CN105972807A - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器，包括：机体、室外换热器和换热件。室外换热器设在机体内，换热件设在机体或者室外换热器上，换热件具有可吸收流经气体的热量的吸热区，吸热区位于室外换热器的迎风的一侧。根据本发明的空调器，可降低室外回风温度来达到优化室外冷凝散热的目的，空调器能适应高温制冷模式，从而提高空调器在制冷模式下的性能，降低制冷功耗。同时，换热件能降低室外换热器内冷媒的冷凝温度，降低冷凝压力，从而降低压缩机的排气温度，避免压缩机过热及油质变差等问题。另外，设置换热件来吸收室外回风温度的方案，空调器的结构简单，设计合理。

Description

空调器

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种空调器。

背景技术

空调器作为一种高效、节能、便捷的空气调节装置，在人们的日常生产、生活中扮演着重要的角色，家用空调器主要采用风冷冷凝器，在高温室外环境下，冷凝温度会很高，冷凝压力也会增加，导致排气温度过高，引起压缩机过热，造成压缩机油质变差，带来润滑不利等一系列问题。同时，在高温环境下运行制冷模式，空调器的性能系数低，耗功大，造成能耗过多。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的问题之一。为此，本发明旨在提供一种空调器，该空调器在制冷时冷凝温度会降低。

根据本发明实施例的空调器，包括：机体，所述机体内限定出容纳腔；室外换热器，所述室外换热器设在所述容纳腔内；换热件，所述换热件设在所述机体或者所述室外换热器上，所述换热件具有可吸收流经气体的热量的吸热区，所述吸热区位于所述室外换热器的迎风的一侧。

根据本发明实施例的空调器，通过在室外换热器的迎风侧设置带有吸热区的换热件，以降低室外回风温度来达到优化室外冷凝散热的目的，空调器能适应高温制冷模式，从而提高空调器在制冷模式下的性能，降低制冷功耗。同时，换热件也能降低室外换热器内冷媒的冷凝温度，降低冷凝压力，从而降低压缩机的排气温度，避免压缩机过热及油质变差等问题。另外，设置换热件来吸收室外回风温度的方案，空调器的结构简单，设计合理。

在一些实施例中，所述换热件包括：热管，所述热管的蒸发段构成所述吸热区。使用热管作为换热件，可利用工质的相变传热，热管的均温特性好，热管的传热能力高。而且热管结构简单、制造方便、成本较低，环境的适应性强，工作可靠。

具体地，所述机体上设有水槽，所述热管的冷凝段伸入到所述水槽内。由此，换热件吸收的冷量更多且传热更加高效。

更具体地，所述水槽设在所述机体的顶部，所述热管的顶端伸入到所述水槽内，所述热管的底端穿过所述室外换热器的迎风的一侧后固定在所述机体的底部。

进一步地，空调器还包括固定板，所述固定板与所述机体相连，所述固定板上设有镶嵌孔，所述热管插接在所述镶嵌孔内。这样固定热管，不仅结构简单、固定容易，而且也不会对热管内的工质流动产生影响。

在一些具体实施例中，所述水槽为所述空调器的室内换热器的冷凝水接水槽。回收利用空调器的室内换热器上产生的冷凝水，可强化室外空气与室外换热器中冷媒的换热。

具体地，空调器还包括：用于向所述水槽导入水流的进水管和用于将所述水槽内的水排出的排水管，所述进水管上串联连接有进水阀门，所述排水管上串联有出水阀门。由此，可通过控制进水阀门和出水阀门分别控制水槽的进水和出水，提高换热件换热的可控性。

有利地，空调器还包括用于检测所述室外换热器的温度的测温件，所述测温件分别与所述进水阀门和所述出水阀门电连接以根据测温结果控制所述进水阀门和所述出水阀门的开度。从而提高了换热件换热的自动化控制程度。

可选地，所述水槽的外壳为隔热件。从而保证热管的高换热效率。

在另一些实施例中，所述换热件为半导体致冷片，所述半导体致冷片的冷端构成所述吸热区。由于半导体致冷片无活动部件，可应用在一些空间受到限制的结构处，且可靠高，无需设置制冷剂，因此半导体致冷片应用在对室外回风的制冷中具有明显优势。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的空调器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的固定板的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的空调器的控制流程示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的空调器的结构示意图。

