换热器、压缩机以及空调系统的制作方法
未命名
10-18
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1.本技术涉及空调领域,具体涉及一种换热器、压缩机以及空调系统。
背景技术:
2.目前空调系统中的蒸发器和冷凝器通常设计为管翅式换热器,为了提高空气侧传热,通常在管外套有各种形状的翅片,主要靠增加换热面积来提高换热量,仅靠翅片进行散热,其效果有限,且目前市场上空调外机或内机种类繁多,其内换热器的安装尺寸难以统一,而目前管翅式换热器的铸件式加工工艺造成其外型尺寸的单一,难以适配不同尺寸的安装空间;
3.在大型空调系统,如中央空调或中央热泵供暖系统中,由于制冷剂的循环行程较长,所以对压缩机的气量以及压缩比都有较高的需求,而现有的压缩机或压缩机组,多采用多级压缩,多级压缩就得用多个压缩机,结构复杂,效率低下;
4.目前的空调系统在制热或制冷时,受环境温度的影响较大,当环境温度高时,冷凝换热器的散热会受到影响,影响其换热效率,当环境温度低时,蒸发换热器的表面容易结霜,极易造成设备损坏,严重影响其正常运行。尤其涉及到气量以及压缩比较高的压缩机时,对冷凝换热器的散热带来更高的负荷,影响冷凝换热器寿命的同时,难以兼顾压缩机的高效运行以及冷凝换热器的散热,使空调系统的制冷或制热效率大打折扣。
技术实现要素:
5.为了解决上述技术缺陷之一,本技术实施例中提供了一种换热器、压缩机以及空调系统。
6.根据本技术实施例的第一个方面,提供了一种换热器,包括多组相互并联的换热单元,每组换热单元均包括多个垂直相连的翅片管结构,翅片管结构包括换热管,换热管外壁连接有至少一层环状翅片,环状翅片呈开口向上的喇叭状且其内部为空心结构,垂直相邻的两个翅片管结构之间通过彼此的换热管相连。
7.根据本技术实施例的第二个方面,提供了一种压缩机,包括传动室,传动室上方设置有多层垂直组合的压缩室,传动室内设置有驱动组件,驱动组件的输出端连接有传动轴,传动轴贯穿多层压缩室设置,传动轴与每层压缩室的连接处均通过密封件相连,压缩室内设置有与传动轴传动相连的叶轮,每层压缩室的内部单独构成一个密闭腔体,每层压缩室均设有独立的输入端与输出端。
8.进一步地,压缩室底部设有不可转动的压缩盘,压缩盘上设置有外环,叶轮设置于外环内,外环上间隔开设有多个出风道,压缩室的输入端设置于压缩室上部,出风道与压缩室的输出端相连。
9.根据本技术实施例的第三个方面,提供了一种空调系统,包括设置于用户室外的空调外机,空调外机内分别独立设置有换热区、压缩区以及风道区,换热区内安装有三个换热器,压缩区内安装有至少两组压缩机组,每组压缩机组包括两个压缩机,压缩区的输出端
以及输入端分别与换热区的输入端以及输出端相连,风道区内安装有压缩风机,压缩风机吸入来自用户室内的空气、并经过换热区换热后再输送回用户室内。
10.进一步地,换热区的内部空间通过两个平行设置的隔板分割为三个换热室,每个换热室内均设置有一个换热器,三个换热器依照各自的职能分别作为冷凝换热器、补偿换热器以及蒸发换热器,补偿换热器设置于冷凝换热器以及蒸发换热器之间。
11.进一步地,冷凝换热器的输入端与压缩区的输出端相连,冷凝换热器的输出端连接有节流装置,节流装置的两个输出端分别与蒸发换热器的其中一个输出端以及补偿换热器的其中一个输入端相连,节流装置的两个输出端处均设有单向阀,蒸发换热器的两个输出端分别与补偿换热器的另一个输入端以及压缩区的输入端相连,蒸发换热器的两个输出端处均设有单向阀,补偿换热器的两个输出端分别与蒸发换热器的其中另一个输出端以及压缩区的输入端相连,补偿换热器的两个输出端处均设有单向阀,压缩区的输入端处安装有分离储液器。
12.进一步地,风道区的进风口分别与冷凝换热器以及蒸发换热器所在的换热室相连通,风道区的排风口与用户室内的进风口相连通,用户室内的排风口连接有过滤室,过滤室的出口处连接有风筒分流器,风筒分流器的两个排风口分别与冷凝换热器以及蒸发换热器所在的换热室相连通,风筒分流器的两个排风口处分别安装有调节阀。
