专利名称：空调制冷循环系统及空调器的制作方法
技术领域：
本发明属于空调与制冷工程技术领域，具体地说，涉及一种新型家用空调用冷媒 平衡罐及使用该装置的空调系统的设计，涉及一种采用过冷度、过热度原理达到平衡高效 空调制冷/制热时冷媒充注量的装置。
背景技术：
空调器冷媒注入量多少，对于空调能效比和制热量等性能指标起着十分重要的作 用。由于制冷和制热循环存在的差异，所以二者的最佳冷媒注入量是存在差别的。高效空调 器制冷和制热最佳冷媒充注量相差更是较大，通常情况下，一般制热循环要比制冷循环多。 就IPH的空调而言，两者相差大约在50至100g，由于现有空调系统未考虑两者的合理配置 方式，因而不能做到两者平衡。空调制冷/制热系统难以充分有效地发挥，在能效比、制热 量等方面受到限制，尤其是制热能力和制热量方面受到限制较多，使得空调器综合性能指 标难以实现全面有效的提升。
发明内容
本发明提供了一种空调制冷循环系统及空调器，它可以解决现有技术存在的制冷 和制热循环对冷媒需求量的差异所带来的问题。为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种空调制冷循环系 统，包括压缩机、冷凝器、四通阀、节流装置和蒸发器，并通过联机管路连接，其特征在于所 述制冷循环系统中还设有平衡罐，所述平衡罐通过管道与所述冷凝器出口管连通，所述平 衡罐的罐体和所述四通阀的E管相接触。进一步地，所述平衡罐的罐体和所述四通阀的E管通过钎焊或者捆扎方式相接 触。又进一步地，所述平衡罐的内积V的计算公式为V = M/(P「P 2)，公式中，P工为 冷媒液态时的密度，单位kg/m3，P 2为冷媒气态时的密度，单位kg/m3，M为制冷制热时系统 中循环的冷媒质量差，单位kg。再一步地，所述平衡罐为罐状容器，平衡罐的进口内径D1范围为3_7mm，腔体外径 D2范围为20-40mm，长度L范围为100mm-150mm，壁厚范围为0. 5-1. 0mm。通过设计适当的内容积V的平衡罐，可以达到平衡制冷、制热系统中冷媒充灌量 的目的。优选地，所述平衡罐是由TP2M材质铜管制成，或采用黄铜制成，。可选地，所述制冷制热时系统中循环的冷媒质量差M的范围为50_250g。优选地，所述制冷制热时系统中循环的冷媒质量差M的范围为100_200g。一种空调器，安装有上述技术方案的空调制冷循环系统。本发明利用过冷度、过热度原理，使得在制冷循环时一部分冷媒存储在平衡罐内 不参与循环，从而达到平衡制冷、制热循环冷媒充注量的目的。
由于本发明中的平衡罐与四通阀中的E管相互紧密接触，平衡罐通过铜管和冷凝 器出口管并联，制冷时E管为低温，平衡罐因为和E管接触所以也为低温，一部分冷媒在平 衡罐内冷凝为液态，不参与循环，可以减少冷凝器中的积液，增大冷凝器两相区，提高冷凝 器换热效率，进而降低整机功耗，提高了制冷循环的能效比；制热时E管为高温，平衡罐因 为和E管接触所以也为高温，冷媒在平衡罐内蒸发为气态，参与循环，因而提高了制热量。 经实验表明，制冷的能效比提高了约0.6%，制热量提高了约5%。
图1是本发明的平衡罐结构图；4、平衡罐讽为进口内径；D2为腔体外径；L为长度；图2是本发明空调制冷循环系统图；1、压缩机；2、冷凝器；2-1、冷凝器出口管；3、四通阀；3-1、四通阀C管；3-2、四通 阀E管；3-3、四通阀S管；3-4、四通阀D管；4、平衡罐；4_1、平衡罐出口铜管；5、联机管；6、 蒸发器；7、单向阀组件；8、毛细管；图3是本发明空调制冷循环系统中的平衡罐与四通阀的E管连接方式结构图；2、冷凝器；2-1、冷凝器出口管；3、四通阀；3-2、四通阀E管；4、平衡罐；4_1、平衡 罐出口铜管。
具体实施例方式
参见图1，如图1所示，平衡罐4是由TP2M材质铜管加工而成的罐状容器，进口内 径D1 —般为3_至7_，腔体外径D2 —般为20_至40_，长度L 一般为100_至150mm， 容器壁厚为0. 5-1. 0mm。在本实施例中，D1为5mm，D2为30mm，长度L为120mm，容器壁厚为0. 8mm。所述平衡罐4的内积V的计算公式为V = M/(P「P 2)，公式中，P工为冷媒液态 时的密度，单位kg/m3，P 2为冷媒气态时的密度，单位kg/m3，M为制冷制热时系统中循环的 冷媒质量差，单位kg。所述制冷制热时系统中循环的冷媒质量差M的范围为50_250g，优选采用的范围 为 100-200g。参见图2和图3，平衡罐4的安装使用位置平衡罐4通过平衡罐出口铜管4_1和 冷凝器出口管2-1连通。平衡罐4的罐体和四通阀4的E管3-2通过钎焊或者捆扎方式相 接触，从而保证两者之间充分接触，以实现传热。在本实施例中，两者采用钎焊方式。在本实施例中，节流装置8为毛细管。平衡罐4工作原理制冷时E管3-2为低温，平衡罐4因为和四通阀3的E管3_2 接触相互传热所以也为低温，冷媒在平衡罐4内冷凝为液态，密度为P1，不参与制冷循环； 制热时E管3-2为高温，平衡罐4因为和E管3-2接触相互传热所以也为高温，冷媒在平衡 罐4内蒸发，气态密度为P 2，因而参与制热循环，则制冷制热时系统中循环的冷媒质量差为 M = V(P「P2)，公式中，V为平衡罐的内容积，单位m3ρ 1为冷媒液态时的密度，单位kg/m3
