CN203405032U - 换热面积可调节的冷凝器及空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于空调系统领域，提供了一种换热面积可调节的冷凝器，包括多个并联连接的换热管，且至少在一个所述换热管的输入端和输出端分别设有用于控制该换热管通闭的第一控制阀和第二控制阀。本实用新型还提供了一种空调系统，包括压缩机、节流部件、蒸发器和用以控制该空调系统运行的控制器，所述蒸发器的两端通过管道连接所述压缩机的入口和所述节流部件，该空调系统还包括上述的换热面积可调节的冷凝器，各所述换热管的输入端并联连接所述压缩机的出口，各换热管的输出端并联连接所述节流部件。其通过控制冷凝器上换热管的通闭数量，可有效调节冷凝器的换热面积，从而有效解决了空调系统低温启动时由于冷媒回液困难导致低压报警的问题。

Description

换热面积可调节的冷凝器及空调系统

技术领域

本实用新型属于空调系统领域，尤其涉及一种换热面积可调节的冷凝器及具有该冷凝器的空调系统。

背景技术

空调系统一般包括压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和用于控制系统运行的控制器，压缩机、冷凝器、节流部件及蒸发器通过管道连接形成冷媒循环回路。

现有技术中的冷凝器，其在应用中换热面积一般是不可调的。在空调启动过程中，其一般根据冷凝压力或者冷凝温度的检测反馈信息，进行调节冷凝器上的风机转速，以改变冷凝器的换热效果。但是，其运用于温度较低的环境中，仍存在不足之处，具体体现在：在极寒冷的环境下，空调系统启动后冷凝器与外界环境存在较大的温差，此时，即使没有开启风机进行加速冷凝器与外界的空气对流换热，冷凝器在低温下换热效果还是会很明显，这样，将会使冷凝压力的上升速度比较慢。尤其在长配管安装的情况下，冷媒在管道中的压力损失会进一步减缓冷凝压力的上升速度，这样，会导致系统中冷媒回液量少的情形发生，从而容易发生启动过程因缺冷媒而导致低压报警停机的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种换热面积可调节的冷凝器及具有该冷凝器的空调系统，其旨在解决空调系统低温启动时由于冷媒回液困难导致低压报警的技术问题。

本实用新型是这样实现的：一种换热面积可调节的冷凝器，包括多个并联连接的换热管，至少在一个所述换热管的输入端和输出端分别设有用于控制该换热管通闭的第一控制阀和第二控制阀。

具体地，所述第一控制阀的数量和所述第二控制阀的数量相同且均少于所述换热管的数量。

或者，所述第一控制阀的数量和所述第二控制阀的数量均等于所述换热管的数量。

优选地，所述第一控制阀为电磁开关阀。

优选地，所述第二控制阀为单向阀。

或者，所述第二控制阀为电磁开关阀。

具体地，所述冷凝器为风冷换热器，其包括均匀间隔排列的翅片和穿设于所述翅片上的多组盘管，所述盘管为所述换热管。

进一步地，还包括风机，所述风机设于所述翅片的旁侧或者上方。

本实用新型提供的换热面积可调节的冷凝器，其通过在换热管的输入端和输出管分别设置第一控制阀和第二控制阀，可有效控制换热管的通闭。这样，通过第一控制阀和第二控制阀可有效控制冷凝器上换热管的通闭数量，从而达到有效调节冷凝器换热面积的目的。

本实用新型还提供了一种空调系统，其包括压缩机、节流部件、蒸发器和用以控制该空调系统运行的控制器，所述蒸发器的两端通过管道连接所述压缩机的入口和所述节流部件；该空调系统还包括上述的换热面积可调节的冷凝器，各所述换热管的输入端并联连接所述压缩机的出口，各所述换热管的输出端并联连接所述节流部件。