13.进一步地,压缩机组包括压缩机a与压缩机b,压缩机a最顶层压缩室的输入端作为压缩机组的输入端,两组压缩机组的输入端并联后与换热区的输出端相连,压缩机b最底层压缩室的输出端作为压缩机组的输出端,两组压缩机组的输出端并联后与换热区的输入端相连,压缩机a中每个压缩室的输出端均分别与压缩机b中位于同一层压缩室的输入端相连,压缩机b中除最底层压缩室以外、每个压缩室的输出端均分别与压缩机a中位于下一层压缩室的输入端相连。
14.进一步地,冷凝换热器的外部套设有水箱,来自用户室内的循环水通过水泵输送至水箱内进行换热,经过换热后的循环水进入用户室内的供暖设备或用水设备。
15.进一步地,风筒分流器与冷凝换热器所在的换热室连通的出风管道上还设有一分支管道,分支管道的输出端与补偿换热器所在的换热室相连通,冷凝换热器与补偿换热器之间的隔板上设有补偿风口。
16.采用本技术实施例中提供的一种换热器、压缩机以及空调系统,由模块化翅片管结构组成的换热器,不仅能够适配多种安装尺寸,空心结构的环形翅片能够带来更大的换热面积以及更好的散热效果;压缩机可进行多级、逐级压缩,增加效率,提高能效比,能够满足制冷剂顺利实现较长行程的循环;空调系统在冷凝换热器以及蒸发换热器之间设置补偿换热器,在制冷时对冷凝换热器进行辅助散热、制热时对蒸发换热器进行辅助加热,减少外界环境温度造成的影响,使本空调系统能够在较宽的温度范围内保持较高的工作效率。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
18.图1为本技术实施例一提供的换热器的结构示意图;
19.图2为本技术实施例一提供的翅片管结构的示意图;
20.图3为本技术实施例二提供的压缩机的结构示意图;
21.图4为本技术实施例二提供的压缩室的结构示意图;
22.图5为本技术实施例二提供的叶轮与外环的结构示意图;
23.图6为本技术实施例三提供的空调系统的结构示意图;
24.图7为本技术实施例三提供的换热区的结构示意图;
25.图8为本技术实施例三提供的制冷剂循环示意图;
26.图9为本技术实施例三提供的压缩机组的结构示意图;
27.其中,10为空调外机、101为节流装置、102为分离储液器、103为水箱、104为单向阀a、105为单向阀b、106为单向阀c、107为单向阀d、108为单向阀e、109为单向阀f、20为换热区、200为换热单元、201为翅片管结构、202为换热管、203为环状翅片、204为隔板、205为换热室、206为冷凝换热器、207为补偿换热器、208为蒸发换热器、30为压缩区、300为传动室、301为压缩室、302为驱动组件、303为传动轴、304为叶轮、305为压缩盘、306为外环、307为出风道、308为压缩机a、309为压缩机b、40为风道区、401为压缩风机、50为用户、501为水泵、60为过滤室、70为风筒分流器、701为分支管道、702为第一调节阀、703为第二调节阀、80为补偿风口。
具体实施方式
28.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-9对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.实施例一
30.在实现本技术的过程中,发明人发现,目前空调系统中的蒸发器和冷凝器通常设计为管翅式换热器,为了提高空气侧传热,通常在管外套有各种形状的翅片,主要靠增加换热面积来提高换热量,仅靠翅片进行散热,其效果有限,且目前市场上空调外机或内机种类繁多,其内换热器的安装尺寸难以统一,而目前管翅式换热器的铸件式加工工艺造成其外型尺寸的单一,难以适配不同尺寸的安装空间。
31.针对上述问题,本技术实施例中提供了一种换热器,如图1、图2所示,包括多组相互并联的换热单元200,每组换热单元200均包括多个垂直相连的翅片管结构201,每个翅片管结构201均包括一截换热管202,换热管202外壁连接有至少一层环状翅片203,环状翅片203呈开口向上的喇叭状且其内部为空心结构,同一个翅片管结构201内多层环状翅片203之间的空心结构相互连通,同一个换热单元200内垂直相邻的两个翅片管结构201之间通过彼此的换热管202相连。
