專利名稱：一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采取多蒸發(fā)溫度實(shí)現(xiàn)夏季房間空調(diào)負(fù)荷熱濕分段處理 的家用熱泵空調(diào)裝置，屬于制冷、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
家用空調(diào)因?yàn)椴扇±鋬龀凉穹椒?，夏天制冷時(shí)為保證將室內(nèi)的濕負(fù)荷處理到 所需的狀態(tài)，空調(diào)的蒸發(fā)溫度必須足夠低，而空調(diào)負(fù)荷除了濕負(fù)荷之外還包括大 量顯熱負(fù)荷，從換熱角度來看，空調(diào)房間的顯熱負(fù)荷完全可以采取較高的蒸發(fā)溫 度來承擔(dān)，但對(duì)于只有一個(gè)室內(nèi)蒸發(fā)器的空調(diào)裝置來說，空調(diào)房間的顯熱負(fù)荷也 由因?yàn)槌凉裥枨笏扇〉牡驼舭l(fā)溫度來承擔(dān)，導(dǎo)致空氣與制冷劑兩者之間換熱溫 差加大，造成空調(diào)的不可逆損失增加，空調(diào)能效比較低，整體性能難以提升，經(jīng) 濟(jì)性不高。
因此，如何實(shí)現(xiàn)家用熱泵空調(diào)夏季制冷時(shí)濕負(fù)荷和顯熱負(fù)荷分幵處理，實(shí)現(xiàn) 顯熱負(fù)荷由較高蒸發(fā)溫度承擔(dān)，解決處理空調(diào)顯熱負(fù)荷時(shí)空氣與制冷劑之間換熱 的大溫差問題，提高空調(diào)系統(tǒng)的能效比和經(jīng)濟(jì)性成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解 決的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有家用熱泵空調(diào)制冷時(shí)空調(diào)顯熱負(fù) 荷和濕負(fù)荷全部由一個(gè)蒸發(fā)器承擔(dān)，導(dǎo)致空調(diào)整體蒸發(fā)溫度較低，空調(diào)的能效比 難以提高的問題，提供一種實(shí)現(xiàn)家用空調(diào)負(fù)荷(顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷)分段處理的 一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置。
技術(shù)方案本實(shí)用新型采取多蒸發(fā)溫度實(shí)現(xiàn)熱濕分段處理的家用熱泵空調(diào)包 括空氣處理部分和制冷系統(tǒng)部分。空氣處理部分由第二換熱器、第三換熱器、風(fēng) 機(jī)順序連接組成。制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、四通閥、第一換熱器、五個(gè)單向閥、儲(chǔ)液器、過濾器、第一電子膨脹閥、第二電子膨脹閥、第一電磁閥、第二換熱器、第 三換熱器、第二電磁閥和氣液分離器及其相關(guān)連接管道組成。其中壓縮機(jī)的輸出 端接四通閥第一輸入端，四通閥第一輸出端接第一換熱器輸入端，第一換熱器輸 出端通過第一單向閥接儲(chǔ)液器的輸入端，同時(shí)第一換熱器輸出端也通過第一單向 闊、第二單向閥接第三換熱器的輸入端，儲(chǔ)液器的輸出端通過過濾器分別接第一 電子膨脹閥的輸入端和第二電子膨脹閥的輸入端，第一電子膨脹閥輸出端通過第 四單向閥接第三換熱器的輸入端，同時(shí)第一電子膨脹閥的輸出端還通過第三單向 閥接第一換熱器輸出端。第二電子膨脹閥的輸出端接第二換熱器的輸入端，同時(shí) 通過第一電磁閥接第三換熱器的輸入端。第三換熱器的輸出端接四通閥第二輸入 端，第二換熱器的輸出端通過第五單向閥也接四通閥第二輸入端，同時(shí)第二換熱 器的輸出端還通過第二電磁閥接壓縮機(jī)的第二輸入端。四通閥的第二輸出端接氣 液分離器的輸入端，而氣液分離器的輸出端接壓縮機(jī)的第一輸入端。
