專利名稱：冷熱兼顧的窗式空調器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種窗式空調器，尤其是一種熱泵型的整體式空調器。
背景技術：
現(xiàn)有的窗式空調器內部結構通常隔離為室內單元和室外單元兩大部分，室內單元 主要容納室內換熱器和室內風機，室外單元主要容納壓縮機、室外換熱器和室外風機；單冷 型窗式空調器室內換熱器固定為蒸發(fā)器，室外換熱器固定為冷凝器，熱泵型窗式空調器制 冷運行時室內換熱器仍然為蒸發(fā)器，室外換熱器仍然為冷凝器，制熱運行時通過四通換向 閥改變制冷劑流向，把室內換熱器變成冷凝器，把室外換熱器變成蒸發(fā)器。因為壓縮機安裝 位置的限制以及室外風機單向運行的原因，從室外空氣流動的順序來看，現(xiàn)有的窗式空調 器在任何工作狀態(tài)下無一例外都有一部分室外空氣先經過壓縮機表面換熱再經過室外換 熱器換熱，最后排出。制冷運行時室外空氣這樣流動的順序必然會降低制冷系統(tǒng)的性能系 數(shù)，因為壓縮機表面溫度明顯高于室外換熱器的冷凝溫度，室外空氣經過壓縮機表面加熱 升溫后再與室外換熱器即冷凝器進行熱交換，顯然不利于冷凝器散熱，這是窗式空調器制 冷能效比通常較低的原因之一；當然，室外空氣這樣流動的順序有利于窗式空調器熱泵制 熱。但是窗式空調器熱泵制熱時要受室外溫度的限制，通常零下10度以下窗式空調器是不 能實現(xiàn)熱泵制熱的，即便是輔電型的熱泵窗式空調器，因為輔電功率比較小，一般都是和熱 泵制熱連鎖的，通常在熱泵制熱不足時才會啟動輔電工作，而熱泵不工作時輔電自然也不 會工作，這樣的情況下用戶必須具備其它的供熱手段才能解決取暖的問題，因而在我國寒 冷地區(qū)通常不會使用熱泵型窗式空調器作為主要的供熱設施。電熱型窗式空調器雖然供熱 范圍不受室外氣候的影響，但是供熱效率始終低于1，同時即便是嚴寒地區(qū)，一年之中同樣 會有相當長時間室外溫度高于熱泵制熱要求的最低溫度而不能加以合理利用實質上是一 種更大的浪費，因此電熱型窗式空調器更不值得推廣。另外無論熱泵型窗式空調器還是電 熱型窗式空調器制熱時均采用強制對流的方式，室內風機噪音夜間睡眠期間會嚴重影響用 戶休息?，F(xiàn)有的窗式空調器通常室外單元機殼側壁或頂面需要開進風口，所以安裝受到很 大的限制，機組通常需要伸出外墻一大截，伸出去的這一部分機體常年日曬雨淋，必然影響 整機使用壽命，而且必須單獨安裝支架，增加不少成本；另外壓縮機通常安裝在室外單元的 一側，壓縮機的振動中心和機組的重心偏離距離較大，造成窗式空調器的噪音始終難以降 低。
發(fā)明內容本實用新型的主要目的是提供一種適用范圍廣、冷熱兼顧的窗式空調器。和現(xiàn)有的窗式空調器一樣，本實用新型同樣采用蒸氣壓縮制冷循環(huán)，即通過制冷 劑的壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)這一循環(huán)來實現(xiàn)制冷和制熱的目的，通過四通換向閥實現(xiàn)制冷 和熱泵制熱的轉換，內部結構同樣也隔離為室內單元和室外單元兩大部分，室內單元主要
4容納室內換熱器和室內風機，室外單元主要容納壓縮機、室外換熱器和室外風機，主要不同 之處有兩點一是室外風機采用可反轉的軸流風機，使室外空氣流動的順序制冷和制熱運 行時不一樣，制熱運行時室外空氣先經過壓縮機表面換熱再經過室外換熱器換熱，最后排 出，從而充分利用壓縮機表面散熱預熱室外冷空氣，提高制熱能效比；制冷運行時室外空氣 先經過室外換熱器換熱再經過壓縮機表面換熱，最后排出，從而降低室外換熱器的冷凝溫 度，提高制冷能效比。二是輔電采用可獨立運行的輻射取暖方式，不再和室內風機連鎖，輻 射取暖裝置設置在機組的正面，輔電獨立運行時既可節(jié)約風機運行電耗，又消除了風機噪 音。為了更好地實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型采用了如下所述的一系列具體技術方 案。