32.具体实施时,同一换热单元200内位于最顶部以及最底部的翅片管结构201还包括一层环状薄翅片(见图1),多组换热单元200相互并联后,至少拥有一个共同的输入端以及输出端,优选的,输入端在整个换热器的上方,而输出端在整个换热器的下方,对应至每个换热单元200上,最顶部的翅片管结构201的换热管202为输入端,最底部的翅片管结构201的换热管202为输出端,制冷剂在进入换热器的输入端后,均匀输入至多组并联的换热单元200内,并通过每组换热单元200内的多个换热管200、由上至下流经每一个翅片管结构201,
最后从底部的输出端排出。
33.本实施例提供了一种换热器,其由多个模块化的翅片管结构201组合而成,能够适配多种尺寸的空调外机或空调内机安装,创造性地采用具有空心结构的环状翅片203,区别于普通的翅片结构,不仅能够增大换热器的换热面积、从而使换热效率增加,在作为冷凝换热器使用时还具备良好的散热效果。
34.实施例二
35.在实现本技术的过程中,发明人发现,在大型空调系统,如中央空调或中央热泵供暖系统中,由于制冷剂的循环行程较长,所以对压缩机的气量以及压缩比都有较高的需求,而现有的压缩机或压缩机组,多采用多级压缩,多级压缩就得用多个压缩机,结构复杂,效率低下。
36.针对上述问题,本技术实施例中提供了一种压缩机,具体为一种脉冲增压式压缩机,如图3所示,包括传动室300,传动室300上方设置有多层垂直组合的压缩室301,传动室301内设置有驱动组件302,驱动组件302的输出端连接有传动轴303,传动轴303贯穿多层压缩室301设置,传动轴303与每层压缩室301的连接处均通过密封件相连,压缩室301内设置有与传动轴303传动相连的叶轮304,每层压缩室301的内部单独构成一个密闭腔体,每层压缩室301均设有独立的输入端与输出端。
37.具体实施时,驱动组件302驱动传动轴303转动,从而带动每一层压缩室301内的叶轮304工作,每层压缩室301的输入端吸入制冷剂,经过叶轮304压缩后,从压缩室301的输出端排出。
38.本实施例提供的一种压缩机,可单独使用,也可多个组合使用。当其单独使用时,最顶部压缩室301的输入端作为整个压缩机的输入端,最底部压缩室301的输出端作为整个压缩机的输出端,上一层压缩室301的输出端与下一层压缩室301的输入端相连,压缩机的输入端吸入制冷剂,经过本层压缩室301的压缩后,输送至下一层的压缩室301内继续进行压缩,经过多层压缩室301的压缩,最终得到高温高压的制冷剂,从压缩机的输出端排出;当其组合使用时,详情见实施例三。
39.作为一种优选的方案,如图4、图5所示,压缩室301底部设有不可转动的压缩盘305,压缩盘305上设置有外环306,叶轮304设置于外环306内,外环306上间隔开设有多个出风道307,压缩室301的输入端设置于压缩室301上部,出风道307与压缩室301的输出端相连。
40.具体实施时,压缩室301的输入端吸入制冷剂,制冷剂从上方进入压缩室301中,并在叶轮304转动形成的负压下进入叶轮304的相邻两个叶片之间,相邻两个叶片与外环306的内壁共同构成一个不断变换位置的压缩空间,在叶轮304的旋转中,两个叶片之间的制冷剂得到压缩,并经过外环306上的出风道307,最终从压缩室301的输出端排出。
41.本实施例提供了一种压缩机,能够实现对制冷剂的多级、逐级压缩,且压缩室的层数数可以任意增减,可以代替普通压缩机应用在制冷、空调、热泵等领域,减少能耗,增加效率,提高能效比。
42.实施例三
43.在实现本技术的过程中,发明人发现,目前的空调系统在制热或制冷时,受环境温度的影响较大,当环境温度高时,冷凝换热器的散热会受到影响,影响其换热效率,当环境
温度低时,蒸发换热器的表面容易结霜,极易造成设备损坏,严重影响其正常运行。尤其涉及到气量以及压缩比较高的压缩机时,对冷凝换热器的散热带来更高的负荷,影响冷凝换热器寿命的同时,难以兼顾压缩机的高效运行以及冷凝换热器的散热,使空调系统的制冷或制热效率大打折扣。
