CN107054607A - 船用空调器系统及具有其的交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船用空调器系统及具有其的交通工具。船用空调器系统包括压缩机，具有排气口和进气口；热交换管路，热交换管路具有第一端和第二端，热交换管路的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，热交换管路的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通，至少部分的热交换管路设置于船体外侧，以使热交换管路内的冷媒与船体外的液体进行热交换。采用热交换管路直接浸泡于海水中并与海水进行换热达到改变室内环境温度的方式，避免采用现有技术中使用套管的换热方式造成空调器系统生产成本高的问题。采用该技术方案，能够有效地简化空调器系统的结构，极大的降低了该空调器系统的生产成本，提高了该空调系统的实用性。

Description

船用空调器系统及具有其的交通工具

技术领域

本发明涉及空调器设备技术领域，具体而言，涉及一种船用空调器系统及具有其的交通工具。

背景技术

现有的船用空调，如图1和图2所示，机组都采用同轴式套管换热器，套管内的海水由专门的海水泵3从船底5抽上来供机组循环换热。

为预防海水内杂物堵塞套管换热器，在船底5取水口有一级过滤器1，在海水泵3前置有二级过滤器2，并定期(例如一周)清理杂物。

船用空调的工作原理是：夏季制冷时，蒸发器从室内吸收热量，释放到套管换热器内的海水中，使室内的温度降低。冬季制热时，套管换热器从海水中吸收热量，通过蒸发器在室内释放吸收的热量，使室内温暖升高(如图1所示，P为海水线，Q为经风机4处理后的空气出口)。

同轴式套管换热器，内管为单螺旋或多螺旋波纹管，材料为耐海水腐蚀的B10或B30白铜管，外管为纯铜直管。内管波峰与外管内壁相切，并与外管一起同轴装配后折弯成回字形，在内管的海水出入口附近的外管上，设置有冷媒进出管，冷媒进出管口正对内管的波谷(如图2中的A为冷媒进口、B为冷媒出口、C为海水进口、D为海水出口)。

现有技术中的船用空调由于采用了套管换热方式，使得该船用空调的换热系统存在以下缺陷：

1、同轴式套管换热器制造技术难度大，成本较高(每件约200-1000元不等)。

2、同轴式套管换热器水阻力比较大，导致海水泵消耗能源比较多。

3、同轴式套管换热器由于内管波纹与波谷的存在，泥沙易沉积在波谷，导致换热不良。

4、采用同轴式套管换热器的机组，需安装海水泵、过滤器，设备投入大，占用空间多，需要日常维护(比如定期清除滤网内杂物)。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种船用空调器系统及具有其的交通工具，以解决现有技术中船用空调换热系统生产成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种船用空调器系统，包括：压缩机，具有排气口和进气口；热交换管路，热交换管路具有第一端和第二端，热交换管路的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，热交换管路的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通，至少部分的热交换管路设置于船体外侧，以使热交换管路内的冷媒与船体外的液体进行热交换。

进一步地，热交换管路包括热交换部，热交换部的至少部分浸泡于液体中。

进一步地，热交换部为直管段。

进一步地，热交换管路还包括：第一连接段，第一连接段的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，第一连接段的第二端与直管段的第一端相连通；第二连接段，第二连接段的第一端与直管段的第二端相连通，第二连接段的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通。

进一步地，直管段为多个，多个直管段并列设置。

进一步地，热交换部为折弯管段。

进一步地，热交换管路还包括：第三连接段，第三连接段的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，第三连接段的第二端与折弯管段的第一端相连通；第四连接段，第四连接段的第一端与折弯管段的第二端相连通，第四连接段的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通。

进一步地，折弯管段为多个，多个折弯管段并列设置。

进一步地，船用空调器系统还包括：蒸发器，蒸发器的一端与热交换管路相连通，蒸发器的另一端与压缩机相连通；毛细管，毛细管为多个，多个毛细管串联地设置于连通蒸发器与热交换管路之间的管路上；单向阀，单向阀与多个毛细管中的一个毛细管并联设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种交通工具，包括船用空调器系统，船用空调器系统为上述的船用空调器系统。

应用本发明的技术方案，采用热交换管路直接浸泡于海水中并与海水进行换热达到改变室内环境温度的方式，避免采用现有技术中使用套管的换热方式造成空调器系统生产成本高的问题。采用该技术方案，能够有效地简化空调器系统的结构，极大的降低了该空调器系统的生产成本，提高了该空调系统的实用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中船用空调系统的结构示意图；

