專利名稱：一種單冷式熱管熱泵空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種單冷式熱管熱泵空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)約能源型單冷式熱泵熱管空調(diào)。
技術(shù)背景[0002]目前用于調(diào)控環(huán)境溫度的空調(diào)系統(tǒng)主要組成為室內(nèi)熱交換機和室外熱交換機，這種空調(diào)系統(tǒng)可以通過室內(nèi)熱交換機中壓縮機的高耗能來實現(xiàn)對冷凝劑的溫度調(diào)控，從而間接的改變室內(nèi)環(huán)境溫度，這種空調(diào)系統(tǒng)并沒有做到很好的節(jié)約能源，當室外溫度低于室內(nèi)溫度時，因為某種原因(外界灰塵濃度大、空氣污染等)不能開啟窗戶進行直接空氣對流降溫，這時還不得不開啟高耗能的壓縮機進行溫度調(diào)節(jié)，這種現(xiàn)象在高溫防塵環(huán)境(機房、電室等特殊高溫場合)表現(xiàn)的特別明顯，由于使用場合散熱設備集中、散熱量大、空間溫度高、 升溫快、防塵要求高等特性，使得在這里使用傳統(tǒng)空調(diào)很難節(jié)約能量，即使室外溫度比室內(nèi)溫度低很多時還不得不啟動空調(diào)降溫，而且現(xiàn)在比較節(jié)能的一種引入全新風進行降溫的方式在國內(nèi)很多地區(qū)不適用，會將大量的室外粉塵和濕空氣帶入室內(nèi)，影響室內(nèi)設備的安全正常運行。[0003]另外一種采用風一風換熱器的形式可以避免將室外粉塵和濕空氣引入室內(nèi)，但需要在設備間、機房圍墻等防護結(jié)構(gòu)上開設較大的通風孔洞，不僅破壞墻體的穩(wěn)定性，還有被盜的安全隱患。[0004]在室外溫度比室內(nèi)溫度低且不能進行室內(nèi)外空氣對流的情況下，還沒有一種空調(diào)可以在這種情況下不用開啟高耗能的壓縮機就可以進行室內(nèi)控溫的，即使在這種情況下， 現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)還得啟動高耗能的壓縮機特別是那些發(fā)熱量集中對灰塵度要求高的的工作場合對環(huán)境來控制溫度。[0005]發(fā)明內(nèi)容[0006]本實用新型就是為了避免以上所述現(xiàn)有空調(diào)控溫設施的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實施容易、節(jié)能減排的復合新型節(jié)能空調(diào)，不僅能使在室外溫度高于室內(nèi)溫度很多時，即使室外溫度高達70°C 士5°C條件下依然實現(xiàn)大溫差制冷，而且在室外溫度合適的條件下還可以自動啟用節(jié)能模式來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，能夠安全、可靠、穩(wěn)定、節(jié)能的自動運行制冷循環(huán)系統(tǒng)。[0007]本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案[0008]在傳統(tǒng)熱泵空調(diào)的基礎上進行改進，把熱管式空調(diào)的一些優(yōu)點應用在熱泵式空調(diào)中，使該新型空調(diào)集成熱泵空調(diào)和熱管空調(diào)各自的優(yōu)點，進而來控制一些特殊條件下室內(nèi)的溫度，而又不失節(jié)能的理念。