CN100449215C - 水蒸发制冷换新风节能空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用水蒸发吸热制冷并加以热交换器装置(6)，它包括机壳(1)、水喷淋系统(19)、水蒸发制冷换热器(6)、进气气流通道(14)，出气气流通道(15)、进风机(3)和抽风机(16)以及温度自动检测控制器(18)作为室内气温调节，换新风，改变空气质量的低能耗无污染的空调装置。本发明既节能又环保，同时节约了空调制造的原材料，降低了空调器的制造成本；并适合各种需使用空调器的场所使用，实现了节能、节约与绿色环保的美好结合；开拓了环保、节约、节能空调器的新领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种节能空调器，确切地说一种利用水蒸发吸热制冷并进行换新风热交换的节能空调器。
背景技术
传统空调采用压缩机作为核心部件，通过压缩制冷剂气体——氟里昂的作用，并通过冷凝器散热冷凝，使高温高压的制冷剂转变为低温高压的液态，再通过膨胀阀的节流作用，变成低温低压的液体，然后，通过蒸发器的吸热蒸发作用，达到室内降温的目的。在传统的空调系统中压缩机是整个管路循环的动力源，而这种压缩机功率大，能耗高。同时传统空调压缩机里的冷媒——氟里昂泄漏，破坏大气中臭氧层，形成大气臭氧层空洞，给人类带来灾害，严重破坏人类生存环境。另外在使用上述空调器时，室内气体进入空调内经降温处理后又重新回到室内，造成室内空气浑浊，氧含量低，大量的细菌病毒没有杀灭，空气异味无法消除，新鲜空气无法补充，容易引发各种空调疾病。
发明内容
本发明的目的在于克服以上传统空调使用压缩机能耗高，氟里昂泄漏影响环境，空气质量差影响人身健康等缺点，提供一种结构简单，制冷(热)效果好的换新风节能空调器；它不使用压缩机大大节约了能耗，使用水作为制冷介质，无环境污染，利用换热器技术使室内外空气流通并使能量不损失。同时利用负氧离子净化空气技术，保证室内空气的质量。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：
一种水蒸发制冷换新风节能空调器，其特征在于该水蒸发制冷换新风节能空调器包括机壳1、水喷淋系统19、水蒸发制冷换热器6、进气气流通道14、出气气流通道15、进风机3和抽风机16，水蒸发制冷换热器6为一至少有隔离的内外双空腔的空腔体，其内空腔与进气气流通道14连通连接，其外空腔与出气气流通道15连通连接，各空腔内均设有传热片，且外空腔内的传热片表面设有喷淋膜，进气气流通道14和出气气流通道15的进口端与出口端分别连有进风机3和抽风机16，水喷淋系统19包括水泵7、水箱8与喷淋咀9，水箱8位于机壳1内，水泵7的进口与水箱8连通连接，喷淋咀9与水泵7出口通过管道相连，喷淋咀9的出水端位于水蒸发制冷换热器6外空腔的传热片附近位置，以保证其上的喷淋膜位于喷淋咀9的喷射范围内。
其中，所述的水蒸发制冷换热器6由若干个换热单元20组成，每个换热单元20均由两个换热子单元组成，每个换热子单元由外层波纹状蒸发导热板21和中间的传热板23以及内层波纹状导热板22组成，外层波纹状蒸发导热板21与内层波纹状导热板22统称为传热板，外层波纹状蒸发导热板21的波谷底和内层波纹状导热板22的波谷底相对压连形成内层气流通道25和外层气流通道24，内层气流通道25与空调器的室外进气口2和室内进气口10相通，外层气流通道24与空调器的室内出气口13和室外出气口12相通，两个换热子单元的内层气流通道25相邻设置。
所述的水蒸发制冷换热器6外层气流通道的外层波纹状蒸发导热板21上开有若干小孔并在其上贴有喷淋膜，所述的喷淋膜为毛细管状吸水无纺布26。
所述进气气流通道14上还设有负氧离子发生装置4。
所述水蒸发制冷换热器6下方的机壳1上还设有积水盘11。
