專利名稱：太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用太陽(yáng)能和熱泵的冷暖兩用空氣調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
一種利用太陽(yáng)能來(lái)制熱和利用制冷劑來(lái)制冷的兩用空調(diào)器，它是由太陽(yáng)能集熱器、制冷機(jī)、儲(chǔ)熱水箱、速熱水箱、冷卻塔、鍋爐構(gòu)成的，即將太陽(yáng)能集熱器與速熱水箱、儲(chǔ)熱水箱相連接，再與制冷機(jī)內(nèi)的熱水管形成一個(gè)循環(huán)回路，所得的熱水即可用于室內(nèi)供熱，而室內(nèi)降溫主要是靠原有的制冷機(jī)。為了使熱水溫度適合不同的氣溫下的供熱需要，配用一臺(tái)鍋爐和一臺(tái)冷卻塔。這種裝置設(shè)備多、占地面積大、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲也大，而且一次投資高，能耗大，而制冷劑泄漏造成室內(nèi)空氣污染的可能性還是存在。所以這種空調(diào)器不利于在繁華的商業(yè)場(chǎng)合使用，也不能進(jìn)入家庭。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種太陽(yáng)能、制冷劑并用的太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，安裝方便，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小、不占駐地面積、一次投資小的優(yōu)點(diǎn)；由于將有制冷劑運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置全部安裝在室外，所以可避免室內(nèi)空氣被污染的可能性。因此這種空調(diào)器是適合于在繁華地區(qū)的商業(yè)場(chǎng)所與家庭使用。
太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器由太陽(yáng)能集熱器、密封蒸發(fā)水箱、熱泵、單向電磁閥、循環(huán)水泵和制冷劑制冷裝置構(gòu)成。其中太陽(yáng)能集熱器、密封蒸發(fā)水箱、循環(huán)水泵、制冷劑制冷裝置、熱泵及其管道、附件均安裝在室外，在室內(nèi)安裝的只有輸送冷、暖水的散熱盤管與送風(fēng)的貫流風(fēng)扇構(gòu)成的空調(diào)控制箱體太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器的各部件是這樣連接的制冷機(jī)的制冷劑冷凝器盤管的一端與毛細(xì)膨脹管、過(guò)濾器、單向閥相連接后，經(jīng)一個(gè)截止閥與制冷劑的蒸發(fā)器盤管的一端相連接；制冷劑冷凝器盤管的另一端經(jīng)消音器與熱泵的一個(gè)進(jìn)口相連接。熱泵是一個(gè)電磁四通換向閥，有四個(gè)進(jìn)出口管，它是由一塊集成電路板，其型號(hào)為062AN-GC47來(lái)控制的。制冷劑的壓縮機(jī)的進(jìn)口管與出口管也與熱泵的另外兩個(gè)管口相連接；熱泵余下的一個(gè)管口與制冷劑的冷凝器盤管的另一端相連接。由此完成了整個(gè)制冷過(guò)程各裝置的安裝。
將制冷劑蒸發(fā)器盤管置于一個(gè)密封水箱中，則稱此水箱為密封蒸發(fā)水箱。在水箱的頂部裝上一臺(tái)微形攪拌器，使其攪拌槳插入水箱之中；再在水箱頂面設(shè)置一個(gè)自動(dòng)放氣閥，用來(lái)調(diào)整水箱中的氣壓。水箱的上部近頂面的側(cè)壁上裝有加水閥，水箱的底部裝有排水閥；水箱的右側(cè)箱壁的上方設(shè)有一根出水管，出水管與循環(huán)水泵、截止閥、電磁閥相連接，最后與空調(diào)控制箱中的散熱盤管的一端相接，散熱盤管的另一端伸出空調(diào)控制箱外，與一個(gè)自動(dòng)放氣閥相連接，再通過(guò)一個(gè)自動(dòng)放氣閥、經(jīng)電磁閥、截止閥、除垢器、過(guò)濾器、再一個(gè)截止閥與密封水箱的左側(cè)壁下方的進(jìn)水管口相連接，形成一個(gè)回路。其進(jìn)出水管道上均設(shè)有壓力表。
一個(gè)設(shè)在與密封蒸發(fā)水箱相近位置的太陽(yáng)能集熱器的上方熱水管出口與一個(gè)循環(huán)水泵相連接，經(jīng)截止閥、電磁閥與密封蒸發(fā)水箱的出水管相連通；在太陽(yáng)能集熱器下方的冷水返回管上設(shè)一個(gè)排水閥，并與一個(gè)截止閥、過(guò)濾器、除垢器、再一個(gè)截止閥至一個(gè)電磁閥，再與密封蒸發(fā)水箱的進(jìn)水管相連通，即使太陽(yáng)能集熱器也與空調(diào)控制箱中的散熱盤管形成一個(gè)回路。
