CN104501305B - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器，包括：压缩机、换向组件、室外换热器、室内换热器、单向阀、电控散热器组件和单向节流阀。第一阀口与第二阀口连通，第三阀口与第四阀口连通，第一阀口和第四阀口在从第四阀口到第一阀口的方向上导通且在从第一阀口到第四阀口的方向上截止，第一阀口与室外换热器相连，第四阀口与室内换热器相连。散热组件的两端分别与第二阀口和第三阀口相连。第五阀口与室外换热器相连，第六阀口与第一阀口相连，在从第五阀口到第六阀口的流通方向上，单向节流阀完全导通，在从第六阀口到第五阀口的流通方向上，单向节流阀为节流部件。本发明的空调器，避免在电控元件上产生凝露水和将电控元件的温度降的过低。

Description

空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，尤其涉及一种空调器。

背景技术

随着空调技术的发展，变频空调在行业内得到了普遍的应用。但变频空调器的室外电控控制系统中，变频模块发热大，在高温环境下限制了压缩机高频运行。当前大部分使用的电控散热方式，多为金属散热片通过空气对流进行散热。但在室外高温环境下，该散热方式散热较差，通常做法是通过降低压缩机运转频率而降低电控发热来保证空调器正常运行。极大的影响了变频空调在室外使用环境温度较高情况下的制冷效果，影响用户使用舒适性。现有通过低温冷媒对室外机电控散热的技术存在产生凝露水或将室外机电控温度降的过低的问题，影响电控使用可靠性和安全。如公开号为CN102844980，名称为制冷装置，不仅制冷系统设计复杂、加工性差、程序控制复杂和成本高，难以形成产品。并且制冷循环时可能存在使用节流一部分的冷媒吸收功率器件的热量，对能效损失较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种空调器，避免在电控元件上产生凝露水和将电控元件的温度降的过低，可以提高电控元件的可靠性和安全性。

根据本发明实施例的空调器，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；换向组件，所述换向组件包括第一端口至第四端口，所述第一端口与第二端口和第三端口中的其中一个导通，所述第四端口与所述第二端口和所述第三端口中的另一个导通，所述第一端口与所述排气口相连，所述第四端口与所述回气口相连；室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述第二端口相连，所述室内换热器的第一端与所述第三端口相连；单向阀，所述单向阀具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通，所述第一阀口和所述第四阀口在从所述第四阀口到所述第一阀口的方向上导通且在从所述第一阀口到所述第四阀口的方向上截止，所述第一阀口与所述室外换热器的第二端相连，所述第四阀口与所述室内换热器的第二端通过节流元件相连；电控散热器组件，所述电控散热器组件包括电控元件和用于对所述电控元件进行散热的散热组件，所述散热组件的两端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；单向节流阀，所述单向节流阀串联在所述第一阀口和所述室外换热器的第二端之间，所述单向节流阀包括第五阀口和第六阀口，所述第五阀口与所述室外换热器的第二端相连，所述第六阀口与所述第一阀口相连，在从所述第五阀口到所述第六阀口的流通方向上，所述单向节流阀完全导通，在从所述第六阀口到所述第五阀口的流通方向上，所述单向节流阀为节流部件。

根据本发明实施例的空调器，通过设有单向节流阀、单向阀和散热组件，在制冷模式时，可以使温度接近或略高于环境温度的冷媒流过散热组件以便对电控元件进行散热。由此可以在不降低压缩机的运转频率的情况下有效地对电控元件进行散热(即便是在环境温度较高的情况下)，从而可以确保空调器在环境温度较高情况下的制冷效果，提高用户使用舒适性。

而且，由于流入散热组件的冷媒的温度接近或略高于环境温度，因此可以避免在电控元件上产生凝露水和将电控元件的温度降的过低，从而可以提高电控元件的可靠性和安全性。在制热模式时，从节流元件排出的冷媒大部分通过单向阀排入到室外换热器中，只有一小部分低温冷媒或者无冷媒对电控元件进行散热，可防止冷凝水产生，保证空调器制热运行时电控元件的可靠性。

