一種提高制冷能效的空調器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種提高制冷能效的空調器，包括壓縮機、四通換向閥、蒸發(fā)器和冷凝器，壓縮機的出口通過管路連通四通換向閥的第一端口，四通換向閥的第二端口通過管路連通壓縮機的進口，四通換向閥的第三端口通過管路依次串聯(lián)有蒸發(fā)器和冷凝器，并連接至四通換向閥的第四端口，冷凝器與四通換向閥的第四端口之間的管路上設有吸附裝置，蒸發(fā)器表面生產的冷凝水被接水盤收集后通過排水管流至吸附裝置，吸附裝置由金屬絲網(wǎng)、多孔硅膠吸附劑和換熱盤管組成。本實用新型利用多孔硅膠吸附劑吸收蒸發(fā)器的冷凝水，在壓縮機排氣管處通過多孔硅膠吸附劑的解吸吸熱對從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體進行預降溫，提高空調的制冷能效。
【專利說明】
-種提高制冷能效的空調器
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種提高制冷能效的空調器，屬于空調器控制領域。
【背景技術】
[0002] 空調進行制冷時，制冷能效受環(huán)境溫度影響較大。夏季外界環(huán)境溫度較高，室外冷 凝器換熱不足往往會導致系統(tǒng)制冷能效系數(shù)不高。目前，提高空調夏季制冷系數(shù)的主要方 法就是加大冷凝器換熱面積，采用電磁節(jié)流閥等技術，其結果在提高制冷系數(shù)的同時往往 會增加成本投入。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是提供提高制冷能效的空調器，在原有空調器壓 縮機的基礎上通過利用多孔硅膠吸附劑的吸附解吸特性來提高空調的制冷能效，設計思路 是利用多孔硅膠吸附劑吸收蒸發(fā)器的冷凝水，在壓縮機排氣管處通過多孔硅膠吸附劑的解 吸吸熱對從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體進行預降溫，提高空調的制冷能效。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種提高制冷能效的空調器，包 括壓縮機、四通換向閥、蒸發(fā)器和冷凝器，所述壓縮機的出口通過管路連通四通換向閥的第 一端口，所述四通換向閥的第二端口通過管路連通壓縮機的進口，所述四通換向閥的第= 端口通過管路依次串聯(lián)有蒸發(fā)器和冷凝器，并連接至所述四通換向閥的第四端口，所述冷 凝器與所述四通換向閥的第四端口之間的管路上設有吸附裝置，所述蒸發(fā)器表面生產的冷 凝水被接水盤收集后通過排水管流至所述吸附裝置。
[0005] 本實用新型的有益效果是:在壓縮機和冷凝器之間增加一個吸附裝置，來冷卻從 壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體，使制冷劑氣體及早的冷卻降溫。由于增加了吸附裝置， 其效果相當于增加了位于室外的冷凝器的換熱面積，有利于制冷劑在室外側的換熱。另外， 由于吸附裝置的水是來自于位于室內的蒸發(fā)器的冷凝水，在換熱時除了來自于壓縮機排氣 管路的熱量并無其他能量輸入，因此根據(jù)能量守恒定律可W推斷出此種冷卻方法可W有效 地提高系統(tǒng)的制冷能效。
[0006] 在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可W做如下改進。
[0007] 進一步，所述吸附裝置包括換熱盤管和吸水材料，所述換熱盤管連接在所述冷凝 器與所述四通換向閥的第四端口之間的管路上，所述吸水材料包裹在所述換熱盤管的周 圍，所述蒸發(fā)器表面生產的冷凝水被接水盤收集后通過排水管流至所述吸水材料并被其吸 收。優(yōu)選的，所述吸水材料為多孔硅膠吸附劑，所述多孔硅膠吸附劑的解吸溫度為70°C。
