空调装置的制作方法

专利名称：空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及空冷式过冷却器和具有过冷却器的空调装置。
技术背景空调装置按照使压缩机所喷出的制冷剂在室外机热交换器和室内热 交换器之间循环来进行冷房运行和暖房运行的方式构成。公知的有在冷 房运行时，如果将制冷剂过冷却后供给室内机，则可在从室外机朝向室内 机的配管中防止液态制冷剂的气化，由此能够使冷冻循环的效率提高。作 为用于过冷却制冷剂的机构，可列举出利用与空气的热交换的空冷式的过 冷却器、和利用与制冷剂的热交换的制冷剂式的过冷却器。在此，现有的空调装置中，在冷房运行时将由室外热交换器冷凝了的 制冷剂通过受液器后供给空冷式过冷却器来进行过冷却，然后利用制冷剂 式过冷却器再次进行过冷却(例如，参照专利文献O 。从空冷式过冷却器流出的液态制冷剂，在其一部分被分岔且由毛细管(capillary)减压后 作为低温热源供给制冷剂式过冷却器。残余的液态制冷剂，作为高温热源 直接供给过冷却器。在制冷剂式过冷却器内，作为低温热源被减压的制冷 剂从朝向室内机的液态制冷剂夺走相当于蒸发潜热(latentheat)的热量后 气化，从而将朝向室内机的制冷剂过冷却。另外，作为低温热源所分岔的 制冷剂，在旁路(bypass)室内机的状态下由压縮机回收。 专利文献l:日本特开2006—90563号公报但是，如果使通过空冷式过冷却器后的液态制冷剂的一部分分岔而生 成低温热源，则液态制冷剂(供给室内机的制冷剂)的压力降低，其结果 在由空冷式过冷却器所获得的过冷却度降低的状态下流入制冷剂式过冷 却器。为此，难于获得充分的过冷却度。为了提高制冷剂式过冷却器中的过冷却度，作为低温热源只要增加分
岔的制冷剂的量即可，但是当分岔的制冷剂的量增加时液态制冷剂(供给 室内机的制冷剂)的压力进一步降低，由此过冷却器下降。这样，现有的 空调装置中，存在着越提高过冷却度，冷房能力越降低这样的问题。发明内容本发明是鉴于这样的实情而作成的，其主要目的在于要获得充分的过 冷却度。为了解决上述的问题，本发明的权利要求l相关的发明，是一种空调 装置，其使压縮机压縮后的制冷剂流入热交换器而与空气进行热交换来运 行冷房或运行暖房，室外机的上述热交换器，具有在冷房运行时成为冷凝 器而在暖房运行时成为蒸发器的第一热交换器、和冷房运行时成为空冷式 过冷却器而在暖房运行时成为蒸发器的第二热交换器，并设置冷房运行时 使从上述第一热交换器流出的制冷剂的一部分在流入上述第二热交换器 之前分岔而使室内机旁路的旁路回路，且在上述旁路回路上设置流量调整 阀、和采用流过上述旁路回路的制冷剂使由上述第二热交换器过冷却后的 制冷剂进一步过冷却的制冷剂式过冷却器。该空调装置，冷房运行时将第一热交换器所冷凝的制冷剂的一部分不 通过空冷式过冷却器而流入制冷剂式过冷却器。如果将该制冷剂作为低温 热源而将第二热交换器所空冷的制冷剂作为高温热源，则通过制冷剂式过 冷却器而使朝向室外机的制冷剂进一步过冷却。根据本发明，将通过空冷进行过冷却之前的制冷剂作为低温热源进行 使用，而使空冷所过冷却后的制冷剂进一步过冷却，由此防止空冷所引起 的过冷却后的制冷剂的压力降低，从而能够提高制冷剂式过冷却器的能 力。为此，能够充分确保朝向室外机的制冷剂的过冷却度，从而可防止配 管中的液态制冷剂的气化。另外，在具有多个室内机的情况下，可防止室 内机间的能力差的产生。


