CN105264304A - 空气调节机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气调节机，其将具有压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀、和室外风机的室外机与具有室内热交换器的室内机连接成环状并使制冷剂循环，构成蒸气压缩式的热泵循环或制冷循环，进行供冷供暖，所述空气调节机包括室外辅助热交换机构，该室外辅助热交换机构位于室外热交换器与室外风机之间，连接到四通阀与室外热交换器之间。由此，不增大室外机的外形就能够辅助室外热交换器的能力，能够提供小型且性能好的空气调节机。

Description

空气调节机

技术领域

本发明涉及使用用于用制冷剂构成制冷循环、热泵循环来进行供冷供暖的空气调节机的性能提高的技术。

背景技术

近年来，地球变暖成为较大的问题，对于空气调节机的性能提高的要求变得更加严格。另外，使用全球变暖潜势低的制冷剂的趋势变得更加显著，作为氢氟烃(HFC)的代替制冷剂，自然制冷剂、碳与碳间具有双键的氢氟烯烃(HFO)等制冷剂受到关注。

但是，在制冷剂使用作为HFO的一种的R1234yf的情况下，压力损失较大，所以并不适合室内机和室外机离开地设置的分体型的空调机。在制冷剂使用R152a和烃的情况下，对可燃性的应对导致性能的降低和成本增大。在制冷剂使用二氧化碳的情况下，性能的降低较大难以获得实用的性能。

于是，为了较早地转换为地球全球变暖潜势(GWP)低的制冷剂，在分体型的空调机中，R32正在普及。

一般的空气调节机基本上将压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀、室内热交换器连接成环状而构成制冷循环、热泵循环。通过送风风扇，室外的空气被供给至室外热交换器，室内的空气被供给至室内热交换器，进行供冷或供暖的空气调节。

为了提高这样的空气调节机的性能，对压缩机、风机和热交换器的性能提高进行了各种研究。

在这样的研究中，提案有设置室外过冷热交换器来实现性能提高的空气调节机(例如参照专利文献1)。

图4表示专利文献1中公开的现有的空气调节机的概略结构。包括室内热交换器2、室内风机3的室内机1和包括压缩机5、四通阀6、室外热交换器7、膨胀阀8、蓄液器9、室外风机10的室外机4用配管连接成环状。在供冷运转中，制冷剂按箭头13的方向流动，但在供暖运转中，四通阀6被切换，制冷剂按箭头14的方向流动。

而且，该空气调节机在室外热交换器7与膨胀阀8之间连接有室外过冷热交换器21，配置在室外热交换器7的上风侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-205673号公报

发明内容

但是，在专利文献1中记载的上述结构中，如果不在室外热交换器7的外侧配置室外过冷热交换器21就没有效果，所以在外侧室外机4增大室外过冷热交换器21的量。即使在室外热交换器7和室外过冷热交换器21构成为一体的情况下，室外机4变大的情况也没有改变。此外，在最近的趋势中，在室外热交换器7原本组装有室外过冷热交换器21的情况较多，难以新追加室外过冷热交换器21。

另外，作为用于空气调节机的性能提高的另外的研究，提出了增加热交换器的投入量等的方法。“增加投入量”是指增加热交换器中使用的铜管和铝翅片的量，增大热交换器的前面(开口)面积或者增加流动方向上的热交换器的列数等的方式这种规格变更的情况较多。

但是，增大热交换器的前面(开口)面积的方法，虽然性能的提高较大，但是装置本身变大。增加热交换器的列数的方法，与投入量的增加相比，性能的提高较小。

为了解决这些现有的课题，本发明的空气调节机，将具有压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀、和室外风机的室外机与具有室内热交换器的室内机连接成环状并使制冷剂循环，构成蒸气压缩式的热泵循环或制冷循环，进行供冷供暖，所述空气调节机包括室外辅助热交换机构，该室外辅助热交换机构位于室外热交换器与室外风机之间，连接到四通阀与室外热交换器之间。

