專利名稱：節(jié)能空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)器，尤其涉及一種節(jié)能空調(diào)器，特別為一種內(nèi)部設(shè)有 兩種換熱裝置、可以根據(jù)空調(diào)環(huán)境與大氣環(huán)境的溫差情況適時選擇更加合 理的熱量轉(zhuǎn)移模式進(jìn)行工作、從而降低能耗的空調(diào)器，屬于制冷設(shè)備技術(shù) 領(lǐng)域。
目前，市場銷售的工業(yè)空調(diào)器，如電氣柜、控制柜空調(diào)等，均為單一 的蒸汽壓縮式制冷機組。熱量的轉(zhuǎn)移依賴空調(diào)器單一的壓縮制冷循環(huán)。這 種空調(diào)器的運行是根據(jù)電氣柜或者控制柜內(nèi)部的溫度來控制的，當(dāng)柜外的 溫度高于柜內(nèi)溫度時，啟動壓縮機制冷循環(huán)以實現(xiàn)熱量由柜內(nèi)低溫?zé)嵩聪?柜外高溫?zé)嵩吹哪嫦蜣D(zhuǎn)移，但當(dāng)柜外的環(huán)境溫度低于柜內(nèi)溫度時，熱量的 是可以實現(xiàn)由柜內(nèi)高溫?zé)嵩聪蚬裢獾蜏責(zé)嵩吹淖园l(fā)轉(zhuǎn)移的，但此時若仍然 通過啟動壓縮機制冷循環(huán)來實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移就顯得不盡合理了 ，不利于節(jié)約 能源；而且，這種情況也容易造成壓縮機反復(fù)啟停，壓縮機乃至空調(diào)器整 機的使用壽命都會減短。從這類工業(yè)用空調(diào)器年使用情況看，密閉柜內(nèi)外 溫度高低的周期幾乎相等，所以如果能使熱量實現(xiàn)自發(fā)轉(zhuǎn)移而不啟動耗電 量大的壓縮機制，置顯然具有很大的節(jié)能減耗的優(yōu)勢。
當(dāng)今，已蓬勃發(fā)展的熱管技術(shù)充分利用了熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快 速熱傳遞14M，透過熱管將高溫側(cè)發(fā)熱物體的熱MiI傳遞到低溫?zé)嵩刺帲?其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。熱管內(nèi)熱量傳遞是通過工質(zhì)的 相變過程進(jìn)行的。由熱管組成熱管換熱器具有熱管固有的傳熱量大、溫差小、重量輕體積小、熱響應(yīng)迅速、風(fēng)道易于分割、可靠性高等特點。但熱 管換熱器是必須在溫差存在的條件下實現(xiàn)熱量單向傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移，所以它的單 一應(yīng)用具有局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種節(jié)能空調(diào)器。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是節(jié)能空調(diào)器，包括殼體、換熱裝置和電氣 組件，換熱裝置和電氣組件置于空調(diào)器殼體內(nèi)部，電氣組件對于換熱裝置 的運行進(jìn)行控制，其特征在于所述換熱裝置同時包括蒸汽壓縮制冷裝置 以及熱管換熱器裝置，所述蒸汽壓縮制冷裝置包括冷凝器、蒸發(fā)器，電氣 組件根據(jù)蒸發(fā)器回風(fēng)口的溫度條ft^制蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的啟停；所述 熱管換熱器裝置的主體部件是熱管，熱管包括管殼、隔板及工作流體，一 端為蒸發(fā)端、另一端是冷凝端，熱管內(nèi)部環(huán)境為負(fù)壓，灌注有工作流體； 在電氣組件的控制下，所述蒸汽壓縮制冷裝置和熱管換熱器裝置各自單獨 運行或者同時運行。
實現(xiàn)本發(fā)明目的更為詳細(xì)的技術(shù)解決方案是
上述的節(jié)能空調(diào)器，其中，所述熱管的冷凝端和蒸發(fā)端均位于空調(diào)器
內(nèi)部，其安裝位置分別緊靠蒸汽壓縮制冷裝置的冷凝器和蒸發(fā)器；或者，
所述空調(diào)器設(shè)有外延體，熱管的冷凝端安裝在空調(diào)器內(nèi)部，而蒸發(fā)端則安 裝在空調(diào)器柜體的外延體內(nèi)。
更進(jìn)一步地，所述熱管的外表面設(shè)有散熱翅片，所述熱管的蒸發(fā)端和/ 或冷凝端設(shè)有換氣離
更進(jìn)一步地，所述熱管的管殼具有多種結(jié)構(gòu)形式，或由內(nèi)壁加工有槽 道的兩端密封的鋁(軋)翅片管形式或由管殼、管芯和端蓋組成，其中管
