一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)，包括設(shè)置于機(jī)房?jī)?nèi)的蒸發(fā)器，及設(shè)置于機(jī)房外的第一冷凝器、第二冷凝器、壓縮機(jī)、中間換熱器。本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)外溫度差異靈活地選擇“熱管換熱循環(huán)模式”、“壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”、或者“熱管換熱循環(huán)與壓縮機(jī)同時(shí)制冷”三種運(yùn)行模式，運(yùn)行模式選擇過程中，沒有任何機(jī)械閥門的動(dòng)作，能夠有效地解決機(jī)房的排熱問題，并且能耗低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)。
【專利說明】一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)房節(jié)能空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)房中由于設(shè)備發(fā)熱量大，需要專門的空調(diào)設(shè)備來維持機(jī)房?jī)?nèi)的溫度。目前現(xiàn)有的機(jī)房普遍采用舒適性空調(diào)連續(xù)運(yùn)行來調(diào)控室內(nèi)的溫度。這種溫控方式雖然能夠滿足機(jī)房溫控的要求，但是耗能較大，造成運(yùn)行成本較高。
[0003]目前已有的機(jī)房空調(diào)節(jié)能技術(shù)主要有兩種:
[0004]一種是在過渡季或冬季室外氣溫較涼時(shí)，引入室外新風(fēng)來冷卻機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備。這種設(shè)備可以直接利用室外自然冷源，但難以滿足機(jī)房?jī)?nèi)的空氣潔凈度及濕度調(diào)控要求，且對(duì)機(jī)房維護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞較大。在新風(fēng)系統(tǒng)停止工作時(shí)，存在漏風(fēng)的隱患，在天氣比較炎熱時(shí)導(dǎo)致室內(nèi)冷量流失。在新風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)、出風(fēng)口處需要安置過濾網(wǎng)，而過濾網(wǎng)不僅增加了系統(tǒng)風(fēng)阻，而且需要經(jīng)常更換，維護(hù)量較大。
[0005]另一種是在過渡季或冬季室外氣溫較涼時(shí)，使用板式空氣熱交換器將室外空氣的冷量引入室內(nèi)。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)、外空氣的隔離，避免了由于直接引入室外空氣而引起的空氣清潔度及濕度控制問題。但由于單位面積換熱量小，體積較大，需要再開設(shè)風(fēng)道與換熱器相連，對(duì)墻體破壞較大。由于換熱器采用了蜂窩結(jié)構(gòu)，空氣流道容易被灰塵堵塞，因此在室外空氣流道的進(jìn)、出口處需要安裝過濾網(wǎng)，維護(hù)量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)，可以根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)外溫度差異靈活地選擇“熱管換熱循環(huán)模式”、“壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式”、或者“熱管換熱循環(huán)模式與壓縮制冷循環(huán)同時(shí)制冷循環(huán)模式”三種運(yùn)行模式，運(yùn)行模式選擇過程中，沒有任何機(jī)械閥門的動(dòng)作，能夠有效地解決機(jī)房的排熱問題，并且其能耗低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，包括蒸發(fā)器、第一冷凝器、第二冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流部件、中間換熱器；
[0009]所述中間換熱器為間壁式換熱器具有第一進(jìn)口、第一出口、第二進(jìn)口、第二出口 ；
[0010]所述蒸發(fā)器的出口通過連接管與三通I的入口連通，該三通I的第一出口、第二出口分別與中間換熱器的第一進(jìn)口、第一冷凝器的進(jìn)口連通；
[0011]所述蒸發(fā)器的進(jìn)口通過連接管與三通II的出口連通，該三通II的第一入口、第二入口分別與第一冷凝器的出口、中間換熱器的第一出口連通；
[0012]所述中間換熱器第二出口通過連接管與壓縮機(jī)吸氣口連通；
[0013]所述壓縮機(jī)排氣口通過連接管與第二冷凝器進(jìn)口連通；
[0014]所述第二冷凝器出口通過連接管與節(jié)流部件的進(jìn)口連通；[0015]所述節(jié)流部件的出口通過連接管與中間換熱器第二進(jìn)口連通；
[0016]所述第一冷凝器的位置高于所述蒸發(fā)器；
[0017]所述中間換熱器的位置高于所述蒸發(fā)器。
[0018]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器和所述第一、第二冷凝器均具有風(fēng)機(jī)。
