CN102155769A

CN102155769A - 整体式热管复合空调

Info

Publication number: CN102155769A
Application number: CN2011100487451A
Authority: CN
Inventors: 王伟; 金从卓; 张贤根; 易广江; 赵贝
Original assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明涉及一种整体式热管复合空调。热管装置由热管冷凝器、热管蒸发器依次通过管路连接成回路，其中热管冷凝器位于热管蒸发器的上方，热管冷凝器与冷凝器共用一个风机，热管蒸发器与蒸发器共用一个离心风机，冷凝器的进风口设有第一温度传感器，蒸发器的进风口设有第二温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、压缩机、风机、离心风机分别与控制器相连。由上述技术方案可知，本发明将传统的蒸气压缩制冷技术与热管技术相结合，正常情况下使用空调装置进行制冷，当室内外的温差到达设定温度时，控制器切断压缩机信号，这时压缩机停止工作，热管装置开始工作，利用热管进行换热，可以实现低温制冷换热，在不改变空调外形的情况下增加了空调的功能。

Description

整体式热管复合空调

技术领域

本发明涉及一种整体式热管复合空调。

背景技术

随着空调技术越来越成熟，大量的方舱、户外机站、电器机柜和坦克装甲等舱室内安装了空调设备，以满足人员和电子设备正常工作的环境需求。空调在使用时，会暴露一些不足，例如在冬季，室外温度低于零度以下，有些地方甚至达到-45℃，而舱室内因电子设备发热量大，温度达到30℃，此时需要实现低温制冷，但是传统的蒸气压缩制冷循环已无法实现。目前使用的热管复合空调主要包括空调部分和热管部分，其中空调部分采用的是成熟的蒸气压缩式制冷技术，而热管部分则是采用热管换热技术，一般热管分为蒸发段、绝热段和冷凝段三个部分，在不启用热管功能时须用风阀将风门关闭，而在冷凝侧形成一个密闭空间，由于大多数情况下都是用热管簇直接从空调室内侧蒸发段导出，没有自由的过渡连管和截止阀，所以冷凝侧的密闭性往往不可靠。也有一些热管复合空调，直接从蒸气压缩循环系统中旁通，但该系统往往受结构、安装、管部件复杂度，制冷剂充注量和压缩机油待诸多因素的影响，使用有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种整体式热管复合空调，该空调可实现低温制冷。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括空调装置和热管装置，空调装置是由压缩机、冷凝器、毛细血管、蒸发器、气液分离器依次通过管路连接成回路，热管装置由热管冷凝器、热管蒸发器依次通过管路连接成回路，其中热管冷凝器位于热管蒸发器的上方，热管冷凝器与冷凝器共用一个风机，热管蒸发器与蒸发器共用一个离心风机，冷凝器的进风口设有第一温度传感器，蒸发器的进风口设有第二温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、压缩机、风机、离心风机分别与控制器相连。

本发明的热管冷凝器的输出端与热管蒸发器的输入端之间的管路上设有第一截止阀，热管蒸发器的输出端与热管冷凝器的输入端之间设有第二截止阀，控制器与第一、第二截止阀相连。

本发明的热管蒸发器和热管冷凝器的内部管路为从上至下水平布置或垂直布置。

由上述技术方案可知，本发明将传统的蒸气压缩制冷技术与热管技术相结合，正常情况下使用空调装置进行制冷，当室内外的温差到达设定温度时，控制器切断压缩机信号，这时压缩机停止工作，热管装置开始工作，利用热管进行换热，可以实现低温制冷换热，在不改变空调外形的情况下增加了空调的功能，维修方便。

附图说明

图1是本发明的系统原理图；

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2所示的整体式热管复合空调，包括空调装置和热管装置，空调装置是由压缩机10、冷凝器20、毛细血管30、蒸发器40、气液分离器50依次通过管路连接成回路，热管装置由热管冷凝器60、热管蒸发器80依次通过管路连接成回路，其中热管冷凝器60位于热管蒸发器80的上方，热管冷凝器60与冷凝器共用一个风机100，热管蒸发器80与蒸发器40共用一个离心风机110，冷凝器20的进风口设有第一温度传感器，蒸发器40的进风口设有第二温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、压缩机10、风机100、离心风机110分别与控制器相连。

