一种提高制冷能效的空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种提高制冷能效的空调器，包括压缩机、四通换向阀、蒸发器和冷凝器，压缩机的出口通过管路连通四通换向阀的第一端口，四通换向阀的第二端口通过管路连通压缩机的进口，四通换向阀的第三端口通过管路依次串联有蒸发器和冷凝器，并连接至四通换向阀的第四端口，冷凝器与四通换向阀的第四端口之间的管路上设有吸附装置，蒸发器表面生产的冷凝水被接水盘收集后通过排水管流至吸附装置，吸附装置由金属丝网、多孔硅胶吸附剂和换热盘管组成。本实用新型利用多孔硅胶吸附剂吸收蒸发器的冷凝水，在压缩机排气管处通过多孔硅胶吸附剂的解吸吸热对从压缩机排出的高温高压制冷剂气体进行预降温，提高空调的制冷能效。
【专利说明】
-种提高制冷能效的空调器
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种提高制冷能效的空调器，属于空调器控制领域。
【背景技术】
[0002] 空调进行制冷时，制冷能效受环境溫度影响较大。夏季外界环境溫度较高，室外冷 凝器换热不足往往会导致系统制冷能效系数不高。目前，提高空调夏季制冷系数的主要方 法就是加大冷凝器换热面积，采用电磁节流阀等技术，其结果在提高制冷系数的同时往往 会增加成本投入。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供提高制冷能效的空调器，在原有空调器压 缩机的基础上通过利用多孔硅胶吸附剂的吸附解吸特性来提高空调的制冷能效，设计思路 是利用多孔硅胶吸附剂吸收蒸发器的冷凝水，在压缩机排气管处通过多孔硅胶吸附剂的解 吸吸热对从压缩机排出的高溫高压制冷剂气体进行预降溫，提高空调的制冷能效。
[0004] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种提高制冷能效的空调器，包 括压缩机、四通换向阀、蒸发器和冷凝器，所述压缩机的出口通过管路连通四通换向阀的第 一端口，所述四通换向阀的第二端口通过管路连通压缩机的进口，所述四通换向阀的第= 端口通过管路依次串联有蒸发器和冷凝器，并连接至所述四通换向阀的第四端口，所述冷 凝器与所述四通换向阀的第四端口之间的管路上设有吸附装置，所述蒸发器表面生产的冷 凝水被接水盘收集后通过排水管流至所述吸附装置。
[0005] 本实用新型的有益效果是:在压缩机和冷凝器之间增加一个吸附装置，来冷却从 压缩机排出的高溫高压制冷剂气体，使制冷剂气体及早的冷却降溫。由于增加了吸附装置， 其效果相当于增加了位于室外的冷凝器的换热面积，有利于制冷剂在室外侧的换热。另外， 由于吸附装置的水是来自于位于室内的蒸发器的冷凝水，在换热时除了来自于压缩机排气 管路的热量并无其他能量输入，因此根据能量守恒定律可W推断出此种冷却方法可W有效 地提高系统的制冷能效。
[0006] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可W做如下改进。
[0007] 进一步，所述吸附装置包括换热盘管和吸水材料，所述换热盘管连接在所述冷凝 器与所述四通换向阀的第四端口之间的管路上，所述吸水材料包裹在所述换热盘管的周 围，所述蒸发器表面生产的冷凝水被接水盘收集后通过排水管流至所述吸水材料并被其吸 收。优选的，所述吸水材料为多孔硅胶吸附剂，所述多孔硅胶吸附剂的解吸溫度为70°C。
[000引传统空调器在夏季制冷时，从压缩机排出的高溫高压制冷剂气体经冷凝器冷却、 过冷后经节流阀（毛细管)节流后流入蒸发器进行制冷，在冷凝器进行冷却时，为保证冷凝 效果往往会在冷凝器增加过冷管，W保证制冷剂在经冷凝器冷却换热后由高溫高压制冷剂 气体转变为高压过冷液体。而本实用新型在压缩机和室外机冷凝器之间的管路上增加一个 换热盘管，换热盘管的周围包裹有多孔硅胶吸附剂，通过多孔硅胶吸附剂的解吸吸热来冷 却从压缩机排出的高溫高压制冷剂气体，使制冷剂气体及早的冷却降溫。由于增加了换热 盘管和多孔硅胶吸附剂，其效果相当于增加了冷凝器的换热面积，有利于制冷剂在室外侧 的换热。另外，由于多孔硅胶吸附剂吸附的水是来自于位于室内的蒸发器的冷凝水(空调系 统制冷过程中在蒸发器表面会产生冷凝水，运些冷凝水通过蒸发器自带接水盘收集，并通 过排水管输送到多孔硅胶吸附剂），在解吸吸热时除了来自于压缩机排气管路的热量并无 其他能量输入，因此根据能量守恒定律可W推断出此种冷却方法可W有效地提高系统的制 冷能效。
