專(zhuān)利名稱(chēng)：氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)，特別涉及一種冷暖兩用空調(diào)，其通過(guò)選擇性地轉(zhuǎn)換室內(nèi)和室外空氣流過(guò)蒸發(fā)器或者冷凝器而實(shí)現(xiàn)有效的冷卻和加熱功能，而且其可用作熱—濕度調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的冷暖兩用空調(diào)具有一種帶有制冷循環(huán)和一個(gè)加熱器的結(jié)構(gòu)。另一種冷暖兩用空調(diào)被構(gòu)作為一加熱泵，其在室內(nèi)側(cè)具有一熱交換器，在室外側(cè)具有另一熱交換器，還具有一用于改變制冷劑流動(dòng)的方向閥。在冷卻模式下，室內(nèi)熱交換器用作一蒸發(fā)器以吸收房間內(nèi)的熱量，而在加熱模式下，室內(nèi)熱交換器用作一個(gè)冷凝器，從而向房間內(nèi)散發(fā)熱量。但是，這些傳統(tǒng)的冷暖兩用空調(diào)在結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜，而冷卻或加熱的效率很低，從而增加了制造和維護(hù)的成本。
本發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明的目的在于解決上述傳統(tǒng)空調(diào)的缺點(diǎn)，提供一種具有新結(jié)構(gòu)的冷暖兩用空調(diào)，其可提供在一傳統(tǒng)的制冷循環(huán)中簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換空氣流入和流出房間的方向而實(shí)現(xiàn)冷卻和加熱的功能。
而且，本發(fā)明的目的還在于提供一種不僅可冷卻而且可加熱的空調(diào)，其可回收在室內(nèi)通風(fēng)過(guò)程中包含在排放空氣中的能量，并可精確地控制和維持房間內(nèi)的溫度和濕度。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出了帶有局部剖視的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的立體圖，
圖2和圖3分別示出了本發(fā)明空調(diào)在冷卻模式和加熱模式下的操作狀態(tài)，以及圖4和圖5示出了作為一熱—濕度調(diào)節(jié)器使用的本發(fā)明另一實(shí)施例的原理圖。
本發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)包括壓縮機(jī)4、冷凝器3、膨脹閥5或毛細(xì)管、蒸發(fā)器2和連接這些部件的制冷劑管9，還有一個(gè)送風(fēng)機(jī)10，所述的空調(diào)具體包括一個(gè)殼體1，其具有一個(gè)室內(nèi)側(cè)排放口11和室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12，這兩部分都開(kāi)向室內(nèi)側(cè)，殼體1還包括室外側(cè)排放口13和室外側(cè)進(jìn)氣口14，這兩部分都開(kāi)向室外側(cè)，它們分別被分隔壁25、26分隔開(kāi)，一熱交換室20形成在所述的室內(nèi)側(cè)排放口11和室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12以及所述的室外側(cè)排放口13和室外側(cè)進(jìn)氣口14之間，在熱交換室20中，所述蒸發(fā)器2和所述冷凝器3均位于一被隔開(kāi)的空間中，第一調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31位于所述蒸發(fā)器2和所述室內(nèi)側(cè)排放口11之間，第二調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)32位于所述冷凝器3和所述室內(nèi)側(cè)排放口11之間，第三調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)33位于所述室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12和所述蒸發(fā)器2之間，第四調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)34位于所述室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12和所述冷凝器3之間，第五調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)35位于所述室外側(cè)排放口13和所述蒸發(fā)器2之間，第六調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)36位于所述冷凝器3和所述室外側(cè)排放口13之間，第七調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)37位于所述室外側(cè)進(jìn)氣口14和所述蒸發(fā)器2之間和第八調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)38位于所述室外側(cè)進(jìn)氣口14和所述冷凝器3之間，一控制器可獨(dú)立地控制這些調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的開(kāi)口。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述熱交換室20被水平隔板21分隔成上部和下部熱交換室22、23，從而蒸發(fā)器2位于所述的上部熱交換室22中，冷凝器3位于所述下部熱交換室23中，從而在所述蒸發(fā)器2中產(chǎn)生的冷凝水可向下流到所述冷凝器3。