CN107238190A - 一种空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机房空调制冷领域，特别涉及一种空调。本发明包括电路系统、制冷系统、通风系统，电路系统包括电源、传感器、控制电路板和变频器，制冷系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和电子膨胀阀，通风系统包括热风排风管、冷风管、湿热风管、湿冷风管、冷风机、冷却风机；在本发明中，压缩机控制蒸发器、冷凝器工作，蒸发器产生冷凝水，冷却风机对冷凝器进行冷却降温，冷风机在冷风管内工作，可以使湿冷风管、湿热风管内空气通过冷风管内，使冷凝水带入至空气内，进行加湿，排入设备柜内，再通入热风排风管内，排出到外界空气中；本发明合理利用蒸发器产生的冷凝水，而且产生加湿效果，节能环保，制冷加湿效果明显。

Description

一种空调

技术领域

本发明涉及机房空调制冷领域，特别涉及一种空调。

背景技术

传统空调包括布置在室内的室内设备和布置在室外的室外设备。室外设备设置有压缩机、室外热交换器和室外风扇，而室内设备配备有室内热交换器和室内风扇。压缩机使制冷剂流动从而使制冷循环运转。

如专利名称为空调（公开号为 CN103154623A ）的中国专利，公开了空调，其包括：压缩机，用于使制冷循环运转；室外热交换器，布置于室外；室内热交换器，布置于室内；室外风扇，用于将室外空气供给至所述室外热交换器；以及室内风扇，用于将室内空气供给至所述室内热交换器，

其中，驱动所述室内风扇和所述室外风扇并且通过所述压缩机使制冷剂在经过所述室内热交换器和所述室外热交换器的方向上流动，由此进行供暖操作。在所述室外热交换器有霜的情况下，停止所述室内风扇和所述室外 风扇，并且使所述制冷剂在与所述供暖操作时的方向相反的方向上流动， 由此进行除霜操作；以及在所述除霜操作导致除霜不佳的情况下，驱动所述室外风扇，停止所述室内风扇，并且使所述制冷剂在与所述供暖操作时的方向相同的方向上流动，由此进行预定时间段的除霜准备操作，此后，重新开始所述除霜操作。

压缩机的制冷剂出口部经由四通阀（four-way valve）通过制冷剂管与室内热交换器的一端以及室外热交换器的一端连接。室内热交换器的另一端以及室外热交换器的另一端经由膨胀阀（expansion valve）通过制冷剂管彼此连接。室外风扇被布置成与室外热交换器相对，并且促进室外热交换器与室外空气之间的热交换。室内风扇把室内空气引入到室内设备中，并将与室内热交换器进行了热交换的空气送入房间。在供暖操作期间内，从压缩机输出的制冷剂由于四通阀的切换而流过室内热交换器、膨胀阀和室外热交换器并且返回到压缩机。这样，室内热交换器形成制冷循环的高温部，而室外热交换器形成制冷循环的低温部。室内空气由于与室内热交换器的热交换而温度上升，并且被送入房间，从而实现了室内供暖。在此期间内，室内热交换器与室内空气进行热交换从而被降温，同时室外热交换器由于室外风扇的驱动而与室外空气进行热交换从而温度上升。在冷却操作期间内，从压缩机输出的制冷剂由于四通阀的切换而在与供暖操作期间内的方向相反的方向上流动。换言之，制冷剂流过室外热交换器、膨胀阀和室内热交换器并且返回到压缩机。这样，室外热交换器形成制冷循环的高温部，而室内热交换器形成制冷循环的低温部。室内空气由于与室内热交换器的热交换而温度下降，并且被送入房间，从而实现了室内冷却。在此期间内，室内热交换器与室内空气进行热交换从而温度上升，同时室外热交换器由于室外风扇的驱动而与室外空气 进行热交换从而被降温。

此外，如果室外热交换器在供暖操作期间内有霜，就要进行除霜操作。在除霜操作期间内，室内风扇和室外风扇停止，并且通过四通阀的切换使得制冷剂的流动方向与冷却操作期间内的方向相同。这样，室外热交换器形成制冷循环的高温部，因此，就能够对室外热交换器除霜。

室外机的蒸发器散热通常采用风冷，而室内机产生的冷凝水通过排水管直接排走导致资源浪费，而且因为室内机因为产生冷凝水在工作时自动在抽湿状态，如果要达到降温加湿的话需要另外使用加湿器。在室外机散热方面，如果采用风冷的话散热效果较差，若要加强散热效果就需要加长蒸发器长度或加大散热器，这样会造成压缩机负荷增加、管道增长导致摩擦力增大、制冷剂增多等问题。而室内机方面只能有抽湿功能而没有加湿功能，而且产生冷凝水浪费的制冷量通过排水直接排走了，导致能量和资源的浪费。而在机房冷却方面，需要保持恒温恒湿环境，且因为发热部分集中和制冷资源分散导致热岛和制冷产能浪费。