[0009]具体过程为：夏季空调器制冷时，蒸发器表面的冷凝水经排水管流至多孔硅胶吸 附剂，并被其吸收，从压缩机排出的高溫高压制冷剂气体经过换热盘管与多孔硅胶吸附剂 换热，多孔硅胶吸附剂解吸并吸收高溫高压制冷剂气体的热量，将制冷剂气体提前冷却，进 而增加制冷剂在冷凝器中两相换热流程，由于在此过程中多孔硅胶吸附剂吸收的冷凝水会 发生相变，因此会吸收大量的热量用于解吸，进而可W对流入冷凝器之前的制冷剂气体进 行预降溫，提高系统的制冷能效。该过程可与空调器系统的运行同步进行。本实用新型的空 调器结构简单，设计合理，在原有空调器系统的基础上通过设置多孔硅胶吸附剂来实现对 制冷剂的预降溫。
[0010]通过运种降溫措施能够有效地提高系统制冷时的能效系数，其能效的十算如下：
[0011]
[0012] 傑
[0013] 其中：Q"-多孔硅胶的解吸热
[0014] Q'一冷凝器散热量 [00巧]W-系统的输入功
[0016] Tl 一能效系数
[0017] 若不采用多孔硅胶吸附剂进行预降溫，则系统的能效计算如下：
[001 引
[0019] (4)
[0020] 综上，采用多孔硅胶吸附剂进行预降溫之后，能效系数提高了
[0021] 进一步，所述多孔硅胶吸附剂上设有用于将水蒸气释放到大气中的金属丝网。
[0022] 采用上述进一步方案的有益效果是本实用新型的吸附装置由金属丝网、多孔硅胶 吸附剂和换热盘管组成，吸收冷凝水的多孔硅胶吸附剂会与换热盘管内的高溫高压制冷剂 气体进行热交换，当多孔硅胶吸附剂溫度达到解吸溫度后，多孔硅胶吸附剂吸收的冷凝水 则会W水蒸气的形式经金属丝网释放到大气中。
[0023] 进一步，所述排水管上设有对冷凝水进行过滤的过滤装置。
[0024] 进一步，所述过滤装置为冷凝水过滤网。
[0025] 采用上述进一步方案的有益效果是冷凝水过滤网可滤去冷凝水中可能存在的杂 质，避免杂质对多孔硅胶吸附剂吸收冷凝水并解吸的过程产生影响。
[0026] 进一步，所述四通换向阀的第二端口与压缩机的出口之间的管路上设有气液分离 器。
[0027] 进一步，所述蒸发器与所述冷凝器之间的管路上还设置有节流阀，所述节流阀的 开度可调。
[0028] 采用上述进一步方案的有益效果是节流阀可依据相关的判断条件来调节开度，例 如在内外溫差大，空调器需要W高功率运行时，可W适当的加大压缩机的功率，同时增大节 流阀开度W获得更好的制冷或制热效果，反之，在内外溫差小时，空调器W低功率运行即 可，此时可W控制压缩机的功率，同时减小节流阀开度，既可W实现制冷或制热效果，还可 W相对的节约能源。
[0029] 进一步，所述蒸发器处设有室内风机，所述冷凝器处设有室外风机。
[0030] 进一步，所述空调器进行制热模式时，所述四通换向阀的第一端口与第=端口连 通，所述四通换向阀的第四端口与第二端口连通;所述空调器进行制冷模式时，所述四通换 向阀的第一端口与第四端口连通，所述四通换向阀的第=端口与第二端口连通。
[0031] 采用上述进一步方案的有益效果是空调器正常的制热和制冷模式的切换，是通过 四通换向阀的换向实现，压缩机处的制冷剂流向不变，而冷凝器、蒸发器处的制冷剂流向可 W变化，从而实现制冷或制热。
【附图说明】
[0032] 图1为本实用新型提高制冷能效的空调器的结构示意图。
[0033] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0034] 1、压缩机，2、气液分离器，3、四通换向阀，4、蒸发器，5、节流阀，6、室外风机，7、冷 凝器，8、金属丝网，9、多孔硅胶吸附剂，10、换热盘管，11、排水管，12、冷凝水过滤网。
【具体实施方式】
[0035] W下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0036] 如图1所示，一种提高制冷能效的空调器，包括压缩机1、四通换向阀3、蒸发器4和 冷凝器7,所述压缩机1的出口通过管路连通四通换向阀3的第一端口，所述四通换向阀3的 第二端口通过管路连通压缩机1的进口，所述四通换向阀3的第=端口通过管路依次串联有 蒸发器4和冷凝器7,并连接至所述四通换向阀3的第四端口，所述冷凝器7与所述四通换向 阀3的第四端口之间的管路上设有吸附装置，所述蒸发器4表面生产的冷凝水被接水盘收集 后通过排水管11流至所述吸附装置。本实用新型在压缩机1和冷凝器7之间增加一个吸附装 置，来冷却从压缩机1排出的高溫高压制冷剂气体，使制冷剂气体及早的冷却降溫。由于增 加了吸附装置，其效果相当于增加了位于室外的冷凝器7的换热面积，有利于制冷剂在室外 侧的换热。另外，由于吸附装置的水是来自于位于室内的蒸发器4的冷凝水，在换热时除了 来自于压缩机1排气管路的热量并无其他能量输入，因此根据能量守恒定律可W推断出此 种冷却方法可W有效地提高系统的制冷能效。
