专利名称：空调机的膨胀机构防堵塞结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及分体式冷暖型空调机的膨胀机构，特别是涉及在冷媒管道较长以及室内机和室外机的上下位置交换的情况下，防止膨胀机构入口被冷媒气体堵住而出现润滑油循环不顺畅的现象的膨胀机构防堵塞结构。
背景技术：
一般来讲，冷暖型空调机是可以选择制冷或制热的空调机，在制冷和制热模式时冷媒的流动方向相反。在制冷时室外机执行冷凝器功能，室内机执行蒸发器功能。与此相反，在制热时室内机执行冷凝器功能，室外机执行蒸发器功能。
图1是显示执行制冷循环的普通空调机的方块图；图2是表示上述制冷循环执行过程的P-H线图。
参照图1和图2，空调机包括室内机(10)和室外机(20)以及循环冷媒用的管道(30)。具体地说，室内机(10)包括室内热交换器(11)和膨胀机构(12)。室外机(20)包括压缩机(21)和室外热交换器(22)。
参照图2可以了解在管道(30)内部流动的冷媒的状态，此时在连接压缩机(21)和室外热交换器(22)的管道内部，冷媒保持高温高压的状态；在连接室外热交换器(22)和膨胀机构(12)的管道内部，冷媒保持高温的液体状态；在连接膨胀机构(12)和室内热交换器(11)的管道内部，冷媒保持低温低压的气、液混合状态；在连接室内热交换器(11)和压缩机(21)的管道内部，冷媒保持低温的气体状态。
此时，在管道(30)内部，除了占大部分的冷媒外还包括少量的润滑油。这是由于，在压缩机(21)内部压缩冷媒的过程中，储存在压缩机内部的润滑油与冷媒一起流出。此时，包含在冷媒中的少量的润滑油与冷媒一起沿着管道(30)流动。
由于膨胀机构(12)的直径非常小，所以冷媒和润滑油必须以液体状态流入。具体地说，当向膨胀机构(12)内部流入的冷媒中有一部分是气体状态时，该气体状态的冷媒会堵塞膨胀机构(12)的入口，因而不能使在管道(30)内部流动的润滑油顺利地通过膨胀机构(12)。
具体地说，在制冷循环中，如果起冷凝器作用的室外热交换器(22)与膨胀机构(12)之间的管道长度较长时，由于在管道内部流动的冷媒和管道内壁之间产生的摩擦损失而使压力下降，此时，在管道(30)内部流动的流体有一部分被气化而堵塞膨胀机构(12)的入口。当膨胀机构(12)的入口被气化后的气体堵塞时，在管道(30)内部流动的润滑油不能顺利地进行循环。
此外，膨胀机构(12)通常固定安装在室内机(10)或室外机(20)中的其中之一内。在分体式冷暖型空调机中，根据制冷或制热模式，室内热交换器(11)和室外热交换器(21)选择性地执行冷凝器的功能。当膨胀机构(12)固定安装在室内机(10)或室外机(20)中的其中之一时，在制冷和制热模式下，连接冷凝器和膨胀机构(12)的管道的长度会有所不同。
此外，在分体式空调机中，室内机(10)或室外机(20)中的其中之一设置得比另一个高。此时，当膨胀机构(12)位于上侧时，沿着管道(30)流动的流体中的重量较轻的冷媒气体上升并堵塞膨胀机构(12)的入口。当膨胀机构(12)的入口被气化后的冷媒气体堵塞时，在管道(30)内部流动的润滑油不能顺利地进行循环。即，由于膨胀机构(12)所处的位置而产生润滑油不能顺利循环的问题。
此外，由于膨胀机构(12)的直径明显地小于管道(30)的直径，所以气体流入膨胀机构(12)的入口时，使管道(30)内的润滑油不能通过膨胀机构(12)而堆积在膨胀机构(12)的入口附近，使其不能顺利地回流，严重时，压缩机(21)内部会出现润滑油不足的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种空调机的膨胀机构防堵塞结构，对具有长管道的空调机的管道结构进行改进、防止由于气体进入膨胀机构内部而使润滑油循环出现问题的空调机的膨胀机构防堵结构。
