专利名称：建筑结构空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调系统，特别是一种同建筑结构结合成为一体的建筑结构
空调系统。
背景技术：
目前，人们在享受空调器带来的舒适时，无奈地将责任、风险、污染和危害推向了 社会，同时也无奈地要承受这些后果。传统结构的房间空调器一般分为窗式和分体式两种， 其运作和安装方面有一个共同的特点，就是必须要将部份机体伸出室外或置于室外，也就 形成了必须要占据室外空间的事实，同时也将责任风险和后果引入社会。当城市高楼大厦 的室外空间有限时，就只能够安装在建筑物的外墙表面了。如此，建筑物的表面就出现了形 形色色、大大小小的空调器室外机(散热机)。在高楼大厦的外墙进行空调器室外机的安装 和维修是一项非常危险的工作，有为数不少的工人因此受伤甚至失去生命。被安装在高空 的空调器室外机有可能由高空坠落，对人身和财产安全构成威胁。每一座建筑物都用自己 独特的线条，勾画出城市景观和气派，而这些空调器室外机却使城市失去了它应有的风彩。 由此产生和隐藏的各种不良的问题，其后果和代价是严重和巨大的。 空调器的安装和使用，关系到各种条件因素和责任，不但要有良好的制冷采暖装 置和通风换气装置，还必须要有保障生命财产、社会环境和公共利益的条件和方法。要达到 上述理想的效益，应由初步的环境规划、建筑设计和设备选型开始进行才到具体的施工安 装、操作使用、维护和管理等各个方面的实施，从而才能真正地享受到空调器带来的便利和 舒适。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种空调器与建筑结构融合成为一体的建筑结构空 调系统。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案提供一种建筑结构空调系统， 包括建筑物墙体和安装在墙体上的窗户，所述墙体上固定有空调器，所述空调器包含机壳 和空调组件，所述机壳包括向室外凸出的室外部分和向室内凸出的室内部分，所述室外部 分位于所述窗户的外侧上方或下方，构成所述窗户的窗檐或窗台。 所述室内部分位于所述窗户的内侧上方，构成该窗户的窗帘罩。 所述室外部分和室内部分为一体结构或分体结构。 所述空调组件包括位于室外部分的室外侧换热器和室外风机以及位于室内部分 的室内侧换热器和室内风机，所述室外风机与室内风机之间设有换气热交换器；该换气热 交换器内部具有由换热管壁分隔的新风管道和排气管道，新风管道的两端分别具有新风入 口和新风出口 ，排气管道的两端分别具有排气入口和排气出口 。 所述室内侧换热器的下部设有冷凝水收集槽，所述室外侧换热器的下部设有冷凝 水蒸发槽，所述冷凝水收集槽的位置高于所述冷凝水蒸发槽。[0010] 所述墙体上固定有多台所述空调器，相邻空调器之间设有辅助送风机和辅助风通管。 所述压縮机为卧式压縮机，该压縮机的纵向与所述建筑物墙体平行或垂直。 所述压縮机有两个，它们并联地接入在空调器的冷媒循环回路中。
与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点和有益效果 1)本实用新型合理地利用建筑物结构以及房屋的应用、配套和空间布局，将空调 器的所有部件组合成一完整的系统，其功能和外型能与建筑物外表和室内装饰融合一体。 在不占据公共空间的和房间应用空间的情况下，利用横向空间和家居的生活配套设备。它 合理地与建筑物融和为一体，减小了建筑材料和安装程序。在节省资源和成本的同时增加 了应用功能。减少了对公共空间的占据，保护了建筑物的外观，优化了城市空间环境的美观 和空气质量，提供了安全及健康的生活和工作环境。 2)本实用新型使人们在相对安全的条件下进行安装、维护和修理，从根本上杜绝 了工程人员在高楼大厦外墙表面进行施工的危险，免除了高空坠物的威胁，保障了人们生 命财产安全。 3)本实用新型采集和利用空调器必须排放的热量，将气流和冷凝水转化为资源， 在增加其应用功能的同时充分地满足空调器运转时所需要的条件，充分开发和发挥其功 效。