优选地，所述换向组件为四通阀。

在本发明的一些实施例中，所述散热组件包括：散热管，所述散热管的两端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；散热壳，所述散热管设在所述散热壳上，所述散热壳与所述电控元件接触用于对所述电控元件散热。

具体地，所述散热壳包括：散热基板，所述散热基板与所述电控元件接触；固定挡板，所述固定挡板设在所述散热基板上，所述固定挡板和所述散热基板之间限定出用于容纳所述散热管的容纳空间。

在本发明的一些具体示例中，所述散热管的两端分别从所述散热壳的相对侧壁伸出以与所述第二阀口和所述第三阀口相连。

在本发明的另一些具体示例中，所述散热管的两端分别从散热壳的同一侧伸出以与所述第二阀口和所述第三阀口相连。

根据本发明的优选实施例，所述散热基板的朝向所述固定挡板的端面上设有第一凹槽，所述固定挡板的朝向所述散热基板的端面上设有第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽配合限定出所述容纳空间。

在本发明的一些实施例中，所述固定挡板上设有固定柱，所述散热基板上设有固定孔，所述固定柱与所述固定孔铆合连接。

优选地，所述容纳空间的形状与所述散热管的形状相同。

可选地，所述节流元件为毛细管或电子膨胀阀。

附图说明

图1为根据本发明实施例的空调器的示意图；

图2为根据本发明实施例的单向节流阀的示意图；

图3为根据本发明一个实施例的电控散热器组件的示意图；

图4为根据本发明另一个实施例的电控散热器组件的示意图。

附图标记：

空调器100、

压缩机1、排气口a、回气口b、

换向组件2、第一端口c、第二端口d、第三端口e、第四端口f、

室外换热器3、室内换热器4、

单向阀5、第一阀口g、第二阀口h、第三阀口i、第四阀口j、

电控散热器组件6、电控元件60、散热组件61、散热管601、散热壳602、散热基板6020、固定挡板6021、

单向节流阀7、第五阀口m、第六阀口n、壳体163、腔室1631、阀芯164，通道1641、第一段1642、第二段1643、连通孔1644、活动部件165、节流通道1651、

节流元件8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4详细描述根据本发明实施例的空调器100，其中空调器100具有制热模式和制冷模式。

如图1所示，根据本发明实施例的空调器100，包括：压缩机1、换向组件2、室外换热器3、室内换热器4、单向阀5、电控散热器组件6和单向节流阀7。其中，压缩机1具有排气口a和回气口b，需要进行说明的是，压缩机1的结构和工作原理等均为现有技术，这里就不详细描述。

换向组件2包括第一端口c、第二端口d、第三端口e和第四端口f，第一端口c与第二端口d和第三端口e中的其中一个导通，第四端口f与第二端口d和第三端口e中的另一个导通，第一端口c与排气口a相连，第四端口f与回气口b相连。也就是说，当第一端口c与第二端口d连通时，第四端口f与第三端口e连通。当第一端口c与第三端口e连通时，第四端口f与第二端口d连通。

室外换热器3的第一端与第二端口d相连，室内换热器4的第一端与第三端口e相连。单向阀5具有第一阀口g、第二阀口h、第三阀口i和第四阀口j，第一阀口g与第二阀口h连通，第三阀口i与第四阀口j连通，第一阀口g和第四阀口j在从第四阀口j到第一阀口g的方向上导通且在从第一阀口g到第四阀口j的方向上截止，也就是说，第二阀口h和第三阀口i之间处于截止状态，当冷媒从第一阀口g流入到单向阀5时，冷媒只能从第二阀口h流出。当冷媒从第四阀口j流入单向阀5时，一部分冷媒从第三阀口i流出，另一部分冷媒可以从第四阀口j流向第一阀口g后流出。

第一阀口g与室外换热器3的第二端相连，第四阀口j与室内换热器4的第二端通过节流元件8相连。其中节流元件8起到节流降压的作用。可选地，节流元件8为毛细管或电子膨胀阀。

电控散热器组件6包括电控元件60和用于对电控元件60进行散热的散热组件61，散热组件61的两端分别与第二阀口h和第三阀口i相连。

单向节流阀7串联在第一阀口g和室外换热器3的第二端之间，单向节流阀7包括第五阀口m和第六阀口n，第五阀口m与室外换热器3的第二端相连，第六阀口n与第一阀口g相连，在从第五阀口m到第六阀口n的流通方向上，单向节流阀7完全导通，在从第六阀口n到第五阀口m的流通方向上，单向节流阀7为节流部件。