图1是表示本发明的实施方式相关的空调装置的概略结构的图。图2是表示旁路量和冷房能力、过冷却度的关系的图表。图3是表示设置有受液器的空调装置的概略结构的图。 图4是表示室外机的外观图。图中1、 61 —空调装置，2、 62 —室外机，3 —室外机，25 —室外热 交换器，26—第一热交换器，27 —第二热交换器，30、 36、 64 —旁路配管(旁路回路)，31 —流量调整阀，32—制冷剂式过冷却器，63 —受液器， 71 —外盒，74 —排出扇，81、 82 —吸入口 (开口)。
具体实施方式
参照附图对用于实施发明的最佳方式进行详细的说明。另外，在以下 的各实施方式中对相同的构成要素付与同一的符号。另外，省略各实施方 式中重复的说明。(第一实施方式)如图1所示，空调装置l，其中室外机2和室内机3介由液体配管4 及气体配管5而连接。室内机3，其中两个室内机单元10并列连接。各室 内机单元10，其中室内热交换器11和膨胀阀12串联连接，通过风扇13 将空气送入室内热交换器11的外周。图1中，室内机3由两个室内机单 元10构成，但是室内机单元的个数也可以为一个，也可以为三个以上。室外机2具有用于压縮气体制冷剂的压縮机21，与压缩机21的喷出 口连接的喷出配管22、与四方阀23的第一端口23a连接。四方阀23具有 四个端口 ，在第一端口 23a和第二端口 23b连接时将第三端口 23c和第四 端口 23d连接。另外，第一端口 23a和第三端口 23c连接时将第二端口 23b 和第四端口 23d连接。四方阀23的第二端口 23b通过配管24与室外热交 换器25的流入出口连接。室外热交换器25具有连接有配管24的第一热交换器26、和介由分岔 管28与第一热交换器26连接的第二热交换器27，从而通过送风风扇29 将空气送入各热交换器26、 27的外周。第一、第二热交换器26、 27在暖 房运行时一并作为蒸发器发挥作用。冷房运行时第一热交换器26作为冷 凝器发挥功能，第二热交换器27作为空冷式过冷却器发挥功能。为此， 第一热交换器26具有为了在冷房运行时使气体制冷剂处于大致饱和液态 状态的充分的容量。
分岔管28具有用于在冷房运行时使从第一热交换器26的流入出口朝 向第二热交换器27的流入出口的液态制冷剂的一部分分岔的旁路配管30 (旁路回路)，旁路配管30设置流量调整阀31后与制冷剂式过冷却器32 连接。流量调整阀31是在对所旁路的制冷剂量进行调整的同时生成用于 在制冷剂式过冷却器32中使用的低温热源的机构，并且通过控制装置33 进行开度控制。制冷剂式过冷却器32具有二重管结构，内侧的流路35的入口 35a与 分岔管28的旁路配管30连接。内侧的流路35的出口 35b介由旁路配管 36 (旁路回路)与蓄压器40连接。另外，与外侧的流路41的一方的流入 出口41a连接的配管42，在设置有暧房时所使用的膨胀阀43后，与第二 热交换器27的流入出口连接。外侧的流路41的另一方的流入出口 41b与 液体配管44连接。液体配管44，在流入出口 41b的附近设置用于测量制 冷剂的温度的温度计45，同时介由阀门46与液体配管4连接。另外，气体配管5介由阀门47与气体配管48连接。气体配管48与 四方阀23的第三端口 23c连接。四方阀23的第四端口 23d与配管49连 接。配管49在中途与从制冷剂式过冷却器32延伸的旁路配管36合流后， 与蓄压器40连接。从蓄压器40延伸有吸入配管50，其与压縮机21的吸 入口连接。接着，对该空调装置1的动作进行说明。冷房运行时，将四方阀23的第一端口 23a和第二端口 23b连接，并 且将第三端口23c和第四端口23d连接。