[0037] 所述吸附装置包括换热盘管10和吸水材料，所述换热盘管10连接在所述冷凝器7 与所述四通换向阀3的第四端口之间的管路上，所述吸水材料包裹在所述换热盘管10的周 围，所述蒸发器4表面生产的冷凝水被接水盘收集后通过排水管11流至所述吸水材料并被 其吸收。优选的，所述吸水材料为多孔硅胶吸附剂9,所述多孔硅胶吸附剂9的解吸溫度为70 r。
[0038] 传统空调器在夏季制冷时，从压缩机1排出的高溫高压制冷剂气体经冷凝器7冷 却、过冷后经节流阀5(毛细管）节流后流入蒸发器4进行制冷，在冷凝器7进行冷却时，为保 证冷凝效果往往会在冷凝器7增加过冷管，W保证制冷剂在经冷凝器7冷却换热后由高溫高 压制冷剂气体转变为高压过冷液体。而本实用新型在压缩机1和冷凝器7之间的管路上增加 一个换热盘管10,换热盘管10的周围包裹有多孔硅胶吸附剂9,通过多孔硅胶吸附剂9的解 吸吸热来冷却从压缩机1排出的高溫高压制冷剂气体，使制冷剂气体及早的冷却降溫。由于 增加了换热盘管10和多孔硅胶吸附剂9,其效果相当于增加了冷凝器7的换热面积，有利于 制冷剂在室外侧的换热。另外，由于多孔硅胶吸附剂吸附9的水是来自于位于室内的蒸发器 4的冷凝水(空调系统制冷过程中在蒸发器4表面会产生冷凝水，运些冷凝水通过蒸发器4自 带接水盘收集，并通过排水管11输送到多孔硅胶吸附剂9)，在解吸吸热时除了来自于压缩 机1排气管路的热量并无其他能量输入，因此根据能量守恒定律可W推断出此种冷却方法 可W有效地提高系统的制冷能效。
[0039] 所述多孔硅胶吸附剂9上设有用于将水蒸气释放到大气中的金属丝网8。本实用新 型的吸附装置由金属丝网8、多孔硅胶吸附剂9和换热盘管10组成，吸收冷凝水的多孔硅胶 吸附剂9会与换热盘管10内的高溫高压制冷剂气体进行热交换，当多孔硅胶吸附剂9溫度达 到解吸溫度后，多孔硅胶吸附剂卵及收的冷凝水则会W水蒸气的形式经金属丝网8释放到大 气中。
[0040] 所述排水管11上设有对冷凝水进行过滤的过滤装置，所述过滤装置为冷凝水过滤 网12。冷凝水过滤网12可滤去冷凝水中可能存在的杂质，避免杂质对多孔硅胶吸附剂9吸收 冷凝水并解吸的过程产生影响。
[0041] 所述四通换向阀3的第二端口与压缩机1的出口之间的管路上设有气液分离器2。
[0042] 所述蒸发器4与所述冷凝器7之间的管路上还设置有节流阀5,所述节流阀5的开度 可调。节流阀5可依据相关的判断条件来调节开度，例如在内外溫差大，空调器需要W高功 率运行时，可W适当的加大压缩机1的功率，同时增大节流阀5开度W获得更好的制冷或制 热效果，反之，在内外溫差小时，空调器W低功率运行即可，此时可W控制压缩机1的功率， 同时减小节流阀5开度，既可W实现制冷或制热效果，还可W相对的节约能源。
[0043] 所述蒸发器4处设有室内风机，所述冷凝器7处设有室外风机6。
[0044] 所述空调器进行制热模式时，所述四通换向阀3的第一端口与第=端口连通，所述 四通换向阀3的第四端口与第二端口连通;所述空调器进行制冷模式时，所述四通换向阀3 的第一端口与第四端口连通，所述四通换向阀3的第=端口与第二端口连通。空调器正常的 制热和制冷模式的切换，是通过四通换向阀3的换向实现，压缩机1处的制冷剂流向不变，而 冷凝器7、蒸发器4处的制冷剂流向可W变化，从而实现制冷或制热。
[0045] W下结合图1对本实用新型的工作过程做出详细描述:夏季空调器制冷时，蒸发器 4表面溫度低于对应气压下的露点溫度，因此会产生冷凝水，蒸发器4表面的冷凝水经排水 管10及冷凝水过滤网12流至多孔硅胶吸附剂9,并被其吸收，从压缩机1排出的高溫高压制 冷剂气体经过换热盘管10与多孔硅胶吸附剂9换热，多孔硅胶吸附剂9解吸并吸收高溫高压 制冷剂气体的热量，将制冷剂气体提前冷却，进而增加制冷剂在冷凝器7中两相换热流程， 由于在此过程中多孔硅胶吸附剂卵及收的冷凝水会发生相变，因此会吸收大量的热量用于 解吸，进而可W对流入冷凝器7之前的制冷剂气体进行预降溫，制冷剂在流入冷凝器7后会 提前进入两相状态，从而增加了两相换热流程，有利于制冷剂与外界环境的换热。该过程可 与空调器系统的运行同步进行。本实用新型的空调器结构简单，设计合理，在原有空调器系 统的基础上通过设置多孔硅胶吸附剂9来实现对制冷剂的预降溫。
[0046] 本实用新型中设及各种管路均可采用本领域常规的管道连接或其他方式。
