CN102563781A - 重力对流辐射空调 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重力对流辐射空调，包括依次连接构成制冷剂循环的压缩机、四通换向阀、室外换热器、节流装置、以及室内换热器，所述室内换热器安装在一重力柜内，所述重力柜上设置有室外新风引入口，重力柜上部设置第一风口，下部设置第二风口；所述重力柜的正面为可实现辐射制冷/制热的金属板，重力柜的背面为保温板；所述室内换热器与金属板的内壁不接触。本发明提供一种取消室内机的风机、能实现无噪音及低风速的高舒适性空调环境、更加节能的重力对流辐射空调。

Description

重力对流辐射空调
技术领域
本发明涉及一种空调，具体涉及家用冷热风型空调。
背景技术
现有的家用空调室内机包含有风机，所以运行时不可避免存在一定的噪音，同时室内风速高，有强烈的吹风感，因而造成不舒适感。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种取消室内机的风机、能实现无噪音及低风速的高舒适性空调环境、更加节能的重力对流辐射空调。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
重力对流辐射空调，包括依次连接构成制冷剂循环的压缩机、四通换向阀、室外换热器、节流装置、以及室内换热器，所述室内换热器安装在一重力柜内，所述重力柜上设置有室外新风引入口，重力柜上部设置第一风口，下部设置第二风口；所述重力柜的正面为可实现辐射制冷/制热的金属板，重力柜的背面为保温板；所述室内换热器与金属板的内壁不接触。
进一步，所述重力柜背靠墙设置，所述室外新风引入口穿越墙体通向室外。
更进一步，所述室外换热器与节流装置之间连接有储液器。
所述四通换向阀与压缩机之间连接有气液分离器。
优选的，所述第一风口和第二风口设置在金属板上。
优选的，所述室内换热器吊装在重力柜内。
优选的，所述节流装置为毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀。
优选的，所述室内换热器的底端设置有承托冷凝液体的冷凝水盘，冷凝水盘内的液体通过冷凝排水管引出重力柜。
优选的，所述室外换热器和室内换热器均为翅片换热器。
本发明的制冷制热原理如下：
制冷时，压缩机压缩出来的高温高压制冷剂过热蒸汽进入室外换热器(作为冷凝器)，通过空气-冷媒热交换，将热量传给室外空气，高温高压的制冷剂过热蒸汽冷凝成常温高压的液态制冷剂，经节流装置节流后进入室内换热器(作为蒸发器)，降压后的制冷剂液体在室内换热器中快速蒸发，吸收流经室内换热器的空气中的热量，同时降低了重力柜的金属板的表面温度，金属板通过辐射制冷吸收室内热量，制冷剂变成低温低压的过热蒸汽，被吸入压缩机进行重新压缩，如此往复循环。在上述的循环过程中，室内换热器四周空气由于被冷却密度加大而下沉从重力柜下部的第二开口排出，由于空气负压的作用，空气从重力柜上部的第一开口源源不断进入重力柜内，并流经室内换热器被冷却，如此重力柜外面的空气就不断流经重力柜的室内换热器被冷却后从重力柜下部的第二开口排出，形成气流循环，实现了室内空气对流制冷。同时，由于重力柜的金属板表面温度被降低，形成了一个冷墙，通过辐射传热的作用不断从室内吸取热量，实现室内辐射制冷。通过上述空气对流制冷和冷墙辐射制冷两种制冷方式，实现了室内无噪音、超低风速的高舒适制冷。
制热时，压缩机压缩出来的高温高压制冷剂气体进入室内换热器(作为冷凝器)，高温高压的制冷剂过热蒸汽冷凝成常温高压的过冷液态制冷剂，经节流装置节流后进入室外换热器，低压的制冷剂液体在室外换热器中快速蒸发，同时吸收流经室外换热器的室外空气源的热量，变成低温低压的过热蒸汽，被吸入压缩机进行压缩，如此往复。在上述的循环过程中，室内换热器四周空气由于被加热密度减小而上升从重力柜上部的第一开口排出，由于空气负压的作用，空气从重力柜下部的第二开口源源不断进入重力柜内，并流经室内换热器被加热，如此重力柜外面的空气就不断流经重力柜的室内换热器被加热后从重力柜上部的第一开口排出，形成气流循环，实现了室内空气对流制热。同时，由于重力柜的金属板表面温度被升高，形成了一个热墙，通过辐射传热的作用不断向室内散发热量，实现室内辐射制热。通过上述空气对流制热和热墙辐射制热两种制热方式，实现了室内无噪音、低风速的高舒适制热。
本发明的有益效果在于：利用空气遇冷自然下沉、空气遇热自然上升的重力对流原理和辐射制冷辐射制热的原理，取消了室内机的风机，实现了无噪音低风速的高舒适性空调环境，由于取消了风机，使空调更节能。
附图说明，
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明重力对流辐射空调的制冷原理图。
图2是本发明重力对流辐射空调的制热原理图。
图3是本发明重力对流辐射空调所述重力柜的正视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5：是本发明重力对流辐射空调制冷时的热交换原理图。
图6：是本发明重力对流辐射空调制热时的热交换原理图。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
参照图1-6：重力对流辐射空调，包括依次连接构成制冷剂循环的压缩机1、四通换向阀2、室外换热器3、节流装置7、以及室内换热器5，所述室外换热器3与节流装置7之间连接有储液器4，所述四通换向阀2与压缩机1之间连接有气液分离器8。上述室内换热器5中制冷剂的输入、输出采用的是换热器连接管14。本发明中，通过四通换向阀2连接压缩机1、室外换热器3、节流装置7、以及室内换热器5，从而实现制冷剂的换向是现有技术，其连接方式参照图1、图2，在此不再详述。
