CN105444283A - 一种窗式空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种窗式空调器,涉及制冷设备技术领域。为解决现有技术窗式空调器中冷凝器的过冷度较低、整机能效比较低的问题而发明。本发明窗式空调器,包括壳体、室外风扇和主冷凝器,所述壳体的底部用于收集冷凝水,所述室外风扇及所述主冷凝器设置于所述壳体内,所述主冷凝器位于所述室外风扇的出风侧,其特征在于,所述室外风扇的上方设有辅助冷凝器,当所述室外风扇旋转时,所述室外风扇能够将所述壳体底部收集的冷凝水搅起,并淋洒于所述辅助冷凝器上,所述辅助冷凝器能够将淋洒于其上的冷凝水导入所述主冷凝器上。本发明窗式空调器可用于调节室内的温度。

Description

一种窗式空调器
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域,尤其涉及一种窗式空调器。
背景技术
窗式空调器是一种最常见的一体式空调器,具有结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、用电省、安装方便等优点。
现有技术中窗式空调器如图1所示,参见图1,窗式空调器包括:壳体01,壳体01内部空间位于室内的部分为室内腔02,位于室外的部分为室外腔03。其中,室内腔02位于室内环境中,室内腔02中设有蒸发器04和室内风扇07,当空调器运行时,室内风扇07高速旋转,将室内的空气吸入至室内腔02中,室内空气中的水蒸汽与蒸发器04进行热交换产生冷凝水09并凝聚在蒸发器04的表面,凝聚在蒸发器04表面的冷凝水09受重力影响滴下聚集在壳体01的底部,从而实现了冷凝水09的收集,收集在壳体01底部的冷凝水可进入室外腔03内;室外腔03位于室外环境中,室外腔03中设有冷凝器05和室外风扇06,室外风扇06和室内风扇07分别连接于电机08输出轴的两端,冷凝器05因其中的冷媒被压缩需要很快释放热量,否则将影响空调器的能效比。为了排出冷凝器05的热量,室外风扇06高速旋转排出大量的风可带走冷凝器05的大部分热量,同时,室外风扇06能够搅起壳体01底部的冷凝水09,并淋洒至壳体01的顶壁,壳体01的顶壁可将淋洒于其上的冷凝水09分溅至冷凝器05的表面以冷却冷凝器05。
上述窗式空调器,壳体01的顶壁将淋洒于其上的冷凝水09分溅至冷凝器05上各个位置之后,只有当分溅至冷凝器05上的冷凝水09汽化离开冷凝器05的表面后才能带走冷凝器05的温度,但是,由于使冷凝水09汽化所需的时间较长,因此依靠冷凝水09汽化降低冷凝器05的温度效率较低,冷却效果差,冷凝器05的过冷度较低,空调器的能效比较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种窗式空调器,能够提高冷凝器的过冷度,增大空调器的能效比。
为达到上述目的,本发明的实施例提供了一种窗式空调器,包括壳体、室外风扇和主冷凝器,所述壳体的底部用于收集冷凝水,所述室外风扇及所述主冷凝器设置于所述壳体内,所述主冷凝器位于所述室外风扇的出风侧,所述室外风扇的上方设有辅助冷凝器,当所述室外风扇旋转时,所述室外风扇能够将所述壳体底部收集的冷凝水搅起,并淋洒于所述辅助冷凝器上,所述辅助冷凝器能够将淋洒于其上的冷凝水导入所述主冷凝器上。
