CN106556080B - 阀门安装板、空调室外机以及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀门安装板阀门安装板、空调室外机以及空调系统。该阀门安装板用于安装用来控制导热介质的提供的阀门，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触。通过本发明，能够减少与阀门之间的热传递而不会降低阀门安装板本身的强度，同时能够减少安装了阀门安装板的设备内的噪声和热量向外部的释放。

Description

阀门安装板、空调室外机以及空调系统

技术领域

本发明涉及用于安装用来控制导热介质的提供的阀门的阀门安装板、安装有该阀门安装版的空调室外机、以及包括该空调室外机的空调系统。

背景技术

近年来，全球气候变暖的问题逐渐受到大众的关注。全球气候变暖是一种自然现象，作为其产生原因，广泛认为由于人们自工业革命以来一两百年间焚烧了大量的化石燃料，在这些化石燃料焚烧时会产生大量的二氧化碳等温室气体，这些温室气体对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球表面温度上升，从而产生温室效应。当温室效应不断积累，导致地球大气吸收与发射的能量不平衡，使得能量不断在大气中累积，从而导致温度上升，造成全球气候变暖这一现象。而全球变暖又会对进一步对降水量分布产生影响，导致冰川和冻土消融、海平面上升等，这不仅危害自然生态系统的平衡，更将威胁人类的生存。因此，近年来节能减排成了各个国家关注的重点，甚至通过《京都议定书》的形式按照发达国家和发展中国家的标准对各国赋予了减排的任务。

但是，另一方面，随着像中国这样的发展中国家的人民生活水平逐步提高，像空调这样的大功耗电器也逐渐在一般家庭中普及。随着发展中国家城镇化的推进，可以想见今后大功耗电器将会进一步普及，大功耗电器数量的进一步增加势必造成更多的能源消耗，这也就产生了与节能减排这一环保目标的矛盾。响应于节能减排的要求，广大家电厂商也在不断进行技术改进，力求最大限度地实现节能减排。

在日本专利申请公开文件特开2002-54823号文献中公开了一种空调室外机，如下述图1所示，空调室外机外壳包括底板52以及从底板的一侧竖立设置的阀门安装板51，其中在阀门安装板51上安装阀门58和59，该阀门58和59用于控制制冷剂在空调室外机和室内机之间的流动。

下述图2示出了该专利中的没有安装阀门的状态下的阀门安装板的状态。从图中可知，该阀门安装板为一冲压成型的结构，其大致为长方形，在短边的一端形成与主体平面大致垂直的平面，通过该平面而将阀门安装板固定到底板上。在阀门安装板的主体平面上冲压出一个顶面大致为平面的隆起，上述用于控制导热介质的阀门被安装在该隆起上。这样的阀门包括两通阀和三通阀，不论是两通阀还是三通阀都具有一个与压缩机连接的阀口，从压缩机延伸出的铜制配管经由形成在隆起上的孔19和20而与该阀口连接，从而将压缩机内的导热介质通过阀门中另外的阀口传递到室内机一侧。其中，阀门本身包括阀体部分和连接部分，阀体部分包括阀芯等，控制导热介质的通断以及流向，连接部分用于将阀门安装固定在阀门安装板上。在以往的结构中，如图2所示，阀门被固定在阀门安装板上，并且其底面与阀门安装板的隆起部分紧密接触。由于阀门本身一般为铜等导热性良好的金属材质，而阀门安装板本身同样为金属材质，因此阀门与阀门安装板的紧密接触容易导致阀门中流动的导热介质与阀门安装板之间的热传递，从而影响空调制冷或制热的效果。

作为解决这一缺陷的方案，考虑在阀门安装板的隆起上与阀门的阀体相对的部分，即穿过配管的部分，将配管孔扩大，从而减少阀门与阀门安装板之间的接触。但是这样会导致阀门安装板本身的强度降低，在运输或安装的过程中容易造成变形，从而增加生产成本。另一方面，由于在空调运行的过程中，由于室外机中的风扇以及压缩机运转时产生很大噪音，如果将孔扩大，则噪音会通过该孔被传播到外部，造成噪音污染。此外，孔面积的扩大也会导致室外机内部的压缩机和配管等部件容易与外部空气接触，从而影响空调制冷或制热的效果。目前为止，并没有针对上述问题的有效且低成本的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少与阀门之间的热传递而不会降低阀门安装板本身的强度的阀门安装板、安装了该阀门安装板的空调室外机以及包括该空调室外机的空调系统。

