CN112432255B - 室外机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种室外机及空调器，其中室外机包括：室外换热器，其分为第一室外换热器和第二室外换热器；所述第一室外换热器的两端分别接有第一分流管和第一分流器；所述第二室外换热器的两端分别接有第二分流管和第二分流器；其中，还包括通断组件，所述通断组件包括第一通断元件、第二通断元件和第三通断元件；还包括控制模块，用于控制冷媒在所述室外机中的流动。本发明通过将室外换热器分为两个部分，并分别设计通断元件、分流器、分流管的布置来实现室外换热器做冷凝器时逆流换热，做蒸发器时部分逆流换热使得制热时部分室外换热器采用逆流换热，提升室外机换热器的换热能力，从而提升机组在制热工况的制热能力、提升机组性能。

Description

室外机及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种室外机及空调器。

背景技术

现有空调热泵产品在制冷时室外换热器的冷媒和空气为逆流换热，制热为顺流换热；此种形式在制热工况，室外机换热器做冷凝器，和冷媒间为顺流换热，换热能力较差。

现有专利CN106931685A公开了空调换热器及其控制方法，具体是通过在每一个流路的气管进口、气管出口、液管进口、液管出口都增加一个单向阀，即每一路增加4个单向阀来控制实现制冷/制热都逆流换热。但该专利制作成本高且制作难度较大，另外也增加了经过单向阀的压力损失，性能降低。

综上，需要设计一种室外机及空调器克服现有技术中换热效率低的问题。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种室外机及空调器，保证制冷能力的前提下，实现了制热工况的室外机下部换热器为逆流换热，提升机组的制热能力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种室外机，包括：

室外换热器，其分为第一室外换热器和第二室外换热器；

所述第一室外换热器的两端分别接有第一分流管和第一分流器；

所述第二室外换热器的两端分别接有第二分流管和第二分流器；

其中，还包括通断组件，所述通断组件包括第一通断元件、第二通断元件和第三通断元件；第一通断元件用于连接所述第一分流管与所述第二分流管；所述第二通断元件用于连接室外节流元件与第一分流器和第二分流器；所述第三通断元件用于连接第二分流管和室外节流元件；

还包括控制模块，用于控制冷媒在所述室外机中的流动。

在本发明的一些实施例中，在制冷模式下，所述第一通断元件和第二通断元件为闭合状态，所述第三通断元件为导通状态；在制热模式下，所述第一通断元件和第二通断元件打开，第三通断元件关闭。

在本发明的一些实施例中，在制冷模式下，所述第一分流器与所述第二分流器串联；在制热模式下，所述第一分流器与所述第二分流器并联。

在本发明的一些实施例中，所述第一室外换热器的容积大于所述第二室外换热器的容积。

在本发明的一些实施例中，所述第一通断元件、所述第二通断元件和所述第三通断元件分别采用电动阀或单向阀中的一种。

在本发明的一些实施例中，在制冷模式下，所述第一室外换热器与所述第二室外换热器内的冷媒流动方向与空气流动方向均相反。

在本发明的一些实施例中，在制热模式下，所述第一室外换热器内的冷媒流动方向与空气流动方向相同；所述第二室外换热器内的冷媒流动方向与空气流动方向相反。

在本发明的一些实施例中，所述控制模块用于在制冷模式下，控制冷媒由第一分流管进入第一室外换热器再依次经过所述第一分流器和所述第二分流器到达所述第二室外换热器，然后通过所述第二分流管和第三通断阀经室外节流元件进入室内机。

在本发明的一些实施例中，所述控制模块用于在制热模式下，控制冷媒由室外节流元件到达第二通断阀后分为两路，一路由第一分流器进入第一室外换热器；另一路由第二分流器进入所述第二室外换热器，再经第二分流管后通过第一通断阀进入所述第一分流管，最后与所述第一室外换热器内的冷媒进入气液分离器中。