本實用新型室外單元采用對稱結構布置，室外換熱器為尺寸相同的兩組平板型換 熱器，從頂面看為V型排列，兩組室外換熱器的會合點朝向室內側，壓縮機和室外風機夾在 兩組室外換熱器的正中間，并按照從內向外的順序排列，壓縮機、室外風機和兩組室外換熱 器都包圍在彎曲成半圓形或接近半圓形的弧形導流板和室外面板圍成的室外單元中，室外 面板的中心位置是室外風機進出風口，兩側對稱布置兩個室外風口，兩個室外風口中均設 若干向外傾斜的導流片，以防室外風機進出風與室外風口進出風短路。制冷運行時室外風 機向外吹，即室外空氣從兩個室外風口進入，先經過兩組室外換熱器換熱再去冷卻壓縮機， 最后經過室外風機向外排出；制熱運行時室外風機向內吸，即室外空氣被室外風機吸入后 先經過壓縮機表面換熱再經過兩組室外換熱器換熱，最后從兩個室外風口排出。本實用新型在機組的正面設置可獨立運行的輻射取暖裝置，室內風機采用貫流風 機，位于室內單元上部空間，送風口設置在室內單元的頂部，回風口設置在室內單元的底 部；室內換熱器采用平板型換熱器，設置在室內風機的下方，為了在有限的空間加大室內換 熱器尺寸，室內換熱器采用傾斜布置方案。為了減少成本并滿足單冷或單熱的使用環(huán)境，室外風機也可采用單向的軸流風 機，單冷機型采用室外風機外吹的方式同時不設置輔電裝置，這時室內單元可采用現(xiàn)有窗 式空調器室內單元的任何一種設計方案；單熱機型采用室外風機內吸的方式，室內單元設 計不變。當然，無論單冷機型還是單熱機型都不再設置四通換向閥。本實用新型兼顧了窗式空調器制冷制熱兩方面的功能，同時比較節(jié)能，無論是在 夏熱冬冷地區(qū)還是寒冷地區(qū)，都可以取代現(xiàn)有其它采暖空調方式，而且成本低廉。本實用新型的其它目的和優(yōu)點將部分地在下述說明中予以說明，部分體現(xiàn)在從說 明書顯而易見或者從本實用新型的實施可以獲知的范圍中。

圖1是本實用新型制冷運行狀態(tài)時室外空氣流動方向示意圖；圖2是本實用新型制熱運行狀態(tài)時室外空氣流動方向示意圖；圖3是本實用新型實施例1后視圖；圖4是本實用新型實施例1安裝后室內單元經過透視的側視圖，其中圖4-1是圖4中送風口附近的大樣圖，圖4-2是圖4中回風口附近的大樣圖；圖5是本實用新型實施例2安裝后室內單元經過透視的側視5[0018]圖6是本實用新型實施例3安裝后室內單元經過透視的側視圖。代碼名稱表
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。圖1和圖2中用若干箭頭顯示了室外單元27在不同運行方式下室外空氣的流動 方向。在由彎曲成半圓形或接近半圓形的弧形導流板4和室外面板圍成的室外單元27中， 室外換熱器2采用尺寸相同的兩組平板型換熱器對稱布置，從頂面看為V型排列，兩組室外 換熱器2的會合點朝向室內側，壓縮機1和室外風機3夾在兩組室外換熱器2的正中間，并 按照從內向外的順序排列；為了減少機組尺寸，兩組室外換熱器2的夾角較佳范圍為50 90度，同時壓縮機儲液器6宜安排在V字型的頂點；室外面板的中心位置是室外風機3進 出風口，兩側對稱布置兩個室外風口 5，兩個室外風口 5中均設若干向外傾斜的導流片。室 外風機3采用可反轉的軸流風機，最宜采用正反轉等效的軸流風機，制冷運行時室外空氣 從兩個室外風口 5進入，先經過兩組室外換熱器2換熱再去冷卻壓縮機1，最后經過室外風 機3向外排出；制熱運行時室外空氣被室外風機3吸入后先經過壓縮機1表面換熱再經過 兩組室外換熱器2換熱，最后從兩個室外風口 5排出。圖3很清晰的顯示了兩個室外風口 5在室外風機3進出風口左右對稱布置的情 形，另外也可看到用螺絲固定在機組外殼上的安裝角鋼9呈環(huán)行布置，且機組外殼安裝角 鋼9固定處機組外殼凹進去與安裝角鋼9同樣的厚度，這樣可把機組牢固的固定在外墻或 窗戶上，結合圖4機組在窗臺下穿墻安裝的常規(guī)情況，可以看到在安裝角鋼9和外墻之間墊 上尺寸配合的環(huán)行密封墊20，就可以大大減輕機組的振動噪音；因為本實用新型送風口 7 和回風口 12分別位于室內單元24的上下部，所以安裝角鋼9在機組外殼上的固定位置離 機組面板要保持12 25cm的距離，以保證送風口 7和回風口 12不受遮擋，這樣做本身會 帶來另外一個好處，也就讓機組室外單元27基本藏在外墻中免受日曬雨淋，也不需要另做 安裝支架，節(jié)約成本，另外壓縮機1本身位于機組中心線上又在墻體中，振動噪音會遠遠低 于現(xiàn)有的窗式空調器。
