用于r32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器。根據(jù)本發(fā)明的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器具有制冷劑流動(dòng)通道，制冷劑流動(dòng)通道的分路數(shù)隨著制冷劑流動(dòng)干度的增加而增加。本發(fā)明提供的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器包括室外換熱器和室內(nèi)換熱器，流路設(shè)計(jì)方法充分考慮了換熱器內(nèi)換熱及流動(dòng)特性，提出分路數(shù)隨著制冷劑干度的增加而增加的流路布置方式，保證整個(gè)換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度變化均勻。
【專利說(shuō)明】用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)器領(lǐng)域，特別地，涉及用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前空調(diào)使用的制冷劑如R22和R410A的溫室效應(yīng)潛值(GWP)較高(分別約為1810和2100)，且直接碳排放量高成為行業(yè)和政府重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)保問(wèn)題。熱力性能優(yōu)秀的R32制冷劑GWP (約為670)不到R410A的1/3，因此逐漸成為R22和R410A等較高GWP制冷劑的替代選擇。但是R32制冷劑具有一定的可燃性，用于單級(jí)蒸汽壓縮式循環(huán)系統(tǒng)時(shí)具有過(guò)高的排氣溫度，一定程度上限制了其安全使用范圍，雙級(jí)壓縮中間補(bǔ)氣帶液冷卻循環(huán)系統(tǒng)能有效降低壓縮機(jī)排氣溫度。R32制冷劑或雙級(jí)壓縮循環(huán)系統(tǒng)及較小換熱管尺寸的換熱器的結(jié)合，可有效解決以上問(wèn)題。為了降低材料消耗和提高空調(diào)器性價(jià)比，針對(duì)該空調(diào)系統(tǒng)用的換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)特別是換熱器流路的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。
[0003]制冷劑特性或換熱器用的換熱管尺寸或系統(tǒng)冷量范圍等管側(cè)換熱與流動(dòng)壓降變化規(guī)律有較大影響，因而管側(cè)換熱通道的設(shè)計(jì)必須綜合考慮這些因素，保證制冷劑流動(dòng)過(guò)程中壓力變化均勻或管側(cè)熱流密度均勻，以充分發(fā)揮換熱器性能，從而有效提高空調(diào)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，以解決換熱器表面熱流密度及壓力梯度不均勻的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器具有制冷劑流動(dòng)通道，制冷劑流動(dòng)通道的分路數(shù)隨著制冷劑流動(dòng)干度的增加而增加。
[0006]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的額定制冷量為P，P≤3.6KW。
[0007]進(jìn)一步地，用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器為室外換熱器，該室外換熱器用的換熱管的脹管外徑為d,范圍是5.15mm ^ d ^ 5.35mm、6.55mm ^ d ^ 6.75mm、7.25mm < d < 7.5mm 或 8.25 < d < 8.5mm。
[0008]進(jìn)一步地，用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為5.15mm≤d≤5.35mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“6進(jìn)6出”、“5進(jìn)5出”、“6進(jìn)3出”、“6進(jìn)2出”、“6進(jìn)I出”、“5進(jìn)3出”、“5進(jìn)2出”、“5進(jìn)I出”、“6進(jìn)3中I出”、“6進(jìn)2中I出”、“5進(jìn)3中I出”或“5進(jìn)2中I出”流路。
[0009]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
6.55mm ^ d≤6.75mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“4進(jìn)4出”、“3進(jìn)3出”、“4進(jìn)2出”、“4進(jìn)I出”、“3進(jìn)2出”、“3進(jìn)I出”、“4進(jìn)2中I出”或“3進(jìn)2中I出”流路。
[0010]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
7.25mm ^ d ^ 7.5mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)2出”、“3進(jìn)2出”、“3進(jìn)I出”、“2進(jìn)I出”或“3進(jìn)2中I出”流路。[0011]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