[000引傳統(tǒng)空調器在夏季制冷時，從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)冷凝器冷卻、 過冷后經(jīng)節(jié)流閥（毛細管)節(jié)流后流入蒸發(fā)器進行制冷，在冷凝器進行冷卻時，為保證冷凝 效果往往會在冷凝器增加過冷管，W保證制冷劑在經(jīng)冷凝器冷卻換熱后由高溫高壓制冷劑 氣體轉變?yōu)楦邏哼^冷液體。而本實用新型在壓縮機和室外機冷凝器之間的管路上增加一個 換熱盤管，換熱盤管的周圍包裹有多孔硅膠吸附劑，通過多孔硅膠吸附劑的解吸吸熱來冷 卻從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體，使制冷劑氣體及早的冷卻降溫。由于增加了換熱 盤管和多孔硅膠吸附劑，其效果相當于增加了冷凝器的換熱面積，有利于制冷劑在室外側 的換熱。另外，由于多孔硅膠吸附劑吸附的水是來自于位于室內的蒸發(fā)器的冷凝水(空調系 統(tǒng)制冷過程中在蒸發(fā)器表面會產生冷凝水，運些冷凝水通過蒸發(fā)器自帶接水盤收集，并通 過排水管輸送到多孔硅膠吸附劑），在解吸吸熱時除了來自于壓縮機排氣管路的熱量并無 其他能量輸入，因此根據(jù)能量守恒定律可W推斷出此種冷卻方法可W有效地提高系統(tǒng)的制 冷能效。
[0009]具體過程為：夏季空調器制冷時，蒸發(fā)器表面的冷凝水經(jīng)排水管流至多孔硅膠吸 附劑，并被其吸收，從壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)過換熱盤管與多孔硅膠吸附劑 換熱，多孔硅膠吸附劑解吸并吸收高溫高壓制冷劑氣體的熱量，將制冷劑氣體提前冷卻，進 而增加制冷劑在冷凝器中兩相換熱流程，由于在此過程中多孔硅膠吸附劑吸收的冷凝水會 發(fā)生相變，因此會吸收大量的熱量用于解吸，進而可W對流入冷凝器之前的制冷劑氣體進 行預降溫，提高系統(tǒng)的制冷能效。該過程可與空調器系統(tǒng)的運行同步進行。本實用新型的空 調器結構簡單，設計合理，在原有空調器系統(tǒng)的基礎上通過設置多孔硅膠吸附劑來實現(xiàn)對 制冷劑的預降溫。
[0010]通過運種降溫措施能夠有效地提高系統(tǒng)制冷時的能效系數(shù)，其能效的十算如下：
[0011]
[0012] 傑
[0013] 其中：Q"-多孔硅膠的解吸熱
[0014] Q'一冷凝器散熱量 [00巧]W-系統(tǒng)的輸入功
[0016] Tl 一能效系數(shù)
[0017] 若不采用多孔硅膠吸附劑進行預降溫，則系統(tǒng)的能效計算如下：
[001 引
[0019] (4)
[0020] 綜上，采用多孔硅膠吸附劑進行預降溫之后，能效系數(shù)提高了
[0021] 進一步，所述多孔硅膠吸附劑上設有用于將水蒸氣釋放到大氣中的金屬絲網(wǎng)。
[0022] 采用上述進一步方案的有益效果是本實用新型的吸附裝置由金屬絲網(wǎng)、多孔硅膠 吸附劑和換熱盤管組成，吸收冷凝水的多孔硅膠吸附劑會與換熱盤管內的高溫高壓制冷劑 氣體進行熱交換，當多孔硅膠吸附劑溫度達到解吸溫度后，多孔硅膠吸附劑吸收的冷凝水 則會W水蒸氣的形式經(jīng)金屬絲網(wǎng)釋放到大氣中。
[0023] 進一步，所述排水管上設有對冷凝水進行過濾的過濾裝置。
[0024] 進一步，所述過濾裝置為冷凝水過濾網(wǎng)。
[0025] 采用上述進一步方案的有益效果是冷凝水過濾網(wǎng)可濾去冷凝水中可能存在的雜 質，避免雜質對多孔硅膠吸附劑吸收冷凝水并解吸的過程產生影響。
[0026] 進一步，所述四通換向閥的第二端口與壓縮機的出口之間的管路上設有氣液分離 器。
[0027] 進一步，所述蒸發(fā)器與所述冷凝器之間的管路上還設置有節(jié)流閥，所述節(jié)流閥的 開度可調。
[0028] 采用上述進一步方案的有益效果是節(jié)流閥可依據(jù)相關的判斷條件來調節(jié)開度，例 如在內外溫差大，空調器需要W高功率運行時，可W適當?shù)募哟髩嚎s機的功率，同時增大節(jié) 流閥開度W獲得更好的制冷或制熱效果，反之，在內外溫差小時，空調器W低功率運行即 可，此時可W控制壓縮機的功率，同時減小節(jié)流閥開度，既可W實現(xiàn)制冷或制熱效果，還可 W相對的節(jié)約能源。
[0029] 進一步，所述蒸發(fā)器處設有室內風機，所述冷凝器處設有室外風機。