本发明的目的还在于提供一种能够减少安装了阀门安装板的设备内的噪声和热量向外部的释放的阀门安装板、安装了该阀门安装板的空调室外机以及包括该空调室外机的空调系统。

本发明保护一种阀门安装板，用于安装用来控制导热介质的提供的阀门，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，其特征在于，在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递。

在上述阀门安装板中，优选所述阀门安装面从所述阀门安装板上面向所述阀门的一面侧隆起。

根据上述本发明，能够方便阀门的安装。

在上述阀门安装板中，优选在所述安装面上，在与所述阀门的所述阀体部分相对的部位形成凹陷。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递。

在上述阀门安装板中，优选所述凹陷为与所述阀门中的上部阀口延伸的方向平行的凹槽。

根据上述本发明，能够方便阀门的安装。

在上述阀门安装板中，优选所述阀门的所述连接部分的底面低于所述阀体部分的底面。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递。

在上述阀门安装板中，优选在所述阀门的所述阀体部分和所述阀门安装面之间填充隔热材料。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递。

在上述阀门安装板中，优选所述阀门安装板由隔热材料构成。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递。

在上述阀门安装板中，优选在所述阀门安装面上与所述阀体部分相对的部分设置用于与所述阀门连接的配管的配管孔，所述阀门的所述阀体部分的直径D与所述配管孔的直径d之间的关系满足下述算式：

D×1.1≥d。

根据上述本发明，能够减少安装了阀门安装板的设备内的噪声和热量向外部的释放，从而提高制冷/制热效果，同时减少噪声污染。

另外，本发明保护一种空调室外机，包括阀门安装板和多个用来控制导热介质的提供的阀门，其中至少一个阀门被安装在所述阀门安装板上从而被安装在所述空调室外机的外壳上，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，其特征在于，在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递，从而提高空调制冷/制热的效果。

另外，本发明保护一种空调系统，包括空调室内机和空调室外机，所述空调室外机包括阀门安装板和多个用来控制导热介质的提供的阀门，其中至少一个阀门被安装在所述阀门安装板上从而被安装在所述空调室外机的外壳上，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，其特征在于，在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触。

根据上述本发明，能够减少阀门与阀门安装板的接触面积，从而减少导热介质与外界的热传递，从而提高空调制冷/制热的效果。

通过上述本发明，能够提供一种减少与阀门之间的热传递而不会降低阀门安装板本身的强度，同时能够减少安装了阀门安装板的设备内的噪声和热量向外部的释放的阀门安装板、安装了该阀门安装板的空调室外机以及包括该空调室外机的空调系统。

本发明的其他技术效果将结合附图通过下面的说明而变得清楚。

附图说明

图1是表示以往的空调室外机外壳中底板以及阀门安装板的连接结构的图。

图2是表示图1中的阀门安装板在没有安装阀门的状态下的结构图。

图3是本发明的空调室外机的结构图。

图4是本发明的空调系统进行制冷/除霜运转的情况下的制冷剂的流动的示意图。

图5是本发明的空调系统进行制热运转的情况下的制冷剂的流动的示意图。

图6a是本发明的空调室外机中的阀门安装板上没有安装阀门的状态的示意图，图6b是图6a中的阀门安装板的A-A面和B-B面剖面图。

图7a是本发明的空调室外机中的阀门安装板上安装了阀门的状态的示意图，图7b是图6a中的阀门安装板以及阀门的A-A面和B-B面剖面图。

具体实施方式

下面，将结合附图具体说明本发明的发明内容。其中，本发明中提到“连接”的情况下，该“连接”包含焊接、铆接、螺栓连接等任何形态的直接或间接的连接。此外，本发明中提到“制冷剂”的情况下，该“制冷剂”泛指在制冷和制热运转过程中配管中流动的导热介质，常见的制冷剂包括氨、氟利昂、混合共沸制冷剂、碳氢制冷剂等。

图3是本发明的空调室外机的结构图。这里，为了说明室外机的内部结构，在图3中并未示出外罩，但实际的产品中包含外罩。从图3中可见空调室外机1主要包括压缩机11、室外热交换器12、风扇13、各种阀门(包括两通阀14、三通阀15、四通阀16以及膨胀阀等)、用于输送制冷剂的配管、以及控制电路(未图示)等。当然，空调室外机中除了上述主要部件之外，还包括用于划分各个部件区域的隔板、用于驱动风扇的电机以及各种传感器等，这里不一一进行说明，本发明的空调室外机包括一般市售的空调室外机的一般构成部件。

