专利名称：阻霜型空气能多用机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以空气为能量来源的冷暖空气能设备，特别涉及一种利用逆卡诺循环原理的阻霜型空气能多用机。
背景技术：
目前，北方的冬季供暖成了政府和供暖企业的重头戏。由于地球气候的变化，我国长江以南地区也必须供暖才能过冬。各种供暖方式均是高能耗、高污染的方案和方式，给地球气温的上升创造了条件。当前政府大力提倡的新能源太阳能和地热能等都受条件的限制不能达到预期的供暖效果，给政府和民众、企业间制造了许多的不和谐事端。各种供暖、制冷、热水设备都是单一的，而且是高能耗的，既增加了初期投资，又浪费了能源。建筑能耗占据了国家总发电量的46. 7%,比较先进的空气源热泵热水器产品由于没有解决冬季的除霜结构，不适应寒冷的北方使用，过冬还要辅助电加热和燃油锅炉，走了回头路和造成污染及设备重复投资。另一方面，传统的冷暖空调在北方零度以下地区效果很差，冬季制热靠电辅加热， 能源浪费极大。夏季出口温度过低，因关闭门窗制冷造成空气不流通，形成了不能解决的空调病。冬季室外机极易结霜而停机，目前还无较好的除霜元件诞生。此外，目前还没有一种集夏季降温空调、冬季取暖设备、洗浴设备以及室内新风设备于一身，低能耗、高效率、使用安全、方便、可靠的多用途冷暖空调设备诞生。
发明内容
针对现有高能耗建筑中制冷、制热、洗浴和新风设备存在的缺陷，本发明提供一种阻霜型空气能多用机。本发明实现了一机多用的目的，即一套设备夏季制冷作空调，冬季制热作取暖，四季产热水作洗浴和生活热水，全年进行室内新风循环，室内空气新鲜不缺氧。为实现上述目的，本发明技术方案具体如下阻霜型空气能多用机，它包括由盘管和风机构成的室内机，由压缩机、四通阀、冷凝器以及毛细管构成的空气能室外机，内部安置有换热器的换热水箱以及连接上述三者的控制仪。其中，空气能室外机中的冷凝器的铜管上缠绕有阻霜发热元件。具体来说，这种阻霜发热元件采用2条功率为230W的碳纤维电阻线。如此一来，能够阻止冷凝器达到结霜的条件，以确保空气能室外机在-20°C以内气温条件下的高效运行。而为了提高冷凝器本身的能效比和换热面积，这里采用双盘管冷凝器。另外，空气能室外机通过铜管连接换热水箱中的换热器，该换热器浸没在换热水箱所贮藏的水中，当空气能室外机制冷时作为冷凝管，当空气能室外机制热时作为蒸发管。需要指出的是，为增加换热器的换热面积，提高能效比、 节约电能，换热器采用多盘管换热器。之后换热水箱通过水管连接将所储存的冷水或热水传输给室内机的盘管，并由盘管在室内机的风机吹拂下来实现对室内温度的调节。除此以外，为了进一步优化上述方案，室内机取暖风机的转速为300转/秒以内。空气能室外机还设有用来测量冷凝器温度的温度探头。并且空气能室外机安装在室内或者阳台一角。换热水箱还设有用来测量水温的温度计。换热水箱与室内机所连接的水管间还设有一循环水泵。换热水箱中经过加温的热水可以用来作为生活热水或洗浴。本发明设备根据逆卡诺循环原理，通过技术创新实现了一机多用，即一套空气能多用机带动一个家庭或一套系统带动一座写字楼使用，实现功能有夏季产冷水作降温空调，冬季产热水供冬季取暖，全年产热水供洗浴和生活热水，春秋季节不供暖、不制冷时作室内空气循环，使缺乏新风结构的住房室内不缺氧。整个制冷、制热过程利用的是逆卡诺循环原理。根据该原理，本发明设备利用少量电能带动介质压缩机，通过传热介质的往复循环，吸收空气中的热量加温成高温高压的气体在冷水中释放热量而加温成热水，经毛细管节流后再还原成低温低压的液体完成一个循环过程，当热水加温至所需温度时可作洗浴和取暖之用。用相反的程序则制成冷水作夏季的降温空调。另外，本发明设备采用室外机的室内安装法，能够改变冬季的低温环境，使室外空气温度提高，同时提高干燥率，达不到结霜的条件，使之高效运行。并使室内温度在严寒的冬天也会保持在o°c以上，改变了空调器安装在室外的不良环境。当然该设备还具备多种有益功能，如提高了能效比，室内不缺氧和不用加装阻霜器等。实验表明，这种阻霜型空气能多用机，冬季取暖温度可达20°C以上。这样既节约了能源，又减少了设备初投资。并且还解决了太阳能热利用的三大弊端，解决了冷暖空调器的单一功能和空调病，解决了暖气片供暖的高能耗和暖气病。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。