8.25mm ≤ d ≤ 8.5mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“2進(jìn)2出”、“I進(jìn)I出”、“2進(jìn)I出”流路。
[0012]進(jìn)一步地，用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器為室內(nèi)換熱器，該室內(nèi)換熱器用的換熱管的脹管外徑為D,范圍是5.15mm ≤ D ≤ 5.35mm、6.55mm ≤ D ≤ 6.75mm或
7.25mm ≤ D ≤ 7.5mm η
[0013]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室內(nèi)換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
5.15mm ≤ D ≤ 5.35mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“4進(jìn)4出”、“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)3出”、“2進(jìn)4出”、“I進(jìn)3出”、“I進(jìn)4出”、“I進(jìn)2中3出”或“I進(jìn)2中4出”流路。
[0014]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室內(nèi)換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
6.55mm≤D≤6.75mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)2出”、“2進(jìn)3出”、“I進(jìn)3出”、“I進(jìn)2出”或“I進(jìn)2中3出”流路。
[0015]進(jìn)一步地，R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室內(nèi)換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
7.25mm ≤ D ≤ 7.5mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“2進(jìn)2出”或“I進(jìn)2出”流路。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供了一種用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器包括室外換熱器和室內(nèi)換熱器，流路設(shè)計(jì)方法充分考慮了換熱器內(nèi)換熱及流動(dòng)特性，提出分路數(shù)隨著制冷劑干度的增加而增加的流路布置方式，保證整個(gè)換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度均勻，換熱器綜合性能最佳。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器的第一實(shí)施例示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器的第二實(shí)施例示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器的第三實(shí)施例示意圖；以及
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器的第四實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0025]參見圖1至圖4，本發(fā)明提供了一種用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器具有制冷劑流動(dòng)通道，制冷劑流動(dòng)通道的分路數(shù)隨著制冷劑流動(dòng)干度的增加而增加。管路可以為兩級(jí)或多級(jí)，多級(jí)包括進(jìn)口、出口和中間管路。本發(fā)明的換熱器包括室外換熱器和室內(nèi)換熱器，空調(diào)系統(tǒng)制冷運(yùn)行時(shí)，室外換熱器作冷凝器，室內(nèi)換熱器作蒸發(fā)器；空調(diào)系統(tǒng)制熱運(yùn)行時(shí)，室外換熱器作蒸發(fā)器，室內(nèi)換熱器作冷凝器。流路設(shè)計(jì)方法綜合考慮了上述換熱器內(nèi)的制冷劑在空調(diào)系統(tǒng)制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行時(shí)的換熱及流動(dòng)特性，提出分路數(shù)隨著制冷劑干度的增加而增加的流路布置方式，保證整個(gè)換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度均勻。
[0026]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的額定制冷量為P，P≤3.6KW。
[0027]用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器為室外換熱器，該室外換熱器用的換熱管的脹管外徑為d，范圍是5.15mm≤d≤5.35mm、6.55mm≤d≤6.75mm、
