CN207279844U - 空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空调技术领域，具体涉及一种空调器。为了减少现有空调器中冷媒在室外机和室内机之间的连接管中的能量损失，本实用新型的空调器包括串联在主回路中的室内机、室外机和节流装置，所述节流装置包括第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件设置于所述室内机与所述室外机之间的连接管上，所述第二节流元件设置于所述室外机上。通过本实用新型的技术方案，能够有效减少冷媒在室内机和室外机之间的连接管中输送时的能量损失，并且不会增加室内噪音。

Description

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。

背景技术

随着人们生活水平的提高，空调器已经成为人们生活中常用的家用电器。现有家庭安装的空调器通常为分体式空调，其包括安装于室外的室外机和安装于室内的室外机，室外机和室内机之间通过两根粗细不同的连接管(如铜管)连接。

室外机和室内机之间的粗细不同的连接管作为空调器工作时冷媒的流通通道。空调器的基本工作原理为：制冷模式下，压缩机排出的高温高压的气态冷媒进入室外机的冷凝器，经过换热后(液化放热原理)，变成中温高压的液态冷媒从冷凝器流出。然后沿室内机和室外机之间的较细的连接管进入蒸发器，经过换热后(汽化吸热原理)，变成气态冷媒从蒸发器流出。然后经过室内机和室外机之间的较粗的连接管再次进入压缩机，开启下一个循环。制热模式下，只需控制四通阀，将压缩机排出的高温高压的气态冷媒沿室外机和是内机之间的较粗的连接管进入室内机的换热器(此时室内机换热器为冷凝器)，从而由制冷变为制热，在此不再赘述。

由于室外机和室内机之间的连接管外露于外界环境中，连接管内冷媒温度与外界环境温度之间存在较大的温差，从而导致一部分冷媒能量的损失。即使在连接管上包裹隔热管，经估算，额定制冷工况的能量损失也在200W左右，占整体制冷量的6％左右。

基于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了减少现有空调器中冷媒在室外机和室内机之间的连接管中的能量损失，本实用新型提供了一种空调器，其包括串联在主回路中的室内机、室外机和节流装置，所述节流装置包括第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件设置于所述室内机与所述室外机之间的连接管上，所述第二节流元件设置于所述室外机上。

在上述空调器的优选实施方式中，所述连接管包括室外区段、室内区段和中间区段，所述中间区段介于所述室外区段与所述室内区段之间并且包含在墙体中，所述第一节流元件设置在所述室外区段或所述中间区段上。

在上述空调器的优选实施方式中，所述第一节流元件设置在所述室外区段与所述中间区段的连接部位。

在上述空调器的优选实施方式中，所述室外机的管路上设置有单向阀，所述单向阀仅允许从所述室外机流出的冷媒经过；所述第二节流元件与所述单向阀并联，并且，当所述单向阀导通时，所述冷媒不经过所述第二节流元件。

在上述空调器的优选实施方式中，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管的内径小于所述第二连接管的内径，所述第一节流元件设置于所述第一连接管上。

在上述空调器的优选实施方式中，所述第一节流元件为短管节流阀。

在上述空调器的优选实施方式中，所述短管节流阀焊接在所述第一连接管上。

在上述空调器的优选实施方式中，所述第一节流元件为毛细管。

在上述空调器的优选实施方式中，所述毛细管至少包括并联设置的第一毛细管和第二毛细管。

在上述空调器的优选实施方式中，所述空调器还包括四通阀，所述四通阀用于空调器在制冷模式与制热模式之间切换。

在本实用新型的优选技术方案中，通过将第一节流元件设置于室内机和室外机之间较细的第一连接管的室外区段或中间区段上，能够有效减少冷媒在第一连接管中输送时的能量损失。同时，在室外机上设置第二节流元件(制冷循环时不经过第二节流元件；制热循环时经过第二节流元件)，以提高制热模式下整机的能效比。具体地，室内机和室外机之间的第一连接管(以及第二连接管)一般为铜管，第一节流元件可以采用焊接的方式焊接于第一连接管，如将短管节流阀焊接到第一连接管上的方式。与节流装置设置于室外机上相比，将第一节流元件设置于第一连接管(优选为第一连接管的室外区段与中间区段的连接部位或中间区段上)上能够明显减小冷媒的热交换能量损耗。与节流装置设置于室内机上相比，由于第一节流元件设置于第一连接管的室外区段与中间区段的连接部位或中间区段上，也就是说第一节流元件位于墙体中或室外，因而第一节流元件的噪音几乎不会对用户造成影响。