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，濕度傳感器7設(shè)置在房間R內(nèi)部的一預(yù)定位置上，用于散發(fā)冷凝熱的再熱器6連接在所述冷凝器2和膨脹閥5或毛細(xì)管之間，而且所述的再熱器6位于所述蒸發(fā)器2和所述室內(nèi)空氣排放口11之間以加熱排放到室內(nèi)的空氣。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1示出了帶有局部剖視的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的立體圖，圖2和圖3分別示出了本發(fā)明空調(diào)在制冷模式和加熱模式下的操作狀態(tài)。如圖所示，在殼體1中室內(nèi)側(cè)排放口11和室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12與室外側(cè)排放口13和室外側(cè)進(jìn)氣口14相對(duì)。室內(nèi)側(cè)排放口11和室外側(cè)排放口13被分隔壁25分隔開(kāi)，而室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12和室外側(cè)進(jìn)氣口14被分隔壁26分隔開(kāi)。在排放口11、13和進(jìn)氣口12、14之間形成有一熱交換室20，其由相應(yīng)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31-38來(lái)界定。熱交換室20繼而被水平隔板21分成可容納蒸發(fā)器2的上熱交換室22和可容納冷凝器3的下熱交換室23。在上熱交換室22中由蒸發(fā)器2產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)由布置在隔板21中適當(dāng)?shù)呐潘苈涞皆谙聼峤粨Q室23中的冷凝器3，從而提高冷凝器3的熱效率。
參看上述調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，它們以擋板或葉片的形式根據(jù)控制器(未示出)的控制來(lái)調(diào)節(jié)氣流的開(kāi)口。第一調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31位于蒸發(fā)器2和室內(nèi)側(cè)排放口11之間，其構(gòu)作成用來(lái)調(diào)節(jié)在它們之間的空氣流率。相似地，第二調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)32位于冷凝器3和室內(nèi)側(cè)排放口11之間。第三調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)33位于室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12和蒸發(fā)器2之間，第四調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)34位于室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12和冷凝器3之間，第五調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)35位于室外側(cè)進(jìn)氣口14和蒸發(fā)器2之間，第六調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)36位于室外側(cè)進(jìn)氣口14和冷凝器3之間，第七調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)37位于室外側(cè)排放口13和蒸發(fā)器2之間，第八調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)38位于室外側(cè)排放口13和冷凝器3之間。
在室內(nèi)側(cè)排放口11中設(shè)置有一送風(fēng)機(jī)10a，在室外側(cè)排放口13中設(shè)置有另一送風(fēng)機(jī)10b。標(biāo)號(hào)4代表一壓縮機(jī)，標(biāo)號(hào)5代表一膨脹閥，但在用于小容量時(shí)該膨脹閥可由一毛細(xì)管代替。它們連接到一制冷劑管9上，從而形成了一個(gè)傳統(tǒng)的制冷循環(huán)。在室內(nèi)或室外側(cè)進(jìn)氣口12或14和與它們相對(duì)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)33、34或35、36之間，設(shè)置有過(guò)濾器15。上述壓縮機(jī)4根據(jù)其容量可安裝在殼體1的外側(cè)。
下面參照?qǐng)D2說(shuō)明本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)在冷卻模式下的操作。在圖中，如點(diǎn)線(xiàn)所示的氣流路線(xiàn)代表穿過(guò)在隔板21下面的冷凝器3的空氣流。
當(dāng)位于室內(nèi)空氣路線(xiàn)和蒸發(fā)器2之間的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31和33，以及位于室外空氣路線(xiàn)和冷凝器3之間的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)36和38打開(kāi)，而其余的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)32、34、35和37關(guān)閉時(shí)，房間內(nèi)溫暖的空氣通過(guò)室內(nèi)空氣進(jìn)氣口12流到蒸發(fā)器2，在那里被冷卻，然后被冷卻的空氣通過(guò)室內(nèi)空氣排放口11進(jìn)入到房間中。另一方面，通過(guò)外部空氣進(jìn)氣口14已經(jīng)被引入的空氣在通過(guò)冷凝器3的同時(shí)吸收熱量，然后通過(guò)室外排放口13排放到外側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)房間的冷卻。