芯為毛細(xì)多孔結(jié)構(gòu)，緊貼在熱管管殼的內(nèi)壁。
本發(fā)明的優(yōu)點在于通過將熱管換熱器集成在電氣柜、控制柜等中小 型工業(yè)空調(diào)器內(nèi)部，與蒸汽壓縮制冷裝置協(xié)調(diào)工作，當(dāng)密閉空間內(nèi)部溫度 比外部環(huán)境溫度高時，可啟動熱管換熱器進(jìn)行熱量傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移，此時蒸汽壓 縮制冷裝置可不工作或者同時輔助參與工作以滿足溫度調(diào)節(jié)需要，但當(dāng)密 閉空間內(nèi)部溫度比外部溫度低時，則可直接啟動壓縮機制冷裝置將熱量由 低溫密閉空間轉(zhuǎn)移到高溫外部環(huán)境中實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。這樣復(fù)合兩種方式實 現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移功能的節(jié)能空調(diào)器可起到節(jié)能并延長壓縮機乃至空調(diào)器整體使 用壽命的技術(shù)效果。
本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限希勝說明 進(jìn)行圖示和解釋，這些實施例是參照附圖僅作為例子給出的。


圖1是本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明再一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明中部分組件的一種實施結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1 —電氣組件；2—壓縮機；3—熱管；4—熱管蒸發(fā)端；5—熱管 冷凝端；6-風(fēng)機；7—冷凝器；8—風(fēng)機；9—蒸發(fā)器；10—風(fēng)機；11—風(fēng) 機，12 —固定框架；13—散熱翅片；14—熱管管殼；15—蒸發(fā)風(fēng)機；16 —
隔熱板；17—冷凝風(fēng)機。
具體實魴式
工業(yè)上，用于斷氐電氣柜或控制柜柜內(nèi)溫度的空調(diào)在使用時，柜內(nèi)外 的溫度高低存在季節(jié)性差異， 一年內(nèi)，柜內(nèi)溫度高于或低于柜外溫度的時
間幾乎相同。針對這種情況，本發(fā)明以在常規(guī)蒸汽壓縮制冷空調(diào)器內(nèi)部集 成熱管換熱器為思路，提出一種節(jié)能空調(diào)器。
熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi) 工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱 兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點。 由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高、流體阻損小、有利于控制露點 腐蝕等優(yōu)點，而且，熱管換熱器無壓縮機，不需要氟利昂工質(zhì)，其結(jié)構(gòu)緊 湊，質(zhì)量和外形較小。
熱管的工作原理是利用工作流體的蒸發(fā)與冷凝來傳遞熱量。熱管的工 作流體根據(jù)成分和比例的不同，分為低溫、中溫和高溫等幾類熱管，較為 常見的工作流體有氨、水、丙酮及甲醇等。熱管兩端分為蒸發(fā)端(加熱端) 和冷凝端(散熱端)，兩端之間根據(jù)需要采取絕熱措施，熱管蒸發(fā)端受熱時 管內(nèi)工作流體汽化，從熱源吸收汽化熱，汽化后蒸汽向另一側(cè)冷凝端流動 并遇冷凝結(jié)向散熱區(qū)放出潛熱，冷凝液借毛細(xì)力或重力的作用回流，繼續(xù) 受熱汽化，這樣熱管內(nèi)熱量通過工質(zhì)的相變過程進(jìn)行的往復(fù)循環(huán)傳導(dǎo)，將 大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。
熱管換熱器的熱量轉(zhuǎn)移需要在存在溫差的條件下進(jìn)行，其集成于空調(diào) 器，當(dāng)控制柜外環(huán)境溫度較低、柜內(nèi)工作溫度較高時，熱管換熱器便可利 用柜內(nèi)外溫差散熱，在不必啟動壓縮機的情況下即可使電氣柜、控制柜等 工業(yè)常用設(shè)備的柜內(nèi)溫度降低，起到調(diào)溫作用。而且，這種溫差越大，熱 管換熱器的散熱功率就越大。這不僅節(jié)約了能源，而且延長了空調(diào)機組特 別是壓縮機等關(guān)鍵部件的使用壽命。