本發(fā)明采取多蒸發(fā)溫度實(shí)現(xiàn)熱濕分段處理的家用熱泵空調(diào)所采取的方案是 夏季空調(diào)制冷時(shí)，空氣處理部分，室內(nèi)空調(diào)的回風(fēng)首先經(jīng)過第二換熱器與換熱器 中制冷劑進(jìn)行換熱，經(jīng)等濕降溫到接近露點(diǎn)溫度，除去大部分顯熱負(fù)荷后進(jìn)入第 三換熱器，在第三換熱器中，空氣與第三換熱器進(jìn)一步換熱，降溫并產(chǎn)生凝結(jié)水， 除去濕負(fù)荷；降溫除濕后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓后從室內(nèi)空調(diào)出風(fēng)口排出。制冷系統(tǒng) 部分，制冷劑被壓縮機(jī)壓縮排出后通過四通閥進(jìn)入第一換熱器冷凝，制冷劑冷凝 成液體后經(jīng)過第一單向閥、儲(chǔ)液器和過濾器后被分成兩路，其中一路進(jìn)入第一電 子膨脹閥，被節(jié)流降壓后經(jīng)過第四單向閥進(jìn)入第三換熱器，制冷劑在其中蒸發(fā)吸 熱，完全蒸發(fā)后從第三換熱器出來通過四通閥進(jìn)入氣液分離器，從氣液分離器出 來后被壓縮機(jī)吸入重新壓縮；另外一路制冷劑進(jìn)入第二電子膨脹閥，制冷劑被節(jié) 流后進(jìn)入第二換熱器，此時(shí)第一電磁閥關(guān)閉，制冷劑在第二換熱器中蒸發(fā)吸熱， 完全蒸發(fā)后從第二換熱器出來經(jīng)過第二電磁閥被壓縮機(jī)再次吸入重新壓縮，從而 完成循環(huán)，空調(diào)壓縮機(jī)為雙吸氣壓力壓縮機(jī)。家用空調(diào)冬天制熱時(shí)空氣處理部 分，室內(nèi)空調(diào)的回風(fēng)首先經(jīng)過第二換熱器與換熱器中制冷劑進(jìn)行換熱，空氣吸熱 后溫度升高進(jìn)入第三換熱器，在第三換熱器中，空氣與第三換熱器進(jìn)一步換熱， 空氣溫度進(jìn)一步升高后經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓后從室內(nèi)空調(diào)出風(fēng)口排出。制冷系統(tǒng)部分，制 冷劑被壓縮機(jī)壓縮排出經(jīng)過四通閥后被分成兩路，一路經(jīng)過第五單向閥進(jìn)入第二 換熱器，此時(shí)第二電磁閥關(guān)閉，制冷劑在第二換熱器中冷凝放熱，冷凝成液體后從第二換熱器出來，此時(shí)第二電子膨脹閥完全關(guān)閉，第一電磁閥打開。另外一路 制冷劑進(jìn)入第三換熱器，制冷劑在其中冷凝放熱，凝結(jié)成液體后從第三換熱器出 來，與從第二換熱器中冷凝的制冷劑混合后經(jīng)第二單向閥、儲(chǔ)液器、過濾器后進(jìn) 入第一電子膨脹閥，制冷劑被節(jié)流降壓后經(jīng)過第三單向閥進(jìn)入第一換熱器，制冷 劑在第一換熱器中蒸發(fā)吸熱，制冷劑完全蒸發(fā)后從第一換熱器出來經(jīng)過四通閥后 進(jìn)入氣液分離器，制冷劑從氣液分離器出來后被壓縮機(jī)吸入后再次壓縮，從而完 成循環(huán)。
有益效果本實(shí)用新型的有益效果是家用熱泵空調(diào)在夏季制冷時(shí)顯熱負(fù)荷 和濕負(fù)荷分段處理，采取兩個(gè)蒸發(fā)器運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)多蒸發(fā)溫度運(yùn)行，低蒸 發(fā)溫度用于承擔(dān)濕負(fù)荷，高蒸發(fā)溫度用于承擔(dān)顯熱負(fù)荷，減少了被處理空氣與制 冷劑之間的換熱溫差，提高了熱泵空調(diào)的整體蒸發(fā)溫度，實(shí)現(xiàn)整個(gè)空調(diào)的能效比 和經(jīng)濟(jì)性的提升，達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)空調(diào)出風(fēng)溫度的提高有利于增強(qiáng)房間的 舒適性。


