CN201628423U - 一种强效制热型空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种强效制热型空调器，包括室外机冷凝器，所述冷凝器的冷凝管路自上而下分成N个分区，每个分区包括上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路，上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路均设置有内排冷凝管路和外排冷凝管路；冷媒入口分为2N路，每个分区对应有两路；冷媒出口分为2N路，每个分区对应有两路。本实用新型通过设计空调器室外机冷凝器的冷凝管路，调整其中的冷媒流向，提高冷媒的换热效率，同时减缓冷凝器在制热运行时的结冰速度，进而提高了空调器的整体制热效果。

Description

一种强效制热型空调器

技术领域

本实用新型涉及一种空调器，具体地说，是涉及一种具有强效制热效果的空调器，属于空调器工程技术领域。

背景技术

如果冬天室外空气温度较低，采用现有冷暖型空调器制热时，经常会出现制热不热的现象，甚至会存在较低温度下无法启动制热的问题。另一方面，空调器在制热模式下运行时，如果室外温度较低，室外机冷凝器极容易结冰。为了除冰，空调器会自动转入除霜模式运行。在除霜运行时，室内机将停止送热风。如果空调器频繁进入除霜运行模式进行除霜，不仅会因为频繁停止送热风而导致用户不舒适，而且因为除霜时间占用整个制热运行过程的比例较大，从而缩短了制热运行时间，降低了空调器总体的制热效果。

此外，冷暖型空调器在冬天开启制热功能时，由于启动初期空调器的制热量有个缓慢提升的过程，为防止直接开启风扇吹风而将温度较低的空气吹到室内，造成使用者的不舒适，一般空调器都是在启动制热功能初期仅启动压缩机而不启动室内机风扇吹风，即通常所说的“防冷风”。这样一来，从进入空调器制热运行到用户感受到热风需要的时间较长。而随着用户对空调器舒适度要求的提高，要求空调器在开启制热后能够快速地达到制热的效果。

发明内容

本实用新型针对现有冷暖型空调器在制热运行时存在的上述缺点和不足，提出了一种强效制热型空调器，通过设计空调器室外机冷凝器的冷凝管路，调整其中的冷媒流向，提高冷媒的换热效率，同时减缓冷凝器在制热运行时的结冰速度，进而提高了空调器的整体制热效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种强效制热型空调器，包括室外机冷凝器，

所述冷凝器的冷凝管路自上而下分成N个分区，每个分区包括上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路，上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路均设置有内排冷凝管路和外排冷凝管路；

冷媒入口分为2N路，每个分区对应有两路，其中一路位于上半部分冷凝管路中内排冷凝管路的下端，另一路位于下半部分冷凝管路中内排冷凝管路的上端；

冷媒出口分为2N路，每个分区对应有两路，其中一路位于上半部分冷凝管路中外排冷凝管路的下端，另一路位于下半部分冷凝管路中外排冷凝管路的上端；各路冷媒出口合并为一路后与节流元件相连接；所述N为自然数。

根据本实用新型，所述N优选为1，将冷凝器管路分为两部分，便于冷凝器连接管的布局和设置。

根据本实用新型，所述每个分区内的上半部分冷凝管路的侧面整体呈倒“U”型，而下半部分冷凝管路的侧面整体呈“U”型。

根据本实用新型，各路冷媒出口合并为一路后，先连接到冷凝器底部冷凝管路，然后再经冷凝器底部出口与节流元件相连接。

为实现空调器在开启制热后能够快速吹出热风、达到制热效果，所述空调器内还设置有主控单元和辅助电加热装置，所述辅助电加热装置包括电加热管及与所述电加热管串联的可控开关电路，所述主控单元的控制信号输出端输出控制信号至所述可控开关电路的控制端，控制开关电路的通断。

根据本实用新型，所述可控开关电路可采用继电器电路来实现，所述继电器电路的线圈串联在线圈供电电源和所述主控单元的控制信号输出端之间，所述继电器电路的开关串联在所述电加热管的供电电路中。

根据本实用新型，为加强电路的保护，所述辅助电加热装置还包括与所述电加热管串联的保护电路。

所述保护电路可以采用热保护器和熔断器组成的串联保护电路来实现。

根据本实用新型，所述辅助电加热装置可以设置在空调器室内机中、固定空调器蒸发器的支架上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