6[0024]為了美觀，機組正面設置的輻射取暖裝置可采用滿布的碳纖維電暖畫13，如圖4、 圖5所示，也可采用低成本的遠紅外石英電熱管25，如圖6所示。當然無論采用哪種輻射取 暖裝置都應該可以獨立運行，不與室內風機11連鎖，同時采用任何輻射取暖裝置都應該在 背面安裝隔熱板14，采用遠紅外石英電熱管25時還應在隔熱板14之前設置弧形的金屬反 射罩26。為了盡量避免室內回風被輻射取暖裝置加熱后再與室內換熱器10進行熱交換， 本實用新型采用上送下回的氣流組織方式，因為作為窗式空調器來說一般都應用在小型房 間，只要安裝高度不超過窗臺高度，這種氣流組織方式可以保證工作區(qū)處于最舒適的回流 區(qū)，同時輻射取暖裝置位于房間下半部也能達到最好的使用和節(jié)能效果。因為本實用新型 寬度方向顯然遠大于高度方向，所以室內風機11最宜采用貫流風機，設在室內單元24上部 空間，室內換熱器10采用平板型換熱器，設置在室內風機11的下方，為了在有限的空間加 大室內換熱器10尺寸，室內換熱器10采用傾斜布置方案，可采用如圖4、圖6所示西北-東 南傾斜方案，這時室內風機11靠近室外單元27 —側；也可采用如圖5所示東北-西南傾斜 方案，這時室內風機11靠近機組正面一側。為了避免停機期間灰塵通過送風口 7沉積到機組內部，本實用新型送風口 7設置 了一塊輕薄的塑料制造的送風口蓋板17，送風口蓋板17采用活動結構，其一端通過送風口 蓋板轉軸18連接在機組外殼上，室內風機11運行期間受送風氣流作用送風口蓋板17處于 開啟狀態(tài)，如圖4、圖5、圖6所示，室內風機11停機期間受自身重力作用送風口蓋板17處 于關閉狀態(tài)。因為機組安裝位置較低，為方便操作，控制面板8設在室內單元24頂部送風 口 7旁邊?；仫L口 12可采用如圖4、圖5所示的平板結構，也可采用如圖6所示的圓弧形結 構，無論哪種結構都宜在內側設置過濾網23，同時為了方便清理過濾網23，回風口 12也宜 采用活動結構，即它一端通過回風口轉軸21連接在機組外殼上，另一端通過回風口卡子22 卡在機組外殼上，需要清理過濾網23時只需拌開回風口卡子22就可打開回風口 12，取出過 濾網23。盡管上面描述了本實用新型的幾個優(yōu)選實施例，但應理解到，本實用新型不局限 于這些實施例，本領域的專業(yè)技術人員在不脫離權利要求書所限定的本實用新型的精神和 保護范圍的情況下可對本實用新型作各種變換和改進。
權利要求一種冷熱兼顧的窗式空調器，它采用蒸氣壓縮制冷循環(huán)，即通過制冷劑的壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)這一循環(huán)來實現(xiàn)制冷和制熱的目的，通過四通換向閥實現(xiàn)制冷和熱泵制熱的轉換，內部結構隔離為室內單元(24)和室外單元(27)兩大部分，室內單元(24)主要容納室內換熱器(10)和室內風機(11)，室外單元(27)主要容納壓縮機(1)、室外換熱器(2)和室外風機(3)，其特征在于室外風機(3)采用可反轉的軸流風機，制熱運行時室外空氣先經過壓縮機(1)表面換熱再經過室外換熱器(2)換熱最后排出，制冷運行時室外空氣先經過室外換熱器(2)換熱再經過壓縮機(1)表面換熱最后排出；輔電采用可獨立運行的輻射取暖方式，不再和室內風機(11)連鎖，輻射取暖裝置設置在機組的正面。