图1为本发明所述阻霜型空气能多用机中空气能室外机的结构图。图2为本发明所述阻霜型空气能多用机中换热水箱的结构图。图3为本发明所述阻霜型空气能多用机中室内机的结构图。图4为本发明所述阻霜型空气能多用机的总体结构图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图1所示，空气能室外机100内包括由压缩机101、四通阀102、冷凝器103以及毛细管104所组成的装置构造。其中，冷凝器103主要通过采用双盘管冷凝器来代替以往的单盘管，通过加大吸收空气的面积，以提高冷凝器本身的能效比和换热面积。而在该冷凝器103的铜管上缠绕有阻霜发热元件105。这种阻霜发热元件105采用2条功率为230W的碳纤维电阻线。如此一来，能够阻止冷凝器达到结霜的条件，以确保空气能室外机在-20°C 以内气温条件下的高效运行。此外，四通阀102则用来进行冷暖转换，当四通阀102关闭时本机进行制冷，当四通阀102打开时本机进行制热。毛细管104则替代了电磁阀，安置在冷凝器103与换热水箱之间的循环管路中，用以减少故障率，增加毛细动力，提高能效比。空气能室外机还设有用来测量冷凝器温度的温度探头(图中未示出)。如图2所示，换热水箱200内安置有换热器201，为使热量充分在水中释放，该换热器201浸没在换热水箱所贮藏的水中，两端通过铜管202连接空气能室外机。当空气能室外机制冷时作为冷凝管，当空气能室外机制热时作为蒸发器。在实际制备中，为增加换热器的换热面积，提高能效比、节约电能，换热器201采用多盘管换热器(本例中采用的是双盘管换热器)，继而通过多管分流，减少内部压力。换热水箱200还设有一进一出两个用来连接室内机的水管203。换热水箱还设有用来测量箱内水温的温度计204。如图3所示，室内机300包括盘管301和风机302。其中，盘管301两端通过水管 303连接换热水箱，用来循环来自换热水箱内的冷水或热水，风机302则通过吹拂盘管301 来实现对室内温度的调节。如图4所示，本发明所述的阻霜型空气能多用机，设备包括空气能室外机100、换热水箱200、室内机300以及连接上述三者的控制仪400。构成两条温度循环链路一条为由空气能室外机的压缩机100、四通阀102、冷凝器103以及毛细管104，还有换热水箱200 中的换热器201通过铜管202连接所形成的空气能制冷/制热的循环链路。另一条为换热水箱200通过水管203连接室内机盘管所形成的能量传输链路。当然，换热水箱200与室内机300所连接的水管间还设有一循环水泵500。另外，控制仪400通过电路连接压缩机101、四通阀102、冷凝器温度探头(图中未示出)、阻霜发热元件105、换热水箱温度计204以及循环水泵500来实现整个设备的运行。 具体电路构造为常规技术，故不在此赘述，控制仪主要功能如下1.控制压缩机自动运转和每次开启延时三分钟的程序。2.控制四通阀关闭时本设备生产冷水，四通阀开启时本设备生产热水。3.控制冷凝器用温度探头设定温度限制。4.控制阻霜发热元件的自动开启和关闭。5.控制换热水箱的设计温度。另外，还可通过设置室内机控制仪来控制室内机的风机和盘管的水温感应温度。整个装置利用220V的电能带动空气能介质压缩机101运转，靠介质的往复循环吸收冷凝器103中的空气热量，经联结管路传递给换热器201 (也称蒸发器)，该蒸发器设计在换热水箱200中，经介质传递的高温高压的气体在水箱中释放热量，就使冷水逐渐加温成热水，然后变成低温低压的液体回到介质压缩机101中。水箱中的热水经水管203在循环水泵500的作用下传递给室内机的盘管301，经风机302吹入室内就起到升温的作用。以上是供暖过程，制冷过程与之类似，只需要调节四通阀即可，故在此不赘述现有技术过程。除此以外，为了进一步完善和优化上述方案，室内机风机302的转速为300转/秒以内。这样可以增加冬季取暖效果，实现低温热水取暖。空气能室外机100安装在室内或者阳台一角。