空調(diào)控制箱內(nèi)設(shè)有水散熱盤管和貫流風(fēng)扇，以及空調(diào)上的有關(guān)電器件。
由上述制冷裝置、太陽(yáng)能集熱器和密封蒸發(fā)水箱、空調(diào)控制箱共同組成本實(shí)用新型所指的太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器。
需制冷時(shí)，開(kāi)啟制冷壓縮機(jī)，制冷劑氣體通過(guò)熱泵被壓縮機(jī)吸入并壓縮為高壓蒸氣后排入冷凝器，同時(shí)軸流風(fēng)機(jī)吸入空氣，流經(jīng)制冷劑冷凝器的盤管，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸氣凝結(jié)成為高壓液體，高壓液體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器、節(jié)流毛細(xì)管后噴入蒸發(fā)器盤管，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，由于蒸發(fā)器盤管是置于密封蒸發(fā)水箱中的，則制冷劑蒸發(fā)時(shí)可吸收密封蒸發(fā)水箱中所放的水中的熱量，于是使密封水箱中的水溫下降成為低溫水。密封水箱中設(shè)的攪拌器不斷地?cái)嚢柚悦芊馑渲械臒峤粨Q效率較高。膨脹后的制冷劑氣體通過(guò)截止閥、消音器至熱泵換向再被壓縮機(jī)吸入形成一個(gè)制冷循環(huán)。
由于密封蒸發(fā)水箱中的水被冷卻，啟動(dòng)密封蒸發(fā)水箱外的循環(huán)水泵，則低溫水通過(guò)電磁閥的開(kāi)啟而進(jìn)入空調(diào)控制箱的散熱盤管中，同時(shí)空調(diào)控制箱中的貫流風(fēng)扇使室內(nèi)空氣不斷地進(jìn)入散熱盤管之管間進(jìn)行熱交換，并將冷空氣送向室內(nèi)，如此使室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到降低室內(nèi)空氣溫度的目的。
空調(diào)裝置中采用太陽(yáng)能集熱器與熱泵并用或單用的方式提供熱源。制熱時(shí)，太能集熱器的循環(huán)水泵啟動(dòng)，將集熱器中的熱水泵入空調(diào)控制箱的散熱盤管中，同時(shí)空調(diào)控制箱中的貫流風(fēng)扇使室內(nèi)空氣不斷地進(jìn)入散熱盤管之管間進(jìn)行熱交換，并將熱空氣送向室內(nèi)，如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到提高室內(nèi)溫度的目的。同時(shí)，原制冷裝置轉(zhuǎn)換成熱泵制熱，這種轉(zhuǎn)換是通過(guò)制冷裝置上設(shè)有的四通電磁換向閥來(lái)自動(dòng)完成的，其轉(zhuǎn)換過(guò)程是四通電磁閥變換，將原制冷時(shí)的吸排氣管自動(dòng)對(duì)換，使原來(lái)制冷工作時(shí)的蒸發(fā)器盤管變成制熱時(shí)的冷凝器盤管；原制冷時(shí)的冷凝器盤管變成制熱時(shí)的蒸發(fā)器盤管。這樣使制冷裝置在室外吸熱，向室內(nèi)放熱，從而實(shí)現(xiàn)熱泵制熱的目的。由于現(xiàn)置于密封蒸發(fā)水箱中的蒸發(fā)盤管變成冷凝盤管，所以當(dāng)制冷劑在密封水箱中冷凝時(shí)，排出的熱量被密封水箱中的水吸收，于是密封水箱中水的溫度被提高。這種被提高了水溫的水用循環(huán)水泵泵入空調(diào)控制箱的散熱盤管中，與已被輸入散熱盤管中的太陽(yáng)能集熱器加熱的水混合，同時(shí)空調(diào)控制箱中的貫流風(fēng)扇使室內(nèi)空氣不斷地進(jìn)入散熱盤管之管間進(jìn)行熱交換，并將熱空氣送向室內(nèi)，如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到提高室內(nèi)溫度的目的。
若需要在多室內(nèi)設(shè)置冷暖空調(diào)器，除去相應(yīng)增加制冷劑量和擴(kuò)大太陽(yáng)能集熱面外，可以在各室內(nèi)安裝各自的空調(diào)控制箱體，將散熱盤管的進(jìn)、出水口管與密封蒸發(fā)水箱的進(jìn)、出水管相連接即可構(gòu)成相當(dāng)于中央空調(diào)的空調(diào)器組。密封蒸發(fā)水箱中的水可以換用鹽水或其它適宜的熱交換工質(zhì)。