压缩机11设置在图3中空调室外机1的右侧下方，在由配管构成的空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用，制冷剂在从低压区被抽取出来后，被压缩后送到高压区进行冷却凝结，通过室外热交换器12将制冷剂中的热量散发到空气中，从而完成热交换。

压缩机11的周边设置有与空调室内机以及室外热交换器12等连接从而进行制冷剂的输送的配管。这里，配管考虑到耐冷、耐热性能以及坚固、易弯曲等特性而一般由铜制成。

室外热交换器12设置在空调室外机1的侧后方，其中，通过形成蜿蜒往复的配管(未图示)，从而增长制冷剂的输送距离从而最大程度上提高与空气热交换的效果。另外，为了进一步提高热交换的效果在室外热交换器12的前部相对的位置上设置风扇13，通过风扇13加速空气的流动，从而带走配管中制冷剂的热量。

另外，在配管所构成的制冷剂回路中分别安装有两通阀14、三通阀15、四通阀16以及膨胀阀等各种阀门，通过这些阀门与压缩机配合来控制制冷剂在配管中的流动。关于制冷剂的流动以及制冷和制热的原理将在下面进行说明。

再有，虽然图3中没有示出，但是在空调室外机1的上部设有控制室外机运转的控制电路。这里，由于室外机长年累月暴露在外部环境中，因此为了保护控制电路，通常在其上部覆盖保护罩。

上面，对空调室外机1的内部结构进行了简单的说明。下面，结合图4和图5对空调系统的运转以及制冷、制热的原理进行说明。

首先，图4是本发明的空调系统进行制冷/除霜运转的情况下的制冷剂的流动的示意图。空调系统包括空调室内机和空调室外机，通过冷凝器或蒸发器对配管中的制冷剂进行冷凝或蒸发。这里，根据物理学的简单原理，在制冷剂冷凝时，制冷剂中的热量将被释放到外部空气中，从而达到制热的效果；而在制冷剂蒸发时，制冷剂需要从外部空气中吸收热量，从而达到制冷的效果。

具体来说，在制冷/除霜运转中，空调室内机一侧起到蒸发器的作用，而空调室外机一侧起到冷凝器的作用。图4中箭头表示制冷剂流动的方向，在空调室内机一侧，通过蒸发器的作用完成了热交换的低温低压的制冷剂气体通过三通阀15被空调压缩机11吸入后，由空调压缩机11进行加压，从而变成高温高压的制冷剂气体。高温高压的制冷剂气体在室外机换热器中，通过冷凝器的作用进行放热，从而变成中温高压的制冷剂液体，中温高压的制冷剂液体由膨胀阀17通过其节流作用降压后变成低温低压的制冷剂液体，从而低温低压的制冷剂液体再次在室内机热交换器中通过蒸发器的作用而变成低温低压的制冷剂蒸汽。这样，通过制冷剂在配管中的循环以及不断的蒸发和冷凝作用，从而起到对室内进行制冷/除霜的作用。

图5是本发明的空调系统进行制热运转的情况下的制冷剂的流动的示意图。具体来说，在制热运转中，正好与制冷/除霜运转的情况相反，空调室外机一侧起到蒸发器的作用，而空调室内机一侧起到冷凝器的作用。在空调室外机一侧，通过蒸发器的作用完成了热交换的低温低压的制冷剂气体被空调压缩机11吸入后，由空调压缩机11进行加压，从而变成高温高压的制冷剂气体。高温高压的制冷剂气体通过三通阀15进入室内机换热器中，通过冷凝器的作用进行放热，从而变成中温高压的制冷剂液体，中温高压的制冷剂液体由膨胀阀17通过其节流作用降压后变成低温低压的制冷剂液体，从而低温低压的制冷剂液体再次在室外机热交换器中通过蒸发器的作用而变成低温低压的制冷剂蒸汽。这样，通过制冷剂在配管中的循环以及不断的蒸发和冷凝作用，从而对室内起到制热的作用。

上面对空调系统中的制冷剂流动以及制冷制热的原理进行了说明，其中各种阀门在制冷剂的流动控制中起到了重要的作用。这些阀门由于噪音和美观问题，通常不是设置在空调室内机中，而使设置在空调室外机中。这里，返回图3，如图3所示，四通阀16和膨胀阀17通常设置在空调室外机1的内部，而二通阀14和三通阀15由于安装和维修等原因通常设置在空调室外机1中靠近压缩机11一侧的侧壁的外侧。这里，二通阀14和三通阀15被安装到阀门安装板18上，通过将阀门安装板18安装到侧壁，从而二通阀14和三通阀15被固定到侧壁上。