在本发明的一些实施例中，还提出了一种空调器，包括室外机，所述室外机为上述的室外机。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明通过将室外换热器分为两个部分，通过在两个室外换热器之外分别设计单向阀或电磁阀、分流器、分流管的布置来实现室外换热器做冷凝器时逆流换热，做蒸发器时部分逆流换热使得制热时部分室外换热器采用逆流换热，提升室外机换热器的换热能力，从而提升机组在制热工况的制热能力、提升机组性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为所述换热器结构示意图。

图2为制冷运行模式时的制冷剂流动回路图一。

图3为制热运行模式时的制冷剂流动回路图一。

图4为制冷运行模式时的制冷剂流动回路图二。

图5为制热运行模式时的制冷剂流动回路图二。

附图标记：1-气液分离器；2-压缩机；3-四通换向阀；41-第一分流管；42-第二分流管；51-第一室外换热器；52-第二室外换热器；61-第一分流器；62-第二分流管；71-第一通断元件；72-第二通断元件；73-第三通断元件；8-室外节流元件；91-第一制热并联单向阀；92-第二制热并联单向阀；93-制冷单向阀；10-风机；11-液侧截止阀；12-室内换热器；13-室内节流元件；14-气侧截止阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实施例提供的一种室外机及空调器包括热泵机组，热泵机组通过使用压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器来执行热泵机组的制冷制热循环。

压缩机压缩处于高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

节流装置使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。蒸发器蒸发在节流装置中膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，热泵机组可以调节室内空间的温度。

热泵机组的室外机是指制冷循环的包括压缩机、室外换热器和室外风机的部分，热泵机组的室内机包括室内换热器和室内风机的部分，并且节流装置（如毛细管或电子膨胀阀）可以提供在室内机或室外机中。

室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时，热泵机组执行制热模式，当室内换热器用作蒸发器时，热泵机组执行制冷模式。

其中，室内换热器和室外换热器转换作为冷凝器或蒸发器的方式，一般采用四通阀，具体参考常规热泵机组的设置，在此不做赘述。

热泵机组的制冷工作原理是：压缩机工作使室内换热器（在室内机中，此时为蒸发器）内处于超低压状态，室内换热器内的液态冷媒迅速蒸发吸收热量，室内风机吹出的风经过室内换热器盘管降温后变为冷风吹到室内，蒸发汽化后的冷媒经压缩机加压后，在室外换热器（在室外机中，此时为冷凝器）中的高压环境下凝结为液态，释放出热量，通过室外风机，将热量散发到大气中，如此循环就达到了制冷效果。

热泵机组的制热工作原理是：气态冷媒被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的。液体冷媒经节流装置减压，进入室外换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷)，成为气态冷媒，再次进入压缩机开始下一个循环。

参照图1所示，一种室外机，包括：

室外换热器，其分为第一室外换热器51和第二室外换热器52；

所述第一室外换热器51的两端分别接有第一分流管41和第一分流器61；

所述第二室外换热器52的两端分别接有第二分流管42和第二分流器62；

其中，还包括通断组件，所述通断组件包括第一通断元件71、第二通断元件72和第三通断元件73；第一通断元件71用于连接所述第一分流管41与所述第二分流管61；所述第二通断元件72用于连接室外节流元件8与第一分流器61和第二分流器62；所述第三通断元件73用于连接第二分流管42和室外节流元件8；

还包括控制模块，用于控制冷媒在室外机中的流动。

在本发明的一些实施例中，在制冷模式下控制第一通断元件71和第二通断元件72关闭，第三通断元件73打开；还用于在制热模式下控制第一通断元件71和第二通断元件72打开，第三通断元件73关闭。各个通断元件可以选用电磁阀、单向阀或其他电控阀门；第一通断元件71、第二通断元件72和第三通断元件73可以选择相同类型的阀门，也可以选择使用不同类型的阀门。