圖1是節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置示意圖。
圖中有壓縮機(jī)1;壓縮機(jī)第一輸入端la;壓縮機(jī)第二輸入端lb;壓縮機(jī) 輸出端1C;四通閥2;四通閥第一輸入端2a;四通閥第一輸出端2b;四通閥第 二輸入端2C;四通閥第二輸出端2d;第一換熱器3;第一換熱器輸入端3a;第 一換熱器輸出端3b;第一單向閥4;第二單向閥5;儲(chǔ)液器6;過濾器7;第一 電子膨脹閥8;第二電子膨脹閥9;第三單向閥10;第四單向閥ll;第一電磁閥 12;第二換熱器13;第二換熱器輸入端13a;第二換熱器輸出端13b;第三換熱 器14;第三換熱器輸入端14a;第三換熱器輸出端14b;第五單向閥15;第二電 磁閥16;氣液分離器17;風(fēng)機(jī)18。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型采取多蒸發(fā) 溫度實(shí)現(xiàn)熱濕分段處理的家用熱泵空調(diào)包括空氣處理部分和制冷系統(tǒng)部分?？諝?br> 處理部分由第二換熱器13、第三換熱器14、風(fēng)機(jī)18順序連接組成。制冷系統(tǒng)由 壓縮機(jī)l、四通閥2、第一換熱器3、第一單向閥4、第二單向閥5、儲(chǔ)液器6、過濾器7、第一電子膨脹閥8、第二電子膨脹閥9、第三單向閥IO、第四單向閥 11、第一電磁閥12、第二換熱器13、第三換熱器14、第五單向閥15、第二電磁 閥16和氣液分離器17及其相關(guān)連接管道組成。其中壓縮機(jī)輸出端lc接四通閥 第一輸入端2a，四通閥第一輸出端2b接第一換熱器輸入端3a，第一換熱器輸出 端3b通過第一單向閥4接儲(chǔ)液器6的輸入端，同時(shí)第一換熱器輸出端3b也通過 第一單向閥4、第二單向閥5接第三換熱器輸入端14a，儲(chǔ)液器輸出端6通過過 濾器7分別接第一電子膨脹閥8的輸入端和第二電子膨脹閥9的輸入端，第一電 子膨脹閥8輸出端通過第四單向閥11接第三換熱器輸入端14a，同時(shí)第一電子 膨脹閥8的輸出端還通過第三單向閥10接第一換熱器輸出端3b。第二電子膨脹 閥9的輸出端接第二換熱器的輸入端13a，同時(shí)通過第一電磁閥12接第三換熱 器的輸入端14a。第三換熱器的輸出端14b接四通閥的第二輸入端2c，第二換熱 器的輸出端13b通過第五單向閥15也接四通閥第二輸入端2c，同時(shí)第二換熱器 的輸出端13b通過第二電磁閥16接壓縮機(jī)第二輸入端lb。四通閥的第二輸出端 2d接氣液分離器17的輸入端，而氣液分離器17的輸出端接壓縮機(jī)的第一輸入
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采取多蒸發(fā)溫度實(shí)現(xiàn)家用空調(diào)熱濕分段處理過程為夏季空調(diào)制冷時(shí)，空氣
處理部分，室內(nèi)空調(diào)回風(fēng)首先經(jīng)過第二換熱器13與換熱器中制冷劑進(jìn)行換熱， 經(jīng)等濕降溫到接近露點(diǎn)溫度，除去大部分顯熱負(fù)荷后進(jìn)入第三換熱器14，在第 三換熱器14中，空氣與第三換熱器14進(jìn)一步換熱，降溫并產(chǎn)生凝結(jié)水，除去濕 負(fù)荷，降溫除濕后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)18加壓后從室內(nèi)空調(diào)出風(fēng)口排出。