本发明实施例提供的一种窗式空调器,当室外风扇高速旋转时,室外风扇搅起的冷凝水沿风扇的叶片方向飞出的力很大,可以淋洒于辅助冷凝器上,由于辅助冷凝器能够将淋洒于其上的冷凝水导入主冷凝器上,因此在辅助冷凝器的导水作用下,冷凝水移动并形成水流流过辅助冷凝器,水流在导入主冷凝器之后受重力影响可沿主冷凝器的表面向下流动,水流在辅助冷凝器和主冷凝器上流动的过程中可吸收辅助冷凝器和主冷凝器的热量,直至与主冷凝器相脱离,从而带走辅助冷凝器和主冷凝器的热量,相比于现有技术中利用冷凝水汽化而对冷凝器进行冷却,水流流动以带走辅助冷凝器和主冷凝器的热量所需的时间较短,冷却效率较高,冷凝器的过冷度较高,从而增大了空调器的能效比。进一步地,由于在制冷回路中增加了辅助冷凝器,因此增大了冷凝面积,更进一步地提高了空调器中冷凝器的过冷度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术窗式空调器的装配图;
图2为本发明实施例窗式空调器的装配图;
图3为本发明实施例窗式空调器中拆除部分壳体后的内部结构示意图;
图4为本发明实施例窗式空调器中拆除部分壳体和导水板后的内部结构示意图;
图5为本发明实施例窗式空调器中压缩机、主冷凝器、辅助冷凝器和蒸发器的连接结构示意图;
图6为本发明实施例窗式空调器中冷凝水的流向示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
窗式空调器包括壳体,壳体的底部用于收集冷凝水,壳体内有室外风扇,室外风扇的出风侧设有主冷凝器,当空调器运行时,室外风扇高速旋转排出风以冷却主冷凝器,同时,室外风扇将壳体底部收集的冷凝水搅起,沿着室外风扇叶片方向飞出,一部分冷凝水淋洒于室外风扇的上方,由此可在室外风扇的上方设置辅助冷凝器,使辅助冷凝器和主冷凝器均连接于制冷回路中,同时使辅助冷凝器能够将淋洒于其上的冷凝水导入主冷凝器上,一方面,可以增大换热面积,另一方面,可以使导入主冷凝器的冷凝水形成水流,以有效冷却主冷凝器。
参照图2,图2为本发明实施例窗式空调器的一个具体实施例,本实施例的窗式空调器包括:壳体1、室外风扇2和主冷凝器3,所述壳体1的底部用于收集冷凝水,所述室外风扇2及所述主冷凝器3设置于所述壳体1内,所述主冷凝器3位于所述室外风扇2的出风侧,其特征在于,所述室外风扇2的上方设有辅助冷凝器4,当所述室外风扇2旋转时,所述室外风扇2能够将所述壳体1底部收集的冷凝水搅起,沿着室外风扇叶片方向飞出,并淋洒于所述辅助冷凝器4上,所述辅助冷凝器4能够将淋洒于其上的冷凝水导入所述主冷凝器3上。
本发明实施例提供的一种窗式空调器,当室外风扇2高速旋转时,室外风扇2搅起的冷凝水沿室外风扇2叶片方向飞出的力很大,可以淋洒于辅助冷凝器4上,由于辅助冷凝器4能够将淋洒于其上的冷凝水导入主冷凝器3上,因此在辅助冷凝器4的导水作用下,冷凝水移动并形成水流流过辅助冷凝器4,水流在导入主冷凝器3之后受重力影响可沿主冷凝器3的表面向下流动,水流在辅助冷凝器4和主冷凝器3上流动的过程中可吸收辅助冷凝器4和主冷凝器3的热量,直至与主冷凝器3相脱离,从而带走辅助冷凝器4和主冷凝器3的热量,冷凝水的流向如图6所示,相比于现有技术中利用冷凝水汽化以对冷凝器进行冷却,水流流动以带走辅助冷凝器4和主冷凝器3的热量所需的时间较短,冷却效率更高,冷凝器的过冷度更高,从而增大了空调器的能效比。进一步地,由于在制冷回路中增加了辅助冷凝器4,因此增大了冷凝面积,更进一步地提高了空调器中冷凝器的过冷度。