在本发明的一些实施例中，对于室外机的结构，继续参照图1所示，该图为从室外换热器的铜管方向示意的室外换热器结构示意图。室外换热器的排数至少为两排，本实施例中以三排为例展现空气和换热器的换热方式。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，一种包含上述室外机的空调器，

在制冷模式下，室外换热器做冷凝器时的冷媒流动回路。首先，压缩机2抽吸来自气液分离器1的低压气态冷媒并压缩为高温高压气体经四通换向阀3和第一分流管41排入第一室外换热器51中，此时第一通断元件71是关闭的；然后冷媒在第一室外换热器51中散热冷凝为高压液态/两相冷媒经过第一分流器61和第二分流器62进入第二室外换热器52，此时第二通断元件72是关闭的；接着，液态/两相冷媒在第二室外换热器52中进一步散热冷凝为过冷液态冷媒进入第二分流管42；再接着冷媒依次流经第三通断元件73、室外节流元件8、液侧截止阀11进入室内节流元件13中并节流至低压两相冷媒；最后低压两相冷媒进入室内换热器12中蒸发为低压气态冷媒而后由室外节流元件14和四通换向阀3进入气液分离器1中。在该制冷模式下，冷媒依次流经第一室外换热器51和第二换热器52，所以此时所述第一分流器61与所述第二分流器62是串联的。具体地，冷媒在第一室外换热器51和第二室外换热器52中的流动方向均是从右向左，而空气流动方向为从左向右，所以第一室外换热器51中冷媒和空气为逆流换热，第二室外换热器52中冷媒和空气也为逆流换热。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，在制热模式下，室外换热器做蒸发器时的冷媒的流动回路。首先，压缩机2抽吸来自气液分离器1的低压气态冷媒并压缩为高温高压气体由室外节流元件14和四通换向阀3排入室内换热器12中；然后，冷媒在室内换热器12中散热冷凝为高压液态冷媒进入室内节流元件13中并节流至低压两相状态；接着低压两相状态冷媒流经液侧截止阀11和室外节流元件8后，由第二通断元件72分为两路，此时第三通断元件73是关闭的；其中一路流经第一分流器61进入第一室外换热器51中蒸发为低压气态冷媒；另一路经过第二分流器62进入第二室外换热器52中蒸发为低压气态冷媒而后由第二分流管42流经第一通断元件71，和第一室外换热器51流出的低压气态冷媒汇合后由第一分流管41一并流入气液分离器1中。在该制热模式下，冷媒经第二通断元件72后分别进入第一分流器61和第二分流器62，所以此时所述第一分流器61与所述第二分流器62并联。具体地，冷媒在第一室外换热器51中的流动方向是从左向右，冷媒在第二室外换热器52中的流动方向是从右向左，而空气流动方向为从左向右，所以第一室外换热器51中冷媒和空气为顺流换热，第二室外换热器52中冷媒和空气为逆流换热。

本实施方案在保证制冷工况时，室外换热器内冷媒和空气为逆流换热，即保证制冷能力的前提下，实现了制热工况的室外机的第二室外换热器52为逆流换热，提升机组的制热能力。

在本发明的一些实施例中，所述第一室外换热器51的容积大于所述第二室外换热器52的容积。虽然第二室外换热器52的统计较大时，可以增加制热工况时第二室外换热器52和空气逆流换热的面积及流路数，但是会导致第一室外换热器51面积及流路数减小，影响制冷的换热能力。主要原因在于：制冷工况室外换热器做冷凝器时，冷媒在室外换热器中沿流程的状态变化依次是：过热态→两相态（干度逐渐降低）→过冷态（过冷度逐渐增加）。在高干度区，冷媒密度小、流速高，压力损失大，因而需要较大流通面积以降低压力损失以提升换热能力，进而提升系统制热性能；在低干度区/高过冷区，冷媒密度大、流速低，因而需要较小流通面积以提升冷媒流速以提高换热系数、换热能力。从而综合制冷和制热能力，采用第一室外换热器51的内容积比第二室外换热器52内容积大的形式，在保证制冷能力的同时，通过设计第二室外换热器52在制热工况为逆流换热的形式，从而提升机组制热能力。