[0009]一種單冷式熱管熱泵空調(diào)，它由室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器、氣體回路、液體回路和控制系統(tǒng)五部分構(gòu)成，它的室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器有著相似的結(jié)構(gòu)，都是由導熱管、鋁箔翅片組和換熱風扇構(gòu)成，導熱管上部與氣體回路相連，導熱管下部與液體回路相連；其特征在于它的氣體回路由熱泵壓縮機、熱管導氣管和氣路三通閥構(gòu)成，熱泵壓縮機與熱管導氣管通過氣路三通閥并聯(lián)；它的液體回路由儲液罐、熱泵電子節(jié)流閥、熱管電子節(jié)流閥和液路三通閥構(gòu)成，熱泵電子節(jié)流閥與熱管電子節(jié)流閥并聯(lián)，它們上端連接液路三通閥后連接儲液罐，下端匯合后和室內(nèi)熱交換器連接，儲液罐安裝在室外熱交換器的下端，以保證室外熱交換器內(nèi)冷凝制冷劑在重力作用下流入儲液罐；它的控制系統(tǒng)由室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內(nèi)熱交換器制冷劑液位傳感器和智能控制電路構(gòu)成，室內(nèi)溫度傳感器和室外溫度傳感器控制空調(diào)的工作模式，液位傳感器控制熱泵電子節(jié)流閥或熱管電子節(jié)流閥開放狀態(tài)以保證室內(nèi)熱交換器始終處于滿液狀態(tài)；單冷式熱管熱泵空調(diào)在安裝時的要求是儲液罐要高于室內(nèi)熱交換器的上端，以保證在熱管工作狀態(tài)下，儲液罐內(nèi)的制冷劑可以在重力作用下流入室內(nèi)熱交換器。[0010]室內(nèi)溫度需要降低時，該空調(diào)可提供兩種降溫方式[0011]第一種是熱管節(jié)能式制冷工作，這種模式的條件是室內(nèi)溫度比室外溫度高，開啟該種模式后，利用中心控制系統(tǒng)控制氣路三通閥和液路三通閥使熱泵壓縮機部分和熱泵電子節(jié)流閥部分處于斷路狀態(tài)，熱管電子節(jié)流閥處于通路狀態(tài)。在室外熱交換器中的換熱風扇和鋁箔翅片組的輔助下，氣態(tài)冷凝劑在導熱管支管中放出熱量變成液態(tài)冷凝劑，變成液態(tài)的冷凝劑落入室外熱交換器的導熱管下部主管中，然后液態(tài)冷凝劑自動流入液體回路中的儲液罐中，由于各個設備高低不同，液態(tài)冷凝劑可以自動經(jīng)過液路三通閥和熱管電子節(jié)流閥進入到室內(nèi)熱交換器中，在室內(nèi)熱交換器上的換熱風扇和鋁箔翅片組的輔助下，液態(tài)冷凝劑在室內(nèi)熱交換器導熱管支管中吸熱降低室內(nèi)溫度，吸熱后的液態(tài)冷凝劑變成氣態(tài)， 在液體的不斷推動和氣體自身膨脹的壓力下通過氣路三通閥向室外熱交換器移動，進入室外熱交換器導熱管上部主管后分散到各個導熱管支管，然后在各個支管中完成冷凝，這樣就完成了室內(nèi)制冷循環(huán)。[0012]第二種是熱泵式制冷工作，開啟該種模式后，利用中心控制系統(tǒng)控制氣路三通閥和液路三通閥使熱泵壓縮機部分和熱泵電子節(jié)流閥部分進入通路狀態(tài)，熱管電子節(jié)流閥處于斷路狀態(tài)。在室內(nèi)熱交換器上的換熱風扇和鋁箔翅片組的輔助下，液態(tài)冷凝劑在室內(nèi)熱交換器導熱管支管中吸熱降低室內(nèi)溫度，吸熱后的液態(tài)冷凝劑變成氣態(tài)，通過熱泵壓縮機氣態(tài)冷凝劑變成高溫高壓狀態(tài)并向室外熱交換器輸送，高溫高壓氣態(tài)冷凝劑通過氣路三通閥和壓縮機后進入室外熱交換器的導熱管上部主管，然后高溫高壓氣態(tài)冷凝劑分散到各個導熱管支管中，在室外熱交換器上的換熱風機和鋁箔翅片組的輔助下散熱冷凝變成液態(tài)冷凝劑，液態(tài)冷凝劑自動流入液體回路中的儲液罐中，在高壓氣體的推動下經(jīng)過液路三通閥、 過濾干燥器和熱泵節(jié)流閥進入室內(nèi)熱交換器中，熱泵式制冷工作循環(huán)完成。