[0030] 進一步，所述空調器進行制熱模式時，所述四通換向閥的第一端口與第=端口連 通，所述四通換向閥的第四端口與第二端口連通;所述空調器進行制冷模式時，所述四通換 向閥的第一端口與第四端口連通，所述四通換向閥的第=端口與第二端口連通。
[0031] 采用上述進一步方案的有益效果是空調器正常的制熱和制冷模式的切換，是通過 四通換向閥的換向實現(xiàn)，壓縮機處的制冷劑流向不變，而冷凝器、蒸發(fā)器處的制冷劑流向可 W變化，從而實現(xiàn)制冷或制熱。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本實用新型提高制冷能效的空調器的結構示意圖。
[0033] 附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
[0034] 1、壓縮機，2、氣液分離器，3、四通換向閥，4、蒸發(fā)器，5、節(jié)流閥，6、室外風機，7、冷 凝器，8、金屬絲網(wǎng)，9、多孔硅膠吸附劑，10、換熱盤管，11、排水管，12、冷凝水過濾網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0035] W下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0036] 如圖1所示，一種提高制冷能效的空調器，包括壓縮機1、四通換向閥3、蒸發(fā)器4和 冷凝器7,所述壓縮機1的出口通過管路連通四通換向閥3的第一端口，所述四通換向閥3的 第二端口通過管路連通壓縮機1的進口，所述四通換向閥3的第=端口通過管路依次串聯(lián)有 蒸發(fā)器4和冷凝器7,并連接至所述四通換向閥3的第四端口，所述冷凝器7與所述四通換向 閥3的第四端口之間的管路上設有吸附裝置，所述蒸發(fā)器4表面生產的冷凝水被接水盤收集 后通過排水管11流至所述吸附裝置。本實用新型在壓縮機1和冷凝器7之間增加一個吸附裝 置，來冷卻從壓縮機1排出的高溫高壓制冷劑氣體，使制冷劑氣體及早的冷卻降溫。由于增 加了吸附裝置，其效果相當于增加了位于室外的冷凝器7的換熱面積，有利于制冷劑在室外 側的換熱。另外，由于吸附裝置的水是來自于位于室內的蒸發(fā)器4的冷凝水，在換熱時除了 來自于壓縮機1排氣管路的熱量并無其他能量輸入，因此根據(jù)能量守恒定律可W推斷出此 種冷卻方法可W有效地提高系統(tǒng)的制冷能效。
[0037] 所述吸附裝置包括換熱盤管10和吸水材料，所述換熱盤管10連接在所述冷凝器7 與所述四通換向閥3的第四端口之間的管路上，所述吸水材料包裹在所述換熱盤管10的周 圍，所述蒸發(fā)器4表面生產的冷凝水被接水盤收集后通過排水管11流至所述吸水材料并被 其吸收。優(yōu)選的，所述吸水材料為多孔硅膠吸附劑9,所述多孔硅膠吸附劑9的解吸溫度為70 r。
[0038] 傳統(tǒng)空調器在夏季制冷時，從壓縮機1排出的高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)冷凝器7冷 卻、過冷后經(jīng)節(jié)流閥5(毛細管）節(jié)流后流入蒸發(fā)器4進行制冷，在冷凝器7進行冷卻時，為保 證冷凝效果往往會在冷凝器7增加過冷管，W保證制冷劑在經(jīng)冷凝器7冷卻換熱后由高溫高 壓制冷劑氣體轉變?yōu)楦邏哼^冷液體。而本實用新型在壓縮機1和冷凝器7之間的管路上增加 一個換熱盤管10,換熱盤管10的周圍包裹有多孔硅膠吸附劑9,通過多孔硅膠吸附劑9的解 吸吸熱來冷卻從壓縮機1排出的高溫高壓制冷劑氣體，使制冷劑氣體及早的冷卻降溫。由于 增加了換熱盤管10和多孔硅膠吸附劑9,其效果相當于增加了冷凝器7的換熱面積，有利于 制冷劑在室外側的換熱。另外，由于多孔硅膠吸附劑吸附9的水是來自于位于室內的蒸發(fā)器 4的冷凝水(空調系統(tǒng)制冷過程中在蒸發(fā)器4表面會產生冷凝水，運些冷凝水通過蒸發(fā)器4自 帶接水盤收集，并通過排水管11輸送到多孔硅膠吸附劑9)，在解吸吸熱時除了來自于壓縮 機1排氣管路的熱量并無其他能量輸入，因此根據(jù)能量守恒定律可W推斷出此種冷卻方法 可W有效地提高系統(tǒng)的制冷能效。
