CN102121760B - 一种平行流冷暖空调器及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行流冷暖空调器，包括压缩机、压缩机回气管、四通阀、室内机、毛细管组件、上集液管上端管、上集液管、扁换热管和下集液管，下集液管第一端设有气液分离器，气液分离器连接单向阀，单向阀和上集液管第一端并联连接四通阀的同一个连接口。本发明还公开了一种平行流冷暖空调器的处理方法。本发明使平行流技术能够实现制冷和制热，并且解决分流不均、换热效率低、体积大、成本高等问题。

Description

一种平行流冷暖空调器及其处理方法

技术领域

本发明属于空调器技术领域，具体涉及一种使用平行流换热器的冷暖空调器及其处理方法，用于家用空调器、商用空调机或其他制冷设备。

背景技术

平行流换热器也称为微通道换热器，具有传热效率高、结构紧凑、噪音低、重量轻、成本低等优点。被当作冷凝器广泛应用于汽车空调，近年来，也被用来作为家用、尤其是商用空调器的冷凝器。

平行流换热器采用扁管强化传热技术，是一种多孔铝制扁管换热器，其结构是在空气侧采用百叶窗翅片，制冷剂侧采用小直径的多通道扁管，从而使空气侧和制冷剂侧的换热得到强化。在家用空调器领域使用，有利于提高能效、降低制冷剂充注量和减轻机组重量、降低空调器成本，与普通的铜管换热器相比，使家用空调器在性能、体积、重量、成本等方面得到较大的改善。

可是由于在制冷空调***中，进入蒸发器的制冷剂为气液两相混合物，通常分为多路进入蒸发器中吸收热量，液相蒸发为气体以实现制冷的目的。制冷剂两相流体，特别是其中的液体，能否均匀的分配到每一路通道中进行换热，是蒸发器设计的关键。在实际复杂的使用条件下，蒸发器中各个扁换热管分液如果不均，会导致不同管内制冷剂流量不均匀，管内流量较少的很快蒸发，管路出口的过热度较高；管内流量过多的蒸发不完，导致出口过热度小，甚至含有液体；两种情况下都使得扁换热管换热面积得不到充分发挥。另外，由于进入扁换热管的气态制冷剂占的体积较大，占据了大部分的空间和换热面积，严重影响了换热效率，使得蒸发器不得不将体积做大，成本提高。

鉴于上述原因，目前家用商用空调器中，平行流换热器只在单冷空调器上作冷凝器使用，限制了其在商用、家用空调器的应用发展和普及。

发明内容

本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种平行流冷暖空调器，使平行流技术能够实现制冷和制热，并且解决分流不均、换热效率低、体积大、成本高等问题。

本发明的另一目的在于提供一种平行流冷暖空调器的处理方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种平行流冷暖空调器，其特征在于：包括压缩机、压缩机回气管、四通阀、室内机、毛细管组件、上集液管上端管、上集液管、扁换热管和下集液管，在俯视角度中所述上集液管、下集液管呈圆弧弯曲的“L”形，压缩机、压缩机回气管分别连接四通阀的两个连接口，室内机、上集液管第一端分别连接四通阀的另外两个连接口，室内机通过毛细管组件连接上集液管上端管，上集液管上端管连接上集液管第二端，上集液管内部设有至少一个隔板，上下集液管之间通过多个平行排布的扁换热管连通，每个扁换热管带有翅片，下集液管第一端设有气液分离器，气液分离器连接单向阀，单向阀和上集液管第一端并联连接四通阀的同一个连接口。

根据不同的使用场合，所述上集液管内部设有一个隔板，平行流冷暖空调器为2流程。

根据不同的使用场合，所述上集液管内部设有两个隔板，下集液管内部设有一个隔板，平行流冷暖空调器为4流程。

作为一种优选结构，所述上集液管和下集液管水平放置，扁换热管竖直放置。

作为一种优选结构，所述扁换热管在上集液管中的***深度比扁换热管在下集液管中的***深度小。

作为一种优选结构，所述翅片为波纹形V形翅片。

2流程的平行流冷暖空调器的处理方法(4流程的原理也一样)，其特征在于：

在制冷运行时：高温高压的气态制冷剂从压缩机出发，经过四通阀进入上集液管第一端，再经过隔板右边的扁换热管到达下集液管，下集液管内的气态制冷剂，经过隔板左边的扁换热管到达上集液管第二端，此时从上集液管第二端出来的制冷剂已变为高压气液两相制冷剂，经过上集液管上端管到达毛细管组件，毛细管组件把高压气液两相制冷剂变为低温低压气液两相制冷剂，然后进入室内机，换热制冷，变为低压气态制冷剂，经过四通阀回到压缩机回气管，最后进入压缩机，持续不断的进行循环；

