置A4、托盘A5、提升管道A6、提升泵A7、冷凝水溢流管A8这些部件共同组成。

所述压缩机1、冷凝器2以及蒸发器3通过管道循环联通，管道上设有四通换向阀7，压缩机1两端，以及冷凝器2和蒸发器3的一端通过管道与四通换向阀7相连。在冷凝器2和蒸发器3之间连通的输送管4上设有制冷节流装置5，所述制冷节流装置5靠近蒸发器3设置，其朝向蒸发器3的一端通过三个流量分配装置6与蒸发器3连接。所述制冷节流装置5上设置消音装置11，本实施例中所述消音装置11为包裹制冷节流装置5的丁基橡胶消音阻尼块。而在靠近冷凝器2一端的输送管4上设有指向蒸发器3端的第一单向阀8，该第一单向阀8上并联有制热节流装置9，而在制冷节流装置5上则并联有指向冷凝器2端的第二单向阀10。本实施例中所述第一单向阀8一端也通过三个流量分配装置6与冷凝器2相连。

具体结合图1、图2和图3所示，所述蒸发器3上设有冷凝水回流管12，所述冷凝器2附近设有与所述冷凝水回流管12连通的冷凝水循环喷淋装置A。所述冷凝水循环喷淋装置A由与冷凝水回流管12的出口连通的存储容器A1、设于存储容器A1内的喷淋输送装置A2，与存储容器A1相连并位于冷凝器2一侧的若干喷淋输送管A3，设于存储容器A1上方并通过管路与存储容器A1相连的冷凝水冷却装置A4、设于冷凝器2下方的托盘A5及与存储容器A1上部连通且位于冷凝器2上方的冷凝水溢流管A8共同构成。所述托盘A5经提升管道A6与冷凝水冷却装置A4相连，所述提升管道A6上设有提升泵A7；所述喷淋输送管A3同设于冷凝器2另一侧的冷凝器风扇13相对，并且所述喷淋输送管A3上分布有若干喷淋孔A31。所述冷凝水溢流管A8上设有若干溢流孔A81。所述喷淋输送装置A2同常规技术一样为小型风机，而所述冷凝水冷却装置A4也为现有技术，其具有箱体，箱体内上部设有冷却风扇，而箱体上开设有若干散热孔。

本实施例中所述制冷节流装置5为毛细管。

本实施例中所述制热节流装置10为毛细管。

本实施例中所述流量分配装置6为流量分配管。

本发明的工作原理如下：

首先是制冷工作过程原理：（如图1中实心箭头所指流程）

气态制冷剂通过压缩机1提升压力后，从压缩机1的排气口进入四通换向阀7换向，将制冷剂送入冷凝器2，制冷剂在冷凝器2里与外界进行热交换后，冷却为液体制冷剂，在流出冷凝器2后，经过制热节流装置9和第一单向阀8的并联通道，但是由于第一单向阀8的流量远大于制热节流装置9，因而制冷剂通过第一单向阀8进入输送管4，送到内机端，在蒸发器3的进口一侧，布局有第二单向阀10和制冷节流装置5，液态制冷剂到达这里的时候，受第二单向阀10的挡止，液态制冷剂只能通过制冷节流装置5变成气体后经过流量分配装置6分配进入蒸发器3内的每组蒸发片的流量，使得每组蒸发片到达最佳的制冷效果，然后与室内进行热交换，使蒸发器3表面温度降低，达到制冷的目的，蒸发后的制冷剂气体通过回流管回到四通换向阀7，最后进入压缩机1的吸气端，完成一个制冷循环。

其次是制热工作过程原理：（如图1中空心箭头所指流程）

气态制冷剂通过压缩机1提升压力后，从压缩机1排气口进入四通换向阀7换向，将高温中压的制冷剂送入蒸发器3，制冷剂在蒸发器3里与室内进行热交换（达到制热的目的）后，冷却为液体制冷剂，在流出蒸发器3后，经过制冷节流装置5和第二单向阀10的并联通道，但是由于第二单向阀10流量远大于制冷节流装置5，因而制冷剂通过第二单向阀10进入输送管4，送到外机端，在冷凝器2的一侧，布局有第一单向阀8和制热节流装置9，液态制冷剂到达这里的时候，受第一单向阀8的挡止，液态制冷剂只能通过制热节流装置9变成气体后再通过冷凝器2一侧的流量分配装置6分配进入冷凝器2内与外界进行热量交换，蒸发后的制冷剂气体通过回流管回到四通换向阀7，最后进入压缩机1吸气端，完成一个制热循环。

