高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調的製作方法
2023-04-27 08:55:36 3
專利名稱：高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調器，具體涉及一種通過燃氣內燃機驅動空調壓縮機製冷的熱泵式空調，更具體地說，涉及一種在室外環境溫度較低的情況下仍能高效致熱並進一步兼備除霜功能的熱泵式空調。
背景技術：
熱泵式空調採用燃氣內燃機驅動空調壓縮機使空調製冷。由於熱泵式空調其無需電力驅動，因此在不適宜通過電力驅動空調製冷的環境下被廣泛採用。熱泵式空調中空調製冷系統的結構無異於通常採用的空調結構，其通過製冷系統中冷媒在製冷循環管路中的循環方向不同，在室內環境需要冷熱調節的情況下分別為環境制熱或製冷。在冬季寒冷的地區，室內環境需要致熱，空調室外機中在炎熱環境中用於散熱的冷凝器通過冷媒壓縮和循環方向不同而轉變成蒸發器，冷媒在蒸發器中膨脹吸收環境中的熱量，經壓縮機壓縮後通過位於室內的冷凝器在室內釋放熱量為室內致熱。在寒冷地區空調器為室內環境致熱時，由於環境溫度過低，冷媒在室外蒸發器中膨脹蒸發過程中熱交換效率低，因此冷媒不能夠吸收環境中足夠的熱量為室內環境致熱，致熱效果不理想，同時冷媒在室外蒸發器蒸發過程中，空氣中的水分很容易在低溫的蒸發器及冷媒管路上結霜，蒸發器或室外的冷媒管路上結霜導致冷媒與環境的熱交換效率進一步降低，空調冷凝器在室內的致熱效果進一步變差。為解決熱泵式空調存在的上述技術問題，中國專利CN2472159公開了一種「帶輔助除霜及加熱裝置的熱泵型空調」，為解決熱交換效率低及蒸發器結霜問題，該專利採用的技術方案為在所述空調機的室外機底盤上貼有電熱片，所述電熱片貼在排水孔周圍及容易結冰區域，所述電熱片通過繼電器連接到電源，所述繼電器的控制端連接到所述中央控制裝置。上述專利文件中為熱泵式空調設置電加熱裝置導致空調結構複雜，體積增大，成本增加，並且由於是電加熱裝置，並且增加電加熱裝置後空調的故障率增加。
發明內容
本實用新型克服了現有的熱泵式空調存在的缺點，提供了一種高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，該空調結構簡單，節約能源，利用熱泵式空調自身的能量起到除霜作用，並進一步使熱泵式空調獲得高效的致熱效果。
本實用新型公開了一種高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，包括空調製冷系統和驅動空調製冷系統壓縮機的內燃機，製冷系統還包括通過冷媒管路連接的位於室外的室外機部分和位於室內的室內機部分，所述室外機部分包括由冷媒管路連接的壓縮機和蒸發器，所述內燃機上設置有散熱水箱，所述散熱水箱與設置有水泵的水管路形成循環迴路，所述內燃機設置有廢煙氣排放管，其特徵在於至少部分所述水管路設置在位於室外的冷媒管路上。
熱泵式空調通過內燃機燃燒燃氣驅動空調壓縮機，為保證內燃機的正常工作，需給內燃機降溫。現有的內燃機通常採用循環水管路為內燃機降溫，即在內燃機箱體的外壁設置有水箱，內燃機通過設置有循環水泵的水管路循環降溫。現有熱泵式空調內燃機工作產生的熱量被循環水吸收後與大氣進行熱交換後白白浪費，本實用新型中將吸收了內燃機產生熱量用於為內燃機降溫的循環水用於在寒冷環境下需要增加熱交換效率的冷媒，由於室外機冷媒管路中的冷媒溫度低，循環水與冷媒進行熱交換可高效的降低循環水溫，有效的為內燃機降溫，保證內燃機的正常運行，同時循環水將內燃機運行產生的熱量傳遞給需要提高熱交換效率的冷媒，使室外機冷媒管路中的冷媒的熱交換效率提高，冷媒經壓縮機壓縮後在室內的致熱效率提高。同時冷媒吸收循環水的熱量後，冷媒的溫度增高，防止空氣中的水分在低溫的蒸發器或室外冷媒管路上結霜，進一步提高了冷媒在室外的熱交換效率，空調在室內的致熱效率提高。
為提高室外機中冷媒的熱交換效率，水管路可通過各種方式設置在冷媒管路上，如並排或交錯設置，為實現高效的熱交換效率，本實用新型中優選所述設置在位於室外的冷媒管路上的水管路套裝在所述冷媒管路的外圍。
水管路套裝在冷媒管路上，循環水圍繞冷媒管路的外壁流動，實現冷媒與吸收內燃機熱量的循環水熱交換面積大，熱交換效率高。
通常優選所述水管路套裝在所述壓縮機與所述蒸發器之間的冷媒管路上。
所述套裝水管路的冷媒管路部分呈U形。
