用于确定换热器的管径的方法、换热器和空调器与流程

1.本技术涉及空调器技术领域，例如涉及一种用于确定换热器的管径的方法、换热器和空调器。

背景技术：

2.空调器存在多种类型的制冷剂，包括r32、r22、r410a、r290或r161等。相较于r32、r22或r410a等常规制冷剂，r290或r161等制冷剂更易燃。出于安全考虑，易燃制冷剂在空调系统内允许的最大充注量只有常规制冷剂的一半，甚至更少。
3.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
4.在换热器的换热管的管径较大而制冷剂的充注量较少的情况下，通常需要增加压缩机的排量来提高制冷剂的循环量，进而提高空调系统的换热能力。但是，对于管径较大的换热器，换热管的管壁处的制冷剂进行换热，而换热管中心的制冷剂的换热效率很低，并且，换热管的管径大，制冷剂在换热管内的流速降低，在制冷剂量少的情况下很容易出现提前过热或过冷的情况，导致换热器的后面部分未发挥有效的换热能力而浪费。
5.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

6.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
7.本公开实施例提供了一种用于确定换热器的管径的方法、换热器和空调器。通过方法确定匹配充注r290或r161等易燃制冷剂的换热器的管径，使换热器中制冷剂及时的进行换热，提高了换热器内制冷剂的流速，进而提高了换热器的换热效率。
8.在一些实施例中，确定换热器的管径的方法包括：当制冷系统的制冷剂粘度小于或等于第一粘度值时，根据制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a；根据制冷系统的制冷剂充注量m与第一系数a的比值，得到第一参数b；根据第一参数b的大小确定换热器的管径。
9.可选地，根据制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a包括：当制冷系统的目标能力e小于或等于第一预设能力时，a＝e/e*f1；当制冷系统的目标能力e大于第一预设能力时，a＝e/e*f2。其中，f1、f2均为常数，且f1小于f2。
10.可选地，f1大于或等于380，且小于或等于420。和/或，f2大于或等于580，且小于或等于620。
11.可选地，根据第一参数b的大小确定换热器的管径包括：当第一参数b大于0.6且小于或等于0.9时，换热器的管径为第一管径值；当第一参数b小于0.6时，换热器的管径为第二管径值。其中，第一管径值大于第二管径值。当第一参数b大于0.5且小于或等于0.9时，换
热器的管径为第三管径值；且，当第一参数b小于0.5时，换热器的管径为第四管径值，其中，第三管径值大于第四管径值。
12.可选地，第一管径值大于5mm，且小于或等于6mm。第二管径值大于4mm，且小于或等于5mm。和/或，第三管径值大于6mm，且小于或等于7mm，所述第四管径值大于5mm，且小于或等于6mm。
13.可选地，第一粘度值包括145-150μpa
·
s。
14.可选地，确定换热器的管径的方法还包括：根据换热器的管径r、换热管的长度s和换热管的数量x，得到换热器的支路数量阈值y；根据支路数量阈值y得到换热器的合理支路数量y。其中，y大于或等于y。
15.可选地，y＝r2*s*x/q/b。其中，q为一常数。
16.在一些实施例中，换热器由前述的确定换热器的管径的方法得到。
17.在一些实施例中，空调器包括依次连接且形成制冷剂循环系统的压缩机、四通阀、室外换热器、节流元件和室内换热器。其中，室外换热器和/或室内换热器为前述的换热器。
18.本公开实施例提供的用于确定换热器的管径的方法、换热器和空调器，可以实现以下技术效果：
19.粘度大的制冷剂不适用于小管径换热器。当制冷剂的粘度小于或等于第一粘度值时，再进行后续选择。通过结合制冷系统的目标能力与制冷系统的单位能力，得到换热器换热能力的无量纲化参数。再结合制冷系统的制冷剂充注量与换热器换热能力的无量纲化参数，得到单位换热管内制冷剂量。最后通过单位换热管内制冷剂量确定换热管的管径。通过本公开实施例提供的方法，可以在制冷剂充注量小时对应选择小管径换热管，使换热器中制冷剂及时的进行换热，进而提高了换热器内制冷剂的流速，提高了换热器的换热效率。
20.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