采用太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器，其有益效果是這種空調(diào)裝置的制熱方式是采用熱泵與太陽(yáng)能集熱器并用或單用，所以在達(dá)到要求室溫時(shí)，可節(jié)省一部分電能。其主要的特征是此裝置在室內(nèi)只設(shè)置裝有水散熱盤管的空調(diào)控制箱，其余的制冷裝置、密封蒸發(fā)水箱、太陽(yáng)能集熱器及所有的附件、閥門都設(shè)在室外。則在長(zhǎng)久使用后，管路中若出現(xiàn)制冷劑泄漏現(xiàn)象，也不會(huì)污染室內(nèi)空氣，使人們可在符合環(huán)保要求的環(huán)境下工作、生活；由于除制冷裝置外，均采用低投資、低能耗的裝置，所以運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小，符合經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的要求。太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器的全部裝置都不占用地面，所以為繁華地區(qū)的商業(yè)場(chǎng)所與辦公場(chǎng)所、辦公室、家庭設(shè)置冷暖兩用的空調(diào)器創(chuàng)造了條件。
下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型所指的太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器作詳細(xì)的闡述。


附圖1是太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖1，太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器由太陽(yáng)能集熱器1、密封蒸發(fā)水箱19、熱泵17、單向電磁閥11、循環(huán)水泵2和制冷劑制冷裝置12、13、14、15、16、17、18、20構(gòu)成。其中太陽(yáng)能集熱器1、密封蒸發(fā)水箱19、循環(huán)水泵2、制冷劑制冷裝置12、13、14、15、16、18、20，與熱泵17均安裝在室外；而安裝在室內(nèi)的只有輸送冷、暖水的散熱盤管9與送風(fēng)的貫流風(fēng)扇8和有關(guān)的電器構(gòu)件組成的空調(diào)控制箱體10。
太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器的各部件是這樣連接的制冷機(jī)的制冷劑冷凝器盤管12的一端與毛細(xì)膨脹管13、過(guò)濾器14、單向閥15相連接后，經(jīng)一個(gè)截止閥3與制冷劑的蒸發(fā)器盤管20的一端相連接；制冷劑冷凝器盤管20的另一端經(jīng)消音器18與熱泵17的一個(gè)進(jìn)口相連接。熱泵17是一個(gè)電磁四通換向閥，有四個(gè)進(jìn)出口管，它是由一塊型號(hào)為062AN-GC47的集成電路板來(lái)控制的。制冷劑的壓縮機(jī)16的進(jìn)口管與出口管也與熱泵17的另外兩個(gè)管口相連接；熱泵17余下的一個(gè)管口是與制冷劑冷凝器盤管12的另一端連接的，由此完成了整個(gè)制冷過(guò)程各裝置的安裝。
將制冷劑蒸發(fā)器盤管20置于一個(gè)密封水箱19中，密封水箱19的頂部裝有一臺(tái)微形攪拌器21，使其攪拌槳插入密封水箱19之中；再在密封水箱19頂面設(shè)置一個(gè)自動(dòng)放氣閥7來(lái)調(diào)整密封水箱19中的氣壓。密封水箱19的上部近頂面的側(cè)壁上裝有加水閥，密封水箱19的底部裝有排水閥；密封水箱19的右側(cè)箱壁的上方設(shè)有一根出水管，出水管與循環(huán)水泵2、截止閥3、電磁閥11相連接，最后與空調(diào)控制箱10中的散熱盤管9的一端相接，散熱盤管9的另一端伸出空調(diào)控制箱10外，與一個(gè)自動(dòng)放氣閥7相連接，再通過(guò)一個(gè)電磁閥11、截止閥3與一個(gè)除垢器6、過(guò)濾器5、再一個(gè)截止閥與密封水箱19的左側(cè)壁下方的進(jìn)水管口相連接，形成一個(gè)回路。其進(jìn)出管道上設(shè)有壓力表4。
