CN106052082A - 全流道定向除尘的空调用热交换装置 - Google Patents

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Abstract

一种制冷与空调技术领域的全流道定向除尘的空调用热交换装置，包括：热交换器、风机、前置风帘、驱动电机和控制单元，其中：热交换器的进风侧和出风侧分别设有前置风帘、风机，前置风帘、驱动电机与控制单元依次相连；所述的前置风帘包括：并排设置的两根叶片支架和若干第一导向叶片，其中：第一导向叶片与叶片支架转动连接，第一导向叶片与驱动电机相连。本发明能够满足热交换器非运行状态下的防尘需求，又能在热交换器表面已积尘时，对热交换器任意区域表面实现局部定向除尘，防止热交换器在长期运行过程中因灰尘积聚导致的换热性能衰减。

Description

全流道定向除尘的空调用热交换装置
技术领域
本发明涉及的是一种制冷与空调领域的技术，具体是一种可在整个空气流道中实现定向除尘的空调用热交换装置。
背景技术
空调器通过热交换器与空气进行热交换，所采用的空调用热交换装置大多为翅片管式换热器，结构特点为：“多排管”，即在空气流动方向不止一排换热管；“小翅片间距”，一般翅片间的间距小于2mm；“吸风式”，驱动空气流动的风机不是对着换热器吹风，而是通过向外部排气，达到将空气吸进并流过换热器。采用“多排管”和“小翅片间距”，是为了增加换热管和换热翅片的数量，从而提高换热器的换热能力；相应地，也增加了空气流道的长度和复杂度。对此结构的空气流动的驱动，若采用风机对着换热器吹风的送风方式，需要的风压较大且风量在热交换器空气流道内的分布不均匀，不利于提升整体换热性能。因此目前空调用热交换装置的空气流动驱动方式都是采用“吸风式”送风方式，需要的风压小且风量在热交换器空气流道内的分布比较均匀，有助于提升换热器的整体换热性能。
空调器运行时，被吸入而流过热交换器的空气会夹杂一定浓度的灰尘。这些空气与热交换器的翅片和换热管的表面接触进行热交换的同时，也会有一些灰尘在这些翅片和换热管的表面堆积起来。随着运行时间的加长，堆积的灰尘量会增加，导致热交换器的换热性能明显下降。空调器中所用换热器的“小翅片间距”的特点，使得流道中发生灰尘堆积后的流道横截面积明显减小；“多排管”导致的空气流道变长，使得堆积在里面的灰尘，不能靠换热器外部的吹风方式而去除。空调器长期运行后，这些堆积的灰尘量不断加大，从而导致空调器的换热性能出现严重衰减。因此为了保证空调器性能的长期稳定，就需要获得可以在不改变现有空调换热器基本结构和工作方式前提下，较为方便地去除换热器表面积尘的技术。
对于不运行时的热交换器防尘，可通过与外部空气隔绝的技术来实现。中国专利文献号CN104101032A，公开(公告)日2014.10.15，公开了一种防尘空调器室外机；该室外机换热器外侧安装有卷帘，当空调器不运行时，卷帘能够将换热器封闭起来，从而避免大气中的悬浮粉尘沉积在换热器上。但是该技术只能用于未运行设备的防尘，无法解决运行中需要除尘这一技术问题。
对于运行中的热交换器的除尘，现有的技术则主要是通过对于热交换器局部吹风来实现。中国专利文献号CN102721308A，公开(公告)日2012.10.10，公开了一种具有自吹灰功能的相变换热器；该相变换热器蒸发段在烟气入口侧设有一种开关型的吹灰挡板，以便在烟气入口侧的局部区域形成具有较大流速的烟气流路，达到除尘的效果。但是对于空调用换热器而言，其较长的空气流道与小间距的翅片，使得吹风方式仅能影响流道中的入口部分，无法清除换热器内部以及出风侧积聚的灰尘，不能方便地进行整个流道的除尘。而且一旦要采用吹风形式，就会产生与原有吸风形式的兼容问题。
综上所述，现有的与外部空气隔开的防尘技术不能满足空调用换热器在运行时需要除尘的需求；吹风方式也难以用于具有“多排管”、“小翅片间距”、“吸风式”结构特点的空调用换热器。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种全流道定向除尘的空调用热交换装置，在保持整个热交换器吸风式空气驱动方式不变的前提下，通过设置摆动方向可控的外部风帘，在一定时刻加强热交换器流道中某一部位的风量，可以实现热交换器流道中任意区域的局部定向除尘，解决热交换器在长期运行过程中因灰尘积聚导致的换热性能衰减问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种全流道定向除尘的空调用热交换装置，包括：热交换器、风机、前置风帘、驱动电机和控制单元，其中：热交换器的进风侧和出风侧分别设有前置风帘、风机，前置风帘、驱动电机与控制单元依次相连并接收控制指令。
所述的前置风帘包括：并排设置的两根叶片支架和若干第一导向叶片，其中：第一导向叶片与叶片支架转动连接，第一导向叶片与驱动电机相连。
所述的热交换器和风机之间设有后置风帘；所述的后置风帘包括：并排设置的两根叶片支架和若干第二导向叶片，其中：第二导向叶片与叶片支架转动连接，第二导向叶片与驱动电机相连。
所述的前置风帘、热交换器和后置风帘的高度相同。
所述的第一导向叶片与第二导向叶片的宽度相同且均大于等于热交换器宽度。