图2示出了现有技术中船用空调系统的压缩机管路与盛放海水管路连接的结构示意图；

图3示出了根据本发明的交通工具的结构示意图；

图4示出了图3中船用空调器系统的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、一级过滤器；2、二级过滤器；3、海水泵；4、通风机；5、船底；P、海水线；Q、处理后的空气出口；A、冷媒进口；B、冷媒出口；C、海水进口；D、海水出口；

10、压缩机；20、热交换管路；21、热交换部；22、第一连接段；23、第二连接段；30、蒸发器；40、毛细管；50、单向阀；60、气液分离器；70、四通阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图2至图4所示，根据本申请的实施例，提供了一种船用空调器系统。

具体地，该船用空调器系统包括压缩机10和热交换管路20。压缩机10具有排气口和进气口。热交换管路20具有第一端和第二端，热交换管路20的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，热交换管路20的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通，至少部分的热交换管路20设置于船体外侧，以使热交换管路20内的冷媒与船体外的液体进行热交换。

在本实施例中，采用热交换管路直接浸泡于海水中并与海水进行换热达到改变室内环境温度的方式，避免采用现有技术中使用套管的换热方式造成空调器系统生产成本高的问题。采用该技术方案，能够有效地简化空调器系统的结构，极大的降低了该空调器系统的生产成本，提高了该空调系统的实用性。

其中，热交换管路20包括热交换部21，热交换部21的至少部分浸泡于液体中。在本实施例中所说的液体可以是海水。当然，如果该船体采用本实施例中的船用空调器系统在淡水湖即非海水的区域进行作业，该液体也可以是其他承载该船体的水体。

优选地，为了简化该热交换部21的加工难度，增加热交换部21的换热可靠性，可以将热交换部21设置成直管段的方式。

具体地，热交换管路20还包括第一连接段22和第二连接段23。第一连接段22的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，第一连接段22的第二端与直管段的第一端相连通。第二连接段23的第一端与直管段的第二端相连通，第二连接段23的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通。这样设置能够最大限度地增加直管段的换热性能。

进一步地，直管段为多个，多个直管段并列设置。即多个直管段可以成排地设置船体的船底5的一侧，并排设置的方式可以是沿海水深度方向并排设置，也可以沿海水的水平面方向并排设置。

当然，也可以将热交换部21设置为折弯管段的方式，具体地，在本实施例中，热交换管路20包括第三连接段和第四连接段。第三连接段的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，第三连接段的第二端与折弯管段的第一端相连通。第四连接段的第一端与折弯管段的第二端相连通，第四连接段的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通。即在本实施例中，将上述的直管段设置成折弯管段即可，该折弯管段可以是蛇形状的也可以是外周面呈一定齿状结构的管段。这样设置能够有效地增大热交换部21的换热面积。

为了进一步地提高热交换部21的换热面积，将折弯管段设置为多个，多个折弯管段并列设置。

如图4所示，船用空调器系统还包括蒸发器30、毛细管40和单向阀50。蒸发器30的一端与热交换管路20相连通，蒸发器30的另一端与压缩机10相连通。毛细管40为多个，多个毛细管40串联地设置于连通蒸发器30与热交换管路20之间的管路上。单向阀50与多个毛细管40中的一个毛细管40并联设置。这样设置能够有效地简化了船用空调器的结构，极大的降低了该船用空调器系统的加工难度，以及降低了船用空调器系统的生产成本。

上述实施例中的船用空调器系统还可以用于交通设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种交通工具。该交通工具包括船用空调器系统，船用空调器系统为上述实施例中的船用空调器系统。具体地，该船用空调器系统包括压缩机10和热交换管路20。压缩机10具有排气口和进气口。热交换管路20具有第一端和第二端，热交换管路20的第一端可选择地与排气口和进气口中的一个相连通，热交换管路20的第二端可选择地与排气口和进气口中的另一个相连通，至少部分的热交换管路20设置于船体外侧，以使热交换管路20内的冷媒与船体外的液体进行热交换。采用热交换管路直接浸泡于海水中并与海水进行换热达到改变室内环境温度的方式，避免采用现有技术中使用套管的换热方式造成空调器系统生产成本高的问题。采用该技术方案，能够有效地简化空调器系统的结构，极大的降低了该空调器系统的生产成本，提高了该船用空调系统的实用性。

具体地，在本申请中，省略了同轴式套管换热器，采用耐海水腐蚀的换热铜管(例如含镍10％的B10铜管，或含镍30％的B30铜管、或者钛合金管)替代，换热铜管位于船底，无论是停泊还是航行时，冷媒均可以与船底的海水高效换热。

