用于室外机的换热器、室外机及定频空调器的制作方法

本实用新型涉及空气调节技术领域，具体涉及一种用于室外机的换热器、室外机及定频空调器。

背景技术：

传统定频空调只考核制冷能效和功率，以制冷能效作为能效等级评价标准，而对制热功率和能力没有要求，因此在定频空调开发时，研发人员一般都以最佳制冷能效为设计原则。但是随着国家新能效标准的出台和实施，定频空调与变频空调的能效标准整合成一个，定频空调的制冷、制热功率和能效都纳入考核范围，而制热能效对空调整体能效的影响很大，所以在设计空调系统时，降低定频空调的制热功率是需要考虑的问题之一。

此外，对于定频空调来说，节流装置通常采用毛细管，在设计空调时系统高压侧的过冷度主要与系统大小和环境温度相关，对于系统大小相同的空调，过冷度的大小就由环境温度决定，因此还需要根据空调售卖地区的制热季节平均气温设计空调系统。

相应地，本领域需要一种新的用于室外机的换热器、室外机及定频空调器来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有定频空调器存在的制热能效低的问题，本实用新型提供了一种用于室外机的换热器，该换热器包括换热管段、过冷管段、过冷毛细管和阀体，所述过冷管段的一端通过所述过冷毛细管与所述换热管段连接，另一端能够通过主毛细管与室内机的换热器连接，所述阀体与所述过冷毛细管并联，所述阀体设置成当换热介质由所述室外机向所述室内机流动时导通，当所述换热介质由所述室内机向所述室外机流动时截止。

在上述用于室外机的换热器的优选技术方案中，所述过冷管段设置于所述换热器的迎风侧。

在上述用于室外机的换热器的优选技术方案中，所述过冷管段设置于所述换热管段的下方。

在上述用于室外机的换热器的优选技术方案中，所述换热管段包括多个流路，所述流路的截面包括n型和/或n型。

在上述用于室外机的换热器的优选技术方案中，所述阀体为单向阀、电磁阀或电子膨胀阀。

在上述用于室外机的换热器的优选技术方案中，所述换热管段为双排。

本实用新型还提供了一种用于室外机的换热器，所述换热器包括换热管段、过冷管段过冷毛细管和单向阀，所述过冷管段设置于所述换热管段下方且位于所述换热器的迎风侧，所述过冷管段的一端通过所述过冷毛细管与所述换热管段连接，另一端能够通过主毛细管与室内机的换热器连接，所述单向阀与所述过冷毛细管并联，所述单向阀设置成当换热介质由所述室外机向所述室内机流动时导通，当所述换热介质由所述室内机向所述室外机流动时截止。

本实用新型还提供了一种室外机，该室外机包括如上述优选技术方案中任一项所述的用于室外机的换热器。

本实用新型还提供了一种定频空调器，该定频空调器包括室内机和如上所述的室外机。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，用于室外机的换热器包括换热管段、过冷管段、过冷毛细管和阀体，过冷管段的一端通过过冷毛细管与换热管段连接，另一端能够通过主毛细管与室内机的换热器连接，阀体与过冷毛细管并联，阀体设置成当换热介质由室外机向室内机流动时导通，当换热介质由室内机向室外机流动时截止。

通过在室外机的换热器的换热管段和过冷管段之间设置过冷毛细管和阀体，使得空调在制热时，换热器的过冷管段能够充当室内机的换热器的延伸和补充，变相地增加了室内机的换热器的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度进一步降低，增加了过冷度，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。经发明人反复试验、观测、分析和比较，在采用上述设置方式的情况下，应用本申请换热器的空调器的制热能效能够达到基本与制冷能效相当的水平。

此外，通过室外机的换热器采用主毛细管与室内机的换热器连接，使得由本申请的换热器所组成的空调器更加适合寒冷地区使用，这是因为对于定频空调来说，节流装置通常采用毛细管，在设计空调时系统高压侧的过冷度主要与系统大小和环境温度相关，对于系统大小相同的空调，过冷度的大小就由环境温度决定。对于制热季节的平均气温较低的地区，室外换热效果较好，因此不需要很长的首次节流长度，就能够在换热介质进入过冷管段进行二次节流前达到相对较低的温度，从而在二次节流时保证过冷度要求，降低高压侧压力和制热功率，达到更好的制热能效。

