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空调室外机以及空调系统的制作方法

2022-02-20 21:03:55 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及空调技术领域,特别是涉及一种空调室外机以及空调系统。


背景技术:

2.空调室外机设置在室外,室外的环境温度比较低,例如环境温度为-20
°
;空调室外机的排水孔出现结冰或者结霜的情况。目前空调室外机设置有电加热装置,以防止排水孔结冰,而电加热装置存在漏电的安全隐患。


技术实现要素:

3.本技术至少提供一种空调室外机以及空调系统。
4.本技术第一方面提供了一种空调室外机,包括:
5.底盘;
6.壳体,设置在所述底盘上,与所述底盘形成安装腔;
7.辅助换热器,设置在所述安装腔内,所述辅助换热器包括换热主体以及集流管组件,所述集流管组件用于向所述换热主体提供冷媒流,所述换热主体用于加热所述安装腔。
8.本技术第二方面提供了一种空调系统,所述空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器、辅助换热器和上述的空调室外机,所述辅助换热器设置在所述空调室外机的安装腔内,用于加热所述安装腔,所述压缩机通过所述四通阀在所述空调室外机和所述室内换热器之间提供循环流动的冷媒流。
9.本技术的有益效果是:本技术的空调室外机包括:底盘;壳体,设置在所述底盘上,与所述底盘形成安装腔;辅助换热器,设置在所述安装腔内,所述辅助换热器包括换热主体以及集流管组件,所述集流管组件用于向所述换热主体提供冷媒流,所述换热主体用于加热所述安装腔;通过换热主体的冷媒流散热,实现加热安装腔,防止结冰或者结霜,辅助换热器无需供电,避免产生漏电的安全隐患,提高空调室外机的安全性能。
10.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本技术。
附图说明
11.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,这些附图示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于说明本技术的技术方案。
12.图1是本技术一实施例中的空调系统的结构示意图;
13.图2是图1中换热器的换热主体的结构示意图;
14.图3是图2中单层微通道和多层微通道的结构示意图;
15.图4是图1中换热器的集流管组件一实施例的结构示意图;
16.图5是图1中换热器的集流管组件另一实施例的结构示意图;
17.图6是图1中换热器的集流管组件又一实施例的结构示意图;
18.图7是本技术另一实施例换热器的换热主体的结构示意图;
19.图8是图7中第一管体设置平面的立体结构示意图;
20.图9是本技术又一实施例换热器的换热主体的结构示意图;
21.图10是图9中的换热器的结构示意图;
22.图11是本技术一实施例空调室外机的立体示意图;
23.图12是图11中区域a放大后的结构示意图;
24.图13是本技术一实施例空调系统的框架示意图;
25.图14是应用于图13中空调系统的控制方法的流程示意图;
26.图15是图14中步骤s142一实施例的流程示意图;
27.图16是图14中步骤s142另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
29.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
30.请参阅图1,图1是本技术一实施例中的空调系统的结构示意图。如图1所示,空调系统1主要包括压缩机2、四通阀3、室外换热器4、室内换热器5、换热器6、膨胀阀12以及膨胀阀13。膨胀阀13和换热器6设置在室外换热器4和室内换热器5之间,压缩机2通过四通阀3在室外换热器4和室内换热器5之间提供循环流动的冷媒流。
31.换热器6包括第一换热通道610和第二换热通道611,第一换热通道610的第一端经膨胀阀13与室外换热器4连接,第一换热通道610的第二端与室内换热器5连接,第二换热通道611的第一端经膨胀阀12与第一换热通道610的第二端连接,第二换热通道611的第二端与压缩机2的吸气口22连接。
32.当空调系统1处于制冷模式时,冷媒流的路径为:
33.压缩机2的排气口21-四通阀3的连接口31-四通阀3的连接口32-室外换热器4-换热器6-室内换热器5-四通阀3的连接口33-四通阀3的连接口34-压缩机2的吸气口22。
34.第一换热通道610的冷媒流的路径(主路)为:第一换热通道610的第一端-第一换热通道610的第二端-室内换热器5。第二换热通道611的冷媒流的路径(辅路)为:第一换热通道610的第二端-膨胀阀12-第二换热通道611的第一端-第二换热通道611的第二端-压缩机2的吸气口22。
35.例如,此时空调系统1的工作原理为:室外换热器4作为冷凝器,其经膨胀阀13输出中压中温的冷媒流(温度可以为40
°
,液相冷媒流),第一换热通道610的冷媒流为中压中温的冷媒流,膨胀阀12将中压中温的冷媒流转换为低压低温的冷媒流(温度可以为10
°
,气液两相冷媒流),第二换热通道611的冷媒流为低压低温的冷媒流。第二换热通道611的低压低
