专利名称：冷热兼顾的窗式空调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种窗式空调器，尤其是一种热泵型的整体式空调器。
背景技术：
现有的窗式空调器内部结构通常隔离为室内单元和室外单元两大部分，室内单元主要容纳室内换热器和室内风机，室外单元主要容纳压缩机、室外换热器和室外风机；单冷型窗式空调器室内换热器固定为蒸发器，室外换热器固定为冷凝器，热泵型窗式空调器制冷运行时室内换热器仍然为蒸发器，室外换热器仍然为冷凝器，制热运行时通过四通换向阀改变制冷剂流向，把室内换热器变成冷凝器，把室外换热器变成蒸发器。因为压缩机安装位置的限制以及室外风机单向运行的原因，从室外空气流动的顺序来看，现有的窗式空调器在任何工作状态下无一例外都有一部分室外空气先经过压缩机表面换热再经过室外换热器换热，最后排出。制冷运行时室外空气这样流动的顺序必然会降低制冷系统的性能系数，因为压缩机表面温度明显高于室外换热器的冷凝温度，室外空气经过压缩机表面加热升温后再与室外换热器即冷凝器进行热交换，显然不利于冷凝器散热，这是窗式空调器制冷能效比通常较低的原因之一；当然，室外空气这样流动的顺序有利于窗式空调器热泵制热。但是窗式空调器热泵制热时要受室外温度的限制，通常零下10度以下窗式空调器是不能实现热泵制热的，即便是辅电型的热泵窗式空调器，因为辅电功率比较小，一般都是和热泵制热连锁的，通常在热泵制热不足时才会启动辅电工作，而热泵不工作时辅电自然也不会工作，这样的情况下用户必须具备其它的供热手段才能解决取暖的问题，因而在我国寒冷地区通常不会使用热泵型窗式空调器作为主要的供热设施。电热型窗式空调器虽然供热范围不受室外气候的影响，但是供热效率始终低于1，同时即便是严寒地区，一年之中同样会有相当长时间室外温度高于热泵制热要求的最低温度而不能加以合理利用实质上是一种更大的浪费，因此电热型窗式空调器更不值得推广。另外无论热泵型窗式空调器还是电热型窗式空调器制热时均采用强制对流的方式，室内风机噪音夜间睡眠期间会严重影响用户休息。现有的窗式空调器通常室外单元机壳侧壁或顶面需要开进风口，所以安装受到很大的限制，机组通常需要伸出外墙一大截，伸出去的这一部分机体常年日晒雨淋，必然影响整机使用寿命，而且必须单独安装支架，增加不少成本；另外压缩机通常安装在室外单元的一侧，压缩机的振动中心和机组的重心偏离距离较大，造成窗式空调器的噪音始终难以降低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种适用范围广、冷热兼顾的窗式空调器。和现有的窗式空调器一样，本发明同样采用蒸气压缩制冷循环，即通过制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发这一循环来实现制冷和制热的目的，通过四通换向阀实现制冷和热泵制热的转换，内部结构同样也隔离为室内单元和室外单元两大部分，室内单元主要容纳室内换热器和室内风机，室外单元主要容纳压缩机、室外换热器和室外风机，主要不同之处有两点一是室外风机采用可反转的轴流风机，使室外空气流动的顺序制冷和制热运行时不一样，制热运行时室外空气先经过压缩机表面换热再经过室外换热器换热，最后排出，从而充分利用压缩机表面散热预热室外冷空气，提高制热能效比；制冷运行时室外空气先经过室外换热器换热再经过压缩机表面换热，最后排出，从而降低室外换热器的冷凝温度，提高制冷能效比。二是辅电采用可独立运行的辐射取暖方式，不再和室内风机连锁，辐射取暖装置设置在机组的正面，辅电独立运行时既可节约风机运行电耗，又消除了风机噪音。为了更好地实现本发明的目的，本发明采用了如下所述的一系列具体技术方案。