7.25mm < d < 7.5mm 或 8.25 < d < 8.5mm。
[0028]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
5.15mm ^ d≤5.35mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“6進(jìn)6出”、“5進(jìn)5出”、“6進(jìn)3出”、“6進(jìn)2出”、“6進(jìn)I出”、“5進(jìn)3出”、“5進(jìn)2出”、“5進(jìn)I出”、“6進(jìn)3中I出”、“6進(jìn)2中I出”、“5進(jìn)3中I出”或“5進(jìn)2中I出”流路。
[0029]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
6.55mm≤d≤6.75mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“4進(jìn)4出”、“3進(jìn)3出”、“4進(jìn)2出”、“4進(jìn)I出”、“3進(jìn)2出”、“3進(jìn)I出”、“4進(jìn)2中I出”或“3進(jìn)2中I出”流路。
[0030]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
7.25mm ^ d ^ 7.5mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)2出”、“3進(jìn)2出”、“3進(jìn)I出”、“2進(jìn)I出”或“3進(jìn)2中I出”流路。
[0031]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
8.25mm ^ d ^ 8.5mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“2進(jìn)2出”、“I進(jìn)I出”、“2進(jìn)I出”流路。
[0032]用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器為室內(nèi)換熱器，該室內(nèi)換熱器用的換熱管的脹管外徑為D,范圍是5.15mm ^ D ^ 5.35mm、6.55mm ^ D ^ 6.75mm或
7.25mm ^ D ^ 7.5mm η
[0033]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室內(nèi)換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
5.15mm ^ D ^ 5.35mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“4進(jìn)4出”、“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)3出”、“2進(jìn)4出”、“I進(jìn)3出”、“I進(jìn)4出”、“I進(jìn)2中3出”或“I進(jìn)2中4出”流路。
[0034]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室內(nèi)換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
6.55mm≤D≤6.75mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)2出”、“2進(jìn)3出”、“I進(jìn)3出”、“I進(jìn)2出”或“I進(jìn)2中3出”流路。
[0035]R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室內(nèi)換熱器換熱管的脹管外徑范圍為
7.25mm ^ D ^ 7.5mm時(shí)，制冷劑流動(dòng)通道包括“2進(jìn)2出”或“I進(jìn)2出”流路。
[0036]參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例是用于該R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的室外換熱器，所述室外換熱器為雙排，換熱管的脹管外徑為φ7 45，包括翅片及穿設(shè)于所述翅片的兩排換熱管路，還包括將流入制冷劑分為三路的集氣管10，將三路制冷劑匯合為一路的第一分流器20、將一路制冷劑分成兩路的第二分流器21及將兩路制冷劑匯合為一路的第三分流器22及其它中間管路。
[0037]所述的室外換熱器制冷劑通道分為三級(jí):