制冷系統(tǒng)部 分，制冷劑被壓縮機(jī)1壓縮排出后通過四通閥2進(jìn)入第一換熱器3冷凝，制冷劑 冷凝成液體后經(jīng)過第一單向閥4、儲(chǔ)液器6和過濾器7后被分成兩路，其中一路 進(jìn)入第一電子膨脹閥8，被節(jié)流降壓后經(jīng)過第四單向閥11進(jìn)入第三換熱器14， 制冷劑在其中蒸發(fā)吸熱，對(duì)空氣進(jìn)行降溫除濕，制冷劑完全蒸發(fā)后從第三換熱器 14出來通過四通閥2進(jìn)入氣液分離器17，從氣液分離器17出來后被壓縮機(jī)1 吸入重新壓縮。另外一路制冷劑進(jìn)入第二電子膨脹閥9，制冷劑被節(jié)流降壓后進(jìn) 入第二換熱器13，此時(shí)第一電磁閥12關(guān)閉，制冷劑在第二換熱器13中蒸發(fā)吸 熱，冷卻空氣，制冷劑完全蒸發(fā)后從第二換熱器13出來經(jīng)過第二電磁閥16被壓 縮機(jī)l再次吸入重新壓縮，從而完成循環(huán)?？照{(diào)壓縮機(jī)1為雙吸氣壓力壓縮機(jī)。 冬季空調(diào)制熱時(shí)，空氣處理部分，室內(nèi)空調(diào)回風(fēng)首先經(jīng)過第二換熱器13與換熱器中制冷劑進(jìn)行換熱，空氣吸熱后溫度升高進(jìn)入第三換熱器14;在第三換熱器
14中，空氣與第三換熱器14進(jìn)一步換熱，空氣溫度進(jìn)一步升高后經(jīng)風(fēng)機(jī)18加 壓后從室內(nèi)空調(diào)出風(fēng)口排出。制冷系統(tǒng)部分，制冷劑被壓縮機(jī)1壓縮排出后經(jīng)過 四通閥2后分成兩路， 一路經(jīng)過第五單向閥15進(jìn)入第二換熱器I3，此時(shí)第二電 磁閥16關(guān)閉，制冷劑在第二換熱器13中冷凝放熱，加熱空氣，制冷劑冷凝成液 體后從第二換熱器13出來，此時(shí)第二電子膨脹閥9完全關(guān)閉，第一電磁閥12 打開。另外一路制冷劑進(jìn)入第三換熱器14，制冷劑在其中冷凝放熱，加熱空氣， 制冷劑凝結(jié)成液體后從第三換熱器14出來，與從第二換熱器13中冷凝的制冷劑 混合后經(jīng)第二單向閥5、儲(chǔ)液器6、過濾器7后進(jìn)入第一電子膨脹闊8，制冷劑 被節(jié)流降壓后經(jīng)過第三單向閥10進(jìn)入第一換熱器3，制冷劑在第一換熱器3中 蒸發(fā)吸熱，制冷劑完全蒸發(fā)后從第一換熱器3出來經(jīng)過四通閥2后進(jìn)入氣液分離 器17，制冷劑從氣液分離器出來后被壓縮機(jī)1吸入后再次壓縮，從而完成循環(huán)。 從以上過程可以看出，采取多蒸發(fā)溫度實(shí)現(xiàn)熱濕分段處理的家用熱泵空調(diào)， 在夏季制冷工況下，空氣顯熱負(fù)荷主要由第二換熱器承擔(dān)，此時(shí)通過調(diào)節(jié)第二電 子膨脹閥開度，控制進(jìn)入第二換熱器的制冷劑流量，就可實(shí)現(xiàn)第二換熱器中較高 蒸發(fā)溫度的運(yùn)行，空氣濕負(fù)荷主要由第三換熱器承擔(dān)，此時(shí)通過調(diào)節(jié)第一電子膨 脹閥開度，控制進(jìn)入第三換熱器中的制冷劑流量，保證空氣處理到相應(yīng)的狀態(tài)。 空調(diào)制冷時(shí)采取兩個(gè)蒸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)雙蒸發(fā)溫度，由于第二換熱器中蒸發(fā)溫度較高， 能效比高，空調(diào)耗能減少，空調(diào)的整體性能顯著提升。