发明内容

为了克服上述所述的不足，本发明的目的是提供一种合理利用蒸发器产生的冷凝水，而且产生加湿效果的空调，其结构紧凑，节能环保，制冷加湿效果明显。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种空调，与设备柜连接，所述设备柜内设置有若干受冷却设备，其中，包括用于电路控制的电路系统、用于进行制冷的制冷系统、用于通风的通风系统，所述电路系统包括电源、传感器、控制电路板和变频器，所述制冷系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和电子膨胀阀，所述压缩机分别与所述蒸发器、冷凝器连接，所述蒸发器通过所述电子膨胀阀与所述冷凝器连接，所述变频器控制所述压缩机；所述通风系统包括热风排风管、冷风管、湿热风管、湿冷风管、冷风机、冷却风机；所述设备柜分别与所述热风排风管、冷风管相通，所述冷风机、蒸发器设置在所述冷风管内，所述冷风管分别与所述湿冷风管、湿热风管相通，所述冷却风机和冷凝器设置在所述湿热风管内，所述热风排风管分别与所述湿冷风管、湿热风管相通，所述湿冷风管与所述湿热风管相通。

作为本发明的一种改进，所述通风系统还包括第一风阀、第二风阀和第三风阀，所述第一风阀设置在所述冷风管与所述湿热风管之间，所述第二风阀设置在所述冷风管与所述湿冷风管之间，所述第三风阀设置在所述热风排风管与所述湿冷风管、湿热风管连通处。

作为本发明的进一步改进，所述通风系统还包括抽风机和过滤网，所述抽风机设置在所述热风排风管内，所述过滤网设置在所述冷风管内。

作为本发明的更进一步改进，还包括水循环系统，所述水循环系统包括冷凝水收集箱、集水箱、加湿棉层、总集水箱、总给水箱和加湿冷却水箱，所述总给水箱与所述加湿冷却水箱相连通，所述加湿冷却水箱通过所述加湿棉层与所述集水箱相连通，所述加湿棉层贯穿所述湿冷风管、湿热风管且套住所述冷凝器，所述集水箱的一端与所述冷凝水收集箱连通，所述集水箱的另一端与所述总集水箱连通，所述冷凝水收集箱设置在所述蒸发器上，所述总集水箱与所述总给水箱连通。

作为本发明的更进一步改进，所述总给水箱处于所述总集水箱上方，所述总集水箱通过泵和过滤器与所述总给水箱连通，所述总给水箱通过浮球阀与所述加湿冷却水箱连通，所述加湿冷却水箱处于所述集水箱上方，所述集水箱所处位置低于所述冷凝水收集箱所处位置且高于所述总集水箱所处位置。

作为本发明的更进一步改进，所述总集水箱设置有排水进口，所述排水进口与自来水管连通。

作为本发明的更进一步改进，所述总给水箱设置有排水出口。

在本发明中，压缩机控制蒸发器、冷凝器工作，蒸发器产生冷凝水，冷却风机对冷凝器进行冷却降温，冷风机在冷风管内工作，可以使湿冷风管、湿热风管内空气通过冷风管内，使冷凝水带入至空气内，进行加湿，排入设备柜内，再通入热风排风管内，排出到外界空气中；本发明合理利用蒸发器产生的冷凝水，而且产生加湿效果，其本身结构紧凑，节能环保，制冷加湿效果明显。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图 1 为本发明的内部结构示意图；

图 2 为本发明的安装结构示意图；

图 3 为本发明的爆炸图；

图 4 为本发明的空气流向原理图；

图 5 为本发明的加湿后的空气流向图；

图 6 为本发明的不加湿的空气流向图；

附图标记： 1- 制冷系统， 11- 压缩机， 12- 蒸发器， 13- 冷凝器， 14- 电子膨胀阀， 2- 通风系统， 21- 热风排风管， 22- 冷风管， 23- 湿热风管， 24- 湿冷风管， 25- 冷风机， 26- 冷却风机， 27- 第一风阀， 28- 第二风阀， 29- 第三风阀， 210- 抽风机， 211- 过滤网， 3- 水循环系统， 31- 冷凝水收集箱， 32- 集水箱， 33- 加湿棉层， 34- 总集水箱， 35- 总给水箱， 36- 加湿冷却水箱， 37- 排水进口， 38- 排水出口， 4- 壳体， 41- 第一缺口， 42- 第二缺口， 43- 第三缺口， 44- 制冷安装柜， 45- 电路安装柜。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图 1 、图 2 、图 3 、图 4 、图 5 和图 6 所示，本发明的一种空调，与设备柜连接，设备柜内设置有若干受冷却设备，从而在机房内温度下降，使受冷却设备不会温度过高。