图1为按照本实用新型实施的一个建筑物外表图； 图2为按照本实用新型实施的另一个建筑物外表图； 图3(a) 图3(c)为本实用新型第一种实施例的简略结构图； 图4为本实用新型第一种实施例的俯视图； 图5为本实用新型第一种实施例的室内侧主视图； 图6(a) 图6(h)为本实用新型第一种实施例中的换气热交换器的结构示意图； 图7(a)为本实用新型第一种实施例的制冷循环系统图，图7(b)为本实用新型第 一种实施例的制热循环系统图； 图8(a) 图8(c)为本实用新型第二种实施例的简略结构图； 图9为本实用新型第二种实施例中的换气热交换器的结构示意图； 图10(a)为本实用新型第二种实施例的制冷循环系统图，图10(b)为本实用新型
第二种实施例的制热循环系统图； 图11 (a) 图11 (c)为本实用新型第三种实施例的简略结构图； 图12(a)为本实用新型第三种实施例的制冷循环系统图，图12(b)为本实用新型
第三种实施例的制热循环系统图； 图13(a) 图13(c)为本实用新型第四种实施例的简略结构图。
具体实施方式
图1为本实用新型的一个实施例的外表图。本实施例在建筑物墙体21上安装有多 个窗户22，每个窗户22分别具有相应的窗檐la，部分窗户22具有相应的窗台lc。上述窗檐la和窗台lc均由空调器机壳l的室外部分所构成，该室外部分与建筑物墙体21融为一 体，其型态和功能完全代替了原混凝土结构的檐篷或窗台，从视觉上看到的只是建筑结构 本身而已。而建筑物外表不会因安装了空调装置额外地增添了一些物体和支架，例如分体 式空调器的室外机、窗式空调器的外凸出部份、还有空调器的安装和维修平台或支撑架等。 图2为本实用新型的另一个实施例的外表图。图中，上层房间的空调器采用的是 分体结构，其空调器机壳的室外部分安装在其窗户22的外侧下方，构成该窗户22的窗台 lc，空调器机壳1的室内部分安装在其窗户22的内侧上方，构成该窗户22内侧的窗帘20 顶部的窗帘罩lb，该窗帘罩lb与房间的室内装饰融为一体。下层房间的空调器采用的是一 体结构，其空调器机壳的室外部分安装在其窗户22的外侧上方，构成该窗户22的窗檐la， 空调器机壳1的室内部分安装在其窗户22的内侧上方，构成该窗户22内侧的窗帘20顶部 的窗帘罩lb，该窗帘罩lb与房间的室内装饰融为一体。 上述一体结构的空调器的内部构造如图3(a)所示。该空调器机壳的室外部分构 成窗户22的窗檐la，室内部分构成窗帘20顶部的窗帘罩lb。窗檐la内设有铜管翅片式 室外侧换热器3 (夏季制冷时为冷凝器，冬季制热时为蒸发器)和室外风机9a，室外侧换热 器3的下部设有冷凝水蒸发槽14a。图3(a)中的室外风机9a为贯流风机，采用前部进风、 底部排风的方式；此外也可如图3(b)所示，使用贯流风机，但采用前部进风、顶部排风的方 式；或者如图3(c)所示，使用离心风机9e，采用底部进风、前部排风的方式，当然还可使用 轴流风机等。窗帘罩lb内设有铜管翅片式室内侧换热器6(夏季制冷时为蒸发器，冬季制热 时为冷凝器)和室内风机9b，室内侧送风口处设有节流板9f，室内侧换热器6的下部设有 冷凝水收集槽14b ;图3中的室内风机9b为贯流风机，采用前上部回风、下部送风的方式， 当然也可以使用离心风机或轴流风机等。室外风机9a与室内风机9b之间设有换气(新风 及排气)热交换器ll。 室内空气循环以室内风机9b为动力，室内空气由空调器室内部分的前上部的室 内侧回风口吸入，流经空气过滤网10，再经室内侧换热器6，被过滤和冷却后的空气由下部 的室内侧送风口 9c送 出，完成室内空气循环过程。 室外空气循环以室外风机9a为动力，室外空气由空调器室外部分的前部的室外 侧进风口吸入，并流经室外侧换热器3，吸收热量后的空气由室外侧排风口 9d排出，完成冷 却循环过程。 