对于该空调器系统的控制可以通过按住空调线控器上的“模式切换”键，手动进行制冷或制热切换。或者将遥控器对准线控器，按住遥控器上的“模式切换”键，自动进行制冷或制热切换。机组制冷或制热工作模式被切换时，四通阀70内的冷媒流向将发生改变。例如：在图4中，机组制冷时，冷媒按照图中箭头长度较短的箭头方向流动，在机组中循环。当切换到制热模式时，四通阀70立即换向，即冷媒按照箭头长度较长的箭头方向流动，在机组中循环。其中，该船用空调器系统还包括气液分离器60，气液分离器60与压缩机的吸气口相连通。

在图3中可以看出，空调的同轴式套管换热器已被简化成一段换热铜管。制冷模式时，流经蒸发器的冷媒温度低于室内空气温度，从室内吸收热量，冷媒流经船底的换热铜管时，冷媒温度高于换热铜管周围的海水温度，冷媒向海水中释放热量。也就是说：制冷循环时，空调从室内吸收热量，将其释放到船底的海水中，从而达到了室内制冷的目的。制热模式时，流经换热铜管(位于船底)内的冷媒低于周围海水的温度，冷媒从海水中吸收热量，冷媒流经蒸发器时，冷媒温度高于室内空气温度，故将热量释放到室内内。也就是说：制热循环时，空调从船底海水中吸收热量，将其释放到室内中，从而达到了室内制热的目的。其中，室内内的空气经换热后一段时间后，通过通风机4吹向室外以保证室内内的空气清新。

采用本申请的技术方案，不需要设置海水泵、过滤器，不仅省掉了设备投入，而且节约了安装空间，平时无须清理杂物，而且不再支付海水泵消耗的电费。

机组弃用了结构复杂、制造难度大、价格昂贵的同轴式套管换热器，用耐海水腐蚀的B10或B30白铜直管替代，降低机组成本约150-800元/台。

该船用空调器的结构简单，安装简便，减小机组尺寸约15％，节省一级、二级过滤器、及其连接管道的投资，还避免了日常维护费用，节省海水泵投资，节省日常使用所需的电力，极大了节约了经济成本。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船用空调器系统，其特征在于，包括：

压缩机(10)，具有排气口和进气口；

热交换管路(20)，所述热交换管路(20)具有第一端和第二端，所述热交换管路(20)的第一端可选择地与所述排气口和所述进气口中的一个相连通，所述热交换管路(20)的第二端可选择地与所述排气口和所述进气口中的另一个相连通，至少部分的所述热交换管路(20)设置于船体外侧，以使所述热交换管路(20)内的冷媒与所述船体外的液体进行热交换。

2.根据权利要求1所述的船用空调器系统，其特征在于，所述热交换管路(20)包括热交换部(21)，所述热交换部(21)的至少部分浸泡于所述液体中。

3.根据权利要求2所述的船用空调器系统，其特征在于，所述热交换部(21)为直管段。

4.根据权利要求3所述的船用空调器系统，其特征在于，所述热交换管路(20)还包括：

第一连接段(22)，所述第一连接段(22)的第一端可选择地与所述排气口和所述进气口中的一个相连通，所述第一连接段(22)的第二端与所述直管段的第一端相连通；

第二连接段(23)，所述第二连接段(23)的第一端与所述直管段的第二端相连通，所述第二连接段(23)的第二端可选择地与所述排气口和所述进气口中的另一个相连通。

5.根据权利要求4所述的船用空调器系统，其特征在于，所述直管段为多个，多个所述直管段并列设置。

6.根据权利要求2所述的船用空调器系统，其特征在于，所述热交换部(21)为折弯管段。

7.根据权利要求6所述的船用空调器系统，其特征在于，所述热交换管路(20)还包括：

第三连接段，所述第三连接段的第一端可选择地与所述排气口和所述进气口中的一个相连通，所述第三连接段的第二端与所述折弯管段的第一端相连通；

第四连接段，所述第四连接段的第一端与所述折弯管段的第二端相连通，所述第四连接段的第二端可选择地与所述排气口和所述进气口中的另一个相连通。

8.根据权利要求6所述的船用空调器系统，其特征在于，所述折弯管段为多个，多个所述折弯管段并列设置。

9.根据权利要求1所述的船用空调器系统，其特征在于，所述船用空调器系统还包括：

蒸发器(30)，所述蒸发器(30)的一端与所述热交换管路(20)相连通，所述蒸发器(30)的另一端与所述压缩机(10)相连通；

毛细管(40)，所述毛细管(40)为多个，多个所述毛细管(40)串联地设置于连通所述蒸发器(30)与所述热交换管路(20)之间的管路上；

单向阀(50)，所述单向阀(50)与多个所述毛细管(40)中的一个所述毛细管(40)并联设置。

10.一种交通工具，包括船用空调器系统，其特征在于，所述船用空调器系统为权利要求1至9中任一项所述的船用空调器系统。