所述的进风机与水蒸发制冷换热器6之间的进气气流通道14上还设有电加热装置5，其上设有温度自动检测控制器18。
温度自动检测控制器18具备能够根据设定自动检测温度，发出指令控制空调，实现制冷、制热、空气净化、换新风的功能。该温度自动检测控制器18由温度检测传感器用户指令设定器和微电脑控制器组成。温度传感器为两只，一只安装在进风口，另一只和用户指令设定器安在室内，微电脑控制器安装在温度自动检测控制器18内，温度传感器，用户指令设定器、进风机3、抽风机16、电加热装置5、负氧离子发生器5与温度自动检测控制器18之间用导线连接，温度自动检测控制器18安装在电加热装置5的上面。
所述的进风机3和抽风机16以及水泵电机7可以是交流电机，也可以是直流电机。
发明专利的工作过程及原理如下：
1、当室内外温度均较低，而需提高室内温度时，可以通过设定需达到的温度值，由温度自动检测控制器18发出指令，使进风机3工作，同时启动电加热装置5，让进来的空气升温，当温度达到设定温度值时，温度自动检测控制器18会发出指令，停止电加热装置5的加温功能，只维持进风机3和水蒸发制冷换热器6工作。使室内外空气交换同时通过水蒸发制冷换热器6达到保温功能，使室内温度恒定。当运行时间较长，室内温度有所降低，温度自动检测系统重新启动电加热装置5升温，这样往复循环，保持室内温度恒定。
2、当室内外温度均较高，需制冷降温时，可以通过设定需达到的温度值，由温度自动检测控制器18发出指令使水喷淋系统19工作。水泵7运转，将水箱8内的水加压进入喷淋咀9由喷淋咀9均匀地喷洒到水蒸发换热器6外表毛细管状吸水无纺布26上。没有被毛细管状无纺布26吸附的水流入积水盘11中回到水箱8。然后，控制系统启动抽风机16，因负压作用，室内的空气由室内进气口进入水蒸发制冷热交换器6的外层气流通道24，由于空气的流动使水蒸发热交换器6上的毛细管状无纺布26上的水蒸发，被流动的空气带走，由于水的蒸发必须吸收大量热量的原理，会使热水蒸发制冷换热器6和空气降温，降温后的外层气流通道24中的气体又与内层气流通道25中的室外进来的新鲜空气通过内外层气流通道之间的换热板23发生热交换，使内层进入室内的气体变成低温的、健康的、新鲜的舒适空气。同时，由于抽风机16的负压作用，使水蒸发制冷换热器6外层通道24中的高湿度空气排到室外环境中，达到空气交换，制冷的目的。水蒸发制冷换热器6外层波纹导热板21设置为波纹状，目的是加大蒸发面积和换热面积，提高换热效果。当温度降到设定值时，水喷淋系统19停止喷水，抽风机16仍然工作，使水蒸发制冷换热器6继续运行，室内抽出的空气与室外进来的空气进行热交换，达到保温效果。当运行一段时间后，室内温度有所升高，温度自动检测控制器18又会发出指令进行水喷淋，实现以上水蒸发制冷功能。如此，往复循环，实现了空调器制冷保温的功能。
3、当空气质量较差，需进行杀菌消毒时，可以根据设定进行空气换气净化，由温度自动检测控制器18发出空气净化指令，启动负氧离子发生装置4。同时，启动抽风机16或进风机3进行换新风。进来的新鲜空气在负氧离子的作用下会被杀灭空气中含有的细菌和病毒，同时增加氧气的含量进入到室内，室内质量差的空气会被排到室外的环境中。根据设定本项功能可以在空调器制热、制冷工作模式状态下同步进行。
本发明的优点和积极效果：结构简单，制冷/制热效果好，不使用大功率的压缩机，只使用风机，能耗在相同制冷效果的条件下是传统空调的10％-50％，比传统空调节能50％-90％。由于不使用压缩机、冷凝器、膨胀阀、散热器等零部件，相对制造成本低。用水作为制冷介质，无环境污染；由水蒸发制冷产生的湿空气排到了室外，不会增加室内空气的湿度、同时由于负氧离子的作用，以及换新风的功能保证了室内空气的质量和新鲜。有利人体健康，温度自动检测控制系统的设置使本发明空调器自动化程度高操作方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的空气流向图