在熱管外表穿接高密度的散熱翅片，可以大幅度減小熱管換熱器的體 積，同時大大提高散熱效率。但是，熱管換熱器也存在使用局限性，其工
作原理依賴柜內(nèi)外溫差，而且柜內(nèi)溫度的降低無法得到有效控制。在炎熱 的夏季或環(huán)境溫度很高的時候，要實現(xiàn)熱量的逆向轉(zhuǎn)移時，熱管換熱器幾 乎失效。因此，將熱管換熱器集成到現(xiàn)有的控制柜空調(diào)器上，將極大地提 高空調(diào)器節(jié)能高效的品質(zhì)。
現(xiàn)有技術(shù)中，電氣柜、控制柜空調(diào)器的制冷系統(tǒng)是一種蒸汽壓縮式制 冷循環(huán)系統(tǒng)，用于對工業(yè)控制柜、電氣柜等進(jìn)行溫度控制。這種制冷系統(tǒng) 包含壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流元件以及電氣組件等，蒸發(fā)器和冷凝 器分別配有風(fēng)機并設(shè)有各自的風(fēng)道。將熱管換熱器集成到這類空調(diào)器以后， 兩套制冷系統(tǒng)復(fù)合使用，熱管換熱器的結(jié)構(gòu)大小可依據(jù)換熱量的多少進(jìn)行 設(shè)定?？照{(diào)器控制系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫度以及機柜內(nèi)溫度等因素，判斷啟動蒸 汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)還是熱管換熱系統(tǒng)，或者兩套系統(tǒng)同時運行。這樣， 可以使空調(diào)器機組在外部工況比較寒冷的情況下免于啟動壓縮機，或者減 少壓縮機啟動次數(shù)。而在炎熱的夏季或環(huán)境溫度較高的時候，依賴壓縮機 制冷循環(huán)裝置而不啟動熱管換熱器。
實施例l
如圖1所示，空調(diào)器內(nèi)部設(shè)有電氣組件1以及壓縮機制冷裝置和熱管
換熱器裝置兩套熱交換裝置。前者包括壓縮機2、冷凝器7和蒸發(fā)器9，以 及風(fēng)機6和8，風(fēng)機6正對柜體的出風(fēng)口，對冷凝器7抽風(fēng)，風(fēng)機8對蒸發(fā) 過,推動作用，蒸發(fā)器9位于風(fēng)機8的出風(fēng)口處，它們在電氣組件1的 控制下起到壓縮制冷的功效。熱管換熱器的主要部件是熱管3，熱管3有兩 端，分別為蒸發(fā)端4和冷凝端5。冷凝端5位于冷凝器7的進(jìn)風(fēng)端，蒸發(fā)端 4位于蒸發(fā)器9的進(jìn)風(fēng)端。熱管3本身由管殼、隔板和工作流體構(gòu)成，熱管 3內(nèi)部有一定的真空度，其內(nèi)灌注工作流體。為了增強熱管3的換熱效率, 可以在熱管3外表穿接散熱翅片。當(dāng)密閉柜內(nèi)溫度比外部環(huán)境溫度高時，熱管換熱器便可進(jìn)行熱交換， 在極大程度上減小壓縮機2啟動的次數(shù)。具體工作過程如下
在空氣自然流通或者風(fēng)機強制循環(huán)的情況下，空調(diào)器的柜體內(nèi)部與外 部環(huán)境溫度相近，而空調(diào)器所在的電氣柜或者控制柜的柜內(nèi)溫度較高，在
風(fēng)機8的作用下，熱管3的蒸發(fā)端4與溫度較高的柜內(nèi)空氣接觸受熱，而 冷凝端5的溫度比蒸發(fā)端4低，因此熱管3的蒸發(fā)端4和冷凝端5之間產(chǎn) 生溫差，熱管3內(nèi)部工作流體蒸發(fā)汽化并在兩端形成壓差，在該壓差的作 用下，這些蒸汽從蒸發(fā)端4流向冷凝端5，流動過程中釋放熱量并凝結(jié)成液 體。 一方面，這些凝液沿著吸液芯的毛細(xì)多 L結(jié)構(gòu)重新回流到熱管3的蒸 發(fā)端4,使，過程重復(fù)進(jìn)行；另一方面，它們所釋放的熱量隨著空調(diào)器柜 體內(nèi)部的空氣，經(jīng)由相應(yīng)的通道傳遞給外界環(huán)境的大氣。因此，在熱管3 的作用下，電氣柜或者控制柜的柜內(nèi)熱量得以迅速傳遞到外界大氣環(huán)境， 從而在不啟動或者少啟動壓縮機2的情況下，即對電氣柜或者控制柜的柜 內(nèi)環(huán)境起到調(diào)溫作用，在節(jié)能的同時延長了機組關(guān)鍵部件的使用壽命。
當(dāng)然，在炎熱的夏季或者環(huán)境Mjg較高的時候，熱管換熱器不能工作， 此時則由蒸汽壓縮制冷換熱器裝置獨自工作。
實施例2
如圖2所示，其結(jié)構(gòu)及工作過程與實施例1相似，不同之處在于熱 管換熱器不僅包括熱管3，還包括風(fēng)機10和11，它們分別設(shè)置在熱管3的 蒸發(fā)端4和冷凝端5附近。而且，執(zhí)管換熱系統(tǒng)是一個獨立的換熱系統(tǒng)， 其安裝位置不受蒸汽壓縮制冷換熱系統(tǒng)的限制。