附图标记：

空调器100、

机体1、

换热件2、吸热区20、

热管21、蒸发段211、冷凝段212、

半导体致冷片22、冷端221、热端222、

水槽31、进水管32、排水管33、进水阀门34、出水阀门35、

固定板4、镶嵌孔41、

太阳能电池板5、蓄电池6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的空调器100。

根据本发明实施例的空调器100，如图1所示，包括：机体1、室外换热器(图未示出)和换热件2，机体1内限定出容纳腔，室外换热器设在容纳腔内。

在本发明实施例中，空调器100可以是整体机，空调器100也可以是分体机。

当空调器100为整体机时，机体1为整体机机体。容纳腔内限定出间隔开的外风道和内风道，室外换热器设在外风道内，空调器100的室内换热器设在内风道内。机体1上设有连通外风道的外进风口和外出风口，机体1内还设有外风机，外风机可驱动室外气流从外进风口吹入外风道内，吹入的气流流经室外换热器后从外出风口吹出。

当空调器100为分体机时，机体1为室外机机体，室外换热器设在室外机机体内。空调器100还包括室内机机体，室内换热器设在室内机机体内。机体1上设有连通容纳腔的外进风口和外出风口，机体1内还设有外风机，外风机可驱动室外气流从外进风口吹入容纳腔，吹入的气流流经室外换热器后从外出风口吹出。

参照图1，换热件2设在机体1或者室外换热器上，换热件2具有可吸收流经气体的热量的吸热区20，吸热区20位于室外换热器的迎风的一侧。这样，在室外气流流经室外换热器前，气流先流经换热件2的吸热区20，从而气流可被吸收热量且温度可降低。之后，气流再流经室外换热器，气流再与室外换热器内的冷媒进行换热，换热后气流再从外出风口吹出。

其中，在夏季高温环境下使用时，由于流经室外换热器的气流已被吸热区20吸收了热量，从而这部分气流在流经室外换热器时能够吸收换热器内冷媒更多的热量，从而降低冷媒冷凝温度，也降低冷凝压力，降低压缩机的排气温度，同时空调器100的换热效率可提高。

根据本发明实施例的空调器100，通过在室外换热器的迎风侧设置带有吸热区20的换热件2，以降低室外回风温度来达到优化室外冷凝散热的目的，空调器100能适应高温制冷模式，从而提高空调器100在制冷模式下的性能，降低制冷功耗。同时，换热件2也能降低室外换热器内冷媒的冷凝温度，降低冷凝压力，从而降低压缩机的排气温度，避免压缩机过热及油质变差等问题。另外，设置换热件2来吸收室外回风温度的方案，空调器100的结构简单，设计合理。

下面参照图1-图4描述不同具体实施例中空调器100的结构。可以理解的是，不同的实施例中，相同的标号表明结构相同的部件或者具有相同功能的元器件。

实施例一

图1和图2展示了实施例一中空调器100的具体结构。

如图1所示，换热件2包括：热管21，热管21的蒸发段211构成吸热区20。也就是说，实施例一利用了热管技术的传热原理，将热管21的冷凝段212的低温冷量传递给热管21的蒸发段211，然后再由流经的气流将冷量传递至室外换热器。

需要说明的是，热管21可采用现有技术公开的各类热管的结构，为方便理解，实施例一中以普通热管为例说明热管21吸热过程及安装方式。

普通热管包括管壳、吸液芯和工质，吸液芯内套在管壳内，工质填充在管壳内。其中，普通热管的两端分别构成冷凝段和蒸发段，管壳内的工质在蒸发段吸热蒸发形成蒸气，蒸气从吸液芯的蒸发段端口流入吸液芯，然后蒸气沿吸液芯流动到冷凝段，蒸气在冷凝段放热冷凝，蒸气冷凝成液态工质后从吸液芯的冷凝段端口流入管壳与吸液芯之间，液态工质再沿着管壳流动到蒸发段，如此重复循环，可将蒸发段的热量不断传递至冷凝段，也可以说是将冷凝段的冷量不断传递至蒸发段。

当然，实施例一中热管21不限于普通热管，热管21还可选用两相闭式热虹管(也称重力热管)，该热管21的管壳内取消了吸液芯的设置，管壳竖向设置，冷凝的液态工质可靠自身重力沿管壁向下流动到蒸发段，然后吸热蒸发后的气态工质因密度小向上飘升至冷凝段，如此重复循环也能完成换热工作。

在实施例一中，热管21的结构不限于图1所示的管式结构，热管21还可为板式结构，例如热管21还可选用平板式可变导热管。此时，热管21可与外进风口垂直设置或者形成一定夹角，只要热管21的设置不影响室外回风即可。