进一步地，还包括环境温度传感器和用于检测冷凝压力的压力传感器，所述控制器根据所述环境温度传感器和所述压力传感器的反馈信息控制所述第一控制阀的通闭数量。

本实用新型提供的空调系统，由于采用了上述的冷凝器，故，可通过控制换热管的通闭数量，进行有效调节冷凝器的换热面积。在低温启动时，通过关闭一部分换热管上的第一控制阀，可有效减少冷媒在冷凝器上可通行的换热管数量，从而可有效减少冷媒通过冷凝器时与外界空气的换热面积，进而可有效减少冷媒在冷凝器上的换热量。这样，可使冷凝压力快速上升，从而加速系统中冷媒流动循环速度，进而有效实现了空调系统的快速正常启动，并避免了启动过程系统因缺冷媒而导致低压报警停机的情形发生。同时，在低温环境下空调系统停止运行时，通过第一控制阀和第二控制阀关闭一部分换热管，又可有效限制迁移到冷凝器上的冷媒量，从而可有效保证蒸发器上具有足够的冷媒，进而有效保证启动时冷媒循环的稳定可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的换热面积可调节的冷凝器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的空调系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种换热面积可调节的冷凝器1，其包括多个并联连接的换热管11，换热管11的设置数量可根据具体换热需求及加工成本进行优化设计；至少在一个换热管11的输入端和输出端分别设有用于控制该换热管11通闭的第一控制阀12和第二控制阀13。具体应用中，通过调节第一控制阀12和第二控制阀13的工作状态，可有效控制冷凝器1上换热管11的通闭数量，从而可有效改变供冷媒流通的换热管11的数量，进而可达到调节冷媒在冷凝器1换热面积的目的。这样，通过调节冷凝器1的换热面积，可有效改变冷凝器1的换热效果，从而可使冷凝器1在具体应用具有更好的灵活控制性。

具体地，一个换热管11上设置第一控制阀12的数量和第二控制阀13的数量均可以是一个或者一个以上。而我们知道，一个换热管11上只需设置一个第一控制阀12和一个第二控制阀13，便可有效控制该换热管11的通闭；同时，我们知道，一个换热管11上设置的第一控制阀12和第二控制阀13数量越多，其加工成本也越高。故，优选地，第一控制阀12的数量和第二控制阀13的数量相同，且一个换热管11上只设置一个第一控制阀12和一个第二控制阀13，这样，既可达到控制该换热管11通闭的目的，又可有效降低冷凝器1的加工成本，并可避免不必要资源的浪费。更为优选地，在满足换热面积的可调节范围前提下，两个或两个以上的换热管11也可由一个第一控制阀12和一个第二控制阀13共同控制，即该两个或两个以上的换热管11的输入端并联连接一个第一控制阀12，其输出端并联连接一个第二控制阀13，这样，可进一步降低冷凝器1的制造成本。

具体地，由于在冷凝器1换热的过程中，应该至少有一个换热管11处于导通状态，以使冷媒可从冷凝器1通过，即具体应用中应该至少有一个换热管11处于常导通状态。故，优选地，第一控制阀12和第二控制阀13的数量均少于换热管11的数量，即常导通状态的换热管11上均不设置第一控制阀12和第二控制阀13，这样，可避免不必要的资源浪费，从而可有效节约加工成本。可以理解地，对于换热管11数量固定的冷凝器1，设有第一控制阀12和第二控制阀13的换热管11数量越多，则其换热面积的可调节范围越广，但其造价成本也越高，故，具体应用可根据具体所需调节范围和造价成本进行优化设计。例如，对于具有四个换热管11的冷凝器1，其优选设计方案为：第一控制阀12和第二控制阀13均设置两个，其中一个第一控制阀12和一个第二控制阀13分别设置在一个换热管11上的输入端和输出端处，另外一个第一控制阀12和一个第二控制阀13分别设置在两个换热管11上的并联输入端和并联输出端处，即，其中一个第一控制阀12和一个第二控制阀13用于控制一个换热管11的通闭，另外一个第一控制阀12和一个第二控制阀13用于同时控制两个换热管11的通闭。采用该方案可有效将冷凝器1分别调节至全换热面积工作状态、四分之三的全换热面积工作状态、四分之二的全换热面积工作状态和四分之一的全换热面积工作状态，即其可使冷凝器1换热面积可调节范围达到最大化，且采用该方案又可有效减小冷凝器1的制造成本。当然了，第一控制阀12和第二控制阀13的数量也可均等于换热管11的数量，此时，可通过将部分换热管11上的第一控制阀12和第二控制阀13设置为常导通状态，以使该部分换热管11处于常导通状态。

具体地，由于第一控制阀12主要用于控制换热管11输入端的通闭，故，第一控制阀12优选开关阀，这样，可简化第一控制阀12的控制过程。该开关阀可为手动开关阀（即手动控制的开关阀），也可为电磁开关阀（电动控制的开关阀）。作为本实用新型的一种优选方案，第一控制阀12为电磁开关阀，这样，一方面可提高冷凝器1在应用的自动化程度，从而提高用户使用产品过程中的舒适度，另一方面可提高冷凝器1运行过程的控制精度。