所述第一导向叶片与第二导向叶片相比叶片数量多2～3个。
所述的第一导向叶片与第二导向叶片均设有电机转动轴，各电机转动轴与驱动电机相连并通过控制单元独立控制旋转。
所述的导向叶片为流线型叶片。
技术效果
本发明在热交换器运行状态下，通过控制前置风帘和后置风帘中部分导向叶片的开闭，可以在进风侧、热交换器内部区域和出风侧之间形成一条风速极大的定向空气流路，清除掉各自区域中堆积的灰尘，从而实现热交换器任意区域表面上的局部定向除尘，防止热交换器在长期运行过程中因灰尘积聚导致的换热性能衰减，减少空气调节器的维护成本；在非运行状态下，前置风帘和后置风帘中所有导向叶片的闭合能够将热交换器封闭在机组外壳内，避免大气中的悬浮粉尘沉积在热交换器上；本发明适用于具有“多排管”、“小翅片间距”、“吸风式”结构特点的空调用换热器。
附图说明
图1为本发明正常运行模式示意图；
图2为本发明停机防尘模式示意图；
图3为本发明前端局部吹灰模式示意图；
图4为本发明后端局部吹灰模式示意图；
图5为本发明定向吹灰模式示意图；
图6为本发明中前置风帘与后置风帘结构示意图；
图中：(a)为前置风帘结构示意图，(b)为后置风帘结构示意图；
图中：热交换器1、前置风帘2、风机3、驱动电机4、控制单元5、第一导向叶片6、电机转动轴7、后置风帘8、机组外壳9、叶片支架10、第二导向叶片11。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图6所示，本实施例包括：热交换器1、前置风帘2、后置风帘8和风机3，其中：热交换器1设置在机组外壳9内，热交换器1进风侧和出风侧分别设有前置风帘2、风机3，热交换器1与风机3之间设有后置风帘8；
所述的前置风帘2包括：并排设置的两根叶片支架10和若干第一导向叶片6，其中：第一导向叶片6通过内部电机转动轴7与叶片支架10相连，电机转动轴7与驱动电机4、控制单元5依次相连；
所述的后置风帘8包括：并排设置的两根叶片支架10和若干第二导向叶片11，其中：第二导向叶片11通过内部电机转动轴7与叶片支架10相连，电机转动轴7与驱动电机4、控制单元5依次相连。
所述的前置风帘2、热交换器1和后置风帘8的高度相同。
所述的第一导向叶片6与第二导向叶片11的宽度相同，大于等于热交换器1的宽度。
由于热交换器1进风侧的积尘程度一般要比其他区域严重，故优选地，所述的第一导向叶片6与第二导向叶片11相比叶片数量多2～3个。
所述的第一导向叶片6和第二导向叶片11均为流线型叶片，通过控制单元5实现水平打开、竖直关闭以及其他任意角度的转动。
本实施例在工作时，包括以下工作模式：
1)正常运行模式：如图1所示，控制单元5通过驱动电机4控制电机转动轴7转动，调节第一导向叶片6和第二导向叶片11处于水平状态，开启前置风帘2和后置风帘8；在风机3的引导下，进风侧的空气平行流经热交换器1后导向出风侧，实现流经热交换器1的空气流量最大化，保证换热效率；
2)停机防尘模式：如图2所示，控制单元5通过驱动电机4控制电机转动轴7转动，调节第一导向叶片6和第二导向叶片11处于竖直状态，关闭前置风帘2和后置风帘8；热交换器1、前置风帘2、后置风帘8与机组外壳9形成一个近似闭合的空间，能够将外部大气中的悬浮粉尘隔绝在外；
3)热交换器1前端局部吹灰模式：如图3所示，控制单元5通过驱动电机4控制电机转动轴7转动，调节前置风帘2中与热交换器1前端局部积灰较多的区域所对应的第一导向叶片6处于水平状态、其他第一导向叶片6处于竖直状态，同时通过控制驱动电机4将后置风帘8中的所有第二导向叶片11调节至水平状态；在风机3的引导下，空气从打开的第一导向叶片6处流经热交换器1上积灰较多的前端区域，此时该区域的空气风速大大增强，能够清除堆积的灰尘；
4)热交换器1后端局部吹灰模式：如图4所示，控制单元5通过驱动电机4控制电机转动轴7转动，调节后置风帘8中与热交换器1后端局部积灰较多的区域所对应的第二导向叶片11处于水平状态、其他第二导向叶片11处于竖直状态，同时通过控制驱动电机4将前置风帘2中的所有第一导向叶片6调节至水平状态；在风机3的引导下，空气从前置风帘2处流经热交换器1上积灰较多的后端区域，此时该区域的空气风速大大增强，能够清除堆积的灰尘；
5)热交换器1定向吹灰模式：如图5所示，控制单元5通过驱动电机4控制电机转动轴7转动将特定的第一导向叶片6沿水平方向呈一定角度打开、其他第一导向叶片6全部竖直闭合，同时通过控制驱动电机4将特定的第二导向叶片11沿水平方向呈一定角度打开、其他第二导向叶片11全部竖直闭合；在风机3的引导下，空气在热交换器1内形成风速极大的定向空气流路，能够清除在该空气流路中堆积的灰尘。
本发明根据热交换器1进风侧和出风侧积灰的特点，在进风侧设置面积较小、数量较多的导向叶片组成前置风帘，在出风侧设置面积较大、数量较少的导向叶片组成后置风帘；既能在热交换器1未运行时进行防尘，又能在热交换器1运行、表面积尘后形成流速极大的定向空气流路，实现热交换器1任意区域表面上的局部定向除尘；本发明无需对原有热交换器1的结构进行过多改进，又能节约维护成本，对于表面积尘的热交换器1，经清灰后，其换热效率能够达到未积灰时的90％以上。