在上述实施例中,参见图2和图3,空调器除了包括壳体1、室外风扇2、主冷凝器3和辅助冷凝器4之外,还包括压缩机9,由于压缩机9为空调器内产生噪声最大的装置,因此通常将压缩机9设置于壳体1内位于室外的空间内,并可以在壳体1内位于室外的部分和室内的部分之间增加隔板5,以阻碍压缩机9产生的噪声传递至室内环境中,从而减小了室内环境噪声,提高了室内环境的舒适度。隔板5将壳体1的内部空间分隔为室内腔和室外腔,上述室外风扇2、主冷凝器3、辅助冷凝器4以及压缩机9均位于室外腔内,室内腔内有蒸发器6和室内风扇7,压缩机9、主冷凝器3、辅助冷凝器4和蒸发器6连接于制冷回路中,壳体1上开设有室外入风口11、室外出风口12、室内入风口13和室内出风口14,当空调器运行时,室外风扇2高速旋转,将室外的空气由室外入风口11吸入至室外腔内,并由室外出风口12排出以降低冷凝器的温度;同时,室内风扇7高速旋转,将室内的空气由室内入风口13吸入至室内腔内,并由室内出风口14将与蒸发器6热交换后产生的冷空气排出至室内空间,以实现室内环境的制冷效果。
其中,壳体1底部的冷凝水的形成过程为:蒸发器6与室内空气进行热交换而使室内空气中的水凝聚在蒸发器6的表面,凝聚在蒸发器6表面的水受重力影响滴下聚集在壳体1底部,即形成了冷凝水。冷凝水的温度较低,冷却效果较优。
优选地,如图6所示,壳体1的底部、室外风扇2的下方设有凹槽15,冷凝水可聚集于此凹槽15内,室外风扇2叶片末端伸入凹槽15内。由于相比于壳体底部的面积,凹槽15的面积较小,因此当凹槽15收集冷凝水时,冷凝水液面上升速度较快,很容易使收集的冷凝水没过室外风扇2叶片末端,从而方便了室外风扇2的搅水操作。
另外,主冷凝器3和辅助冷凝器4可以先串接然后再将串接后的整体串连于制冷回路中,也可以先并接然后将并接后的整体再串连于制冷回路中,在此不做限定。当主冷凝器3和辅助冷凝器4先串接然后再将串接后的整体串连于制冷回路中时,对主冷凝器3和辅助冷凝器4串接的先后顺序不做限定。示例的,参见图4,压缩机9包括出口管91,主冷凝器3包括入口管32和出口管33,辅助冷凝器4一端焊接有入口管41,另一端焊接有出口管42。压缩机9、主冷凝器3、辅助冷凝器4和蒸发器6的连接结构可参见图5,具体为:主冷凝器3的入口管32与压缩机9的出口管91连接,主冷凝器3的出口管33与辅助冷凝器4的入口管41连接,辅助冷凝器4的出口管42与蒸发器6连接,蒸发器6出口可与压缩机9的入口连接,从而形成了闭环回路。压缩机9压缩高压气体进入主冷凝器3经热交换冷却后进入辅助冷凝器4再一次冷却,然后再进入蒸发器6。
为了实现室内风速和室外风速的区别控制,优选地,室内风扇7采用第一电机(图中未示出)拖动,室外风扇2采用第二电机(图中未示出)拖动,由此可以实现室内和室外风扇转速的区别控制,从而实现室内风速和室外风速的区别控制。且室内风扇7采用贯流风叶,贯流风叶具有送风柔和、噪声小等优点,从而降低了室内环境的噪声,使室内空气流通更柔和,提高了舒适度。
辅助冷凝器4可以为直排式、L型、U型或者V型,但是,为了减小辅助冷凝器4在壳体1内的安装高度,避免辅助冷凝器4在竖直方向尺寸过大而导致安装困难,优选地,如图2所示,辅助冷凝器4为直排冷凝器,且直排冷凝器的最大换热面位于室外风扇2的径向延伸方向上,从而使直排冷凝器在竖直方向上的安装尺寸近似为直排冷凝器的厚度,由于直排冷凝器的厚度为直排冷凝器的外观尺寸中的最小尺寸,因此减小了辅助冷凝器4的安装高度,方便安装操作。且由于辅助冷凝器4的最大换热面与室外风扇2相对,因此当室外风扇2旋转搅水时,辅助冷凝器4可以接收到更多的冷凝水,冷却效果更优。