具体地，第二控制阀13在一个换热管11上的设置，一方面要保证该换热管11输入端处于导通状态时，从该换热管11输入端流入的冷媒可从其输出端流出；另一方面要保证该换热管11输入端处于关闭状态时，冷媒不可从该换热管11的输出端流入该换热管11内。为实现第二控制阀13的这两个功能，作为本实用新型的一优选方案，第二控制阀13为单向阀，且该单向阀的常开开口朝向第一控制阀12所在侧设置，这样，冷媒只能从第一控制阀12所在侧流向第二控制阀13所在侧，而不能从第二控制阀13所在侧流向第一控制阀12所在侧。其既可实现第二控制阀13的上述两个功能，又可保证冷媒流动的安全可靠性。同时，由于单向阀不需控制控制系统或人为控制运行，故而，该方案可使冷凝器1在具体应用更易于操作控制，从而可简化第二控制阀13的控制过程，提高用户使用产品过程中的舒适度。

作为本实用新型的另一优选方案，第二控制阀13为电磁开关阀，而为了实现第二控制阀13的上述两个供能，具体应用中，可将同一换热管11上的第一控制阀12和第二控制阀13设置为相同的通闭状态，即当一换热管11上的第一控制阀12处于导通状态时，该换热管11上的第二控制阀13对应也处于导通状态；当该换热管11上的第一控制阀12处于关闭状态时，该换热管11上的第二控制阀13对应也处于关闭状态。

优选地，本实施例提供的冷凝器1为风冷换热器，其包括均匀间隔排列的翅片（图中未示出）和穿设于翅片上的多组盘管（图中未示出），盘管即为换热管11。翅片的设置，一方面可用于支撑盘管，另一方面可扩大该冷凝器1与外部空气的换热面积，从而提高该冷凝器1的换热效果。当然了，具体应用中，冷凝器1也可为管壳式换热器、其包括壳体（图中未示出）和设于壳体内的多组管束（图中未示出），管束即为换热管11。

更具体地，本实施例提供的冷凝器1还包括风机（图中未示出），风机设于翅片的旁侧或者上方。风机的设置，主要用于调节冷凝器1与外部空气的对流换热速度，从而可有效调节冷凝器1的换热效果。

如图2所示，本实用新型实施例还提供了一种空调系统，其包括压缩机2、节流部件3、蒸发器4和用以控制该空调系统运行的控制器，蒸发器4的两端通过管道连接压缩机2的入口a和节流部件3；该空调系统还包括上述的换热面积可调节的冷凝器1，各换热管11的输入端并联连接压缩机2的出口b，各换热管11的输出端并联连接节流部件3。压缩机2主要用于将低压冷媒压缩为高压冷媒，节流部件3主要用于将经冷凝器1换热流出的冷媒节流降压后输送至蒸发器4上。本实施例中，冷媒的循环过程为：由压缩机2压缩形成的高压冷媒从压缩机2的出口b排放到冷凝器1上进行冷凝换热，冷凝换热后的冷媒从冷凝器1的输出端流动至节流部件3处进行节流降压，节流降压后的冷媒从节流部件3上流动到蒸发器4上进行蒸发换热，蒸发换热后的冷媒从蒸发器4上输送到压缩机2的入口a，这样，即完成了冷媒从压缩机2出口b排放出并最终从压缩机2入口a进入压缩机2内的循环工作过程。本实施例提供的空调系统，由于采用了上述的冷凝器1，故而，可在具体应用中，根据具体需要调控冷凝器1的换热面积，以使冷媒循环达到最佳的运行状态，从而可有效保证该空调系统的运行稳定可靠性。