[0038]空調(diào)制冷運(yùn)行時(shí)，所述室外換熱器作冷凝器，制冷劑通過(guò)集氣管10進(jìn)入第一級(jí)通道；第一級(jí)通道分為3個(gè)支路，第一支路的進(jìn)口從背風(fēng)側(cè)第四根管(本方案中的排列均按從上向下進(jìn)行排列，箭頭方向?yàn)檫M(jìn)風(fēng)方向)進(jìn)入，向上流動(dòng)繞至迎風(fēng)側(cè)的第二根管，形成第一通口 ；第二支路的進(jìn)口從背風(fēng)側(cè)第五根管進(jìn)入，向下流動(dòng)至第六根管后繞至迎風(fēng)側(cè)的第三根管后繼續(xù)向下流動(dòng)至迎風(fēng)側(cè)的第六根管，形成第二通口 ；第三支路的進(jìn)口從背風(fēng)側(cè)的第十根管進(jìn)入，向上流動(dòng)至第七根管繞至迎風(fēng)側(cè)的第七根管，向下流動(dòng)至第八根管，形成第三通口。第一級(jí)通道的第一通口、第二通口和第三通口的制冷劑經(jīng)過(guò)第一分流器20匯合為一路，進(jìn)入第二分流器21后分為兩路進(jìn)入第二級(jí)通道；第二級(jí)通道分為2個(gè)支路，第一支路從背風(fēng)側(cè)第十七根管進(jìn)入，向上流動(dòng)至第十二根管后繞至迎風(fēng)側(cè)第九根管向下流動(dòng)至十三根管，形成第四通口 ；第二支路從背風(fēng)側(cè)第十八根管進(jìn)入，向下流動(dòng)至換熱器底部，后繞至迎風(fēng)側(cè)第十七根管向上流動(dòng)至第十四根管，形成第五通口。第二級(jí)通道的第四通口和第五通口的制冷劑經(jīng)過(guò)第三分流器22匯合為一路，進(jìn)入第三級(jí)通道；第三級(jí)通道為I個(gè)支路，制冷劑從迎風(fēng)側(cè)第十九根管進(jìn)入，向下流動(dòng)直至換熱器底部，形成第六通口 ；所述的室外換熱器制冷劑從第六通口流出。
[0039]空調(diào)制熱運(yùn)行時(shí)，所述室外換熱器作蒸發(fā)器:制冷劑流動(dòng)方向與制冷運(yùn)行時(shí)相反，制冷劑從第六通孔流入，依次進(jìn)入第三級(jí)通道、第二級(jí)通道及第一級(jí)通道，最后從集氣管10流出。
[0040]作冷凝器時(shí)，制冷劑以氣相狀態(tài)進(jìn)入，考慮到氣相區(qū)壓力梯度大，傳熱溫差大，管路支路數(shù)在第一級(jí)通道時(shí)分為3路，以減小氣相區(qū)壓降，雖然換熱系數(shù)也變小，但較大的傳熱溫差仍然能保證氣相區(qū)的高熱流密度；第二通道中的制冷劑主要是氣液兩相狀態(tài)，壓力梯度仍然較大，換熱系數(shù)高，傳熱溫差變小，管路支路數(shù)分為2路，管內(nèi)流速增加，保證換熱系數(shù)更大，因此熱流密度能保持在較高水平；第三級(jí)通道中的制冷劑是低干度的氣相兩相制冷劑及液態(tài)制冷劑，壓力梯度小，傳熱溫差更小，此時(shí)將管路支路匯合成I路，管內(nèi)流速進(jìn)一步增加，使得制冷劑側(cè)換熱系數(shù)有一定程度地增加，而壓降增加幅度不大，因此熱流密度仍然能保持在較高水平。所以，此種分路方式能保證換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度均勻，換熱器綜合性能最好。基于同樣的原理，作蒸發(fā)器時(shí)也能達(dá)到綜合性能較佳的效果。參見圖2，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例同樣是用于該R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的室外換熱器，與第一實(shí)施例的區(qū)別在于換熱管的脹管外徑不同，該實(shí)施例的換熱器脹管外徑為φ5.33。制冷劑在該換熱器中的流動(dòng)過(guò)程與實(shí)施例1相似，制冷劑通道同樣分為三級(jí)通道，因換熱器管徑變小，管側(cè)壓降增加，因此增加了前兩級(jí)通道的支路數(shù)，以減小制冷劑流動(dòng)壓降。
[0041]空調(diào)制冷運(yùn)行時(shí)，所述室外換熱器作冷凝器，制冷劑通過(guò)集氣管10進(jìn)入第一級(jí)通道，分為6個(gè)支路，各走一定數(shù)量的U型換熱管后，通過(guò)三個(gè)第一分流器匯合20進(jìn)入第二級(jí)通道，分為3個(gè)支路，各走一定數(shù)量的U型換熱管后，通過(guò)第二分流器21匯合后進(jìn)入第三級(jí)通道，走完剩余換熱管后流出換熱器。
[0042]空調(diào)制熱運(yùn)行時(shí)，所述室外換熱器作蒸發(fā)器，制冷劑流動(dòng)方向與制冷運(yùn)行時(shí)相反，從第三級(jí)通道最后一根換熱管流入，依次經(jīng)過(guò)第二級(jí)通道、第一級(jí)通過(guò)，最后從集氣管10流出。
[0043]參見圖3，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例是用于該R32雙級(jí)壓縮空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)換熱器，所述室內(nèi)換熱器為兩排，換熱器脹管外徑為φ7 45,由三段翅片及穿設(shè)于所述翅片上的兩排管路組成，還包括一個(gè)將制冷劑分流或者匯合的第一分流器20。[0044]所述的室內(nèi)換熱器制冷劑通道分為兩級(jí):
[0045]空調(diào)制冷運(yùn)行時(shí)，所述室內(nèi)換熱器作蒸發(fā)器，制冷劑通過(guò)集液管11進(jìn)入第二級(jí)通道；第二級(jí)通道為I個(gè)支路，制冷劑從迎風(fēng)側(cè)的第9根換熱管進(jìn)入，向上流過(guò)一根U型管后經(jīng)過(guò)第一分流器20分為2個(gè)支路，進(jìn)入第一級(jí)通道；進(jìn)入第一級(jí)通道的制冷劑分別從迎風(fēng)側(cè)的7根換熱管和迎風(fēng)側(cè)的第10根換熱管進(jìn)入，分別向下流動(dòng)直至背風(fēng)側(cè)的第5根換熱管和背風(fēng)側(cè)的第6根換熱管；從背風(fēng)側(cè)的第5根換熱管和背風(fēng)側(cè)的第6根換熱管流出的制冷劑經(jīng)集氣管30匯合后流出換熱器。
