CN102519093B

CN102519093B - 单制冷空调的管路***

Info

Publication number: CN102519093B
Application number: CN201110451611.4A
Authority: CN
Inventors: 黄炳华; 刘杰
Original assignee: Ningbo Aux Group Co Ltd
Current assignee: Aux Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: CN102519093A

Abstract

单制冷空调的管路***，主要由室外机（3）、室内机（9）和连接两者的引出管（6）、回流管（11）组成。室外机包括压缩机（1）、冷凝器（2）、截止阀一（5）和截止阀二（12），室内机包括蒸发器（8）、分流体（61）、螺纹接头一（7）和螺纹接头二（10）。在室内机的分流体和蒸发器间还设置有毛细管（63）组成的消音装置（62），室外机的冷凝器直接和截止阀一相连接。该发明中，引出管变成了高温，可与外界换热，起到类似冷凝器的作用，降低了冷凝器的冷凝压力，空调能效比得以提高。

Description

单制冷空调的管路***

技术领域

本发明涉及一种单制冷空调的管路***，通过管路***的优化提高空调的能效比。

背景技术

如图1所示，现有单制冷空调的管路***主要由室外机3、室内机9和连接两者的引出管6、回流管11组成。室外机包括压缩机1、冷凝器2、截止阀一5和截止阀二12，冷凝器2和截止阀一5间连接有毛细管4。室内机包括蒸发器8、分流体61、螺纹接头一7和螺纹接头二10，分流体61和蒸发器间8直接连接。引出管6的一端连接到室外机3的截止阀一5上，另一端连接到室内机9的螺纹接头一7上。回流管11的一端连接到室内机9的螺纹接头二10上，另一端连接到室外机3的截止阀二12上。室外机3、引出管6、室内机9、回流管11形成闭路管路***。

单制冷空调启动后，冷媒在管路***中的流动如图1中箭头所示。气体冷媒被压缩机1压缩为高温高压的蒸汽；蒸汽被输送到室外机3的冷凝器2，冷媒冷却放热、成为高温高压液体冷媒；液体冷媒进入到毛细管4，经毛细管的降压节流后成为低温低压液体；低温低压液体再依次通过截止阀5、引出管6后进入室内机9的分流体61，再经分流体61的分流管路进入蒸发器8。液体冷媒蒸发，变成低温低压蒸汽。低温低压蒸汽经回流管11、截止阀12重新回到压缩机1，继续下一次循环。如此往复循环，冷媒蒸发过程中吸收大量的热量，室内机实现制冷功能。

随着人们节能减排意识的提高，家用空调已成为降低能耗的首选对象。而降低冷凝压力、提高蒸发压力是空调制造行业提高空调能效比、降低空调能耗的最有效方法。

发明内容

本发明在于优化单制冷空调的管路***，提高单制冷空调的能效比。

为此，本发明提供了一种单制冷空调的管路***，在室内机的分流体和蒸发器间还设置有毛细管组成的消音装置，室外机的冷凝器直接和截止阀一相连接。

现有单制冷空调的管路***中，引出管、回流管温度在10摄氏度左右，即全部为低温。毛细管的节流是一个等焓过程，是将高温高压冷媒变为低温低压的冷媒。因此毛细管是管路***中压力与温度的分界点。毛细管位置的改变，压力与温度的分界点也跟着改变，即毛细管前移后，高温、高压点也跟着前移。因此，本发明将室外机的毛细管移到室内机后，毛细管前连接的引出管也由以前的低温变成了高温。

高温的引出管可以与外界空气直接换热，起到类似冷凝器的作用。由于室内机和室外机间的引出管的长度一般为三米左右，这将大大增加空调的换热能力，降低室外机的冷凝器的冷凝压力。由于毛细管位置改变后，空调的制冷量基本不变，因而制冷消耗功率会大大降低，即空调能效比得以提高。

本发明单制冷空调的管路***中，由于室外机没有毛细管，与其连接的充氟工艺管也相应取消。由于取消了室外机的毛细管和充氟工艺管，室外机制造工序减少，生产效率得以提高。另外，由于毛细管组成的消音装置只是替换原分流体后的分流管路，因此，室内机的制造工序和成本基本没有变化。