温的冷媒流从第一换热通道610的中压中温的冷媒流吸热,进而第二换热通道611的冷媒流实现气化,以使第一换热通道610的冷媒流实现进一步过冷。气化后的第二换热通道611的冷媒流对压缩机2进行喷气增焓,提高空调系统1的制冷能力。
36.其中,膨胀阀12作为第二换热通道611的节流部件,调节第二换热通道611的冷媒流的流量。第一换热通道610的冷媒流和第二换热通道611的冷媒流进行热交换,以对第一换热通道610的冷媒流实现过冷。因此,换热器6可以作为空调系统1的经济器,提升过冷度,进而提升空调系统1的换热效率。
37.进一步,如本领域技术人员所理解的,在制热模式下,四通阀3的连接口31与连接口33连接,四通阀3的连接口32与连接口34连接。压缩机2经排气口21输出的冷媒流从室内换热器5流向室外换热器4,并以室内换热器5作为冷凝器。此时,室内换热器5输出的冷媒流分为两路,一路流入第一换热通道610(主路),另一路经膨胀阀12流入第二换热通道611(辅路)。第二换热通道611的冷媒流同样也可以对第一换热通道610的冷媒流实现过冷,流经第二换热通道611的冷媒流对压缩机2进行补气增焓,提高空调的制热能力。
38.本技术进一步在上文描述的空调系统1的整体结构的基础上进行以下几方面的优化:
39.1、微通道换热器
40.如图2所示,换热器6包括换热主体61,换热主体61设有多个微通道612,多个微通道612划分成第一微通道和第二微通道,其中第一微通道作为换热器6的第一换热通道610,第二微通道作为换热器6的第二换热通道611。因此,第一微通道610与第一换热通道610使用相同的标号,第二微通道611与第二换热通道611使用相同的标号。
41.换热主体61可以包括单个板体613,板体613设有多个微通道612,板体613的多个微通道612可以划分成交替设置的第一微通道610和第二微通道611,第一微通道610的延伸方向d1与第二微通道611的延伸方向d2彼此平行,例如第一微通道610的延伸方向d1与第二微通道611的延伸方向d2相同。板体613可以为扁管,以使散热元件或电子元件可以设置在板体613上。在其他实施例中,板体613还可以为其他形状横截面的载体,例如圆柱体、长方体、正方体等。在其他实施例中,如下文所描述的,换热主体61也可以包括彼此层叠设置的至少两个板体或彼此嵌套的两个管体。
42.每个微通道612垂直于其延伸方向的横截面形状可以为矩形,每个微通道612的边长为0.5mm-3mm。每个微通道612与板体613的表面之间以及微通道612之间的厚度为0.2mm-0.5mm,以使微通道612满足耐压和传热性能的要求。在其他实施例中,微通道612的横截面形状可以为其他形状,例如圆形、三角形、梯形、椭圆形或者不规则的形状。
43.例如在图1所示的空调系统的制冷模式下,第一冷媒流(即中压中温的冷媒流)流经第一微通道610,第二冷媒流(即低压低温的冷媒流)流经第二微通道611,第一冷媒流可为液相冷媒流,第二冷媒流可为气液两相冷媒流。第二冷媒流在沿第二微通道611的流动过程中从第一微通道610的第一冷媒流吸热,并进一步气化,以使得第一冷媒流进一步过冷。
44.值得注意的是,上文和下文描述的基于微通道结构的换热器并不局限于图1所示的应用场景,因此第一微通道610和第二微通道611以及第一冷媒流和第二冷媒流中的“第一”和“第二”仅是用于区分不同的微通道和冷媒流,并不应视为对微通道和冷媒流的具体应用的限定。例如,在其他实施例或工作模式下,可以是流经第一微通道610的第一冷媒流
对第二微通道611的第二冷媒流进行吸热,且第一冷媒流和第二冷媒流的状态也不限于上文所限定的液相或气液两相。
45.如图1所示,第一冷媒流的流动方向a1与第二冷媒流的流动方向a2相反,以使第一冷媒流的温度与第二冷媒流的温度存在较大的温差,提高第一冷媒流和第二冷媒流的换热效率。
46.可选地,第一冷媒流的流动方向a1可以与第二冷媒流的流动方向a2相同或者相互垂直。
47.可选地,换热主体61可以包括至少两组第一微通道610和第二微通道611,该至少两组第一微通道610和第二微通道611沿延伸方向d1的垂直方向彼此间隔,如图2所示,该垂直方向为板体613的宽度方向,在其他实施例中,该垂直方向可以是板体613的厚度方向。例如,在多个微通道612中第一预设数量的微通道划分为第一微通道610,在多个微通道612中第二预设数量的微通道划分为第二微通道611,多组第一微通道610和多组第二微通道611依次交替设置,即在两组第一微通道610之间设置有第二微通道611,在两组第二微通道611之间设置有第一微通道610,以实现该至少两组第一微通道610和第二微通道611彼此间隔设置,形成第一微通道610和第二微通道611交替排布的换热器6,如图2所示。第一预设数量和第二预设数量可以相等,例如3;在其他实施例中,第一预设数量和第二预设数量可以不相等,例如第一预设数量为3,第二预设数量为2。
48.可选地,第一预设数量和第二预设数量均可以为1,在多个微通道612中的一个微通道为第一微通道610,与第一微通道610相邻设置的一个微通道为第二微通道611。
49.以换热主体61设有10*10个微通道612为例,换热主体61的截面面积与常规通道的截面面积相同,相同质量和流量的冷媒流分别流过10*10个微通道612和常规通道。每个微通道612的特征长度dh为常规通道的1/10,其中压降与l/(dh2)成正比,保持相同的压降,则微通道612的长度l为常规通道的长度的1/100。