1、通过设计空调器室外机冷凝器的冷凝管路，调整其中的冷媒流向，使得冷媒分为若干路分别从内侧冷凝管路流向外侧冷凝管路，从而使得冷媒在冷凝器中的流程走向整体上是从背风面流向迎风面，与空气流方向相反，实现冷媒与空气的逆流换热，提高冷媒的换热效率；同时还能减缓冷凝器在制热运行时的结冰速度，从而减小除霜运行在整个制热运行过程中所占的时间比例，延长制热运行时间，进而提高空调器的整体制热效果。

2、通过在空调器内设置辅助电加热装置，在进入制热模式后可根据需要自动开启辅助电加热，保证空调器具有较高的出风温度，使得空调器无需“防冷风”，在制热模式启动后快速吹出热风，提升了空调器的制热效果。

附图说明

图1是本实用新型所述强效制热型空调器中室外机冷凝器一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所述强效制热型空调器中室外机冷凝器另一个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型所述强效制热型空调器中辅助电加热装置一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型为实现空调器的强效制热，对空调器室外机冷凝器结构进行设计，目标是让冷媒在冷凝器中整体走向是从背风面流向迎风面，以便与空气流形成逆向对流，提高冷媒的换热效率。

为此，将冷凝器的冷凝管路自上而下分成N个分区，每个分区包括上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路，上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路均设置有内排冷凝管路和外排冷凝管路；冷媒入口分为2N路，每个分区对应有两路，其中一路位于上半部分冷凝管路中内排冷凝管路的下端，另一路位于下半部分冷凝管路中内排冷凝管路的上端；冷媒出口也分为2N路，每个分区对应有两路，其中一路位于上半部分冷凝管路中外排冷凝管路的下端，另一路位于下半部分冷凝管路中外排冷凝管路的上端；各路冷媒出口合并为一路后与节流元件直接相连接，或再通过一段公共的冷凝器底部冷凝管路，然后再经冷凝器底部出口与节流元件相连接。所述N为自然数。

图1示出了本实用新型所述强效制热型空调器中室外机冷凝器一个实施例的结构示意图。该图为冷凝器侧面的结构示意图。

如图1所示，在该实施例中，N等于1，即冷凝管路包括一个分区。该分区内包括上半部分冷凝管路110和下半部分冷凝管路120，所述上半部分冷凝管路110包括内排冷凝管路111和外排冷凝管路112，所述下半部分冷凝管路120包括内排冷凝管路121和外排冷凝管路122。整机制热运行时，冷媒在进入冷凝器之前先分为两路，一路通过位于所述上半部分冷凝管路110中内排冷凝管路111下端的冷媒入口113进入所述上半部分冷凝管路110，另一路通过位于所述下半部分冷凝管路120中内排冷凝管路121上端的冷媒入口123进入所述下半部分冷凝管路120。

所述上半部分冷凝管路110侧面整体呈倒“U”型，即从所述上半部分冷凝管路110的侧面来看，冷媒流向呈倒“U”型，具体为：从所述冷媒入口113进入的冷媒沿所述内排冷凝管路111自下而上流动，到达所述内排冷凝管路111顶部后再转向下，沿所述外排冷凝管路112向下流动，最后从位于所述上半部分冷凝管路110中外排冷凝管路112下端的冷媒出口114流出。

所述下半部分冷凝管路120侧面整体呈“U”型，即从所述下半部分冷凝管路120的侧面来看，冷媒流向呈“U”型，具体为：从所述冷媒入口123进入的冷媒沿所述内排冷凝管路121自上而下流动，到达所述内排冷凝管路121底部后再转向上，沿所述外排冷凝管路122向上流动，最后从位于所述下半部分冷凝管路120中外排冷凝管路122上端的冷媒出口124流出。

从所述冷媒出口114流出的一路冷媒和从所述冷媒出口124流出的另一路冷媒合并为一路后，先流向冷凝器底部冷凝管路130，最后经位于冷凝器底部的冷凝器底部出口131流出，继续流向与所述冷凝器底部出口131相连接的节流元件(图中未示出)。

在上述实施例中，所述上半部分冷凝管路110侧面整体呈倒“U”型，所述下半部分冷凝管路120整体呈“U”型；而空气流的方向是从右向左(如图中箭头方向所示)，因而冷媒在整个冷凝器中是从左侧的背风面流向右侧的迎风面。因此，冷媒流向与空气流流向为逆向，形成逆向对流模式，可以提高冷媒的换热效率。