本发明室外单元采用对称结构布置，室外换热器为尺寸相同的两组平板型换热器，从顶面看为V型排列，两组室外换热器的会合点朝向室内侧，压缩机和室外风机夹在两组室外换热器的正中间，并按照从内向外的顺序排列，压缩机、室外风机和两组室外换热器都包围在弯曲成半圆形或接近半圆形的弧形导流板和室外面板围成的室外单元中，室外面板的中心位置是室外风机进出风口，两侧对称布置两个室外风口，两个室外风口中均设若干向外倾斜的导流片，以防室外风机进出风与室外风口进出风短路。制冷运行时室外风机向外吹，即室外空气从两个室外风口进入，先经过两组室外换热器换热再去冷却压缩机，最后经过室外风机向外排出；制热运行时室外风机向内吸，即室外空气被室外风机吸入后先经过压缩机表面换热再经过两组室外换热器换热，最后从两个室外风口排出。本发明在机组的正面设置可独立运行的辐射取暖装置，室内风机采用贯流风机， 位于室内单元上部空间，送风口设置在室内单元的顶部，回风口设置在室内单元的底部；室内换热器采用平板型换热器，设置在室内风机的下方，为了在有限的空间加大室内换热器尺寸，室内换热器采用倾斜布置方案。为了减少成本并满足单冷或单热的使用环境，室外风机也可采用单向的轴流风机，单冷机型采用室外风机外吹的方式同时不设置辅电装置，这时室内单元可采用现有窗式空调器室内单元的任何一种设计方案；单热机型采用室外风机内吸的方式，室内单元设计不变。当然，无论单冷机型还是单热机型都不再设置四通换向阀。本发明兼顾了窗式空调器制冷制热两方面的功能，同时比较节能，无论是在夏热冬冷地区还是寒冷地区，都可以取代现有其它采暖空调方式，而且成本低廉。本发明的其它目的和优点将部分地在下述说明中予以说明，部分体现在从说明书显而易见或者从本发明的实施可以获知的范围中。
图1是本发明制冷运行状态时室外空气流动方向示意图；图2是本发明制热运行状态时室外空气流动方向示意图；图3是本发明实施例1后视图；图4是本发明实施例1安装后室内单元经过透视的侧视图，其中图4-1是图4中送风口附近的大样图，图4-2是图4中回风口附近的大样图；图5是本发明实施例2安装后室内单元经过透视的侧视图；图6是本发明实施例3安装后室内单元经过透视的侧视图。
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代码名称表
1压缩机2室外换热器3室外风机4弧形导流板5室外风口6压缩机储液器7送风口8控制面板9安装角钢10室内换热器11室内风机12回风口13碳纤维电暖画14隔热板15蜗壳16蜗舌17送风口盖板18送风口盖板转轴19自攻螺丝20密封垫21回风口转轴22回风口卡子23过滤网24室内单元25远红外石英电热管26金属反射罩27室外单元
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。图1和图2中用若干箭头显示了室外单元27在不同运行方式下室外空气的流动方向。在由弯曲成半圆形或接近半圆形的弧形导流板4和室外面板围成的室外单元27中， 室外换热器2采用尺寸相同的两组平板型换热器对称布置，从顶面看为V型排列，两组室外换热器2的会合点朝向室内侧，压缩机1和室外风机3夹在两组室外换热器2的正中间，并按照从内向外的顺序排列；为了减少机组尺寸，两组室外换热器2的夹角较佳范围为50 90度，同时压缩机储液器6宜安排在V字型的顶点；室外面板的中心位置是室外风机3进出风口，两侧对称布置两个室外风口 5，两个室外风口 5中均设若干向外倾斜的导流片。室外风机3采用可反转的轴流风机，最宜采用正反转等效的轴流风机，制冷运行时室外空气从两个室外风口 5进入，先经过两组室外换热器2换热再去冷却压缩机1，最后经过室外风机3向外排出；制热运行时室外空气被室外风机3吸入后先经过压缩机1表面换热再经过两组室外换热器2换热，最后从两个室外风口 5排出。