在這種冷卻模式下，當(dāng)例如已經(jīng)打開(kāi)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31、33、36和38的開(kāi)口調(diào)節(jié)到打開(kāi)70％左右，而先前關(guān)閉的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)32、34、35和37的開(kāi)口調(diào)節(jié)到打開(kāi)30％左右時(shí)，就會(huì)有70％冷的室內(nèi)空氣和用于通風(fēng)的30％溫暖的室外空氣通過(guò)蒸發(fā)器2以形成一種新鮮空氣和冷卻空氣的混合物，這種混合空氣被供應(yīng)到房間內(nèi)。這時(shí)，在蒸發(fā)器2中產(chǎn)生了冷凝水，冷凝水然后散布到冷凝器3上，從而提高了冷凝器的熱效率。換句話(huà)說(shuō)，冷凝器的冷卻作用通過(guò)空氣冷卻和水冷卻合并傳導(dǎo)。包含70％溫暖的室外空氣和30％冷的室內(nèi)空氣的混合空氣的低溫有助于增加熱效率，從而使冷凝器散熱。
與前述相反，在如圖3所示的加熱模式下，位于室內(nèi)空氣路線(xiàn)和冷凝器3之間的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)32和34，以及位于室外空氣路線(xiàn)和蒸發(fā)器2之間的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)35和37打開(kāi)，而其余調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31、33、36、38關(guān)閉。送風(fēng)機(jī)10a使室內(nèi)循環(huán)空氣從室內(nèi)空氣進(jìn)氣口12流過(guò)冷凝器3從而在其通過(guò)室內(nèi)空氣排放口11返回房間之前被加熱。另一方面，通過(guò)送風(fēng)機(jī)10b，外部空氣從外部空氣進(jìn)氣口14被吸入而流過(guò)蒸發(fā)器2，空氣在那里散熱，然后通過(guò)室外空氣排放口13被排放到室外的大氣中，從而完成房間的加熱循環(huán)。
在這種加熱模式下，如果調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)32、34、35和37被調(diào)節(jié)到打開(kāi)70％左右而不是全開(kāi)，同時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31、33、36和38被調(diào)節(jié)到部分地打開(kāi)30％左右而不是全閉，那么將會(huì)有70％溫暖的室內(nèi)空氣和用于通風(fēng)的30％冷的室外空氣通過(guò)冷凝器3，并在那里被加熱，從而一種新鮮和溫暖的空氣混合物可被供應(yīng)到房間中。含有70％冷的室外空氣和30％溫暖的室內(nèi)空氣的空氣混合物可被供應(yīng)到蒸發(fā)器2，從而主要是由于有較大的溫差，使蒸發(fā)器散熱的能力或效率得到了提高。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4和圖5來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施例。如圖所示，房間R具有一個(gè)濕度傳感器7，并且在室內(nèi)空氣排放口11和蒸發(fā)器2之間額外安裝了一個(gè)再熱器6。特別是，該再熱器6為一輔助冷凝器，其如圖5所示，連接在冷凝器3和膨脹閥5之間。而且，在室內(nèi)空氣排放口11和冷凝器3之間安裝有一個(gè)增濕器8。
標(biāo)號(hào)41代表一個(gè)蓄電池，標(biāo)號(hào)42代表一個(gè)油分離器，標(biāo)號(hào)43代表填充物干燥器，44和45代表電磁閥。由于這些部件通常使用在制冷循環(huán)中，因此不再對(duì)它們進(jìn)一步說(shuō)明。
如上述構(gòu)作的結(jié)構(gòu)在冷卻模式下這樣進(jìn)行操作，冷凝器3或冷凍液的熱量的散發(fā)是通過(guò)控制位于室外排放口13處冷凝器送風(fēng)機(jī)10b的氣流來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的，該控制響應(yīng)于由濕度傳感器7檢測(cè)到的當(dāng)前相對(duì)濕度的變化。因此，流過(guò)連接在冷凝器3之后的再熱器6的冷凍液中的焓是變化的，從而通過(guò)從再熱器6散發(fā)的熱量適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)從蒸發(fā)器2朝室內(nèi)空氣排放口11流動(dòng)的空氣的溫度，以此來(lái)調(diào)節(jié)房間的相對(duì)濕度。同時(shí)，隨著再熱量的增加，制冷量本應(yīng)需要增加，但是，由于進(jìn)入膨脹閥5的制冷劑相應(yīng)于增加的再熱量將被更加地冷卻，因此制冷量會(huì)增加，從而不會(huì)由于再加熱而產(chǎn)生制冷量的下降。如果房間中的濕度低于目標(biāo)值，其可通過(guò)正常冷卻操作來(lái)降低溫度而提高。當(dāng)濕度傳感器檢測(cè)到室內(nèi)的相對(duì)濕度低于在加熱模式下的目標(biāo)值時(shí)，增濕器8進(jìn)行操作以增加從冷凝器3進(jìn)入室內(nèi)空氣排放口11的空氣的濕度。當(dāng)房間的相對(duì)濕度高于目標(biāo)值時(shí)，將需要正常的加熱操作以降低濕度。
如上所述的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31-38的開(kāi)口的調(diào)節(jié)、再熱器6和增濕器8的操作、送風(fēng)機(jī)10a或10b的流率等都是通過(guò)一個(gè)控制器(未示出)根據(jù)用于檢測(cè)室內(nèi)濕度的濕度傳感器7、未示出的溫度傳感器和由用戶(hù)可選擇性輸入的預(yù)設(shè)值來(lái)進(jìn)行實(shí)施的。標(biāo)號(hào)46代表一個(gè)濕度控制器，其可作為控制器的一部分或者一個(gè)獨(dú)立的元件。