44.针对上述问题,本技术实施例中提供了一种空调系统,如图6所示,包括设置于用户50室外的空调外机10,空调外机10内分别独立设置有换热区20、压缩区30以及风道区40,换热区20负责对来自用户50室内的空气进行换热,换热区20内安装有三个如实施例一中的换热器,压缩区30内安装有至少两组压缩机组,每组压缩机组包括两个如实施例二中的压缩机,压缩区30负责对换热区20提供制冷剂,压缩区30的输出端以及输入端分别与换热区20的输入端以及输出端相连,风道区40负责完成空气从用户50室内——空调外机——用户50室内的循环,风道区40内安装有压缩风机401,压缩风机401吸入来自用户50室内的空气、并经过换热区20换热后再输送回用户50室内。
45.具体实施时,当用户50需要对室内进行制冷时,压缩风机401吸入来自用户50室内的热空气,通过管道将其输送至换热区20内,换热区20内负责制冷的换热器对热空气进行换热并使其冷却,冷却后的空气通过管道再输送回用户50室内,完成制冷;当用户50需要对室内进行制热时,压缩风机401吸入来自用户50室内的冷空气,通过管道将其输送至换热区20内,换热区20内负责制热的换热器对冷空气进行换热并使其加热,加热后的空气通过管道再输送回用户50室内,完成制热。
46.作为一种优选的方案,如图7所示,换热区20的内部空间通过两个平行设置的隔板204分割为三个换热室205,每个换热室205内均设置有一个换热器,三个换热器依照各自的职能分别作为冷凝换热器206、补偿换热器207以及蒸发换热器208,补偿换热器207设置于冷凝换热器206以及蒸发换热器208之间。
47.具体实施时,当用户50需要制冷时,制冷剂的循环流程如下:来自压缩区30内的制冷剂,首先经过冷凝换热器206对其冷凝,再输送至蒸发换热器208对其蒸发,与来自用户50室内的热空气进行换热,然后输送至补偿换热器207,此时补偿换热器207的温度低于蒸发换热器208的温度,补偿换热器207对与其相邻的冷凝换热器206进行辅助散热,从而降低冷凝换热器206的表面温度,最终补偿换热器207内的制冷剂回到压缩区30内,完成一次制冷循环;
48.当用户50需要制热时,制冷剂的循环流程如下:来自压缩区30内的制冷剂,首先经过冷凝换热器206对其冷凝,与来自用户50室内的冷空气进行换热,然后输送至补偿换热器207,再输送至蒸发换热器208对其蒸发,此时补偿换热器207的温度高于蒸发换热器208的温度,补偿换热器207对与其相邻的蒸发换热器208进行辅助加热,从而提高蒸发换热器208的表面温度,最终蒸发换热器208内的制冷剂回到压缩区30内,完成一次制热循环。
49.本实施例将冷凝换热器206以及蒸发换热器208都设置于空调外机10内,并创造性地在冷凝换热器206与蒸发换热器208之间设置补偿换热器207。空调系统在制冷时,外界环境的温度较高,对冷凝换热器206的散热产生较大负荷,冷凝换热器206表面容易过热,影响其换热效率,此时用补偿换热器207对其进行降温补偿,使其能够正常运行;空调系统在制热时,外界环境的温度较低,对蒸发换热器208的吸热产生较大影响,且容易在表面结霜影响其正常使用,此时用补偿换热器207对其进行升温补偿,使其能够正常运行。本实施例提
供的空调系统,利用补偿换热器207对冷凝换热器206以及蒸发换热器208进行温度补偿,减小冷凝换热器206以及蒸发换热器208由于环境温度带来的影响,大大提高了冷凝换热器206以及蒸发换热器208的使用寿命,减少设备维护,同时降低了空调系统运行对环境温度的需求,使其能够在较宽的温度范围内保持较高的工作效率,适用于超高温以及超低温的极端气候地区。
50.为了实现上述制冷剂在制冷与制热时不同的循环流程,作为一种优选的方案,如图8所示,冷凝换热器206的输入端与压缩区30的输出端相连,冷凝换热器206的输出端连接有节流装置101,节流装置101的两个输出端分别与蒸发换热器208的其中一个输出端以及补偿换热器207的其中一个输入端相连,节流装置101对应补偿换热器207以及蒸发换热器208的两个输出端处分别设有单向阀a104以及单向阀b105,蒸发换热器208的两个输出端分别与补偿换热器207的另一个输入端以及压缩区30的输入端相连,蒸发换热器208对应补偿换热器207以及压缩区30的两个输出端处分别设有单向阀c106以及单向阀d107,补偿换热器207的两个输出端分别与蒸发换热器208的其中另一个输出端以及压缩区30的输入端相连,补偿换热器207对应蒸发换热器208以及压缩区30的两个输出端处分别设有单向阀e108以及单向阀f109,压缩区30的输入端处安装有分离储液器102。