进一步地，将过冷管段布置于迎风侧，能够增加背风侧换热管段的换热能力，进一步降低压缩机功率。这是因为，通常经过一次节流之后的过冷段管内的换热介质温度仍然高于环境温度，而在进行二次节流之前，通过过冷管段与空气流换热，使得过冷管段释放的热量随着气流又被吹到了背风侧的换热管段上进行换热，此时背风侧的换热管段中的换热介质已经过二次节流而达到低温低压状态，这样一来，既可以降低高压侧压力而降低压缩机功率，又能保证换热管段的换热效果，使得整体能效得到大幅度提升。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的用于室外机的换热器、室外机及定频空调器。附图中：

图1为本实用新型的用于室外机的换热器的结构示意图；

图2为本实用新型的定频空调器的系统示意图。

附图标记列表

1、定频压缩机；2、四通阀；3、室内机的换热器；4、室内风机；5、室外机的换热器；51、换热管段；52、过冷管段；53、过冷毛细管；54、阀体；6、室外风机；7、主毛细管。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然附图中的换热器是结合双排换热器进行描述的，但是换热器的具体形式非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本实用新型还可以应用于三排换热器或单排换热器等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本实用新型的用于室外机的换热器进行描述。其中，图1为本实用新型的用于室外机的换热器的结构示意图；图2为本实用新型的定频空调器的系统示意图。

如图1和图2所示，为解决现有定频空调器制热能效低的问题，本申请提供了一种用于室外机的换热器5，其包括换热管段51、过冷管段52、过冷毛细管53和阀体54，换热管段51和过冷管段52均由u型管连接而成，过冷管段52的一端(图1中的上端)通过过冷毛细管53与换热管段51连接，另一端(图1中的下端)能够通过主毛细管7与室内机的换热器3连接。阀体54与过冷毛细管53并联，且阀体54设置成当换热介质(如冷媒等)由室外机向室内机流动时导通，当换热介质由室内机向室外机流动时截止。

参照图2，以换热介质是冷媒为例，当用于室外机的换热器5应用于定频空调器时，制冷时，冷媒经定频压缩机1排气口排出后进入室外机的换热器5并依次流过换热管段51、阀体54和过冷管段52与室外空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经主毛细管7的节流后进入室内机的换热器3与室内空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从定频压缩机1的吸气口回到定频压缩机1，完成一次制冷循环。制热时，冷媒经定频压缩机1排气口排出后首先进入室内机的换热器3与室内空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经主毛细管7第一次节流降温后进入过冷管段52，进入过冷管段52的冷媒温度仍然较高，此时通过过冷管段52与室外空气进行进一步冷凝换热后，在过冷毛细管53的二次节流下进入换热管段51与室外空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从定频压缩机1的吸气口回到定频压缩机1，完成一次制热循环。

从上述描述可以看出，通过在室外机的换热器5的换热管段51和过冷管段52之间设置过冷毛细管53和阀体54，使得空调在制热时，换热器的过冷管段52能够充当室内机的换热器3的延伸和补充，变相地增加了室内机的换热器3的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度进一步降低，增加了过冷度，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。

此外，通过室外机的换热器5采用主毛细管7与室内机的换热器3连接，使得由本申请的换热器所组成的空调器更加适合寒冷地区使用，这是因为对于定频空调来说，节流装置通常采用毛细管，在设计空调时系统高压侧的过冷度主要与系统大小和环境温度相关，对于系统大小相同的空调，过冷度的大小就由环境温度决定。对于制热季节的平均气温较低的地区，室外换热效果较好，因此不需要很长的首次节流长度，就能够在换热介质进入过冷管段52进行二次节流前达到相对较低的温度，从而在二次节流时保证过冷度要求，降低高压侧压力和制热功率，达到更好的制热能效。

其中，寒冷地区是相对于温暖地区而言的，该地区的划分标准可以为：通过统计不同地区制热季节的历年平均气温，并将该平均气温与预设的气温阈值进行比较，比如平均气温为10℃，当平均气温大于10℃时，定义该地区为温暖地区，反之，则为寒冷地区。

下面进一步参照图1和图2，对本申请的室外机换热器进行详细描述。

如图1所示，在一种较为优选的实施方式中，换热器为双排换热器，过冷管段52设置于换热管段51的下方且位于换热器的迎风侧(即图1中的右侧)。

通过将过冷管段52布置于换热管段51的下方且位于迎风侧，能够增加背风侧换热管段51的换热能力，进一步降低定频压缩机1的功率。这是因为，通常经过一次节流之后的过冷段管内的换热介质温度仍然高于环境温度，而在进行二次节流之前，通过过冷管段52与空气流换热，使得过冷管段52释放的热量随着气流又被吹到了背风侧的换热管段51上进行换热，此时背风侧的换热管段51中的换热介质已经过二次节流而达到低温低压状态，这样一来，既可以降低高压侧压力而降低定频压缩机1功率，又能保证换热管段51的换热效果，使得整体能效得到大幅度提升。