如上所述，本發(fā)明的冷暖兩用空調(diào)具有基于普通的制冷循環(huán)的新的結(jié)構(gòu)，其既可進(jìn)行冷卻也可進(jìn)行加熱，而且可通過(guò)完全打開(kāi)或關(guān)閉或者調(diào)節(jié)用來(lái)控制進(jìn)入或離開(kāi)的空氣的流動(dòng)的開(kāi)口、或者控制氣流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率。而且，附加到傳統(tǒng)的制冷循環(huán)上的再熱器和增濕器不需要其他裝置就可精確地調(diào)節(jié)和維持室內(nèi)的溫度和濕度。
權(quán)利要求
1.一種氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)，其特征在于，包括壓縮機(jī)(4)、冷凝器(3)、膨脹閥(5)或毛細(xì)管、蒸發(fā)器(2)和連接所述部件的制冷劑管(9)，以及空氣送風(fēng)機(jī)(10)，所述空調(diào)具體包括殼體(1)，該殼體被構(gòu)作成，向室內(nèi)側(cè)開(kāi)放的室內(nèi)側(cè)排放口(11)和室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口(12)以及向室外側(cè)開(kāi)放的室外側(cè)排放口(13)和室外側(cè)進(jìn)氣口(14)被分隔壁(25、26)分別隔開(kāi)，一熱交換室(20)形成在所述室內(nèi)側(cè)排放口(11)和室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口(12)以及所述室外側(cè)排放口(13)和室外側(cè)進(jìn)氣口(14)之間，在所述熱交換室中，所述蒸發(fā)器和所述冷凝器分別位于一被隔開(kāi)的空間中，第一調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(31)位于所述蒸發(fā)器(2)和所述室內(nèi)側(cè)排放口(11)之間，第二調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(32)位于所述冷凝器(3)和所述室內(nèi)側(cè)排放口(11)之間，第三調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(33)位于所述室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口(12)和所述蒸發(fā)器(2)之間，第四調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(34)位于所述室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口(12)和所述冷凝器(3)之間，第五調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(35)位于所述室外側(cè)排放口(13)和所述蒸發(fā)器(2)之間，第六調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(36)位于所述冷凝器(3)和所述室外側(cè)排放口(13)之間，第七調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(37)位于所述室外側(cè)進(jìn)氣口(14)和所述蒸發(fā)器(2)之間和第八調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(38)位于所述室外側(cè)進(jìn)氣口(14)和所述冷凝器(3)之間，而且還包括一個(gè)控制器，所述控制器獨(dú)立地控制所述各調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的開(kāi)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)，其特征在于，所述熱交換室(20)被一水平隔板(21)分隔為上部和下部熱交換室(22、23)，從而所述蒸發(fā)器(2)被布置在所述上部熱交換室(22)，所述冷凝器(3)被布置在所述下部熱交換室(23)，由此在所述蒸發(fā)器(2)中產(chǎn)生的冷凝水會(huì)流落到所述冷凝器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)，其特征在于，濕度傳感器(7)設(shè)置在房間(R)內(nèi)的預(yù)定位置處，用于散發(fā)冷凝熱的再熱器(6)連接在所述冷凝器(3)和膨脹閥(5)或毛細(xì)管之間，所述再熱器(6)位于所述蒸發(fā)器(2)和所述室內(nèi)空氣排放口(11)之間，以加熱排放到室內(nèi)的空氣。
全文摘要
一種氣流轉(zhuǎn)換型冷暖兩用空調(diào)包括壓縮機(jī)4、冷凝器3、膨脹閥5或毛細(xì)管、蒸發(fā)器2、制冷劑管9和空氣送風(fēng)機(jī)10,所述空調(diào)具體包括殼體1,其構(gòu)作成室內(nèi)側(cè)排放口11和室內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口12以及室外側(cè)排放口13和室外側(cè)進(jìn)氣口14被分隔壁25、26分別隔開(kāi);一熱交換室(20),其中蒸發(fā)器和冷凝器分別位于一被隔開(kāi)的空間中;殼體1內(nèi)的多個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)31—38;和一個(gè)控制器,所述控制器獨(dú)立地控制所述各調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的開(kāi)口。
文檔編號(hào)F24F3/044GK1260868SQ98805777
公開(kāi)日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月5日
發(fā)明者尹明赫 申請(qǐng)人:尹明赫