另外，将流量调整阀稍微打开。 从压縮机21喷出的高温高压的气体制冷剂通过四方阀23供给室外热交换 器25的第一热交换器26。第一热交换器26作为冷凝器发挥作用，气体制 冷剂与由送风扇29送来的空气进行热交换，而形成大致饱和的液态制冷 剂。该液态制冷剂从分岔管28流出其一部分供给制冷剂式过冷却器32。 此时，通过稍微打开的流量调整阀31，进行断热膨胀后成为低温的液态制 冷剂。该低温的液态制冷剂作为低温热源流入制冷剂式过冷却器32的内 侧的流路35。另一方面，从分岔管28流入第二热交换器27的液态制冷剂， 通过送风扇29所完成的送风进行过冷却。该液态制冷剂通过配管42流入 制冷剂式过冷却器32的外侧的流路41的一方的流入出口 41a。该液态制
冷剂成为相对所述的低温热源其热量相对较大的高温热源。制冷剂式过冷却器32内，在外侧流动的液态制冷剂和内侧流动的低 温的制冷剂之间进行热交换。具体而言，成为低温热源的内侧的流路35的制冷剂从成为高温热源的外侧的流路41的液态制冷剂夺走热量进行气 化。由此，使外侧的流路41的液态制冷剂过冷却内侧的流路35的制冷剂 蒸发所需的蒸发潜热的量。过冷却后的液态制冷剂通过液体配管44供给 室内机3。室内机3中，通过室内热交换器11进行热交换，从空气夺走相当于 蒸发潜热的热量后进行气化。由此，使用冷却后的空气将室内(冷房)冷 却。从室内热交换器11流出的气体制冷剂通过气体配管5由室外机2回 收。室外机2中，从气体配管48通过四方阀23的第三端口 23c、第四端 口 23d而流入配管49，与从制冷剂式过冷却器32流入的气体制冷剂合流 后，流入蓄压器40。进一步，从蓄压器40气体制冷剂由压縮机21吸入。在此，控制装置33 —边监控温度计45的温度一边调整流量调整阀31 的开度。如图2所示，制冷剂式过冷却器32中的过冷却度，随着旁路量 增大也就是将流量调整阀31的开度增大而使制冷剂式过冷却器32的内侧 通过的制冷剂的量增大，使制冷剂式过冷却器32的能力上升。空冷式过 冷却器的过冷却度不依赖于旁路量的变化为大致恒定，由此，作为空冷式 过冷却器及制冷剂式过冷却器32的总计的过冷却度增加。虽然通过增加 旁路量而减少供给室内机3的制冷剂量，但是由于作为总计的过冷却度增 大，所以能够式室内热交换器ll的入口和出口之间的热含量(enthalpy) 之差增大，由此能够抑制冷房能力的降低。例如，如果将从制冷剂式过冷 却器32流出的液态制冷剂的过冷却度形成为20K,则即使在液体配管4 较长时、或室内机单元10具有多个时，在中途液态制冷剂也不气化，并 且可获得充分的冷房能力。另外，暖房运行时，关闭流量调整阀31而不使用制冷剂式过冷却器 32。另外，将第一、第二热交换器26、 27的两方使用作为蒸发器。第二 热交换器27也使用作为蒸发器，由此可提高暖房能力。该实施方式，空冷式过冷却器和制冷剂式过冷却器32以大致并联方 式设置，将空冷式过冷却器所过冷却的先前的制冷剂作为低温热源导入制
冷剂式过冷却器32，由此即使空气温度变动时也能使过冷却度稳定。在如 现有技术那样，将两种过冷却器串联设置的情况下，由于将空冷后的液态 制冷剂的一部分作为低温热源进行使用，所以液态制冷剂的压力降低并且 制冷剂式过冷却器32入口的过冷却度降低，即使通过制冷剂式过冷却器32也不能使过冷却度增加，但是本实施方式中，由于将空冷前的制冷剂作 为低温热源进行使用，所以能够使制冷剂式过冷却器32的能力增大。