CN205119568U - 一种空调器制冷系统以及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调器制冷系统以及空调器，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有吸气口，所述吸气口与所述四通阀之间的连接管路为吸气管，所述吸气管具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一竖直管段与吸气口相连接，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述吸气管的特征长度为170mm~210mm。使得吸气管或排气管的固有频率规避开压缩机在启动、运行、以及停机过程中的激励力，从而有效降低吸气管或排气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，以及降低吸气管或排气管发生断裂泄露的风险，提高产品运行可靠性。

Description

一种空调器制冷系统以及空调器

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，具体涉及一种空调器制冷系统以及具有该制冷系统的空调器。

背景技术

空调压缩机的吸排气口上连接有用于输送制冷剂的吸气管、排气管，其中吸气管连接在吸气口处，排气管连接在排气口处。在空调运行时，压缩机本体的振动会传递给与压缩机吸排气口连接的吸气管路、排气管路上，以及接近压缩机吸、排气口的吸气管、排气管由于气流速度和冲击较大，受的应力应变也较大。如果吸气管和排气管路设计不合理，则可能发生吸气管和排气管振动大、局部应力集中、以及在压缩机启动、停机等环节出现断裂泄露的风险。

传统的吸气管和排气管设计为分别从吸气口和排气口开始引一段向上的直管，然后一个180°的弯管向下，之后一段直管，再一个180°弯管向上，定义两个弯管的高度与两个弯管之间的直管的高度和为特征长度；为了降低空调运行时吸气管、排气管受到的震动和应力，目前的设计都是将吸气管和排气管的特征长度设置的尽可能的长，一般设计吸气管和排气管的特征长度大于250mm,规避运行过程中吸气管和排气管受到的振动和应力问题，但是由于在压缩机启动或者停机时的瞬间频率过大，使得特征长度较长的吸气管和排气管更易发生断裂。

发明内容

本实用新型提供一种空调器的制冷系统，有效降低吸气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，提高产品运行可靠性。

为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种空调器制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有吸气口，所述吸气口与所述四通阀之间的连接管路为吸气管，所述吸气管具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一竖直管段与吸气口相连接，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述吸气管的特征长度为170mm~210mm。

优选的，所述吸气管的特征长度为180mm~200mm。

进一步的，所述吸气管的直径为7mm~12mm。

进一步的，所述第一弯管段为U型管。

进一步的，所述第二弯管段为U型管。

进一步的，所述吸气管还具有与所述第二弯管段相连的第三竖直管段。

进一步的，所述吸气管还具有第四竖直管段，所述第三竖直管段与第四竖直管段之间设置有倾斜管段。

进一步的，所述倾斜管段与所述第三竖直管段、以及与第四竖直管段之间分别设置有第一圆弧过渡段。

进一步的，所述压缩机为定速转子式压缩机。

进一步的，所述压缩机的电源频率为50Hz~60Hz，所述压缩机的能力范围为0.5匹~3匹。

本实用新型还提供一种空调器的制冷系统，有效降低排气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，提高产品运行可靠性。

一种空调器制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有排气口，所述排气口与所述四通阀之间的连接管路为排气管，所述排气管具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一竖直管段与吸气口相连接，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述排气管的特征长度为150mm~170mm。

进一步的，所述排气管的直径为6mm~10mm。

进一步的，所述排气管的直径为6mm~10mm。

进一步的，所述排气管还具有第五竖直管段，所述第五竖直管段与第三竖直管段之间设置有水平管段。

进一步的，所述水平管段与所述第三竖直管段、以及与第五竖直管段之间分别设置有第二圆弧过渡段。

进一步的，所述压缩机为定速转子式压缩机。

进一步的，所述压缩机的电源频率为50Hz~60Hz，所述压缩机的能力范围为0.5匹~3匹。

本实用新型还提供一种空调器的制冷系统，有效降低排气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，提高产品运行可靠性。

