专利名称：空调器的热交换器结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调器的技术领域，特别是涉及空调系统热交换设计，本发明是为解决目前空调机在制冷(制热)过程中，制冷剂沿热交换器流动过程中，由于沿程压力损失，以及温度的变化，导致热交换能力的下降的问题，而导出空调器的热交换器结构的发明。
背景技术：
空调器是一种室内气候调节装置，主要构成部分包括压缩机、冷凝器、节流器件和蒸发器在内的制冷循环系统以及包括吹风机、风道和进出风口的空气循环系统。空调器通过吸取室内空气由热交换装置的蒸发器和冷凝器改变其温度后再排回室内来实现制冷或制热以及祛湿等功能，以便为人们提供清新而舒适的室内空气环境。
一般来说，空调器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，安装在室内与室外的交接处。如，窗式空调器就是一种应用广泛的整体式空调器，安装在房间窗户上，从室内侧的进风口吸进室内空气，由热交换器降温(或升温)之后再从室内侧的出风口排回室内，以实现调节室内温度的作用。
空调器是一种将室内温度保持在用户所需温度的制冷/制热装置，通过其制冷系统内循环的制冷剂与室内流动的空气进行热交换以实现室内降温或升温，为人们提供新鲜、舒适的空气环境。空调器的制冷系统主要由蒸发器、冷凝器、压缩机和节流膨胀器件等组成。
分体式空调器由室内机和室外机组成，在室内机和室外机中分别设置起蒸发器或冷凝器作用的热交换器。制冷剂通过室内机和室外机之间连接的导管在蒸发器和冷凝器中流通并进行热交换循环，以实现空调器的制冷状态运行或制热状态运行。
在夏季，空调器进行制冷状态运行，其室内机的热交换器为蒸发器，室外机的热交换器为冷凝器。制冷剂在室内热交换器中吸收室内空气中的热量，由液态变成气态，再经压缩机压缩后，在室外热交换器中由气态变成液态向室外放出热量。制冷剂在起蒸发器作用的室内热交换器、压缩机、起冷凝器作用的室外热交换器中循环流动实现室内降温。
在夏季，制冷系统内的制冷剂按蒸发→压缩→冷凝→膨胀的顺序进行制冷循环，实现空调器制冷运行；在冬季，则通过换向阀的切换，制冷剂按照与制冷循环逆向的顺序进行制热循环，实现空调器制热运行。除了通常的制冷/制热功能外，空调器还兼有将吸入的室内空气过滤净化后变为清洁空气再排放到室内的空气净化功能，以及具有将吸入的潮湿空气变为干燥空气后再排放到室内的除湿功能。
在冬季，空调器进行制热状态运行，其室内机的热交换器为冷凝器，室外机的热交换器为蒸发器。制冷剂在室外热交换器中吸收室外空气中热量，由液态变成气态，再经压缩机压缩后，在室内热交换器中由气态变成液态，向室内放出热量。制冷剂在起冷凝器作用的室内热交换器、压缩机、起蒸发器作用的室外热交换器中循环流动实现室内升温。
空调器的制冷状态运行或制热状态运行是通过控制四通换向阀的动作调整制冷剂流动方向来实现的。
图1是现有柜式空调器室内机的结构图。如图1所示，柜式空调器室内机包括有底盘1，在底盘1上竖立设置并有前开口的机壳2，结合在机壳的前面并具有空气排出口和空气吸入口的前面板7，设置在机壳内的上部并置于机壳2与前面板7之间的蒸发器3，设置在机壳内并置于蒸发器3下面的离心风扇4。蒸发器3置于接水盘5内，接水盘5通过出水管6与机壳2的外部连通。前面板7的上部正面有前面空气排出口8，上部两侧面分别形成侧面空气排出口9，下部两侧面分别形成侧面空气吸入口10。侧面空气吸入口10上安装吸气格栅，吸气格栅内设置空气过滤网11。
蒸发器3为翅片管式蒸发器，簿铝片构成的翅片叠齐排列，弯成“U”形的紫铜管一根根穿入翅片孔内，使蒸发器形成长方体状的一个整体。
蒸发器紫铜管内有制冷剂循环，流入到蒸发器3中的制冷剂通过高传热系数的翅片与蒸发器外面的机壳内空气进行热交换。
制冷运行中，与蒸发器3进行热交换的空气在离心风扇4的作用下在室内和空调器内进行循环，以降低空气调节空间的室内温度。在离心风扇4的抽吸作用下，室内空气从前面板7下部两侧的侧面空气吸入口10进入空调器内，向上流动穿过蒸发器3并与蒸发器进行热交换，被蒸发器3降温的空气从前面板7上部的前面空气排出口8和侧面空气排出口9排回室内，实现室内的降温和制冷。