50.微通道612的有效热交换面积为常规通道的有效热交换面积的1/10。基于公式:换热系数*特征长度=常数,可得微通道612的换热系数为常规通道的换热系数的10倍;基于公式:换热量=换热系数*热交换面积,可得微通道612的换热量与常规通道的换热量相等。因此,10*10个微通道612的长度为常规通道的长度的1/100,即可满足相同的热负荷要求。
51.通过上述方式,换热主体61设有多个第一微通道610和多个第二微通道611,以使换热主体61的长度缩短,在与经济器的换热量相等的情况下,进而缩小换热器6的体积。
52.如图3所示,多个微通道612可以设置为单层微通道或者多层微通道。在图3中,多层微通道的横截面积为单层微通道的横截面积的4倍,单层微通道的长度为多层微通道的长度的4倍,相同质量和流量的冷媒流分别流过单层微通道和多层微通道,多层微通道的流速为单层微通道的流速的1/4。
53.在冷媒流的流态为层流的情况下,多层微通道的压降为单层微通道的压降的1/16,其中换热系数*特征长度=常数,特征长度不变,换热系数不变,单层微通道的传热面积和多层微通道的传热面积不变,则单层微通道的传热量和多层微通道的传热量相同。因此,在冷媒流的流速较低,且冷媒流的流态为层流的情况下,多个微通道612的截面积越大,多个微通道612的长度越短,能够减小冷媒流的流动阻力损失。
54.在冷媒流的流态为紊流的情况下,多层微通道的压降为单层微通道的压降的1/
48,此时换热系数与冷媒流的流速具有函数关系,冷媒流的流速越大,换热系数越大,因此单层微通道的传热量高于多层微通道的传热量。综上所述,在满足传热量的要求的情况下,多个微通道612的横截面积越大,能够减少冷媒流的压力损失。
55.1.1集流管组件
56.如图4所示,换热器6还包括集流管组件62,集流管组件62和换热主体61均水平设置,例如集流管组件62和换热主体61均沿水平面设置。在其他实施例中,集流管组件62垂直设置,即集流管组件62沿垂直于水平面的方向设置(即重力方向),换热主体61水平设置;或者,集流管组件62垂直设置,换热主体61垂直设置;或者,集流管组件62水平设置,换热主体61垂直设置。
57.集流管组件62包括第一集流管621和第二集流管622,第一集流管621设置有第一集流通道,第二集流管622设置有第二集流通道。其中,换热器6沿冷媒流(第一冷媒流或第二冷媒流)在换热主体61中的流动方向的横截面形状为i形。在其他实施例中,换热器6沿冷媒流在换热主体61中的流动方向的横截面形状可以为l形、u形、g形或者圆形等。
58.第一集流通道与第一微通道610连接,以通过第一集流通道向第一微通道610提供第一冷媒流和/或收集流经第一微通道610的第一冷媒流。在本实施例中,第一集流管621的数量为两个,两个第一集流管621分别连接于第一微通道610的两端,以利用两个第一集流管621中的一个向第一微通道610提供第一冷媒流;并利用两个第一集流管621中的另一个收集流经第一微通道610的第一冷媒流。
59.例如,在图1所示的空调系统中,第一微通道610的第一端通过两个第一集流管621中的一个经膨胀阀13与室外换热器4连接,以在制冷模式下,向第一微通道610提供第一冷媒流;第一微通道610的第二端通过两个第一集流管621中的另一个与室内换热器5连接,以收集流经第一微通道610的第一冷媒流。在制热模式下,由于第一冷媒流在第第一微通道610中的流动方向相反,则两个第一集流管621的功能相较于制冷模式发生互换。
60.第二集流通道与第二微通道611连接,以通过第二集流通道向第二微通道611提供第二冷媒流和/或收集流经第二微通道611的第二冷媒流。在本实施例中,第二集流管622的数量为两个,两个第二集流管622分别连接于第二微通道611的两端,以利用两个第二集流管622中的一个向第二微通道611提供第二冷媒流;并利用两个第二集流管622中的另一个收集流经第二微通道611的第二冷媒流。
61.例如,在图1所示的空调系统中,第二微通道611的第一端通过两个第二集流管622中的一个与膨胀阀12连接,以向第二微通道611提供第二冷媒流;第二微通道611的第二端通过两个第二集流管622中的另一个与压缩机2的吸气口22连接,以收集流经第二微通道611的第二冷媒流。
62.在一实施例中,至少两组第一微通道610和第二微通道611中的第一微通道610的同一端与同一个第一集流管621连接,至少两组第一微通道610和第二微通道611中的第二微通道611的同一端与同一个第二集流管622连接,即换热器6的所有第一微通道610的同一端与同一个第一集流管621连接,换热器6的所有第二微通道611的同一端与同一个第二集流管622连接,避免每个微通道设置对应的集流管,降低成本。
63.在图4所示的实施例中,由于第一微通道610的延伸方向d1与第二微通道611的延伸方向d2彼此平行,因此第一集流管621和第二集流管622的延伸方向彼此平行。然而,在其
他实施例中,第一集流管621和第二集流管622的延伸方向可以根据第一微通道610和第二微通道611的延伸方向进行调整,例如彼此垂直设置。
64.1.2第一集流管和第二集流管间隔设置