一种空调器制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有吸气口和排气口，所述吸气口与所述四通阀之间的连接管路为吸气管，所述排气口与所述四通阀之间的连接管路为排气管，所述吸气管和排气管都具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述吸气管的特征长度为170mm~210mm，所述排气管的特征长度为150mm~170mm。

基于上述的空调器的制冷系统，本实用新型还提供一种空调器，包括上述的制冷系统。

本实用新型提供的空调器的制冷系统，通过研究压缩机在启动、运行、以及停机过程中的时域信号以及频率信号，将吸气管或排气管的固有频率设定在压缩机激励频率范围之外，设置所述吸气管的特征长度为170mm~210mm或者所述排气管的特征长度为150mm~170mm；使得吸气管或排气管的固有频率规避开压缩机在启动、运行、以及停机过程中的激励力，从而有效降低吸气管或排气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，以及降低吸气管或排气管发生断裂泄露的风险，提高产品运行可靠性；同时由于吸气管或排气管的特征长度较短，使得总长度减少，还降低了吸气管或排气管的成本。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1为本实用新型所提出的空调器制冷系统的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中压缩机、四通阀、以及吸气管的结构示意图；

图3为图2中的吸气管的结构示意图；

图4为图1中压缩机、四通阀、以及排气管的结构示意图；

图5为图4中的排气管的结构示意图；

图6为压缩机在启动过程中的时域信号图；

图7为与图8对应的频率信号图；

图8为压缩机在运行过程中的时域信号图；

图9为与图8对应的频率信号图；

图10为压缩机在停机过程中的时域信号；

图11为与图10对应的频率信号图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参阅图1-11，是本实用新型所提出的空调器制冷系统的第一个实施例，空调器制冷系统包括压缩机10、冷凝器50、蒸发器60、四通阀20、以及设置在它们之间的连接管路，由于四通阀20可以使得在制冷系统内流动的制冷剂换向，因而根据制冷系统工作模式不同（制冷模式或制热模式），冷凝器50、蒸发器60可以互换。压缩机10具有吸气口101，在吸气口101和四通阀20之间的连接管路为吸气管30。

经压缩机10压缩后再从排气口排出的高温高压的制冷剂流入排气管40，之后经四通阀20到达冷凝器50；在冷凝器放热后经节流装置后到达散热器60，制冷剂经四通阀20、吸气管30回到压缩机10，完成一个循环。

为了降低吸气管30、排气管40在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，首先研究压缩机10在启动、运行、以及停机过程中的时域信号以及频率信号，确定压缩机10在各个状态下的激励特性。选用家用空调使用的定速转子式压缩机进行试验，压缩机的电源频率为50Hz；通过实验显示：

1、压缩机在启动过程中，时域信号见图6所示，对应的频率信号见图7所示，压缩机启动过程的激励频率主要为25Hz以下，最大5个峰值均低于22Hz；

2、压缩机在运行过程中，时域信号见图8所示，对应的频率信号见图9所示，压缩机在运行过程中的激励频率为48Hz；

3、压缩机在停机过程中，时域信号见图10所示，对应的频率信号见图11所示，压缩机在停机过程中的激励频率主要为17.1Hz和9.8Hz，也就是激励频率均低于20Hz。

从而得出定速转子式压缩机激励特性为：

空调状态	激励频率范围 Hz	激励幅值 μm
			启动	<25Hz	50~400
运行	48Hz	50~200
			停机	<20Hz	800~1500

因而，压缩机10的激励频率为25Hz以下和运行频率48Hz，幅值上来看，停机过程中的激励远远大于运行和启动过程的激励。

所以，通过对压缩机10的在启动、运行以及停机过程中的频率定量分析，可以得出如将吸气管30、排气管40的固有频率设定在压缩机激励频率范围之外，就可以保证吸气管、排气管在启动、运行、停机等不同阶段受到的应力和振动较小。