图6a是本发明的空调室外机中的阀门安装板上没有安装阀门的状态的示意图，图6b是图6a中的阀门安装板的A-A面和B-B面剖面图。如图6a所示，阀门安装板11主体上为大致长方形的板，并且根据右视图可知，在阀门安装板11在下侧形成凸缘，用以与侧壁进行安装固定。这里，作为一个实施例，为了方便安装和拆卸而将阀门安装板11作为一个单独的部件，当然也可以将阀门安装板11与空调室外机的外壳一体化。

如图6a所示，在阀门安装板11上，具有用于安装阀门的阀门安装面。考虑到安装方便等，所述阀门安装面111优选朝向阀门一侧隆起，该隆起可以通过冲压等方法形成。在阀门安装面111上设置两个阀门安装区域，每个安装区域中，对应于阀门的连接部分和阀口部分而分别设置两个螺栓孔112以及配管孔113。在本例中，作为一例而示出了安装了两个阀门的例子，但根据具体的需要，阀门的个数也可以是一个或三个以上。另外，本例中，考虑阀门的拆装方便，阀门与阀门安装板11的连接方式采用了螺栓连接，但若不考虑阀门的拆装的问题，则完全可以采用其他任何的连接方式。

如图6b所示，阀门安装面111上的两个阀门安装区域中分别包括两个部分，即阀门固定区域和配管孔区域。其中，阀门固定区域与后述的阀门的连接部分对应，用于将阀门安装固定在阀门安装面111上，配管孔区域与后述的阀门的阀体部分对应，用于将空调室外机1内部的配管与阀门进行连接。其中，在配管孔区域形成凹陷，以便在将阀门安装到阀门安装面111的情况下，配管孔区域不与阀体部分接触，从而避免在该部分产生热交换。该凹陷优选为与阀门中的上部阀口(图7中的141和151)即与空调室内机侧连接的阀口延伸的方向平行的凹槽。通过采用这样的结构，在通过扳手等对该阀口安装配管的过程中，可以留出足够的安装空间，使得扳手不会与阀门安装面111碰撞而导致产生表面破损等，从而防止阀门安装板11的腐蚀。当然，该凹陷的形状不限定于与空调室内机连接的阀口延伸的方向平行的凹槽，只要能够使得阀体部分与阀门安装面111不接触，则可以采用任何形状。关于阀门安装板11的具体结构将进一步结合图7来进行说明。

图7a是本发明的空调室外机中的阀门安装板上安装了阀门的状态的示意图，图7b是图6a中的阀门安装板以及阀门的A-A面和B-B面剖面图。如图7a所示，两通阀14被安装在上部的阀门安装区域中，三通阀15被安装在下部的阀门安装区域中，但是这仅仅是例示，可以根据需要而调换二通阀14和三通阀15的位置。如图7a所示，二通阀14在右侧具有一个阀口141用来安装配管，三通阀15则在左右两侧均具有一个阀口151用来安装配管。

如图7b所示，二通阀14和三通阀15均包括阀体部分和连接部分，并通过连接部分被安装到阀门安装面111上，而且在将二通阀14和三通阀15安装到阀门安装面111上的状态下，仅连接部分与阀门安装面111接触，阀体部分和阀门安装面111上的配管孔区域不接触而形成空隙，从而可以最大程度上避免配管中的制冷剂通过阀门安装板11与外界进行热交换，从而提高制冷制热效果。此外，在本例中，通过在阀门安装板11的阀门安装面111上形成凹陷，从而使得阀门与阀门安装面111不接触，但是也可以不在阀门安装面111上形成凹陷，而是使阀门的连接部分的底面低于阀体部分的底面，即将阀门构成大致“人”字结构，从而同样可以使阀门与阀门安装面111不接触。此外，也可以在阀门安装板11的阀门安装面111上形成凹陷的同时，使阀门的连接部分的底面低于阀体部分的底面，从而在实现相同的间隙的情况下，减小阀门安装面111上凹陷的深度，从而提高阀门安装板11的强度。

另外，为了进一步提高制冷制热效果，可以进一步在上述空隙中填充隔热材料。作为隔热材料的例子，可以举出橡胶和树脂等，但只要能够达到隔热效果，则材料可以任选。

此外，为了进一步提高制冷制热效果，阀门安装板11本身也可以不采用金属材料而是采用隔热材料。作为阀门安装板11的材料，考虑到其强度，优选ABS塑料等坚固耐用且隔热效果良好的材料。阀门安装板11可以由ABS塑料等通过注塑等方法成型。当然，也可以在金属材料制的阀门安装板11外面包覆隔热材料，从而在保证了阀门安装板11的强度的同时，达到减少热传递的效果。