空调器进行制冷运行时，制冷剂以室外机压缩机→室外机冷凝器→室外机膨胀阀→室内机蒸发器的顺序进行制冷循环。
即，从压缩机吐出的高温高压气态制冷剂经换向阀进入室外冷凝器，在冷凝器中冷凝放热，变成中温高压的液态制冷剂，经膨胀阀降温降压变成低温低压的液态制冷剂，再进入室内蒸发器蒸发吸热变成低温低压的气态制冷剂，并与蒸发器周围的空气进行热交换，然后，制冷剂返回压缩机被压缩成高温高压状态后再继续进行制冷循环。
图2是现有技术的空调器室外机部分结构图。如图2所示，室外机内包括有设置在底盘上的室外冷凝器75、压缩机、室外风扇。室外机的前面和上面外观由前面罩形成，背面和两侧面外观由后面罩形成。前面罩一侧具有安装排出隔栅的排风口，后面罩一侧形成有吸气口。底盘上面安装上下形成的隔板，隔板两侧分别设置室外冷凝器75和压缩机，室外冷凝器75的前面设置室外风扇，室外风扇由电机驱动，电机固定在底盘上设置的电机支架上。
冷凝器75与上述蒸发器3同样是为翅片管式冷凝器，簿铝片构成的翅片叠齐排列，弯成“U”形的紫铜管一根根穿入翅片孔内，使蒸冷凝器形成长方体状的一个整体。
空调器通过蒸发器与其周围的空气循环进行热交换以实现降低或升高空气调节空间的室内温度，因此，蒸发器的结构直接涉及与其周围空气进行热交换的状况，涉及到空调器的制冷/制热效果。
以分体式柜机空调器为例，现有的一台分体式柜机通常使用室内机蒸发器铜管直径为5mm或7mm，室外机冷凝器铜管直径为7mm或9mm。
现有的热交换器如图3、图4所示，无论是蒸发器还是冷凝器，单品的铜管直径都是不变化的，也就是说，制冷剂在热交换器内流动时，管径是不变的，制冷剂在沿程流动过程中，由于热交换的持续发生，换热温差的减小，以及沿程的阻力损失等，将引起热交换能力的下降。
发明内容
为解决上述现有技术的空调器的热交换器热交换能力下降的问题，本发明的目的主要是将空调器使用的热交换器的换热铜管进行优化设计，提供一种新型空调器的热交换器结构，提高热交换器热交换能力。
为达到上述发明的目的，采用如下技术方案一种空调器的热交换器结构，包括簿铝片构成的翅片叠齐排列，弯成“U”形的紫铜管一根根穿入翅片孔内，形成长方体状的一个整体蒸发器及冷凝器，其特征在于蒸发器沿制冷剂流程方向，换热铜管直径变小，冷凝器沿制冷剂流程方向，换热铜管直径变大构成。
所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其蒸发器及冷凝器，沿制冷剂流程的至流程的处换热铜管直径变小及变大。
所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其蒸发器的换热铜管沿流程后段制冷剂出口直径比前段制冷剂进口直径缩小七分之二。
所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其蒸发器沿流程前段制冷剂进口直径为7mm，沿流程后段制冷剂出口直径为5mm的换热铜管构成。
所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其冷凝器的换热铜管沿流程后段制冷剂出口直径比前段制冷剂进口直径扩大七分之二。
所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其冷凝器由沿流程前段制冷剂进口直径为7mm的换热铜管，后段制冷剂出口直径为9mm的换热铜管构成。
发明效果现有空调器在制冷(制热)过程中，制冷剂沿热交换流动过程中，由于沿程压力损失，以及温度的变化，导致热交换能力的下降，而经改进后的热交换器结构，如以空调器在制冷工作时为例，制冷剂流向为设计方向，将蒸发器末端排管缩小，而将冷凝器末端排管扩大，这样可以将蒸发器内的制冷剂进一步节流，增加制冷剂的蒸发能力，而在冷凝器中由于管路的扩大，可以减小制冷剂压降，增大制冷剂的冷凝能力。直径变化的热交换器，使得制冷剂的热交换能力提高，增强了空调的制冷，制热能力。
图1是现有柜式空调器室内机的结构图。
图2是现有技术的空调器室外机部分结构图。
图3是现有技术的空调器室内机蒸发器内制冷剂流向图。
