首页 > 制冷供热 专利正文
空调器的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

空调器的制作方法

1.本技术涉及空调器技术领域,例如涉及一种空调器。


背景技术:

2.随着生活水平的提升,空调器已成为提升生活品质不可或缺的家用电器,应用广泛。为满足人们在对室内温度调控的基础上,同时满足对室内湿度调节的要求,空调器多采用降温除湿的方式。
3.热负荷分为显热和潜热两部分,空调器的制冷量是调节处理潜热和显热的综合。显热是在传热工质冷却或者加热的过程中,温度降低或者升高,但不会改变传热工质的原有相态,所需要放出或者吸收的热量。显热通常用温度计可以测量出来。潜热是传热工质发生了相的变化,在温度不变时所放出或者吸收的热量。简言之,去除空气中多余湿量所需要消耗的能量就是潜热。显热用于处理房间热负荷,潜热用于处理房间湿负荷。
4.传统的空调器的原理是通过蒸发器制冷降低空气温度至露点除湿,但空气处理温度必须降低至空气露点温度,同时处理后新风温度偏低。传统的空调器是由一个蒸发器同时处理热负荷和湿负荷。
5.在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:
6.由于传统空调器为了达到除湿目的,蒸发温度通常很低,导致系统能效较低,且没有回收排风中的冷/热量,能源浪费较大。


技术实现要素:

7.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
8.本公开实施例提供一种空调器,以解决避免了冷却除湿后新风温度偏低,使用户体验不佳的问题。
9.在一些实施例中,空调器包括主管路、分支管路和旁通管路。主管路包括依次连接的压缩机,四通阀,室外换热器以及换热单元的第一换热管;分支管路包括潜热处理装置,分支管路的两端与室外换热器和压缩机的第一吸气口相连接;旁通管路包括依次连接的显热处理装置和换热单元的第二换热管构成的循环回路;其中,换热单元的第一换热管与第二换热管通过换热单元进行能量交换,且换热单元的第一换热管与压缩机的第二吸气口相连接。
10.在一些可选实施例中,第一换热管和第二换热管内流通的传热工质不同。
11.在一些可选实施例中,空调器还包括第一阀体和第二阀体,其中,第一阀体设置于潜热处理装置的入口端,第二阀体设置于第一换热管的入口端。
12.在一些可选实施例中,空调器还包括循环水泵,循环水泵设置于旁通管路。
13.在一些可选实施例中,循环水泵设置于第二换热管与显热处理装置之间。
14.在一些可选实施例中,潜热处理装置包括对流除湿盘管。
15.在一些可选实施例中,显热处理装置包括显热盘管或辐射散热装置。
16.在一些可选实施例中,空调器还包括过冷器,设置于室外换热器与分支管路之间。
17.在一些可选实施例中,空调器还包括气液分离器,气液分离器设置于压缩机的吸气口端。其中,气液分离器包括第一气液分离管和第二气液分离管,第一气液分离管两端分别与潜热处理装置和压缩机的第一吸气口相连接,第二气液分离管两端分别与第一换热管和压缩机的第二吸气口相连接。
18.在一些可选实施例中,空调器还包括控制部,当所述空调器运行制冷工况时,控制所述第一阀体和第二阀体开启;或者,当所述空调器运行制热工况时,控制所述第一阀体关闭,第二阀体开启。
19.本公开实施例提供的空调器,可以实现以下技术效果:
20.空调器包括主管路、分支管路和旁通管路。主管路包括依次连接的压缩机,四通阀,室外换热器和换热单元的第一换热管;分支管路包括潜热处理装置,分支管路的两端与室外换热器和压缩机的第一吸气口相连接;旁通管路包括依次连接的显热处理装置和换热单元的第二换热管构成的循环回路;其中,换热单元的第一换热管与第二换热管通过换热单元进行热量交换,且换热单元的第一换热管与压缩机的第二吸气口相连接。双吸气口压缩机可以使低蒸发温度的传热工质通过潜热处理装置去除湿负荷,使高蒸发温度的传热工质通过显热末端去除热负荷。空调器制冷过程中,通过湿热负荷单独处理,避免了冷却除湿后新风温度偏低,用户体验不佳的问题,并且有效提升了系统能效,降低能耗。