熱泵式空調器的內燃機中的燃氣燃燒後會產生大量高溫廢煙氣，現有的高溫廢煙氣通過廢氣排放管道直接排放到環境中，燃氣燃燒產生的大量熱量浪費。而本實用新型中，通過在所述內燃機的廢煙氣排放管上設置有熱交換室，所述水管路穿過所述熱交換室，循環水管路在熱交換室中與高溫廢煙氣進行熱交換，吸收高溫廢氣的熱量，之後與室外機冷媒管路中的冷媒進行熱交換，提高冷媒的溫度和熱交換效率，進一步提高了空調的致熱效果和防止結霜效果。
通常水管路在熱交換室中的設置方式為所述水管路穿過所述熱交換室的部分為盤管狀。
盤管狀水管路結構可增加循環水與高溫廢煙氣的熱交換面積，增長熱交換時間，熱交換效果好。
圖1為熱泵式空調具體實施方式
的結構示意圖。
圖2為空調熱交換裝置的結構示意圖。
圖3為水管路套裝在冷媒管路上的結構剖視圖。
具體實施方式
如圖1所示的一種高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，包括通過冷媒管路依次連接的壓縮機1，位於室內的室內機部分2，節流器3和位於室外的室外機部分4，在位於室外的冷媒管路上設置有冷媒熱交換裝置5，熱交換裝置5為如圖3所示在位於室外的冷媒管路6上套裝部分循環水管路7。循環水管路7與內燃機水箱9連接形成循環迴路，循環水管路7上設置有水泵13，內燃機水箱設置在內燃機8的外壁上。內燃機8上設置有廢煙氣排放管10，廢煙氣排放管上設置有矩形的熱交換室11，水管路1呈盤管狀12穿過熱交換室11。
上述具體實施方式
中，與內燃機水箱9相連的水管路的水吸收內燃機8運行產生的熱量，並同時在熱交換室11中吸收燃氣燃燒後產生的高溫廢煙氣熱量，在冷媒熱交換器中通過環繞在冷媒管路外的水流與冷媒管路中的水流與冷媒管路中的冷媒進行熱交換，冷媒從室外大氣和冷媒熱交換器中通過熱交換吸收熱量，通過室內蒸發器的熱交換，將熱量傳給室內，增加室內空調器的致熱量，同時冷媒吸收了室外大氣和循環水的熱量後，室外冷媒的壓力提高，避免了致熱結霜。
上述具體實施方式
不是對本實用新型保護範圍的限制，根據本實用新型的發明主旨，具體實施方式
可作各種變化。
權利要求1.一種高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，包括空調製冷系統和驅動空調製冷系統壓縮機的內燃機，製冷系統還包括通過冷媒管路連接的位於室外的室外機部分和位於室內的室內機部分，所述室外機部分包括由冷媒管路連接的壓縮機和蒸發器，所述內燃機上設置有散熱水箱，所述散熱水箱與設置有水泵的水管路形成循環迴路，所述內燃機設置有廢煙氣排放管，其特徵在於至少部分所述水管路設置在位於室外的冷媒管路上。
2.根據權利要求1所述的高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，其特徵在於所述設置在位於室外的冷媒管路上的水管路套裝在所述冷媒管路的外圍。
3.根據權利要求2所述的高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，其特徵在於所述水管路套裝在所述壓縮機與所述蒸發器之間的冷媒管路上。
4.根據權利要求2所述的高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，其特徵在於所述套裝水管路的冷媒管路部分呈U形。
5.根據權利要求1所述的高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，其特徵在於所述內燃機的廢煙氣排放管上設置有熱交換室，所述水管路穿過所述熱交換室。
6.根據權利要求1所述的高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，其特徵在於所述水管路穿過所述熱交換室的部分為盤管狀。
專利摘要本實用新型提供了一種高效致熱兼備除霜功能的熱泵式空調，包括空調製冷系統和驅動空調製冷系統壓縮機的內燃機，所述內燃機上設置有散熱水箱，所述散熱水箱與設置有水泵的水管路形成循環迴路，至少部分所述水管路設置在位於室外的冷媒管路上。該空調結構簡單，節約能源，利用熱泵式空調自身的能量的熱量起到除霜作用，並進一步使熱泵式空調獲得高效的致熱效果。
文檔編號F25B30/00GK2612907SQ0321539
公開日2004年4月21日 申請日期2003年2月26日 優先權日2003年2月26日
發明者戰傑, 馮志揚 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調電子有限公司