进一步地，蒸发器4与压缩机2入口a之间还可设有气液分离器（图中未示出），这样，可有效减少进入压缩机2的液态冷媒量，以有效保证压缩机2运行的稳定可靠性。

进一步地，本实用新型实施例提供的空调系统，还包括环境温度传感器（图中未示出）和用于检测冷凝压力（压缩机2出口b与节流部件3之间的管道压力）的压力传感器（图中未示出），压力传感器可以设于冷凝器1与压缩机2出口b之间的连接管道上，也可设于冷凝器1与节流部件3之间的连接管道上；第一控制阀12、环境温度传感器和压力传感器均电连接控制器，且控制器根据环境温度传感器和压力传感器的反馈信息控制第一控制阀12的通闭数量。环境温度传感器用于实时检测外部环境温度值并将检测信息反馈到控制器上，压力传感器用于检测高压侧（压缩机2出口b与节流部件3之间）的管道压力并将检测信息反馈到控制器上，控制器根据环境温度传感器和压力传感器的检测反馈信息控制第一控制阀12的通闭数量，从而可达到调节冷凝器1换热效果的目的。本实施例，控制器是通过环境温度传感器和压力传感器进行控制第一控制阀12通闭数量的，当然了，控制器也可通过其它方式进行控制第一控制阀12的通闭数量，如根据蒸发器4的换热效果或者压缩机2的运行状况进行控制第一控制阀12的通闭数量，具体设计时，可根据具体条件进行优化设计。

本实用新型实施例提供的空调系统，其冷凝器1在低温环境下工作过程如下：

当空调系统处于停止运行的情况下，由于外部环境温度较低，故，冷媒会向室外侧的冷凝器1迁移。而此时，环境温度传感器仍可进行实时检测外部环境的温度值并将其检测信息反馈至控制器上，控制器可根据其检测的温度值所处的范围值进行控制第一控制阀12和第二控制阀13的通闭数量，以可阻断冷媒向部分换热管11上的迁移通道，这样，可有效限制冷凝器1上可供冷媒流通的换热管11数量，从而可大大减少迁移至冷凝器1上的冷媒量，进而保证室内侧的蒸发器4上具有充足的冷媒量。

当该空调系统在低温环境下启动时，控制器可根据环境温度传感器检测的温度值所处的范围值进行控制第一控制阀12和第二控制阀13的通闭数量，以有效限制冷媒可流到冷凝器1上的换热管11的数量，这样，可有效减少冷媒流经冷凝器1时与外部空气的换热面积，从而可有效减少冷媒流经冷凝器1时的换热量，即有效减小冷媒在冷凝器1上的降温值幅度，进而可使冷凝压力快速上升。我们知道，在压差的作用下，可有效推动冷媒从室外侧的冷凝器1上快速回流到室内侧的蒸发器4上，从而大大缩短蒸发器4上冷媒的回液时间，进而可有效实现空调系统的快速正常启动，并避免了启动过程因蒸发器4和压缩机2上缺冷媒而导致低压报警停机的情形发生。而当空调系统正常启动后，控制器可根据压力传感器反馈的压力检测信息进行判断是否增加冷凝器1的换热面积，即是否需要通过控制第一控制阀12和第二控制阀13进行导通已关闭的换热管11，以保证空调系统的稳定可靠运行。这样，我们可知，采用上述冷凝器1，既可有效保证空调系统在低温环境下的快速正常启动，又可保证空调系统正常启动后的稳定可靠运行。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热面积可调节的冷凝器，包括多个并联连接的换热管，其特征在于：至少在一个所述换热管的输入端和输出端分别设有用于控制该换热管通闭的第一控制阀和第二控制阀。

2.如权利要求1所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：所述第一控制阀的数量和所述第二控制阀的数量相同且均少于所述换热管的数量。

3.如权利要求1所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：所述第一控制阀的数量和所述第二控制阀的数量均等于所述换热管的数量。

4.如权利要求1至3任一项所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：所述第一控制阀为电磁开关阀。

5.如权利要求1至3任一项所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：所述第二控制阀为单向阀。

6.如权利要求1至3任一项所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：所述第二控制阀为电磁开关阀。

7.如权利要求1至3任一项所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：所述冷凝器为风冷换热器，其包括均匀间隔排列的翅片和穿设于所述翅片上的多组盘管，所述盘管为所述换热管。

8.如权利要求7所述的换热面积可调节的冷凝器，其特征在于：还包括风机，所述风机设于所述翅片的旁侧或者上方。

9.一种空调系统，包括压缩机、节流部件、蒸发器和用以控制该空调系统运行的控制器，所述蒸发器的两端通过管道连接所述压缩机的入口和所述节流部件，其特征在于：该空调系统还包括如权利要求1至8任一项所述的换热面积可调节的冷凝器，各所述换热管的输入端并联连接所述压缩机的出口，各所述换热管的输出端并联连接所述节流部件。

10.如权利要求9所述的空调系统，其特征在于：还包括环境温度传感器和用于检测冷凝压力的压力传感器，所述控制器根据所述环境温度传感器和所述压力传感器的反馈信息控制所述第一控制阀的通闭数量。

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