21.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本技术。
附图说明
22.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
23.图1是本公开实施例提供的空调器的结构示意图;
24.图2是本公开实施例提供的制冷工况下空调器处理潜热的流路示意图;
25.图3是本公开实施例提供的制冷工况下空调器处理显热的流路示意图;
26.图4是本公开实施例提供的制热工况下空调器处理显热的流路示意图;
27.图5是本公开实施例提供的旁通管路的流路示意图。
28.附图标记:
29.1:压缩机;2:油分离器;3:四通阀;4:室外换热器;5:储液器; 6:过冷器;7:液管截止阀;8:第二阀体;9:换热单元;10:第二气液分离管;11:第一阀体;12:潜热处理装置;13:第一气液分离管;14:显热处理装置;15:循环水泵。
具体实施方式
30.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。
然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
31.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
32.本公开实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
33.另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
34.除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
35.本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,a/b 表示:a或b。
36.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,a和/或b,表示:a或b,或,a和b这三种关系。
37.需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.结合图1-5所示,本公开实施例提供一种空调器。
39.本公开实施例提供的空调器包括主管路、分支管路和旁通管路。主管路包括依次连接的压缩机1,四通阀3,室外换热器4以及换热单元9的第一换热管;分支管路包括潜热处理装置12,分支管路的两端与室外换热器 4和压缩机1的第一吸气口相连接;旁通管路包括依次连接的显热处理装置 14和换热单元9的第二换热管构成的循环回路;其中,换热单元9的第一换热管与第二换热管通过换热单元进行热量交换,且换热单元9的第一换热管与压缩机1的第二吸气口相连接。
40.双吸气口压缩机1可以使低蒸发温度的传热工质通过潜热处理装置12 去除湿负荷,使高蒸发温度的传热工质通过显热末端去除热负荷,提升空调系统的能效。传热工质从低蒸发温度潜热处理装置12处理湿负荷后,进入高蒸发温度温侧气分给低压侧传热工质再热,系统气分为回热式气分。空调器运行制冷工况时,传热工质通过低蒸发温度潜热处理装置12去除房间湿负荷;高蒸发温度经换热单元9的第一换热管,将流经第一换热管内传热工质的热量传导到第二换热管内的传热工质,进而,通过旁通管路的高温显热处理装置14去除房间热负荷。由于空气热湿负荷单独处理,使空调器制冷过程中蒸发温度较高,从而节省能效。
