專利名稱：特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵型空調(diào)器，具體說是一種特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器。
背景技術(shù)：
主要由室外表冷換熱器、室內(nèi)表冷換熱器、壓縮機(jī)、四通換向閥和膨脹閥組成的熱泵型空調(diào)器，由于安裝方便，維護(hù)量小，而被廣泛地應(yīng)用。但目前的熱泵型空調(diào)器由于壓縮機(jī)運(yùn)行極限蒸發(fā)溫度為-15℃，冷凝溫度為50℃，其所對應(yīng)的環(huán)境氣溫為-10℃。即環(huán)境溫度低于-10℃時(shí)，空調(diào)器的采暖運(yùn)行不能正常進(jìn)行。而在北方寒冷地區(qū)，冬季的室外氣溫很長時(shí)間均低于-10℃，因此大大限制了熱泵型空調(diào)器在寒冷地區(qū)的使用。為解決熱泵型空調(diào)器無法在低溫環(huán)境下正常制熱運(yùn)行的問題，現(xiàn)有技術(shù)采用一些輔助電加熱的辦法用以提高其制熱效果，但都是以消耗大量的電能來實(shí)現(xiàn)的，因其能效比低下，采暖運(yùn)行費(fèi)用昂貴，而難以推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器，它包括主要由室外表冷換熱器、室內(nèi)表冷換熱器、壓縮機(jī)、四通換向閥和膨脹閥組成的熱泵型空調(diào)器，在連接室外表冷換熱器和室內(nèi)表冷換熱器的制冷劑管路中并連連接有一耦合換熱器，其耦合換熱器的一次端經(jīng)裝配壓縮機(jī)和膨脹閥的制冷劑管路連接室外表冷換熱器與室外表冷換熱器構(gòu)成一次熱泵制冷回路；耦合換熱器的二次端接于四通換向閥和膨脹閥與室內(nèi)表冷換熱器、壓縮機(jī)、四通換向閥和膨脹閥構(gòu)成二級(jí)熱泵制冷回路。
本發(fā)明所述的耦合換熱器可為釬焊板式換熱器、表冷器式換熱器或者為浸液型翅片盤管式換熱器。
本發(fā)明在現(xiàn)行熱泵型空調(diào)器的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)耦合換熱器，并配置壓縮機(jī)和膨脹閥，組成具有兩個(gè)蒸發(fā)溫度和兩個(gè)冷凝溫度運(yùn)行工況的兩級(jí)熱泵型空調(diào)器，其第一級(jí)空氣源熱泵不直接參與室內(nèi)供熱，而是用來獲取低溫空氣中的低溫?zé)崃?，為第二?jí)人工環(huán)境熱泵制造一個(gè)理想運(yùn)行工況環(huán)境，使第二級(jí)人工環(huán)境熱泵在高能效比下制熱采暖，從而實(shí)現(xiàn)熱泵型空調(diào)器在-10℃至-45℃的寒冷氣溫環(huán)境下安全、高效的采暖運(yùn)行。
本發(fā)明熱泵型空調(diào)器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下1.第一級(jí)空氣源熱泵不參與室內(nèi)直接供暖，壓縮機(jī)選用SW-1L10000型R22制冷劑低溫螺桿半封閉制冷壓縮機(jī)。
表一第一級(jí)空氣源熱泵實(shí)測數(shù)據(jù)

如表一，若選擇為第二級(jí)熱泵提供較理想的輸入溫度環(huán)境為15℃時(shí)，冷凝溫度為20℃，其COP值是1.512。
2.用于室內(nèi)直接供暖的第二級(jí)人工環(huán)境熱泵，壓縮機(jī)選用SRC-S-132型R22制冷劑中高溫半封閉螺桿壓縮機(jī)。
表二第二級(jí)人工環(huán)境熱泵實(shí)測數(shù)據(jù)

由表一和表二在室外氣溫為-40℃環(huán)境下，向室內(nèi)提供45℃熱風(fēng)時(shí)，兩級(jí)熱泵的平均COP值為2.726，可見本發(fā)明空調(diào)器在低氣溫環(huán)境下供暖運(yùn)行，具有非常高的效率。


