CN101949579A - 空调机旋叶溅水风冷散热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气调节装置，特别涉及一种采用空调冷凝水辅助散热的空调机旋叶溅水风冷散热器。本装置包括散热器，散热器的前侧设有向前抽风的风机，散热器后侧设有环形水室，环形水室上设有支架，环形水室中设有旋叶，旋叶的中心轴安装在支架上，其特征在于：环形水室顶部设有滴水管，环形水室底部为蓄水腔，蓄水腔低于散热器底部并与散热器底部连通，蓄水腔的后侧设有挡水板，挡水板上端高于旋叶端部旋转的最低点。旋叶端部还设有甩水杯，环形水室的内壁上还设有聚水板。本发明采用冷凝水辅助散热，改善了空调的能耗比；提高了冷凝水的利用率；提高了旋叶甩水效果；防止了散热翅片上结垢的弊病。

Description

空调机旋叶溅水风冷散热器

技术领域

本发明涉及一种空气调节装置，特别涉及一种采用空调冷凝水辅助散热的空调机旋叶溅水风冷散热器。

技术背景

随着我国人民生活水平的不断提高，人们对生活、工作环境的要求也在日益提高，家用空调得到了极为广泛的应用，据统计，2009年国内家用空调销量达到2320万台之多。目前的家用空调多为风冷式，工作原理如下：空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器，同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器的散热翅片，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体，高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量，同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。其冷凝器的散热翅片换热过程中仅通过风机吹出的对流风将热量带到空气中，换热效果差，需要主机长期高负荷工作才能满足制冷散热需要，因此，家用空调又是耗能大户。据统计，空调能耗约占全国耗电量的15%，而在夏季用电高峰期，空调用电负荷达城镇建筑总用电负荷的40%。因此，如何减少空调能耗已成为节能领域的一个亟需解决的重大课题，尤其是2010年6月1日空调能耗新国标执行后，对空调的能耗标准提出了新的要求。

传统的空调机风冷散热器包括散热翅片和风机，风机设置在散热翅片的前侧，并向前抽风，使空气不断流动将散热翅片的热量带走。中国专利局申请号为200920200098.X的专利申请，涉及一种旋叶溅水风冷散热器，该装置的结构如图1所示，该装置在传统风冷散热器的后侧加装环形水室，环形水室前后侧贯通，环形水室的前侧面与散热器后侧连接，环形水室中设有旋叶，旋叶由流动的空气带动旋转，环形水室上端有滴水管将空调冷凝水滴到旋叶上，环形水室底部前后均设有挡水板，能蓄积冷凝水，旋叶旋转过程中能不断将蓄积的冷凝水甩起，并通过气流带动冷凝水粘附到散热翅片上进行蒸发散热。该装置对空调冷凝水进行了再利用，能提高空调的能耗比，但是该装置存在以下几个问题：1、散热器底部与环形水室底部隔断，冷凝水粘附到散热翅片上不能完全蒸发时，会自然滴下蓄积到散热器底部，从而流失；2、当冷凝水不足时，需要额外的加水装置往环形水室底部加水；3、仅靠旋叶对环形水室底部冷凝水的甩起效果差，且从环形水室进入到散热翅片的冷凝水分布不均，旋叶上旋的一侧冷凝水明显多于旋叶下旋一侧的冷凝水。

发明内容

本发明的目的在于针对是上述结构中冷凝水不足、旋叶甩水效果不好、冷凝水进入散热翅片分布不均的问题，提供一种冷凝水自动回流且带有甩水和布水效果的空调机旋叶溅水风冷式散热器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空调机旋叶溅水风冷散热器，包括散热器，散热器的前侧设有向前抽风的风机，散热器后侧设有环形水室，环形水室上设有支架，环形水室中设有旋叶，旋叶的中心轴安装在支架上，环形水室顶部设有滴水管，环形水室底部为蓄水腔，蓄水腔低于散热器底部并与散热器底部连通，蓄水腔的后侧设有挡水板，挡水板上端高于旋叶端部旋转的最低点。风机抽风形成从后向前流动的气流，带走散热器的热量，环形水室中的旋叶随气流转动，滴水管与空调内机的冷凝水排放管连通，将冷凝水引入环形水室，滴水管中的冷凝水滴下后被旋叶打散，其中一部分被气流带动到散热器中粘附到散热器的散热翅片上蒸发散热，其他部分蓄积到环形水室底部的蓄水腔中，当蓄水腔中的水蓄积到一定高度后，旋叶的端部能顺利将蓄水腔中的水甩起，旋叶旋转将蓄水腔中蓄积的水甩起后，经气流带动不断进入散热器粘附到散热翅片上蒸发散热。进入散热器的部分冷凝水如果没有完全蒸发，就会滴落到散热器底部，由于散热器底部高于环形水室蓄水腔，且散热器底部与蓄水腔连通，散热器底部的冷凝水就能回流到蓄水腔中，避免了冷凝水的流失，同时也对蓄水腔中的水进行补充。作为优选，蓄水腔底部从前向后倾斜。