图3很清晰的显示了两个室外风口 5在室外风机3进出风口左右对称布置的情形，另外也可看到用螺丝固定在机组外壳上的安装角钢9呈环行布置，且机组外壳安装角钢9固定处机组外壳凹进去与安装角钢9同样的厚度，这样可把机组牢固的固定在外墙或窗户上，结合图4机组在窗台下穿墙安装的常规情况，可以看到在安装角钢9和外墙之间垫上尺寸配合的环行密封垫20，就可以大大减轻机组的振动噪音；因为本发明送风口 7和回风口 12分别位于室内单元M的上下部，所以安装角钢9在机组外壳上的固定位置离机组面板要保持12 25cm的距离，以保证送风口 7和回风口 12不受遮挡，这样做本身会带来另外一个好处，也就让机组室外单元27基本藏在外墙中免受日晒雨淋，也不需要另做安装支架，节约成本，另外压缩机1本身位于机组中心线上又在墙体中，振动噪音会远远低于现有的窗式空调器。为了美观，机组正面设置的辐射取暖装置可采用满布的碳纤维电暖画13，如图4、
6图5所示，也可采用低成本的远红外石英电热管25，如图6所示。当然无论采用哪种辐射取暖装置都应该可以独立运行，不与室内风机11连锁，同时采用任何辐射取暖装置都应该在背面安装隔热板14，采用远红外石英电热管25时还应在隔热板14之前设置弧形的金属反射罩洸。为了尽量避免室内回风被辐射取暖装置加热后再与室内换热器10进行热交换， 本发明采用上送下回的气流组织方式，因为作为窗式空调器来说一般都应用在小型房间， 只要安装高度不超过窗台高度，这种气流组织方式可以保证工作区处于最舒适的回流区， 同时辐射取暖装置位于房间下半部也能达到最好的使用和节能效果。因为本发明宽度方向显然远大于高度方向，所以室内风机11最宜采用贯流风机，设在室内单元M上部空间，室内换热器10采用平板型换热器，设置在室内风机11的下方，为了在有限的空间加大室内换热器10尺寸，室内换热器10采用倾斜布置方案，可采用如图4、图6所示西北-东南倾斜方案，这时室内风机11靠近室外单元27 —侧；也可采用如图5所示东北-西南倾斜方案，这时室内风机11靠近机组正面一侧。为了避免停机期间灰尘通过送风口 7沉积到机组内部，本发明送风口 7设置了一块轻薄的塑料制造的送风口盖板17，送风口盖板17采用活动结构，其一端通过送风口盖板转轴18连接在机组外壳上，室内风机11运行期间受送风气流作用送风口盖板17处于开启状态，如图4、图5、图6所示，室内风机11停机期间受自身重力作用送风口盖板17处于关闭状态。因为机组安装位置较低，为方便操作，控制面板8设在室内单元M顶部送风口 7 旁边。回风口 12可采用如图4、图5所示的平板结构，也可采用如图6所示的圆弧形结构，无论哪种结构都宜在内侧设置过滤网23，同时为了方便清理过滤网23，回风口 12也宜采用活动结构，即它一端通过回风口转轴21连接在机组外壳上，另一端通过回风口卡子22 卡在机组外壳上，需要清理过滤网23时只需拌开回风口卡子22就可打开回风口 12，取出过滤网23。尽管上面描述了本发明的几个优选实施例，但应理解到，本发明不局限于这些实施例，本领域的专业技术人员在不脱离权利要求书所限定的本发明的精神和保护范围的情况下可对本发明作各种变换和改进。
权利要求
1.一种冷热兼顾的窗式空调器，它采用蒸气压缩制冷循环，即通过制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发这一循环来实现制冷和制热的目的，通过四通换向阀实现制冷和热泵制热的转换，内部结构隔离为室内单元04)和室外单元(XT)两大部分，室内单元04)主要容纳室内换热器(10)和室内风机(11)，室外单元(27)主要容纳压缩机(1)、室外换热器(2) 和室外风机(3)，其特征在于室外风机C3)采用可反转的轴流风机，制热运行时室外空气先经过压缩机(1)表面换热再经过室外换热器( 换热最后排出，制冷运行时室外空气先经过室外换热器( 换热再经过压缩机(1)表面换热最后排出；辅电采用可独立运行的辐射取暖方式，不再和室内风机(11)连锁，辐射取暖装置设置在机组的正面。