ρ 2为冷媒气态时的密度，单位kg/m3M为制冷制热时系统中循环的冷媒质量差，单位kg综上，通过设计适当的内容积V的平衡罐4，可以达到平衡制冷、制热系统中冷媒 充灌量的目的。本发明利用过冷度、过热度原理，使得在制冷循环时一部分冷媒存储在平衡罐4 内不参与循环，而制热时平衡罐4内的部分冷媒参与循环，从而达到平衡制冷、制热循环冷 媒充注量的目的。经实验表明，采用本发明制冷系统的空调器，其制热量提高了 100-200W，制冷时能 效比提高了 0.6%。本发明通过在制冷系统中加设平衡罐4，解决了制冷制热时冷媒需求量差异所带 来的问题，使制冷和制热得以平衡，提高了空调器综合性能指标。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
一种空调制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器、四通阀和蒸发器，并通过联机管路连接，其特征在于所述制冷循环系统中还设有平衡罐，所述平衡罐通过管道与所述冷凝器出口管连通，所述平衡罐的罐体和所述四通阀的E管相接触。
2.根据权利要求1所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于所述平衡罐的罐体和 所述四通阀的E管通过钎焊或者捆扎方式相接触。
3.根据权利要求2所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于，所述平衡罐的内积V的 计算公式为=V = MAP1-P2),公式中，P1为冷媒液态时的密度，单位kg/m3，92为冷媒气 态时的密度，单位kg/m3，M为制冷制热时系统中循环的冷媒质量差，单位kg。
4.根据权利要求2所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于所述平衡罐为罐状 容器，平衡罐的进口内径D1范围为3-7mm，腔体外径D2范围为20_40mm，长度L范围为 100mm-150mm，壁厚范围为 0. 5-1. 0mm。
5.根据权利要求3所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于所述平衡罐为罐体 状容器，平衡罐的进口内径D1范围为3-7mm，腔体外径込范围为20_40mm，长度L范围为 100mm-150mm，壁厚范围为 0. 5-1. 0mm。
6.根据权利要求4所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于所述平衡罐是由TP2M 材质铜管制成，或采用黄铜制成。
7.根据权利要求3所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于所述制冷制热时系统 中循环的冷媒质量差M的可选范围为50-250g。
8.根据权利要求3所述的一种空调制冷循环系统，其特征在于所述制冷制热时系统 中循环的冷媒质量差M的优选范围为100-200g。
9.一种空调器，其特征在于安装有上述任意一项权利要求所述的空调制冷循环系统。
全文摘要
本发明提供了一种空调制冷循环系统及空调器，它可以解决现有技术存在的制冷和制热循环对冷媒需求量的差异所带来的问题。技术方案是，一种空调制冷循环系统，包括压缩机、冷凝器、四通阀、节流装置和蒸发器，并通过联机管路连接，所述制冷循环系统中还设有平衡罐，所述平衡罐通过管道与所述冷凝器出口管连通，所述平衡罐的罐体和所述四通阀的E管相接触。本发明利用过冷度、过热度原理，使得在制冷循环时部分冷媒存储在平衡罐内不参与循环，而制热时平衡罐内的部分冷媒参与循环，从而达到平衡制冷、制热循环冷媒充注量的目的。
文档编号F25B41/00GK101936631SQ201010277820
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者李本卫 申请人:海信(山东)空调有限公司