21.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
22.图1是本公开实施例提供的换热器结构示意图；
23.图2是在制冷运行下，换热器作为室外换热器的制冷剂流路示意图；
24.图3是在制热运行下，换热器作为室外换热器的制冷剂流路示意图；
25.图4是本公开实施例提供的确定换热器的管径方法的流程示意图；
26.图5是本公开实施例提供的确定换热器的管径方法中根据第一参数b确定换热器管径的流程示意图。
27.附图标记：
28.100：换热器本体；101：第一换热部；1011：第一换热支路；1012：第二换热支路；102：第二换热部；
29.201：第一分液支管；202：第二分液支管；203：主管；204：分液壳；301：第一分液元件；302：第二分液元件。
具体实施方式
30.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
31.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
32.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
33.本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
34.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
35.术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，a与b相对应指的是a与b之间是一种关联关系或绑定关系。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.本公开实施例提供了一种换热器。
38.本公开实施例提供的换热器用于制冷剂充注量小于或等于预设充注量的空调器。换热器包括换热本体100和分液元件。换热本体100包括并联设置的第一换热支路1011和第二换热支路1012，第一换热支路1011和第二换热支路1012的换热管的管径均小于或等于第一预设管径值。分液元件包括第一分液支管201和第二分液支管202，第一分液支管201与第一换热支路1011的换热管相连通，第二分液支管202与第二换热支路1012的换热管相连通。其中，第一分液支管201和第二分液支管202的管径均小于或等于第二预设管径值，且，第一预设管径值小于或等于第二预设管径值。
39.对于r293或r161等的易燃的制冷剂，空调器内的充注量较少。在制冷剂充注量较少的情况下，现有的换热器的换热管的直径一般为7mm-10mm，例如7mm、8mm、9mm或9.52mm等，但是，r293或r161等的易燃的制冷剂在空调器内的充注量仅为常用制冷剂的一半甚至更少。在换热器的换热管的管径较大而制冷剂的充注量较少的情况下，通常需要增加压缩机的排量来提高制冷剂的循环量，进而提高空调系统的换热能力。但是，对于管径较大的换热器，换热管的管壁处的制冷剂进行换热，而换热管中心的制冷剂的换热效率很低，并且，换热管的管径大，制冷剂在换热管内的流速降低，在制冷剂量少的情况下很容易出现提前过热或过冷的情况，导致换热器的后面部分未发挥有效的换热能力而浪费。
40.基于此，本公开实施例提供了第一换热支路1011和第二换热支路1012的换热管的管径均小于或等于第一预设管径值的换热器，即，本公开实施例提供了一种小管径的换热器，能够使较少充注量的制冷剂可以在换热管内进行充分且及时的换热，提高了制冷剂在换热器内的流速，提高了换热器的换热效率。同时，本公开实施例提供的换热器还包括分液元件，分液元件包括与第一换热支路1011的换热管相连通的第一分液支管201和与第二换
热支路1012的换热管相连通的第二分液支管202。第一分液支管201和第二分液支管202的管径均小于或等于第二预设管径值。可见，本公开实施例同时提供了一种小管径的换热管相匹配的具有较小管径的分液元件，提高了分液元件的分液均匀性。
41.可选地，前述的换热器用于制冷剂充注量小于或等于预设充注量的空调器中，预设充注量为500-1200g。空调器的制冷能力越大，空调器内制冷剂的充注量越多。例如，单位制冷能力所需的制冷剂为500g，也可以理解为1p的空调器内填充的制冷剂量可以为500g，1.5p的空调器内填充的制冷剂量可以为750-800g。
42.可选地，第一预设管径值小于或等于6mm；和/或，第二预设管径值小于或等于7mm。可选地，第一换热支路1011和第二换热支路1012的换热管的管径大于或等于5mm，且小于或等于6mm。第一分液支管201和第二分液支管202的管径大于或等于5mm，且小于或等于7mm。