附圖是本特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。
如附圖，本發(fā)明包括主要由室外表冷換熱器1、室內(nèi)表冷換熱器6、壓縮機(jī)4、四通換向閥5和膨脹閥7經(jīng)制冷劑管路相連接組成的熱泵型空調(diào)器，其在連接室外表冷換熱器和室內(nèi)表冷換熱器的制冷劑管路中并連連接有一耦合換熱器3，該耦合換熱器可以是釬焊板式換熱器、表冷器式換熱器或者是內(nèi)設(shè)防凍浸液、導(dǎo)熱油浸液的翅片盤管式換熱器，設(shè)置成具有防雨罩和保溫殼的結(jié)構(gòu)，可與室外機(jī)成一體設(shè)置，也可以是單體裝配結(jié)構(gòu)。耦合換熱器3的一次端經(jīng)裝配壓縮機(jī)2和膨脹閥8的制冷劑管路連接室外表冷換熱器與室外表冷換熱器構(gòu)成一級(jí)空氣源熱泵制冷回路，耦合換熱器3的二次端接于四通換向閥5和膨脹閥7與室內(nèi)表冷換熱器6、壓縮機(jī)4構(gòu)成二級(jí)人工環(huán)境熱泵制冷回路。
本發(fā)明具體實(shí)施時(shí)，在耦合換熱器3的保溫箱體內(nèi)安裝電子傳感器，用于控制第一級(jí)熱泵壓縮機(jī)作變頻或增載、卸載，以控制第一級(jí)空氣源熱泵穩(wěn)定的輸出熱量，保證第二級(jí)人工環(huán)境熱泵高效可靠制熱運(yùn)行。
本發(fā)明空調(diào)器在冬季室外氣溫-7℃至-45℃時(shí)，第一級(jí)空氣源熱泵的壓縮機(jī)2排出高溫制冷劑氣體至耦合換熱器3的一次端，經(jīng)冷凝放熱后變成液態(tài)制冷劑，經(jīng)膨脹閥8節(jié)流至室外表冷換熱器1，蒸發(fā)吸收室外低氣溫的低溫?zé)崃亢?，變成氣態(tài)制冷劑再經(jīng)壓縮機(jī)2壓縮重復(fù)上述制冷循環(huán)，并在循環(huán)過程中將獲得的熱量傳遞給耦合換熱器3的二次端，作為第二級(jí)人工環(huán)境熱泵的熱源，第二級(jí)人工環(huán)境熱泵壓縮機(jī)4排出的高溫氣體經(jīng)四通換向閥5至室內(nèi)表冷換熱器6，經(jīng)冷凝放熱向室內(nèi)吹出熱風(fēng)，冷凝成液體的制冷劑經(jīng)膨脹閥7節(jié)流后，至耦合換熱器3的二次端蒸發(fā)吸收一次端的熱量，變成氣態(tài)的制冷劑經(jīng)四通換向閥5回至壓縮機(jī)4重復(fù)上述制冷循環(huán)，向室內(nèi)供熱采暖。
當(dāng)室外氣溫在-7℃以上時(shí)，壓縮機(jī)2停止工作，并通過閥門控制切斷耦合換熱器3與系統(tǒng)制冷回路的連接，由室外表冷換熱器1、壓縮機(jī)4、四通換向閥5、室內(nèi)表冷換熱器6、膨脹閥7組成現(xiàn)行的單壓縮機(jī)制冷回路的熱泵型空調(diào)器，進(jìn)行采暖供熱運(yùn)行。
本發(fā)明空調(diào)器冬季制熱與夏季制冷運(yùn)行的轉(zhuǎn)換通過配置于系統(tǒng)回路中的閥門完成。
本發(fā)明在第一級(jí)空氣源熱泵回路中增加一個(gè)四通換向閥后，亦可適合于夏季室外氣溫高于65℃的環(huán)境高效制冷運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器，包括主要由室外表冷換熱器(1)、室內(nèi)表冷換熱器(6)、壓縮機(jī)(4)、四通換向閥(5)和膨脹閥(7)組成的熱泵型空調(diào)器，其特征是在連接室外表冷換熱器和室內(nèi)表冷換熱器的制冷劑管路中并連連接有一耦合換熱器(3)，其耦合換熱器的一次端經(jīng)裝配壓縮機(jī)(2)和膨脹閥(8)的制冷劑管路連接室外表冷換熱器與室外表冷換熱器構(gòu)成一級(jí)熱泵制冷回路，耦合換熱器的二次端接于四通換向閥(5)和膨脹閥(7)與室內(nèi)表冷換熱器(6)、壓縮機(jī)(4)、四通換向閥(5)和膨脹閥(7)構(gòu)成二級(jí)熱泵制冷回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器，其特征是所述的耦合換熱器(3)為釬焊板式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器，其特征是所述的耦合換熱器(3)為表冷器式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器，其特征是所述的耦合換熱器(3)為浸液型翅片盤管式換熱器。
全文摘要
一種特別適合于低氣溫環(huán)境下高效供暖運(yùn)行的熱泵型空調(diào)器，包括主要由室外表冷換熱器、室內(nèi)表冷換熱器、壓縮機(jī)、四通換向閥和膨脹閥組成的熱泵型空調(diào)器，在連接室外、室內(nèi)表冷換熱器的制冷劑回路中連接有一耦合換熱器，該耦合換熱器的一次端經(jīng)裝配壓縮機(jī)和膨脹閥的制冷管路連接室外表冷換熱器與室外表冷換熱器構(gòu)成一級(jí)熱泵制冷劑回路，耦合換熱器的二次端接于四通換向閥和膨脹閥與室內(nèi)表冷換熱器、壓縮機(jī)、四通換向閥和膨脹閥構(gòu)成二級(jí)熱泵制冷劑回路。本發(fā)明在現(xiàn)行熱泵型空調(diào)器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)配置壓縮機(jī)和膨脹閥的耦合換熱器，而構(gòu)成具有兩級(jí)熱泵運(yùn)行方式的熱泵型空調(diào)器，有效的解決了現(xiàn)行熱泵型空調(diào)器在低氣溫環(huán)境下無法正常供暖運(yùn)行的問題。
文檔編號(hào)F25B7/00GK1828185SQ20061001253
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者王全齡 申請人:王全齡