CN104697076A - 一种预湿型室外空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明一种预湿型室外空调机,涉及节能及能源利用技术领域,特别是一种应用于空调行业的室外空调器。本发明利用预湿腔和热交换腔相结合,在夏季使室外空气进入室外表冷器之前先经过滤水筛网上水分的蒸发预冷,从而降低表冷器内制冷剂的凝结温度,使表冷器表面换热温度可低于室外空气干球温度,从而提高了制冷效率,降低了制冷功耗;在冬季,使室外湿冷空气携带防冻液进入室外表冷器,降低表冷器外表面的冰点温度,从而减少表冷器外表面结霜情况,避免热泵主机融霜停机,提高了制热效率。同时利用滤水筛网过滤了空气中的粉尘及灰屑,保证表冷器外表面清洁,提高换热效率。

Description

一种预湿型室外空调机
技术领域
[0001] 本发明涉及节能及能源利用技术领域,特别是一种应用于空调行业的室外空调器。
背景技术
[0002] 由于风冷热泵具有安装灵活、使用方便、即装即用、一机两用(夏季制冷冬季制热)的特点,其在人们的日常生活中得到了非常广泛的应用。无论是在小型的分散式户式空调还是大型的集中式中央空调中,风冷热泵都占据了很大的比重。在夏季,风冷热泵的室外表冷器起到冷凝器的作用,通过与室外空气的热交换,表冷器内的制冷剂从气态转变为液态,向室外空气放出热量。由于室外空气温度较高,室外表冷器的最低温度只能下降到室外干球温度以上,表冷器内制冷剂冷凝温度随着室外干球温度的升高而升高,对于制冷循环而言,冷凝温度越高,制冷效率就越低。据统计,当室外温度升高一度,制冷效率就要下降5%,故如果能将表冷器表面换热温度下降,则可大大提高风冷热泵的制冷效率。而在冬季,室外表冷器转变为蒸发器,通过与室外空气的热交换,表冷器内的制冷剂由液态转变为气态,制冷剂在表冷器内蒸发吸收室外空气中的热量,将冷量传递到室外空气中。由于室外空气温度较低,因此制冷剂的蒸发温度需要低于室外空气温度才能从室外空气中吸取热量,在表冷器外表面温度低于零度的情况下,室外空气中的水蒸气会遇冷凝结在表冷器外表面,表冷器外表面会出现结霜现象,导致表冷器换热效率降低进一步加剧结霜现象从而需要反复停机化霜,降低了热泵制热效率甚至使空调器不能正常使用。
[0003] 同时,由于风冷热泵的冷热源是室外空气,室外表冷器需要置于室外环境中,一直与室外空气相接触才能进行热交换。正因为表冷器长期处于室外环境下,室外空气中含有的各种粉尘、灰肩极易粘附在表冷器翅片及铜管表面,增大了表冷器的换热热阻,导致表冷器换热效率下降进而导致热泵能效比降低、电耗增加。
[0004] 在传统的蒸发式制冷空调中,空气通过与淋水填料层直接接触或者通过空气-空气换热器间接接触换热,从而温度降低进入到被处理空间内,在此类型的空调中,直接接触式蒸发冷却将导致被处理空气湿度大、温度不可控,进入室内环境后会对室内的温湿度造成较大影响;而间接接触间接蒸发冷却器的换热器体积大、制冷效率较低。在应用了直接蒸发冷却新风或者回风的空调系统中,由于室外湿度变化较大从而要求对经过蒸发冷却后的新风再次进行加湿或者除湿处理,从而增大了对系统控制的要求,增加了初投资。长期应用蒸发冷却的空调系统中,往往还要求对室内湿度进行控制,造成系统复杂程度增加、易出现不能正常工作的情况。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种预湿型室外空调机,达到夏季降低表冷器内制冷剂的冷凝温度、提高制冷效率、冬季降低表冷器外表面结霜概率、提高制热效率的目的,同时表冷器外表面清洁无污染、对室内空气状况无影响。