41.可选地,第一换热管和第二换热管内流通的传热工质不同。其中,第一换热管内流通的传热工质为冷媒,第二换热管内流通的传热工质为冷水。空调在制冷过程中,通过高蒸发温度经水冷换热单元9,将高温冷媒转换为高温冷水,通过高温显热装置去除房间热负荷。系统气分可以为低蒸发温度冷媒进行再热直接进入压缩机1低蒸发温度的第一吸气口。通过利用相对高水温去除显热,提高了系统机组能效,同时,换热单元9内的载冷剂冷水价格低廉且环保,节省能效。
42.可选地,空调器还包括第一阀体11和第二阀体8,其中,第一阀体11 设置于潜热处理装置12的入口端,第二阀体8设置于第一换热管的入口端。
43.空调器运行制冷工况时,压缩机1进行排气,通过油分离器2将高压冷媒中的润滑油进行分离。气态冷媒经四通阀3到室外换热器4,气态冷媒经冷却和冷凝成液态冷媒。之后流入储液器5,储液器5主要用于适应因潜热处理装置12和换热单元9的负荷变动对冷媒供应量的需求,当负荷增大时,供应量也增大,可通过储液器5内存储的冷媒进行供给,当负荷减小时,可将多余的冷媒暂存在储液器5内。从储液器5中流出的冷媒分为两个流路,第一流路是流经主管路上的第二阀体8和换热单元9,经过四通阀 3最后流入压缩机1的第二吸气口,第二流路是流经分支管路上的第一阀体 11和潜热处理装置12,最后流入压缩机1的第一吸气口,第二吸气口的蒸发温度高于第一吸气口的蒸发温度。
44.制冷工况下,换热单元9的蒸发温度较高,高于露点温度,换热单元9 的高温冷媒热传导到高温冷水,高温的冷水在由换热单元9的第二换热管与显热处理装置14构成的旁通管路内循环流动,使新风温度降低而含湿量不变;通过潜热处理装置12的蒸发温度较低,低于露点温度,含湿量下降,通过调节第一阀体11和第二阀体8,能够调节潜热处理装置12和显热处理装置14的蒸发温度,使新风达到用户设定的送风要求。
45.空调器运行制热工况时,冷媒依次流经压缩机1排气口、油分离器2,四通阀3、换热单元9的第一换热管、第二阀体8、储液器5、室外换热器 4、四通阀3,最后通过压缩机1的第二吸气口回到压缩机1。流经换热单元9第一换热管内的高温冷媒将热量热传导到第二换热管内的热水,高温热水在由第二换热管和显热处理装置14构成的循环回路内循环流动。
46.制冷工况下由于空气湿热负荷单独处理,相应空调器系统制冷过程中蒸发温度会较高,从而节省能效。空调器在制热工况下,可以仅通过显热处理装置14对房间进行制热,提升机组制热的高舒适性。
47.可选地,空调器还包括循环水泵15,循环水泵15设置于旁通管路。循环水泵15用于加速冷水流动,使热量在换热单元和显热处理末端间进行传递空调器对房间进行制冷或者制热工况时,循环水泵15打开,高蒸发温度的换热单元9通过循环水泵15将冷水运送到显热处理装置14处理热负荷。系统气分可以为蒸发温度冷媒进行再热直接进入压缩机1低蒸发温度的第一吸气口。
48.可选地,循环水泵15设置于第二换热管与显热处理装置14之间。当需要对室内温度进行调节时,运行制冷或者制热工况,同时开启循环水泵 15,热量随着冷水依次流经换热单元9、循环水泵15、显热处理装置14,高蒸发温度的换热单元9通过循环水泵15将冷水运送到显热处理装置14 处理热负荷。系统气分可以为蒸发温度冷媒进行再热直接进入压缩机1低蒸发温度的第一吸气口。
49.可选地,潜热处理装置12包括对流除湿盘管。对流除湿盘管是对新风或者回风进
行冷却或加热、减湿,主要用于消除室内潜热来控制室内湿度。
50.可选地,显热处理装置14包括显热盘管或辐射散热装置。显热盘管或辐射散热装置主要消除室内显热来控制室内温度。
51.可选地,空调器还包括过冷器6,设置于室外换热器4与分支管路之间。通过设置过冷器6使节流前的过冷度维持在预设范围内,空调器运行制冷工况时,能够维持节流的稳定性,提高节流效率,提高空调系统舒适度。