所述室内换热器5吊装在一背靠墙设置的重力柜6内，所述重力柜6上设置有室外引入口9，所述室外新风引入口9穿越墙体通向室外。所述重力柜6的正面为可实现辐射制冷/制热的金属板13，重力柜的背面为保温板11。重力柜的金属板13上部设置第一风口16，金属板13下部设置第二风口17。重力柜除了上述新风引入口以及第一风口、第二风口外，其他部分均密闭。所述室外新风引入口开设在重力柜背部的保温板11上，室外新风引入口上装有电动风阀，新风可以通过电动风阀实现自动控制。
另外，室内换热器5与金属板13的内壁不接触，其目的是在制冷状态下，防止金属板因为接触室内换热器导致金属板表面温度过冷而结露。另外，保温板的作用防止重力柜内的冷热量通过重力柜背面墙体传热损失。
所述室内换热器5的底端设置有承托冷凝液体的冷凝水盘12，冷凝水盘12内的液体通过冷凝排水管10引出重力柜6。
本实施例中，所述节流装置7为电子膨胀阀。此外，节流装置还可以是毛细管或热力膨胀阀。
本实施例中，所述室外换热器3和室内换热器5均为翅片换热器。
本实施例的制冷制热原理如下：
参照图5，制冷时，压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂过热蒸汽进入室外换热器3(作为冷凝器)，通过空气-冷媒热交换，将热量传给室外空气，高温高压的制冷剂过热蒸汽冷凝成常温高压的液态制冷剂，经节流装置7节流后进入室内换热器5(作为蒸发器)，降压后的制冷剂液体在室内换热器5中快速蒸发，吸收流经室内换热器5的空气中的热量，同时降低了重力柜6的金属板13的表面温度，金属13通过辐射制冷吸收室内热量，制冷剂变成低温低压的过热蒸汽，被吸入压缩机1进行重新压缩，如此往复循环。在上述的循环过程中，室内换热器5四周空气由于被冷却密度加大而下沉从金属板13下部的第二开口17排出，由于空气负压的作用，空气从金属板上部的第一开口16源源不断进入重力柜内，并流经室内换热器5被冷却，如此重力柜6外面的空气就不断流经重力柜的室内换热器5被冷却后从金属板下部的第二开口17排出，形成气流循环，实现了室内空气对流制冷。同时，由于重力柜的金属板13表面温度被降低，形成了一个冷墙，通过辐射传热的作用不断从室内吸取热量，实现室内辐射制冷。通过上述空气对流制冷和冷墙辐射制冷两种制冷方式，实现了室内无噪音、超低风速的高舒适制冷。
参照图6，制热时，压缩机1压缩出来的高温高压制冷剂气体进入室内换热器5(作为冷凝器)，高温高压的制冷剂过热蒸汽冷凝成常温高压的过冷液态制冷剂，经节流装置7节流后进入室外换热器，低压的制冷剂液体在室外换热器3中快速蒸发，同时吸收流经室外换热器3的室外空气源的热量，变成低温低压的过热蒸汽，被吸入压缩机1进行压缩，如此往复。在上述的循环过程中，室内换热器5四周空气由于被加热密度减小而上升从重力柜6上部的第一开口16排出，由于空气负压的作用，空气从金属板13下部的第二开口17源源不断进入重力柜内，并流经室内换热器5被加热，如此重力柜外面的空气就不断流经重力柜的室内换热器5被加热后从金属板上部的第一开口16排出，形成气流循环，实现了室内空气对流制热。同时，由于重力柜的金属板13表面温度被升高，形成了一个热墙，通过辐射传热的作用不断向室内散发热量，实现室内辐射制热。通过上述空气对流制热和热墙辐射制热两种制热方式，实现了室内无噪音、低风速的高舒适制热。
本实施例的室内换热器5为扁平状的结构，与空气的接触面积大，换热面积大，其换热面积远远大于普通分体空调室内机的翅片换热器的换热面积；而且，重力柜的金属板13对外存在大量的辐射传热，而普通空调室内换热器不存在辐射传热，所以重力对流辐射空调的室内换热器的整个换热和传热面积远远大于普通分体空调，利用超大的换热器提高了系统制冷时的蒸发温度，降低了制热时的冷凝温度，这样就实现比现有普通冷热风型空调更高的制冷制热效率。

Claims (9)

1.重力对流辐射空调，包括依次连接构成制冷剂循环的压缩机、四通换向阀、室外换热器、节流装置、以及室内换热器，其特征在于：所述室内换热器安装在一重力柜内，所述重力柜上设置有室外新风引入口，重力柜上部设置第一风口，下部设置第二风口；所述重力柜的正面为可实现辐射制冷/制热的金属板，重力柜的背面为保温板，所述室内换热器与金属板的内壁不接触。
2.如权利要求1所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述的重力柜背靠墙设置，所述室外新风引入口穿越墙体通向室外。
3.如权利要求1或2所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述室外换热器与节流装置之间连接有储液器。
4.如权利要求3所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述四通换向阀与压缩机之间连接有气液分离器。
5.如权利要求4所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述第一风口和第二风口设置在金属板上。
6.如权利要求5所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述室内换热器吊装在重力柜内。
7.如权利要求6所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述节流装置为毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀。
8.如权利要求7所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述室内换热器的底端设置有承托冷凝液体的冷凝水盘，冷凝水盘内的液体通过冷凝排水管引出重力柜。
9.如权利要求8所述的重力对流辐射空调，其特征在于：所述室外换热器和室内换热器均为翅片换热器。
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