一种空调系统及具有其的空调器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调系统及具有其的空调器。


背景技术：

[0002]
考虑到换热效率和与耐制冷剂腐蚀等因素考虑，目前空调器中尤其是家用分体空调其系统管路基本采用紫铜管，但是紫铜管易氧化，易变形，强度差。在管路设计之初形状，结构、弯管长度，弯管半径等固然十分重要，但在压缩机工作过程中或运输过程中，紫铜管易变形，不可避免的会发生一定的变化，无法始终保持设计之初的状态，管路之间互相牵制，应力集中在某一部位时，即发生管路断裂，在长期的运行过程中，管路振动疲劳耐久，应力集中，也可发生断裂，致使空调失效。
[0003]
于此，有人提出采用局部的不锈钢管来解决紫铜管易变形的强度问题，但由于受不锈钢管在空调系统中使用会影响换热效果的偏见影响，不锈钢管也仅是在制冷回路中某些局部易断裂位置使用。


技术实现要素：

[0004]
鉴于此，本实用新型提供一种不仅可以保证空调制冷效率，还可以减少管路断裂，降低管道抗振动强度以及空调整体使用寿命都得到提升的空调系统。
[0005]
本实用新型为实现上述的目标，采用的技术方案是：一种空调系统，其包括室内换热器、室外换热器、节流装置和压缩机，其中所述室外换热器包括室外换热管组件以及与室外换热管组件制冷剂入口连接的分气管组件和室外换热管组件制冷剂出口连接的集液管组件，所述室外换热管组件本身以及其与分气管组件和集液管组件之间分别采用不锈钢管路连接，其中室外换热管组件制冷剂入口与分气管组件之间的不锈钢管路为第一不锈钢管路，室外换热管组件制冷剂出口与集液管组件之间的不锈钢管路为第二不锈钢管路。
[0006]
进一步可选地，所述空调系统的匹数为1～2，所述第一不锈钢管路中的不锈钢管的管径为φ5mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-1.2mm；所述第二不锈钢管路中的不锈钢管的管径为φ5mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-1.2mm。
[0007]
进一步可选地，所述空调系统还包括四通阀部件，所述四通阀部件为不锈钢四通阀，所述不锈钢四通阀包括四个端口，其中，第一端口通过第三不锈钢管路连接压缩机的吸气口；第二端口通过第四不锈钢管路连接所述室外换热组件作为冷凝器的入口端；第三端口通过第五不锈钢管路连接所述室内换热组件作为蒸发器的出口端；第四端口通过第六不锈钢管路连接压缩机排气口。
[0008]
进一步可选地，所述第三不锈钢管路和第六不锈钢管路之间采用u弯与多次弯管配合连接。
[0009]
进一步可选地，所述第五不锈钢管路上设有消音器，所述的第四、五不锈钢管路为弯管。
[0010]
进一步可选地，所述不锈钢四通阀与所述第三、第四、第五、第六不锈钢管路和消
音器为一体结构。
[0011]
进一步可选地，所述空调系统的匹数为1～2，所述第三不锈钢管路中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm；所述第四不锈钢管路中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm；所述第五不锈钢管路中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm；所述第六不锈钢管路中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm。
[0012]
进一步可选地，所述室外换热管组件包括多个直管和连接所述多个直管之间的多个弯管，其中，弯管的半径大于与其连接的直管的管径的二倍。
[0013]
进一步可选地，所述室外换热管组件采用u弯和扩口安装形式或u管和凹点定位安装形式。
[0014]
本实用新型还提供一种空调器，其具有上述任一项所述的空调系统。
[0015]
本实用新型提供的一种空调系统，有效减少管路断裂的风险，提高了具有该空调系统的空调的可靠性，延长其使用寿命，并且提高了空调的整提能力抗振动性、耐腐蚀抗氧化的性能；同时降低空调成本；轻量优势，在相同的空调配置上，将管路材料变更，可减轻冷凝器部件及四通阀部件重量，方便空调外机的运输安装，搬运过程。
