CN1260868A - 气流转换型冷暖两用空调 - Google Patents

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Abstract

一种气流转换型冷暖两用空调包括压缩机4、冷凝器3、膨胀阀5或毛细管、蒸发器2、制冷剂管9和空气送风机10,所述空调具体包括壳体1,其构作成室内侧排放口11和室内侧进气口12以及室外侧排放口13和室外侧进气口14被分隔壁25、26分别隔开;一热交换室(20),其中蒸发器和冷凝器分别位于一被隔开的空间中;壳体1内的多个调节风门31—38;和一个控制器,所述控制器独立地控制所述各调节风门的开口。

Description

气流转换型冷暖两用空调
技术领域
本发明涉及一种气流转换型冷暖两用空调，特别涉及一种冷暖两用空调，其通过选择性地转换室内和室外空气流过蒸发器或者冷凝器而实现有效的冷却和加热功能，而且其可用作热—湿度调节器。
发明背景
传统的冷暖两用空调具有一种带有制冷循环和一个加热器的结构。另一种冷暖两用空调被构作为一加热泵，其在室内侧具有一热交换器，在室外侧具有另一热交换器，还具有一用于改变制冷剂流动的方向阀。在冷却模式下，室内热交换器用作一蒸发器以吸收房间内的热量，而在加热模式下，室内热交换器用作一个冷凝器，从而向房间内散发热量。但是，这些传统的冷暖两用空调在结构上较复杂，而冷却或加热的效率很低，从而增加了制造和维护的成本。
本发明简述
本发明的目的在于解决上述传统空调的缺点，提供一种具有新结构的冷暖两用空调，其可提供在一传统的制冷循环中简单地转换空气流入和流出房间的方向而实现冷却和加热的功能。
而且，本发明的目的还在于提供一种不仅可冷却而且可加热的空调，其可回收在室内通风过程中包含在排放空气中的能量，并可精确地控制和维持房间内的温度和湿度。
附图简述
图1示出了带有局部剖视的本发明优选实施例的立体图，
图2和图3分别示出了本发明空调在冷却模式和加热模式下的操作状态，以及
图4和图5示出了作为一热—湿度调节器使用的本发明另一实施例的原理图。
本发明详述
根据本发明的气流转换型冷暖两用空调包括压缩机4、冷凝器3、膨胀阀5或毛细管、蒸发器2和连接这些部件的制冷剂管9，还有一个送风机10，所述的空调具体包括一个壳体1，其具有一个室内侧排放口11和室内侧进气口12，这两部分都开向室内侧，壳体1还包括室外侧排放口13和室外侧进气口14，这两部分都开向室外侧，它们分别被分隔壁25、26分隔开，一热交换室20形成在所述的室内侧排放口11和室内侧进气口12以及所述的室外侧排放口13和室外侧进气口14之间，在热交换室20中，所述蒸发器2和所述冷凝器3均位于一被隔开的空间中，第一调节风门31位于所述蒸发器2和所述室内侧排放口11之间，第二调节风门32位于所述冷凝器3和所述室内侧排放口11之间，第三调节风门33位于所述室内侧进气口12和所述蒸发器2之间，第四调节风门34位于所述室内侧进气口12和所述冷凝器3之间，第五调节风门35位于所述室外侧排放口13和所述蒸发器2之间，第六调节风门36位于所述冷凝器3和所述室外侧排放口13之间，第七调节风门37位于所述室外侧进气口14和所述蒸发器2之间和第八调节风门38位于所述室外侧进气口14和所述冷凝器3之间，一控制器可独立地控制这些调节风门的开口。
根据本发明的另一特征，所述热交换室20被水平隔板21分隔成上部和下部热交换室22、23，从而蒸发器2位于所述的上部热交换室22中，冷凝器3位于所述下部热交换室23中，从而在所述蒸发器2中产生的冷凝水可向下流到所述冷凝器3。
根据本发明的另一特征，湿度传感器7设置在房间R内部的一预定位置上，用于散发冷凝热的再热器6连接在所述冷凝器2和膨胀阀5或毛细管之间，而且所述的再热器6位于所述蒸发器2和所述室内空气排放口11之间以加热排放到室内的空气。
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行说明。图1示出了带有局部剖视的本发明优选实施例的立体图，图2和图3分别示出了本发明空调在制冷模式和加热模式下的操作状态。如图所示，在壳体1中室内侧排放口11和室内侧进气口12与室外侧排放口13和室外侧进气口14相对。室内侧排放口11和室外侧排放口13被分隔壁25分隔开，而室内侧进气口12和室外侧进气口14被分隔壁26分隔开。在排放口11、13和进气口12、14之间形成有一热交换室20，其由相应的调节风门31-38来界定。热交换室20继而被水平隔板21分成可容纳蒸发器2的上热交换室22和可容纳冷凝器3的下热交换室23。在上热交换室22中由蒸发器2产生的冷凝水经由布置在隔板21中适当的排水管落到在下热交换室23中的冷凝器3，从而提高冷凝器3的热效率。
参看上述调节风门，它们以挡板或叶片的形式根据控制器(未示出)的控制来调节气流的开口。第一调节风门31位于蒸发器2和室内侧排放口11之间，其构作成用来调节在它们之间的空气流率。相似地，第二调节风门32位于冷凝器3和室内侧排放口11之间。第三调节风门33位于室内侧进气口12和蒸发器2之间，第四调节风门34位于室内侧进气口12和冷凝器3之间，第五调节风门35位于室外侧进气口14和蒸发器2之间，第六调节风门36位于室外侧进气口14和冷凝器3之间，第七调节风门37位于室外侧排放口13和蒸发器2之间，第八调节风门38位于室外侧排放口13和冷凝器3之间。