此外，本发明的另一个目的在于提供一种与空调机的室内机和室外机的上下位置无关、能够防止气体流入膨胀机构内部，使得润滑油顺畅地进行循环的空调机的膨胀机构防堵结构。
此外，本发明的目的还在于提供一种与制冷或制热模式无关、使膨胀机构位于冷凝器的出口处，使得润滑油顺畅地进行循环的膨胀机构防堵结构。
为了达到上述目的，本发明的空调机的膨胀机构防堵塞结构包括压缩机；室外热交换器；室内热交换器；安装在室内热交换器和室外热交换器的一侧、用于吸入空气的送风风扇；用于循环冷媒的管道，还包括使来自室外热交换器的冷媒流入后膨胀成为低温低压状态的第一膨胀机构；使来自室内热交换器的冷媒流入后膨胀成为低温低压状态的第二膨胀机构以及安装在膨胀机构的一侧、决定冷媒的流动方向而使在一个循环中冷媒只能够经过一个膨胀机构的流路转换装置。
第一膨胀机构安装在室外热交换器的出口侧附近；第二膨胀机构安装在室内热交换器的出口侧附近。
流路转换装置为使得冷媒只向一个方向流动的单向阀或二通阀，膨胀机构为毛细管或膨胀阀。
空调机的膨胀机构防堵塞结构还包括从流路转换装置延长并与室外热交换器连接、使经过第一膨胀机构的冷媒直接流向室外热交换器的迂回管路。
空调机的膨胀机构防堵塞结构，还包括从流路转换装置延长并与室内热交换器连接、使经过第二膨胀机构的冷媒直接向室内热交换器流动的迂回管路。
空调机的膨胀机构防堵塞结构还包括使经过压缩机的冷媒选择性地流入室外热交换器或室内热交换器的四通阀。
通过流路转换装置的调整，使得冷媒只在制冷模式下才通过第一膨胀机构，只在制热模式下才通过第二膨胀机构。
流路转换装置包括安装在室外热交换器侧的第一流路转换装置和安装在室内热交换器侧的第二流路转换装置。
上述结构具有如下效果能够防止由于气体状态的冷媒堵塞膨胀机构而出现润滑油不能正常循环的问题，并且防止即使注入充足的冷媒时，因为溶解到液体冷媒中的润滑油量极少而在压缩机内部产生润滑油不足的现象。
本发明的空调机的膨胀机构的防堵结构可以防止膨胀机构入口被冷媒气体被堵住而使润滑油循环出现问题。润滑油的通畅循环与室内机和室外机的上下位置无关，与制冷模式或制热模式无关。
图1是显示执行制冷循环的普通空调机的方块图，图2是表示上述制冷循环执行过程的P-H线图。
图3是具有本发明的膨胀机构防堵塞结构的冷暖型空调机的循环结构图。
图4是表示具有根据本发明思想的膨胀机构防堵塞结构、并且室内机位于上侧的空调机的制冷循环的系统图。
图5是表示具有本发明的膨胀机构防堵塞结构、且室内机位于上侧的空调机的制热循环的系统图。
图6是表示具有本发明的膨胀机构防堵塞结构、且室内机位于下侧的空调机的制冷循环的系统图。
图7是表示具有本发明的膨胀机构防堵塞结构、且室内机位于下侧的空调机的制热循环的系统图。
其中100室内机110室内热交换器120室内送风风扇 130、230膨胀机构140、240单向阀 200室外机210室外热交换器 220室外送风风扇250压缩机260四通阀300管道 310制冷管道320制热管道具体实施方式
下面根据附图详细说明本发明的具体实施方式
。但是，本发明的思想并不只限定于以下说明的实施方式，通过添加、变更、删除其他构成要素可以容易地得到包含落后的其他发明或本发明思想范围内的其它实施例。
参照图3，具有本发明的膨胀机构防堵塞结构的冷暖型空调机100包括室内机100、室外机200以及用于循环冷媒的管道300。
具体地说，室内机100包括室内热交换器110；室内送风风扇120，安装在室内热交换器110的后侧，使室内空气和在室内热交换器110内部流动的冷媒进行热交换；膨胀机构130，使在管道300内部流动的冷媒膨胀成为低温低压状态；单向阀140，决定冷媒的流动方向，使得来自室外机200的冷媒不流入膨胀机构130，而直接流入室内热交换器110。