65.如图4所示,第一集流管621和第二集流管622沿换热主体61的延伸方向间隔设置,换热主体61的延伸方向与第一微通道610的延伸方向d1和第二微通道611的延伸方向d2相同,第二微通道611贯穿第一集流管621,并与第二集流管622连接,其中第一集流管621设置在第二集流管622和换热主体61之间,第二微通道611贯穿第一集流管621插入到第二集流管622中并焊接固定,第一微通道610插入到第一集流管621中并焊接固定。在其他实施例中,可以是第一微通道610贯穿第二集流管622后插入到第一集流管621内。
66.第一集流管621和第二集流管622之间的距离为r-2r,r为第一集流管621沿第一集流管621和第二集流管622的间隔方向的最大截面尺寸。第一集流管621和第二集流管622的截面形状均可以为圆形,r为第一集流管621的直径或者第二集流管622的直径。在其他实施例中,第一集流管621和第二集流管622的截面形状可以设置为其他形状,例如椭圆形、正方形、长方形或者不规则形状,当第一集流管621和第二集流管622的截面形状为非圆形时,r为第一集流管621或第二集流管622外接圆的直径。
67.因此,通过将第一集流管621和第二集流管622之间的距离设置的较大,可以使得第一集流管621和第二集流管622与换热主体61之间能够方便焊接。另外,位于第一集流管621和第二集流管622之间的第二微通道611未与第一微通道610进行换热,通过将第一集流管621和第二集流管622之间的距离设置的较小,可以缩小位于第一集流管621和第二集流管622之间的第二微通道611的长度,能够提高第二微通道611的换热面积。
68.在其他实施例中,第一集流管621和第二集流管622可以焊接在一起,以缩小第一集流管621和第二集流管622之间的距离。
69.此外,第一微通道610可以绕过第二集流管622后与第一集流管621连接,例如第一微通道610设置在第二集流管622的外侧,以绕过第二集流管622后与第一集流管621连接。或者,第二微通道611可以绕过第一集流管621后与第二集流管622连接。
70.1.3总集流管划分为两个集流管
71.如图5所示,集流管组件62包括总集流管623和隔流板624,隔流板624设置在总集流管623内,用于将总集流管623划分为第一集流管621和第二集流管622,即将总集流管623设置成由隔流板624分隔的第一集流管621和第二集流管622。此时,如图5所示,第一微通道610贯穿总集流管623的侧壁并插入到第一集流管621内,而第二微通道611贯穿总集流管623的侧壁和隔流板624并插入到第二集流管622内。在其他实施例中,可以是第二微通道611贯穿总集流管623的侧壁并插入到第二集流管622内,而第一微通道610贯穿总集流管623的侧壁和隔流板624并插入到第一集流管621内。与图4所示的集流管组件62相比较:本实施例通过一条总集流管623同时实现第一集流管621和第二集流管622的功能,能够降低集流管组件62的成本和体积。
72.在其他实施例中,可以利用隔流板624将总集流管623划分成两个第一集流管621或者两个第二集流管622。此时,第一微通道610的一端贯穿总集流管623的侧壁并插入到其中的一个第一集流管621内,而第一微通道610的另一端贯穿总集流管623的侧壁并插入到其中的另一个第一集流管621内。其中,两个第一集流管621中的一个第一集流管621用于向
第一微通道610提供第一冷媒流,两个第一集流管621中的另一个第一集流管621用于收集流经第一微通道610的第一冷媒流,此时第一微通道610为u形流路。
73.或者,第二微通道611的一端贯穿总集流管623的侧壁并插入到其中的一个第二集流管622内,而第二微通道611的另一端贯穿总集流管623的侧壁和隔流板624并插入到其中的另一个第二集流管622内。其中,两个第二集流管622中的一个第二集流管622用于向第二微通道611提供第二冷媒流,两个第二集流管622中的另一个第二集流管622用于收集流经第二微通道611的第二冷媒流,此时第二微通道611为u形流路。
74.1.4第一集流管与第二集流管嵌套设置
75.如图6所示,第二集流管622的直径小于第一集流管621的直径,第一集流管621套设在第二集流管622的外侧,第一微通道610贯穿第一集流管621的侧壁,并插入到第一集流管621内。第二微通道611贯穿第一集流管621和第二集流管622的侧壁,并插入到第二集流管622内。在其他实施例中,可以是第二集流管622套设于第一集流管621的外侧,此时第二微通道611贯穿第二集流管622的侧壁,并插入到第二集流管622内。第一微通道610贯穿第二集流管622和第一集流管621的侧壁,并插入到第一集流管621内。
76.与图4所示的集流管组件62相比较:通过嵌套设置能够降低集流管组件62的体积。
77.在其他实施例中,可以是两个第一集流管621彼此嵌套,或者两个第二集流管622彼此嵌套。此时,第一微通道610的一端贯穿外侧的第一集流管621的侧壁,并插入到外侧的第一集流管621内。第一微通道610的另一端贯穿两个第一集流管621内的侧壁,并插入到内侧的第一集流管621内。其中,外侧的第一集流管621用于向第一微通道610提供第一冷媒流,内侧的第一集流管621用于收集流经第一微通道610的第一冷媒流;或者内侧的第一集流管621用于向第一微通道610提供第一冷媒流,外侧的第一集流管621用于收集流经第一微通道610的第一冷媒流;此时第一微通道610为u形流路。