由此，不增大室外热交换器就能够获得与增大室外热交换器时同样的性能提高效果。即，由于辅助热交换机构连接到四通阀与室外热交换器之间，所以辅助热交换机构中的制冷剂，与供冷时流过室外热交换器的制冷剂相比温度较高，与供暖时流过室外热交换器的制冷剂相比温度较低。由此，即使辅助热交换机构配置在室外热交换器与室外风机之间，辅助热交换机构也能够与空气进行热交换。

因此，不增大室外机的外形就能够辅助室外热交换器的能力，能够提供小型且性能好的空气调节机。

本发明不增大室外机的外形就能够辅助室外热交换器的能力，所以能够提供小型且性能好的空气调节机。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的空气调节机的结构图。

图2是用于说明该实施方式1的室外辅助热交换器的立体图。

图3是该实施方式1的室外辅助热交换器的截面图。

图4是现有的空气调节机的结构图。

具体实施方式

第1发明提供一种空气调节机，其将具有压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀、和室外风机的室外机与具有室内热交换器的室内机连接成环状并使制冷剂循环，构成蒸气压缩式的热泵循环或制冷循环，进行供冷供暖，所述空气调节机包括室外辅助热交换机构，该室外辅助热交换机构位于室外热交换器与室外风机之间，连接到四通阀与室外热交换器之间。

根据该结构，辅助热交换机构连接到四通阀与室外热交换器之间，所以辅助热交换机构中的制冷剂，与供冷时流过室外热交换器的制冷剂相比温度较高，与供暖时流过室外热交换器的制冷剂相比温度较低。由此，即使辅助热交换机构配置在室外热交换器与室外风机之间，辅助热交换机构也能够与空气进行热交换。

如上所述，不增大室外机的外形就能够辅助室外热交换器的能力。因此，能够提供小型且性能好的空气调节机。

第2发明在第1发明中，辅助热交换机构由铜管构成。

由此，能够廉价地构成辅助热交换机构。因此，能够提供以廉价的结构实现目的的空气调节机。

第3发明在第2发明中，在铜管的至少一部分设置有翅片。

由此，能够提高辅助热交换机构的热交换性能。因此，能够提供性能更好的空气调节机。

第4发明在第1发明中，室外机具有设置有排出供暖运转时产生的冷凝水的废水排出口的底板，室外辅助热交换机构的至少一部分与底板接触。

由此，能够促进来自底板的散热或吸热，并且在供暖期进行除霜运转时，能够对具有废水排出口的底板进行加热。因此，能够防止供暖期的废水排出口结冰，能够提供供暖性能高的空气调节机。

第5发明在第4发明中，连接膨胀阀和室外热交换器的配管，与配置于室外热交换器的下部的传热管连接。

由此，在供暖或供冷的通常运转时，连接室外热交换器和膨胀阀的配管相对接近外部空气温度，碰到辅助热交换机构的风相对接近外部空气温度，能够增加辅助热交换器的热交换量。因此，能够最大限度发挥辅助热交换机构的性能。

第6发明在第1发明中，使用R32作为制冷剂。

R32具有压缩机的排出温度高等的物性，室外热交换器的温度与辅助热交换机构的温度的温度差，与使用其它制冷剂的情况相比较大，更容易散热。因此，利用辅助热交换机构能够容易提高性能。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，本发明并不限于本实施方式。

(实施方式1)

图1表示本发明的实施方式1的空气调节机的结构图。

如图1所示，空气调节机通过用配管将包括室内热交换器2、室内风机3的室内机1和包括压缩机5、四通阀6、室外热交换器7、膨胀阀8、蓄液器9、室外风机10、室外辅助热交换器11的室外机4连接成环状而构成空气调节机。更具体来讲，该空气调节机包括室内机1和室外机4。室内机1包括室内热交换器2和室内风机3。室外机4包括压缩机5、四通阀6、室外热交换器7、膨胀阀8、蓄液器9、室外风机10、和室外辅助热交换器11。而且，将室内热交换器2、压缩机5、四通阀6、室外热交换器7、膨胀阀8、蓄液器9、室外辅助热交换器11用配管连接成环状。