[0039] 所述多孔硅膠吸附劑9上設有用于將水蒸氣釋放到大氣中的金屬絲網(wǎng)8。本實用新 型的吸附裝置由金屬絲網(wǎng)8、多孔硅膠吸附劑9和換熱盤管10組成，吸收冷凝水的多孔硅膠 吸附劑9會與換熱盤管10內的高溫高壓制冷劑氣體進行熱交換，當多孔硅膠吸附劑9溫度達 到解吸溫度后，多孔硅膠吸附劑卵及收的冷凝水則會W水蒸氣的形式經(jīng)金屬絲網(wǎng)8釋放到大 氣中。
[0040] 所述排水管11上設有對冷凝水進行過濾的過濾裝置，所述過濾裝置為冷凝水過濾 網(wǎng)12。冷凝水過濾網(wǎng)12可濾去冷凝水中可能存在的雜質，避免雜質對多孔硅膠吸附劑9吸收 冷凝水并解吸的過程產生影響。
[0041] 所述四通換向閥3的第二端口與壓縮機1的出口之間的管路上設有氣液分離器2。
[0042] 所述蒸發(fā)器4與所述冷凝器7之間的管路上還設置有節(jié)流閥5,所述節(jié)流閥5的開度 可調。節(jié)流閥5可依據(jù)相關的判斷條件來調節(jié)開度，例如在內外溫差大，空調器需要W高功 率運行時，可W適當?shù)募哟髩嚎s機1的功率，同時增大節(jié)流閥5開度W獲得更好的制冷或制 熱效果，反之，在內外溫差小時，空調器W低功率運行即可，此時可W控制壓縮機1的功率， 同時減小節(jié)流閥5開度，既可W實現(xiàn)制冷或制熱效果，還可W相對的節(jié)約能源。
[0043] 所述蒸發(fā)器4處設有室內風機，所述冷凝器7處設有室外風機6。
[0044] 所述空調器進行制熱模式時，所述四通換向閥3的第一端口與第=端口連通，所述 四通換向閥3的第四端口與第二端口連通;所述空調器進行制冷模式時，所述四通換向閥3 的第一端口與第四端口連通，所述四通換向閥3的第=端口與第二端口連通?？照{器正常的 制熱和制冷模式的切換，是通過四通換向閥3的換向實現(xiàn)，壓縮機1處的制冷劑流向不變，而 冷凝器7、蒸發(fā)器4處的制冷劑流向可W變化，從而實現(xiàn)制冷或制熱。
[0045] W下結合圖1對本實用新型的工作過程做出詳細描述:夏季空調器制冷時，蒸發(fā)器 4表面溫度低于對應氣壓下的露點溫度，因此會產生冷凝水，蒸發(fā)器4表面的冷凝水經(jīng)排水 管10及冷凝水過濾網(wǎng)12流至多孔硅膠吸附劑9,并被其吸收，從壓縮機1排出的高溫高壓制 冷劑氣體經(jīng)過換熱盤管10與多孔硅膠吸附劑9換熱，多孔硅膠吸附劑9解吸并吸收高溫高壓 制冷劑氣體的熱量，將制冷劑氣體提前冷卻，進而增加制冷劑在冷凝器7中兩相換熱流程， 由于在此過程中多孔硅膠吸附劑卵及收的冷凝水會發(fā)生相變，因此會吸收大量的熱量用于 解吸，進而可W對流入冷凝器7之前的制冷劑氣體進行預降溫，制冷劑在流入冷凝器7后會 提前進入兩相狀態(tài)，從而增加了兩相換熱流程，有利于制冷劑與外界環(huán)境的換熱。該過程可 與空調器系統(tǒng)的運行同步進行。本實用新型的空調器結構簡單，設計合理，在原有空調器系 統(tǒng)的基礎上通過設置多孔硅膠吸附劑9來實現(xiàn)對制冷劑的預降溫。
[0046] 本實用新型中設及各種管路均可采用本領域常規(guī)的管道連接或其他方式。
[0047] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"包裹"、"周圍"、"連接"、"連 通"、"串聯(lián)"等術語應做廣義理解，例如，"連接"可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或 成一體;可W是機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相 連，可W是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本 領域的普通技術人員而言，可W根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0048] 此外，術語"第一"、"第二"等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要 性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或 者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩 個，=個等，除非另有明確具體的限定。