本发明单制冷空调的管路***中，由于引出管的温度高于环境温度，只会向外界放热而不可能从外界吸热。因此，引出管不需要象现有空调一样包裹隔热材料，空调成本得以降低。

本发明单制冷空调的管路***中，高压冷媒经毛细管后变为低压，流动噪音也得以降低。因此，本发明改变位置后的毛细管还起到消音的作用，使得室内机运行时声音更小。

另外，本发明单制冷空调的管路***中，由于在分流体后的每一支路中均有毛细管，蒸发器前的多路节流的一致性较好，比较容易控制。

本发明中，冷凝器可优选为翅片式换热器，其换热管采用Φ9.52mm规格的内螺纹铜管；蒸发器也为翅片式换热器，其换热管采用Φ7mm规格的内螺纹铜管。冷凝器、蒸发器采用小孔径的内螺纹铜管代替大管径的铜管，在达到相同性能的情况下，能够降低20%左右的成本。此外，在相同的***中，采用小管径铜管冷凝器或蒸发器替代原有较大管径的冷凝器或蒸发器，能够减少制冷剂的充注量。因为相比原有较大管径的冷凝器或蒸发器，小管径铜管冷凝器或蒸发器的管内体积要小很多，而采用强化内螺纹的小管径铜管***效率也更高，所以能有效减少制冷剂的充注量。试验证明，采用小管径铜管***后，制冷剂充注量明显减少，减少量高达30%左右，对环境保护有益。

做为进一步的优化匹配，本发明的室外机的冷凝器和截止阀一间的管路，室内机的分流体和螺纹接头一间的管路，和引出管均采用公称直径为6mm的铜管；室外机的截止阀二和压缩机间的管路，室内机的蒸发器和螺纹接头二间的管路，和回流管均采用公称直径为10mm的铜管。

试验证明，本发明单制冷空调的管路***中，引出管的温度为35摄氏度左右，回流管为15摄氏度左右，两者相差20度左右。做为进一步，单制冷空调的管路***中，可以将引出管和回流管形成套管，使得引出管和回流管间直接热交换。由于回流管温度（15摄氏度左右）较环境温度（30摄氏度左右）低，更容易和引出管进行热量交换。引出管能得到充分冷却，冷凝器的冷凝压力得以降低。同时，回流管被引出管加热，其内冷媒压力提高，蒸发器的蒸发压力得以提高。而降低冷凝压力、提高蒸发压力是提高空调能效比的最有效方法。

为使得套管的内管和外管进行较好的热交换，冷媒在引出管和回流管中流通时应有更多时间和接触空间。做为一种优选，套管中冷媒的流通截面积应大于套管两端。但为了方便制作和连接，套管还应优选引出管或回流管的管径做为内管管径。

做为优选，本发明单制冷空调的管路***中，套管的内管为回流管、套管的外管为引出管。套管的内管,室外机的截止阀二和压缩机间的管路，室内机的蒸发器和螺纹接头二间的管路，均采用直径为D1的铜管；室外机的冷凝器和截止阀一间的管路，室内机的分流体和螺纹接头一间的管路，均采用直径为D2的铜管；套管的外管的直径为D3。经试验证明，前述D1为D2的1.2～1.8倍,D3为D1的1.3～3倍时，空调的能效比和套管材料成本能够取得较好平衡。

做为优选，本发明单制冷空调的管路***中，套管的内管为引出管、套管的外管为回流管。室外机的截止阀二和压缩机间的管路，室内机的蒸发器和螺纹接头二间的管路，均采用直径为D2的铜管；套管的内管，室外机的冷凝器和截止阀一间的管路，室内机的分流体和螺纹接头一间的管路，均采用直径为D1的铜管；套管的外管的直径为D3。经试验证明，前述D1为D2的0.5～0.8倍,D3为D1的2.2～4倍时，空调的能效比和套管材料成本能够取得较好平衡。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为现有单制冷空调的管路***；