43.可选地，第一换热支管和第二换热支管的换热管的管径可以为5mm-6mm，第一分液支管201和第二分液支管202的管径可以为5mm-7mm。例如，第一换热支路1011和第二换热支路1012的换热管的管径均为5mm，第一分液支管201和第二分液支管202的管径为5mm或6mm；或者，第一换热支路1011和第二换热支路1012的换热管的管径均为6mm，第一分液支管201和第二分液支管202的管径为6mm或7mm。
44.相比于现有的管径为7-9mm的换热器来说，本公开实施例提供的换热器中的换热管和分液元件的分液支管的管径均较小，更加适用于填充有r293或r161等的易燃、充注量较少的空调器。
45.可选地，换热本体100包括m条并联设置的换热支路，且，分液元件包括分别与m条换热支路相连通的分液支管，其中，m为正整数，且m大于或等于3。
46.换热本体100可以包括3条或3条以上并联设置的换热支路，与之对应的，分液元件包括分别与换热支路一一连通的3个或3个以上的分液支管，每个分液支管对应一条换热支路。本公开实施例提供的换热器中，换热管的管径较小，相应的，换热管的管路设计时换热支路需较多，以提高换热器的换热效率。
47.可选地，分液元件还包括主管203和设置于主管203与分液支管之间的分液壳204，其中，分液壳204内部形成的分液腔的体积小于或等于预设体积值。
48.本公开实施例提供的换热器中，分液元件的分液支管的数量较多，为了提高分液元件的分液均匀性，分液元件内的分液腔的体积不宜过大。可选地，分液腔的体积小于或等于5cm3，例如，分液腔的体积可以为5cm3、4.8cm3、4.6cm3、4.4cm3、4.2cm3等。
49.可选地，本公开实施例提供的分液元件为材质为紫铜的紫铜分液器。对现有的分液腔较大的紫铜分液腔进行改进，减小分液腔的体积，进一步地，可以在紫铜分液器的分液腔内设置一个细微的筛网，可以增加分液腔内的制冷剂的紊流，使得气液两相的制冷剂进行充分的打散和混合，提高了分液元件的分液均匀性。可选地，紫铜分液器的形状可以为圆柱形或圆锥形。
50.结合图1-3所示，换热本体100包括第一换热部101和第二换热部102，其中第一换热部101包括三条并联设置的换热支路。第一换热部101两端分别设置有第一分液元件301和第二分液元件302，分液元件的分液支管与换热支路的换热管相连通。在制冷运行下，换热器作为室外换热器的制冷剂流路如图2所示。制冷剂自主管203进入第一分液元件301，分流经过各分液支管进入第一换热部101的各换热支路。之后进入第二分液元件302汇流，再
进入第二换热部102，最终流出换热器。设置有第二换热部102使制冷剂流路延长，制冷剂换热更充分。在制热运行下，换热器作为室外换热器的制冷剂流路如图3所示。制冷剂流经第二换热部102后进入第二分液元件302，分流进入第一换热部101的各换热支路。之后进入第一分液元件301汇流，最终流出换热器。第一分液元件301、第二分液元件302、第一换热部101和第二换热部102的换热管管径均采用前述的小管径设置。双小管径分液元件使得在制冷或制热流向时制冷剂都可均匀分流。
51.本公开实施例同时提供了一种空调器。
52.空调器包括依次连接且形成制冷剂循环系统的压缩机、四通阀、室外换热器、节流元件和室内换热器，其中，室外换热器和/或室内换热器为如前述的换热器。
53.本公开实施例同时提供了一种确定换热器的管径的方法，包括：
54.s01，当制冷系统的制冷剂粘度小于或等于第一粘度值时，处理器根据制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a；
55.s02，处理器根据制冷系统的制冷剂充注量m与第一系数a的比值，得到第一参数b；
56.s03，处理器根据第一参数b的大小确定换热器的管径。
57.换热器管径选择过程中，若制冷剂粘度大压降大时，不可使用小管径。制冷剂粘度大，在流路中易维持层流态，难以转变为紊流态，分液时无法使气液两相混合均匀。且粘度大的制冷剂在管路中流速慢，降低换热器的换热效率。如图4所示，当制冷剂的粘度小于或等于第一粘度值时，再进行后续选择。处理器通过结合制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a。第一系数a可以理解为对换热器的换热能力做出的无量纲化参数。之后，处理器结合制冷系统的制冷剂充注量m与第一系数a，得到第一参数b。第一参数b可以理解为单位换热管内制冷剂的量。最后通过第一参数b确定换热管的管径。当第一参数b较小时，则单位换热管内制冷剂量较少，需选用小管径换热器。通过本公开实施例提供的方法，可以在制冷剂充注量小时对应选择小管径换热管，使换热器中制冷剂及时的进行换热，进而提高了换热器内制冷剂的流速，提高了换热器的换热效率。