在制热运行时：四通阀换向，高温高压的气态制冷剂从压缩机出发，经过四通阀进入室内机，换热制热，变为高压气液两相制冷剂，进入毛细管组件，毛细管组件把高压气液两相制冷剂变为低温低压气液两相制冷剂，经过上集液管上端管到达上集液管第二端，经过隔板左边的扁换热管进入下集液管，接着进行分流，气态制冷剂通过气液分离器、单向阀、四通阀回到压缩机回气管，液态制冷剂经过隔板右边的扁换热管进行换热变为气态制冷剂，然后通过四通阀回到压缩机回气管，最后进入压缩机，持续不断的进行循环。

在制热运行时，所述液态制冷剂经过扁换热管吸热气化，管外的翅片产生冷凝水膜，在重力和空调风扇风力的作用下，沿着翅片表面向下流动到下集液管表面，被水平风力驱动，所有冷凝水顺着下集液管自然导流排除。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：本平行流冷暖空调器使平行流技术能够实现制冷和制热，并且解决分流不均、换热效率低、体积大、成本高等问题，具体如下：

1、本发明制热运行时，对于2流程(4流程的原理也一样)的平行流蒸发器，平行流扁换热管按一定的比例分布(隔板的位置大约在上集液管的1/3长度处)，在第一个流程结束时，采用气液分离器，将气态制冷剂通过单向阀直接返回到压缩机，液态制冷剂均匀的分配到第二流程的每一路扁换热管中进行换热，解决了平行流换热器作蒸发器使用时的均流问题。气态制冷剂分流技术，提高了扁换热管中液态制冷剂的流速，进而大大提高了换热效率，显著提高制热性能。

本平行流冷暖空调器能够冷暖两用，结构简单、分流均匀，实现了平行流换热器应用于冷暖空调器，使得冷暖空调器的制热效率提高30％以上、成本降低35％以上、室外机体积减小25％以上。

2、微通道扁换热管竖直放置，扁管间布置有波纹形V形翅片，每层翅片与扁管成一角度。在空调器制热运行过程中，百叶窗翅片上的冷凝水膜，在重力和空调风扇风力的作用下，沿着翅片表面向下流动到下集液管表面，被水平风力驱动，所有冷凝水顺着下集液管自然导流排除。从而彻底解决了室外机采用平行流换热器做蒸发器时的排水问题。

3、集液管水平设置于扁换热管的上下，微通道扁换热管垂直放置，上集液管上端管在上集液管的顶部，不仅使室外机管路排列简单，节省空间，而且，上下集液管做成弯曲的形状，使其完全和目前的铜管换热器形状相同，不需要改动室外机结构而直接替换，大大节省替换成本。

4、扁换热管在上集液管中的***深度较浅，刚好***上集液管下部，以保证上集液管底部不残留液态制冷剂，扁换热管在下集液管中的***深度较深，以保证制热运行时，下集液管内的气态制冷剂能通过气液分离器和单向阀直接到达压缩机回气管。

附图说明

图1是本发明的平行流冷暖空调器的纵面图。

图2是2流程上集液管的俯视图。

图3是4流程上下集液管的纵面图。

图1～3中标号和名称如下：

1	扁换热管	2	隔板
				3	上集液管上端管	4	毛细管组件
5	室内机	6	上集液管
				7	四通阀	8	单向阀
9	压缩机回气管	10	压缩机
				11	气液分离器	12	下集液管
13	翅片

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示的2流程平行流冷暖空调器，包括压缩机、压缩机回气管、四通阀、室内机、毛细管组件、上集液管上端管、上集液管、扁换热管和下集液管，如图2所示，在俯视角度中所述上集液管、下集液管呈圆弧弯曲的“L”形，压缩机、压缩机回气管分别连接四通阀的两个连接口，室内机、上集液管第一端分别连接四通阀的另外两个连接口，室内机通过毛细管组件连接上集液管上端管，上集液管上端管连接上集液管第二端，上集液管内部设有一个隔板，隔板的位置大约在上集液管的1/3长度处，上下集液管之间通过多个平行排布的扁换热管连通，隔板左右的扁换热管各为一个流程，每个扁换热管带有翅片，下集液管第一端设有气液分离器，气液分离器连接单向阀，单向阀和上集液管第一端并联连接四通阀的同一个连接口。

上集液管和下集液管水平放置，扁换热管竖直放置。

扁换热管在上集液管中的***深度比扁换热管在下集液管中的***深度小。

翅片为波纹形V形翅片。

2流程的平行流冷暖空调器的处理方法如下：

在制冷运行时：高温高压的气态制冷剂从压缩机出发，经过四通阀进入上集液管第一端，再经过隔板右边的扁换热管到达下集液管，下集液管内的气态制冷剂，经过隔板左边的扁换热管到达上集液管第二端，此时从上集液管第二端出来的制冷剂已变为高压气液两相制冷剂，经过上集液管上端管到达毛细管组件，毛细管组件把高压气液两相制冷剂变为低温低压气液两相制冷剂，然后进入室内机，换热制冷，变为低压气态制冷剂，经过四通阀回到压缩机回气管，最后进入压缩机，持续不断的进行循环；