附图说明
[0016]
通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本实用新型公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1是本实用新型实施例中空调系统管路连接示意图；
[0018]
图2是本实用新型实施例中空调系统管路部分直管和弯管连接示意图；
[0019]
图3是本实用新型实施例中不锈钢管的应力应变曲线；
[0020]
图4是本实用新型实施例中紫铜管的应力应变曲线。
[0021]
图中：
[0022]
1-压缩机；2-节流装置；3-室外换热管组件；4-分气管组件；5-集液管组件；6-四通阀部件；71-第一不锈钢管路；72-第二不锈钢管路；73-第三不锈钢管路；74-第四不锈钢管路；75-第五不锈钢管路；76-第六不锈钢管路；r1-直管的管径；r2-弯管的半径；β-弯管的角度。
具体实施方式
[0023]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、
“
所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
[0025]
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0026]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0027]
为更好的理解本实用新型的技术方案，给出以下实施例。
[0028]
实施例
[0029]
如图1所示，本实施例提供一空调器，其具有的空调系统包括室内换热器、室外换热器、节流装置2和压缩机1，其中室外换热器包括室外换热管组件3以及与室外换热管组件3制冷剂入口连接的分气管组件4和室外换热管组件3制冷剂出口连接的集液管组件5，室外换热管组件3本身以及其与分气管组件4和集液管组件5之间分别采用不锈钢管路连接，其中室外换热管组件3制冷剂入口与分气管组件4之间的不锈钢管路为第一不锈钢管路71，室外换热管组件3制冷剂出口与集液管组件5之间的不锈钢管路为第二不锈钢管路72。
[0030]
本实施例提供空调器具有的空调系统，使用不锈钢管路替换原有空调系统中制冷回路中装置间连接的紫铜管路，因此有效减少管路断裂的风险，提高了空调系统的稳定性，同时，同等配置的情况下，空调系统的能力提升，减轻空调机整体重量；成本降低，防腐防锈效果良好，有效的解决空调器管路腐蚀的问题。
[0031]
优选的，第一不锈钢管路71的直管部分管径大于或等于室外换热管组件3的直管部分管径，室外换热管组件3的直管部分管径大于或等于室外换热管组件3直管部分的管径。
[0032]
如图2所示，优选的，室外换热管组件3包括多个直管和连接多个直管之间的多个弯管，其中，弯管的半径r2大于与其连接的直管的管径r1的二倍。进一步优选的，直管的管径r1为φ8mm,弯管的角度β为88
°
。优选的，室外换热管组件3采用u弯和扩口安装形式或u管和凹点定位安装形式。因不锈钢管较硬，本实施中优选的，将室外换热管组件3中的u管的弯管半径加大，sus304不锈钢管的壁薄，扩口尺寸可适当减小，更加工艺化。优选的，空调系统的匹数为1～2，第一不锈钢管路71中的不锈钢管的管径为φ5mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-1.2mm；第二不锈钢管路72中的不锈钢管的管径为φ5mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-1.2mm。优选的，第一和第二不锈钢管路72采用sus304不锈钢管组成。
[0033]
优选的，室外换热管组件3包括的翅片为现有冷凝器组件，仍然采用焊接的形式。因sus304不锈钢管质量轻，强度好，不易变形及磨穿的优点，因此室外换热管组件3不需要管固定块及长缩口等固定结构，可采用焊接形式固定。进一步优选的，焊接形式可以为火焰钎焊或高频焊接形式，焊接时将两个待焊接管路搭接在一起，且需要保证一定的搭接深度,让焊料流动，才能实现两管路焊接。除了上述焊接形式，还可以采用氩弧焊接或者激光焊接，要求将两个待焊接管路搭接形成过盈配合，也需要搭接一定搭接深度。优选的，室外换