51.制冷剂在制冷时的循环流程:关闭单向阀a104、单向阀以及d107单向阀e108,打开单向阀b105、单向阀c106以及单向阀f109;从压缩区30中输出的制冷剂,依次经过冷凝换热器206、节流装置101、单向阀b105、蒸发换热器208、单向阀c106、补偿换热器207、单向阀f109、分离储液器102,最终从压缩区30的输入端回到压缩区30,完成一次制冷循环。
52.制冷剂在制热时的循环流程:关闭单向阀b105、单向阀c106以及单向阀f109,打开单向阀a104、单向阀以及d107单向阀e108;从压缩区30中输出的制冷剂,依次经过冷凝换热器206、节流装置101、单向阀a104、补偿换热器207、单向阀e108、蒸发换热器208、单向阀d107、分离储液器102,最终从压缩区30的输入端回到压缩区30,完成一次制热循环。
53.本实施例分别提供了制冷剂在制冷以及制热时的两种循环线路,在各个换热器以及压缩区之间设置多个单向阀,通过控制这些单向阀的开合,实现制冷剂的循环,以及制冷剂在制冷以及制热两种循环线路之间的切换。
54.作为一种优选的方案,如图6所示,风道区40的进风口分别与冷凝换热器206以及蒸发换热器208所在的换热室205相连通,风道区40的排风口与用户50室内的进风口相连通,用户50室内的排风口连接有过滤室60,过滤室60的出口处连接有风筒分流器70,风筒分流器70的两个排风口分别与冷凝换热器206以及蒸发换热器208所在的换热室205相连通,风筒分流器70对应冷凝换热器206以及蒸发换热器208的两个排风口处分别安装有第一调节阀702以及第二调节阀703。
55.具体实施时,在压缩风机401的驱动下,用户50室内的空气经过通风管道进入过滤室60内进行过滤,通过风筒分流器70后来到分支处,若此时空调系统的状态为制冷,则完全打开第二调节阀703,关闭第一调节阀702,蒸发换热器208进行换热时带走空气的热量,使其变成冷风,通过风道区40后输回至用户50室内;若此时空调系统的状态为制热,则完全打开第一调节阀702,关闭第二调节阀703,冷凝换热器206进行换热时对空气进行加热,使其变成热风,通过风道区40后输回至用户50室内。
56.优选地,本实施例还提供了在制冷时的辅助风冷散热方法。制冷时,第二调节阀
703完全打开,第一调节阀702可部分开启,来自用户50室内的空气大部分流入蒸发换热器208对应的换热室205中进行换热制冷,小部分流入冷凝换热器206对应地换热室205中,由于用户50室内空气的温度远低于此时冷凝换热器206工作时的温度,能够对冷凝换热器206进行辅助散热,一定程度上降低其表面温度,使得冷凝换热器206在高温环境下能够保持正常工作,由于对冷凝换热器206进行辅助散热的是小部分空气,不会对用户50的制冷造成太大影响。
57.在上述辅助风冷散热方法的基础上,制冷过程中,用户50的室内温度过低时,需要提高空调系统预设的制冷温度,可将第一调节阀702的开合与调高空调系统预设的制冷温度的操作相结合,当第一调节阀702开启至一定程度时,流经冷凝换热器206的空气支流流量增加,直至对用户50的制冷造成影响,从而调高室内的温度。
58.优选地,过滤室60可过滤用户50室内空气中的颗粒、灰尘等杂质,并对空气进行消毒杀菌处理。一方面能够对用户50室内的空气进行净化,另一方面,经过过滤室60过滤后的空气,能够避免对通风管道或空调外机10内的设备造成如积灰、封堵等不良影响,减少设备维护以及清理,有效提高设备的使用寿命。