下面详细描述单向节流阀7的结构和冷媒在单向节流阀7中的流动过程。

如图2所示，单向节流阀7可以包括：壳体163、阀芯164以及活动部件165。其中，壳体163内具有腔室1631，阀芯164设在腔室1631内。阀芯164具有与腔室1631连通的通道1641，通道1641的第一端设在邻近第五阀口m的位置处，通道1641的第二端设在邻近第六阀口n的位置处。通道1641包括第一段1642和与第一段1642连通的第二段1643，第一段1642的横截面积小于第二段1643的横截面积，第一段1642的外周壁与腔室1631的内壁贴合，第二段1643的外周壁与腔室1631的内壁之间具有间隙，且第二段1643的侧壁上设有多个与腔室1631连通的连通孔1644。优选地，多个连通孔1644的横截面的面积之和大于等于第二段1643的横截面积。活动部件165可滑动地设在第二段1643内以打开或关闭连通孔1644，活动部件165的外周壁与第二段1643的内壁贴合。活动部件165上设有节流通道1651，节流通道1651的第一端设在邻近第五阀口m的位置处，节流通道1651的第二端设在邻近第六阀口n的位置处，节流通道1651的横截面积远小于第二段1643的横截面积。当活动部件165移动到邻近第六阀口n的位置时，活动部件165打开连通孔1644，通道1641的第二段1643可以通过连通孔1644与腔室1631连通；当活动部件165移动到邻近第五阀口m的位置时，活动部件165关闭连通孔1644，通道1641无法通过连通孔1644与腔室1631连通，通道1641通过节流通道1651与腔室1631连通。

当冷媒由第五阀口m流向第六阀口n时，如图2中箭头A所示的方向，冷媒由第五阀口m进入到腔室1631内，再由阀芯164的通道1641的第一端进入到通道1641的第一段1642内，在冷媒的推动下，活动部件165在第二段1643内沿着箭头A所示的方向移动，活动部件165打开连通孔1644，冷媒由第一段1642进入到第二段1643后，通过连通孔1644进入到腔室1631内，此时单向节流阀7只起连接管的作用，即通道1641两端的压强大体相等；当冷媒由第六阀口n流向第五阀口m时，如图2中箭头B所示的方向，冷媒由第六阀口n进入到腔室1631内，再由阀芯164的通道1641的第二端进入到通道1641的第二段1643内，在冷媒的推动下，活动部件165在第二段1643内沿着箭头B所示的方向移动，活动部件165关闭连通孔1644，冷媒从腔室1631内进入到第二段1643后，通过节流通道1651进入到第一段1642，再由通道1641的第一端流出进入到腔室1631内，由于节流通道1651的横截面积远小于第二段1643的横截面积，通道1641两端的压强相差较大，此时单向节流阀7起节流作用。

下面参考图1描述根据本发明实施例的空调器100的工作过程。

当空调器100处于制冷模式时，换向组件2的第一端口c与第二端口d连通且第三端口e与第四端口f连通。如图1中的实线箭头所示，从压缩机1的排气口a排出的冷媒通过第一端口c和第二端口d流入室外换热器3进行冷凝，从室外换热器3排出的冷媒通过第五阀口m进入到单向节流阀7中，此时单向节流阀7完全导通起到连接管的作用，从第六阀口n流出的冷媒通过第一阀口g进入到单向阀5中，由于单向阀5在从第一阀口g到第四阀口j的方向上截止，因此冷媒通过第一阀口g和第二阀口h流入到散热组件61中对电控元件60进行散热，从散热组件61流出的冷媒经过第三阀口i和第四阀口j流入到节流元件8中进行节流降压，从节流元件8排出的冷媒排入到室内换热器4中以对室内环境进行制冷，从室内换热器4排出的冷媒通过第三端口e、第四端口f和回气口b排回到压缩机1，完成制冷循环。