本发明的 一种空调，包括用于电路控制的电路系统、用于进行制冷的制冷系统 1 、用于通风的通风系统 2 ；电路系统控制制冷系统 1 、通风系统 2 运行。

其中，电路系统包括电源、传感器、控制电路板和变频器。

制冷系统 1 包括压缩机 11 、蒸发器 12 、冷凝器 13 和电子膨胀阀 14 ，压缩机 11 分别与蒸发器 12 、冷凝器 13 连接，蒸发器 12 通过电子膨胀阀 14 与冷凝器 13 连接，变频器控制压缩机 11.

通风系统 2 包括热风排风管 21 、冷风管 22 、湿热风管 23 、湿冷风管 24 、冷风机 25 、冷却风机 26 ；设备柜分别与热风排风管 21 、冷风管 22 相通，冷风机 25 、蒸发器 12 设置在冷风管 22 内，冷风管 22 分别与湿冷风管 24 、湿热风管 23 相通，冷却风机 26 和冷凝器 13 设置在湿热风管 23 内，热风排风管 21 分别与湿冷风管 24 、湿热风管 23 相通，湿冷风管 24 与湿热风管 23 相通。

在本发明中，压缩机 11 控制蒸发器 12 、冷凝器 13 工作，蒸发器 12 产生冷凝水，冷却风机 26 对冷凝器 13 进行冷却降温，冷风机 25 在冷风管 22 内工作，可以使湿冷风管 24 、湿热风管 23 内空气通过冷风管 22 内，使冷凝水带入至空气内，进行加湿，排入设备柜内，再通入热风排风管 21 内，排出到外界空气中。

进一步，通风系统还包括第一风阀 27 、第二风阀 28 和第三风阀 29 ，第一风阀 27 设置在冷风管 22 与湿热风管 23 之间，第二风阀 28 设置在冷风管 22 与湿冷风管 24 之间，第三风阀 29 设置在热风排风管 21 与湿冷风管 24 、湿热风管 25 连通处，从而可以控制第一风阀 27 、第二风阀 28 和第三风阀 29 ，使室内空气可以多向流动控制。

更进一步，通风系统 2 还包括抽风机 210 和过滤网 211 ，抽风机 210 设置在热风排风管 21 内，过滤网 211 设置在冷风管 22 内，抽风机 210 使室内空气更快排出至外界空气中，过滤网 211 过滤湿冷风管 24 、湿热风管 25 内空气，也可以使排出空气更干净。

本发明的一种空调，还包括水循环系统 3 ，水循环系统 3 包括冷凝水收集箱 31 、集水箱 32 、加湿棉层 33 、总集水箱 34 、总给水箱 35 和加湿冷却水箱 36 ，总给水箱 35 与加湿冷却水箱 36 相连通，加湿冷却水箱 36 通过加湿棉层 33 与集水箱 32 相连通，加湿棉层 33 贯穿湿冷风管 24 、湿热风管 25 且套住冷凝器 13 ，集水箱 32 的一端与冷凝水收集箱 31 连通，集水箱 32 的另一端与总集水箱 34 连通，冷凝水收集箱 31 设置在蒸发器 12 上，总集水箱 34 与总给水箱 34 连通。冷凝水收集箱 31 收集蒸发器 12 上冷凝水，通入集水箱 32 内，再导入总集水箱 34 内，再导入总给水箱 35 内，从而再流入加湿冷却水箱 36 内，最后流入加湿棉层 33 上，冷却冷凝器 13 ，而且，在湿冷风管 24 内使空气更湿产生湿冷风，在湿热风管 23 产生湿热风。

在本发明中，为了节能能耗，总给水箱 32 处于总集水箱 34 上方，总集水箱 34 通过泵和过滤器与总给水箱 35 连通，总给水箱 35 通过浮球阀与加湿冷却水箱 36 连通，加湿冷却水箱 36 处于集水箱 32 上方，集水箱 32 所处位置低于冷凝水收集箱 31 所处位置且高于总集水箱 34 所处位置，可以利用水位高低从而使水位高的流向水位低的。