在室内侧排放口11中设置有一送风机10a，在室外侧排放口13中设置有另一送风机10b。标号4代表一压缩机，标号5代表一膨胀阀，但在用于小容量时该膨胀阀可由一毛细管代替。它们连接到一制冷剂管9上，从而形成了一个传统的制冷循环。在室内或室外侧进气口12或14和与它们相对的调节风门33、34或35、36之间，设置有过滤器15。上述压缩机4根据其容量可安装在壳体1的外侧。
下面参照图2说明本发明的上述结构在冷却模式下的操作。在图中，如点线所示的气流路线代表穿过在隔板21下面的冷凝器3的空气流。
当位于室内空气路线和蒸发器2之间的调节风门31和33，以及位于室外空气路线和冷凝器3之间的调节风门36和38打开，而其余的调节风门32、34、35和37关闭时，房间内温暖的空气通过室内空气进气口12流到蒸发器2，在那里被冷却，然后被冷却的空气通过室内空气排放口11进入到房间中。另一方面，通过外部空气进气口14已经被引入的空气在通过冷凝器3的同时吸收热量，然后通过室外排放口13排放到外侧，从而实现房间的冷却。
在这种冷却模式下，当例如已经打开的调节风门31、33、36和38的开口调节到打开70％左右，而先前关闭的调节风门32、34、35和37的开口调节到打开30％左右时，就会有70％冷的室内空气和用于通风的30％温暖的室外空气通过蒸发器2以形成一种新鲜空气和冷却空气的混合物，这种混合空气被供应到房间内。这时，在蒸发器2中产生了冷凝水，冷凝水然后散布到冷凝器3上，从而提高了冷凝器的热效率。换句话说，冷凝器的冷却作用通过空气冷却和水冷却合并传导。包含70％温暖的室外空气和30％冷的室内空气的混合空气的低温有助于增加热效率，从而使冷凝器散热。
与前述相反，在如图3所示的加热模式下，位于室内空气路线和冷凝器3之间的调节风门32和34，以及位于室外空气路线和蒸发器2之间的调节风门35和37打开，而其余调节风门31、33、36、38关闭。送风机10a使室内循环空气从室内空气进气口12流过冷凝器3从而在其通过室内空气排放口11返回房间之前被加热。另一方面，通过送风机10b，外部空气从外部空气进气口14被吸入而流过蒸发器2，空气在那里散热，然后通过室外空气排放口13被排放到室外的大气中，从而完成房间的加热循环。
在这种加热模式下，如果调节风门32、34、35和37被调节到打开70％左右而不是全开，同时调节风门31、33、36和38被调节到部分地打开30％左右而不是全闭，那么将会有70％温暖的室内空气和用于通风的30％冷的室外空气通过冷凝器3，并在那里被加热，从而一种新鲜和温暖的空气混合物可被供应到房间中。含有70％冷的室外空气和30％温暖的室内空气的空气混合物可被供应到蒸发器2，从而主要是由于有较大的温差，使蒸发器散热的能力或效率得到了提高。
现在参照图4和图5来说明本发明的另一实施例。如图所示，房间R具有一个湿度传感器7，并且在室内空气排放口11和蒸发器2之间额外安装了一个再热器6。特别是，该再热器6为一辅助冷凝器，其如图5所示，连接在冷凝器3和膨胀阀5之间。而且，在室内空气排放口11和冷凝器3之间安装有一个增湿器8。
标号41代表一个蓄电池，标号42代表一个油分离器，标号43代表填充物干燥器，44和45代表电磁阀。由于这些部件通常使用在制冷循环中，因此不再对它们进一步说明。
如上述构作的结构在冷却模式下这样进行操作，冷凝器3或冷冻液的热量的散发是通过控制位于室外排放口13处冷凝器送风机10b的气流来进行调节的，该控制响应于由湿度传感器7检测到的当前相对湿度的变化。因此，流过连接在冷凝器3之后的再热器6的冷冻液中的焓是变化的，从而通过从再热器6散发的热量适当地调节从蒸发器2朝室内空气排放口11流动的空气的温度，以此来调节房间的相对湿度。同时，随着再热量的增加，制冷量本应需要增加，但是，由于进入膨胀阀5的制冷剂相应于增加的再热量将被更加地冷却，因此制冷量会增加，从而不会由于再加热而产生制冷量的下降。如果房间中的湿度低于目标值，其可通过正常冷却操作来降低温度而提高。当湿度传感器检测到室内的相对湿度低于在加热模式下的目标值时，增湿器8进行操作以增加从冷凝器3进入室内空气排放口11的空气的湿度。当房间的相对湿度高于目标值时，将需要正常的加热操作以降低湿度。
如上所述的调节风门31-38的开口的调节、再热器6和增湿器8的操作、送风机10a或10b的流率等都是通过一个控制器(未示出)根据用于检测室内湿度的湿度传感器7、未示出的温度传感器和由用户可选择性输入的预设值来进行实施的。标号46代表一个湿度控制器，其可作为控制器的一部分或者一个独立的元件。
如上所述，本发明的冷暖两用空调具有基于普通的制冷循环的新的结构，其既可进行冷却也可进行加热，而且可通过完全打开或关闭或者调节用来控制进入或离开的空气的流动的开口、或者控制气流的方向来实现高效率。而且，附加到传统的制冷循环上的再热器和增湿器不需要其他装置就可精确地调节和维持室内的温度和湿度。