2.根据权利要求1所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于室外单元(XT)采用对称结构布置，室外换热器(2)为尺寸相同的两组平板型换热器，从顶面看为V型排列，两组室外换热器⑵的会合点朝向室内侧，压缩机⑴和室外风机⑶夹在两组室外换热器⑵ 的正中间，并按照从内向外的顺序排列，压缩机(1)、室外风机(3)和两组室外换热器(2)都包围在弯曲成半圆形或接近半圆形的弧形导流板(4)和室外面板围成的室外单元(XT)中， 室外面板的中心位置是室外风机C3)进出风口，两侧对称布置两个室外风口(5)，两个室外风口(5)中均设若干向外倾斜的导流片；制冷运行时室外风机(3)向外吹，制热运行时室外风机(3)向内吸。
3.根据权利要求2所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于它是单冷机型，室外风机C3)采用单向外吹的轴流风机，但不设置辅电装置和四通换向阀。
4.根据权利要求2所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于它是单热机型，室外风机(3)采用单向内吸的轴流风机，但不设置四通换向阀。
5.根据权利要求1所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于室内风机(11)采用贯流风机，位于室内单元04)上部空间，送风口(7)设置在室内单元04)的顶部，回风口 (12)设置在室内单元04)的底部；室内换热器(10)采用平板型换热器，倾斜布置在室内风机(11)的下方。
6.根据权利要求1所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于机组正面设置的辐射取暖装置采用满布的碳纤维电暖画(13)，其背面安装有隔热板(14)。
7.根据权利要求1所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于机组正面设置的辐射取暖装置采用远红外石英电热管(25)，其背面安装有隔热板(14)，在隔热板14之前设置有弧形的金属反射罩06)。
8.根据权利要求5所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于送风口(7)设置有一块轻薄的塑料制造的送风口盖板(17)，送风口盖板(17)采用活动结构，其一端通过送风口盖板转轴(18)连接在机组外壳上；回风口(1 采用平板结构，内侧设置过滤网(23)，回风口(1 一端通过回风口转轴连接在机组外壳上，另一端通过回风口卡子0 卡在机组外壳上。
9.根据权利要求5所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于回风口(12)采用圆弧形结构，内侧设置有过滤网(23)，回风口(1 一端通过回风口转轴连接在机组外壳上，另一端通过回风口卡子0 卡在机组外壳上。
10.根据权利要求2所述的冷热兼顾的窗式空调器，其特征在于安装角钢(9)呈环行布置，且机组外壳安装角钢(9)固定处机组外壳凹进去与安装角钢(9)同样的厚度，另外安装角钢(9)在机组外壳上的固定位置离机组面板保持12 25cm的距离。
全文摘要
本发明是一种冷热兼顾的窗式空调器，其室外空气流动的顺序制冷和制热运行时不一样，其特征在于室外风机采用可反转的轴流风机，辅电采用可独立运行的辐射取暖方式，辐射取暖装置设置在机组的正面。本发明兼顾了窗式空调器制冷制热两方面的功能，同时比较节能，无论是在夏热冬冷地区还是寒冷地区，都可以取代现有其它采暖空调方式。
文档编号F24F1/02GK102207311SQ201010170169
公开日2011年10月5日 申请日期2010年4月24日 优先权日2010年4月24日
发明者叶可 申请人:叶可