热管组件3、分气管组件4和集液管组件5之间的弯管连接并采用隧道炉焊接工艺焊接固定。进一步优选的，增大连接分气管组件4和集液管组件5中的弯管的角度β。
[0034]
压缩机1是造成空调系统中管路断裂的主要原因。压缩机1为制冷系统的心脏，一端为高温高压的排气，一端为低压的吸气，冷暖分体机涉及使用四通换向阀，致使在空调外机中，压缩机1附近管路较多，因空调系统原因及空间布局因素，管路需要多次折弯，当压缩机1工作的过程中会有一定幅度的摆动或者跳动，压缩机1排气或者吸气过程中，或空调开机，关机的瞬间，都可能导致压缩机1周边的管路振动或摇晃严重，在长期运行或开关机瞬间都可能导致管路断裂失效。因此本实施例中针对压缩机1吸气口和排气口连接的管路进行了设计，优选的，空调系统还包括四通阀部件6，四通阀部件6为不锈钢四通阀，不锈钢四通阀包括四个端口，其中，第一端口通过第三不锈钢管路73连接压缩机1的吸气口；第二端口通过第四不锈钢管路74连接室外换热组件作为冷凝器的入口端；第三端口通过第五不锈钢管路75连接室内换热组件作为蒸发器的出口端；第四端口通过第六不锈钢管路76连接压缩机1排气口。
[0035]
优选的，空调系统的匹数为1～2，第三不锈钢管路73中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm；第四不锈钢管路74中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm；第五不锈钢管路75中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm；第六不锈钢管路76中的不锈钢管的管径为φ8mm-φ9.52mm,壁厚为0.4mm-0.8mm。
[0036]
优选的，第三不锈钢管路73和第六不锈钢管路76之间采用u弯与多次弯管配合连接。其中弯管的直段可适当加长，为增加工艺性，弯管的角度β尽量大，避免褶皱。优选的，第五不锈钢管路75上设有消音器，的第四、五不锈钢管路为弯管，连接室外、室内换热器端口。优选的，不锈钢四通阀与第三、第四、第五和第六不锈钢管路76采用相同的不锈钢管，降低管路牵制力，降低紫铜管路易变性的影响。进一步优选的，不锈钢四通阀与第三、第四、第五和第六不锈钢管路76的不锈钢管为sus304不锈钢管。
[0037]
优选的，不锈钢四通阀与第三、第四、第五、第六不锈钢管路76和消音器为一体结构。优选的，采用焊接形式将不锈钢四通阀与第三、第四、第五、第六不锈钢管路76和消音器焊接成一体结构。焊接时需要将不锈钢四通阀阀体部分浸水冷却，可以采用高频焊接或者高银焊料火焰钎焊密封。室外换热管组件3与四通阀部件6连接处也为不锈钢与不锈钢焊接，采用高频焊接或者高银焊料火焰钎焊密封。
[0038]
将本实施例中的空调的整个外机制冷系统的管路均采用sus304不锈钢管连接，在其他配置不变的情况下，对该空调的整体能力，抗振动性强度等参数进行了表征，具体如下：
[0039]
举例：如下紫铜管的管径径为目前1-2匹空调常用，与替换为不锈钢管路的不锈钢管管径对比,即现有技术中的空调的紫铜管路中的紫铜管对应的替换成本实施例中对应管径的不锈钢管图下表1：
[0040]
表1空调系统中不锈钢管路替换前后管径的对比
[0041] 替换前的紫铜管的管径/mm不锈钢管的管径/mm第一不锈钢管路71tp2φ7x0.6sus304φ7x0.4第二不锈钢管路72tp2φ7x0.6sus304φ7x0.4
第三不锈钢管路73tp2φ8x0.75sus304φ8x0.4第四不锈钢管路74tp2φ9.52x0.71sus304φ9.52x0.4第五不锈钢管路75tp2φ9.52x0.71sus304φ9.52x0.4第六不锈钢管路76tp2φ9.52x0.71sus304φ9.52x0.4
[0042]
基于此，本实施中以表1中第一不锈钢管路替换前后的管路进行测试分析：
[0043]
1、空调整体能力分析：
[0044]
替换冷凝器管路，对空调器的能力的影响非常关键，工程上空调能力的计算公式：q＝k*f*(t-t2)其中，q-空调能力；k换热系数；f-换热面积；t
--
管路表面温度；t2-蒸发温度；
[0045]