这样的制冷循环回路中，在四通阀6与室外热交换器7之间设置有作为辅助热交换机构的室外辅助热交换器11。另外，关于空气的流动，室外辅助热交换器11设置在室外热交换器7与室外风机10之间。室外辅助热交换器11相对于室外热交换器7在空气流动方向上设置在下游侧。

在图1中，四通阀6表示供冷运转时的状态(也包括除霜运转时的状态)。在上述结构中，制冷剂在压缩机5中被压缩为高温高压，经由四通阀6通过室外辅助热交换器11，在通过室外热交换器7期间与由室外风机10输送的外部空气进行热交换，发生冷凝而成为液体制冷剂。然后，从室外机4排出加热后的排气12。

成为液态的制冷剂在膨胀阀8中发生减压膨胀，以气液二相状态被送到室内机1。制冷剂在室内热交换器2中蒸发，将由室内风机3输送的室内空气冷却。而且，冷却后的空气被排出到室内，对室内供冷。

室外辅助热交换器11连接到四通阀6与室外热交换器7之间，所以与室外过冷热交换器21将所冷凝的制冷剂冷却的现有结构(参照图4)不同，将从压缩机5排出的过热区域的制冷剂冷却。

因此，室外辅助热交换器11中的制冷剂的温度，比室外热交换器7中的制冷剂的冷凝温度高，即使室外辅助热交换器11配置在室外热交换器7与室外风机10之间也能够进行散热。

因此，能够提供不增大室外机4的外形、能够辅助室外热交换器7的能力、小型且性能好的空气调节机。

在供冷运转中，制冷剂按箭头13的方向流动，而在供暖运转中，四通阀6被切换，制冷剂按箭头14的方向流动。

在供暖运转中，室内热交换器2成为冷凝器，室外热交换器7成为蒸发器。而且，室外辅助热交换器11中的制冷剂的温度比室外热交换器7中的制冷剂的蒸发温度低，即使配置在室外热交换器7与室外风机10之间也能够进行吸热。

因此，在供暖运转时也能够提供小型且性能好的空气调节机。

图2是表示室外辅助热交换器11的构造和配置的例子的立体图。室外热交换器7是包括平板状的翅片7a和贯通翅片7a的传热管7b的翅片管式的热交换器。

如图2所示，室外辅助热交换器11包括：具备翅片11a的上部铜管16；和以与室外机4的底板18接触的方式配置的下部铜管17。下部铜管17是配置在上部铜管16的铅垂下方的、不具有翅片11a的铜管。翅片11a由铝或铝合金构成。

上部铜管16的一端和下部铜管17的一端用U字状的铜管连接。上部铜管16的另一端与四通阀6用配管连接。下部铜管17的另一端与室外热交换器7连接。

此外，室外辅助热交换器11优选在室外热交换器7的下方且设置有室外风机10一侧与室外热交换器7具有规定间隔接近地设置。在室外辅助热交换器11与室外热交换器7之间具有规定的间隙，除了连接室外辅助热交换器11和室外热交换器7的配管以外，使室外辅助热交换器11和室外热交换器7不接触。由此，能够防止室外辅助热交换器11与室外热交换器7之间的热交换。

室外机4的外壳的底面由底板18形成。在室外热交换器7的正下方，在底板18设置有用于将供暖运转时在室外热交换器7结露的冷凝水、因除霜而产生的水排出的废水排出口22。

图2中，在供冷时，供冷运转时制冷剂如箭头19所示从四通阀6流入到室外辅助热交换器11。然后，制冷剂如箭头20所示流动，从室外辅助热交换器11流入到室外热交换器7。

室外辅助热交换器11主要由铜管构成，能够廉价构成。

另外，室外辅助热交换器11具有翅片11a，由此能够提高与空气的热交换性能。翅片的规格根据所要求的性能设计即可，但是如果翅片的片数增加过多则通风阻力增加，反而有可能导致性能恶化，所以充分研究决定最佳的规格是重要的。