图2为本发明的单制冷空调的管路***的实施例；

图3为本发明的单制冷空调的管路***的另一实施例；

图4为图3所示管路***的实施例中的套管的截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图2所示，该实施例的单制冷空调的管路***，由室外机3、室内机9和连接两者的引出管6、回流管11组成。室外机包括压缩机1、冷凝器2、截止阀一5和截止阀二12，冷凝器2和截止阀一5直接相连接。室内机包括蒸发器8、分流体61、螺纹接头一7和螺纹接头二10。分流体61和蒸发器8间还设置有毛细管63组成的消音装置62。蒸发器8中，三跟换热管81并联在消音装置62和集气管82间，即每根换热管81的前端均连接一根毛细管63。引出管6的一端连接到室外机3的截止阀一5上，另一端连接到室内机9的螺纹接头一7上。回流管11的一端连接到室内机9的螺纹接头二10上，另一端连接到室外机3的截止阀二12上。室外机3、引出管6、室内机9、回流管11形成闭路管路***。该实施例中，冷凝器2为翅片式换热器，其换热管21采用Φ9.52mm规格的内螺纹铜管；蒸发器8为翅片式换热器，其换热管81采用Φ7mm规格的内螺纹铜管。室外机的冷凝器2和截止阀一5间的管路，室内机的分流体61和螺纹接头一7间的管路，和引出管6均采用公称直径为6mm的铜管；室外机的截止阀二12和压缩机1间的管路，室内机的蒸发器8和螺纹接头二10间的管路，和回流管11均采用公称直径为10mm的铜管。

单制冷空调启动后，冷媒在管路***中的流动如图2中箭头所示。气体冷媒被压缩机1压缩为高温高压的蒸汽；蒸汽被输送到室外机3的冷凝器2，冷媒冷却放热、成为高温高压液体冷媒，液体冷媒依次通过截止阀5、引出管6后进入室内机9的分流体61，再经分流体61和有毛细管63组成的消音装置62后进入蒸发器8。经蒸发、变成低温低压蒸汽，再进经回流管11、截止阀12重新回到压缩机1，继续下一次循环。如此往复循环，冷媒蒸发过程中吸收大量的热量，室内机实现制冷功能。

因此，在将原室外机中的毛细管移到室内机上后，该实施例的引出管6中的冷媒为35摄氏度左右的高温高压液体。高温的引出管6可以与外界直接换热，起到类似冷凝器的作用。由于室内机和室外机间的引出管6的长度一般为三米左右，这将大大增加空调的换热能力，降低室外机的冷凝器的冷凝压力。由于毛细管位置改变后，空调的制冷量基本不变，因而制冷消耗功率会大大降低，即空调能效比得以提高。

该实施例中，由于室外机3中没有毛细管，与其连接的充氟工艺管（未画出）也可相应取消。由于取消了室外机的毛细管和充氟工艺管，室外机制造工序减少，生产效率得以提高。另外，由于毛细管63组成的消音装置62只是替换原分流体后的分流管路，因此，室内机的制造工序和成本基本没有变化。

该实施例中，由于引出管6的温度为35摄氏度左右，高于环境温度，只会向外界放热而不可能从外界吸热。因此，引出管不需要象现有空调一样包裹隔热材料，空调成本得以降低。

该实施例中，高压冷媒经毛细管后变为低压，流动噪音得以降低。因此，本发明改变位置后的毛细管还起到消音的作用，使得室内机运行时声音更小。

另外，该实施例中，由于在分流体61后的每一支路中均有毛细管63，蒸发器前的多路节流的一致性较好，比较容易控制。

如图3、图4所示的另一实施例，是在图2所示实施例上的进一步改进。该实施例的单制冷空调的管路***，由室外机3、室内机9和连接两者的套管13组成。室外机包括压缩机1、冷凝器2、截止阀一5和截止阀二12，冷凝器2和截止阀一5直接相连接。室内机包括蒸发器8、分流体61、螺纹接头一7和螺纹接头二10。分流体61和蒸发器8间还设置有毛细管63组成的消音装置62。蒸发器8中，三跟换热管81并联在消音装置62和集气管82间，即每根换热管81的前端均连接一根毛细管63。引出管6的一端连接到室外机3的截止阀一5上，另一端连接到室内机9的螺纹接头一7上。套管13的一端连接到室内机9的螺纹接头一7、螺纹接头二10上，另一端连接到室外机3的截止阀一5、截止阀二12上。室外机3、室内机9、套管13形成闭路管路***。前述实施例中的引出管和回流管形成该实施例中的套管13，套管的内管131为原回流管，套管的外管132为原引出管。该实施例中，冷凝器2为翅片式换热器，其换热管21采用Φ9.52mm规格的内螺纹铜管；蒸发器8为翅片式换热器，其换热管81采用Φ7mm规格的内螺纹铜管。套管的内管131,室外机的截止阀二12和压缩机1间的管路，室内机的蒸发器8和螺纹接头二61间的管路，均采用直径D1为10mm的铜管。室外机的冷凝器2和截止阀一5间的管路，室内机的分流体61和螺纹接头一7间的管路，均采用直径D2为6mm的铜管。套管的外管132采用直径D3为15mm的铜管。