1)由上计算公式可知，更换管路，在相同的配置前提下，影响了换热系数，从而影响了能力，关于换热系数的计算公式：换热系数k＝1/(1/h1+r+2/h2，其中，r-总热阻；而导热热阻rc＝l/λs；其中，l-材料厚度；λ-材料导热系数s-材料传热面积。
[0046]
目前家用空调使用管路基本为紫铜管，紫铜管的导热系数＞sus304材料。但紫铜管管路使用壁厚较厚，sus304换热管可以采用薄壁管材，有上述公式可知，紫铜管与sus304不锈钢管的整体导热热阻rc不同，热阻为阻碍对热流传热的能力，则热阻越小越好，热阻与厚度成正比，综合考虑，虽然导热系数有差异，sus304不锈钢管的壁厚小于原空调系统中的紫铜管就缩小差距，即紫铜管与sus304不锈钢管的换热系数差距不大。
[0047]
2)对流放热热阻rw:不锈钢管的粗糙度小，紫铜管的表面有氧化物，在两根管的尺寸相同，且在流动状态相同的情况下，不锈钢管对流放热热阻＜紫铜管对流放热热阻。
[0048]
3)凝结放热热阻rm:不锈钢管的粗糙度小，紫铜管的表面有氧化物，在两根管的尺寸相同，不锈钢管的凝结放热热阻＜紫铜管凝结放热热阻。
[0049]
总结以上：相同尺寸的不锈钢管总热阻略低于紫铜管，总的换热系数与热阻成反比，因此不锈钢管的换热系数大于紫铜管的换热系数，有空调能力计算公式可知，在二者尺寸不同情况下，针对本实施例提供的尺寸数据，本实施例的空调相对现有技术中只采用紫铜管连接制冷汇率中元器件的空调，其整体能力有提高。
[0050]
2、抗振动强度分析
[0051]
力学性能测试，在抗拉强度、屈服强度力学性能万能材料试验机上测量，两种管的力学性能，得到表2的参数和图3和图4的应力应变曲线表2-力学测试实验结果
[0052][0053][0054]
结合表2，图3和图4可知，sus304不锈钢管的屈服强度及抗拉强度都比紫铜管要高，sus304不锈钢管使用寿命必然比紫铜管要长，在空调外机运行或运输过程中，同样的振动及跳动上，抗振动效果及抗变形的效果必然会加强。sus304不锈钢管强度大，在管路设计之初的形状，结构、弯管长度，弯管半径等可以有效的保证不发生很大的变化，在压缩机1工作过程中或运输过程中，使用本实用新型管路，可以有效改善振动断裂风险。
[0055]
3、耐腐蚀性能
[0056]
盐雾腐蚀实验：把sus304不锈钢管和紫铜管分别放置在盐雾条件下的实验箱中储存一定时间后观察表面腐蚀程度，其中紫铜管会变色，不锈钢管表面良好，没有锈迹和腐蚀痕迹，颜色光亮，具体如表3：
[0057]
表3耐腐蚀测量结果
[0058]
样品一般腐蚀冲击腐蚀sus304不锈钢管56紫铜管22
[0059]
由上表可知，sus304不锈钢管的抗冲腐蚀性好，在一般空气水分下及冲击下，盐雾腐蚀下，都表现良好，且紫铜管容易氧化，外观容易变黑。
[0060]
本实施例提供的空调器，其具有的空调系统采用全不锈钢管的连接，不仅减少了管路断裂的风险，提高空调的可靠性，延长使用寿命，还提高了空调的整提能力抗振动性、耐腐蚀抗氧化的性能。同时，sus304市场价格约为20-30元/kg，紫铜铜管价格在55-65元/kg，同比经济效益，可降低空调成本；轻量优势，在相同的空调配置上，将管路材料变更，可减轻冷凝器部件及四通阀部件重量，方便空调外机的运输安装，搬运过程。
[0061]
综上，本实用新型提供的一种空调系统，其包括室内换热器、室外换热器、节流装置和压缩机，其中室外换热器包括室外换热管组件以及与室外换热管组件制冷剂入口连接的分气管组件和室外换热管组件制冷剂出口连接的集液管组件，室外换热管组件本身以及其与分气管组件和集液管组件之间分别采用不锈钢管路连接，其中室外换热管组件制冷剂入口与分气管组件之间的不锈钢管路为第一不锈钢管路，室外换热管组件制冷剂出口与集液管组件之间的不锈钢管路为第二不锈钢管路。使具有该空调系统的空调，不仅减少了管路断裂的风险，提高空调的可靠性，延长使用寿命，还提高了空调的整提能力抗振动性、耐腐蚀抗氧化的性能；同时降低空调成本；轻量优势，在相同的空调配置上，将管路材料变更，可减轻冷凝器部件及四通阀部件重量，方便空调外机的运输安装，搬运过程。
[0062]
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

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