在本发明的一些实施例中，参照图4和图5所示，所述第一通断元件、所述第二通断元件和所述第三通断元件均采用单向阀，图中单向阀侧的箭头方向即为可流通方向。具体地是，采用第一制热并联单向阀91代替第一通断元件71，采用第二制热并联单向阀92代替第二通断元件72，采用制冷单向阀93代替第三通断元件73。同样地，在制冷模式下，冷媒由第二分流管42流出后依次流经制冷单向阀93、室外节流元件8、液侧截止阀11进入室内节流元件13中并节流至低压两相冷媒；还用于在制热模式下，冷媒流经液侧截止阀11和室外节流元件8后，由第二制热并联单向阀92分为两路，其中一路流经第一分流器61进入第一室外换热器51中蒸发为低压气态冷媒；另一路经过第二分流器62进入第二室外换热器52中蒸发为低压气态冷媒而后由第二分流管42流经第一制热并联单向阀91，和第一室外换热器51流出的低压气态冷媒汇合后由第一分流管41一并流入气液分离器1中。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明通过将室外换热器分为两个部分，通过在两个室外换热器之外分别设计单向阀或电磁阀、分流器、分流管的布置来实现室外换热器做冷凝器时逆流换热，做蒸发器时部分逆流换热使得制热时部分室外换热器采用逆流换热，提升室外机换热器的换热能力，从而提升机组在制热工况的制热能力、提升机组性能。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种室外机，其特征在于，包括：

室外换热器，其分为第一室外换热器和第二室外换热器；

所述第一室外换热器的两端分别接有第一分流管和第一分流器；

所述第二室外换热器的两端分别接有第二分流管和第二分流器；

其中，还包括通断组件，所述通断组件包括第一通断元件、第二通断元件和第三通断元件；第一通断元件用于连接所述第一分流管与所述第二分流管；所述第二通断元件用于连接室外节流元件与第一分流器和第二分流器；所述第三通断元件用于连接第二分流管和室外节流元件；

还包括控制模块，用于控制冷媒在所述室外机中的流动；

在制冷模式下，所述第一室外换热器与所述第二室外换热器内的冷媒流动方向与空气流动方向均相反；

在制热模式下，所述第一室外换热器内的冷媒流动方向与空气流动方向相同；所述第二室外换热器内的冷媒流动方向与空气流动方向相反；

所述控制模块用于在制冷模式下，控制冷媒由第一分流管进入第一室外换热器再依次经过所述第一分流器和所述第二分流器到达所述第二室外换热器，然后通过所述第二分流管和第三通断阀经室外节流元件进入室内机；

所述控制模块用于在制热模式下，控制冷媒由室外节流元件到达第二通断阀后分为两路，一路由第一分流器进入第一室外换热器；另一路由第二分流器进入所述第二室外换热器，再经第二分流管后通过第一通断阀进入所述第一分流管，最后与所述第一室外换热器内的冷媒进入气液分离器中。

2.根据权利要求1所述的室外机，其特征在于，在制冷模式下，所述第一通断元件和第二通断元件为闭合状态，所述第三通断元件为导通状态；在制热模式下，所述第一通断元件和第二通断元件打开，第三通断元件关闭。

3.根据权利要求1所述的室外机，其特征在于，在制冷模式下，所述第一分流器与所述第二分流器串联；在制热模式下，所述第一分流器与所述第二分流器并联。

4.根据权利要求1所述的室外机，其特征在于，所述第一室外换热器的容积大于所述第二室外换热器的容积。

5.根据权利要求1所述的室外机，其特征在于，所述第一通断元件、所述第二通断元件和所述第三通断元件分别采用电动阀或单向阀中的一种。

6.一种空调器，包括室外机，其特征在于，所述室外机为权利要求1至5中任一项所述的室外机。

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