此外，优选设置于室外辅助热交换器11的翅片11a的相邻的翅片彼此的间隔，比设置于室外热交换器7的翅片7a的相邻的翅片彼此的间隔大。由此，利用室外辅助热交换器11，不增加通风阻力，所以不会使室外热交换器7的热交换性能恶化。

另外，下部铜管17以与室外机4的底板18接触的方式配置固定。由此，能够从底板18进行散热、吸热，进一步提高热交换性能。

而且，在供暖期进行除霜运转时，最开始在室外辅助热交换器11中流过高温的制冷剂，下部铜管17周边的底板18被加热。因此，能够防止从室外热交换器7滴下的冷凝水结冰而将废水排出口22封闭。由此，能够确保从废水排出口22进行的排水，能够实现供暖性能的提高。

图3是与图2同样表示室外辅助热交换器11的构造和配置的例子的侧截面图。图3的箭头23a、23b、24a、24b、25a、25b、26、27、28、29、30表示供冷(除霜)运转时的制冷剂的流动。供暖运转时的制冷剂的流动与之相反。

室外热交换器7被导入外部空气31。通过室外热交换器7和外部空气31的热交换，外部空气31成为排气12，被从室外机4排出。在室外热交换器7的下部、即底板18的附近，与膨胀阀8连接的配管40与传热管7b连接。即，在室外热交换器7的下部、即底板18的附近配置有流过较多液体制冷剂的配管40。

另外，室外辅助热交换器11，优选相对于室外热交换器7的传热管7b与将室外热交换器7和膨胀阀8连结的配管40的连接部分，设置在空气的流动方向上的下游侧。即，配管40优选与在室外热交换器7所具备的传热管7b之中的、设置在比室外辅助热交换器11中的上部铜管16靠下方、且比下部铜管17靠上方的传热管7b连接。

与配管40连接的传热管7b中的制冷剂的温度，在供冷运转中室外热交换器7中最低，在供暖运转中最高。另一方面，室外辅助热交换器11的温度与室外热交换器7相比，在供冷运转中较高，在供暖运转中较低。

因此，室外热交换器7与室外辅助热交换器11的温度差变大。其结果是，能够进一步提高室外辅助热交换器11的热交换效率。

另外，在本实施方式中使用的制冷剂，当前在分体型的空调机等中使用的R410A等也发挥充分的效果，但如果使用R32(二氟甲烷)，则在供冷运转时能够增大室外辅助热交换器11的散热量。换言之，在本发明中，在使用R32的情况下，在供冷运转中能够获得更大的效果。

产业上的利用可能性

如上所示，本发明的空气调节机，能够提供不导致成本的增大和尺寸扩大就能够提高性能的环境负荷小的装置。因此，不仅限于空气调节机，也能够广泛应用分体型的陈列橱、冷藏库等。

附图标记说明

1室内机

2室内热交换器

3室内风机

4室外机

5压缩机

6四通阀

7室外热交换器

7a翅片

7b传热管

8膨胀阀

9蓄液器

10室外风机

11室外辅助热交换器

11a翅片

16上部铜管

17下部铜管

18底板

22废水排出口

40配管

Claims (6)

1.一种空气调节机，其特征在于：

将具有压缩机、四通阀、室外热交换器、膨胀阀、和室外风机的室外机与具有室内热交换器的室内机连接成环状并使制冷剂循环，构成蒸气压缩式的热泵循环或制冷循环，进行供冷供暖，

所述空气调节机包括室外辅助热交换机构，该室外辅助热交换机构位于所述室外热交换器与所述室外风机之间，连接到所述四通阀与所述室外热交换器之间。

2.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

所述室外辅助热交换机构由铜管构成。

3.如权利要求2所述的空气调节机，其特征在于：

在所述铜管的至少一部分设置有翅片。

4.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

所述室外机具有设置有排出供暖运转时产生的冷凝水的废水排出口的底板，所述室外辅助热交换机构的至少一部分与所述底板接触。

5.如权利要求4所述的空气调节机，其特征在于：

连接所述膨胀阀和所述室外热交换器的配管，与配置于所述室外热交换器的下部的传热管连接。

6.如权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：

使用R32作为制冷剂。