一個(gè)設(shè)在與密封蒸發(fā)水箱19相近位置的太陽(yáng)能集熱器1的上方熱水管出口與一個(gè)循環(huán)水泵2相連接，再經(jīng)一個(gè)截止閥3、電磁閥11與密封蒸發(fā)水箱19的出水管相連通；在太陽(yáng)能集熱器1下方的冷水進(jìn)口管上設(shè)一個(gè)排水閥，并與一個(gè)截止閥3、過(guò)濾器5、除垢器6、再一個(gè)截止閥3至一個(gè)電磁閥11，再與密封蒸發(fā)水箱19的左側(cè)壁下方的進(jìn)水管相連通，使太陽(yáng)能集熱器1與空調(diào)控制箱10形成一個(gè)回路。
由上述制冷裝置12、13、14、15、16、17、18、20及太陽(yáng)能集熱器1、密封蒸發(fā)水箱19、空調(diào)控制箱10共同組成本實(shí)用新型所指的太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器。
制冷時(shí)，開(kāi)啟制冷壓縮機(jī)16，制冷劑氣體通過(guò)熱泵17被壓縮機(jī)16吸入并壓縮為高壓蒸氣后排入冷凝器12，同時(shí)軸流風(fēng)機(jī)吸入室外的空氣，流經(jīng)冷凝器12，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸氣凝結(jié)成為高壓液體，高壓液體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器14、節(jié)流毛細(xì)管13后噴入蒸發(fā)器20，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，由于蒸發(fā)器20是置于密封蒸發(fā)水箱19中的，則制冷劑蒸發(fā)時(shí)可吸收密封蒸發(fā)水箱19中所放置的水的熱量，于是使密封水箱19中水的溫度下降成為低溫水，密封水箱19中設(shè)的攪拌器21不斷地?cái)嚢柚悦芊馑?9中的熱交換效率較高；膨脹后的制冷劑氣體通過(guò)截止閥3、消音器18至熱泵17換向再被壓縮機(jī)16吸入形成一個(gè)制冷循環(huán)。
由于密封蒸發(fā)水箱19中的水被冷卻，啟動(dòng)密封蒸發(fā)水箱19外的循環(huán)水泵3，則低溫水通過(guò)電磁閥11的開(kāi)啟而進(jìn)入空調(diào)控制箱10的散熱盤管9中，同時(shí)空調(diào)控制箱10中的貫流風(fēng)扇8使室內(nèi)空氣不斷地進(jìn)入散熱盤管9之管間進(jìn)行熱交換，并將冷空氣送向室內(nèi)，如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。而回流的水經(jīng)電磁閥、截止閥、除垢器、過(guò)濾器進(jìn)入密封蒸發(fā)水箱中，進(jìn)入下一個(gè)熱交換過(guò)程。
由于裝置中采用太陽(yáng)能集熱器1與熱泵17并用或單用的方式提供熱源。制熱時(shí)，太能集熱器1的循環(huán)水泵2啟動(dòng)，將太陽(yáng)能集熱器1中的熱水泵入空調(diào)控制箱10的散熱盤管9中，同時(shí)空調(diào)控制箱10中的貫流風(fēng)扇8使室內(nèi)空氣不斷地進(jìn)入散熱盤管9之管間進(jìn)行熱交換，并將熱空氣送向室內(nèi)，如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到提高室內(nèi)溫度的目的；回流的水經(jīng)電磁閥、截止閥、除垢器、過(guò)濾器進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)水管口，形成太陽(yáng)能集熱器水體的循環(huán)回路。這個(gè)循環(huán)回路使太陽(yáng)能集熱器的利用可以與熱泵并用，也可以單獨(dú)使用。若是采用太陽(yáng)能集熱器與熱泵并用，可使原制冷裝置轉(zhuǎn)換成熱泵制熱，這種轉(zhuǎn)換是通過(guò)制冷裝置上設(shè)有的四通電磁換向閥17來(lái)自動(dòng)完成的，其轉(zhuǎn)換過(guò)程是四通電磁換向閥17將原制冷時(shí)的吸排氣管自動(dòng)對(duì)換，使原來(lái)制冷工作時(shí)的蒸發(fā)器盤管20變成制熱時(shí)的冷凝器盤管；原制冷時(shí)的冷凝器盤管12變成制熱時(shí)的蒸發(fā)器盤管。這樣使制冷裝置在室外吸熱，向室內(nèi)放熱，從而實(shí)現(xiàn)熱泵制熱的目的。由于現(xiàn)置于密封蒸發(fā)水箱19中的蒸發(fā)盤管20變成冷凝盤管，所以當(dāng)制冷劑在密封水箱19中冷凝時(shí)，排出的熱量被密封水箱19中的水吸收，于是密封水箱19中的水溫被提高。