[0046]空調(diào)制熱運(yùn)行時(shí)，所述室內(nèi)換熱器作冷凝器，制冷劑流動(dòng)方向與制冷運(yùn)行時(shí)的相反，制冷劑從集氣管30進(jìn)入第一級(jí)通道，分為2路，分別從背風(fēng)側(cè)的第5根換熱管和背風(fēng)側(cè)的第6根換熱管進(jìn)入，兩路制冷劑分別流動(dòng)至迎風(fēng)側(cè)的7根換熱管和迎風(fēng)側(cè)的第10根換熱管，經(jīng)第一分流器20匯合進(jìn)入第二級(jí)通道的斜插U型管后從迎風(fēng)側(cè)的第9根換熱管，進(jìn)入集液管11流出換熱器。
[0047]所述室內(nèi)換熱器作為蒸發(fā)器時(shí)，由于該空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器進(jìn)口干度較常規(guī)空調(diào)的蒸發(fā)器低，壓力梯度更小，制冷劑以單流路進(jìn)入換熱器，使得管側(cè)流速高，換熱系數(shù)高，保證該表面換熱器熱流密度較大；流過(guò)一根U形彎管后制冷劑干度有較大程度地增加，壓力梯度較大，換熱系數(shù)也較低干度時(shí)高，因此增加分路數(shù)，制冷劑分兩路，管側(cè)流速降低，壓力梯度變小，而換熱系數(shù)仍然能保持在較高水平，所以熱流密度仍然較大。因此，該分路方式使得換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度均勻，換熱器綜合性能最佳。作為冷凝器時(shí)仍能達(dá)到相同效果。
[0048]參見圖4，根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例也是用于該R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)換熱器，與實(shí)施例三的區(qū)別僅在于換熱管的脹管外徑不同，該實(shí)施例的換熱器脹管外徑為φ5.33。制冷劑在該換熱器中的流動(dòng)過(guò)程與實(shí)施例3相似，因換熱器管徑變小，管側(cè)壓降較大，制冷劑通道增加為三級(jí)通道，每級(jí)通道的支路數(shù)與實(shí)施例三也有所區(qū)別。
[0049]空調(diào)制冷運(yùn)行時(shí)，所述室內(nèi)換熱器作蒸發(fā)器，制冷劑通過(guò)集液管11進(jìn)入第三級(jí)通道；第三級(jí)通道為I個(gè)支路，制冷劑從迎風(fēng)側(cè)的第8根換熱管進(jìn)入，向上流動(dòng)一個(gè)直插和斜插U型管后進(jìn)入第一分流器20后進(jìn)入第二級(jí)通道；第二級(jí)通道分為2個(gè)支路，制冷劑分別從迎風(fēng)側(cè)的第5根換熱管和背風(fēng)側(cè)的第7根換熱管進(jìn)入，兩路制冷劑各走兩個(gè)U型管后分別進(jìn)入第一分流器20，進(jìn)入第一級(jí)通道；第一級(jí)通道分為4個(gè)支路，制冷劑分別從迎風(fēng)側(cè)的第3根換熱管、背風(fēng)側(cè)的第3根換熱管，迎風(fēng)側(cè)的第11根換熱管，迎風(fēng)側(cè)的第13根換熱管進(jìn)入，流動(dòng)至背風(fēng)側(cè)的第I根換熱管，背風(fēng)側(cè)的第10根換熱管，背風(fēng)側(cè)第11根換熱管，背風(fēng)側(cè)的第13根換熱管，四路制冷劑進(jìn)入集氣管30匯合后流出換熱器。
[0050]空調(diào)制熱運(yùn)行時(shí)，所述室內(nèi)換熱器作冷凝器，制冷劑流動(dòng)方向與制冷運(yùn)行時(shí)的相反，從集氣管30進(jìn)入換熱器后，依次經(jīng)過(guò)第一級(jí)通道的4個(gè)支路、第二級(jí)通道的2個(gè)支路、第三級(jí)通道的I個(gè)支路后，從集液管11流出換熱器。
[0051]所述室內(nèi)換熱器作為蒸發(fā)器時(shí)，由于換熱管脹管外徑變小，管側(cè)流速增加，壓力梯度增加，因此分路數(shù)較實(shí)施例三多。流速一定時(shí)，制冷劑側(cè)換熱系數(shù)和壓降梯度均隨著制冷劑干度的增加而增加，因此在低干度區(qū)分路數(shù)少，在高干度區(qū)及過(guò)熱區(qū)的分路數(shù)多，以保證整個(gè)兩相區(qū)制冷劑換熱系數(shù)始終保持在較高水平，而整個(gè)換熱器內(nèi)制冷劑壓力梯度始終保持在較低水平，從而保證整個(gè)換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度均勻，換熱器綜合性能最佳。作為冷凝器時(shí)仍能達(dá)到相同效果。