虽 然通过旁路将室内机3所循环的制冷剂的量减少，但是由于使制冷剂式过 冷却器32的能力增加而能够防止冷房能力大幅度降低。由此，在液体配 管4及气体配管5为长配管时、或连接有多台室内机单元10的情况下， 能够防止室内机单元10的能力降低或能力的离散偏差。 (第二实施方式)如图3所示，空调装置61，其室外热交换器25具有第一热交换器26 及第二热交换器27，并且这些热交换器26、 27介由受液器63而连接。进 一步，从受液器63将液体制冷剂供给制冷剂式过冷却器32。更详细而言， 与第一热交换器26的流入出口 (冷房运行时的流出口)连接的配管62被 插入到受液器63内。与第二热交换器27的流入出口 (冷房运行时的流入 口)连接的配管65也被插入到受液器63内。从受液器63的大致底部延 伸有用于形成旁路回路的旁路配管66，在设置流量调整阀31后，与制冷 剂式过冷却器32的内侧的流路35的入口 35a连接。其他的结构与第一实 施方式相同。接着，对该空调装置61的动作进行说明。冷房运行时，将压缩机21所喷出的气体制冷剂流入第一热交换器26。 第一热交换器26作为冷凝器发挥功能，由此通过热交换形成高压的液态 制冷剂。该液态制冷剂从配管64流入受液器63。液态制冷剂通过在受液 器63内滞留而使压力降低。旁路配管66与受液器63的大致底部连接， 由于流量调整阀31稍微打开，所以仅取出极近似于饱和液体的制冷剂， 在由流量调整阀31减压后，作为低温热源供给制冷剂式过冷却器32的内 侧的流路35。另外，从受液器63也向第二热交换器27供给液态制冷剂。向第二热 交换器27 (空冷式过冷却器)所供给的液态制冷剂，经空冷被过冷却后由制冷剂式过冷却器32进一步进行过冷却，供给室内机3。另外，所取出的用于低温热源的液态制冷剂，在旁路室内机3的状态 下由压縮机21吸入。流量调整阀31的开度按照通过与上述同样地测量过 冷却度例如使过冷却度20K的方式进行调整。暖房运行时，关闭流量调整阀31。除第一热交换器26外第二热交换 器27作为蒸发器其作用，由此能够发挥较高的暖房能力。根据该实施方式，使液态制冷剂的一部分在通过空冷式过冷却器之前 从受液器63进行分岔，作为制冷剂式过冷却器32的低温热源进行使用， 由此可获得与第一实施方式相同的效果。特别是，对低温热源用的制冷剂 进行分岔时使用受液器63，由此能够使所旁路的制冷剂的干燥度极小。由 此，能够使制冷剂式过冷却器32的低温热源侧的入口 35a和出口 35b之 间的热含量之差增大。因而，在对相同制冷剂量进行旁路时也能够增大过 冷却度，由此不仅抑制冷房能力的下降，并且提高过冷却度。进一步，通过受液器63将冷凝器(第一热交换器26)和空冷式过冷 却器(第二热交换器27)的功能分离，由此即使运行条件变动也能够使空 冷式过冷却器的能力稳定。 (第三实施方式)图4表示空调装置1的室外机2的外观图。室外机2其中将各构成要 素收纳于大致长方体的外盒71内。在外盒71的顶部面72上设置排出口 73，并在此配置有排出扇74 (送风扇)。在外盒71的侧部即前面75、两 个侧面76、 77及背面78，分别形成吸入口8K 82 (侧面77及背面78的 吸入口未图示)作为用于取入空气的开口。在前面75的内侧按照与吸入 口面对的方式配置有作为空冷式过冷却器起作用的第二热交换器27。第一 热交换器26按照与两个侧面76、 77及背面78各自的吸入口 82面对的方 式配置，例如如虚线所示那样，在平面视中形成大致U字状。另外，各面 75 78也可以全部形成为吸入口。另外，也可以在用于形成各面的面板的 一部分形成吸入口。