这样使室内温度在严寒的冬天也会保持在o°c以上，改变了空调器安装在室外的不良环境，并能产生相应的多种有益功能，如室内不缺氧和不用加装阻霜器等。同时也解决了空调机的安装难，维修难的问题，解决了影响建筑的美观问题，使其取自室内空气，增加室内空气的循环，冬季提高空气温度，增加能效比，减少结霜的条件组成，使其高效运转。另外，换热水箱200中经过加温的热水可以用来作为生活热水或洗浴。本发明所述阻霜型空气能多用机通过将夏季制成的冷水供室内降温，冬季制成的热水供室内取暖，将多个独立的设备系统地加以协调和整合，达到一套设备多种功能，夏季制冷水作空调，解决了空调病，冬季制热水供取暖，全年产热水供洗浴，四季室内新风循环不缺氧。即夏季冷水温度设计在15 20°C之间，人体感觉舒适。冬季用低温取暖，水温设计在35 55°C之间，能使室内温度迅速达到20°C左右。淘汰了其它的取暖设备；四季产热水进行洗浴和生活热水，从此用热水像自来水一样方便。春秋季节在不供暖和制冷时，可以用室内机进行新风循环，保持室内不缺氧。并且比空调器节电80 %，比电热水器节电80 %， 减少建筑设备的多重投资。 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.阻霜型空气能多用机，包括由盘管和风机构成的室内机，由压缩机、四通阀、冷凝器以及毛细管构成的空气能室外机，内部安置有换热器的换热水箱以及连接上述三者的控制仪；其特征在于，所述空气能室外机中的冷凝器的铜管上缠绕有阻霜发热元件；所述空气能室外机通过铜管连接换热水箱中的换热器；所述换热器浸没在换热水箱所贮藏的水中， 当空气能室外机制冷时作为冷凝管，当空气能室外机制热时作为蒸发管；所述换热水箱通过水管连接将所储存的冷水或热水传输给室内机的盘管，并由盘管在室内机的风机吹拂下来实现对室内温度的调节。
2.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述阻霜发热元件为2条缠绕在冷凝器铜管上的功率为230W的碳纤维电阻线。
3.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述冷凝器采用双盘管冷凝器。
4.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述换热器为多盘管换热器。
5.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述空气能室外机还设有用来测量冷凝器温度的温度探头。
6.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述换热水箱还设有用来测量箱内水温的温度计。
7.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述室内机风机的转速为300 转/秒以内。
8.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述空气能室外机安装在室内或者阳台一角。
9.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述换热水箱与室内机所连接的水管间还设有一循环水泵。
10.根据权利要求1的阻霜型空气能多用机，其特征在于，所述换热水箱中经过加温的热水可以用来作为生活热水或洗浴。
全文摘要
本发明公开了一种阻霜型空气能多用机，包括由盘管和风机构成的室内机，由压缩机、四通阀、冷凝器以及毛细管构成的空调室外机，内部安置有换热器的换热水箱以及连接上述三者的控制仪。所述空调室外机中的冷凝器的铜管上缠绕有阻霜发热元件；所述空调室外机通过铜管连接换热水箱中的换热器；所述换热器浸没在换热水箱所贮藏的水中，当空调室外机制冷时作为冷凝管，当空调室外机制热时作为蒸发管；所述换热水箱通过水管连接将所储存的冷水或热水传输给室内机的盘管，并由盘管在室内机的风机吹拂下，来实现对室内温度的调节。
文档编号F25B13/00GK102494438SQ20111039208
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者魏启华 申请人:魏启华