为了使辅助冷凝器4能够将淋洒于其上的冷凝水导入至主冷凝器3上,如图2所示,优选地,辅助冷凝器4的一端与主冷凝器3的上端部抵靠,另一端向上倾斜,淋洒于辅助冷凝器4上的冷凝水可沿倾斜设置的辅助冷凝器4向下流,并于抵靠处流入主冷凝器3,从而实现了辅助冷凝器4将淋洒于其上的冷凝水导入主冷凝器3上。此结构简单,容易实现,且由于辅助冷凝器4的一端与主冷凝器3的顶部抵靠,因此流入主冷凝器3的冷凝水可以在其重力作用下由主冷凝器3的顶部向下流,冷凝水与主冷凝器3交换的热量更多,交换效率更高。
其中,为了实现导流,同时为了满足在室外风扇2上方、壳体1顶壁下方的安装尺寸要求,优选地,如图6所示,辅助冷凝器4与水平面的夹角α为3~10度,在此倾斜角度范围内,辅助冷凝器4能够将淋洒于其上的冷凝水导入至主冷凝器3上,同时满足在室外风扇2上方、壳体1顶壁下方的安装尺寸要求。
冷凝器通常包括翅片,翅片可以为平片式、波纹式、开窗式和冲缝式等等,由于相比于平片式和波纹式翅片,开窗式和冲缝式翅片的表面粗糙度较大,单位面积内积水较多,辅助冷凝器的排水量较大,因此为了顺利地将淋洒于辅助冷凝器4上的冷凝水导入至主冷凝器3上,优选地,辅助冷凝器4包括翅片,翅片为开窗式或者冲缝式,带有开窗式或者冲缝式翅片的辅助冷凝器4能够将淋洒于其上的冷凝水顺利地导入至主冷凝器3上。
此外,为了尽可能多地保存淋洒于辅助冷凝器4上的冷凝水,优选地,辅助冷凝器4的翅片由亲水铝箔制成,一方面,亲水铝箔材料可以有效吸收辅助冷凝器4内冷媒管中散发的热量,另一方面,亲水铝箔可以吸引淋洒于其上的水分子,使辅助冷凝器4能够保存更多的冷凝水,进而可以将更多的冷凝水导入至主冷凝器3上,以增大热交换效率。
为了防止辅助冷凝器4影响室外风道的出风顺畅性,比如,辅助冷凝器4遮挡室外入风口11而影响冷凝器的换热效率,优选地,辅助冷凝器4沿平行于室外风扇2旋转轴的方向的宽度为84~126毫米,辅助冷凝器4在此尺寸范围内,能够增大换热面积,且不影响室外风道的出风顺畅性。
由于辅助冷凝器4与壳体1侧壁之间,以及辅助冷凝器4内部具有间隙,因此室外风扇2搅起的冷凝水仍然有一部分穿过此间隙淋洒于壳体1的顶壁上,因此为了将这部分冷凝水导入至辅助冷凝器4或者主冷凝器3上,优选地,如图2所示,辅助冷凝器4的上方盖设有导水板8,导水板8的下表面与辅助冷凝器4的上表面平行且靠近,且导水板8靠近主冷凝器3的一端位于主冷凝器3的上方,以使导水板8形成倾斜状,当冷凝水由辅助冷凝器4的间隙淋洒于导水板8上时,一部分冷凝水在其重力的作用下重新滴落至辅助冷凝器4上,另一部分冷凝水沿倾斜设置的导水板8向下流动至靠近主冷凝器3的一端,并由靠近主冷凝器3的一端滴落至主冷凝器3上,由此增大了辅助冷凝器4和主冷凝器3上流过的水量。
其中,导水板8可以为单独的一块板结构,然后通过连接件连接于壳体1的顶壁,也可以为与壳体1的顶壁一体成型结构。当采用上述第一种方案时,需要首先制作一块板,然后进行连接操作,装配过程复杂,装配效率较低。因此,为了避免上述问题,优选地,如图3所示,将导水板8与壳体1的顶壁一体成型设置,一次性制作,无需导水板8与壳体1顶壁的连接操作,装配过程简单,效率更高。