在空调器100处于制冷模式时，由于从室外换热器3排出的冷媒的温度略高于环境温度，因此当温度略高于环境温度的冷媒流经散热组件61时，可以对电控元件60进行散热，同时还可以有效地防止冷凝水的产生。

当空调器100处于制热模式时，换向组件2的第一端口c和第三端口e连通且第二端口d和第四端口f连通。如图1中的虚线箭头所示，从压缩机1的排气口a排出的冷媒通过第一端口c和第三端口e排入到室内换热器4中进行冷凝，从室内换热器4排出的冷媒排入到节流元件8中进行节流降压，从节流元件8排出的冷媒从第四阀口j进入到单向阀5中，从第四阀口j进入的冷媒大部分通过第一阀口g排出，从第一阀口g排出的冷媒通过第六阀口n进入到单向节流阀7中，由于单向节流阀7在从第六阀口n到第五阀口m的流通方向上为节流部件，因此冷媒在单向节流阀7中进行节流降压，从单向节流阀7排出的冷媒进入到室外换热器3中进行蒸发，从室外换热器3排出的冷媒通过第二端口d、第四端口f和回气口b排回到压缩机1中，完成制热循环。

在空调器100处于制热模式时，室外环境温度较低，此时制热循环中只有很少冷媒或者是无冷媒经过散热组件61，防止低温冷媒将电控元件60的温度降的过低，可保证空调器100制热运行时电控元件60的可靠性。

根据本发明实施例的空调器100，通过设有单向节流阀7、单向阀5和散热组件61，在制冷模式时，可以使温度接近或略高于环境温度的冷媒流过散热组件61以便对电控元件60进行散热。由此可以在不降低压缩机1的运转频率的情况下有效地对电控元件60进行散热(即便是在环境温度较高的情况下)，从而可以确保空调器100在环境温度较高情况下的制冷效果，提高用户使用舒适性。

而且，由于流入散热组件61的冷媒的温度接近或略高于环境温度，因此可以避免在电控元件60上产生凝露水和将电控元件60的温度降的过低，从而可以提高电控元件60的可靠性和安全性。在制热模式时，从节流元件8排出的冷媒大部分通过单向阀5排入到室外换热器3中，只有一小部分低温冷媒或者无冷媒对电控元件60进行散热，可防止冷凝水产生，保证空调器100制热运行时电控元件60的可靠性。

如图1所示，在本发明的优选实施例中，换向组件2为四通阀。当然可以理解的是，换向组件2的结构不限于此，换向组件2可以包括第一管道至第四管道，第一管道至第四管道依次首尾相连，第一管道上串联有第一通断阀，第二管道上串联有第二通断阀，第三管道上串联有第三通断阀，第四管道上串联有第四通断阀，第一管道和第二管道的连接处限定出第一端口c，第一管道和第四管道的连接处限定出第二端口d，第四管道和第三管道的连接处限定出第四端口f，第三管道和第二管道的连接处限定出第三端口e，第一通断阀和第三通断阀同时开启或关闭，第二通断阀和第四通断阀同时开启或关闭。

如图3和图4所示，根据本发明的一个实施例，散热组件61可以包括：散热管601和散热壳602。优选地，散热管601为铜管。由此，可以提高散热管601的热交换效率。其中，散热管601的两端分别与第二阀口h和第三阀口i相连，冷媒可以在散热管601内流动。散热管601设在散热壳602上，散热壳602与电控元件60接触用于对电控元件60散热。由此，可以提高散热组件61的散热效率，保证电控元件60的运行稳定性。

进一步地，散热壳602可以包括：散热基板6020和固定挡板6021。其中，散热基板6020与电控元件60接触，电控元件60的温度可以直接传递至散热基板6020上。固定挡板6021设在散热基板6020上，由此固定挡板6021与散热基板6020可以直接进行热交换。可以理解的是，对于固定挡板6021与散热基板6020之间的连接方式不做特殊限定，例如，在如图3和图4所示的示例中，固定挡板6021贴合在散热基板6020上。进一步地，固定挡板6021上设有固定柱(图未示出)，散热基板6020上设有固定孔(图未示出)，固定柱与固定孔铆合连接。由此，可以增大固定挡板6021与散热基板6020之间的接触面积，进而提高了固定挡板6021与散热基板6020之间的热交换效率。