附图说明

图1是本实用新型的空调器的整体结构示意图；

图2A是现有空调器的制冷原理示意图；

图2B是本实用新型的空调器的制冷原理示意图；

图3A是现有空调器的制热原理示意图；

图3B是本实用新型的空调器的制热原理示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，尽管附图中的各个构件以特定比例绘制，但是这种比例关系仅仅是示例性的，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

如图1所示，本实用新型的空调器包括串联在主回路中的室内机1、室外机2和节流装置，节流装置包括设置于室内机1和室外机2之间的连接管上的第一节流元件31和设置于室外机上的第二节流元件(图1中未示出)。具体地，连接管4包括第一连接管41和第二连接管42，第一连接管41的内径小于第二连接管42的内径，也就是说，第一连接管41为细连接管，第二连接管42为粗连接管。其中，第一连接管41与室内机2的液体管路11连通，用于液态冷媒的流动，第二连接管42与室内机2的气体管路12连通，用于气态冷媒的流动。第一节流元件31设置于第一连接管41上。本实用新型的空调器能够有效地减少冷媒在连接管4中的能量损失，进而提高整机的能效比。为了清楚地说明本实用新型的有益效果，下面结合现有空调器的制冷/ 制热原理与本实用新型空调器的制冷/制热原理进行对比说明。

参照图2A，图2A是现有空调器的制冷原理示意图。如图 2A所示，室内机1内包括室内换热器10(此时为蒸发器)，室外机2 内包括室外换热器20(此时为冷凝器)、压缩机21、四通阀22(流向设置为制冷循环)以及室外风机23。其中，节流装置3设置于室外机 2的内部管路上(图2A中A点和B点之间的位置)。假设额定制冷工况下，室内侧干球温度为27℃，湿球温度为19℃，室外侧干球温度35℃，湿球温度24℃。制冷循环中，压缩机21排出高温高压的气态冷媒，进入室外换热器20，经过换热后(液化放热原理)，形成中温高压液态冷媒(图2A中A位置)，此时液态冷媒的温度为36-38℃左右(高于外界环温)。液态冷媒经过节流装置3进行降压后，形成低温低压气液混合态冷媒(图2A中B位置)，此时冷媒的温度一般为10-12℃。然后，冷媒通过截止阀25进入第一连接管41，经过第一连接管41后进入室内机1的液体管路11，进而进入到室内换热器10进行换热。

在上述空调器的结构中，冷媒在室外换热器20进行换热后，由室外机2内的风机23将产生的热量带走。第一连接管41、第二连接管42分别通过连接螺母13与室内机的液态管路11和气态管路12 连接。

在上述制冷循环过程中，由于进入第一连接管41的冷媒是经过节流装置3降压后的气液混合态冷媒，由于气态的压降大，因此，在第一连接管41中有一定的压降。并且，由于第一连接管41在室外侧的部分较多，而进入第一连接管41的冷媒的温度为10-12℃，相对于室外环境温度(35℃)，两者的温差比较大，即使在第一连接管41上设置隔热装置，冷媒仍然会和外界进行换热，即吸收外界的热量，导致冷媒冷量的损失和能效比的下降。可见，现有空调器中，冷媒在室内机1和室外机2之间的第一连接管41中的能量损失较大。

参照图2B，图2B是本实用新型的空调器的制冷原理示意图。如图2B所示，空调器的节流装置包括第一节流元件31和第二节流元件32。其中，第一节流元件31设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管41上，第二节流元件32设置于室外机内的管路上。在本实施例中，室外机的管路上还设置有单向阀26，该单向阀26仅允许从室外机2流出的冷媒经过，即冷媒沿图2B中逆时针方向流动时，单向阀26导通；冷媒沿图2B中顺时针方向流动时，单向阀26断开。并且，第二节流元件32与该单向阀26并联，该单向阀26导通时，第二节流元件32被短路，此时冷媒不经过第二节流元件32。

假设额定制冷工况下，室内侧干球温度为27℃，湿球温度为19℃，室外侧干球温度35℃，湿球温度24℃。制冷循环中，压缩机 21排出高温高压的气态冷媒，进入室外机换热器20，经过换热后(液化放热原理)，形成中温高压液态冷媒(图2B中A位置)，此时液态冷媒的温度为36-38℃左右(高于外界环温)。然后经过单向阀26、截止阀25直接流入第一连接管41到达图2B中的B位置。在此，本领域技术人员能够理解的是，单向阀26导通状态下，第二节流元件32被短路，冷媒不经过第二节流元件32，相当于A位置和B位置之间只有一个截止阀25，在截止阀打开的情形下，液态冷媒直接经截止阀流入第一连接管41，由于流入第一连接管41的全是液态冷媒，液态冷媒在第一连接管41中的压降非常小，因此，液态冷媒从A位置流至B位置后，其温度同样也在36℃左右，略高于外环温度(35℃)。这样一来，冷媒在第一管路41(进入节流装置3之前的区段)中不会吸收外界热量(甚至会向外界散出一部分热量)，因此在该区段不会有冷量的损失。接下来，液态冷媒再经过节流装置3进行降压，形成低温低压的气液混合冷媒(图2B中的C位置)，此时冷媒温度一般为10℃-12℃，然后直接进入到室内机1的液体管路11，再进入到室内换热器10进行换热。