在一种较为优选的实施方式中，换热管段51分为多个流路，流路的截面为n型和/或n型。具体地，本实施方式中换热管段51为两个流路，两个流路的截面一个为n型，一个为n型，且流向均为由迎风侧流向背风侧。这样一来，通过将换热管段51分为多个流路，冷媒在换热过程中多路同时进行热交换，保证了换热效率和换热效果。通过两个流路的流向均设置为由迎风侧向背风侧流动，使得在冷媒流动过程中，与迎风侧的冷媒进行热交换后的空气流温度升高，进而与背风侧的冷媒进行热交换，提高了换热管段51的热交换效果。

当然，本领域技术人员可以理解的是，上述设置方式并非一成不变，在不偏离本申请的原理的条件下，本领域技术人员可以对其进行调整，只要该调整满足将换热管段51分为多个流路，每个流路的截面成n型和/或n型即可。例如，流路还可以分为三个或更多，每个流路的截面均为n型或n型等。

在一种较为优选的实施方式中，阀体54在本实施方式中为单向阀，并且该单向阀设置成在定频空调器运行制冷模式时导通，在运行制热模式时截止。显然，本领域技术人员可以理解，该单向阀的开启压力应小于冷媒流过过冷毛细管53的压力，以便在制冷过程中绝大部分冷媒能够通过单向阀流动。单向阀的设置，使得定频空调器的成本进一步降低，无需另外添加控制程序，简化了系统。

虽然本实施方式中阀体54采用了单向阀，但是这并非是限制性的，本领域技术人员可以及基于具体应用场景对其进行更改，如阀体54还可以采用电磁阀或电子膨胀阀等。

当然，上述各个可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

本申请还提供了一种室外机，该室外机包括上述各实施方式中的用于室外机的换热器5。

本申请还提供了一种定频空调器，其包括室内机、室外机和连接室内机与室外机的管路。其中，室外机包括定频压缩机1、四通阀2、用于室外机的换热器5、室外风机6和主毛细管7，室内机包括用于室内机的换热器3和室内风机4。其中，用于室外机的换热器为上述优选技术方案中所述的换热器5。

通过将定频空调器室外机的换热器5的换热管段51与过冷管段52之间设置过冷毛细管53和阀体54，使得空调在制热时，换热器的过冷管段52能够充当室内机的换热器3的延伸和补充，变相地增加了室内机的换热器3的换热面积，加长了高压侧的过冷段，使换热介质的温度进一步降低，增加了过冷度，降低了高压侧的饱和压力，从而降低了压缩机的功率，大幅减少制热能耗。此外，通过室外机的换热器5采用主毛细管7与室内机的换热器3连接，使得由本申请的换热器所组成的空调器更加适合寒冷地区使用。

下面结合图2对本实用新型的定频空调器的工作过程作简要说明。

如图2所示，在定频空调器运行制冷模式时，冷媒经定频压缩机1排气口排出后进入换热器并同时流过换热管段51的n型流路和n型流路与室外空气进行冷凝换热后汇合为一条流路，然后冷媒经单向阀(阀体54)和过冷管段52继续与室外空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经主毛细管7的节流后进入室内机的换热器3与室内空气进行蒸发换热，换热后的冷媒从定频压缩机1的吸气口回到定频压缩机1，完成一次制冷循环。

定频空调器在运行制热模式时，冷媒经定频压缩机1排气口排出后首先进入室内机的换热器3与室内空气进行冷凝换热，换热后的冷媒经过主毛细管7进行第一次节流降温，之后进入换热器的过冷管段52，进入过冷管段52的冷媒温度仍然较高，此时通过过冷管段52的冷媒与室外空气进行进一步冷凝换热后，在过冷毛细管53的二次节流下进入换热管段51，进入换热管段51的冷媒分两路进入n型流路和n型流路并同时与室外空气进行蒸发换热，换热过程中，与过冷管段52和迎风侧换热管段51热交换后的空气流温度升高，再与背风侧的换热管段51进行热交换，提高换热效果。换热后的冷媒汇合为一条流路后从定频压缩机1的吸气口回到定频压缩机1，完成一次制热循环。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。