参见图4和图5，室外风机9a和室内风机9b分别由风机马达驱动，室外风机9a和 室内风机9b的一侧设有由电动机驱动的压縮机2，使冷媒循环并发生变化，该压縮机2采用 横卧式压縮机，以减小空调器的高度和体积。该空调器通过由电路电器(插头、电线、探测 器、感应器、控制器和执行器等)组合而成的电器控制盒15进行控制。 参见图6(a) 图6(h)，换气热交换器11用于在引入室外新风和排出室内空气时 进行热交换，以减少热损失。该换气热交换器11在室内侧蜗壳lla的一端上部设有排气入 口 llc，另一端下部设有新风出口 lld;室外侧蜗壳llb的一端下部设有排气出口 lle，另一 端上部设有新风入口 llf。换气热交换器ll的内部设有呈U形或蛇形的排气管道llg和 新风管道llh，排气管道llg与新风管道llh之间由中间隔板lli和四块弧形的管壁llj、 11k、llm和lln进行分隔。在进行室内空气循环过程的同时，按比例将部份室内空气由排气 入口 llc进入换气热交换器ll，排出气流经由排气管道llg和排气出口 lle排出室外。在进行室外冷却循环过程的同时，按比例将部份室外新风由新风入口 llf进入换气热交换器 ll，新风气流由新风管道llh和新风出口 lld送入室内。当新风和排气两种气流分别由新 风管道llh和排气管道llg流过时，通过中间隔板lli以及四块管壁11j、llk、llm和lln 交换热量，完成通风换气和热交换的过程。 制冷循环如图7(a)所示，冷媒以高温高压的气态经压縮机2的冷媒排气管7a排 出(可采用双压縮机的形式，即增加一台虚线表示的压縮机2a，可与压縮机2以并联的方式 接入冷媒循环回路)，汇合到排气总管7b，进入到铜管翅片式室外侧换热器3(夏季制冷时 为冷凝器)，与室外流动的空气交换热量后，冷媒冷凝成常温的液态，经冷媒连接管7进入 膨胀节流装置，如毛细管5。冷媒以相对低温低压气液状态，经冷媒连接管7进入铜管翅片 式室内侧换热器6 (夏季制冷时为蒸发器)，与室内流动空气交换热量，使流过室内侧换热 器6外侧的空气温度降低，达到降低室内温度的目的。冷媒吸收了空气的热量而汽化流出 室内侧换热器6，经冷媒连接管7进入气液分离器8，再经冷媒吸入管9进入压縮机2完成 制冷循环过程。另外，当空调器的压縮机2发生高温高压将超负荷时，开启旁通电磁阀12 减低负荷并冷却压縮机2。其工作程序通过由电路电器(插头、电线、探测器、感应器、控制 器和执行器等)组合而成的电器控制盒15进行控制。 由于夏季空气中所含的水份丰富，被冷却后容易形成冷凝水，需由空调器排出。图 3所示的空调器在室内部分设有冷凝水收集槽14b，室外部分设有冷凝水蒸发槽14a。收集 冷凝水作为室外侧换热器3热交换的介质，由冷凝水吸收冷媒排气管7a的高温热量转化成 水蒸汽用气流带走，一方面提高了室外侧换热器3的功效，另一方面减少了冷凝水向外排 放。 制热循环如图7(b)所示，冷媒以高温高压的气态经压縮机排气管7a排出(可采 用双压縮机的形式，即增加一台虚线表示的压縮机2a，可与压縮机2以并联的方式接入冷 媒循环回路)，汇合到排气总管7b，进入四通换向阀13，流经室内侧换热器6(冬季制热时为 冷凝器)，与室内流动的空气进行热交换，达到加热室内温度的目的。冷媒经过热交换后冷 凝成常温的液态，经冷媒连接管7进入双向膨胀节流装置 一 毛细管5。冷媒以相对低温低 压气液状态，经冷媒连接管7进入室外侧换热器3(冬季制热时为蒸发器)，冷媒吸收了室 外空气的热量而汽化流出室外侧换热器3，经冷媒连接管7和四通换向阀13进入气液分离 器8，再经冷媒吸入管9进入压縮机2完成制热循环过程。另外，当空调器的压縮机2发生 高温高压将超负荷时，开启旁通电磁阀12减低负荷并冷却压縮机2。制热循环状态时四通 换向阀13开启。当冬季发生室外侧换热器3结霜时，位于毛细管5旁的旁通电磁阀12a开 启，利用高温冷媒进行除霜。其工作程序通过由电路电器(插头、电线、探测器、感应器、控 制器和执行器等)组合而成的电器控制盒15进行控制。 