[0019]優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器的出口設(shè)置于其上部，其進(jìn)口設(shè)置于其底部。
[0020]優(yōu)選地，所述第一冷凝器的進(jìn)口設(shè)置于其上部，其進(jìn)口設(shè)置于其底部。
[0021]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括用于測(cè)量機(jī)房?jī)?nèi)、外溫度的傳感器，及控制空調(diào)工作的的控制器，所述控制器根據(jù)傳感器測(cè)得的溫度信息控制空調(diào)的運(yùn)行模式。
[0022]優(yōu)選地，所述中間換熱器為套管式換熱器、板式換熱器、或者是管殼式換熱器。
[0023]優(yōu)選地，所述空調(diào)的制冷劑為R22、R134a或R410A中的任意一種。
[0024]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)具有熱管循環(huán)換熱和壓縮制冷循環(huán)換熱兩種換熱方式，熱管換熱循環(huán)與壓縮制冷循環(huán)中的制冷劑完全隔離，僅通過兩個(gè)中間換熱器進(jìn)行熱交換，不摻混，能夠有效解決兩個(gè)循環(huán)共用制冷劑而引起的流量調(diào)節(jié)難和冷凍油降低熱管循環(huán)效率的問題，該技術(shù)方案通過根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)外溫度差異靈活地選擇“熱管循環(huán)模式運(yùn)行”、“壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式運(yùn)行”、“或者熱管循環(huán)模式與壓縮機(jī)制冷循環(huán)模式同時(shí)運(yùn)行”，運(yùn)行模式切換過程中沒有任何閥門的機(jī)械動(dòng)作，能夠有效地解決機(jī)房的排熱問題，并且能耗低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)的系統(tǒng)原理圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)處于“熱管換熱循環(huán)模式”的工質(zhì)循環(huán)示意圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)處于“壓縮制冷循環(huán)模式”的工質(zhì)循環(huán)示意圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)處于“熱管循環(huán)模式與壓縮制冷循環(huán)模式同時(shí)運(yùn)行”時(shí)的工質(zhì)循環(huán)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本實(shí)用新型提供了一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其能耗低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)。
[0030]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)包括設(shè)置于機(jī)房19內(nèi)的蒸發(fā)器1，和設(shè)置于機(jī)房19外的第一冷凝器12、第二冷凝器13，以及壓縮機(jī)9、三通5和17、中間換熱器4和節(jié)流部件8。
[0032]其中，三通5包括入口、第一出口和第二出口，三通17包括第一入口、第二入口和出口。
[0033]蒸發(fā)器I的出口通過連接管2與三通5的入口連通；第一冷凝器12的進(jìn)口通過連接管10與三通5的第一出口連通。
[0034]蒸發(fā)器I的入口通過連接管18與三通17的出口連通；第一冷凝器12的出口通過連接管14與三通17的第一入口連通。
[0035]中間換熱器4的第一入口通過連接管6與三通5的第二出口連通。[0036]中間換熱器4的第一出口通過連接管16與三通17的第二入口連通。
[0037]中間換熱器4的第二出口通過連接管7與壓縮機(jī)9的吸氣口連通。
[0038]中間換熱器4的第二入口通過連接管3與節(jié)流部件8的低壓端連通。
[0039]壓縮機(jī)9的排氣口通過連接管11與第二冷凝器13的入口連通。
[0040]第二冷凝器13的出口通過練練管15與節(jié)流部件8的高壓端連通。
[0041]其中，第一冷凝器12的整體位置應(yīng)高于蒸發(fā)器I。中間換熱器4的整體位置應(yīng)高于蒸發(fā)器I。從而保證在第一冷凝器12或中間換熱器4中凝結(jié)的液態(tài)制冷劑能夠在重力作用下回流至蒸發(fā)器I中，而無需增加例如循環(huán)泵等驅(qū)動(dòng)裝置。
[0042]優(yōu)選地，蒸發(fā)器I和第一冷凝器12、第二冷凝器13均具有風(fēng)機(jī)。其中第一冷凝器12和第二冷凝器13可使用同一個(gè)風(fēng)機(jī)。
[0043]優(yōu)選地，本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)進(jìn)一步包括用于測(cè)量機(jī)房?jī)?nèi)、外溫度的傳感器(未示出)和根據(jù)該傳感器的信號(hào)控制空調(diào)工作的控制器(未示出)。