此外，如图7b所示，空调室外机1内与压缩机11等连接的配管穿过配管孔与阀门的阀体部分的阀口连接。这里，若配管孔的孔径过大，则一方面降低了阀门安装板11的强度，另一方面导致空调室外机1中产生的噪声外泄，而且也会使得空调室外机1外部的空气能够容易地通过配管孔直接与压缩机以及配管等进行热交换，从而降低制冷制热的效果。若配管孔的孔径过小，则导致无法穿过配管，或者阀门安装板11通过配管孔的边缘与配管接触而进行热交换，从而降低制冷制热的效果。因此，为了得到足够的强度的同时减少噪声外泄和热交换，优选阀门的阀体直径D与配管孔直径d之间的关系满足下述算式：

D×1.1≥d。

上面，以空调系统为例对本发明的阀门安装板11的结构进行了说明，但是需要注意的是，本发明的阀门安装板11不仅仅用于空调系统中，只要是需要安装用于控制导热介质的提供的阀门的设备中，则都可以应用本发明的阀门安装板11的结构。

作为本发明的其他应用形式，可以考虑应用到电冰箱中。在电冰箱中，具有压缩机，其工作原理与空调类似，通过压缩机与阀门的配合，在配管中推动制冷剂的传输，从而通过蒸发和冷凝的作用在电冰箱内部进行制冷。对于在电冰箱中使用的各种阀门，可以采用本发明的技术而安装在阀门安装板上。

此外，作为本发明的另一种应用形式，可以考虑应用到热水器。热水器包括电热水器和燃气热水器，两种热水器都包括单独的热水器主机和通过阀门和配管与主机连接的喷头。对于在热水器中使用的各种阀门，同样可以采用本发明的技术而安装在阀门安装板上。

上面，介绍了本发明的阀门安装板的各种应用，通过采用本发明能够减少与阀门之间的热传递而不会降低阀门安装板本身的强度，同时能够减少安装了阀门安装板的设备内的噪声和热量向外部的释放。

Claims (9)

1.一种阀门安装板，用于安装用来控制导热介质的提供的阀门，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，其特征在于，

在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触，

在所述阀门安装面上与所述阀体部分相对的部分设置用于与所述阀门连接的配管的配管孔，

所述阀体部分的直径D与所述配管孔的直径d之间的关系满足下述算式：

D×1.1≥d。

2.如权利要求1所述的阀门安装板，其特征在于，

所述阀门安装面从所述阀门安装板上面向所述阀门的一面侧隆起。

3.如权利要求1或2所述的阀门安装板，其特征在于，

在所述安装面上，在与所述阀门的所述阀体部分相对的部位形成凹陷。

4.如权利要求3所述的阀门安装板，其特征在于，

所述凹陷为与所述阀门中的上部阀口延伸的方向平行的凹槽。

5.如权利要求1或2所述的阀门安装板，其特征在于，

所述阀门的所述连接部分的底面低于所述阀体部分的底面。

6.如权利要求3所述的阀门安装板，其特征在于，

在所述阀门的所述阀体部分和所述阀门安装面之间填充隔热材料。

7.如权利要求1或2所述的阀门安装板，其特征在于，

所述阀门安装板由隔热材料构成。

8.一种空调室外机，包括阀门安装板和多个用来控制导热介质的提供的阀门，其中至少一个阀门被安装在所述阀门安装板上从而被安装在所述空调室外机的外壳上，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，其特征在于，

在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触，

在所述阀门安装面上与所述阀体部分相对的部分设置用于与所述阀门连接的配管的配管孔，

所述阀体部分的直径D与所述配管孔的直径d之间的关系满足下述算式：

D×1.1≥d。

9.一种空调系统，包括空调室内机和空调室外机，所述空调室外机包括阀门安装板和多个用来控制导热介质的提供的阀门，其中至少一个阀门被安装在所述阀门安装板上从而被安装在所述空调室外机的外壳上，所述阀门安装板包括阀门安装面，所述阀门包括阀体部分和连接部分，所述阀门通过所述连接部分被安装到所述阀门安装面上，其特征在于，

在将所述阀门安装于所述阀门安装板上的情况下，所述阀门的所述连接部分与所述阀门安装面接触，所述阀体部分不与所述阀门安装面接触，

在所述阀门安装面上与所述阀体部分相对的部分设置用于与所述阀门连接的配管的配管孔，

所述阀体部分的直径D与所述配管孔的直径d之间的关系满足下述算式：

D×1.1≥d。

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