作为优选，所述挡水板上设有虹吸管，虹吸管连通挡水板两侧，虹吸管最高点不超过挡水板的上端且不低于旋叶端部旋转的最低点。当蓄水腔中水面迅速上涨，水面高度超过虹吸管最高点时，虹吸管能利用虹吸原理将蓄水腔中的水排空。作为优选，环形水室顶部还设有加水杯，当空调机季节性不用于制冷时，从加水杯往环形水室加水使蓄水腔水面迅速上涨漫过虹吸管最高点，将蓄水腔排空。

作为优选，所述旋叶前侧面的端部设有甩水杯，甩水杯杯口方向与旋叶转动方向一致。仅靠旋叶自身带动蓄水腔的水，无论甩水高度和甩水量都不能满足要求，在旋叶端部设置甩水杯，旋叶转动时能甩起更多的水。作为另外的方案，也可以在旋叶的端部固定吸水材料，如海绵，以增大甩水量和甩水高度。

作为优选，所述甩水杯的杯底连有弯管，弯管的端部向前侧折弯。甩水杯旋转到环形水室底部时装满水，在上旋过程中，甩水杯中的水从弯管流出，由于弯管的端部向前侧折弯，从弯管流出的水具有向前的初速度，能顺利进入散热器。作为另外的方案，甩水杯的前侧开设泄流孔，甩水杯中的水从泄流孔流出。

作为优选，所述环形水室的内壁上设有若干聚水板，聚水板轴向设置，聚水板截面为L形，底面的折弯方向与旋叶旋转方向相反，聚水板的底面向前侧倾斜。由旋叶及甩水杯甩起的水，一部分随气流进入散热器，另一部分则由离心力的作用甩到环形水室的内壁上，在环形水室内壁上设置聚水板，将甩到内壁上的水接住，并让这一部分水顺着聚水板底部向前流动进入散热器中。

作为优选，所述聚水板设置在旋叶下旋一侧的环形水室内壁上。无论是滴水管滴下的水还是旋叶带起的水都是在旋叶上旋一侧进入散热器居多，所以将聚水板设置在旋叶下旋一侧的环形水室内壁上，使两侧进入散热器的水量平衡。

作为优选，所述若干个聚水板沿旋叶旋转方向长度依次增长。保证各个聚水板都能接到一定量的水，使水量分布均衡。作为优选，各个聚水板的前端与环形水室前侧面平齐，使聚水板中的水能顺利进入散热器。

作为优选，所述滴水管设置在旋叶上旋一侧的环形水室顶部并与旋叶对齐。滴水管滴下的水能顺利被旋叶打散。

作为优选，所述旋叶的中心轴低于环形水室的中轴线。使旋叶旋转到最低点时能浸入蓄水腔中，同时避开环形水室上部的滴水管和聚水板结构。

作为优选，所述环形水室为前后贯通的中空壳体，环形水室的前侧面为与散热器后侧面相配的矩形框，环形水室的后侧为圆形框，圆形框与矩形框中心对齐，圆形框和矩形框之间的壳体平滑过渡，圆形框的直径介于矩形框两边长之间。