權(quán)利要求1. 一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置，其特征在于該裝置包括空氣處理部分和制冷系統(tǒng)部分；空氣處理部分由第二換熱器(13)、第三換熱器(14)、風(fēng)機(jī)(18)順序連接組成；制冷系統(tǒng)部分包括壓縮機(jī)(1)、四通閥(2)、第一換熱器(3)、第一單向閥(4)、第二單向閥(5)、儲(chǔ)液器(6)、過濾器(7)、第一電子膨脹閥(8)、第二電子膨脹閥(9)、第三單向閥(10)、第四單向閥(11)、第一電磁閥(12)、第二換熱器(13)、第三換熱器(14)、第五單向閥(15)、第二電磁閥(16)和氣液分離器(17)；其中壓縮機(jī)輸出端(1c)接四通閥第一輸入端(2a)，四通閥第一輸出端(2b)接第一換熱器輸入端(3a)，第一換熱器輸出端(3b)通過第一單向閥(4)接儲(chǔ)液器(6)的輸入端，同時(shí)第一換熱器輸出端(3b)也通過第一單向閥(4)、第二單向閥(5)接第三換熱器輸入端(14a)，儲(chǔ)液器輸出端(6)通過過濾器(7)分別接第一電子膨脹閥(8)的輸入端和第二電子膨脹閥(9)的輸入端，第一電子膨脹閥(8)輸出端通過第四單向閥(11)接第三換熱器輸入端(14a)，同時(shí)第一電子膨脹閥(8)的輸出端還通過第三單向閥(10)接第一換熱器輸出端(3b)；第二電子膨脹閥(9)的輸出端接第二換熱器的輸入端(13a)，同時(shí)通過第一電磁閥(12)接第三換熱器的輸入端(14a)；第三換熱器的輸出端(14b)接四通閥的第二輸入端(2c)，第二換熱器的輸出端(13b)通過第五單向閥(15)也接四通閥第二輸入端(2c)，同時(shí)第二換熱器的輸出端(13b)通過第二電磁閥(16)接壓縮機(jī)第二輸入端(1b)；四通閥的第二輸出端(2d)接氣液分離器(17)的輸入端，而氣液分離器(17)的輸出端接壓縮機(jī)的第一輸入端(1a)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置，其特征在于第二換 熱器(13)和第三換熱器(14)作為室內(nèi)空調(diào)部分的有兩個(gè)換熱器，夏季空調(diào)制 冷時(shí)，第二換熱器(13)中采取高蒸發(fā)溫度，第三換熱器(14)中釆取低蒸發(fā)溫 度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置，其特征在于第二換 熱器(13)和第三換熱器(14)與壓縮機(jī)的進(jìn)出口間有由第一電磁閥(12)、第 五單向閥(15)、第二電磁閥(16)組成的閥門組，用于空調(diào)制冷、制熱時(shí)兩換 熱器制冷劑的分配、組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置，其特征在于壓 縮機(jī)(1)為雙吸氣壓力壓縮機(jī)或者具有中間補(bǔ)氣功能的壓縮機(jī)。
專利摘要一種節(jié)能高效的家用空調(diào)裝置包括空氣處理部分和制冷系統(tǒng)部分；空氣處理部分由第二換熱器(13)、第三換熱器(14)、風(fēng)機(jī)(18)順序連接組成；制冷系統(tǒng)部分包括壓縮機(jī)(1)、四通閥(2)、第一換熱器(3)、第一單向閥(4)、第二單向閥(5)、儲(chǔ)液器(6)、過濾器(7)、第一電子膨脹閥(8)、第二電子膨脹閥(9)、第三單向閥(10)、第四單向閥(11)、第一電磁閥(12)、第二換熱器(13)、第三換熱器(14)、第五單向閥(15)、第二電磁閥(16)和氣液分離器(17)；解決現(xiàn)有家用熱泵空調(diào)制冷時(shí)空調(diào)顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷全部由一個(gè)蒸發(fā)器承擔(dān)，導(dǎo)致空調(diào)整體蒸發(fā)溫度較低，空調(diào)的能效比難以提高的問題。
文檔編號(hào)F24F1/00GK201251237SQ200820042260
公開日2009年6月3日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者張小松, 梁彩華 申請人:東南大學(xué)