如上所述，由于液态冷媒先进行降压再进入第一连接管 41，会导致冷媒在第一连接管41中流动的过程中冷量损失较大，因此，本实用新型的的第一节流元件31设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管路41上，并且在制冷循环中，第二节流元件32被节流阀26短路(冷媒不经过第二节流元件32)，液态冷媒直接流入第一连接管 41，在进入室内机1的液体管路11之前进行降压，从而避免了液态冷媒在第一连接管41中冷量的损失，进而提高了整机的能效比。

以上是现有空调器与本实用新型的空调器在制冷模式上的对比，下面参照图3A和3B来说明现有空调器与本实用新型的空调器在制热模式上的差异。

参照图3A，图3A是现有空调器的制热原理示意图。如图 3A所示，室内机1内包括室内换热器10(此时为冷凝器)，室外机2 内包括室外换热器20(此时为蒸发器)、压缩机21、四通阀22(流向设置为制热循环)以及室外风机23。其中，节流装置3设置于室外机2的内部管路上(图3A中A点和B点之间的位置)。假设额定制热工况下，室内侧干球温度为20℃，湿球温度为15℃，室外侧干球温度为 7℃，湿球温度为6℃。制热循环中，压缩机21排出高温高压的气态冷媒，进入室内换热器10，经过换热后(液化放热原理)，形成中温高压液态冷媒，此时液态冷媒的温度为25℃-32℃左右。液态冷媒通过液体管路11经连接螺母13流入第一连接管41。从图3A可以看出，液态冷媒从C位置到B位置只需经过截止阀25，也就是说，冷媒在第一连接管41流动的过程中温度在25℃-32℃左右，而外环温度为7℃，两者温差较大，即使在第一连接管41上设置隔热装置，冷媒仍会和外界进行换热，导致冷媒热量的散失，使得整机的能效比降低。冷媒再经过B位置后，通过节流装置进行降压，形成低温低压气液混合态冷媒 (图3A中A位置)，进而进入室外换热器20进行换热。可见，现有空调器中，冷媒在室内机1和室外机2之间的第一连接管41中的能量损失较大。

参照图3B，图3B是本实用新型的空调器的制热原理示意图。如图3B所示，空调器的节流装置包括第一节流元件31和第二节流元件32。其中，第一节流元件31设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管41上，第二节流元件32设置于室外机内的管路上。在本实施例中，室外机的管路上还设置有单向阀26，该单向阀26仅允许从室外机2流出的冷媒经过，即冷媒沿图2B中逆时针方向流动时，单向阀26导通；冷媒沿图2B中顺时针方向流动时，单向阀26断开。并且，第二节流元件32与该单向阀26并联，该单向阀26导通时，第二节流元件32被短路，此时冷媒不经过第二节流元件32；而冷媒逆时针流动时，由于单向阀26断开，则冷媒经过第二节流元件32后，流入室外换热器20。

假设额定制热工况下，室内侧干球温度为20℃，湿球温度为15℃，室外侧干球温度为7℃，湿球温度为6℃。制热循环中，压缩机21排出高温高压的气态冷媒，进入室内换热器10，经过换热后(液化放热原理)，形成中温高压液态冷媒，此时液态冷媒的温度为25℃ -32℃左右。液态冷媒通过液体管路11经连接螺母13流入第一连接管 41。从图3B可以看出，液态冷媒从C位置到B位置要经过第一节流元件31，形成低温低压气液混合态冷媒(图3B中的B位置)，此时冷媒温度一般为5℃左右，此时冷媒在第一连接管41中流动的过程中，由于外环温度为7℃，因此冷媒不会向外界散热，设置为吸收外界热量，即不会导致冷媒热量的损失。冷媒流入室外机2后，由于单向阀26断开，使得冷媒经过第二节流元件32，进行第二次压降，此时冷媒温度为2℃左右，接着进入室外换热器20进行热交换。

如上所述，由于液态冷媒未降压前即通过第一连接管41，导致液态冷媒因与外界温差较大而损失热量，因此，本实用新型的第一节流元件31设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管路41上，液态冷媒进入第一连接管41后先进行降压，以此减小第一连接管41中的液态冷媒的温度和外环温度之间的温差，从而避免了液态冷媒在第一连接管41中热量的损失，进而提高了整机的能效比。进一步，冷媒在进入室外机2后，还能够通过第二节流元件32再次进行压降。