图8(a) 图8(c)是作为本实用新型另一种实施例的一体式空调器的示意图。该 空调器机壳1的室外部分构成窗户22的窗檐la，室内部分构成窗帘20顶部的窗帘罩lb。 窗檐la内设有左右对称的两组铜管翅片式室外侧换热器3(夏季制冷时为冷凝器，冬季制 热时为蒸发器)和离心式室外风机9e，室外风机9e采用底部进风、前部和侧部排风的方式， 室外侧排风口处设有节流板9h ;窗帘罩lb内设有左右对称的两组铜管翅片式室内侧换热 器6 (夏季制冷时为蒸发器，冬季制热时为冷凝器)和离心式室内风机9g，室内风机9g采用 底部回风、前部和侧部送风的方式，室内侧送风口处设有节流板9h。室外风机9e与室内风机9g之间设有换气热交换器23。 与图6(a)所示的换气热交换器11不同，换气热交换器23为多层结构，其内部的 排气管道和新风管道间隔地分布在换气热交换器23的不同层上，例如奇数层为排气管道 的话，则偶数层为新风管道。换气热交换器23的室外侧在对应于新风管道的层上设有新风 入口 23a，在对应于排气管道的层上设有排气出口 23b ;换气热交换器23的室内侧在对应于 新风管道的层上设有新风出口 23c，在对应于排气管道的层上设有排气入口 23d。排气管道 与新风管道之间由水平的层隔板进行分隔。在进行室内空气循环过程的同时，按比例将部 份室内空气由排气入口 23d进入换气热交换器23，排出气流经由排气管道和排气出口 23b 排出室外。在进行室外冷却循环过程的同时，按比例将部份室外新风由新风入口 23a进入 换气热交换器23，新风气流由新风管道和新风出口 23c送入室内。当新风和排气两种气流 分别由新风管道和排气管道流过时，通过层隔板交换热量，完成通风换气和热交换的过程。 图8(a) 图8(c)所示空调器的制冷循环如图10(a)所示。冷媒以高温高压的气 态经压縮机2的冷媒排气管7a排出，分两路进入到左右两侧的室外侧换热器3 (夏季制冷 时为冷凝器)，与室外流动的空气交换热量后，冷媒冷凝成常温的液态，经冷媒连接管7进 入毛细管5。冷媒以相对低温低压气液状态，经冷媒连接管7进入室内侧换热器6 (夏季制 冷时为蒸发器)，与室内流动空气交换热量，使流过室内侧换热器6外侧的空气温度降低， 达到降低室内温度的目的。冷媒吸收了空气的热量而汽化流出室内侧换热器6，经冷媒连接 管7汇合后进入气液分离器8，再经冷媒吸入管9进入压縮机2完成制冷循环过程。另外， 当空调器的压縮机2发生高温高压将超负荷时，开启旁通电磁阀12减低负荷并冷却压縮机 2。其工作程序通过图8(a)所示的电器控制盒15进行控制。 图8(a) 图8(c)所示空调器的制热循环如图10(b)所示，冷媒以高温高压的气 态经压縮机排气管7a排出，进入四通换向阀13，经冷媒连接管7分两路流过室内侧换热器 6 (冬季制热时为冷凝器)，与室内流动的空气进行热交换，达到加热室内温度的目的。冷媒 经过热交换后冷凝成常温的液态，经冷媒连接管7进入双向膨胀节流装置 一 毛细管5。冷 媒以相对低温低压气液状态，经冷媒连接管7进入室外侧换热器3 (冬季制热时为蒸发器)， 冷媒吸收了室外空气的热量而汽化流出室外侧换热器3，经冷媒连接管7汇合后由四通换 向阀13进入气液分离器8，再经冷媒吸入管9进入压縮机2完成制热循环过程。另外，当空 调器的压縮机2发生高温高压将超负荷时，开启旁通电磁阀12减低负荷并冷却压縮机2。 制热循环状态时四通换向阀13开启。当冬季发生室外侧换热器3结霜时，位于毛细管5旁 的旁通电磁阀12a开启，利用高温冷媒进行除霜。其工作程序通过图8(a)所示的电器控制 盒15进行控制。 图n(a) 图n(c)是作为本实用新型另一种实施例的分体式空调器的示意图。 该空调器机壳的室外部分构成窗户22的窗台lc，室内部分构成窗帘20顶部的窗帘罩lb。 窗台lc内设有铜管翅片式室外侧换热器3(夏季制冷时为冷凝器，冬季制热时为蒸发器) 和贯流式室外风机9a，室外风机9a采用前部进风、底部排风的方式；窗帘罩lb内设有铜管 翅片式室内侧换热器6 (夏季制冷时为蒸发器，冬季制热时为冷凝器)、贯流式室内风机9b、 横卧式压縮机2和横卧式压縮机2a，两个压縮机并联在空调器的冷媒循环回路中。