专利名称：高节能空调的制作方法
空调机已走进千家万户，并成为家庭家电中的用电大户。
目前市场压缩机式空调制冷、制热效率并不高，特别是在恶劣环境下气温超过43℃或低于-10℃，空调运行效率大大降低，甚至出现不能启动运行功能失效现象。本发明目的在于解决现有空调运行效率低，经济性不高和恶劣气候下功能失效等问题。
本发明涉及对现有空调技术结构的改进，其目的是通过以下方式来实现的本发明高节能空调是由压缩机式空调改进而成，它包括现有空调技术结构由压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管及管路等联接充入冷媒后，组成了一个制冷和制热运行的闭路循环系统，其主要特征是系统中冷凝器出口管与压缩机回气管并联设置回路换热器，其作用于压缩机回气与冷凝器出口液体进行热交换。回路换热器与毛细管之间又串联了水路换热器，其作用于接受环境低品位能量的转换。系统运行时通过降低冷凝液温度和水冷、风冷的结合，制冷能效比和制热性能系数大大提高，同时由于水路换热器可利用自然环境各种水资源低品位能量转换为空调所用，不仅使节能性有较大提高，而且又解决了恶劣环境特别是冬季热泵型空调低效率运行和功能失效的不足。本发明技术适用于单冷型、冷暖型以及双向使用热水型等一切压缩机式风冷、水冷空调和制冷设备。
下面通过实施例和附图作进一步描述。
图1是本发明高节能空调实施例的一种结构示意图。
图中(1)回路换热器，(2)压缩机，(3)四通阀，(4)冷凝器出口管，(5)冷凝器，(6)风扇1，(7)回气管1，(8)回气管2，(9)排气管1，(10)毛细管，(11)风扇2，(12)电控，(13)蒸发器，(14)冷凝器出口管2，(15)、(16)进出水管，(17)水泵，(18)水路换热器。
图1中系统制冷工况循环流程为压缩机(2)→四通阀(3)→冷凝器(5)→回路换热器(1)→水路换热器(18)→毛细管(10)→蒸发器(13)→四通阀(3)→回气管(7)→回路换热器(1)→回气管(8)→压缩机(2)。由于制冷运行比现有技术增加了回路换热器(1)和水路换热器(18)，使冷媒从冷凝器出来后经历了新增两个换热器的双重过冷，降低了冷凝液温度有利于蒸发吸热制冷，使制冷量增大，功耗下降，同时制冷工况条件得到改善，在高温恶劣环境下，仍然能保持高效运行。
系统制热工况循环流程为压缩机(2)→四通阀(3)→蒸发器(13)→毛细管(10)→水路换热器(18)→回路换热器(1)→冷凝器(5)→四通阀(3)→回气管(7)→回路换热器(1)→回气管(8)→压缩机(2)。由于制热运行比现有技术增加了回路换热器和水路换热器，可以利用地下水和太阳能等低品位能量转换，使空调制热效率大大提高，同时也改变了制热工况条件，即使在低温恶劣环境下，仍然保证高效制热运行，克服了现有技术空调低温环境运行效率低和不能启动功能失效的不足。此外电控(12)增设对水泵(17)转速的控制，根据设定在毛细管、进出口位置传感器的温度反馈，实现水泵流量的自动控制，在匹配稳定可靠运行的基础上获得环境水资源低品位能量的转换，达到提高空调性能和高节能的目的。
图2是本发明回路换热器与水路换热器复合为一体的实施例示意图。
图中(1)复合换热器，(2)水冷蒸发器，(19)水泵，(20)冷冻水循环管，其余同上于图1。本系统复合换热器(1)是由图1中回路换热器和水路换热器合并为一体设计而成的，是一个三介质型的复合换热器，水路系统可通过复合换热器分别与冷凝器出口液体和压缩机进口气体进行热交换，实现一个换热器代替两个换热器的作用。系统制冷送风可设置为风冷或水冷式，本系统水冷式蒸发器(13)，水泵(19)，冷冻水循环管(20)通过外接风机盘管组(图示省略)可实现水冷空调制冷装置。
图3是图1中取消水路换热器(18)简化后的实施例示意图。
系统运行利用回路换热器(1)实现压缩机回气(低温)与冷凝器出口液体(中温)的热交换，使冷凝液再次过冷，达到提高制冷量降低功耗的目的。
图4是本发明利用太阳能转换能量的实施例装置示意图。
冬季环境气温低于-10℃时，常规空调制热效率大大降低，甚至出现不能制热运行的功能失效问题，本图系统利用太阳能热水器(23)产热水的能量，通过水泵输送经水路换热器实现低品位能量转换，改善了系统制热工况条件，即使天气再冷，空调仍然能高效率制热运行。
图5是本发明利用地下水能量转换的实施例示意图。
当夏季气温超过43℃时，制冷效率降低，本系统利用抽水井(24)，回水井(25)的地下水，通过水泵输送冷水经水路换热器对冷凝液二次冷凝过冷，改善了制冷工况条件不但增大了运行制冷量，还降低了制冷功耗；冬季环温低于-10℃，空调制热效率降低，甚至制热功能失效，本系统利用地下水经水路换热器或复合换热器能量转换，改善了制热工况条件，使系统保持高效制热运行，克服了环境温度太低，热泵型空调不能制热的不足。本图有截止阀(26)可接通太阳能热水器系统，实现太阳能量和地下水能量的综合利用，确保天气再冷热泵型空调也能正常制热运行。
权利要求
1.本发明涉及对现有压缩机式空调技术的改进，主要特征是制冷系统的冷凝器出口管与压缩机回气管并联设置回路换热器，其作用于压缩机回气与冷凝出口液体进行热交换。在回路换热器与毛细管之间又串联设置水路换热器，其作用于接受环境低品位能量的转换。两换热器结构可相同也可以不同，分别可设计成套管式、壳管式或平板式等两介质型换热器；
2.根据权利要求1所述系统中回路换热器和水路换热器可复合为一体设计成一个三介质型复合换热器，可由水路系统通过复合换热器分别与另两流通介质热交换；
3.根据权利要求1所述系统回路换热器和水路换热器，可分别独立设计于制冷系统形成两种结构产品；
4.根据权利要求1、2、3所述结构变化的空调系统，可分别结合设计为风冷式或水冷式，也可设计为风冷、水冷结合式装置；
5.根据权利要求1、2、3、4所述不同结构的空调系统，可分别设计结合利用地下水、太阳能水实现低品位能量转换的系统装置；
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述系统电控模式增设分别对不同结构系统设定实现对水路换热器或复合换热器的水泵输送流量的自动控制。
全文摘要
本发明涉及对现有空调技术的改进,主要特征是:系统中冷凝器出口管与压缩机回气管并联设置回路换热器,回路换热器与毛细管之间又串联了水路换热器,系统运行通过降低冷凝液体温度和实现风冷与水冷的结合,制冷(热)效率大大提高,同时水路换热器可利用自然环境低品位能量的转换,不仅使空调节能有较大提高而且又改善了系统运行工况条件,解决了恶劣环境特别是冬季热泵型空调低效率运行和功能失效的不足。本发明适用于一切压缩机式空调和制冷设备。
文档编号F25B40/00GK1384320SQ0111764
公开日2002年12月11日 申请日期2001年5月1日 优先权日2001年5月1日
发明者张志刚 申请人:张志刚