从上述分析可知，在制冷模式下，第一节流元件31越靠近室内机1，未进行降压的液态冷媒在第一连接管41中流动的距离越长，越能够减少冷媒在第一连接管41中冷量的损失；在制热模式下，节流装置3越靠近室内机1，进行降压后的液态冷媒在第一连接管41 中流动的距离越长，越能够减少冷媒在第一连接管41中热量的损失。因此，第一节流元件31不能设置的太靠近室外机2，否则无法实现提高整机能效比的目的。

另外，有的空调器将节流装置设置于室内机。由于节流装置在工作过程中会产生噪音，如果将节流装置设置于室内机，节流装置产生的噪音必然会对用户造成影响，降低用户的使用体验。因此，本实用新型的第一节流元件31虽然设置于第一连接管41上，但是也不能太靠近室内机，以防止节流装置3产生的噪音对用户造成影响。

基于此，第一节流元件31既不能太靠近室内机，也不能太靠近室外机。室内机1和室外机2之间的第一连接管41按照其装配后的状态可以分为室外区段、室内区段和中间区段，中间区段介于室外区段与室内区段之间并且包含在墙体中，第一节流元件31可以设置在室外区段与中间区段的连接部位或中间区段上。一方面，由于整个室外区段的长度较长，从而减少了冷媒在第一连接管41上的损耗。另一方面，由于第一节流元件31设置于第一连接管41的室外区段与中间区段的连接部位或中间区段上，也就是说第一节流元件31位于墙体中或室外，因而第一节流元件31的噪音几乎不会对用户造成影响。

作为本实用新型优选的实施方式，本实用新型的第一节流元件31选用短管节流阀，并将该短管节流阀焊接到第一连接管41上。除此之外，第一节流元件31和第二节流元件32还可以为毛细管、膨胀阀等等。本领域技术人员可以选用任何事宜的节流元件设置于第一连接管41上，在此不再一一举例。其中，如果选用毛细管作为第一节流元件31，可以根据实际应用场景，将多个毛细管并联后接入第一连接管路41，从而提高整机的能效比。

综上所述，本实用新型通过将第一节流元件31设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管41上，能够有效减少冷媒在第一连接管41上的能量损失。同时在室外机2上设置于单向阀26并联的第二节流元件32，使空调器在制热模式下进行两次压降。通常情况下，室内机1和室外机2之间的第一连接管41(以及第二连接管42)为铜管，第一节流元件3可以采用焊接的方式焊接于第一连接管41，如将短管节流阀焊接到第一连接管41上的方式。与节流装置设置于室外机上相比，将第一节流元件31设置于第一连接管41(优选为第一连接管 41的室外区段与中间区段的连接部位或中间区段上)上能够明显减小冷媒的热交换能量损耗。与节流装置设置于室内机上相比，由于第一节流元件31设置于第一连接管41的室外区段与中间区段的连接部位或中间区段上，也就是说第一节流元件31位于墙体中或室外，因而第一节流元件31的噪音几乎不会对用户造成影响。

相对于仅在室内机1或室外机2内设置节流装置的方式，显然在第一连接管41上设置第一节流元件31的方式更方便，也无需对结构进行较大的改变，并且进一步提高了整机的能效比。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空调器，包括串联在主回路中的室内机、室外机和节流装置，其特征在于，所述节流装置包括第一节流元件和第二节流元件，所述第一节流元件设置于所述室内机与所述室外机之间的连接管上，所述第二节流元件设置于所述室外机上；

所述室外机的管路上设置有单向阀，所述单向阀仅允许从所述室外机流出的冷媒经过；

所述第二节流元件与所述单向阀并联，当所述单向阀导通时，所述冷媒不经过所述第二节流元件。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述连接管包括室外区段、室内区段和中间区段，所述中间区段介于所述室外区段与所述室内区段之间并且包含在墙体中，所述第一节流元件设置在所述室外区段或所述中间区段上。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述第一节流元件设置在所述室外区段与所述中间区段的连接部位。

4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管的内径小于所述第二连接管的内径，所述第一节流元件设置于所述第一连接管上。

5.根据权利要求4所述的空调器，其特征在于，所述第一节流元件为短管节流阀。

6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述短管节流阀焊接在所述第一连接管上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的空调器，其特征在于，所述第一节流元件为毛细管。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述毛细管至少包括并联设置的第一毛细管和第二毛细管。

9.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括四通阀，所述四通阀用于空调器在制冷模式与制热模式之间切换。