59.本实施通过构建合理的空气通路,使用户50室内的空气能够实现制冷以及制热循环,通过调节第一调节阀702以及第二调节阀703的开合程度,控制流经冷凝换热器206以及蒸发换热器208的空气流量,达到空调系统制冷和制热状态的切换,无需使用传统四通阀;同时,辅助风冷散热方法通过部分打开第一调节阀702,在外界温度较高时,对冷凝换热器206进行辅助风冷散热,配合补偿散热器207共同使用,进一步降低其表面温度,提高散热效率,使冷凝换热器206能够在高温环境下正常运行。
60.作为一种优选的方案,如图9所示,压缩机组包括压缩机a308与压缩机b309,压缩机a308最顶层压缩室301的输入端作为压缩机组的输入端,两组压缩机组的输入端并联后与换热区20的输出端相连,压缩机b309最底层压缩室301的输出端作为压缩机组的输出端,两组压缩机组的输出端并联后与换热区20的输入端相连,压缩机a308中每个压缩室301的输出端均分别与压缩机b309中位于同一层压缩室301的输入端相连,压缩机b309中除最底层压缩室301以外、每个压缩室301的输出端均分别与压缩机a308中位于下一层压缩室301的输入端相连。
61.具体实施时,压缩机a308最顶层压缩室的输入端吸入制冷剂,压缩机a308最顶层压缩室的输出端与压缩机b309最顶层压缩室的输入端相连,压缩机b309最顶层压缩室的输出端与压缩机a308下一层压缩室的输入端相连,压缩机a308下一层压缩室的输出端与压缩机b309下一层压缩室的输入端相连,以此类推,制冷剂在压缩机a308与压缩机b309中经过逐级压缩,直至进入压缩机b309最底层压缩室并从其输出端排出。另外一组压缩机组由压缩机a
′
与压缩机b
′
组成,其工作原理与上述一致,此处不再赘述。
62.本实施例通过将压缩机a308以及压缩机b309相互串联后得到一组压缩机组,根据实施例二中提供的一种压缩机,得益于其独特的多层压缩室结构,能够实现两个压缩机之间的串联逐级增压,两组压缩机组并联运行,使得本空调系统能够在较宽的温度范围内保持较高的等熵效率,以及较大的制热量,并且结构简单、压缩机寿命长、经济性好、可靠性高;并联运行的两组压缩机组,能够将制冷剂进行多级、逐级压缩,使得制冷剂在压缩区30的输出端处获得更大的初始压力,以便于在制冷剂行程较长的空调系统,如中央空调等系
统中实现制冷剂的循环流动。
63.在实现本技术的过程中,发明人发现,本空调系统采用两组压缩机组并联运行,虽然能够得到更高的等熵效率,但是高温高压的制冷剂也会对冷凝换热器的散热带来更高的负荷,尤其是在室外温度较高时,会严重影响到冷凝蒸发器的散热效率以及正常运行。
64.作为一种优选的方案,如图7所示,冷凝换热器206的外部套设有水箱103,来自用户50室内的循环水通过水泵501输送至水箱103内进行换热,经过换热后的循环水进入用户50室内的供暖设备或用水设备。
65.具体实施时,本方案一方面可为用户50提供热水,另一方面,可以在制冷时作为冷凝换热器206的辅助水冷散热方法,水箱103内的循环水可在冷凝换热器206工作时进行热交换,配合上述补偿散热器207以及辅助风冷散热方法共同使用,进一步降低冷凝换热器206的表面温度,提高散热效率,使冷凝换热器206能够在高温环境下正常运行。
66.作为另一种优选的方案,如图6所示,风筒分流器70与冷凝换热器206所在的换热室205连通的出风管道上还设有一分支管道701,分支管道701的输出端与补偿换热器207所在的换热室205相连通,冷凝换热器206与补偿换热器207之间的隔板204上设有补偿风口80。
67.具体实施时,在本空调系统处于制冷状态时,第二调节阀703完全打开,第一调节阀702部分开启,来自用户50室内的空气小部分通过分支管道701进入补偿换热器207所在的换热室205,此时补偿换热器207的温度低于空气温度,得到温度较低的空气,在压缩风机401的驱动下,低温空气从补偿风口80进入冷凝换热器206所在的换热室205内,对冷凝换热器206进一步进行辅助散热,与上述各种辅助散热方法共同使用,进一步降低冷凝换热器206的表面温度,提高散热效率,使冷凝换热器206能够在高温环境下正常运行。
