專利名稱：二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種柜式熱泵型空調(diào)器，特別是一種采用二氧化碳作為制冷劑，可以進行跨臨界循環(huán)的二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器，屬于制冷與空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
柜式空調(diào)器是一種應(yīng)用廣泛的空調(diào)器，其室內(nèi)機前面板的一般結(jié)構(gòu)型式為上部為送風(fēng)口，中下部為回風(fēng)口。采用的制冷劑通常為R22、R407C、R410A，制冷循環(huán)為亞臨界循環(huán)。
上述制冷劑R22、R407C、R410A均為人工合成的制冷劑。由于制冷劑不可避免的排放，任何人工合成的制冷劑的大量生產(chǎn)與使用都會對環(huán)境造成不良影響，因此要從根本上解決制冷劑對于環(huán)境的破壞問題，應(yīng)該采用非人工合成的自然制冷劑。二氧化碳無毒、不燃、易于獲取、價格低廉，被認(rèn)為是一種較理想的自然制冷劑。但由于二氧化碳的臨界溫度只有31.1℃，遠(yuǎn)低于R22、R407C、R410A這些工質(zhì)的臨界溫度，因此在空調(diào)器上應(yīng)用時需要采用跨臨界循環(huán)，即制冷劑在亞臨界狀態(tài)下吸收熱量，在超臨界狀態(tài)下釋放熱量。
目前的柜式熱泵型空調(diào)器，室內(nèi)機只有一個換熱器，送風(fēng)口設(shè)在室內(nèi)機前面板的上部。當(dāng)采用二氧化碳作為制冷劑時，在制冷工況下，制冷劑在亞臨界狀況下流過室內(nèi)機換熱器(此時為蒸發(fā)器)放出冷量，所經(jīng)歷的過程與以往的空調(diào)器相同，因此如果繼續(xù)采用原來的結(jié)構(gòu)尚可以；但是當(dāng)處于熱泵工況時，由于此時制冷劑在室內(nèi)機換熱器(此時為冷凝器)中經(jīng)歷的是一個超臨界流體的放熱過程，如果繼續(xù)采用原來的結(jié)構(gòu)，則會出現(xiàn)以下的問題1)在室內(nèi)機換熱器(此時為冷凝器)中，由于制冷劑的溫度變化范圍大，將出現(xiàn)高溫區(qū)的制冷劑通過室內(nèi)機換熱器(此時為冷凝器)管子和翅片向被冷卻后的低溫區(qū)制冷劑導(dǎo)熱，影響整體傳熱效率；2)由于室內(nèi)機換熱器(此時為冷凝器)各部分的溫度相差較大，送出來的熱風(fēng)溫度很不均勻，而這些溫度不均勻的熱風(fēng)通過上部送風(fēng)口吹出來可能直接吹到人的臉部，造成人體的不舒適。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計提供一種既可提高熱效率與舒適性，又不需要對于原有的空調(diào)器結(jié)構(gòu)做大改動的二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器，包括室外機、室內(nèi)機下?lián)Q熱器、室內(nèi)機主換熱器、下室內(nèi)風(fēng)機、主室內(nèi)風(fēng)機、上送風(fēng)口、主回風(fēng)口、下送回風(fēng)口、中隔風(fēng)門。
與已有柜式熱泵型空調(diào)器比較，本發(fā)明的二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器，增加了室內(nèi)機下?lián)Q熱器、下室內(nèi)風(fēng)機、下送回風(fēng)口、中隔風(fēng)門。在空調(diào)室內(nèi)機的前面板上，由上至下依次布置上送風(fēng)口、主回風(fēng)口、下送回風(fēng)口。室內(nèi)機主換熱器位于上送風(fēng)口的后側(cè)，主室內(nèi)風(fēng)機位于室內(nèi)機主換熱器的后側(cè)下部。室內(nèi)機下?lián)Q熱器位于下送回風(fēng)口的后側(cè)，下室內(nèi)風(fēng)機位于室內(nèi)機下?lián)Q熱器和下送回風(fēng)口之間。中隔風(fēng)門位于室內(nèi)機下?lián)Q熱器的上面，主室內(nèi)風(fēng)機的下面。室外機的出口與室內(nèi)機下?lián)Q熱器的進口相連，室內(nèi)機下?lián)Q熱器的出口與室內(nèi)機主換熱器的進口相連，室內(nèi)機主換熱器的出口與室外機的進口相連。