[0044]當(dāng)機(jī)房19外的溫度低于機(jī)房19內(nèi)的溫度，且此溫差大于某一預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，例如，機(jī)房19外的溫度比機(jī)房19內(nèi)的溫度低:TC以上時(shí)，控制器可啟動(dòng)蒸發(fā)器I的風(fēng)機(jī)和第一冷凝器12的風(fēng)機(jī)?？照{(diào)采用熱管換熱的循環(huán)模式。
[0045]即，如圖2所示的熱管換熱的循環(huán)模式下，由機(jī)房19內(nèi)的蒸發(fā)器I及機(jī)房19外的第一冷凝器12組成分離式熱管系統(tǒng)。機(jī)房19內(nèi)為熱管的吸熱端，機(jī)房19外為熱管的排熱端。蒸發(fā)器I的上部通過連接管2、三通5及連接管10與第一冷凝器12的上部連通，蒸發(fā)器I和第一冷凝器12均帶有風(fēng)機(jī)，采用熱管換熱的方式，將機(jī)房19內(nèi)的熱量排放至機(jī)房19以外。
[0046]當(dāng)采用熱管換熱的循環(huán)模式時(shí)，壓縮式制冷系統(tǒng)關(guān)閉。蒸發(fā)器I風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，機(jī)房19內(nèi)熱空氣流過蒸發(fā)器I，加熱蒸發(fā)器I中的制冷劑，當(dāng)溫度超過工質(zhì)沸點(diǎn)時(shí)，蒸發(fā)器I內(nèi)工質(zhì)沸騰，同時(shí)，空氣被冷卻。蒸發(fā)器I內(nèi)沸騰產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑如圖2所示箭頭A方向流動(dòng)，經(jīng)由連接管2、三通5、連接管10流入第一冷凝器12，第一冷凝器12帶有風(fēng)機(jī)，為強(qiáng)迫對(duì)流形式，第一冷凝器12中氣態(tài)制冷劑被流過第一冷凝器12的空氣冷卻，凝結(jié)成液態(tài)，液態(tài)制冷劑如圖2中箭頭A方向，在重力的作用下，液態(tài)制冷劑從第一冷凝器12底部連接管14、三通17、連接管18流回到蒸發(fā)器I中，完成循環(huán)。
[0047]即在采用熱管換熱的循環(huán)模式時(shí)，由蒸發(fā)器1、連接管2、三通5、連接管10和第一冷凝器12、連接管14、三通17、連接管18組成了熱管換熱的循環(huán)通路。
[0048]當(dāng)機(jī)房19外的溫度高于機(jī)房19內(nèi)的溫度，或者機(jī)房19外的溫度與機(jī)房19內(nèi)的溫度差小于預(yù)設(shè)值、且機(jī)房19內(nèi)的溫度超過空調(diào)的設(shè)定值時(shí)，空調(diào)啟動(dòng)壓縮制冷循環(huán)模式?？刂破鲉?dòng)第二冷凝器13的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)9、節(jié)流部件8。
[0049]如圖3所示的壓縮制冷的循環(huán)模式下，壓縮式制冷循環(huán)運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)器I與中間換熱器4的制冷劑循環(huán)如圖3中箭頭B方向所示，蒸發(fā)器I中的制冷劑被室內(nèi)空氣加熱蒸發(fā)，成為蒸汽，通過連接管2、三通5、連接管6流至中間換熱器4的第一入口，在中間換熱器4中的被冷凝成液體，從中間換熱器4的第一出口流出，流回到蒸發(fā)器I。由蒸發(fā)器I流入中間換熱器4的制冷劑在4中間換熱器4中冷凝釋放出來的熱量傳遞到了壓縮式制冷循環(huán)中的制冷劑中，使壓縮式制冷循環(huán)中的制冷劑蒸發(fā)成為蒸汽，壓縮式制冷循環(huán)中的制冷劑流動(dòng)方向如圖3中箭頭C方向所示，制冷劑蒸汽從中間換熱器4的第二出口流出，通過連接管7被吸入壓縮機(jī)9中進(jìn)行壓縮，從壓縮機(jī)9出來的制冷劑成為過熱蒸汽，過熱蒸汽通過連接管11流入第二冷凝器13內(nèi)進(jìn)行冷凝，冷凝后的制冷劑，通過連接管15流至節(jié)流部件8，節(jié)流后的制冷劑成為低溫低壓的汽液混合物，通過連接管3，從中間換熱器的第二入口流回中間換熱器4中，繼續(xù)蒸發(fā)吸熱。
[0050]當(dāng)機(jī)房19外的溫度與機(jī)房19內(nèi)的溫度差大于預(yù)設(shè)值、且機(jī)房19內(nèi)的溫度超過空調(diào)的設(shè)定值時(shí)，例如，機(jī)房19內(nèi)外的溫差大于:TC時(shí)，雖然可以啟用熱管換熱的循環(huán)模式，但熱管換熱循環(huán)模式無法滿足機(jī)房的排熱需求時(shí)，空調(diào)啟動(dòng)“熱管換熱循環(huán)模式與壓縮制冷循環(huán)同時(shí)運(yùn)行”的模式?？刂破鲉?dòng)第一冷凝器12的風(fēng)機(jī)、第二冷凝器13的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)9、節(jié)流部件8。
[0051]如圖4所示，在“熱管換熱循環(huán)與壓縮制冷的循環(huán)同時(shí)運(yùn)行”的模式下，熱管換熱循環(huán)的制冷劑循環(huán)如圖4中的D箭頭所示。蒸發(fā)器I風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，機(jī)房19內(nèi)熱空氣流過蒸發(fā)器1，加熱蒸發(fā)器I中的制冷劑，當(dāng)溫度超過工質(zhì)沸點(diǎn)時(shí)，蒸發(fā)器I內(nèi)工質(zhì)沸騰，同時(shí)，空氣被冷卻。