[0013]在兩種工作狀態(tài)下，室內(nèi)熱交換器中的冷凝劑液面由電子液位器檢測并把檢測到的信號傳輸給熱泵電子節(jié)流閥或者熱管電子節(jié)流閥，電子節(jié)流閥通過控制節(jié)流孔的大小來控制從儲液罐中流出的液態(tài)冷凝劑，從而使室內(nèi)熱交換器中的冷凝劑液位保持在導熱管上部主管中，這樣可以實現(xiàn)滿液工作狀態(tài)，增大液態(tài)冷凝劑的吸熱面積，提高冷凝劑的吸熱速率。[0014]中心控制系統(tǒng)的溫度檢測部分可以檢測室內(nèi)外溫度的變化，從而自動從兩種工作系統(tǒng)中選擇所需要的工作狀態(tài)，完成全自動控制，也可以通過人工手動控制調(diào)節(jié)工作狀態(tài)， 以滿足用戶需要為準。


[0015]圖1為空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2為空調(diào)系統(tǒng)室外熱交換器結(jié)構(gòu)放大圖；[0017]圖3為空調(diào)系統(tǒng)氣體回路結(jié)構(gòu)放大圖；[0018]圖4為空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)熱交換器的結(jié)構(gòu)放大圖；[0019]圖5為空調(diào)系統(tǒng)液體回路結(jié)構(gòu)放大圖；[0020]圖標注釋[0021](10)、室外熱交換器；(11)、導熱管上部主管；(12)、導熱管下部主管；(13)、換熱風扇；(14)、鋁箔翅片組；(15)、導熱管支管；(20)、氣體回路；(21)、氣路三通閥；(22)、 熱管導氣管；(23)、熱泵壓縮機部分；(M)、熱泵壓縮機；(25)、氣液分離器；(30)、室內(nèi)熱交換器；(31)、導熱管上部主管；(32)、導熱管下部主管；(33)、換熱風扇；(34)、鋁箔翅片組；(35)、導熱管支管；(36)、室內(nèi)熱交換器液面位置；(37)、電子液位器；(40)、液體回路； (41)、儲液罐；(42)、液路三通閥；(43)、過濾干燥器；(44)、熱泵電子節(jié)流閥；(45)、熱管電子節(jié)流閥。[0022]具體實施方式
[0023]一種單冷式熱管熱泵空調(diào)，它由室內(nèi)熱交換器(30)、室外熱交換器(10)、氣體回路(20)、液體回路(40)和控制系統(tǒng)五部分構(gòu)成，它的室內(nèi)熱交換器(30)和室外熱交換器 (10)有著相似的結(jié)構(gòu)，都是由導熱管、鋁箔翅片組和換熱風扇構(gòu)成，導熱管上部與氣體回路(20)相連，導熱管下部與液體回路(40)相連；其特征在于它的氣體回路由熱泵壓縮機[24]、熱管導氣管(22)和氣路三通閥(21)構(gòu)成，熱泵壓縮機(24)與熱管導氣管(22)通過氣路三通閥(21)并聯(lián)；它的液體回路(40)由儲液罐(41)、熱泵電子節(jié)流閥(44)、熱管電子節(jié)流閥(45)和液路三通閥(42)構(gòu)成，熱泵電子節(jié)流閥(44)與熱管電子節(jié)流閥(45)并聯(lián)， 它們上端連接液路三通閥(42)后連接儲液罐(41)，下端匯合后和室內(nèi)熱交換器(30)連接， 