[0006] 本发明的目的是通过如下技术方案来实现的:一种预湿型室外空调机,包括壳体,在所述壳体内用隔板分隔成预湿腔和热交换腔,所述预湿腔内包括主滚动棒、从滚动棒、滤水筛网、下接水盘、除污除垢器,所述热交换腔包括风机、压缩机、表冷器、上接水盘、电动机,在所述壳体上设置有进风口和出风口,所述风机为轴流风机,所述进风口位于壳体所述预湿腔一侧的壳体侧板上,所述出风口位于所述热交换腔一侧的壳体侧板上。
[0007] 进一步,所述预湿腔和热交换腔左右并列设置,所述风机通过安装支架垂直固定在壳体内,靠近所述出风口一侧。
[0008] 进一步,所述隔板分为上隔板和下隔板,所述上隔板一侧与所述进风口外边缘相接,一侧与所述表冷器上边缘相接。所述下隔板一侧与所述表冷器下边缘相接,一侧与所述下接水盘外边缘相接。
[0009] 进一步,所述上接水盘设置在表冷器的下部,通过安装支架固定在所述壳体内。
[0010] 进一步,所述主滚动棒设置进风口的后部、上隔板下部,所述从滚动棒设置主滚动棒下部、下接水盘的上部。
[0011 ] 进一步,所述下接水盘设置在壳体的底部,靠近所述进风口一侧。
[0012] 进一步,所述滤水筛网安装在主滚动棒和从滚动棒上。
[0013] 进一步,所述从滚动棒和安装从滚动棒上的部分滤水筛网浸没在所述下接水盘内的水体中。
[0014] 进一步,所述除污除垢器安装在下接水盘内,与所述滤水筛网相接触。
[0015] 进一步,所述电动机安装在所述壳体内部,上隔板上部,通过皮带与所述主滚动棒相连接。
[0016] 进一步,所述表冷器设置在所述滤水筛网和所述风机之间,通过安装支架固定在所述壳体内,上边缘与上隔板一侧相接,下边缘与下隔板一侧相接。
[0017] 进一步,所述压缩机位于所述风机和所述表冷器之间,通过支架固定在所述壳体内。
[0018] 进一步,所述上接水盘底部安装管道与所述下接水盘相接。
[0019] 进一步,所述下接水盘内的水体夏季为室内空调冷凝水或自来水,冬季为一定浓度的防冻液。
[0020] 综上内容,本发明所述的预湿型室外空调机,采用了预湿腔和热交换腔的设计。在夏季,室外空气进入壳体后先经过滤水筛网然后再进入表冷器换热,先利用滤水筛网上水体的蒸发吸收了进入壳体的室外空气的热量,降低了室外换热空气的温度,从而降低了表冷器换热温度,进一步降低了表冷器内部制冷剂的冷凝温度,从而提高了制冷效率。在目前没有经过预冷的情况下,制冷剂的冷凝温度要高于室外空气的干球温度,而在本发明中,制冷剂的冷凝温度可低于室外空气的干球温度而高于湿球温度,故制冷效率明显提升,可大大节约能源电力。在冬季,室外空气进入壳体后先经过滤水筛网然后再进入表冷器换热,室外空气在流经滤水筛网的过程中,室外空气中的水蒸气与滤水筛网上的防冻液相接触,携带了防冻液液滴的空气在与表冷器接触的过程中受冷而凝结在表冷器外表面。此时由于有防冻液附着在表冷器外表面,降低了表冷器外表面上的水蒸气的冰点温度,水蒸气不会在表冷器外表面结霜而是变成冷凝水附着在表冷器外表面上。由于水蒸气冷凝而释放出的凝结热传递给表冷器后提高了表冷器的换热效率,增加了热交换量。表冷器外表面不会出现结霜现象,热泵可以不需要停机化霜,大大提高了热泵主机的制热效率。
[0021] 在室外空气进入预湿腔后与滤水筛网相接触,空气中的粉尘及灰肩等杂质被附着在滤水筛网上,空气得到了过滤,过滤后的空气再进入表冷器与表冷器进行热交换,表冷器外表面无结垢、积灰现象,换热效率得到了提高,再次提高了制冷效率。
附图说明
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明:
图1为本发明结构示意图;
