[发明专利]家用空调器二次换能设计方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种家用空调器的能量交换设计方案。

背景技术

  一般家用空调大致可分为整体式空调器和分体式空调器。整体式空调器将所有的部件都装在一个箱体内。如:窗式空调就是一种应用广泛的整体式空调器，由于窗式空调器需要将机身的两端，一端置于室内另一端置于室外，安装时要在墙上打一个供放置窗式空调的洞，安装起来不方便，而且它的压缩机产生的噪音会直接传导到室内，所以逐渐被分体空调器取代。

  分体式空调器由室内机和室外机组成，通过制冷剂配管将设置在室外机内的压缩机，四通阀及室外机热交换器以及设置在室内的室内机热交换器连接而成，从而构成制冷剂的循环回路。由于室内机和室外机之间由导管连接，在安装时只要在墙上打一个仅供导管通过的洞就可以安装好，相比于窗式空调要更加方便，而且分体空调尽量将噪音比较大的主要部件都放置到室外机里面，使室内机运行过程中噪音降到很低的水平。所以现在一般家用空调器都采用分体式设计。

  普通分体空调工作原理如图1所示。

  空调制冷时通过四通阀控制制冷剂的循环方向，使室外机换热器作为冷凝器工作，室内机换热器作为蒸发器工作，而在取暖时，通过四通阀控制制冷剂的循环方向，使室外机换热器作为蒸发器工作，室内机换热器作为冷凝器工作。空调压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，压缩成高温高压气体，排入冷凝器，冷却风扇用空气来冷却冷凝器，使制冷剂在其中冷凝成高压常温的液体。高压液体制冷剂进入毛细管节流降压后，成为低温低压液体，进入蒸发器，在蒸发器中吸收空气的热量蒸发成低温低压蒸汽，然后再被压缩机吸入，重复上述循环过程。

  在实际应用中，家用分体空调器室内机和室外机之间是由导管连接起来，制冷剂通过导管在室内机和室外机之间循环，由于制冷剂工作需要，实际使用的导管一般是用铜为材料做成，室内机和室外机有一定的距离，致冷剂在导管中循环时导致了一部分的能量在室内机和室外机之间传递过程中损失掉了。另外由于铜管比较硬，弯曲难度比较大，而每套空调系统的安装环境都不一样，不可能事先将角度弯曲好，所以在分体空调安装的时候，导管接口连接无法做到完全的密封，从而导致在导管内循环的致冷剂会产生泄漏的现象。

  现在空调器普遍使用的制冷剂，有的对大气臭氧层有破坏作用，有的对人体有毒，有的具有大气温室效应，这些泄漏的致冷剂对地球的生态环境也构成了很大的影响。而且由于致冷剂的泄漏，空调要正常运转就必须经常补充致冷剂，这也给用户的使用造成了不便。

  本发明目的在于设计一个能量损耗更小，安装更灵活方便，制冷剂更加不易泄漏的空调器设计方案。

发明内容

本设计方案是在家用空调器室外机内加装一套换能装置，组成致冷剂循环和载冷剂循环两套循环回路。致冷剂循环回路是通过压缩机经室外机换热器，节流装置，换能装置，四通阀等，全部在室外机内完成。载冷剂循环回路是通过循环泵经导管在室外机里的换能装置与室内机之间完成。

本设计方案如图2所示。

制冷时，换能装置作为蒸发器，室外机换热器作为冷凝器，空调压缩机经四通阀从换能装置吸入低温低压的制冷剂蒸汽，压缩成高温高压气体，排入室外机换热器，室外机换热器用室外空气来冷却制冷剂，使制冷剂在其中冷凝成高压常温的液体。高压液体制冷剂进入节流装置节流降压后，成为低温低压液体进入换能装置，制冷剂在换能装置内通过吸收载冷剂的热量蒸发成低温低压蒸汽，然后再被压缩机吸入，重复上述循环过程。载冷剂通过循环泵经导管在换能装置与空调室内机间循环，将换能装置的冷量传导给空调室内机。

制热时，换能装置作为冷凝器，室外机换热器作为蒸发器，空调压缩机经四通阀从室外机换热器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，压缩成高温高压气体，排入换能装置，制冷剂通过换能装置将热量释放给载冷剂，冷凝成高压常温的液体。高压液体制冷剂进入节流装置节流降压后，成为低温低压液体，进入室外机换热器，制冷剂在室外机换热器中吸收室外空气的热量蒸发成低温低压蒸汽，然后再被压缩机吸入，重复上述循环过程。载冷剂通过循环泵经导管在换能装置与空调室内机间循环，将换能装置的热量传导给空调室内机。

使用本方案的优势：

  由于本发明将致冷剂循环回路整个集成在空调器室外机里，有效缩短了致冷剂循环回路，也减少了系统致冷剂的充灌量，和减少了制冷剂泄漏的可能性，便于整个系统的制造、安装、运行管理，提高运行效率。