儲液罐(41)安裝在室外熱交換器(10)的下端，以保證室外熱交換器(10)內(nèi)冷凝制冷劑在重力作用下流入儲液罐(41);它的控制系統(tǒng)由室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內(nèi)熱交換器制冷劑液位傳感器和智能控制電路構(gòu)成，室內(nèi)溫度傳感器和室外溫度傳感器控制空調(diào)的工作模式，液位傳感器控制熱泵電子節(jié)流閥(44)或熱管電子節(jié)流閥(45)開放狀態(tài)以保證室內(nèi)熱交換器(30)始終處于滿液狀態(tài)；單冷式熱管熱泵空調(diào)在安裝時的要求是儲液罐 (41)要高于室內(nèi)熱交換器(30)的上端，以保證在熱管工作狀態(tài)下，儲液罐(41)內(nèi)的制冷劑可以在重力作用下流入室內(nèi)熱交換器(30)。[0024]室內(nèi)溫度需要降低時，該空調(diào)可提供兩種降溫方式[0025]第一種是熱管節(jié)能式制冷工作，這種模式的條件是室內(nèi)溫度比室外溫度高，開啟該種模式后，利用中心控制系統(tǒng)控制氣路三通閥(21)和液路三通閥(42)使熱泵壓縮機部分(23)和熱泵電子節(jié)流閥(44)部分處于斷路狀態(tài)，熱管電子節(jié)流閥(45)處于通路狀態(tài)。 在室外熱交換器(10)中的換熱風扇(13)和鋁箔翅片組(14)的輔助下，氣態(tài)冷凝劑在導熱管支管(15)中放出熱量變成液態(tài)冷凝劑，變成液態(tài)的冷凝劑落入室外熱交換器(10)的導熱管下部主管(12)中，然后液態(tài)冷凝劑自動流入液體回路(40)中的儲液罐(41)中，由于各個設備高低不同，液態(tài)冷凝劑可以自動經(jīng)過液路三通閥(42)和熱管電子節(jié)流閥(45)進入到室內(nèi)熱交換器(30)中，在室內(nèi)熱交換器(30)上的換熱風扇(33)和鋁箔翅片組(34)的輔助下，液態(tài)冷凝劑在室內(nèi)熱交換器(30)的導熱管支管(35)中吸熱降低室內(nèi)溫度，吸熱后的液態(tài)冷凝劑變成氣態(tài)，在液體的不斷推動和氣體自身膨脹的壓力下通過氣路三通閥(21)向室外熱交換器(10)移動，進入室外熱交換器(10)的導熱管上部主管(11)后分散到各個導熱管支管(15)，然后在各個支管中完成冷凝，這樣就完成了室內(nèi)制冷循環(huán)。[0026]第二種是熱泵式制冷工作，開啟該種模式后，利用中心控制系統(tǒng)控制氣路三通閥 (21)和液路三通閥使熱泵壓縮機部分(23)和熱泵電子節(jié)流閥(44)部分進入通路狀態(tài)，熱管電子節(jié)流閥(45)處于斷路狀態(tài)。在室內(nèi)熱交換器(30)上的換熱風扇(33)和鋁箔翅片組(34)的輔助下，液態(tài)冷凝劑在室內(nèi)熱交換器(30)的導熱管支管(35)中吸熱降低室內(nèi)溫度，吸熱后的液態(tài)冷凝劑變成氣態(tài)，通過壓縮機(24)氣態(tài)冷凝劑變成高溫高壓狀態(tài)并向室外熱交換器(10)輸送，高溫高壓氣態(tài)冷凝劑通過氣路三通閥(21)和熱泵壓縮機(24)后進入室外熱交換器的導熱管上部主管(11 )，然后高溫高壓氣態(tài)冷凝劑分散到各個導熱管支管 (15)中，在室外熱交換器(10)上的換熱風機(13)和鋁箔翅片組(14)的輔助下散熱冷凝變成液態(tài)冷凝劑，液態(tài)冷凝劑自動流入液體回路(40)中的儲液罐(41)中，在高壓氣體的推動下經(jīng)過液路三通閥(42)、過濾干燥器(43)和熱泵節(jié)流閥(44)進入室內(nèi)熱交換器(30)中，熱泵式制冷工作循環(huán)完成。