本发明将单一的风冷式散热器改装成利用冷凝水辅助冷却的散热形式，改善了空调的能耗比；散热器底部与环形水室连通，散热器底部的残余冷凝水能自动回流到环形水室底部循环利用，提高了冷凝水的利用率；采用甩水杯的结构提高了旋叶甩水效果；在旋叶下旋一侧的环形水室内壁上设置聚水槽，使进入散热翅片的冷凝水均匀分布；本发明单一使用纯净的冷凝水，防止了散热翅片上结垢的弊病。

附图说明

图1是申请号为200920200098.X的背景专利结构示意图。

图2是本发明一种结构示意图。

图3是图2中A-A剖面示意图。

图4是图3中甩水杯的B向视图。

图5是图3中C-C方向去除旋叶后的结构图。

图中：1.旋叶，2.环形水室，3.挡水板，4.散热器，5.风机，6.滴水管，7.支架，8.中心轴，9.蓄水腔，10.散热翅片，11.虹吸管，12.甩水杯，13.聚水板，14.加水杯，15.冷凝水排放管，16.弯管，17.废水排放管。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。

实施例1：一种空调机旋叶溅水风冷散热器，如图2至图5所示。散热器4中设有散热翅片10，散热器4的前侧设有风机5，风机5向前抽风，使气流流过散热器4中的散热翅片10带走热量。散热器4的后侧设有环形水室2，环形水室2为前后贯通的中空壳体，环形水室2前侧面为与散热器4后侧面相配合的矩形框，矩形框横边长度大于竖边长度，环形水室2的后侧面为圆形框，矩形框和圆形框中心对齐，且圆形框的直径介于矩形框的两边长之间，环形水室2的壳体在环形框和矩形框之间平滑过渡。环形水室2的圆形框上还固定有三脚的支架7，环形水室2的内部设有旋叶1，旋叶1的中心轴8固定在支架7上，旋叶1可以绕中心轴8随气流被动旋转，中心轴8与环形水室2的轴线平行并低于环形水室2的轴线。环形水室2的顶端设有滴水管6和加水杯14，滴水管的上端与冷凝水排放管15相连，滴水管6设置在旋叶上旋一侧的环形水室2顶部，有利于滴下的冷凝水被旋叶1打散，加水杯14设置在旋叶下旋一侧的环形水室2顶部。环形水室2的底部为蓄水腔9，蓄水腔9低于散热器4的底部，蓄水腔9与散热器4底部相互连通，使散热器4底部积水能回流到蓄水腔9中，蓄水腔9的后侧设有挡水板3，挡水板3的上端高于旋叶1旋转的最低点。挡水板3中嵌有虹吸管11，虹吸管11一端位于蓄水腔9的最低点，另一端与外部连通并低于蓄水腔9的最低点，虹吸管11与外部连通的一端连接废水排放管17，虹吸管11的最高点低于挡水板3的上端并高于旋叶1旋转的最低点。如图2、图3、图5所示，环形水室2的内壁上还设有三个聚水板13，聚水板13分布在旋叶下旋一侧的环形水室2内壁上，并集中在上部的四分之一圆内。聚水板13轴向布置，截面呈L型，聚水板13底面的弯折方向与旋叶旋转方向相反，聚水板13的底面由后侧向前侧倾斜，三个聚水板13从环形水室2顶端开始每隔45度设置一个，最上端的聚水板13长度为环形水室2厚度的1/3，中间的聚水板13长度为环形水室2厚度的2/3，最下端的聚水板13长度与环形水室2的厚度一致，各聚水板13的前端与环形水室2前侧面平齐。旋叶1的前侧面的端部设有甩水杯，如图3、图4所示，甩水杯12的杯口方向与旋叶1旋转方向一致，甩水杯12的杯底连有弯管16，弯管16的向环形水室2的前侧折弯。