實施例3
如圖3所示，在實施例的基礎(chǔ)上，還可以將空調(diào)器的柜體進(jìn)一步改進(jìn)，
設(shè)置外延體12，將熱管3的蒸發(fā)端4置于外延體12之內(nèi)，使熱管3的蒸發(fā) 端4與電氣柜或控制柜的柜內(nèi)環(huán)境更好地接觸、換熱。
實施伊J4
熱管換熱器裝置示例。如圖4所示，各自獨立的熱管14穿有散熱翅片 13中間由隔熱板16分隔，其并與固定框架12形成蒸發(fā)端與冷凝端。為促 使熱交換充分，蒸發(fā)端配有蒸發(fā)風(fēng)機15、冷凝端配有冷凝風(fēng)機17。該實施 例可組裝于空調(diào)器內(nèi)?；驈慕Y(jié)構(gòu)上，巧妙利用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)裝置中 蒸發(fā)器風(fēng)機和冷凝器風(fēng)機而不需要另配蒸發(fā)風(fēng)機15和冷凝風(fēng)機17。
當(dāng)然，以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構(gòu)成 任何限制。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式。凡采用等同 替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、節(jié)能空調(diào)器，包括蒸汽壓縮式制冷循環(huán)裝置、熱管換熱器裝置和電氣組件，熱管換熱器裝置和電氣組件等置于機殼內(nèi)，電氣組件對換熱裝置的運行進(jìn)行控制，其特征在于所述換熱裝置同時包括蒸汽壓縮制冷循環(huán)裝置以及熱管換熱器裝置，所述蒸汽壓縮制冷循環(huán)裝置包括冷凝器、蒸發(fā)器，電氣組件控制著壓縮機制冷循環(huán)裝置和熱管換熱器裝置的工作；所述熱管換熱器的主體部件是熱管，熱管包括管殼、隔板和工作流體，一端為蒸發(fā)端、另一端是冷凝端，熱管內(nèi)部環(huán)境為負(fù)壓，灌注有工作流體。節(jié)能空調(diào)器的控制系統(tǒng)根據(jù)對需要降溫的密閉空間內(nèi)外溫度的檢測判斷選擇所述蒸汽壓縮制冷裝置和熱管換熱器裝置之一或者同時運行進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)移。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述熱管的冷凝 端和蒸發(fā)端均位于空調(diào)器機體內(nèi)部，其安裝位置分別緊靠蒸汽壓縮制冷裝 置的冷凝器和蒸發(fā)器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述空調(diào)器的機體設(shè)有外延體，熱管的冷凝端安裝在空調(diào)器機體內(nèi)部，而蒸發(fā)端則安裝在 空調(diào)器機體的外延體內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的節(jié)能空調(diào)器，其特征在于所述熱 管的外表面設(shè)有散熱翅片。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的節(jié)能空調(diào)器，其特征在于戶脫熱 管的蒸發(fā)端和/或冷凝端設(shè)有換氣風(fēng)機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能空調(diào)器。該空調(diào)器的換熱裝置同時包括蒸汽壓縮式制冷循環(huán)裝置以及熱管換熱器裝置，熱管換熱器的主體部件是熱管，熱管包括管殼、管芯、隔板及工作流體，管殼兩端是端蓋，一端為蒸發(fā)端、另一端是冷凝端，熱管內(nèi)部環(huán)境為負(fù)壓，灌注有工作流體。通過在電氣柜、控制柜等工業(yè)用空調(diào)器內(nèi)部集成熱管換熱器，其可與蒸汽壓縮制冷裝置協(xié)調(diào)工作，當(dāng)機柜內(nèi)部溫度比外部環(huán)境溫度高時，可以啟動熱管換熱器進(jìn)行熱量自發(fā)轉(zhuǎn)移而實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的目的，從而在蒸汽壓縮制冷裝置不工作或者參與工作的情況下可起到節(jié)能并延長壓縮機乃至空調(diào)器整體使用壽命的技術(shù)效果。
文檔編號F24F5/00GK101196325SQ200610098269
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者劉明國 申請人:蘇州昆拓冷機有限公司