参见图2-图3所示，吸气管30包括依次相连的：第一竖直管段11、第一弯管段12、第二竖直管段13、第二弯管段14，其中第一竖直管段11与吸气口101相连接；定义第一弯管段12的上端与第二弯管段14的下端之间的距离为特征长度，特征长度也就是第一弯管段12、第二竖直管段13、以及第二弯管段14的高度和，特征长度见图3中所示的高度H。

通过对吸气管30的模态分析以及试验得出，吸气管的固有频率与特征长度有密切的关系，当吸气管的特征长度取值增大时，其固有频率减小，因而将吸气管的固有频率设置在25Hz与48Hz之间的区域，比如设置在30Hz与40Hz之间的区域。这样保证了吸气管在不同阶段受到的应力和振动较小，又使得吸气管的特征长度不大，降低材料成本。然而目前对于吸气管的特征长度的取值，只是通过定性分析，得出特征长度取值越长，对于接受到的震动和应力越易于衰减，故将吸气管的特征长度取值较长，使得固有频率远离了运行中的频率，但与启动、停机的频率接近，使得吸气管在启动、停机时受到的震动和应力较大，甚至发生断裂。

设置吸气管30的特征长度设置为170mm~210mm，可以保证吸气管在启动、运行、停机等不同阶段受到的应力和振动较小，从而有效降低吸气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，以及降低吸气管发生断裂泄露的风险，提高产品运行可靠性；同时由于吸气管的特征长度比原来设置的短，使得吸气管总长度减少，还降低了吸气管的成本。优选的吸气管时的特征长度设置为180mm~200mm。

设置吸气管30的直径为7mm~12mm，优选的吸气管的直径设置为9mm~10mm。

本实施例中，设置吸气管30的特征长度为190mm，吸气管的直径为9mm。这样吸气管的固有频率在压缩机激励频率范围之外，使得吸气管的固有频率规避开压缩机在启动、运行、以及停机过程中的激励力，从而有效降低吸气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，以及降低吸气管发生断裂泄露的风险，提高产品运行可靠性；同时由于吸气管的特征长度较短，使得吸气管总长度减少，还降低了吸气管的成本。

本实施例中，吸气管30还设置有与第二弯管段14相连的第三竖直管段15，并将第一弯管段12和第二弯管段14都设置为U型弯管，用于吸气管的转弯，通过吸气管的转向弯曲用来衰减吸气管受到的应力和振动。

本实施中，吸气管30还具有第四竖直管段16，并且在第三竖直管段15与第四竖直管段16之间设置有倾斜管段17。这样进一步对来自压缩机的应力和振动进行衰减，避免对四通阀20工作产生影响。本实施例中，第四竖直管段16与四通阀20相连接。

在倾斜管段17与第三竖直管段15、以及与第四竖直管段16之间分别设置有第一圆弧过渡段。

参见图3所示，吸气管30的第一竖直管段11与压缩机10相连接，第四竖直管段16与四通阀20相连接，将制冷剂从四通阀20输送至压缩机10。其中压缩机10为定速转子式压缩机，压缩机10的电源频率为50Hz~60Hz，压缩机10的能力范围为0.5匹~3匹。

参见图4-图5，压缩机10具有排气口102，在排气口102与四通阀20之间的连接管路为排气管40。排气管40包括依次相连的：第一竖直管段11、第一弯管段12、第二竖直管段13、第二弯管段14，其中第一竖直管段11与吸气口101相连接；定义第一弯管段12的上端与第二弯管段14的下端之间的距离为特征长度，特征长度也就是第一弯管段12、第二竖直管段13、以及第二弯管段14的高度和。