這種被提高了水溫的水用循環(huán)水泵2泵入空調(diào)控制箱10的散熱盤管9中，與已被輸入散熱盤管9中的太陽(yáng)能集熱器1加熱的水混合，同時(shí)空調(diào)控制箱10中的貫流風(fēng)扇8使室內(nèi)空氣不斷地進(jìn)入散熱盤管9之管間進(jìn)行熱交換，并將熱空氣送向室內(nèi)，如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到提高室內(nèi)溫度的目的?；亓鞯乃彩墙?jīng)過(guò)電磁閥、截止閥、除垢器、過(guò)濾器進(jìn)入密封發(fā)水箱左下方的進(jìn)水管口，形成密封蒸發(fā)水箱水體的循環(huán)回路。而太陽(yáng)能集熱器所提供的熱水可與熱泵提供的熱水可以在空調(diào)控制箱的散熱盤管中混合進(jìn)行熱交換；其并用或單用的功能是通過(guò)電磁閥11來(lái)控制的。
權(quán)利要求1.太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器是由制冷裝置與太陽(yáng)能集熱器組成的，其特征在于將制冷裝置的制冷劑蒸發(fā)器盤管(20)裝在密封蒸發(fā)水箱(19)中，密封蒸發(fā)水箱(19)的頂部裝有一臺(tái)微形攪拌器(21)，使其攪拌槳插入密封水箱(19)之中，在密封水箱(19)頂面設(shè)置一個(gè)自動(dòng)放氣閥(7)，密封水箱(19)的上部近頂面的側(cè)壁上裝有加水閥，密封水箱(19)的底部裝有排水閥，密封水箱(19)的右側(cè)箱壁的上方設(shè)有一根出水管，出水管與循環(huán)水泵(2)、截止閥(3)、電磁閥(11)相連接，最后與空調(diào)控制箱(18)中的散熱盤管(9)的一端相接；散熱盤管(9)的另一端伸出空調(diào)控制箱(10)外，與一個(gè)自動(dòng)放氣閥(7)相連接，再通過(guò)一個(gè)電磁閥(11)、截止閥(3)與一個(gè)除垢器(6)、過(guò)濾器(5)、再經(jīng)一個(gè)截止閥與密封水箱(19)的左側(cè)壁下方的進(jìn)水管口相連接，形成一個(gè)回路；其進(jìn)、出水的管道上均設(shè)有壓力表(4)；一個(gè)設(shè)在與密封蒸發(fā)水箱(19)相近位置的太陽(yáng)能集熱器(1)的上方熱水管出口與一個(gè)循環(huán)水泵(2)相連接，再經(jīng)一個(gè)截止閥(3)、電磁閥(11)與密封蒸發(fā)水箱(19)的出水管相連通；在太陽(yáng)能集熱器(1)下方的冷水進(jìn)口管上設(shè)一個(gè)排水閥，然后與一個(gè)截止閥(3)、過(guò)濾器(5)、除垢器(6)相連接，再經(jīng)一個(gè)截止閥(3)至一個(gè)電磁閥(11)，與密封蒸發(fā)水箱(19)的進(jìn)水管相連通，使太陽(yáng)能集熱器(1)與空調(diào)控制箱(10)形成一個(gè)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器，其特征在于太陽(yáng)能集熱器(1)、密封蒸發(fā)水箱(19)、循環(huán)水泵(2)、制冷裝置(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(18)、(20)，與熱泵(17)均安裝在室外；而安裝在室內(nèi)的只有輸送冷、暖氣的散熱盤管(9)與送風(fēng)的貫流風(fēng)扇(8)、空調(diào)電器構(gòu)件組成的空調(diào)控制箱體(10)。
專利摘要太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器涉及一種利用太陽(yáng)能和熱泵的冷暖兩用空氣調(diào)節(jié)裝置。它是將原制冷裝置的蒸發(fā)器盤管裝入一個(gè)密封的蒸發(fā)水箱內(nèi)，利用制冷劑通過(guò)熱泵的換向使制冷劑在蒸發(fā)盤管中蒸發(fā)吸熱或冷凝放熱中，并通過(guò)盤管與水的熱交換使密封水箱中的水溫上升或下降，然后將低溫水或高溫水用水泵泵入空調(diào)控制箱的散熱盤管中，通過(guò)貫流風(fēng)扇將冷或熱的空氣與室內(nèi)的空氣交流，從而達(dá)到室內(nèi)氣溫調(diào)節(jié)的目的。太陽(yáng)能集熱器與熱泵加熱的水可以合并或單獨(dú)引入空調(diào)控制箱內(nèi)的散熱盤管中作為熱源。采用太陽(yáng)能熱泵冷暖空調(diào)器的有益效果是將有制冷劑的裝置與管道、附件全部裝在室外，室內(nèi)只安裝水散熱盤管和電器元件，從而使室內(nèi)空氣無(wú)污染。
文檔編號(hào)F24F5/00GK2529115SQ02219389
公開(kāi)日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者沙成軍 申請(qǐng)人:沙成軍