52.可选地,空调器还包括气液分离器,气液分离器设置于压缩机1的吸气口端。其中,气液分离器包括第一气液分离管13和第二气液分离管10,第一气液分离管13两端分别与潜热处理装置12和压缩机1的第一吸气口相连接,第二气液分离管10两端分别与第一换热管和压缩机1的第二吸气口相连接。在换热单元9和潜热处理装置12中,液体蒸发变为气体的过程中,由于负荷变化,存在冷媒未全部蒸发的情况,进而导致液体直接流入压缩机1内。因此需要设置气液分离器进行气液分离,以确保进入双吸气口压缩机1的冷媒均处于气态状态,使压缩机1能够正常运行。通过在一个气液分离器内设置两条气液分离管,既能够分别单独对各支路冷媒进行气液分离;同时,相比于设置两个气液分离器,单分离器能节省成本和空间。
53.可选地,空调器还包括控制部,当所述空调器运行制冷工况时,控制所述第一阀体11和第二阀体8开启;或者,当所述空调器运行制热工况时,控制所述第一阀体11关闭,第二阀体8开启。可选地,控制部还可以控制循环水泵15的开启或关闭。
54.具体的,空调器运行制冷工况时,控制部控制第一阀体11、第二阀体8以及循环水泵15开启。气态冷媒通过压缩机1的排气口排出,流经油分离器2将高压冷媒中的润滑油进行分离。之后,气态冷媒通过四通阀3流入室外换热器4,气态冷媒经冷却和冷凝成液态冷媒。之后流入储液器5,从储液器5中流出的冷媒分为两个流路,第一流路是流经主管路上的第二阀体8和换热单元9,最后经四通阀3和第二气液分离管10流入压缩机1 的第二吸气口,第二流路是流经分支管路上的第一阀体11和潜热处理装置 12,最后通过第一气液分离管13流入压缩机1的第一吸气口,第二吸气口的蒸发温度高于第一吸气口的蒸发温度。
55.制冷工况下,换热单元9的蒸发温度较高,高于露点温度,换热单元9 的高温冷媒热传导到高温冷水,高温的冷水在由换热单元9的第二换热管与显热处理装置14构成的旁通管路内通过循环水泵15循环流动,使新风温度降低而含湿量不变;通过潜热处理装置12的蒸发温度较低,低于露点温度,含湿量下降,通过调节第一阀体11和第二阀体8,能够调节潜热处理装置12和显热处理装置14的蒸发温度,使新风达到用户设定的送风要求。
56.空调器运行制热工况时,控制部控制第一阀体11关闭,第二阀体8和循环水泵15开启。冷媒依次流经压缩机1排气口、油分离器2,四通阀3、换热单元9的第一换热管、第二阀体8、储液器5、室外换热器4、四通阀 3、第二气液分离管10,最后通过压缩机1的第二吸气口回到压缩机1。流经换热单元9第一换热管内的高温冷媒将热量热传导到第二换热管内的冷水,高温冷水在由第二换热管和显热处理装置14构成的循环回路内通过循环水泵15进行循环流动。
57.空调器在制热工况下,仅通过显热处理装置14对房间进行制热,以提高机组制热舒适性。制冷工况下由于空气湿热负荷单独处理,相应空调器系统制冷过程中蒸发温度会较高,从而节省能效。
58.可选地,第一阀体11包括第一电子膨胀阀,第二阀体8包括第二电子膨胀阀。从过冷器6流出的冷媒经液管截止阀7后分为两路:一路流经第二膨胀阀和换热单元9,经气液分离器的第二气液分离管10流入压缩机1 的第二吸气口;另一路流经第一膨胀阀和对流除湿盘管,经气液分离器的第一气液分离管13流入压缩机1的第一吸气口。
59.具体的,一路经第二电子膨胀阀节流降压后进入换热单元9,冷媒在换热单元9内与冷水进行换热,吸收热量蒸发,第二换热管中的冷水经循环水泵15在换热单元9和显热盘管内循环流动,换热单元9内的高温冷媒热传导,冷水对换热单元9进行降温,然后将高温冷水送入显热盘管,用于处理房间热负荷。另一路经第一电子膨胀阀节流降压后进入对流除湿盘管,对流除湿盘管内冷媒温度低于显热盘管温度,通过低温冷媒风盘对流除湿盘管去除房间湿负荷。由于空气湿热负荷单独处理,相应空调器系统制冷过程中蒸发温度会较高,从而节省能耗。系统制热时,采用单独使用显热处理装置14进行房间制热,制热舒适度更好。其中,显热处理装置14优先地盘管或辐射散热装置。
60.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。