78.或者,第二微通道611的一端贯穿外侧的第二集流管622的侧壁,并插入到外侧的第二集流管622内。第二微通道611的另一端贯穿两个第二集流管622内的侧壁,并插入到内侧的第二集流管622内。其中,外侧的第二集流管622用于向第二微通道611提供第二冷媒流,内侧的第二集流管622用于收集流经第二微通道611的第二冷媒流;或者,内侧的第二集流管622用于向第二微通道611提供第二冷媒流,外侧的第二集流管622用于收集流经第二微通道611的第二冷媒流;此时第二微通道611为u形流路。
79.2.套管式的换热器
80.如图7所示,换热器6包括换热主体61,换热主体61包括彼此嵌套的第一管体614和第二管体615。第一管体614内设置有多个第一微通道610,第二管体615内设置有多个第二微通道611,多个第一微通道610和多个第二微通道611均与图2所示的微通道612相同,因此换热主体61的长度缩短,进而缩小换热器6的体积。
81.第一管体614的多个第一微通道610作为换热器6的第一换热通道610,第二管体615的多个第二微通道611作为换热器6的第二换热通道611。其中,第一微通道610的延伸方向与第二微通道611的延伸方向彼此平行,例如第一微通道610的延伸方向与第二微通道611的延伸方向相同。
82.在本实施例中,第一管体614套设在第二管体615的外侧,第一管体614的外表面设置有至少一个平面616,以形成第一管体614的换热接触面,如图8所示。散热元件或电子元
件可以设置在平面616上,便于安装。在其他实施例中,第二管体615可以套设在第一管体614的外侧。
83.在图1所示的空调系统中,第一冷媒流流经多个第一微通道610,第二冷媒流流经多个第二微通道611,第一冷媒流可为液相冷媒流,第二冷媒流可为气液两相冷媒流。第二冷媒流在沿多个第二微通道611的流动过程中从多个第一微通道610的第一冷媒流吸热,并进一步气化,以使得第一冷媒流进一步过冷。在其他实施例中,第一冷媒流和第二冷媒流可以采用上文描述的其他设置方式。
84.与图2所示的换热器6进行对比:换热主体61的横截面积变大,能够减少冷媒流的压力损失。此外,第一管体614套设在第二管体615的外侧,能够提高多个第一微通道610与多个第二微通道611的换热面积,提高第一换热通道610和第二换热通道611之间的换热效率。
85.参照图4所示,换热器6还包括集流管组件62,集流管组件62包括第一集流管621和第二集流管622,第一集流管621设置有第一集流通道,第二集流管622设置有第二集流通道。其中,换热器6的横截面形状为i形,例如换热器6沿冷媒流在换热主体61中的流动方向的横截面形状为i形。在其他实施例中,换热器6沿冷媒流在换热主体61中的流动方向的横截面形状可以为l形、u形、g形或者圆形等。
86.第一集流通道与第一微通道610连接,以通过第一集流通道向多个第一微通道610提供第一冷媒流和/或收集流经多个第一微通道610的第一冷媒流。第一集流管621的数量为两个,两个第一集流管621分别连接于第一管体614的两端,以利用两个第一集流管621中的一个向多个第一微通道610提供第一冷媒流;并利用两个第一集流管621中的另一个收集流经多个第一微通道610的第一冷媒流。
87.第二集流通道与第二微通道611连接,以通过第二集流通道向多个第二微通道611提供第二冷媒流和/或收集流经多个第二微通道611的第二冷媒流。第二集流管622的数量为两个,两个第二集流管622分别连接于第二管体615的两端,以利用两个第二集流管622中的一个向多个第二微通道611提供第二冷媒流;并利用两个第二集流管622中的另一个收集流经多个第二微通道611的第二冷媒流。
88.可选地,换热主体61可以包括至少两组第一管体614和第二管体615,该至少两组第一管体614和第二管体615沿延伸方向的垂直方向彼此间隔。例如,该至少两组第一管体614和第二管体615可以包括第一组彼此嵌套的第一管体614和第二管体615、第二组彼此嵌套的第一管体614和第二管体615,第一组彼此嵌套的第一管体614和第二管体615与第二组彼此嵌套的第一管体614和第二管体615沿延伸方向的垂直方向间隔设置。
89.该至少两组第一管体614和第二管体615中的第一管体614的同一端与同一个第一集流管621连接,该至少两组第一管体614和第二管体615中的第二管体615的同一端与同一个第二集流管622连接,能够降低成本。
90.集流管组件62还可以为上文描述的各种集流管设置方式,例如上文描述的第一集流管621和第二集流管622彼此间隔设置方式、总集流管623和隔流板624的设置方式,或者第一集流管621和第二集流管622彼此嵌套的设置方式。此时,第一管体614连同其上的第一微通道610以及第二管体615连同其上的第二微通道611均可以采用上文描述的方式与上述集流管配合,在此不再赘述。
91.3.换热器具有彼此层叠设置第一板体和第二板体
92.如图9所示,换热器6包括换热主体61,换热主体61包括第一板体631和第二板体632,第一板体631和第二板体632彼此层叠设置。
93.第一板体631内设有多个第一微通道610,第二板体632内设有多个第二微通道611,多个第一微通道610和多个第二微通道611均与图2所示的微通道612相同,在此不再赘述。因此换热主体61的长度缩短,进而缩小换热器6的体积。