室外机230包括压缩机250，将沿着管道300流入的冷媒压缩成高温高压状态；室外热交换器210；四通阀260，设置在压缩机250和室外热交换器210之间，使得经过压缩机250的冷媒根据制冷或制热模式选择性地将润滑油输送到室外热交换器210或室内热交换器110；室外送风风扇220，安装在室外热交换器210后侧，吸入上述室外空气；膨胀机构230，使经过室外热交换器210的冷媒变成低温低压状态；单向阀240，决定冷媒的流动方向，使得从室内机100过来的冷媒不流入膨胀机构230，而直接流入室外热交换器210内。
下面对上述冷暖型空调机的工作过程进行说明。
首先，在选择制冷模式时，通过压缩机250被压缩成高温高压状态的气态冷媒经过管道300后移动到四通阀260。由四通阀260决定流路后，使得冷媒流向室外热交换器210。流到室外热交换器210内的冷媒在室外热交换器210与通过室外送风风扇220吸入的室外空气进行热交换。经过热交换后，在室外热交换器210内部流动的冷媒的温度下降而变成高温高压状态的液体状态。经过室外热交换器210的冷媒流入膨胀机构230后，膨胀成为低温低压状态的气、液态混合冷媒，而后，混合冷媒沿着管道300流入室内机100。
具体地说，经过膨胀机构230的冷媒不经过室内机100的膨胀机构130而是通过安装在管道300上的单向阀140直接流入室内热交换器110。低温低压状态的气、液态混合冷媒经过室内热交换器110时，与通过室内送风风扇120吸入的室内空气进行热交换，使冷媒的温度上升、室内空气的温度下降，实现制冷。
此外，经过室内热交换器110的冷媒变成低温状态的气体，而后沿着管道300移动到四通阀260。通过在四通阀260设定的流路，重新流入压缩机250，由此反复循环。
在制热模式时，通过压缩机250被压缩成高温高压状态的气态冷媒移动到四通阀260。移动到四通阀260的冷媒沿着由图示的虚线构成的流路向室内热交换器110移动。
此时，室内热交换器110起冷凝器的作用。具体地说，经过四通阀260流动到室内热交换器110的高温高压状态的气体冷媒与室内空气进行热交换后被夺去热量而相变成液体状态，同时，与冷媒进行热交换的室内空气的温度上升，从而实现制热。
此外，经过室内热交换器110的冷媒以液体状态流入膨胀机构130，经过膨胀机构130被膨胀后，其温度和压力迅速下降，转换成为低温低压状态的气液态混合冷媒，混合冷媒沿着管道300移动，通过安装在管道300上的单向阀240移动到制热管道320。并且，沿着管道320流动的冷媒流入室外热交换器210。在室外热交换器210内，冷媒与室外空气进行热交换后温度上升而变成低温的气体状态。并且，上述冷媒经过室外热交换器210后通过四通阀260重新流入到压缩机250，由此反复循环。
图4是具有本发明的膨胀机构防堵结构、且室内机位于上侧的空调机的制冷循环的系统图。
参照图4，根据本发明的空调机，在室内机100位于上侧且执行制冷循环的过程中，流动在管道300内的冷媒在图中沿着逆时针方向循环。冷媒经过室外热交换器210后相变成高温的液体状态。但是，如果在室外热交换器210内部热交换不充分或者连接室外热交换器210和膨胀机构的管道变长时，由于压力下降，一部分冷媒可能会以气体状态存在。
此时，在室外热交换器210的出口侧安装了本发明的膨胀机构防堵塞装置---膨胀机构230，因而缩短了管道300的长度，能够尽量减少气液态混合冷媒中的气态冷媒量，使得流入膨胀机构230的冷媒大部分保持液体状态。接着，液体状态的冷媒流入膨胀机构230时，同时流入从压缩机250流出、并在管道300内部流动的润滑油。液体状态的冷媒和润滑油一起经过膨胀机构230，因而能够顺畅地回收润滑油。