图中,壳体I,风机2,压缩机3,表冷器4,上隔板5,下隔板6,电动机7,皮带8,主滚动棒9,从滚动棒10,滤水筛网11,上接水盘12,下接水盘13,接水盘连接管14,除污除垢器15,进风口 16,出风口 17。
[0023] 双线箭头表示空气流动方向,单线箭头表示滚动棒转动方向。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图对与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
本发明所述的一种预湿型室外空调机,包括壳体1,在所述壳体I内用隔板分隔成预湿腔和热交换腔,所述预湿腔内包括主滚动棒9、从滚动棒10、滤水筛网11、下接水盘13、除污除垢器15,所述热交换腔包括风机2、压缩机3、表冷器4、上接水盘12、电动机7,在所述壳体I上设置有进风口 16和出风口 17,所述风机2为轴流风机,所述进风口 16位于壳体所述预湿腔一侧的壳体侧板上,所述出风口 17位于所述热交换腔一侧的壳体侧板上。
[0025] 预湿腔和热交换腔左右并列设置,风机2通过安装支架垂直固定在壳体内,靠近出风口 17 —侧。
[0026] 隔板分为上隔板5和下隔板6,上隔板5 —侧与进风口 16外边缘相接,一侧与表冷器4上边缘相接。下隔板6 —侧与表冷器4下边缘相接,一侧与下接水盘13外边缘相接。
[0027] 上接水盘12设置在表冷器4的下部,通过安装支架固定在壳体I内。
[0028] 主滚动棒9设置进风口 16的后部、上隔板5下部,从滚动棒10设置主滚动棒9下部、下接水盘13的上部。
[0029] 下接水盘13设置在壳体I的底部,靠近进风口 16 —侧。
[0030] 滤水筛网11安装在主滚动棒9和从滚动棒10上。
[0031 ] 从滚动棒10和安装从滚动棒10上的部分滤水筛网11浸没在下接水盘13内的水体中。
[0032] 除污除垢器15安装在下接水盘13内,与滤水筛网11相接触。
[0033] 电动机7安装在壳体I内部,上隔板5上部,通过皮带8与主滚动棒9相连接。
[0034] 表冷器4设置在滤水筛网9和风机2之间,通过安装支架固定在壳体I内,上边缘与上隔板5 —侧相接,下边缘与下隔板6 —侧相接。
[0035] 压缩机3位于风机2和表冷器4之间,通过支架固定在壳体I内。
[0036] 上接水盘12底部安装接水盘连接管14与下接水盘13相接。
[0037] 以下为实施例:
夏季,首先开动电动机7带动皮带8运转,皮带8带动主滚动棒9转动,主滚动棒9带动安装在其上的滤水筛网11循环往复转动,滤水筛网11带动从滚动棒10转动,当滤水筛网11转动到下接水盘13内时,被下接水盘13中的水体浸没、润湿。下接水盘13中的水体可以利用室内空调冷凝水或者直接采用自来水。
[0038] 开动风机2,室外空气经进风口 16进入壳体I内,流过滤水筛网11,在流过滤水筛网11的过程中,滤水筛网11上的水份吸收空气中的热量而蒸发,空气中的粉尘及灰肩等附着在滤水筛网11上的水膜上,当滤水筛网11转动至除污除垢器15处时,被除污除垢器15清洁,清洁后的滤水筛网11继续转动与空气接触换热。当空气中含有水份较多而聚集在表冷器4外表面时,会在重力作用下落到上接水盘12内,由接水盘连接管14流至下接水盘13内进行重复利用。
[0039] 空气流经滤水筛网11后温度下降、湿度增大,再流入表冷器2中,与高温的表冷器2进行热交换,表冷器2内的制冷剂冷凝放热,将热量传递给空气。由于空气温度较低,相应的冷凝温度随之降低。相比没有经过预冷的情况,制冷剂的冷凝温度可低于室外空气的干球温度而高于湿球温度。
[0040] 表冷器2中的制冷剂冷凝放热后经过四通阀进入室内用户换热器后再次进入压缩机3,经过压缩机3后再次进入表冷器2中完成制冷循环。
