專利名稱：空調器的熱交換器結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及空調器的技術領域，特別是涉及空調系統(tǒng)熱交換設計，本發(fā)明是為解決目前空調機在制冷(制熱)過程中，制冷劑沿熱交換器流動過程中，由于沿程壓力損失，以及溫度的變化，導致熱交換能力的下降的問題，而導出空調器的熱交換器結構的發(fā)明。
背景技術：
空調器是一種室內氣候調節(jié)裝置，主要構成部分包括壓縮機、冷凝器、節(jié)流器件和蒸發(fā)器在內的制冷循環(huán)系統(tǒng)以及包括吹風機、風道和進出風口的空氣循環(huán)系統(tǒng)?？照{器通過吸取室內空氣由熱交換裝置的蒸發(fā)器和冷凝器改變其溫度后再排回室內來實現制冷或制熱以及祛濕等功能，以便為人們提供清新而舒適的室內空氣環(huán)境。
一般來說，空調器大致可分為整體式空調器和分體式空調器。整體式空調器將所有的部件都裝在一個箱體內，安裝在室內與室外的交接處。如，窗式空調器就是一種應用廣泛的整體式空調器，安裝在房間窗戶上，從室內側的進風口吸進室內空氣，由熱交換器降溫(或升溫)之后再從室內側的出風口排回室內，以實現調節(jié)室內溫度的作用。
空調器是一種將室內溫度保持在用戶所需溫度的制冷/制熱裝置，通過其制冷系統(tǒng)內循環(huán)的制冷劑與室內流動的空氣進行熱交換以實現室內降溫或升溫，為人們提供新鮮、舒適的空氣環(huán)境?？照{器的制冷系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流膨脹器件等組成。
分體式空調器由室內機和室外機組成，在室內機和室外機中分別設置起蒸發(fā)器或冷凝器作用的熱交換器。制冷劑通過室內機和室外機之間連接的導管在蒸發(fā)器和冷凝器中流通并進行熱交換循環(huán)，以實現空調器的制冷狀態(tài)運行或制熱狀態(tài)運行。
在夏季，空調器進行制冷狀態(tài)運行，其室內機的熱交換器為蒸發(fā)器，室外機的熱交換器為冷凝器。制冷劑在室內熱交換器中吸收室內空氣中的熱量，由液態(tài)變成氣態(tài)，再經壓縮機壓縮后，在室外熱交換器中由氣態(tài)變成液態(tài)向室外放出熱量。制冷劑在起蒸發(fā)器作用的室內熱交換器、壓縮機、起冷凝器作用的室外熱交換器中循環(huán)流動實現室內降溫。
在夏季，制冷系統(tǒng)內的制冷劑按蒸發(fā)→壓縮→冷凝→膨脹的順序進行制冷循環(huán)，實現空調器制冷運行；在冬季，則通過換向閥的切換，制冷劑按照與制冷循環(huán)逆向的順序進行制熱循環(huán)，實現空調器制熱運行。除了通常的制冷/制熱功能外，空調器還兼有將吸入的室內空氣過濾凈化后變?yōu)榍鍧嵖諝庠倥欧诺绞覂鹊目諝鈨艋δ?，以及具有將吸入的潮濕空氣變?yōu)楦稍锟諝夂笤倥欧诺绞覂鹊某凉窆δ堋?br> 在冬季，空調器進行制熱狀態(tài)運行，其室內機的熱交換器為冷凝器，室外機的熱交換器為蒸發(fā)器。制冷劑在室外熱交換器中吸收室外空氣中熱量，由液態(tài)變成氣態(tài)，再經壓縮機壓縮后，在室內熱交換器中由氣態(tài)變成液態(tài)，向室內放出熱量。制冷劑在起冷凝器作用的室內熱交換器、壓縮機、起蒸發(fā)器作用的室外熱交換器中循環(huán)流動實現室內升溫。
空調器的制冷狀態(tài)運行或制熱狀態(tài)運行是通過控制四通換向閥的動作調整制冷劑流動方向來實現的。
圖1是現有柜式空調器室內機的結構圖。如圖1所示，柜式空調器室內機包括有底盤1，在底盤1上豎立設置并有前開口的機殼2，結合在機殼的前面并具有空氣排出口和空氣吸入口的前面板7，設置在機殼內的上部并置于機殼2與前面板7之間的蒸發(fā)器3，設置在機殼內并置于蒸發(fā)器3下面的離心風扇4。蒸發(fā)器3置于接水盤5內，接水盤5通過出水管6與機殼2的外部連通。前面板7的上部正面有前面空氣排出口8，上部兩側面分別形成側面空氣排出口9，下部兩側面分別形成側面空氣吸入口10。側面空氣吸入口10上安裝吸氣格柵，吸氣格柵內設置空氣過濾網11。
蒸發(fā)器3為翅片管式蒸發(fā)器，簿鋁片構成的翅片疊齊排列，彎成“U”形的紫銅管一根根穿入翅片孔內，使蒸發(fā)器形成長方體狀的一個整體。
蒸發(fā)器紫銅管內有制冷劑循環(huán)，流入到蒸發(fā)器3中的制冷劑通過高傳熱系數的翅片與蒸發(fā)器外面的機殼內空氣進行熱交換。
制冷運行中，與蒸發(fā)器3進行熱交換的空氣在離心風扇4的作用下在室內和空調器內進行循環(huán)，以降低空氣調節(jié)空間的室內溫度。在離心風扇4的抽吸作用下，室內空氣從前面板7下部兩側的側面空氣吸入口10進入空調器內，向上流動穿過蒸發(fā)器3并與蒸發(fā)器進行熱交換，被蒸發(fā)器3降溫的空氣從前面板7上部的前面空氣排出口8和側面空氣排出口9排回室內，實現室內的降溫和制冷。