94.第一板体631的多个第一微通道610作为换热器6的第一换热通道610,第二板体632的多个第二微通道611作为换热器6的第二换热通道611。其中,第一微通道610的延伸方向与第二微通道611的延伸方向彼此平行,例如第一微通道610的延伸方向与第二微通道611的延伸方向相同。由于第一板体631和第二板体632彼此层叠设置,提高第一板体631和第二板体632的接触面积,以增大第一换热通道610和第二换热通道611之间的换热面积,提高换热效率。
95.在图1所示的空调系统中,第一冷媒流流经多个第一微通道610,第二冷媒流流经多个第二微通道611,第一冷媒流可为液相冷媒流,第二冷媒流可为气液两相冷媒流。第二冷媒流在沿多个第二微通道611的流动过程中从多个第一微通道610的第一冷媒流吸热,并进一步气化,以使得第一冷媒流进一步过冷。在其他实施例中,第一冷媒流和第二冷媒流也可以采用上文描述的其他设置方式。
96.在一实施例中,第一板体631的数量可以为两个,第二板体632夹持设置于两个第一板体631之间,例如第一板体631、第二板体632和第一板体631依次层叠设置。通过第二板体632夹持设置于两个第一板体631之间,以使第二板体632的第二冷媒流同时对两个第一板体631的第一冷媒流进行吸热,实现两个第一板体631的第一冷媒流过冷。此外,散热元件或电子元件可以设置成与第一板体631导热连接,例如散热元件或电子元件可以设置第一板体631远离第二板体632的表面上,便于安装。在一实施例中,两个第一板体631可以是两个相互独立的板体。在其他实施例中,两个第一板体631也可以是呈u形一体连接,此时两个第一板体631内的第一微通道610呈u形连通,进而使得第一微通道610的入口和出口位于换热主体61的同一侧。
97.在其他实施例中,第二板体632的数量可以为两个,第一板体631夹持设置于两个第二板体632之间。此时,散热元件或电子元件可以设置成与第二板体632导热连接。
98.如图10所示,换热器6还包括集流管组件62,集流管组件62包括第一集流管621和第二集流管622,第一集流管621设置有第一集流通道,第二集流管622设置有第二集流通道。其中,换热器6沿冷媒流在换热主体61中的流动方向的的横截面形状为i形。在其他实施例中,换热器6沿冷媒流在换热主体61中的流动方向的横截面形状可以为l形、u形、g形或者圆形等。
99.第一集流通道与第一微通道610连接,以通过第一集流通道向多个第一微通道610提供第一冷媒流和/或收集流经多个第一微通道610的第一冷媒流。第一集流管621的数量为两个,两个第一集流管621分别连接于第一板体631的两端,以利用两个第一集流管621中的一个向多个第一微通道610提供第一冷媒流;并利用两个第一集流管621中的另一个收集流经多个第一微通道610的第一冷媒流。
100.第二集流通道与第二微通道611连接,以通过第二集流通道向多个第二微通道611
提供第二冷媒流和/或收集流经多个第二微通道611的第二冷媒流。第二集流管622的数量为两个,两个第二集流管622分别连接于第二板体632的两端,以利用两个第二集流管622中的一个向多个第二微通道611提供第二冷媒流;并利用两个第二集流管622中的另一个收集流经多个第二微通道611的第二冷媒流。
101.可选地,换热主体61可以包括至少两组第一板体631和第二板体632,该至少两组第一板体631和第二板体632沿延伸方向的垂直方向彼此间隔。例如,如图10所示,换热主体61包括三组第一板体631和第二板体632,三组第一板体631和第二板体632沿第一微通道610的延伸方向或第二微通道611的延伸方向的垂直方向间隔设置。
102.该至少两组第一板体631和第二板体632中的第一板体631的同一端与同一个第一集流管621连接,该至少两组第一板体631和第二板体632中的第二板体632的同一端与同一个第二集流管622连接,例如换热主体61的所有第一板体631的同一端与同一个第一集流管621连接,换热主体61的所有第二板体632的同一端与同一个第二集流管622连接,降低成本。
103.在本实施例中,第一集流管621和第二集流管622沿换热主体61的延伸方向间隔设置。第二板体632贯穿第一集流管621,并插入第二集流管622内,其中第一集流管621设置在第二集流管622和换热主体61之间,第二板体632贯穿第一集流管621,并插入到第二集流管622中并焊接固定,第一板体631插入到第一集流管621中并焊接固定。在其他实施例中,可以是第一板体631贯穿第二集流管622后与第一集流管621连接。
104.第一集流管621和第二集流管622之间的距离为r-2r,r为第一集流管621沿第一集流管621和第二集流管622的间隔方向的最大截面尺寸。第一集流管621和第二集流管622的截面形状均可以为圆形,r为第一集流管621的直径或者第二集流管622的直径。进一步,如上文描述的,第一集流管621和第二集流管622的截面形状为非圆形时,r为为第一集流管621或第二集流管622外接圆的直径。
105.集流管组件62还可以为上文描述的各种集流管设置方式,例如上文描述的总集流管623和隔流板624的设置方式,或者第一集流管621和第二集流管622彼此嵌套的设置方式。此时,第一板体631连同其上的第一微通道610以及第二板体633连同其上的第二微通道611均可以采用上文描述的方式与上述集流管配合,在此不再赘述。