为进一步提高散热组件61的散热效率，固定挡板6021和散热基板6020之间限定出用于容纳散热管601的容纳空间。由此，可以增大固定挡板6021与散热管601之间的热交换面积，进而可以进一步提高散热组件61的散热效率，保证电控元件60的运行稳定性。优选地，容纳空间的形状与散热管601的形状相同。由此，进一步增大了散热管601与固定挡板6021、散热基板6020之间的接触面积，散热管601可以与固定挡板6021、散热基板6020直接进行热交换。

例如，在如图3和图4所示的示例中，散热基板6020的朝向固定挡板6021的端面上设有第一凹槽，固定挡板6021的朝向散热基板6020的端面上设有第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽配合限定出容纳空间。由此，便于将散热管601安装在散热壳602上，同时也增大了散热管601与散热基板6020、固定挡板6021之间的接触面积。为方便加工，在本发明的一个示例中，第一凹槽和第二凹槽的横截面分别形成为半圆形。

在如4所示的示例中，为提高散热组件61的散热效率，散热管601的两端分别从散热壳602的相对侧壁伸出以与第二阀口h和第三阀口i相连。当然，散热管601的两端的位置并不限于此，为进一步提高散热组件61的散热效率，例如，在如图3所示的示例中，散热管601的两端分别从散热壳602的同一侧伸出以与第二阀口h和第三阀口i相连。例如，散热管601可以形成为U形结构，进而延长了散热管601在散热壳602内的长度，从而增大了散热管601与散热基板6020、固定挡板6021间的接触面积，进而进一步提高了散热组件61的散热效率。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种空调器，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；

换向组件，所述换向组件包括第一端口至第四端口，所述第一端口与第二端口和第三端口中的其中一个导通，所述第四端口与所述第二端口和所述第三端口中的另一个导通，所述第一端口与所述排气口相连，所述第四端口与所述回气口相连；

室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述第二端口相连，所述室内换热器的第一端与所述第三端口相连；

单向阀，所述单向阀具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与所述第二阀口连通，所述第三阀口与所述第四阀口连通，所述第一阀口和所述第四阀口在从所述第四阀口到所述第一阀口的方向上导通且在从所述第一阀口到所述第四阀口的方向上截止，所述第一阀口与所述室外换热器的第二端相连，所述第四阀口与所述室内换热器的第二端通过节流元件相连；

电控散热器组件，所述电控散热器组件包括电控元件和用于对所述电控元件进行散热的散热组件，所述散热组件的两端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；

单向节流阀，所述单向节流阀串联在所述第一阀口和所述室外换热器的第二端之间，所述单向节流阀包括第五阀口和第六阀口，所述第五阀口与所述室外换热器的第二端相连，所述第六阀口与所述第一阀口相连，在从所述第五阀口到所述第六阀口的流通方向上，所述单向节流阀完全导通，在从所述第六阀口到所述第五阀口的流通方向上，所述单向节流阀为节流部件。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述换向组件为四通阀。

3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述散热组件包括：

散热管，所述散热管的两端分别与所述第二阀口和所述第三阀口相连；

散热壳，所述散热管设在所述散热壳上，所述散热壳与所述电控元件接触用于对所述电控元件散热。

4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述散热壳包括：

散热基板，所述散热基板与所述电控元件接触；

固定挡板，所述固定挡板设在所述散热基板上，所述固定挡板和所述散热基板之间限定出用于容纳所述散热管的容纳空间。

5.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述散热管的两端分别从所述散热壳的相对侧壁伸出以与所述第二阀口和所述第三阀口相连。

6.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述散热管的两端分别从散热壳的同一侧伸出以与所述第二阀口和所述第三阀口相连。

7.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，所述散热基板的朝向所述固定挡板的端面上设有第一凹槽，所述固定挡板的朝向所述散热基板的端面上设有第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽配合限定出所述容纳空间。

8.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，所述固定挡板上设有固定柱，所述散热基板上设有固定孔，所述固定柱与所述固定孔铆合连接。

9.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，所述容纳空间的形状与所述散热管的形状相同。

10.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述节流元件为毛细管或电子膨胀阀。