使用热管21作为换热件2，可利用工质的相变传热，热管21的均温特性好，热管21的传热能力高。而且热管21结构简单、制造方便、成本较低，环境的适应性强，工作可靠。

其中，热管21内的工质可选用乙醇或甲醇，当然，实施例一中热管21内的工质可采用其他任何合适传热的工质。

在实施例一中，如图1所示，机体1上设有水槽31，热管21的冷凝段212伸入到水槽31内。这样一来，热管21可将水中冷量传递至室外回风。

当然，使用热管21吸热时，也可将热管21的冷凝段212设在机体1外的非室外回风区，即室外回风不流经冷凝段212，冷凝段212通过与周围空气换热吸收冷量。

但是相较于冷凝段212吸收空气冷量的方案而言，由于水的比热容非常大，将热管21的冷凝段212置于水槽31内并吸收水的冷量，吸收的冷量更多且传热更加高效。

具体地，如图1所示，水槽31设在机体1的顶部，热管21的顶端伸入到水槽31内，热管21的底端穿过室外换热器的迎风的一侧后固定在机体1的底部。热管21大体沿竖向设置，热管21的上端构成冷凝段212，热管21的下端构成蒸发段211。这样，热管21内的工质基本可受重力作用下而自动循环流动，流动速度快，换热效率高。

在实施例一中，水槽31设在机体1外且位于机体1的顶面上，热管21设在机体1的外侧，且热管21的蒸发段211正对外进风口设置。空调器100还包括固定板4，固定板4与机体1相连，如图2所示，固定板4上设有镶嵌孔41，热管21插接在镶嵌孔41内。

如图1中，固定板4设在机体1的后面且与机体1固定连接，热管21的底端插入镶嵌孔41内。这样固定热管21的方式，不仅结构简单、固定容易，而且也不会对热管21内的工质流动产生影响。

具体地，如图1所示，水槽31内设置了两排热管21，热管21的冷凝段212伸入水槽31。每排热管21中有八根热管21，相邻两根热管21之间间隔开，即热管21之间保持一定间距，以便于气流从热管21之间穿过。

当然，热管21的排数也可多于两排，每排热管21的数量可不作具体限定。有利地，相邻两排的热管21交错设置，这样气流从室外流向室外换热器时，需要沿大体S形路线绕行，这样延长了气流流动路径，增加了气体与热管21之间的换热量。

可选地，水槽31的外壳为隔热件，也可以说，水槽31的外部采用了隔热材料处理。可以理解的是，夏季温度高，水温上升快，且当机体1为室外机机体时，室外阳光还充足，一般置于室外的水会快速吸热升温。因此将水槽31的外壳设置成隔热件，水槽31内的水不易吸收水槽31外的热量，而仅吸收热管21的冷凝段212的热量，保证热管21的高换热效率。

在实施例一中，水槽31内水的来源可为生活用水，如一般家庭中可将洗米洗菜的水过滤后倒入水槽31内。或者水槽31直接连接市政供水，例如将自来水安装在水槽31处。

在实施例一中，水槽31还可为空调器100的室内换热器的冷凝水接水槽，也就是说，水槽31内的水来自于室内换热器的冷凝水。

这样一来，在空调器100运行制冷模式时，回收利用空调器100的室内换热器上产生的冷凝水，利用冷凝水对室外换热器的回风进行冷却降温，由于冷凝水通常温度较低，因此可强化室外空气与室外换热器中冷媒的换热。

具体地，如图1所示，空调器100还包括：用于向水槽31导入水流的进水管32和用于将水槽31内的水排出的排水管33。

其中，当水槽31为冷凝水接水槽时，水槽31可通过进水管32与室内换热器的接水盘相连，从而将室内换热器的冷凝水通过进水管32导入水槽31内。当机体1为室外机机体时，进水管32设在室内机与室外机之间的内外接管内。

有利地，如图1所示，进水管32上串联连接有进水阀门34，排水管33上串联有出水阀门35。这样，可通过控制进水阀门34和出水阀门35分别控制水槽31的进水和出水，提高换热件2换热的可控性。

进一步地，空调器100还包括用于检测室外换热器的温度的测温件(图未示出)，进水阀门34和出水阀门35分别为电控阀门，测温件分别与进水阀门34和出水阀门35电连接，以根据测温结果控制进水阀门34和出水阀门35的开度。从而提高了换热件2换热的自动化控制程度。