图2所示为本实用新型所述强效制热型空调器中室外机冷凝器另一个实施例的结构示意图。该图为冷凝器侧面的结构示意图。

如图2所示，在该实施例中，N等于2，即冷凝器管路包括两个分区I和II。所述I分区内包括上半部分冷凝管路210和下半部分冷凝管路220，所述上半部分冷凝管路210包括内排冷凝管路211和外排冷凝管路212，所述下半部分冷凝管路220包括内排冷凝管路221和外排冷凝管路222。所述II分区内包括上半部分冷凝管路230和下半部分冷凝管路240，所述上半部分冷凝管路230包括内排冷凝管路231和外排冷凝管路232，所述下半部分冷凝管路240包括内排冷凝管路241和外排冷凝管路242。

整机制热运行时，冷媒在进入冷凝器之前先分为两路，一路进入所述I分区，另一路进入所述II分区。而进入所述I分区的冷媒又分为两路，一路通过位于所述上半部分冷凝管路210中内排冷凝管路211下端的冷媒入口213进入所述上半部分冷凝管路210；另一路通过位于所述下半部分冷凝管路220中内排冷凝管路221上端的冷媒入口223进入所述下半部分冷凝管路220。进入所述II分区的冷媒也分为两路，一路通过位于所述上半部分冷凝管路230中内排冷凝管路231下端的冷媒入口233进入所述上半部分冷凝管路230；另一路通过位于所述下半部分冷凝管路240中内排冷凝管路241上端的冷媒入口243进入所述下半部分冷凝管路240。

所述上半部分冷凝管路210侧面整体呈倒“U”型，即从所述上半部分冷凝管路210的侧面来看，冷媒流向呈倒“U”型，具体为：从所述冷媒入口213进入的冷媒沿所述内排冷凝管路211自下而上流动，到达所述内排冷凝管路211顶部后再转向下，沿所述外排冷凝管路212向下流动，最后从位于所述上半部分冷凝管路210中外排冷凝管路212下端的冷媒出口214流出。

所述下半部分冷凝管路220侧面整体呈“U”型，即从所述下半部分冷凝管路220的侧面来看，冷媒流向呈“U”型，具体为：从所述冷媒入口223进入的冷媒沿所述内排冷凝管路221自上而下流动，到达所述内排冷凝管路221底部后再转向上，沿所述外排冷凝管路222向上流动，最后从位于所述下半部分冷凝管路220中外排冷凝管路222上端的冷媒出口224流出。

所述上半部分冷凝管路230侧面整体呈倒“U”型，即从所述上半部分冷凝管路230的侧面来看，冷媒流向呈倒“U”型，具体为：从所述冷媒入口233进入的冷媒沿所述内排冷凝管路231自下而上流动，到达所述内排冷凝管路231顶部后再转向下，沿所述外排冷凝管路232向下流动，最后从位于所述上半部分冷凝管路230中外排冷凝管路232下端的冷媒出口234流出。

所述下半部分冷凝管路240侧面整体呈“U”型，即从所述下半部分冷凝管路240的侧面来看，冷媒流向呈“U”型，具体为：从所述冷媒入口243进入的冷媒沿所述内排冷凝管路241自上而下流动，到达所述内排冷凝管路241底部后再转向上，沿所述外排冷凝管路242向上流动，最后从位于所述下半部分冷凝管路240中外排冷凝管路242上端的冷媒出口244流出。

分别从所述冷媒出口214、224、234及244流出的四路冷媒合并为一路后，再流向作为公共管路的冷凝器底部冷凝管路250，最后经位于冷凝器底部的冷凝器底部出口251流出，继续流向与所述冷凝器底部出口251相连接的节流元件(图中未示出)。

在上述实施例中，所述上半部分冷凝管路210和230的侧面整体呈倒“U”型，所述下半部分冷凝管路220和240的侧面整体呈“U”型，而空气流的方向是从右向左(如图中箭头方向所示)，因而冷媒在整个冷凝器中是从左侧的背风面流向右侧的迎风面。因此，冷媒流向与空气流流向为逆向，形成逆向对流模式，可以提高冷媒的换热效率。

在上述两个实施例中，每个分区中的上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路的长度可以相同也可以不相同，每部分冷凝管路的长度取决于冷媒在冷凝器中的吸热蒸发程度，而该吸热蒸发程度又与冷凝器的整体换热面积及循环风量有关，因此，可根据实际情况合理调整每部分冷凝管路的长度。

本领域技术人员应当理解，对应冷凝器管路的设计，除可采用图1实施例中的分为一个分区、冷媒分为两路，或图2实施例中的分为两个分区、冷媒分为四路之外，还可以讲冷凝器管路分为三个分区、冷媒分为六路，或分为四个分区、冷媒分为八路，当然还可以继续进行扩展。