68.本实施例提供的一种换热器、压缩机以及空调系统,模块化的换热器能够适配多种尺寸的空调外机或空调内机安装,空心结构的环状翅片带来更大的换热面积,从而获得更高的换热效率以及更好的散热效果;压缩机采用多级、逐级压缩,串联后得到压缩机组,两组压缩机组并联使用,能够减少能耗,增加效率,提高能效比,初始压力更大,能够满足制冷剂顺利实现较长行程的循环;空调系统将冷凝换热器与蒸发换热器都设置在空调外机,通过改变室内空气流经不同的换热器实现室内空气的制冷以及制热,创造性地在冷凝换热器以及蒸发换热器之间设置补偿换热器,在制冷时对冷凝换热器进行辅助散热、制热时对蒸发换热器进行辅助加热,减少外界环境温度造成的影响,使本空调系统能够在较宽的温度范围内保持较高的工作效率,能够在封闭环境中正常运行;配合采用风冷、水冷等多种辅助散热方法,对冷凝换热器进行辅助散热,进一步降低冷凝换热器的表面温度,提高散热效率,使本空调系统能够在高温环境下正常运行,在保证多级压缩机组高效运行的同时,兼顾冷凝换热器的正常运行。
69.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的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技术的限制。
70.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
71.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
72.尽管已描述了本技术的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
73.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种换热器,其特征在于,包括多组相互并联的换热单元(200),每组换热单元(200)均包括多个垂直相连的翅片管结构(201),所述翅片管结构(201)包括换热管(202),所述换热管(202)外壁连接有至少一层环状翅片(203),所述环状翅片(203)呈开口向上的喇叭状且其内部为空心结构,垂直相邻的两个翅片管结构(201)之间通过彼此的换热管(202)相连。2.一种压缩机,其特征在于,包括传动室(300),所述传动室(300)上方设置有多层垂直组合的压缩室(301),所述传动室(301)内设置有驱动组件(302),所述驱动组件(302)的输出端连接有传动轴(303),所述传动轴(303)贯穿多层压缩室(301)设置,所述传动轴(303)与每层压缩室(301)的连接处均通过密封件相连,所述压缩室(301)内设置有与所述传动轴(303)传动相连的叶轮(304),每层压缩室(301)的内部单独构成一个密闭腔体,所述每层压缩室(301)均设有独立的输入端与输出端。3.如权利要求2所述的压缩机,其特征在于,所述压缩室(301)底部设有不可转动的压缩盘(305),所述压缩盘(305)上设置有外环(306),所述叶轮(304)设置于所述外环(306)内,所述外环(306)上间隔开设有多个出风道(307),所述压缩室(301)的输入端设置于压缩室(301)上部,所述出风道(307)与所述压缩室(301)的输出端相连。4.一种空调系统,其特征在于,包括设置于用户(50)室外的空调外机(10),所述空调外机(10)内分别独立设置有换热区(20)、压缩区(30)以及风道区(40),所述换热区(20)内安装有三个如权利要求1中所述的换热器,所述压缩区(30)内安装有至少两组压缩机组,每组压缩机组包括两个如权利要求3中所述的压缩机,所述压缩区(30)的输出端以及输入端分别与所述换热区(20)的输入端以及输出端相连,所述风道区(40)内安装有压缩风机(401),所述压缩风机(401)吸入来自用户(50)室内的空气、并经过换热区(20)换热后再输送回用户(50)室内。5.如权利要求4所述的空调系统,其特征在于,所述换热区(20)的内部空间通过两个平行设置的隔板(204)分割为三个换热室(205),每个换热室(205)内均设置有一个换热器,三个换热器依照各自的职能分别作为冷凝换热器(206)、补偿换热器(207)以及蒸发换热器(208),所述补偿换热器(207)设置于冷凝换热器(206)以及蒸发换热器(208)之间。