其中下送回風(fēng)口的風(fēng)門采用尼龍濾網(wǎng)材料，當(dāng)空氣由空調(diào)器室內(nèi)機的內(nèi)部向外流動時，該風(fēng)門被吹開，空氣可以順利送出；當(dāng)空氣由空調(diào)器室內(nèi)機的外部向內(nèi)流動時，該風(fēng)門被吸合上，但空氣可以通過風(fēng)門尼龍濾網(wǎng)材料吸入?？照{(diào)器室內(nèi)機的空氣由下向上流動時，中隔風(fēng)門被吹開，而在其它情況下，中隔風(fēng)門在重力的作用下自然關(guān)閉。
當(dāng)空調(diào)器處于制熱工況時，下室內(nèi)風(fēng)機啟動，下送回風(fēng)口打開，成為送風(fēng)口，中隔風(fēng)門自然關(guān)閉而將空調(diào)室內(nèi)機分隔成上下二個空氣流動回路。此時空調(diào)器的上送風(fēng)口和下送回風(fēng)口將同時有熱風(fēng)送出。
當(dāng)空調(diào)器處于制冷工況時，下室內(nèi)風(fēng)機不運轉(zhuǎn)，下送回風(fēng)口變成僅有過濾功能的回風(fēng)口，另外中隔風(fēng)門依靠主室內(nèi)風(fēng)機的吸風(fēng)作用而打開，從主回風(fēng)口和下送回風(fēng)口吸入的空氣流過室內(nèi)機主換熱器及室內(nèi)機下?lián)Q熱器，并通過上送風(fēng)口吹出。
本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點和積極效果。第一，采用自然工質(zhì)二氧化碳作為制冷劑，環(huán)保性好；第二，本發(fā)明室內(nèi)機采用主換熱器和下?lián)Q熱器這二個換熱器代替以往單一的換熱器，可以大大地減少發(fā)生在換熱器內(nèi)部由高溫側(cè)向低溫側(cè)的傳熱，提高換熱器的換熱效率；第三，將部分熱量改為下送風(fēng)，可以改善空調(diào)空間的熱舒適性；第四，與以往的空調(diào)器相比，結(jié)構(gòu)改動不大，成本增加較少。


圖1為本發(fā)明空調(diào)器結(jié)構(gòu)與制熱工況工作原理示意圖；圖2為本發(fā)明空調(diào)器制冷工況工作原理示意圖。
圖中，1為室外機，2為室內(nèi)機下?lián)Q熱器，3為室內(nèi)機主換熱器，4為下室內(nèi)風(fēng)機，5為主室內(nèi)風(fēng)機，6為上送風(fēng)口，7為主回風(fēng)口，8為下送回風(fēng)口，9為中隔風(fēng)門。
圖中，箭頭表示空氣流向。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步描述。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括室外機1、室內(nèi)機下?lián)Q熱器2、室內(nèi)機主換熱器3、下室內(nèi)風(fēng)機4、主室內(nèi)風(fēng)機5、上送風(fēng)口6、主回風(fēng)口7、下送回風(fēng)口8、中隔風(fēng)門9。
在空調(diào)室內(nèi)機的前面板上，由上至下依次布置上送風(fēng)口6、主回風(fēng)口7、下送回風(fēng)口8。室內(nèi)機主換熱器3位于上送風(fēng)口6的后側(cè)，主室內(nèi)風(fēng)機5位于室內(nèi)機主換熱器3的后側(cè)下部。室內(nèi)機下?lián)Q熱器2位于下送回風(fēng)口8的后側(cè)，下室內(nèi)風(fēng)機4位于室內(nèi)機下?lián)Q熱器2和下送回風(fēng)口8之間。中隔風(fēng)門9位于室內(nèi)機下?lián)Q熱器2的上面，主室內(nèi)風(fēng)機5的下面。室外機1的出口與室內(nèi)機下?lián)Q熱器2的進口相連，室內(nèi)機下?lián)Q熱器2的出口與室內(nèi)機主換熱器3的進口相連，室內(nèi)機主換熱器3的出口與室外機1的進口相連。