[0027]在兩種工作狀態(tài)下，室內(nèi)熱交換器(30)中的冷凝劑液面(36)由電子液位器(37) 檢測并把檢測到的信號傳輸給熱泵或者熱管電子節(jié)流閥，電子節(jié)流閥通過控制節(jié)流孔的大小來控制從儲液罐(41)中流出的液態(tài)冷凝劑，從而使室內(nèi)熱交換器(30)中的冷凝劑液位 (36)保持在導熱管上部主管(31)中，這樣可以實現(xiàn)滿液工作狀態(tài)，增大液態(tài)冷凝劑的吸熱面積，提高冷凝劑的吸熱速率。[0028]中心控制系統(tǒng)的溫度檢測部分可以檢測室內(nèi)溫度的變化，從而自動從兩種工作系統(tǒng)中選擇所需要的工作狀態(tài)，完成全自動控制，也可以通過人工手動控制調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，以滿足用戶需要為準。
權(quán)利要求1. 一種單冷式熱管熱泵空調(diào)，它由室內(nèi)熱交換器(30)、室外熱交換器(10)、氣體回路 (20)、液體回路(40)和控制系統(tǒng)五部分構(gòu)成，它的室內(nèi)熱交換器(30)和室外熱交換器(10) 有著相似的結(jié)構(gòu)，都是由導熱管、鋁箔翅片組和換熱風扇構(gòu)成，導熱管上部與氣體回路(20) 相連，導熱管下部與液體回路(40)相連；其特征在于它的氣體回路由熱泵壓縮機(24)、熱管導氣管(22)和氣路三通閥(21)構(gòu)成，熱泵壓縮機(24)與熱管導氣管(22)通過氣路三通閥(21)并聯(lián)；它的液體回路(40)由儲液罐(41)、熱泵電子節(jié)流閥(44)、熱管電子節(jié)流閥 (45)和液路三通閥(42)構(gòu)成，熱泵電子節(jié)流閥(44)與熱管電子節(jié)流閥(45)并聯(lián)，它們上端連接液路三通閥(42)后連接儲液罐(41)，下端匯合后和室內(nèi)熱交換器(30)連接，儲液罐 (41)安裝在室外熱交換器(10)的下端，以保證室外熱交換器(10)內(nèi)冷凝制冷劑在重力作用下流入儲液罐(41);它的控制系統(tǒng)由室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器、室內(nèi)熱交換器制冷劑液位傳感器和智能控制電路構(gòu)成，室內(nèi)溫度傳感器和室外溫度傳感器控制空調(diào)的工作模式，液位傳感器控制熱泵電子節(jié)流閥(44)或熱管電子節(jié)流閥(45)開放狀態(tài)以保證室內(nèi)熱交換器(30)始終處于滿液狀態(tài)；單冷式熱管熱泵空調(diào)在安裝時的要求是儲液罐(41)要高于室內(nèi)熱交換器(30)的上端，以保證在熱管工作狀態(tài)下，儲液罐(41)內(nèi)的制冷劑可以在重力作用下流入室內(nèi)熱交換器(30)。
專利摘要一種單冷式熱管熱泵空調(diào)，它可以看成熱泵空調(diào)和分體式熱管散熱器組合而成的一種節(jié)能空調(diào)。它由室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器、氣體回路、液體回路和控制系統(tǒng)五部分構(gòu)成。氣體回路由熱泵壓縮機、熱管導氣管和氣路三通閥構(gòu)成，熱泵壓縮機與熱管導氣管通過氣路三通閥并聯(lián)。液體回路由儲液罐、熱泵電子節(jié)流閥、熱管電子節(jié)流閥和氣路三通閥構(gòu)成，熱泵電子節(jié)流閥與熱管電子節(jié)流閥通過氣路三通閥并聯(lián)。單冷式熱管熱泵空調(diào)具有兩種工作方式熱泵制冷工作方式和熱管制冷工作方式。
文檔編號F24F11/02GK202274566SQ20112040806
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
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