单制冷空调启动后，冷媒在管路***中的流动如图3、图4中箭头所示。气体冷媒被压缩机1压缩为高温高压的蒸汽；蒸汽被输送到室外机3的冷凝器2，冷媒冷却放热、成为高温高压液体冷媒，液体冷媒依次通过截止阀5、套管13后进入室内机9的分流体61，再经分流体61和有毛细管63组成的消音装置62后进入蒸发器8。经蒸发、变成低温低压蒸汽，再进经套管13、截止阀12重新回到压缩机1，继续下一次循环。如此往复循环，冷媒蒸发过程中吸收大量的热量，室内机实现制冷功能。

由于内管的温度（10摄氏度左右）较低，外管（35摄氏度左右）的温度较高，外管被内管充分冷却，冷凝器的冷凝压力得以降低。同时，内管管被外管加热，其内冷媒压力提高，蒸发器的蒸发压力得以提高。由于冷凝压力降低、蒸发压力提高，空调的能效比得以提高。

以上是本发明的实施方式之一，对于本领域内的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims

1.单制冷空调的管路***，主要由室外机（3）、室内机（9）和连接两者的引出管（6）、回流管（11）组成，室外机包括压缩机（1）、冷凝器（2）、截止阀一（5）和截止阀二（12），室内机包括蒸发器（8）、分流体（61）、螺纹接头一（7）和螺纹接头二（10），引出管（6）与冷凝器（2）之间设置有截止阀一（5），引出管（6）与分流体（61）之间设置有螺纹接头一（7），回流管（11）与压缩机（1）之间设置有截止阀二（12），回流管（11）与蒸发器（8）之间设置有螺纹接头二（10），其特征在于：在室内机的分流体（61）和蒸发器间（8）还设置有毛细管（63）组成的消音装置（62），室外机的冷凝器（2）直接和截止阀一（5）相连接，上述引出管（6）和回流管（11）形成套管（13），使得引出管和回流管间直接热交换，套管的内管（131）为回流管，套管的外管（132）为引出管，所述引出管直接和外界空气换热。

2.如权利要求1所述的单制冷空调的管路***，其特征在于：冷凝器（2）为翅片式换热器，其换热管（21）采用Φ9.52mm规格的内螺纹铜管；蒸发器（8）为翅片式换热器，其换热管（81）采用Φ7mm规格的内螺纹铜管。

3.如权利要求2所述的单制冷空调的管路***，其特征在于：室外机的冷凝器（2）和截止阀一（5）间的管路，室内机的分流体（61）和螺纹接头一（7）间的管路，和引出管（6）均采用公称直径为6mm的铜管；室外机的截止阀二（12）和压缩机（1）间的管路，室内机的蒸发器（8）和螺纹接头二（10）间的管路，和回流管（11）均采用公称直径为10mm的铜管。

4.如权利要求1所述的单制冷空调的管路***，其特征在于：套管的内管（131）,室外机的截止阀二（12）和压缩机（1）间的管路，室内机的蒸发器（8）和螺纹接头二（10）间的管路，均采用直径为D1的铜管；室外机的冷凝器（2）和截止阀一（5）间的管路，室内机的分流体（61）和螺纹接头一（7）间的管路，均采用直径为D2的铜管；套管的外管（132）的直径为D3；前述D1为D2的1.2～1.8倍,D3为D1的1.3～3倍。

5.如权利要求1所述的单制冷空调的管路***，其特征在于：室外机的截止阀二（12）和压缩机（1）间的管路，室内机的蒸发器（8）和螺纹接头二（10）间的管路，均采用直径为D2的铜管；套管的内管（131），室外机的冷凝器（2）和截止阀一（5）间的管路，室内机的分流体（61）和螺纹接头一（7）间的管路，均采用直径为D1的铜管；套管的外管（132）的直径为D3；前述D1为D2的0.5～0.8倍,D3为D1的2.2～4倍。