2.根據(jù)權利要求1所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于室外單元(27)采用對 稱結構布置，室外換熱器(2)為尺寸相同的兩組平板型換熱器，從頂面看為V型排列，兩組 室外換熱器⑵的會合點朝向室內側，壓縮機⑴和室外風機⑶夾在兩組室外換熱器⑵ 的正中間，并按照從內向外的順序排列，壓縮機(1)、室外風機(3)和兩組室外換熱器(2)都 包圍在彎曲成半圓形或接近半圓形的弧形導流板(4)和室外面板圍成的室外單元(27)中， 室外面板的中心位置是室外風機(3)進出風口，兩側對稱布置兩個室外風口(5)，兩個室外 風口(5)中均設若干向外傾斜的導流片；制冷運行時室外風機(3)向外吹，制熱運行時室外 風機(3)向內吸。
3.根據(jù)權利要求2所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于它是單冷機型，室外風 機(3)采用單向外吹的軸流風機，但不設置輔電裝置和四通換向閥。
4.根據(jù)權利要求2所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于它是單熱機型，室外風 機(3)采用單向內吸的軸流風機，但不設置四通換向閥。
5.根據(jù)權利要求1所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于室內風機(11)采用 貫流風機，位于室內單元(24)上部空間，送風口(7)設置在室內單元(24)的頂部，回風口 (12)設置在室內單元(24)的底部；室內換熱器(10)采用平板型換熱器，傾斜布置在室內 風機(11)的下方。
6.根據(jù)權利要求1所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于機組正面設置的輻射 取暖裝置采用滿布的碳纖維電暖畫(13)，其背面安裝有隔熱板(14)。
7.根據(jù)權利要求1所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于機組正面設置的輻射 取暖裝置采用遠紅外石英電熱管(25)，其背面安裝有隔熱板(14)，在隔熱板14之前設置有 弧形的金屬反射罩(26)。
8.根據(jù)權利要求5所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于送風口(7)設置有一 塊輕薄的塑料制造的送風口蓋板(17)，送風口蓋板(17)采用活動結構，其一端通過送風口 蓋板轉軸(18)連接在機組外殼上；回風口(12)采用平板結構，內側設置過濾網(23)，回風 口(12) —端通過回風口轉軸(21)連接在機組外殼上，另一端通過回風口卡子(22)卡在機 組外殼上。
9.根據(jù)權利要求5所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于回風口(12)采用圓弧 形結構，內側設置有過濾網(23)，回風口(12) —端通過回風口轉軸(21)連接在機組外殼 上，另一端通過回風口卡子(22)卡在機組外殼上。
10.根據(jù)權利要求2所述的冷熱兼顧的窗式空調器，其特征在于安裝角鋼(9)呈環(huán)行 布置，且機組外殼安裝角鋼(9)固定處機組外殼凹進去與安裝角鋼(9)同樣的厚度，另外安裝角鋼(9)在機組外殼上的固定位置離機組面板保持12 25cm的距離。
專利摘要本實用新型是一種冷熱兼顧的窗式空調器，其室外空氣流動的順序制冷和制熱運行時不一樣，其特征在于室外風機采用可反轉的軸流風機，輔電采用可獨立運行的輻射取暖方式，輻射取暖裝置設置在機組的正面。本實用新型兼顧了窗式空調器制冷制熱兩方面的功能，同時比較節(jié)能，無論是在夏熱冬冷地區(qū)還是寒冷地區(qū)，都可以取代現(xiàn)有其它采暖空調方式。
文檔編號F24F1/00GK201652624SQ201020181789
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月24日 優(yōu)先權日2010年4月24日
發(fā)明者葉可 申請人:葉可