58.可选地，根据制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a包括：当制冷系统的目标能力e小于或等于第一预设能力时，a＝e/e*f1；当制冷系统的目标能力e大于第一预设能力时，a＝e/e*f2。其中，f1、f2均为常数，且f1小于f2。
59.常规空调器根据功率分为1p、1.5p、2p、3p或4p等。其中，1匹空调器的制冷量为2000大卡，换算成国际单位应乘以1.162，故1匹空调器制冷量应为2324w。2p空调制冷量为4648w。第一预设能力即2p空调器的制冷能力。当制冷系统的目标能力小于或等于2p空调器的制冷能力，计算时需乘以较小的系数。当制冷系统的目标能力大于2p空调器的制冷能力，计算时需乘以较大的系数。制冷系统的单位能力设定为接近1p空调器的制冷量。例如，制冷系统的单位能力e可取值2300、2400或2500等。
60.可选地，f1大于或等于380，且小于或等于420。和/或，f2大于或等于580，且小于或等于620。
61.对应不同目标能力的制冷系统，选取不同范围的系数。例如，当制冷系统的目标能力小于或等于2p空调器的制冷能力，系数f1取值为380、390、400、410或420等。当制冷系统的目标能力大于2p空调器的制冷能力，系数f2可取值580、590、600、610或620等。
62.在一个实施例中，当制冷系统的目标能力小于或等于2p空调器的制冷能力，系数a
＝(制冷系统的目标能力e/2500*400)；当制冷系统的目标能力大于2p空调器的制冷能力，系数a＝(制冷系统的目标能力e/2500*600)。
63.可选地，根据第一参数b的大小确定换热器的管径包括：当第一参数b大于0.6且小于或等于0.9时，换热器的管径为第一管径值；当第一参数b小于0.6时，换热器的管径为第二管径值。其中，第一管径值大于第二管径值。当第一参数b大于0.5且小于或等于0.9时，换热器的管径为第三管径值；且，当第一参数b小于0.5时，换热器的管径为第四管径值，其中，第三管径值大于第四管径值。
64.可选地，第一管径值大于5mm，且小于或等于6mm。第二管径值大于4mm，且小于或等于5mm。和/或，第三管径值大于6mm，且小于或等于7mm，第四管径值大于5mm，且小于或等于6mm。
65.第一参数b为制冷剂充注量m与第一系数a的比值，可以理解为第一参数b即单位换热管内制冷剂的量。根据单位换热管内制冷剂的量选择不同管径值的管径，单位换热管内制冷剂的量越小，换热器需设置的管径越小。
66.换热器为蒸发器时，以0.6和0.9作为对比系数，当第一参数b大于0.6且小于或等于0.9时，换热器的管径为第一管径值，当第一参数b小于0.6时，换热器的管径为第二管径值。例如，第一管径值可取值5mm、5.5mm或6mm等。第二管径值可取值4mm、4.5mm或5mm等。
67.换热器为冷凝器时，以0.5和0.9作为对比系数，当第一参数b大于0.5且小于或等于0.9时，换热器的管径为第三管径值，当第一参数b小于0.5时，换热器的管径为第四管径值。例如，第三管径值可取值6mm、6.5mm或7mm等。第二管径值可取值5mm、5.5mm或6mm等。
68.在一个实施例中，空调器处于制冷工况下，室内换热器为蒸发器。当第一参数b大于0.6且小于或等于0.9时，室内换热器使用6mm的发卡管。当第一参数b小于0.6时，室内换热器使用5mm的发卡管。室外换热器为冷凝器。当第一参数b大于0.5且小于或等于0.9时，室外换热器使用7mm的发卡管。当第一参数b小于0.5时，室外换热器使用6mm的发卡管。
69.可选地，第一粘度值包括145-150μpa
·
s。
70.制冷剂粘度大，在流路中易维持层流态，难以转变为紊流态，分液时无法使气液两相混合均匀。且粘度大的制冷剂在管路中流速慢，降低换热器的换热效率。因此需设有第一粘度值，当制冷剂的粘度小于或等于第一粘度值时，再进行后续管径的计算与选择。且制冷剂的粘度小，可使制冷系统中制冷剂循环的流阻小，降低循环耗功量，匹配小口径换热管，还可减轻制冷剂对压缩机中阀组的冲击力，延长压缩机的使用寿命。