为了尽可能地利用室外风扇2搅起的冷凝水来提高冷凝器的过冷度,优选地,如图4所示,主冷凝器3的至少一侧延伸形成有弯折部分31,弯折部分31位于室外风扇2的径向延伸方向上,当室外风扇2旋转时,室外风扇2搅起的冷凝水能够淋洒在主冷凝器3的弯折部分31上。一方面,主冷凝器3的至少一侧形成弯折部分31,弯折部分31增大了主冷凝器3的换热面积;另一方面,室外风扇2搅起的冷凝水能够淋洒在弯折部分31上,淋洒在弯折部分31上的冷凝水在其重力的作用下形成水流自上而下流动,吸收了主冷凝器3的热量,提高了热交换效率,从而更进一步地提高了冷凝器的过冷度,增大了空调器的能效比。
为了减小沿平行于室外风扇2水平径向方向,主冷凝器3的最大宽度,优选地,弯折部分31的弯折角度为90~135度,在此角度范围内,可满足带有弯折部的主冷凝器3在壳体1内的安装尺寸要求,使安装方便。
而且,为了防止主冷凝器3影响室外风道的出风顺畅性,比如,主冷凝器3遮挡室外入风口11而影响冷凝器的换热效率,优选地,沿平行于室外风扇2旋转轴的方向,主冷凝器3的宽度为109~129毫米,主冷凝器3在此尺寸范围内,能够增大换热面积,且不影响室外风道的出风顺畅性。
当辅助冷凝器4的结构尺寸满足上述实施例中的优选方案时,空调器的能效比能够提高0.2左右。
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,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种窗式空调器,包括:壳体、室外风扇和主冷凝器,所述壳体的底部用于收集冷凝水,所述室外风扇及所述主冷凝器设置于所述壳体内,所述主冷凝器位于所述室外风扇的出风侧,其特征在于,所述室外风扇的上方设有辅助冷凝器,当所述室外风扇旋转时,所述室外风扇能够将所述壳体底部收集的冷凝水搅起,并淋洒于所述辅助冷凝器上,所述辅助冷凝器能够将淋洒于其上的冷凝水导入所述主冷凝器上。
2.根据权利要求1所述的窗式空调器,其特征在于,所述辅助冷凝器为直排冷凝器,且所述直排冷凝器的最大换热面位于所述室外风扇的径向延伸方向上。
3.根据权利要求2所述的窗式空调器,其特征在于,所述辅助冷凝器的一端与主冷凝器的上端部抵靠,另一端向上倾斜。
4.根据权利要求3所述的窗式空调器,其特征在于,所述辅助冷凝器与水平面的夹角为3~10度。
5.根据权利要求1所述的窗式空调器,其特征在于,所述辅助冷凝器包括翅片,所述翅片为平片式、波纹式、开窗式或者冲缝式。
6.根据权利要求5所述的窗式空调器,其特征在于,所述翅片由亲水铝箔制成。
7.根据权利要求1所述的窗式空调器,其特征在于,所述辅助冷凝器沿平行于所述室外风扇旋转轴方向上的宽度为84~126毫米。
8.根据权利要求1所述的窗式空调器,其特征在于,所述辅助冷凝器的上方盖设有导水板,所述导水板的下表面与所述辅助冷凝器的上表面平行且靠近,所述导水板靠近所述主冷凝器的一端位于所述主冷凝器的上方。
9.根据权利要求1所述的窗式空调器,其特征在于,所述主冷凝器的至少一侧延伸形成有弯折部分,所述弯折部分位于所述室外风扇的径向延伸方向上,当所述室外风扇旋转时,所述室外风扇搅起的冷凝水能够淋洒在所述主冷凝器的弯折部分上。
10.根据权利要求9所述的窗式空调器,其特征在于,所述主冷凝器弯折部分的弯折角度为90~135度。
11.根据权利要求9或10所述的窗式空调器,其特征在于,沿平行于所述室外风扇旋转轴的方向,所述主冷凝器的宽度为109~129毫米。
12.根据权利要求1所述的窗式空调器,其特征在于,所述壳体的底部、所述室外风扇的下方设有凹槽。
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