图3为本发明中水制冷换热器单元的结构示意图
图4为图3的A-A剖视图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步的说明：
参照附图1-4，本发明水蒸发制冷换新风节能空调器由：机壳1、水喷淋系统19、水蒸发制冷换热器6、温度自动检测控制器18、负氧离子发生装置4、进气气流通道14、出气气流通道15、进风机3、抽风机16和电加热装置5构成。水蒸发制冷换热器6由若干个换热单元20组成，每个换热单元20均由两个换热子单元组成，每个换热子单元由外层波纹状蒸发导热板21和中间的传热板23以及内层波纹状导热板22组成，外层波纹状蒸发导热板21与内层波纹状导热板22统称为传热板，外层波纹状蒸发导热板21的波谷底和内层波纹状导热板22的波谷底相对压连形成内层气流通道25和外层气流通道24，内层气流通道25与空调器的室外进气口2和室内进气口10相通，外层气流通道24与空调器的室内出气口13和室外出气口12相通，两个换热子单元的内层气流通道25相邻设置。该外层气流通道24即为水蒸发制冷换热器6空腔体的外空腔，内层气流通道25即为水蒸发制冷换热器6空腔体的内空腔，内层气流通道25与进气气流通道14连通连接，进气气流通道14的进口端连有进风机3，外层气流通道24与出气气流通道15连通连接，出气气流通道15的出口端连有抽风机16。
本实施例中，设置进气气流通道14在进气口2的旁边设置了高效空气过滤网17可以防止微米以上的灰尘和其它杂物进入空调器。在空气过滤网的后侧设置了进风机3，在进风机后道进气管道上设置了负氧离子发生装置，负氧离子发生装置4有小管道和进气管道相通，能够让负氧离子进入到进风管道中对进来的室外空气进行杀菌消毒，同时增加氧气含量。在进风机3与水蒸发制冷热交换器6的内层气流通道25之间设置了电加热装置5，电加热装置5的工作状态由位于电加热装置上方的温度自动检测控制系统18提供指令决定。在水蒸发制冷换热器6的内层气流通道与室内进气口10之间有进气管道连接。进气管道可由金属或环保塑料材料制作。
本实施例中设置了出气气流通道15，在室外出外口12设置了抽风机16。在抽风机16与水蒸发制冷换热器外层气流通道24之间有出气道管道连接；在水蒸发制冷换热器与室内出气口13之间设有出气管道连接。出气管道可由金属或环保塑料材料制作。
本实施例中设置的水喷淋系统19由水泵7、水箱8、喷淋咀9、积水盘11组成。积水盘11位于热交换器6的下方，水箱8位于积水盘11的下方，水泵7位于水箱8中，喷淋咀9位于换热器左右两侧的外气流通道内；积水盘11水箱8水泵7喷淋咀9之间由水管道相连。积水盘、水箱和连接管道可由不锈钢材料制作。
本实施例中设置的水蒸发制冷换热器6设有内层气流通道25和外层气流通道24，内层气流通道25与空调器的室外进气口2和室内进气口10相通；外层气流通道24和空调器的室内出气口13和室外出气口12相通。所述的水蒸发制冷换热板6由多个换热单元20组成，每个换热单元20均由两个换热子单元组成，每个换热子单元由外层波纹状蒸发导热板21和中间的传热板23以及内层导热板22组成；外层波纹状蒸发导热板21的波谷底和内层导热板22的波谷底相对压连形成内层气流通道25和外层气流通道24，两个换热子单元的内层气流通道25相邻设置。在外层气流通道的波纹状蒸发导热板21上均匀设置若干小孔并贴有毛细管状细水无纺布26。
本实施例中设置的温度自动检测控制器18由温度传感器，用户指令设定器和微电脑控制器组成。温度传感器在室内和室外各设置一只，用户指令设定器安装在室内，可由用户遥控器实施操作。温度传感器、用户指令设定器、微电脑控制器与进风机、抽风机、负氧离子发生器、电加热装置以及水泵电机之间由导线连接。温度自动检测控制系统能够根据用户设定功能自动检测温度，微电脑控制器判断后发出指令控制空调实现制冷、制热、空气净化、换新风功能。