71.可选地，确定换热器的管径的方法还包括：根据换热器的管径r、换热管的长度s和换热管的数量x，得到换热器的支路数量阈值y；根据支路数量阈值y得到换热器的合理支路数量y。其中，y大于或等于y。
72.可选地，y＝r2*s*x/q/b。其中，q为一常数。
73.本公开实施例提供的换热器中，换热管的管径较小，相应的，换热管的管路设计时换热支路需较多，以提高换热器的换热效率。其中，q为一常数，取值210000或100000。r为换热管半径，s为换热管长度，x为换热管数量。(r2*s*x)即为换热器的容积。(b*q)为一个换热支路对应的最小换热器容积。y＝r2*s*x/q/b，即得最小换热支路数。
74.本公开实施例提供的换热器由前述的确定换热器的管径的方法得到。
75.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践
它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：

1.一种确定换热器的管径的方法，其特征在于，包括：当制冷系统的制冷剂粘度小于或等于第一粘度值时，根据制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a；根据制冷系统的制冷剂充注量m与所述第一系数a的比值，得到第一参数b，根据所述第一参数b的大小确定所述换热器的管径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据制冷系统的目标能力e与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a，包括：当制冷系统的目标能力e小于或等于第一预设能力时，a＝e/e*f1；当制冷系统的目标能力e大于第一预设能力时，a＝e/e*f2，其中，f1、f2均为常数，且，f1小于f2。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，f1大于或等于380，且小于或等于420；和/或，f2大于或等于580，且小于或等于620。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参数b的大小确定所述换热器的管径，包括：当第一参数b大于0.6且小于或等于0.9时，所述换热器的管径为第一管径值；且，当第一参数b小于0.6时，所述换热器的管径为第二管径值，其中，第一管径值大于第二管径值；当第一参数b大于0.5且小于或等于0.9时，所述换热器的管径为第三管径值；且，当第一参数b小于0.5时，所述换热器的管径为第四管径值，其中，第三管径值大于第四管径值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一管径值大于5mm，且小于或等于6mm，所述第二管径值大于4mm，且小于或等于5mm；和/或，所述第三管径值大于6mm，且小于或等于7mm，所述第四管径值大于5mm，且小于或等于6mm。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一粘度值包括145-150μpa
·
s。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述换热器的管径r、换热管的长度s和换热管的数量x，得到换热器的支路数量阈值y，根据所述支路数量阈值y得到换热器的合理支路数量y，其中，y大于或等于y。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，y＝r2*s*x/q/b，其中，q为一常数。9.一种换热器，其特征在于，所述换热器由权利要求1至8任一项所述的确定换热器的管径的方法得到。10.一种空调器，其特征在于，包括：依次连接且形成制冷剂循环系统的压缩机、四通阀、室外换热器、节流元件和室内换热器，
其中，室外换热器和/或室内换热器为如权利要求9所述的换热器。

技术总结

本申请涉及空调器技术领域，公开一种用于确定换热器的管径的方法。方法包括：当制冷系统的制冷剂粘度小于或等于第一粘度值时，根据制冷系统的目标能力E与制冷系统的单位能力e，得到第一系数a；根据制冷系统的制冷剂充注量m与第一系数a的比值，得到第一参数b；根据第一参数b的大小确定换热器的管径。通过方法确定匹配充注R290或R161等易燃制冷剂的换热器的管径，使换热器中制冷剂及时的进行换热，提高了换热器内制冷剂的流速，进而提高了换热器的换热效率。本申请还公开一种换热器和空调器。本申请还公开一种换热器和空调器。本申请还公开一种换热器和空调器。