[0052]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0053]本發(fā)明提供了一種額定制冷量在3.6KW以下范圍內(nèi)的R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)用的室外換熱器和室內(nèi)換熱器流路布置形式，充分考慮了上述換熱器內(nèi)制冷劑在制冷運(yùn)行和制熱運(yùn)行時(shí)的換熱及流動(dòng)特性，將制冷劑側(cè)換熱通道設(shè)計(jì)為多級(jí)，每級(jí)通道分為多個(gè)支路，且后級(jí)通道支路數(shù)不多于前級(jí)通道支路數(shù)。該流路布置方式充分考慮換熱器采用的類型、換熱管管徑、單根管長(zhǎng)度及應(yīng)用系統(tǒng)冷量大小等影響因素，同時(shí)，作冷凝器時(shí)，制冷劑流動(dòng)方向與進(jìn)風(fēng)方向相反，作蒸發(fā)器時(shí)與進(jìn)風(fēng)方向相同的布置方式，各級(jí)通道支路換熱盡量對(duì)稱，受風(fēng)量較大面的支路管路長(zhǎng)度比受風(fēng)量較小面的支路管路長(zhǎng)度短，從而使得各級(jí)通道換熱器表面熱流密度均勻，壓力梯度均勻，因此該流路布置方式保證設(shè)計(jì)的空調(diào)換熱器綜合性能最佳，在不增加系統(tǒng)成本的前提下，能同時(shí)提高R32雙級(jí)壓縮系統(tǒng)制冷及制熱能力和能效。
[0054]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器具有制冷劑流動(dòng)通道，所述制冷劑流動(dòng)通道的分路數(shù)隨著制冷劑流動(dòng)干度的增加而增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的額定制冷量為P，P≤3.6KW。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器為室外換熱器，所述室外換熱器用的換熱管的脹管外徑為d，范圍是5.15mm≤d≤5.35mm、6.55mm≤d≤6.75mm、7.25mm < d < 7.5mm 或 8.25 < d < 8.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為5.15mm ≤ d ≤ 5.35mm時(shí)，所述制冷劑流動(dòng)通道包括“6進(jìn)6出”、“5進(jìn)5出”、“6進(jìn)3出”、“6進(jìn)2出”、“6進(jìn)I出”、“5進(jìn)3出”、“5進(jìn)2出”、“5進(jìn)I出”、“6進(jìn)3中I出”、“6進(jìn)2中I出”、“5進(jìn)3中I出”或“5進(jìn)2中I出”流路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為6.55mm ^ d ^ 6.75mm時(shí)，所述制冷劑流動(dòng)通道包括“4進(jìn)4出”、“3進(jìn)3出”、“4進(jìn)2出”、“4進(jìn)I出”、“3進(jìn)2出”、“3進(jìn)I出”、 “4進(jìn)2中I出”或“3進(jìn)2中I出”流路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為7.25mm ^ d ^ 7.5mm時(shí)，所述制冷劑流動(dòng)通道包括“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)2出”、“3進(jìn)2出”、“3進(jìn)I出”、“2進(jìn)I出”或“3進(jìn)2中I出”流路。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為8.25mm ^ d ^ 8.5mm時(shí)，所述制冷劑流動(dòng)通道包括“2進(jìn)2出”、“I進(jìn)I出”、“2進(jìn)I出”流路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器為室內(nèi)換熱器，所述室內(nèi)換熱器用的換熱管的脹管外徑為D,范圍是5.15mm ^ D ^ 5.35mm、6.55mm ^ D ^ 6.75mm或7.25mm ^ D ^ 7.5mm η
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為5.15mm ^ D ^ 5.35mm時(shí)，所述制冷劑流動(dòng)通道包括“4進(jìn)4出”、“3進(jìn)3出”、“2進(jìn)3出”、“2進(jìn)4出”、“I進(jìn)3出”、“I進(jìn)4出”、“I進(jìn)2中3出”或“I進(jìn)2中4出”流路。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為6.55mm ^ D ^ 6.75mm時(shí)，所述制冷劑流動(dòng)通道包括“ 3進(jìn)3出”、“ 2進(jìn)2出”、“ 2進(jìn)3出”、“ I進(jìn)3出”、“ I進(jìn)2出”或“I進(jìn)2中3出”流路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于R32雙級(jí)壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，其特征在于， 所述R32雙級(jí)壓縮空調(diào)熱泵系統(tǒng)用的換熱管的脹管外徑范圍為7.25mm ^ D ^ 7.5mm時(shí)，所述 制冷劑流動(dòng)通道包括“2進(jìn)2出”或“I進(jìn)2出”流路。
【文檔編號(hào)】F24F1/16GK103712327SQ201210376774
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】涂小蘋, 梁祥飛 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司