当空调机运行时，风机5向前抽风，气流从环形水室2后侧的圆形框进入环形水室2后再经过散热器4的散热翅片10带走散热器热量，环形水室2中的旋叶1被气流带动旋转，同时空调运行中产生的冷凝水从冷凝水排放管15流到滴水管6，冷凝水滴在旋叶1上被旋叶1打散，部分冷凝水被气流带动进入散热器4粘附在散热翅片上蒸发散热，另一部分冷凝水汇集到环形水室底部的蓄水腔9中，当蓄水腔9中的水蓄积到一定高度时，旋叶1旋转到最低点时能浸入蓄水腔蓄积的水中，此时甩水杯12装水，旋叶1继续转动时，甩水杯12内的部分水在重力和离心力的作用下从甩水杯12杯底的弯管16流出，由于弯管16端部向前弯折，流出的水能向前射入散热器4中粘附到散热翅片10上进行蒸发散热；同时甩水杯12中的另一部分水被甩到环形水室2的内壁上，被聚水板13所阻挡，由于聚水板13底面向前倾斜，聚水板13阻挡的水向前流动进入散热器4中粘附到散热翅片10上进行蒸发散热。通过甩水杯12和聚水板13的双重作用，使进入散热器的水量增大，且两侧分布均衡。散热器4中未能完全蒸发的水汇集到散热器4底部，由于散热器4底部与蓄水腔9连通且散热器4底部高于蓄水腔9底部，散热器4底部汇集的水自动回流到蓄水腔9中对蓄水腔9中的水进行补充。当蓄水腔9中的水面急速上升迅速超过虹吸管11最高点，虹吸管11利用虹吸原理将蓄水腔9中的水全部排空，当空调季节性不用于制冷时，从加水杯12往环形水室加水使蓄水腔9的水面急速上升，能排空蓄水腔9中的水。

本发明将单一的风冷散热改装成风冷加冷凝水辅助冷却的散热形式，改善了空调的能耗比。与对比技术相比，本发明的结构使散热器中汇集的水能重新回流到环形水室中，提高了冷凝水的利用率，省却了繁杂的补水结构，提高了装置的实用价值。本发明通过甩水杯和聚水板的双重作用，不仅加大了旋叶甩水量，还使进入散热器的水能够均匀分布，提高散热效率。本发明蓄水腔内的水能循环利用，可以从加水杯中加入散热翅片清洁液，对散热翅片进行反复清洗，最后由虹吸管将废水经废水排放管17排空。

Claims (10)

1.一种空调机旋叶溅水风冷散热器，包括散热器（4），散热器的前侧设有向前抽风的风机（5），散热器（4）后侧设有环形水室（2），环形水室（2）上设有支架（7），环形水室（2）中设有旋叶（1），旋叶的中心轴（8）安装在支架（7）上，其特征在于：环形水室（2）顶部设有滴水管（6），环形水室（7）底部为蓄水腔（9），蓄水腔（9）低于散热器（4）底部并与散热器（4）底部连通，蓄水腔（9）的后侧设有挡水板（3），挡水板（3）上端高于旋叶（1）端部旋转的最低点。

2.根据权利要求1所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述挡水板（3）上设有虹吸管（11），虹吸管（11）连通挡水板（3）两侧，虹吸管（11）最高点不超过挡水板（3）的上端且不低于旋叶（1）端部旋转的最低点。

3.根据权利要求1或2所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述旋叶（1）前侧面的端部设有甩水杯（12），甩水杯（12）杯口方向与旋叶（1）转动方向一致。

4.根据权利要求3所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述甩水杯（12）的杯底连有弯管（16），弯管（16）的端部向前侧折弯。

5.根据权利要求1所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述环形水室（2）的内壁上设有若干聚水板（13），聚水板（13）轴向设置，聚水板（13）截面为L形，底面的折弯方向与旋叶旋转方向相反，聚水板（13）的底面向前侧倾斜。

6.根据权利要求5所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述聚水板（13）设置在旋叶下旋一侧的环形水室（2）内壁上。

7.根据权利要求5或6所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述若干个聚水板（13）沿旋叶旋转方向长度依次增长。

8.根据权利要求1或2或5或6所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述滴水管（6）设置在旋叶上旋一侧的环形水室（2）顶部并与旋叶（1）对齐。

9.根据权利要求1或2或5或6所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述旋叶（1）的中心轴（8）低于环形水室（2）的中轴线。

10.根据权利要求1或2或5或6所述的空调机旋叶溅水风冷散热器，其特征在于：所述环形水室（2）为前后贯通的中空壳体，环形水室（2）的前侧面为与散热器后侧面相配的矩形框，环形水室（2）的后侧为圆形框，圆形框与矩形框中心对齐，圆形框和矩形框之间的壳体平滑过渡，圆形框的直径介于矩形框两边长之间。

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