[0049] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可W理解的是，上述實施例是 示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍 內可W對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1. 一種提高制冷能效的空調器，包括壓縮機（1)、四通換向閥（3)、蒸發(fā)器(4)和冷凝器 (7)，所述壓縮機（1)的出口通過管路連通四通換向閥（3)的第一端口，所述四通換向閥（3) 的第二端口通過管路連通壓縮機(1)的進口，所述四通換向閥（3)的第三端口通過管路依次 串聯(lián)有蒸發(fā)器(4)和冷凝器(7)，并連接至所述四通換向閥（3)的第四端口，其特征在于，所 述冷凝器(7)與所述四通換向閥（3)的第四端口之間的管路上設有吸附裝置，所述蒸發(fā)器 (4)表面生產的冷凝水被接水盤收集后通過排水管（11)流至所述吸附裝置。2. 根據(jù)權利要求1所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述吸附裝置包括換 熱盤管（10)和吸水材料，所述換熱盤管（10)連接在所述冷凝器(7)與所述四通換向閥（3)的 第四端口之間的管路上，所述吸水材料包裹在所述換熱盤管（10)的周圍，所述蒸發(fā)器(4)表 面生產的冷凝水被接水盤收集后通過排水管（11)流至所述吸水材料并被其吸收。3. 根據(jù)權利要求2所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述吸水材料為多孔 硅膠吸附劑(9)。4. 根據(jù)權利要求3所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述多孔硅膠吸附劑 (9)上設有用于將水蒸氣釋放到大氣中的金屬絲網(wǎng)（8)。5. 根據(jù)權利要求2所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述排水管（11)上設 有對冷凝水進行過濾的過濾裝置。6. 根據(jù)權利要求5所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述過濾裝置為冷凝 水過濾網(wǎng)（12)。7. 根據(jù)權利要求1所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述四通換向閥（3) 的第二端口與壓縮機(1)的出口之間的管路上設有氣液分離器(2)。8. 根據(jù)權利要求1所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述蒸發(fā)器(4)與所 述冷凝器(7)之間的管路上還設置有節(jié)流閥（5)，所述節(jié)流閥（5)的開度可調。9. 根據(jù)權利要求1所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述蒸發(fā)器(4)處設 有室內風機，所述冷凝器(7)處設有室外風機(6)。10. 根據(jù)權利要求1至9任一項所述一種提高制冷能效的空調器，其特征在于，所述空調 器進行制熱模式時，所述四通換向閥（3)的第一端口與第三端口連通，所述四通換向閥（3) 的第四端口與第二端口連通;所述空調器進行制冷模式時，所述四通換向閥（3)的第一端口 與第四端口連通，所述四通換向閥（3)的第三端口與第二端口連通。
【文檔編號】F24F13/30GK205448117SQ201620199361
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】趙方亮, 程超
【申請人】廣東美的制冷設備有限公司, 美的集團股份有限公司