[0041] 空气经过表冷器4后在风机2的作用下由出风口 17流出壳体I。
[0042] 冬季,首先开动电动机7带动皮带8运转,皮带8带动主滚动棒9转动,主滚动棒9带动安装在其上的滤水筛网11循环往复转动,滤水筛网11带动从滚动棒10转动,当滤水筛网11转动到下接水盘13内时,被下接水盘13中的水体浸没、润湿。下接水盘13中的水体为一定浓度的防冻液。
[0043] 开动风机2,室外空气经进风口 16进入壳体I内,流过滤水筛网11,在流过滤水筛网11的过程中,滤水筛网11上的防冻液与空气相接触,被室外空气所携带至表冷器2,表冷器2外表面温度较低,空气中的水蒸气凝结在表冷器2的外表面上,由于防冻液从空气中析出,同时也附着在表冷器2的外表面。由于有防冻液附着在表冷器2的外表面上,此时的表冷器2外表面的水蒸气冰点温度下降,水蒸气在表冷器2外遇冷凝结,释放出凝结热,由气态转变为液态,凝结为冷凝水。凝结水在重力作用下落到上接水盘12内,由接水盘连接管14流至下接水盘13内进行重复利用。
[0044] 表冷器2内的制冷剂蒸发吸热,室外空气将热量传递至制冷剂。由于表冷器2的外表面冰点降低,结霜概率减小,停机化霜的时间间隔增加,整机的制热效率增加。
[0045] 表冷器2中的制冷剂蒸发吸热后进入压缩机3,经过压缩机3压缩后进入室内用户换热器,再经过四通阀再次进入表冷器2中完成制热循环。
[0046] 空气经过表冷器4后在风机2的作用下由出风口 17流出壳体I。
[0047] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种预湿型室外空调机,其特征在于: 包括壳体,在所述壳体内用隔板分隔成预湿腔和热交换腔,所述预湿腔内包括主滚动棒、从滚动棒、滤水筛网、下接水盘、除污除垢器,所述热交换腔包括风机、压缩机、表冷器、上接水盘、电动机,在所述壳体上设置有进风口和出风口,所述风机为轴流风机,所述进风口位于壳体所述预湿腔一侧的壳体侧板上,所述出风口位于所述热交换腔一侧的壳体侧板上; 所述预湿腔和热交换腔左右并列设置,所述风机通过安装支架垂直固定在壳体内,靠近所述出风口一侧; 所述隔板分为上隔板和下隔板,所述上隔板一侧与所述进风口外边缘相接,一侧与所述表冷器上边缘相接; 所述下隔板一侧与所述表冷器下边缘相接,一侧与所述下接水盘外边缘相接; 所述上接水盘设置在表冷器的下部,通过安装支架固定在所述壳体内; 所述主滚动棒设置进风口的后部、上隔板下部,所述从滚动棒设置主滚动棒下部、下接水盘的上部; 所述下接水盘设置在壳体的底部,靠近所述进风口一侧; 所述滤水筛网安装在主滚动棒和从滚动棒上。
2.如权利要求1所述的一种预湿型室外空调机,其特征在于:所述从滚动棒和安装从滚动棒上的部分滤水筛网浸没在所述下接水盘内的水体中。
3.如权利要求1所述的一种预湿型室外空调机,其特征在于:所述除污除垢器安装在下接水盘内,与所述滤水筛网相接触。
4.如权利要求1所述的一种预湿型室外空调机,其特征在于:所述电动机安装在所述壳体内部,上隔板上部,通过皮带与所述主滚动棒相连接。
5.如权利要求1所述的一种预湿型室外空调机,其特征在于:所述表冷器设置在所述滤水筛网和所述风机之间,通过安装支架固定在所述壳体内,上边缘与上隔板一侧相接,下边缘与下隔板一侧相接。
6.如权利要求1所述的一种预湿型室外空调机,其特征在于:所述上接水盘底部安装管道与所述下接水盘相接。
7.如权利要求1所述的一种预湿型室外空调机,其特征在于:所述下接水盘内的水体夏季为室内空调冷凝水或自来水,冬季为一定浓度的防冻液。
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