图4是现有技术的空调器室外机冷凝器内制冷剂流向图。
图5是本发明的柜式空调器室内机蒸发器内制冷剂流向图。
图6是本发明的柜式空调器室外机冷凝器内制冷剂流向图。
附面符号说明1底座 2机壳3蒸发器4离心风扇5接水盘6出水管7前面板8前面空气排出口9侧面空气排出口10侧面空气吸入口11空气过滤滤网 75冷凝器D1原蒸发器直径 D1’变化后的蒸发器直径D2原冷凝器直径 D2’变化后的冷凝器直径
具体实施例方式
图5是本发明的柜式空调器室内机蒸发器内制冷剂流向图。图6是本发明的柜式空调器室外机冷凝器内制冷剂流向图。
现结合附图对本发明所述的柜式空调器室内机蒸发器改进结构作进一步的说明。如图5、图6实施例1将该分体式柜机空调器设计为蒸发器由前段制冷剂进口D1直径为7mm的铜管，沿流程后段制冷剂出口D1’直径为5mm的铜管；冷凝器由前段制冷剂进口D2直径为7mm的铜管，沿流程后段制冷剂出口D2’直径为9mm的铜管。如以空调在制冷工作时为例，制冷剂通过蒸发器时，前半段路程由于蒸发潜热大，温度差也较大，热交换充分，经过中段后，由于制冷剂的不断蒸发，温度开始升高，热交换能力下降，但末端排管缩小，这样可以将蒸发器内的制冷剂进一步节流，使制冷剂的温度又降低，增加制冷剂的蒸发能力，同样，当制冷剂流过冷凝器时，将冷凝器末端排管扩大，，由于管路的扩大，可以减小制冷剂压降，有效地保持住制冷剂与室外环境的换热温差，增大制冷剂的冷凝能力，这样就能有效地提高空调的制冷能力，使用该热交换系统，在空调进行制热运转时，同理也能增加空调的制热能力。
蒸发器的热交换铜管直径沿流程变小，冷凝器的热交换铜管直径沿流程变大。直径变化的热交换器设计适用于各种形式的空调器，如一体式空调，分体壁挂式空调，柜机，以及小型商用机等等。
权利要求
1.一种空调器的热交换器结构，包括簿铝片构成的翅片叠齐排列，弯成“U”形的紫铜管一根根穿入翅片孔内，形成长方体状的一个整体蒸发器及冷凝器，其特征在于蒸发器沿制冷剂流程方向，换热铜管直径变小，冷凝器沿制冷剂流程方向，换热铜管直径变大构成。
2.根据权利要求1所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其蒸发器及冷凝器，沿制冷剂流程的至流程的处换热铜管直径变小及变大。
3.根据权利要求1所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其蒸发器的换热铜管沿流程后段制冷剂出口直径比前段制冷剂进口直径缩小七分之二。
4.根据权利要求1所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其蒸发器沿流程前段制冷剂进口直径为7mm，沿流程后段制冷剂出口直径为5mm的换热铜管构成。
5.根据权利要求1所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其冷凝器的换热铜管沿流程后段制冷剂出口直径比前段制冷剂进口直径扩大七分之二。
6.根据权利要求1所述的空调器的热交换器结构，其特征在于其冷凝器由沿流程前段制冷剂进口直径为7mm的换热铜管，后段制冷剂出口直径为9mm的换热铜管构成。
全文摘要
本发明涉及空调器的技术领域，特别是为解决目前空调机在制冷/制热过程中，制冷剂沿热交换器流动过程中，由于沿程压力损失，以及温度的变化，导致热交换能力的下降的问题，而导出空调器的热交换器结构的发明，本发明空调器的热交换器结构，包括薄铝片构成的翅片叠齐排列，弯成“U”形的紫铜管一根根穿入翅片孔内，形成长方体状的一个整体蒸发器及冷凝器，其在于蒸发器沿制冷剂流程方向，换热铜管直径变小，冷凝器沿制冷剂流程方向，换热铜管直径变大构成，直径变化的热交换器，使得制冷剂的热交换能力提高，增强了空调的制冷，制热能力。
文档编号F25B39/00GK1908555SQ200510014679
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月1日 优先权日2005年8月1日
发明者黄杨 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司