可选地，测温件设在室外换热器的连接室外换热器的一端，也就是说，在制冷模式下测温件位于室外换热器的出口端，测温件用于检测室外换热器的出口温度。

下面结合图1-图2中机体1为室外机机体的结构，描述在实施例一中空调器100的控制方法。

如图1所示，室外机包括：进水阀门34、水槽31、热管21、排水管33、出水阀门35、热管21底部的固定板4、室外机机体。

在空调器100运行制冷模式中，室内房间水蒸气在室内换热器上冷凝形成水，冷凝水从室内出来后通过进水管32经进水阀门34进入水槽31，热管21的一端设置在水槽31内，另一端设置在室外机的进风口处，热管21的冷凝段212内传热工质吸收冷凝水的冷量，通过热管21内吸液芯作用下进入热管21的蒸发段211，室外回风与热管21的传热工质在蒸发段211发生热交换，传热工质吸收回风中热量蒸发，蒸发后的传热工质回到热管21的冷凝段212继续吸收冷凝水中冷量。与此同时，温度降低的回风进入室外换热器，与高温高压冷媒发生热交换，吸收冷凝热。

为优化空调器100高温制冷性能，如图3所示，空调器100控制模块包括：

S1：检测室外换热器的出口温度T3；

S2：判断T3是否高于设定值Tset；

S3：开启出水阀门35，使水槽31内较高温度的冷凝水排出，然后关闭出水阀门35后打开进水阀门34，使室内较低温度冷凝水排入水槽31。

该装置及控制方法，设置了室外水槽31以储存室内机产生的低温冷凝水，利用热管技术的传热原理，将水槽31内低温冷量传递给室外机回风，使室外机回风温度降低。在高温环境下，低温冷凝水能对室外机起到很好的散热作用，从而优化制冷剂的冷凝散热能力，降低冷凝温度和冷凝压力，从而保证系统稳定运行，使系统能更好适应高温环境下运行制冷模式。该装置结构简单，设计合理。

实施例二

图4展示了实施例二的空调器100结构。如图4所示，换热件2为半导体致冷片22，半导体致冷片22的冷端221构成吸热区20。

半导体致冷片主要利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，实现致冷的目的。也就是说，半导体致冷片的通电后两端分别形成冷端和热端，热端用于吸收冷量，冷端用于释放冷量，使用半导体致冷片在冷端可制冷。由于半导体致冷片无活动部件，可应用在一些空间受到限制的结构处，且可靠高，无需设置制冷剂，因此应用在对室外回风的制冷中具有明显优势。这里，半导体制冷片的具体内部结构及制冷原理为现有技术，这里不再赘述。

具体地，如图4所示，空调器100还可包括太阳能电池板5，太阳能电池板5与半导体致冷片22电连接。太阳能电池板5置于室外以收集太阳能，并将吸收的太阳能转化为电能，转化的电能传输至半导体致冷片22，以使半导体致冷片22在冷端221能够吸收回风热量。

进一步地，如图4所示，空调器100还包括蓄电池6，蓄电池6分别连接于太阳能电池板5和半导体致冷片22。太阳能电池板5的输出端连接蓄电池6的输入端，蓄电池6的输出端连接半导体致冷片22的输入端。这样，太阳能电池板5产生的电能可蓄积于蓄电池6中，蓄电池6蓄积的电能能供半导体致冷片22用电。

有利地，如图4所示，当空调器100为分体机时，太阳能电池板5遮挡在室外机上，以减少室外机被阳光直射，避免其温度过高，也就是说，太阳能电池板5相当于室外机的遮阳板。

在实施例二中，有效的使用半导体致冷片22对室外回风进行致冷，并通过太阳能电池板5进行供电，其结构简单、节能环保、使用方便。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调器，其特征在于，包括：

机体，所述机体内限定出容纳腔；

室外换热器，所述室外换热器设在所述容纳腔内；

换热件，所述换热件设在所述机体或者所述室外换热器上，所述换热件具有可吸收流经气体的热量的吸热区，所述吸热区位于所述室外换热器的迎风的一侧。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述换热件包括：热管，所述热管的蒸发段构成所述吸热区。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述机体上设有水槽，所述热管的冷凝段伸入到所述水槽内。

4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述水槽设在所述机体的顶部，所述热管的顶端伸入到所述水槽内，所述热管的底端穿过所述室外换热器的迎风的一侧后固定在所述机体的底部。

5.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，还包括固定板，所述固定板与所述机体相连，所述固定板上设有镶嵌孔，所述热管插接在所述镶嵌孔内。

6.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述水槽为所述空调器的室内换热器的冷凝水接水槽。

7.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，还包括：用于向所述水槽导入水流的进水管和用于将所述水槽内的水排出的排水管，所述进水管上串联连接有进水阀门，所述排水管上串联有出水阀门。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，还包括用于检测所述室外换热器的温度的测温件，所述测温件分别与所述进水阀门和所述出水阀门电连接以根据测温结果控制所述进水阀门和所述出水阀门的开度。

9.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述水槽的外壳为隔热件。

10.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述换热件为半导体致冷片，所述半导体致冷片的冷端构成所述吸热区。