空調器進行制冷運行時，制冷劑以室外機壓縮機→室外機冷凝器→室外機膨脹閥→室內機蒸發(fā)器的順序進行制冷循環(huán)。
即，從壓縮機吐出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑經換向閥進入室外冷凝器，在冷凝器中冷凝放熱，變成中溫高壓的液態(tài)制冷劑，經膨脹閥降溫降壓變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑，再進入室內蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱變成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，并與蒸發(fā)器周圍的空氣進行熱交換，然后，制冷劑返回壓縮機被壓縮成高溫高壓狀態(tài)后再繼續(xù)進行制冷循環(huán)。
圖2是現有技術的空調器室外機部分結構圖。如圖2所示，室外機內包括有設置在底盤上的室外冷凝器75、壓縮機、室外風扇。室外機的前面和上面外觀由前面罩形成，背面和兩側面外觀由后面罩形成。前面罩一側具有安裝排出隔柵的排風口，后面罩一側形成有吸氣口。底盤上面安裝上下形成的隔板，隔板兩側分別設置室外冷凝器75和壓縮機，室外冷凝器75的前面設置室外風扇，室外風扇由電機驅動，電機固定在底盤上設置的電機支架上。
冷凝器75與上述蒸發(fā)器3同樣是為翅片管式冷凝器，簿鋁片構成的翅片疊齊排列，彎成“U”形的紫銅管一根根穿入翅片孔內，使蒸冷凝器形成長方體狀的一個整體。
空調器通過蒸發(fā)器與其周圍的空氣循環(huán)進行熱交換以實現降低或升高空氣調節(jié)空間的室內溫度，因此，蒸發(fā)器的結構直接涉及與其周圍空氣進行熱交換的狀況，涉及到空調器的制冷/制熱效果。
以分體式柜機空調器為例，現有的一臺分體式柜機通常使用室內機蒸發(fā)器銅管直徑為5mm或7mm，室外機冷凝器銅管直徑為7mm或9mm。
現有的熱交換器如圖3、圖4所示，無論是蒸發(fā)器還是冷凝器，單品的銅管直徑都是不變化的，也就是說，制冷劑在熱交換器內流動時，管徑是不變的，制冷劑在沿程流動過程中，由于熱交換的持續(xù)發(fā)生，換熱溫差的減小，以及沿程的阻力損失等，將引起熱交換能力的下降。

發(fā)明內容
為解決上述現有技術的空調器的熱交換器熱交換能力下降的問題，本發(fā)明的目的主要是將空調器使用的熱交換器的換熱銅管進行優(yōu)化設計，提供一種新型空調器的熱交換器結構，提高熱交換器熱交換能力。
為達到上述發(fā)明的目的，采用如下技術方案一種空調器的熱交換器結構，包括簿鋁片構成的翅片疊齊排列，彎成“U”形的紫銅管一根根穿入翅片孔內，形成長方體狀的一個整體蒸發(fā)器及冷凝器，其特征在于蒸發(fā)器沿制冷劑流程方向，換熱銅管直徑變小，冷凝器沿制冷劑流程方向，換熱銅管直徑變大構成。
所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其蒸發(fā)器及冷凝器，沿制冷劑流程的至流程的處換熱銅管直徑變小及變大。
所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其蒸發(fā)器的換熱銅管沿流程后段制冷劑出口直徑比前段制冷劑進口直徑縮小七分之二。
所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其蒸發(fā)器沿流程前段制冷劑進口直徑為7mm，沿流程后段制冷劑出口直徑為5mm的換熱銅管構成。
所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其冷凝器的換熱銅管沿流程后段制冷劑出口直徑比前段制冷劑進口直徑擴大七分之二。
所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其冷凝器由沿流程前段制冷劑進口直徑為7mm的換熱銅管，后段制冷劑出口直徑為9mm的換熱銅管構成。
發(fā)明效果現有空調器在制冷(制熱)過程中，制冷劑沿熱交換流動過程中，由于沿程壓力損失，以及溫度的變化，導致熱交換能力的下降，而經改進后的熱交換器結構，如以空調器在制冷工作時為例，制冷劑流向為設計方向，將蒸發(fā)器末端排管縮小，而將冷凝器末端排管擴大，這樣可以將蒸發(fā)器內的制冷劑進一步節(jié)流，增加制冷劑的蒸發(fā)能力，而在冷凝器中由于管路的擴大，可以減小制冷劑壓降，增大制冷劑的冷凝能力。直徑變化的熱交換器，使得制冷劑的熱交換能力提高，增強了空調的制冷，制熱能力。