此外，经过膨胀机构230的冷媒沿着管道300移动，并且通过单向阀140流入制冷管道310。即，在安装有两个膨胀机构的空调机内部，在执行制冷循环过程中，冷媒只经过一个膨胀机构。
此外，即使室内机100位于比室外机200高的位置，经过起冷凝器功能的室外热交换器210的冷媒也能以液体状态流入膨胀机构230，因而消除了在膨胀机构230的入口气体聚集而妨碍润滑油循环的现象。
图5是具有本发明的膨胀机构防堵结构、且室内机位于上侧的空调机的制热循环的系统图。
参照图5，在本发明的空调机中，如果室内机100位于上侧时，在执行制热循环的过程中，管道300内的冷媒在沿着图中的顺时针方向循环。
在压缩机250中被压缩成高温高压状态的气态冷媒沿着管道300流入室内热交换器110。此时，如上所述，室内热交换器110在制热模式中起冷凝器功能。由此，流入室内热交换器110的高温高压状态的冷媒与室内空气进行热交换后温度下降，变成高温的液体状态，和冷媒进行热交换的室内空气的温度上升。离开室内热交换器110的冷媒流入膨胀机构130，由于膨胀机构130安装在室内热交换器110的出口侧，液体状态的冷媒直接流入上述膨胀机构。此时与图4说明的情况相同，由于尽量减少了连接冷凝器和膨胀机构的管道的长度，而减少了流体压力下降的现象，从而防止冷媒被气化。
此外，冷媒经过膨胀机构130后温度和压力迅速降低而变成低温低压状态的气液混合态冷媒。并且，离开膨胀机构130的冷媒经安装在室外机200侧的膨胀机构附近的单向阀240而依次流到制热管道320、室外热交换器210，并在室外热交换器210内与室外空气进行热交，使其温度上升，而与上述冷媒进行热交换的室外空气的温度下降。
结果，由于在室内机100和室外机200分别安装了本发明的膨胀机构，所以在选择制冷或制热模式时，减少了连接起冷凝器功能的热交换器和膨胀机构的管道的长度，因而能够防止管道内部压力下降和冷媒与外部进行热交换不充分而产生的气化现象。
此外，起冷凝器功能的热交换器和膨胀机构之间不会产生高度差，因而消除了来自起冷凝器功能的热交换器的冷媒向膨胀机构移动的过程中向上侧流动的现象。进而，由于消除了气液混合态冷媒中气态冷媒先到达膨胀机构的现象，因而不会发生膨胀机构的入口被堵塞的问题。
图6为具有本发明的膨胀机构防堵结构、且室内机位于下侧的空调机的制冷循环的系统图。
参照图6，根据本发明的空调机，室内机100位于下侧，并且在执行制冷循环的过程中，冷媒沿着图中的顺时针方向循环。
具体地说，空调机执行制冷循环时，室外热交换器210执行冷凝器功能。由于膨胀机构230安装在室外热交换器210侧，因而连接室外热交换器210和膨胀机构230的管道300的长度变短。所以，液体状态的冷媒在从室外热交换器210流动到膨胀机构230的过程中，不会发生由于高度差而产生的流动损失和压力下降现象。因此不会发生润滑油堆积在膨胀机构230入口而导致润滑油不足及润滑油回收问题。
冷媒循环的过程，已经在上面进行了详细说明，此处不再赘述。
图7是表示具有本发明的膨胀机构防堵结构、且室内机位于下侧的空调机的制热循环的系统图。
参照图7，在执行制热循环的空调机中冷媒沿着图中的逆时针方向循环。如前所述，在执行制热循环的过程中室内热交换器110起冷凝器的作用。
在热交换器110的出口侧安装有膨胀机构130，因而离开室内热交换器110的液体状态的冷媒能够直接流入膨胀机构130。由此，由于液体状态的冷媒和液体状态的润滑油一起通过膨胀机构130，因而从压缩机250泄露的润滑油能够顺畅地进行循环。并且，由于润滑油沿着管道300顺利地循环，从而能够顺利地回收润滑油，消除了在压缩机润滑油不足的现象。