本发明在原有空调的基础上，集成一套热管换热装置，如图2所示，即热管蒸发器80与原空调蒸发器40位于同一通道上，其室内离心风机110共用，热管冷凝器60与冷凝器20位于同一通道上，其风机100共用，由此形成一个空调与热管的整体结构。当内部充注适量的制冷剂，利用蒸发侧气化吸热，冷凝侧液化放热的热管技术，在液态制冷剂自重的作用下，自然形成热管循环。

现有技术中，热管装置在不启用时须用风阀将风门关闭，在冷凝侧形成一个密闭空间，由于大多数情况下都是用热管簇直接从空调室内侧蒸发段导出，没有自由的过渡连管和截止阀，所以冷凝侧的密闭性往往不可靠。作为本发明的优选方案，在热管冷凝器60的输出端与热管蒸发器80的输入端之间的管路上设有第一截止阀70，热管蒸发器80的输出端与热管冷凝器60的输入端之间设有第二截止阀90，控制器与第一、第二截止阀70、90相连。通过增设第一、第二截止阀70、90，在不需要热管装置工作时可以进行阻断，以减小对原空调性能的影响，确保原空调蒸发侧的密封性和保温性，同时系统相对独立，结构简单。

为了确保热管循环中液态制冷剂在重力作用下流动，最优选的方案为热管冷凝器60位于热管蒸发器80的正上方，如图2所示，即两者的布置要保持一定的高度差；热管蒸发器80和热管冷凝器60的内部管路为从上至下水平布置或垂直布置，不能交叉排列，热管蒸发器80、热管冷凝器60的材料采用普通空调用翅片式铜管换热器，其换热面积依据换热量具体确定。热管装置中的制冷剂可采用HCFC、HFC或天然工质完成，选用时应考虑导热系统、粘度、沸点、临界压力、燃烧性和环保性等因素的影响，作为优选方案，可选择与空调相同的制冷剂，便于日后的维护。

使用时，控制器是通过读取第一温度传感器和第二温度传感器之间的温差来确定启动空调模式还是热管模式，本发明的空调装置部分采用的是成熟的蒸气压缩制冷技术，工作流程是：压缩机10→冷凝器20→毛细管30→蒸发器40→气液分离器50→压缩机10；其制冷原理是：压缩机10吸收来自蒸发器40的低温低压的制冷剂气体，压缩成高温高压的气体进入冷凝器20冷凝成液体，放出冷凝热，液体经毛细管30节流后变为低温低压的液体，进入蒸发器40，液体在蒸发器40内蒸发吸热后，又变成气体，最终被压缩机吸入再次压缩，如此循环往复，完成制冷工作。

热管装置部分的工作流程是：热管蒸发器80→第二截止阀90→热管冷凝器60→第一截止阀70→热管蒸发器80；其制冷原理是：制冷剂在热管蒸发器80内吸热后，变成有一定压力的气体，经过第二截止阀90流到热管冷凝器60，放热后形成液体，由于热管冷凝器60的位置高于热管蒸发器80，在重力作用下，经过第一截止阀70和回液弯再回到热管蒸发器80中，如此循环往复，完成热管循环作用。

本发明的有益效果在于：1）可以实现可靠的低温制冷；2）在室内温度高于室外温度10-20℃以上时，有明显的节能效果；3）能用于有气密、三防等特殊要求的各类方舱、户外机站、电器机柜或坦克装甲等装备上；4）整体外观影响少，结构紧凑，成本低。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种整体式热管复合空调，其特征在于：包括空调装置和热管装置，空调装置是由压缩机（10）、冷凝器（20）、毛细血管（30）、蒸发器（40）、气液分离器（50）依次通过管路连接成回路，热管装置由热管冷凝器（60）、热管蒸发器（80）依次通过管路连接成回路，其中热管冷凝器（60）位于热管蒸发器（80）的上方，热管冷凝器（60）与冷凝器共用一个风机（100），热管蒸发器（80）与蒸发器（40）共用一个离心风机（110），冷凝器（20）的进风口设有第一温度传感器，蒸发器（40）的进风口设有第二温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、压缩机（10）、风机（100）、离心风机（110）分别与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的整体式热管复合空调，其特征在于：所述的热管冷凝器（60）的输出端与热管蒸发器（80）的输入端之间的管路上设有第一截止阀（70），热管蒸发器（80）的输出端与热管冷凝器（60）的输入端之间设有第二截止阀（90），控制器与第一、第二截止阀（70、90）相连。

3.根据权利要求1所述的整体式热管复合空调，其特征在于：所述的热管蒸发器（80）和热管冷凝器（60）的内部管路为从上至下水平布置或垂直布置。