圖1是現有柜式空調器室內機的結構圖。
圖2是現有技術的空調器室外機部分結構圖。
圖3是現有技術的空調器室內機蒸發(fā)器內制冷劑流向圖。
圖4是現有技術的空調器室外機冷凝器內制冷劑流向圖。
圖5是本發(fā)明的柜式空調器室內機蒸發(fā)器內制冷劑流向圖。
圖6是本發(fā)明的柜式空調器室外機冷凝器內制冷劑流向圖。
附面符號說明1底座 2機殼3蒸發(fā)器4離心風扇5接水盤6出水管7前面板8前面空氣排出口9側面空氣排出口10側面空氣吸入口11空氣過濾濾網 75冷凝器D1原蒸發(fā)器直徑 D1’變化后的蒸發(fā)器直徑D2原冷凝器直徑 D2’變化后的冷凝器直徑
具體實施例方式
圖5是本發(fā)明的柜式空調器室內機蒸發(fā)器內制冷劑流向圖。圖6是本發(fā)明的柜式空調器室外機冷凝器內制冷劑流向圖。
現結合附圖對本發(fā)明所述的柜式空調器室內機蒸發(fā)器改進結構作進一步的說明。如圖5、圖6實施例1將該分體式柜機空調器設計為蒸發(fā)器由前段制冷劑進口D1直徑為7mm的銅管，沿流程后段制冷劑出口D1’直徑為5mm的銅管；冷凝器由前段制冷劑進口D2直徑為7mm的銅管，沿流程后段制冷劑出口D2’直徑為9mm的銅管。如以空調在制冷工作時為例，制冷劑通過蒸發(fā)器時，前半段路程由于蒸發(fā)潛熱大，溫度差也較大，熱交換充分，經過中段后，由于制冷劑的不斷蒸發(fā)，溫度開始升高，熱交換能力下降，但末端排管縮小，這樣可以將蒸發(fā)器內的制冷劑進一步節(jié)流，使制冷劑的溫度又降低，增加制冷劑的蒸發(fā)能力，同樣，當制冷劑流過冷凝器時，將冷凝器末端排管擴大，，由于管路的擴大，可以減小制冷劑壓降，有效地保持住制冷劑與室外環(huán)境的換熱溫差，增大制冷劑的冷凝能力，這樣就能有效地提高空調的制冷能力，使用該熱交換系統(tǒng)，在空調進行制熱運轉時，同理也能增加空調的制熱能力。
蒸發(fā)器的熱交換銅管直徑沿流程變小，冷凝器的熱交換銅管直徑沿流程變大。直徑變化的熱交換器設計適用于各種形式的空調器，如一體式空調，分體壁掛式空調，柜機，以及小型商用機等等。
權利要求
1.一種空調器的熱交換器結構，包括簿鋁片構成的翅片疊齊排列，彎成“U”形的紫銅管一根根穿入翅片孔內，形成長方體狀的一個整體蒸發(fā)器及冷凝器，其特征在于蒸發(fā)器沿制冷劑流程方向，換熱銅管直徑變小，冷凝器沿制冷劑流程方向，換熱銅管直徑變大構成。
2.根據權利要求1所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其蒸發(fā)器及冷凝器，沿制冷劑流程的至流程的處換熱銅管直徑變小及變大。
3.根據權利要求1所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其蒸發(fā)器的換熱銅管沿流程后段制冷劑出口直徑比前段制冷劑進口直徑縮小七分之二。
4.根據權利要求1所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其蒸發(fā)器沿流程前段制冷劑進口直徑為7mm，沿流程后段制冷劑出口直徑為5mm的換熱銅管構成。
5.根據權利要求1所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其冷凝器的換熱銅管沿流程后段制冷劑出口直徑比前段制冷劑進口直徑擴大七分之二。
6.根據權利要求1所述的空調器的熱交換器結構，其特征在于其冷凝器由沿流程前段制冷劑進口直徑為7mm的換熱銅管，后段制冷劑出口直徑為9mm的換熱銅管構成。
全文摘要
本發(fā)明涉及空調器的技術領域，特別是為解決目前空調機在制冷/制熱過程中，制冷劑沿熱交換器流動過程中，由于沿程壓力損失，以及溫度的變化，導致熱交換能力的下降的問題，而導出空調器的熱交換器結構的發(fā)明，本發(fā)明空調器的熱交換器結構，包括薄鋁片構成的翅片疊齊排列，彎成“U”形的紫銅管一根根穿入翅片孔內，形成長方體狀的一個整體蒸發(fā)器及冷凝器，其在于蒸發(fā)器沿制冷劑流程方向，換熱銅管直徑變小，冷凝器沿制冷劑流程方向，換熱銅管直徑變大構成，直徑變化的熱交換器，使得制冷劑的熱交換能力提高，增強了空調的制冷，制熱能力。
文檔編號F25B39/00GK1908555SQ200510014679
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月1日 優(yōu)先權日2005年8月1日
發(fā)明者黃楊 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司