106.4.空调室外机的辅助换热器
107.如图11所示,空调室外机包括底盘41、壳体42和辅助换热器43,辅助换热器43为上述实施例所揭示的换热器6。
108.壳体42设置在底盘41上,以使壳体42与底盘41形成一安装腔421,辅助换热器43设置在安装腔421内。其中,辅助换热器43包括换热主体61和集流管组件62,集流管组件62用于向换热主体61提供冷媒流,换热主体61用于加热安装腔421。
109.其中,换热主体61包括第一换热通道610和第二换热通道611,集流管组件62包括第一集流管621和第二集流管622,第一集流管621设置有第一集流通道,第二集流管622设置有第二集流通道。第一集流通道与第一换热通道610连接,以通过第一集流通道向第一换热通道610提供第一冷媒流和/或收集流经第一换热通道610的第一冷媒流。第二集流通道与第二换热通道611连接,以通过第二集流通道向第二换热通道611提供第二冷媒流和/或收集流经第二换热通道611的第二冷媒流。
110.第一集流管621的数量为两个,两个第一集流管621分别连接于第一换热通道610的两端,以利用两个第一集流管621中的一个向第一换热通道610提供第一冷媒流;并利用两个第一集流管621中的另一个收集流经第一换热通道610的第一冷媒流。第二集流管622的数量为两个,两个第二集流管622分别连接于第二换热通道611的两端,以利用两个第二集流管622中的一个向第二换热通道611提供第二冷媒流;并利用两个第二集流管622中的另一个收集流经第二换热通道611的第二冷媒流。
111.第二冷媒流为气液两相冷媒流,第一冷媒流为液相冷媒流,第二冷媒流在沿第二换热通道611的流动过程中从第一冷媒流吸热,并进一步气化,以使得第一冷媒流进一步过冷。例如,第一冷媒流为中压中温的冷媒流,温度可以为40
°
;第二冷媒流为低压低温的冷媒流,温度可以为10
°
,由于第一冷媒流的温度和第二冷媒流的温度均与环境温度存在温度差,因此换热主体61向外散发热量,以实现加热安装腔421。
112.空调室外机设置在室外,在环境温度低(例如环境温度为-20
°
)的情况下,空调室外机排出的冷凝水结冰,导致空调室外机的底盘41和壳体42结冰。因此,通过将辅助换热器43设置在安装腔421内,以通过换热主体61加热安装腔421,以防止底盘41和壳体42结冰或结霜。另外,辅助换热器43无需供电,避免产生漏电的安全隐患,提高空调室外机的安全性能。
113.在一实施例中,辅助换热器43安装在底盘41上,由于辅助换热器43的体积较小,因此辅助换热器43可以沿水平面安装在底盘41上,或者辅助换热器43可以沿垂直于水平面的方向安装在底盘41上。
114.如图12所示,底盘41设置有排水孔411,排水孔411用于排水。辅助换热器43的安装位置靠近排水孔411,例如辅助换热器43设置在排水孔411上,以在靠近排水孔411的位置对底盘41进行加热,防止冷凝水结冰后堵住排水孔411,进而影响排水孔411的排水功能。
115.空调室外机还包括安装支架412,安装支架412设有支撑部和固定部,支撑部和固定部呈阶梯状,辅助换热器43安装在支撑部上,固定部固定在底盘41上,以使辅助换热器43设置在排水孔411上,防止辅助换热器43阻挡排水孔411排水,易于安装,成本低。在其他实施例中,辅助换热器43可以通过其他固定方式设置在底盘41上,例如焊接或者钣金等固定方式。
116.在一实施例中,空调室外机还包括主换热器,主换热器可以为上述实施例所揭示的室外换热器4。主换热器设置在安装腔421内,主换热器在环境温度低的情况下出现结霜或结冰,辅助换热器43的安装位置靠近主换热器,例如辅助换热器43安装在主换热器的底部或者壳体42靠近主换热器的位置。因此,可以防止主换热器在环境温度低的情况下出现结霜或结冰,以提高主换热器的换热效率。
117.5.辅助换热器加热的控制方法
118.如图13所示,空调系统1包括压缩机2、四通阀3、室外换热器4、室内换热器5、辅助换热器43、第一膨胀阀11、第二膨胀阀12、第三膨胀阀13、第一温度检测装置14和第二温度检测装置15,压缩机2通过四通阀3在室外换热器4和室内换热器5之间提供循环流动的冷媒流,第三膨胀阀13设置在室外换热器4和室内换热器5之间。其中,室外换热器4可以为图12中空调室外机的主换热器,辅助换热器43的安装位置可以靠近排水孔411或者主换热器。
119.辅助换热器43的第一换热通道610的入口经第一膨胀阀11连接压缩机2,第一换热
通道610的出口连接至室外换热器4和室内换热器5之间。其中,第一换热通道610的入口通过第一集流管621经第一膨胀阀11连接压缩机2的排气口21,第一换热通道610的出口通过第一集流管621连接至室外换热器4和室内换热器5之间。
120.第二换热通道611的入口经第二膨胀阀12连接至室外换热器4和室内换热器5之间,第二换热通道611的出口连接压缩机2。其中,第二换热通道611的入口通过第二集流管622经第二膨胀阀12连接至室外换热器4和室内换热器5之间,即第一换热通道610的出口;第二换热通道611的出口连接压缩机2的吸气口22。在其他实施例中,压缩机2可以设有喷射口(图未示),第二换热通道611的出口可以连接至压缩机2的喷射口,以使气化后的第二冷媒流通过压缩机2的喷射口对压缩机2进行喷气增焓。