此时，可以安装使冷媒向一侧流动的二通阀来代替上述单向阀140、240，上述膨胀机构130、230可以是毛细管或者与所述毛细管具有相同功能和效果的膨胀阀，毛细管的直径小于管道300的直径，能将冷媒膨胀成低温低压状态。
权利要求
1.一种空调机的膨胀机构防堵塞结构，包括压缩机；室外热交换器；室内热交换器；安装在室内热交换器和室外热交换器的一侧、用于吸入空气的送风风扇，以及用于循环冷媒的管道，其特征在于，还包括使来自室外热交换器的冷媒流入后膨胀成为低温低压状态的第一膨胀机构；使来自室内热交换器的冷媒流入后膨胀成为低温低压状态的第二膨胀机构以及安装在膨胀机构的一侧、决定冷媒的流动方向而使在一个循环中冷媒只能够经过一个膨胀机构的流路转换装置。
2.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，第一膨胀机构安装在室外热交换器的出口侧附近。
3.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，第二膨胀机构安装在室内热交换器的出口侧附近。
4.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，流路转换装置为使得冷媒只向一个方向流动的单向阀或二通阀。
5.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，所述膨胀机构为毛细管或膨胀阀。
6.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，还包括从流路转换装置延长并与室外热交换器连接、使经过第一膨胀机构的冷媒直接流向室外热交换器的迂回管路。
7.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，还包括从流路转换装置延长并与室内热交换器连接、使经过第二膨胀机构的冷媒直接向室内热交换器流动的迂回管路。
8.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，还包括使经过压缩机的冷媒选择性地流入室外热交换器或室内热交换器的四通阀。
9.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，通过流路转换装置的调整，使得冷媒只在制冷模式下才通过第一膨胀机构。
10.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，通过流路转换装置的调整，使得冷媒只在制热模式下才通过第二膨胀机构。
11.根据权力要求1所述的空调机的膨胀机构防堵塞结构，其特征在于，流路转换装置包括安装在室外热交换器侧的第一流路转换装置和安装在室内热交换器侧的第二流路转换装置。
全文摘要
本发明提供一种空调机的膨胀机构防堵塞结构，包括压缩机、室外热交换器、使来自室外热交换器的冷媒流入后膨胀成为低温低压状态的第一膨胀机构、室内热交换器、使来自室内热交换器的冷媒流入后膨胀成为低温低压状态的第二膨胀机构、安装在膨胀机构的一侧的流路转换装置、安装在室内热交换器和室外热交换器的一侧的送风风扇以及循环冷媒用的管道。具有本发明的膨胀机构防堵塞结构的空调机，在冷媒管道较长的情况下，即使室内机和室外机的上下位置交换，也不会出现由于膨胀机构入口被冷媒气体堵住而使润滑油循环不顺畅的现象。
文档编号F25B41/06GK1888739SQ200510014028
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者李银顺 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司