本实施例中设置的负氧离子发生装置4能够根据用户指令产生负氧离子，送入到进风管道14中，对进气管道中的空气进行消毒杀菌并增加氧气含量，经换热器把高质量的空气送到室内。
本实施例中所述的进风机3和抽风机16和水泵7的电机，可以使用直流电机，也可以使用交流电机，以适应不同用户的电源要求。
本发明一个具体实施例；其安装总功率为540瓦，进风机和抽风机为40瓦，水泵电机为20瓦，负氧离子发生器为20瓦，温度自动检测控制器为10瓦，电加热装置为400瓦。其制冷量相当于一匹的传统空调器。在制冷时，抽风机工作，控制系统工作，水泵工作，仅耗电80瓦，比传统空调节能90％，在制热时送风机工作，控制系统工作，电加热器工作耗电仅为450瓦，比传统空调节能50％以上。可供一个普通房间使用，空调器安装在室外，进气和出气由管道连接至室内并分别安装在空气形成对流的位置。由于室内没有风机工作，且无任何噪声产生。
按以上实施例技术方案设置的空调如需加大制冷量，满足更大空间温度调节要求，可以通过增加水蒸发换热器的换热单元，加大进风机和抽风机功率，以及电加热器功率来实现。
Claims (5)
1、一种水蒸发制冷换新风节能空调器，其特征在于该水蒸发制冷换新风节能空调器包括机壳(1)、水喷淋系统(19)、水蒸发制冷换热器(6)、进气气流通道(14)、出气气流通道(15)、进风机(3)和抽风机(16)，水蒸发制冷换热器(6)为一至少有隔离的内外双空腔的空腔体，其内空腔与进气气流通道(14)连通连接，其外空腔与出气气流通道(15)连通连接，各空腔内均设有传热片，且外空腔内的传热片表面设有喷淋膜，进气气流通道(14)和出气气流通道(15)的进口端与出口端分别连有进风机(3)和抽风机(16)，水喷淋系统(19)包括水泵(7)、水箱(8)与喷淋咀(9)，水箱(8)位于机壳(1)内，水泵(7)的进口与水箱(8)连通连接，喷淋咀(9)与水泵(7)出口通过管道相连，喷淋咀(9)的出水端位于水蒸发制冷换热器(6)外空腔的传热片附近位置，以保证其上的喷淋膜位于喷淋咀(9)的喷射范围内，所述的水蒸发制冷换热器(6)由若干个换热单元(20)组成，每个换热单元(20)均由两个换热子单元组成，每个换热子单元由外层波纹状蒸发导热板(21)和中间的传热板(23)以及内层波纹状导热板(22)组成；外层波纹状蒸发导热板(21)的波谷底和内层波纹状导热板(22)的波谷底相对压连形成内层气流通道(25)和外层气流通道(24)，内层气流通道(25)与空调器的室外进气口(2)和室内进气口(10)相通，外层气流通道(24)与空调器的室内出气口(13)和室外出气口(12)相通，两个换热子单元的内层气流通道(25)相邻设置。
2、根据权利要求1所述的水蒸发制冷换新风节能空调器，其特征在于所述的水蒸发制冷换热器(6)外层气流通道的外层波纹状蒸发导热板(21)上开有若干小孔并在其上贴有喷淋膜，所述的喷淋膜为毛细管状吸水无纺布(26)。
3、根据权利要求1所述的水蒸发制冷换新风节能空调器，其特征在于所述进气气流通道(14)上还设有负氧离子发生装置(4)。
4、根据权利要求1所述的水蒸发制冷换新风节能空调器，其特征在于所述水蒸发制冷换热器(6)下方的机壳(1)上还设有积水盘(11)。
5、根据权利要求1所述的水蒸发制冷换新风节能空调器，其特征在于所述的进风机与水蒸发制冷换热器(6)之间的进气气流通道(14)上还设有电加热装置(5)，其上设有温度自动检测控制器(18)。
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2006
- 2006-10-18 CN CNB2006100968164A patent/CN100449215C/zh not_active Expired - Fee Related
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