121.第一温度检测装置14可以设置在室外换热器4附近,用于检测空调系统1的环境温度t。第二温度检测装置15可以设置在第一换热通道610的出口处,用于检测第一换热通道610的出口温度t1,例如第二温度检测装置15设置在与第一换热通道610的出口连接的第一集流管621上,以检测第一换热通道610的出口温度t1。其中,第一温度检测装置14和第二温度检测装置15可以为温度计或者温度传感器。
122.如图14所示,控制方法应用于图13所示的空调系统,控制方法包括以下步骤:
123.步骤s141:响应于制热模式,对环境温度t和第一换热通道的出口温度t1进行检测。
124.空调系统1处于制热模式,响应于制热模式,对环境温度t和第一换热通道610的出口温度t1进行检测。例如,空调系统1响应于制热模式通过第一温度检测装置14检测空调系统1的环境温度t,并通过第二温度检测装置15检测第一换热通道610的出口温度t1。
125.空调系统1预先设置有第一预设温度t1、第二预设温度t2和第三预设温度t3,第三预设温度t3大于第一预设温度t1。
126.步骤s142:分别将环境温度t和出口温度t1与第一预设温度t1和第二预设温度t2进行比较。
127.空调系统1检测到环境温度t和第一换热通道610的出口温度t1,分别将环境温度t和第一换热通道610的出口温度t1与第一预设温度t1和第二预设温度t2进行比较。即空调系统1将环境温度t与第一预设温度t1进行比较,将第一换热通道610的出口温度t1与第二预设温度t2进行比较。
128.步骤s143:响应于环境温度t小于第一预设温度t1,且第一换热通道610的出口温度t1小于第二预设温度t2,则开大第一膨胀阀11的开度。
129.空调系统1响应于环境温度t小于第一预设温度t1,且第一换热通道610的出口温度t1小于第二预设温度t2,则开大第一膨胀阀11的开度。
130.空调系统1响应于环境温度t小于第一预设温度t1,即空调系统1的环境温度t较低,例如第一预设温度t1为-5
°
,空调系统1的环境温度t小于-5
°
,空调室外机可能出现结霜或结冰。空调系统1进一步响应于第一换热通道610的出口温度t1小于第二预设温度t2,即流经第一换热通道610的第一冷媒流的温度小于第二预设温度t2,例如第二预设温度t2为10
°
。此时空调系统1开大第一膨胀阀11的开度,以增大第一冷媒流的流量,提高第一换热通道610的出口温度t1,增加第一换热通道610的散热量,以使辅助换热器43进行加热,去除空调室外机的结霜或结冰,能够防止空调室外机的排水孔411结冰,辅助换热器43无需供电,
避免产生漏电的安全隐患。
131.可选地,空调系统1打开第二膨胀阀12,第二冷媒流在沿第二换热通道611的流动过程中从第一换热通道610的第一冷媒流吸热,并进一步气化,以使得第一冷媒流进一步过冷。
132.在一实施例中,空调系统1响应于非制热模式,例如空调系统1处于制冷模式,即空调系统1的环境温度t较高,因此空调室外机不会出现结霜或结冰。则空调系统1关闭第一膨胀阀11,第一换热通道610关闭;关小第二膨胀阀12的开度,减小流经第二换热通道611的第二冷媒流的流量。
133.此外,流经第二换热通道611的第二冷媒流可以与空调系统1的环境进行热交换,例如第二冷媒流从空调系统1的环境中吸热,以使第二冷媒流进一步气化。气化后的第二冷媒流通过压缩机2的喷射口或吸气口22对压缩机2进行喷气增焓,提高空调系统1的制热能力。
134.如图15所示,步骤s142进一步包括以下步骤:
135.步骤s151:将环境温度t与第三预设温度t3进行比较。
136.空调系统1响应于环境温度t大于第一预设温度t1,将环境温度t第三预设温度t3进行比较,其中第三预设温度t3大于第一预设温度t1。
137.步骤s152:响应于环境温度t大于或等于第三预设温度t3,关小第一膨胀阀11的开度。
138.空调系统1处于制热模式,响应于环境温度t大于或者等于第三预设温度t3,关小第一膨胀阀11的开度,减小流经第一换热通道610的第一冷媒流的流量,以减少第一换热通道610的散热量。
139.如图16所示,步骤s142进一步包括以下步骤:
140.步骤s161:将出口温度t1与第四预设温度t4进行比较,第四预设温度t4大于第二预设温度t2。
141.空调系统1预先设置有第四预设温度t4,第四预设温度t4大于第二预设温度t2;空调系统1将出口温度t1与第四预设温度t4进行比较。
142.步骤s162:响应于出口温度t1大于或等于第四预设温度t4,则关小第一膨胀阀11的开度,开大第二膨胀阀12的开度。
143.空调系统1响应于出口温度t1大于或等于第四预设温度t4,即流经第一换热通道610的第一冷媒流的温度过高,为了第一冷媒流实现过冷,则空调系统1关小第一膨胀阀11的开度,开大第二膨胀阀12的开度。因此空调系统1减小流经第一换热通道610的第一冷媒流的流量,以减少第一换热通道610的散热量;增加流经第二换热通道611的第二冷媒流的流量,以使第二冷媒流对第一冷媒流进行吸热,以使得第一冷媒进一步过冷。
144.以上所述仅为本技术的实施方式,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
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