如图7-图11所示，通过研究压缩机10在启动、运行、以及停机过程中的时域信号以及频率信号，确定了压缩机10在各个状态下的激励特性。压缩机10的激励频率为25Hz以下和运行频率48Hz，幅值上来看，停机过程中的激励远远大于运行和启动过程的激励。得出将排气管40的固有频率设定在压缩机激励频率范围之外，就可以保证排气管在启动、运行、停机等不同阶段受到的应力和振动较小；并通过模态分析以及试验得出，排气管的固有频率与特征长度有密切的关系，当排气管的特征长度取值增大时，其固有频率减小，因而将吸气管的固有频率设置在25Hz与48Hz之间的区域，比如设置在30Hz与40Hz之间的区域。这样保证了排气管在不同阶段受到的应力和振动较小，又使得排气管的特征长度不大，降低材料成本。然而目前对于排气管的特征长度的取值，只是通过定性分析，得出特征长度取值越长，对于接受到的震动和应力越易于衰减，故将排气管的特征长度取值较长，使得固有频率远离了运行中的频率，但与启动、停机的频率接近，使得排气管在启动、停机时受到的震动和应力较大，甚至发生断裂。

设置排气管的特征长度设置为150mm~170mm，可以保证排气管在启动、运行、停机等不同阶段受到的应力和振动较小，从而有效降低排气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，以及降低吸气管发生断裂泄露的风险，提高产品运行可靠性；同时由于排气管的特征长度比原来设置的短，使得排气管总长度减少，还降低了排气管的成本。

设置排气管的直径设置为6mm~10mm，优选的排气管的直径设置为7mm~9mm。

本实施例中，设置排气管40的特征长度为160mm，排气管的直径为8mm。这样排气管的固有频率在压缩机激励频率范围之外，使得排气管的固有频率规避开压缩机在启动、运行、以及停机过程中的激励力，从而有效降低排气管在启动、运行、停机等不同阶段的应力和振动，以及降低排气管发生断裂泄露的风险，提高产品运行可靠性；同时由于排气管的特征长度较短，使得排气管总长度减少，还降低了排气管的成本。

本实施例中，排气管40还设置有与第二弯管14段相连的第三竖直管段15，并将第一弯管段12和第二弯管段14都设置为U型弯管，用于排气管的转弯，通过排气管的转向弯曲用来衰减排气管受到的应力和振动。

本实施中，排气管40还具有第五竖直管段18，并且在第五竖直管段18与第三竖直管段15之间设置有水平管段19。第五竖直管段18与四通阀20相连接，这样进一步对来自压缩机的应力和振动进行衰减，避免对四通阀20工作产生影响。

在水平管段19与第三竖直管段15、以及与第五竖直管段18之间分别设置有第二圆弧过渡段。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调器制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有吸气口，所述吸气口与所述四通阀之间的连接管路为吸气管，其特征在于，所述吸气管具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一竖直管段与吸气口相连接，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述吸气管的特征长度为170mm~210mm。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述吸气管的特征长度为180mm~200mm。

3.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述吸气管的直径为7mm~12mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述吸气管还具有与所述第二弯管段相连的第三竖直管段；所述吸气管还具有第四竖直管段，所述第三竖直管段与第四竖直管段之间设置有倾斜管段。

5.根据权利要求1至3任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述压缩机为定速转子式压缩机，所述压缩机的电源频率为50Hz~60Hz，所述压缩机的能力范围为0.5匹~3匹。

6.一种空调器制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有排气口，所述排气口与所述四通阀之间的连接管路为排气管，其特征在于，所述排气管具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一竖直管段与吸气口相连接，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述排气管的特征长度为150mm~170mm。

7.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，所述排气管的直径为6mm~10mm。

8.根据权利要求6所述的制冷系统，其特征在于，所述排气管还具有与所述第二弯管段相连的第三竖直管段；所述排气管还具有第五竖直管段，所述第五竖直管段与第三竖直管段之间设置有水平管段。

9.一种空调器制冷系统，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀、以及连接管路，所述压缩机具有吸气口和排气口，所述吸气口与所述四通阀之间的连接管路为吸气管，所述排气口与所述四通阀之间的连接管路为排气管，其特征在于，所述吸气管和排气管都具有依次相连的：第一竖直管段、第一弯管段、第二竖直管段、第二弯管段，所述第一弯管段的上端与第二弯管段的下端之间的距离为特征长度；所述吸气管的特征长度为170mm~210mm，所述排气管的特征长度为150mm~170mm。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的制冷系统。