[0052]蒸發(fā)器I內(nèi)沸騰產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑，氣態(tài)制冷劑如圖4所示箭頭D方向流動(dòng)，經(jīng)由連接管2、三通5后:
[0053]氣態(tài)制冷劑一部分沿Dl方向由連接管10流入第一冷凝器12，第一冷凝器12帶有風(fēng)機(jī)，為強(qiáng)迫對(duì)流形式，第一冷凝器12中氣態(tài)制冷劑被流過第一冷凝器12的空氣冷卻，凝結(jié)成液態(tài)，液態(tài)制冷劑如圖4中箭頭Dl方向，在重力的作用下，液態(tài)制冷劑從第一冷凝器12底部連接管14、三通17、連接管18流回到蒸發(fā)器I中，完成熱管換熱循環(huán)；
[0054]氣態(tài)制冷劑另一部分沿D2方向由連接管6流入中間換熱器4的第一入口，在中間換熱器4中被壓縮制冷循環(huán)的工質(zhì)冷凝成為液態(tài)工質(zhì)，有中間換熱器的第一出口流出，流回至蒸發(fā)器中。這部分制冷劑的放出的熱量被中間換熱器4中的壓縮制冷循環(huán)的制冷劑吸收，壓縮制冷循環(huán)的制冷劑循環(huán)如圖4中的C所示。
[0055]優(yōu)選地，中間換熱器4可以為套管式換熱器、板式換熱器、或者是管殼式換熱器。
[0056]優(yōu)選地，所述空調(diào)的制冷劑為R22、R134a或R410A中的任意一種，制冷劑為選擇其中一種單一使用，也可以混合使用。熱管換熱循環(huán)模式與壓縮制冷循環(huán)模式中所使用的制冷劑完全隔離，僅通過兩個(gè)中間換熱器進(jìn)行熱交換，不摻混，因此能夠有效解決兩個(gè)循環(huán)共用制冷劑而弓I起的流量調(diào)節(jié)難的問題。
[0057]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的機(jī)房節(jié)能空調(diào)具有熱管換熱和壓縮制冷循環(huán)換熱兩種換熱方式，通過根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)外溫度差異靈活地選擇其中一種換熱方式，能夠有效地解決機(jī)房的排熱問題，并且能耗低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)。
[0058]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，包括蒸發(fā)器、第一冷凝器、第二冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流部件、中間換熱器； 所述中間換熱器為間壁式換熱器具有第一進(jìn)口、第一出口、第二進(jìn)口、第二出口 ； 所述蒸發(fā)器的出口通過連接管與三通I的入口連通，該三通I的第一出口、第二出口分別與中間換熱器的第一進(jìn)口、第一冷凝器的進(jìn)口連通； 所述蒸發(fā)器的進(jìn)口通過連接管與三通II的出口連通，該三通II的第一入口、第二入口分別與第一冷凝器的出口、中間換熱器的第一出口連通； 所述中間換熱器第二出口通過連接管與壓縮機(jī)吸氣口連通； 所述壓縮機(jī)排氣口通過連接管與第二冷凝器進(jìn)口連通； 所述第二冷凝器出口通過連接管與節(jié)流部件的進(jìn)口連通； 所述節(jié)流部件的出口通過連接管與中間換熱器第二進(jìn)口連通； 所述第一冷凝器的位置高于所述蒸發(fā)器； 所述中間換熱器的位置高于所述蒸發(fā)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，所述蒸發(fā)器和所述第一、第二冷凝器均具有風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，所述蒸發(fā)器的出口設(shè)置于其上部，其進(jìn)口設(shè)置于其底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，所述第一冷凝器的進(jìn)口設(shè)置于其上部，其進(jìn)口設(shè)置于其底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，進(jìn)一步包括用于測(cè)量機(jī)房?jī)?nèi)、外溫度的傳感器，及控制空調(diào)工作的的控制器，所述控制器根據(jù)傳感器測(cè)得的溫度信息控制空調(diào)的運(yùn)行模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的機(jī)房節(jié)能空調(diào)，其特征在于，所述中間換熱器為套管式換熱器、板式換熱器、或者是管殼式換熱器。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK203375568SQ201320441558
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】李震, 馮劍超, 張曉彤 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 北京納源豐科技發(fā)展有限公司