在制热运行时：四通阀换向，高温高压的气态制冷剂从压缩机出发，经过四通阀进入室内机，换热制热，变为高压气液两相制冷剂，进入毛细管组件，毛细管组件把高压气液两相制冷剂变为低温低压气液两相制冷剂，经过上集液管上端管到达上集液管第二端，经过隔板左边的扁换热管进入下集液管，接着进行分流，气态制冷剂通过气液分离器、单向阀、四通阀回到压缩机回气管，液态制冷剂经过隔板右边的扁换热管进行换热变为气态制冷剂，然后通过四通阀回到压缩机回气管，最后进入压缩机，持续不断的进行循环。

在制热运行时，所述液态制冷剂经过扁换热管吸热气化，管外的翅片产生冷凝水膜，在重力和空调风扇风力的作用下，沿着翅片表面向下流动到下集液管表面，被水平风力驱动，所有冷凝水顺着下集液管自然导流排除。

实施例2：

如图3所示，上集液管内部设有两个隔板，下集液管内部设有一个隔板，平行流冷暖空调器为4流程，隔板位置见图示，上面左边隔板左边的扁换热管为一个流程，上面左边隔板与下面隔板之间的扁换热管为一个流程，下面隔板与上面右边隔板之间的扁换热管为一个流程，上面右边隔板右边的扁换热管为一个流程。

4流程的平行流冷暖空调器的工作原理与2流程的基本相同。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种平行流冷暖空调器，其特征在于：包括压缩机、压缩机回气管、四通阀、室内机、毛细管组件、上集液管上端管、上集液管、扁换热管和下集液管，在俯视角度中所述上集液管、下集液管呈圆弧弯曲的“L”形，压缩机、压缩机回气管分别连接四通阀的两个连接口，室内机、上集液管第一端分别连接四通阀的另外两个连接口，室内机通过毛细管组件连接上集液管上端管，上集液管上端管连接上集液管第二端，上集液管内部设有至少一个隔板，上下集液管之间通过多个平行排布的扁换热管连通，每个扁换热管带有翅片，下集液管第一端设有气液分离器，气液分离器连接单向阀，单向阀和上集液管第一端并联连接四通阀的同一个连接口；

所述上集液管和下集液管水平放置，扁换热管竖直放置；

所述扁换热管在上集液管中的***深度比扁换热管在下集液管中的***深度小。

2.根据权利要求1所述的平行流冷暖空调器，其特征在于：所述上集液管内部设有一个隔板，平行流冷暖空调器为2流程。

3.根据权利要求1所述的平行流冷暖空调器，其特征在于：所述上集液管内部设有两个隔板，下集液管内部设有一个隔板，平行流冷暖空调器为4流程。

4.根据权利要求1所述的平行流冷暖空调器，其特征在于：所述翅片为波纹形V形翅片。

5.根据权利要求2所述的平行流冷暖空调器的处理方法，其特征在于：

在制冷运行时：高温高压的气态制冷剂从压缩机出发，经过四通阀进入上集液管第一端，再经过隔板右边的扁换热管到达下集液管，下集液管内的气态制冷剂，经过隔板左边的扁换热管到达上集液管第二端，此时从上集液管第二端出来的制冷剂已变为高压气液两相制冷剂，经过上集液管上端管到达毛细管组件，毛细管组件把高压气液两相制冷剂变为低温低压气液两相制冷剂，然后进入室内机，换热制冷，变为低压气态制冷剂，经过四通阀回到压缩机回气管，最后进入压缩机，持续不断的进行循环；

在制热运行时：四通阀换向，高温高压的气态制冷剂从压缩机出发，经过四通阀进入室内机，换热制热，变为高压气液两相制冷剂，进入毛细管组件，毛细管组件把高压气液两相制冷剂变为低温低压气液两相制冷剂，经过上集液管上端管到达上集液管第二端，经过隔板左边的扁换热管进入下集液管，接着进行分流，气态制冷剂通过气液分离器、单向阀、四通阀回到压缩机回气管，液态制冷剂经过隔板右边的扁换热管进行换热变为气态制冷剂，然后通过四通阀回到压缩机回气管，最后进入压缩机，持续不断的进行循环。

6.根据权利要求5所述的平行流冷暖空调器的处理方法，其特征在于：在制热运行时，所述液态制冷剂经过扁换热管吸热气化，管外的翅片产生冷凝水膜，在重力和空调风扇风力的作用下，沿着翅片表面向下流动到下集液管表面，被水平风力驱动，所有冷凝水顺着下集液管自然导流排除。

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