为实现空调器的强效制热，除可采用对冷凝器管路进行设计而分流冷媒流路之外，本实用新型考虑到“防冷风”造成的空调器制热速度慢的问题，提出了在空调器中增加辅助电加热装置的技术方案，使得空调器无需“防冷风”，在制热模式启动后可快速吹出热风，满足用户的需求。

图3示出了本实用新型所述强效制热型空调器中辅助电加热装置一个实施例的电路原理图。

如图3所示，所述实施例的空调器中设置有主控单元和辅助电加热装置，所述辅助电加热装置可以设置在空调器室内机中、固定空调器蒸发器的支架上。所述主控单元中包含一主控芯片IC1，IC1的输出引脚25与一驱动芯片IC2的输入引脚5连接。所述驱动芯片的输出引脚13连接继电器电路RY7的线圈端子2，RY7的另一个线圈端子1连接+12V线圈供电电源。所述继电器电路RY7的开关端子3和4串联在电加热管供电电路中，其中，RY7的端子3通过保险丝F1连接220V电加热管供电电源的火线，RY7的端子4连接电加热管M，进而通过串联的热保护器和熔断器组成的保护电路连接220V电加热管供电电源的零线。

上述控制电路的工作原理如下：主控芯片IC1不断读取空调内部各传感器输出的信号，当空调器进入制热模式且需要开启辅助电加热时，主控芯片IC1的输出引脚25输出一个高电平控制信号至驱动芯片IC2的输入引脚5中，所述高电平控制信号经驱动芯片IC2反向后，从IC2的输出引脚13输出一低电平控制信号。从而使得继电器RY7线圈得电，RY7的开关吸合，220V的电加热管供电电路导通，电加热管M开始工作，为空调制热提高辅助能量，保证空调出风温度较高，整机无需“防冷风”。随着压缩机制热能力的上升，风量逐渐增加，辅助电加热继续开启，逐渐达到空调器最大的制热效果。在空调器达到最大制热效果后，主控芯片IC1的引脚25输出一个低电平控制信号，该信号经驱动芯片IC2反向后，输出一个高电平信号至继电器RY7的端子2。继电器RY7线圈失电，开关断开，电加热管M断电停止工作，即关闭辅助电加热管，达到省电节能的目的。

此后，在空调器制热运行过程中，可以根据实际情况，通过检测室内外温度，选择开启或关闭辅助电加热装置。

上述继电器组成的可控开关电路也可以采用三极管、可控开关芯片等实现。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种强效制热型空调器，包括室外机冷凝器，其特征在于，

所述冷凝器的冷凝管路自上而下分成N个分区，每个分区包括上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路，上半部分冷凝管路和下半部分冷凝管路均设置有内排冷凝管路和外排冷凝管路；

冷媒入口分为2N路，每个分区对应有两路，其中一路位于上半部分冷凝管路中内排冷凝管路的下端，另一路位于下半部分冷凝管路中内排冷凝管路的上端；

冷媒出口分为2N路，每个分区对应有两路，其中一路位于上半部分冷凝管路中外排冷凝管路的下端，另一路位于下半部分冷凝管路中外排冷凝管路的上端；各路冷媒出口合并为一路后与节流元件相连接；

所述N为自然数。

2.根据权利要求1所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述N为1。

3.根据权利要求1所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述每个分区内的上半部分冷凝管路的侧面整体呈倒“U”型。

4.根据权利要求1所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述每个分区内的下半部分冷凝管路的侧面整体呈“U”型。

5.根据权利要求1所述的强效制热型空调器，其特征在于，各路冷媒出口合并为一路后，先连接到冷凝器底部冷凝管路，然后经冷凝器底部出口与节流元件相连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述空调器内还设置有主控单元和辅助电加热装置，所述辅助电加热装置包括电加热管及与所述电加热管串联的可控开关电路，所述主控单元的控制信号输出端输出控制信号至所述可控开关电路的控制端，控制开关电路的通断。

7.根据权利要求6所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述可控开关电路为一继电器电路，所述继电器电路的线圈串联在线圈供电电源和所述主控单元的控制信号输出端之间，所述继电器电路的开关串联在所述电加热管的供电电路中。

8.根据权利要求7所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述辅助电加热装置还包括与所述电加热管串联的保护电路。

9.根据权利要求8所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述保护电路为热保护器和熔断器组成的串联保护电路。

10.根据权利要求6所述的强效制热型空调器，其特征在于，所述辅助电加热装置设置在固定空调器蒸发器的支架上。

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