[0047] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"包裹"、"周围"、"连接"、"连 通"、"串联"等术语应做广义理解，例如，"连接"可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或 成一体;可W是机械连接，也可W是电连接;可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相 连，可W是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本 领域的普通技术人员而言，可W根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0048] 此外，术语"第一"、"第二"等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或 者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两 个，=个等，除非另有明确具体的限定。
[0049] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可W理解的是，上述实施例是 示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可W对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种提高制冷能效的空调器，包括压缩机（1)、四通换向阀（3)、蒸发器(4)和冷凝器 (7)，所述压缩机（1)的出口通过管路连通四通换向阀（3)的第一端口，所述四通换向阀（3) 的第二端口通过管路连通压缩机(1)的进口，所述四通换向阀（3)的第三端口通过管路依次 串联有蒸发器(4)和冷凝器(7)，并连接至所述四通换向阀（3)的第四端口，其特征在于，所 述冷凝器(7)与所述四通换向阀（3)的第四端口之间的管路上设有吸附装置，所述蒸发器 (4)表面生产的冷凝水被接水盘收集后通过排水管（11)流至所述吸附装置。2. 根据权利要求1所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述吸附装置包括换 热盘管（10)和吸水材料，所述换热盘管（10)连接在所述冷凝器(7)与所述四通换向阀（3)的 第四端口之间的管路上，所述吸水材料包裹在所述换热盘管（10)的周围，所述蒸发器(4)表 面生产的冷凝水被接水盘收集后通过排水管（11)流至所述吸水材料并被其吸收。3. 根据权利要求2所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述吸水材料为多孔 硅胶吸附剂(9)。4. 根据权利要求3所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述多孔硅胶吸附剂 (9)上设有用于将水蒸气释放到大气中的金属丝网（8)。5. 根据权利要求2所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述排水管（11)上设 有对冷凝水进行过滤的过滤装置。6. 根据权利要求5所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述过滤装置为冷凝 水过滤网（12)。7. 根据权利要求1所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述四通换向阀（3) 的第二端口与压缩机(1)的出口之间的管路上设有气液分离器(2)。8. 根据权利要求1所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述蒸发器(4)与所 述冷凝器(7)之间的管路上还设置有节流阀（5)，所述节流阀（5)的开度可调。9. 根据权利要求1所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述蒸发器(4)处设 有室内风机，所述冷凝器(7)处设有室外风机(6)。10. 根据权利要求1至9任一项所述一种提高制冷能效的空调器，其特征在于，所述空调 器进行制热模式时，所述四通换向阀（3)的第一端口与第三端口连通，所述四通换向阀（3) 的第四端口与第二端口连通;所述空调器进行制冷模式时，所述四通换向阀（3)的第一端口 与第四端口连通，所述四通换向阀（3)的第三端口与第二端口连通。
【文档编号】F24F13/30GK205448117SQ201620199361
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】赵方亮, 程超
【申请人】广东美的制冷设备有限公司, 美的集团股份有限公司