當(dāng)空調(diào)器在制熱工況下運行時，超臨界二氧化碳通過室外機1進入室內(nèi)機下?lián)Q熱器2(此時為冷凝器)，中隔風(fēng)門9關(guān)閉，下送回風(fēng)口8打開。經(jīng)過主回風(fēng)口7被空調(diào)器吸入的空氣，一部分通過主室內(nèi)風(fēng)機5的工作，經(jīng)過室內(nèi)機主換熱器3(此時為冷凝器)的加熱，再通過上送風(fēng)口6吹出；另一部分空氣通過下室內(nèi)風(fēng)機4的工作，經(jīng)過室內(nèi)機下?lián)Q熱器2(此時為冷凝器)的加熱，再通過下送回風(fēng)口8吹出。
當(dāng)空調(diào)器在制冷工況下運行時，亞臨界二氧化碳制冷劑通過室外機1進入室內(nèi)機下?lián)Q熱器2(此時為蒸發(fā)器)，下室內(nèi)風(fēng)機4不運轉(zhuǎn)、主室內(nèi)風(fēng)機5開機，中隔風(fēng)門9由于主室內(nèi)風(fēng)機5的吸風(fēng)作用而自動打開，而下送回風(fēng)口8由于這種作用則自動關(guān)閉成為進風(fēng)口。所有從主回風(fēng)口7和下送回風(fēng)口8被空調(diào)器吸入的空氣經(jīng)過室內(nèi)機下?lián)Q熱器2(此時為蒸發(fā)器)和室內(nèi)機主換熱器3(此時為蒸發(fā)器)的冷卻，再通過上送風(fēng)口6吹出。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器，主要包括室外機(1)、主室內(nèi)風(fēng)機(5)、室內(nèi)機主換熱器(3)、上送風(fēng)口(6)、主回風(fēng)口(7)，其特征在于還包括室內(nèi)機下?lián)Q熱器(2)、下室內(nèi)風(fēng)機(4)、下送回風(fēng)口(8)和中隔風(fēng)門(9)，在空調(diào)室內(nèi)機的前面板上，由上至下依次布置上送風(fēng)口(6)、主回風(fēng)口(7)、下送回風(fēng)口(8)，主蒸發(fā)器(3)位于上送風(fēng)口(6)的后側(cè)，主室內(nèi)風(fēng)機(5)位于室內(nèi)機主換熱器(3)的后側(cè)下部，室內(nèi)機下?lián)Q熱器(2)位于下送回風(fēng)口(8)的后側(cè)，下室內(nèi)風(fēng)機(4)位于室內(nèi)機下?lián)Q熱器(2)和下送回風(fēng)口(8)之間，中隔風(fēng)門(9)位于室內(nèi)機下?lián)Q熱器(2)的上面，主室內(nèi)風(fēng)機(5)的下面，室外機(1)的出口與室內(nèi)機下?lián)Q熱器(2)的進口相連，室內(nèi)機下?lián)Q熱器(2)的出口與室內(nèi)機主換熱器(3)的進口相連，室內(nèi)機主換熱器(3)的出口與室外機(1)的進口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器，其特征是下送回風(fēng)口(8)的風(fēng)門采用尼龍濾網(wǎng)材料。
全文摘要
二氧化碳柜式熱泵型空調(diào)器，包括室外機、室內(nèi)機下?lián)Q熱器、室內(nèi)機主換熱器、下室內(nèi)風(fēng)機、主室內(nèi)風(fēng)機、上送風(fēng)口、主回風(fēng)口、下送回風(fēng)口和中隔風(fēng)門。與已有熱泵型柜式空調(diào)器中比較，增加了室內(nèi)機下?lián)Q熱器、下室內(nèi)風(fēng)機、下送回風(fēng)口、中隔風(fēng)門。其中下送回風(fēng)口的風(fēng)門材料采用濾網(wǎng)材料，當(dāng)風(fēng)門合上時，空氣還可以通過風(fēng)門濾網(wǎng)材料后吸入。當(dāng)空調(diào)器處于制熱工況時，空調(diào)器的上送風(fēng)口和下送風(fēng)口將同時有熱風(fēng)送出，當(dāng)空調(diào)器處于制冷工況時，只有上送風(fēng)口吹出被冷卻的空氣。本發(fā)明采用自然工質(zhì)二氧化碳為制冷劑，環(huán)保性好；所采用結(jié)構(gòu)可以大大減少發(fā)生在室內(nèi)機換熱器內(nèi)部由高溫側(cè)向低溫側(cè)的傳熱，提高了室內(nèi)機換熱器的換熱效率；將部分熱量改為下送風(fēng)，改善了空調(diào)空間的熱舒適性；與以往的空調(diào)器相比，結(jié)構(gòu)改動不大，成本增加有限。
文檔編號F25B30/00GK1560521SQ200410016560
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者丁國良 申請人:上海交通大學(xué)