6.如权利要求5所述的空调系统,其特征在于,所述冷凝换热器(206)的输入端与所述压缩区(30)的输出端相连,所述冷凝换热器(206)的输出端连接有节流装置(101),所述节流装置(101)的两个输出端分别与蒸发换热器(208)的其中一个输出端以及补偿换热器(207)的其中一个输入端相连,所述节流装置(101)的两个输出端处均设有单向阀,所述蒸发换热器(208)的两个输出端分别与补偿换热器(207)的另一个输入端以及压缩区(30)的输入端相连,所述蒸发换热器(208)的两个输出端处均设有单向阀,所述补偿换热器(207)的两个输出端分别与蒸发换热器(208)的其中另一个输出端以及压缩区(30)的输入端相连,所述补偿换热器(207)的两个输出端处均设有单向阀,所述压缩区(30)的输入端处安装有分离储液器(102)。7.如权利要求5所述的空调系统,其特征在于,所述风道区(40)的进风口分别与所述冷凝换热器(206)以及蒸发换热器(208)所在的换热室(205)相连通,所述风道区(40)的排风口与用户(50)室内的进风口相连通,所述用户(50)室内的排风口连接有过滤室(60),所述过滤室(60)的出口处连接有风筒分流器(70),所述风筒分流器(70)的两个排风口分别与所
述冷凝换热器(206)以及蒸发换热器(208)所在的换热室(205)相连通,所述风筒分流器(70)的两个排风口处分别安装有调节阀。8.如权利要求4所述的空调系统,其特征在于,所述压缩机组包括压缩机a(308)与压缩机b(309),所述压缩机a(308)最顶层压缩室(301)的输入端作为所述压缩机组的输入端,两组压缩机组的输入端并联后与所述换热区(20)的输出端相连,所述压缩机b(309)最底层压缩室(301)的输出端作为所述压缩机组的输出端,两组压缩机组的输出端并联后与所述换热区(20)的输入端相连,所述压缩机a(308)中每个压缩室(301)的输出端均分别与所述压缩机b(309)中位于同一层压缩室(301)的输入端相连,所述压缩机b(309)中除最底层压缩室(301)以外、每个压缩室(301)的输出端均分别与所述压缩机a(308)中位于下一层压缩室(301)的输入端相连。9.如权利要求5所述的空调系统,其特征在于,所述冷凝换热器(206)的外部套设有水箱(103),来自用户(50)室内的循环水通过水泵(501)输送至水箱(103)内进行换热,经过换热后的循环水进入用户(50)室内的供暖设备或用水设备。10.如权利要求7所述的空调系统,其特征在于,所述风筒分流器(70)与所述冷凝换热器(206)所在的换热室(205)连通的出风管道上还设有一分支管道(701),所述分支管道(701)的输出端与所述补偿换热器(207)所在的换热室(205)相连通,所述冷凝换热器(206)与所述补偿换热器(207)之间的隔板(204)上设有补偿风口(80)。
技术总结
本申请实施例提供一种换热器、压缩机以及空调系统,包括设置于用户室外的空调外机,空调外机内分别独立设置有换热区、压缩区以及风道区,换热区内补偿换热器设置于冷凝换热器以及蒸发换热器之间,压缩区内安装有至少两组压缩机组,每组压缩机组包括两个压缩机,压缩区的输出端以及输入端分别与换热区的输入端以及输出端相连,风道区内安装有压缩风机,来自用户室内的空气经过风筒分流器后选择性地流经冷凝换热器或蒸发换热器进行换热,实现用户室内的制热或制冷。本实施例提供一种换热器、压缩机以及空调系统,能够在封闭环境中正常运行,且不受高温和低温影响,换热效率高、散热性好,并联压缩机组能够满足长行程的制冷剂循环,适用于空调领域。适用于空调领域。适用于空调领域。
技术研发人员:黄燕青
受保护的技术使用者:山西昀浓科技有限责任公司
技术研发日:2023.07.21
技术公布日:2023/10/11
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