室内风 机9b采用前上部回风、下部送风的方式。 图ll(a) 图ll(c)所示分体式空调器的制冷循环如图12(a)所示，制热循环如图12(b)所示。其循环工作原理与图7(a)和图7(b)相类似。 以上所示的一体式或分体式空调器适合用于房间空间，在图13(a) 图13(c)所 示的建筑结构空调系统中，建筑结构墙体21上可固定多台空调器，每台空调器的机壳1分 别构成该墙体21上的窗户22的窗檐和窗帘罩，相邻的空调器之间可增加辅助送风机18和 辅助风通管19，适合体育场、礼堂等较大空间的使用场合。
权利要求建筑结构空调系统，包括建筑物墙体和安装在墙体上的窗户，所述墙体上固定有空调器，所述空调器包含机壳和空调组件；其特征在于所述机壳包括向室外凸出的室外部分和向室内凸出的室内部分，所述室外部分位于所述窗户的外侧上方或下方，构成所述窗户的窗檐或窗台。
2. 根据权利要求1所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述室内部分位于所述窗 户的内侧上方，构成该窗户的窗帘罩。
3. 根据权利要求2所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述室外部分和室内部分为一体结构。
4. 根据权利要求2所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述室外部分和室内部分 为分体结构。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述空调组件 包括位于室外部分的室外侧换热器和室外风机以及位于室内部分的室内侧换热器和室内 风机，所述室外风机与室内风机之间设有换气热交换器；该换气热交换器内部具有由换热 管壁分隔的新风管道和排气管道，新风管道的两端分别具有新风入口和新风出口 ，排气管 道的两端分别具有排气入口和排气出口。
6. 根据权利要求5所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述室内侧换热器的下部 设有冷凝水收集槽，所述室外侧换热器的下部设有冷凝水蒸发槽，所述冷凝水收集槽的位 置高于所述冷凝水蒸发槽。
7. 根据权利要求5所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述墙体上固定有多台所 述空调器，相邻空调器之间设有辅助送风机和辅助风通管。
8. 根据权利要求1至4任一项所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述压縮机为 卧式压縮机，该压縮机的纵向与所述建筑物墙体平行或垂直。
9. 根据权利要求8所述的建筑结构空调系统，其特征在于所述压縮机有两个，它们并 联地接入在空调器的冷媒循环回路中。
专利摘要本实用新型涉及一种建筑结构空调系统，包括建筑物墙体和安装在墙体上的窗户，所述墙体上固定有空调器，所述空调器包含机壳和空调组件，所述机壳包括向室外凸出的室外部分和向室内凸出的室内部分，所述室外部分位于窗户的外侧上方或下方，构成窗户的窗檐或窗台。本实用新型的空调系统合理地利用了建筑物的结构、房屋的应用、配套和空间布局，将空调器所有的部件组合成一完整的系统，其功能和外型能与建筑物外表和室内装饰融合一体。它使人们在相对安全的条件下进行安装、维护和修理，从根本上杜绝了工程人员在高楼大厦外墙表面进行施工的危险，免除了高空坠物的威胁，保障了人们生命财产安全。
文档编号F25B31/00GK201438008SQ200920055100
公开日2010年4月14日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者谢庆 申请人:谢庆