CN107525132A - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调技术领域，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，本发明提供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，所述节流装置设置于所述室内机与所述室外机之间的连接管上。与节流装置设置于室外机上相比，将节流装置设置于第一连接管(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损耗。与节流装置设置于室内机上相比，由于节流装置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，也就是说节流装置位于墙体中或室外，因而节流装置的噪音几乎不会对用户造成影响。

Description

空调器

技术领域

本发明属于空调技术领域，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，特提出本发明。

发明内容

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，本发明提供了一种空调器，其包括串联在主回路中的室内机、室外机和节流装置，所述节流装置设置于所述室内机与所述室外机之间的连接管上。

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，所述节流装置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，所述节流装置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，所述节流装置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，所述节流装置为短管节流阀。

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，所述节流装置为毛细管。

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，所述节流装置为膨胀阀。

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。

在本发明的优选技术方案中，通过将节流装置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。具体而言，室内机与室外机之间的第一连接管(以及第二连接管)一般为铜管，节流装置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，将节流装置设置于第一连接管(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能量损耗。与节流装置设置于室内机上相比，由于节流装置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，也就是说节流装置位于墙体中或室外，因而节流装置的噪音几乎不会对用户造成影响。

此外，相对于在室内机或室外机内设置节流装置的方式，显然在第一连接管上设置节流装置的方式更方便，也无需对结构进行较大的改变。这样一来，不仅省去了在室内机或室外机内设置节流装置的成本，还简化了室内机或室外机的内部结构。

附图说明

图1是本发明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是本发明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是本发明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发明的优选实施方式。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发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。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，本发明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3，节流装置3设置于室内机1和室外机2之间的连接管4上。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。节流装置3设置于第一连接管41上，从而有效地减少了冷媒在连接管4中的能量损失，进而提高整机的能效比。为了清楚地说明本发明的有益效果，下面结合现有空调器的制冷/制热原理与本发明空调器的制冷/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是本发明的空调器的制冷原理示意图。如图2B所示，在本实施例中，节流装置3设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管路41上。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，由于图2B中，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)中不会吸收外界热烈(设置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，本发明的节流装置3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发明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发明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是本发明的空调器的制热原理示意图。如图3B所示，在本实施例中，节流装置3设置于室内机1和室外机2之间的第一连接管路41上。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位置要经过节流装置3，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3℃-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。然后，冷媒再经过截止阀25进入室外换热器20进行换热。

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，本发明的节流装置3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。

从上述分析可知，在制冷模式下，节流装置3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，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，节流装置3不能设置得太靠近室外机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，本发明的节流装置3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，节流装置3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，节流装置3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，由于节流装置3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，也就是说节流装置3位于墙体中或室外，因而节流装置3的噪音几乎不会对用户造成影响。

作为本发明优选的实施方式，节流装置3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，节流装置还可以为毛细管、膨胀阀等等。本领域技术人员可以选用任何事宜的节流装置设置于第一连接管41上，在此不再一一举例。其中，如果选用毛细管作为节流装置3，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，本发明通过将节流装置3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。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，节流装置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，将节流装置设置于第一连接管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能量损耗。与节流装置设置于室内机上相比，由于节流装置3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，也就是说节流装置3位于墙体中或室外，因而节流装置3的噪音几乎不会对用户造成影响。此外，相对于在室内机或室外机内设置节流装置的方式，显然在第一连接管上设置节流装置的方式更方便，也无需对结构进行较大的改变。这样一来，不仅省去了在室内机或室外机内设置节流装置的成本，还简化了室内机或室外机的内部结构。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，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发明的保护范围之内。

Claims (10)

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，所述节流装置设置于所述室内机与所述室外机之间的连接管上。

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，所述节流装置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，所述节流装置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1至3中任一项所述的空调器，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，所述节流装置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，所述节流装置为短管节流阀。

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4所述的空调器，其特征在于，所述节流装置为毛细管。

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4所述的空调器，其特征在于，所述节流装置为膨胀阀。

10.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。