Claims (3)

1.一种气流转换型冷暖两用空调，其特征在于，包括压缩机(4)、冷凝器(3)、膨胀阀(5)或毛细管、蒸发器(2)和连接所述部件的制冷剂管(9)，以及空气送风机(10)，所述空调具体包括壳体(1)，该壳体被构作成，向室内侧开放的室内侧排放口(11)和室内侧进气口(12)以及向室外侧开放的室外侧排放口(13)和室外侧进气口(14)被分隔壁(25、26)分别隔开，一热交换室(20)形成在所述室内侧排放口(11)和室内侧进气口(12)以及所述室外侧排放口(13)和室外侧进气口(14)之间，在所述热交换室中，所述蒸发器和所述冷凝器分别位于一被隔开的空间中，第一调节风门(31)位于所述蒸发器(2)和所述室内侧排放口(11)之间，第二调节风门(32)位于所述冷凝器(3)和所述室内侧排放口(11)之间，第三调节风门(33)位于所述室内侧进气口(12)和所述蒸发器(2)之间，第四调节风门(34)位于所述室内侧进气口(12)和所述冷凝器(3)之间，第五调节风门(35)位于所述室外侧排放口(13)和所述蒸发器(2)之间，第六调节风门(36)位于所述冷凝器(3)和所述室外侧排放口(13)之间，第七调节风门(37)位于所述室外侧进气口(14)和所述蒸发器(2)之间和第八调节风门(38)位于所述室外侧进气口(14)和所述冷凝器(3)之间，而且还包括一个控制器，所述控制器独立地控制所述各调节风门的开口。
2.根据权利要求1所述的气流转换型冷暖两用空调，其特征在于，所述热交换室(20)被一水平隔板(21)分隔为上部和下部热交换室(22、23)，从而所述蒸发器(2)被布置在所述上部热交换室(22)，所述冷凝器(3)被布置在所述下部热交换室(23)，由此在所述蒸发器(2)中产生的冷凝水会流落到所述冷凝器(3)。
3.根据权利要求1或2所述的气流转换型冷暖两用空调，其特征在于，湿度传感器(7)设置在房间(R)内的预定位置处，用于散发冷凝热的再热器(6)连接在所述冷凝器(3)和膨胀阀(5)或毛细管之间，所述再热器(6)位于所述蒸发器(2)和所述室内空气排放口(11)之间，以加热排放到室内的空气。
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