上述实施例中所述存储容器A1中存储的冷凝水经喷淋输送装置A2输送至喷淋输送管A3中，经喷淋孔A31喷出至冷凝器2的散热片表面，并在冷凝器风扇13的抽吸作用下将散热片表面的热量快速带走，加快冷凝器2热量的散发，提高冷凝器2的热交换效率。喷淋至冷凝器2散热片表面且未来得及蒸发的冷凝水（吸收有冷凝器2热交换产生的大量热量）往下流最后汇聚至冷凝器2底部的托盘A5内，在提升泵A7的作用下经提升管道A6流入冷凝水冷却装置A4内进行冷却，最终流回存储容器A1参与下一次的喷淋。存储容器A1在冷凝水过多而存储容器A1无法全部存储的情况下，通过冷凝水溢流管A8将多余的水经溢流孔A81直接流到冷凝器2的散热片表面，参加冷凝器2的散热。

本实施例的技术方案中通过增设如上述冷凝水循环喷淋装置A，将蒸发器3上收集的水由冷凝水回流管12输至该冷凝水循环喷淋装置A，并通过喷淋输送管A3输出至冷凝器2的散热片上，帮助冷凝器2热量的散发，增强冷凝器2的散热效果，并且冷凝水可循环利用，高效节能。

上述实施例中，所述的制冷节流装置5和制热节流装置9还可以为电子膨胀阀，即将本发明的结构应用在现有的变频空调器上，也可以较大提高现有技术变频空调的能效比。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种空调器单点气化能效改进装置，包括通过管道循环连通的压缩机（1）、冷凝器（2）以及蒸发器（3），在冷凝器（2）和蒸发器（3）之间连通的输送管（4）上设有制冷节流装置（5），其特征在于：所述制冷节流装置（5）靠近蒸发器（3）设置，其朝向蒸发器（3）的一端通过若干流量分配装置（6）与蒸发器（3）连接；所述压缩机（1）两端，以及冷凝器（2）和蒸发器（3）的一端通过管道与四通换向阀（7）相连，并且在靠近冷凝器（2）一端的输送管（4）上设有指向蒸发器（3）端的第一单向阀（8），该第一单向阀（8）上并联有制热节流装置（9），而在制冷节流装置（5）上则并联有指向冷凝器（2）端的第二单向阀（10）。

2．根据权利要求1所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于所述制冷节流装置（5）上还设有消音装置（11）。

3．根据权利要求2所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于所述消音装置（11）为包裹制冷节流装置（5）的丁基橡胶消音阻尼块。

4．根据权利要求1所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于：所述制冷节流装置（5）为毛细管或者电子膨胀阀。

5．根据权利要求1所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于：所述制热节流装置（9）为毛细管或者电子膨胀阀。

6．根据权利要求1所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于：所述流量分配装置（6）为流量分配管。

7．根据权利要求1所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于：所述蒸发器（3）上设有冷凝水回流管（12），所述冷凝器（2）附近设有与所述冷凝水回流管（12）连通的冷凝水循环喷淋装置（A）。

8．根据权利要求7所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于：所述冷凝水循环喷淋装置（A）包括与冷凝水回流管（12）的出口连通的存储容器（A1）、设于存储容器（A1）内的喷淋输送装置（A2），与存储容器（A1）相连并位于冷凝器（2）一侧的若干喷淋输送管（A3），设于存储容器（A1）上方并通过管路与存储容器（A1）相连的冷凝水冷却装置（A4）及设于冷凝器（2）下方的托盘（A5），所述托盘（A5）经提升管道（A6）与冷凝水冷却装置（A4）相连，所述提升管道（A6）上设有提升泵（A7）；所述喷淋输送管（A3）同设于冷凝器（2）另一侧的冷凝器风扇（13）相对，并且所述喷淋输送管（A3）上分布有若干喷淋孔（A31）。

9．根据权利要求8所述的空调器单点气化能效改进装置，其特征在于：所述冷凝水循环喷淋装置（A）还包括与存储容器（A1）上部连通且位于冷凝器（2）上方的冷凝水溢流管（A8），所述冷凝水溢流管（A8）上设有若干溢流孔（A81）。