Claims (7)

1.一种全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征在于，包括：热交换器、风机、前置风帘、驱动电机和控制单元，其中：热交换器的进风侧和出风侧分别设有前置风帘、风机，前置风帘、驱动电机与控制单元依次相连并接收控制指令；
所述的前置风帘包括：并排设置的两根叶片支架和若干第一导向叶片，其中：第一导向叶片与叶片支架转动连接，第一导向叶片与驱动电机相连。
2.根据权利要求1所述的全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征是，所述的热交换器和风机之间设有后置风帘，该后置风帘包括：并排设置的两根叶片支架和若干第二导向叶片，其中：第二导向叶片与叶片支架转动连接，第二导向叶片与驱动电机相连。
3.根据权利要求2所述的全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征是，所述的后置风帘与前置风帘、热交换器的高度相同。
4.根据权利要求1或2所述的全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征是，所述的第一导向叶片与第二导向叶片的宽度相同且均大于等于热交换器宽度。
5.根据权利要求1或2所述的全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征是，所述第一导向叶片与第二导向叶片相比叶片数量多2～3个。
6.根据权利要求4所述的全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征是，所述的导向叶片为流线型叶片。
7.根据权利要求4所述的全流道定向除尘的空调用热交换装置，其特征是，所述的第一导向叶片、第二导向叶片均设有电机转动轴，各电机转动轴与驱动电机相连。
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