如果空调装置1运行，则上部的排出扇74旋转。空气从侧方的四个 面75 78的四个吸入口 81、 82被吸入，通过第一、第二热交换器26、 27 从上部的排出口73排出。此时，在与第一、第二热交换器26、 27流动的 制冷剂之间进行热交换。该室外机2中，按照在沿排出扇74的旋转轴的方向的平面视中围住排出扇74的方式配置第一、第二热交换器26、 27，由此可提高排出扇效 率。为此，能够不仅不减少在第一热交换器26中流动的风量，并且使全 风量增加在第二热交换器27中流动的风量之量。将在第一热交换器26和 第二热交换器27各自中流动的空气分别进行确保，由此各自的空气不会 对相互的热交换器的特性产生影响，从而可获得稳定的性能。由此可知， 在冷房运行时，可在确保冷凝能力的同时获得较大的过冷却度，即使在长 配管的状态下也能抑制冷房能力的降低。另外，暖房运行时也可谋求伴随 风量增加而使暖房能力提高。在此，也可将第二实施方式中的空调装置61的室外机62形成为相同 的形状。可获得与上述同样的作用及效果。另外，本发明并非限定于上述的各实施方式，能够应用较宽。另外，将温度计45设置在制冷剂式过冷却器32的内侧的流路35的 出口 35b侧，根据流出的制冷剂的温度可推定供给室内机3的液态制冷剂 的过冷却度，来控制流量调整阀31的开度也可。图4中也可以将第二热交换器27在两面以上范围内进行配置。第一 热交换器26也可以只配置于一面，也可以在两面或四面的范围内进行配 置。
权利要求
1、 一种空调装置，使由压缩机压缩后的制冷剂流入热交换器而与空 气进行热交换来运行暖房或冷房，室外机的上述热交换器，具有在冷房运行时成为冷凝器而在暖房运行 时成为蒸发器的第一热交换器、和冷房运行时成为空冷式过冷却器而在暖 房运行时成为蒸发器的第二热交换器，并设置冷房运行时使从上述第一热 交换器流出的制冷剂的一部分在流入上述第二热交换器之前分岔而将室 内机旁路的旁路回路，且在上述旁路回路上设置流量调整阀、和采用流过 上述旁路回路的制冷剂使由上述第二热交换器过冷却后的制冷剂进一步 过冷却的制冷剂式过冷却器。
2、 根据权利要求l所述的空调装置，其特征在于， 在上述第一热交换器和上述第二热交换器之间设置受液器，并且上述受液器的大致底部与上述旁路回路连接。
3、 根据权利要求1或权利要求2所述的空调装置，其特征在于， 上述室外机具有安装有送风用的风扇的大致长方体的外盒，在上述外盒内按照从上述风扇的旋转轴方向观察围住上述风扇的方式配置上述第 一热交换器和上述第二热交换器，在上述外盒的与上述第一热交换器和上 述第二热交换器面对的侧部形成有用于流通空气的开口。
全文摘要
本发明提供一种空调装置，该空调装置(1)中，作为室内机(2)的室内热交换器(25)具有第一热交换器(26)和第二热交换器(27)，并且这些热交换器2(6、27)介由分岔管(28)而连接。分岔管(28)上设置流量调整阀(31)后与制冷剂式过冷却器(32)的内侧的流路(35)连接。制冷剂式过冷却器(32)具有二重管结构并且向外侧的流路(41)输入通过第二热交换器(27)的制冷剂。第二热交换器(27)在冷房运行时作为空冷式过冷却器发挥功能。从而，可获得充分的过冷却度。
文档编号F25B43/00GK101144656SQ20071010412
公开日2008年3月19日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年9月14日
发明者中川信博, 日下道美, 青山繁男 申请人:三星电子株式会社