在冷凝水不足时，为了保证加湿，总集水箱 34 设置有排水进口 37 ，排水进口 37 与自来水管连通，而且还可以接其他空调排出的冷凝水，另外，总给水箱 35 设置有排水出口 38 ，排水出口 38 可以连通其它空调，从而其它空调进行加湿，进一步地进行最大利用资源。

本发明提供一种安装实施方式，如图 2 和图 3 所示，本发明的电路系统安装在壳体 1 内电路安装柜 45 内，制冷系统 1 、通风系统 2 和水循环系统 3 安装壳体 1 内，压缩机 11 安装在制冷安装柜 44 内，第一缺口 41 是为了方便接热风排风管 21 连通设备柜，第二缺口 42 是为了方便接热风排风管 21 连通外界空气，第三缺口 43 是为了方便接冷风管 22 的，相应地把制冷系统 1 、通风系统 2 和水循环系统 3 的零件安装套住壳体 1 内。

本发明的总给水箱 34 、集水箱 32 内设置浮球，方便自动加水。

本发明提供一种实施方式，制冷系统 1 由压缩机 11 、蒸发器 12 、冷凝器 13 、电子膨胀阀 14 及若干铜管连接，压缩机 11 由变频器控制，电子膨胀阀 14 由控制电路控制，冷凝器 13 和加湿棉层 33 接触由冷却风机 26 散热，蒸发器 12 的冷凝水滴入冷凝水收集箱 31 内。

通风系统 2 由热风排风管 21 、湿热风管 23 、湿冷风管 24 、冷风管 22 、 3 个风阀（第一风阀 7 、第二风阀 28 和第三风阀 29 ）、 3 个风机（抽风机 210 、冷风机 25 和冷却风机 26 ）和过滤网 211 组成，冷却风机 26 由室内抽风经过加湿棉层 33 和冷凝器 13 带走冷凝器 13 热量的湿热的风，由第二风阀 28 和第三风阀 29 控制，第三风阀 29 打开时湿热风直接排出室外，第二风阀 28 打开时湿热风经过加湿棉层 33 降温后吹到设备柜加湿，冷风机 25 由室内或湿冷风管吸风，通过第一风阀 27 和第二风阀 28 控制，然后吹过蒸发器 12 后吹出冷风冷却设备，然后设备的散发的热风由抽风机 210 排出室外，工作在加湿状态只有第二风阀 28 打开，普通状态第一风阀 27 和第三风阀 29 打开。

水循环系统 3 由冷凝水收集箱 31 、集水箱 32 、加湿棉层 33 、总集水箱 34 、总给水箱 35 、加湿冷却水箱 36 、浮球阀、过滤器和泵通过若干水管连接，首先由泵将总集水箱 34 的水泵上总给水箱 35 ，泵由总给水箱 35 内浮球控制自动加水，总给水箱 35 给各个加湿冷却水箱 36 加水，由浮球阀控制，浮球阀的浮球于加湿冷却水箱 31 内，加湿冷却水箱 31 没水时自动加水，加湿冷却水箱 31 的水缓慢的从加湿棉层 33 里流下去，冷却湿冷风管 24 和冷凝器 13 并且加湿，剩余水流进集水箱 32 ，冷凝水收集箱 31 的水也会流进集水箱 32 ，最后集水箱 32 留进总集 水箱 34 内完成循环，集水箱 34 内有浮球，当没有水时由自来水补充，过多时自动排走。

本发明的空气流向控制，如图 4 所示，本发明空气流向通过控制第一风阀 27 、第二风阀 28 和第三风阀 29 可以多风路流动，第一风阀 27 、第二风阀 28 和第三风阀 29 打开，有三条风种，第一条风路为室内风经过过滤网 211 →冷却风机 26 →加湿棉层 33 与冷凝器 13 →带走热量和水蒸气→第三风阀 29 →热风排风管 21 →排出室外，第二条风路为室内风经过过滤网 211 →冷风机 22 →设备柜（受冷却设备）→设备散热发出热风→抽风机 210 →热风排风管 21 →排出室外；第三条风路为室内风经过过滤网 211 →冷却风机 26 →加湿棉层 33 与冷凝器 13 →第二风阀 28 →过滤网 211 →冷风机 22 →设备柜（受冷却设备）→设备散热发出热风→抽风机 210 →热风排风管 21 →排出室外。

普通制冷风路工作过程（如图 6 所示）：第一风阀 27 和第三风阀 29 打开，第二风阀 28 关闭，冷凝器 13 由加湿棉层 33 水冷蒸发散热，有两条风路，一条风路为室内风经过过滤网 211 →冷却风机 26 →加湿棉层 33 与冷凝器 13 →带走热量和水蒸气→第三风阀 29 →热风排风管 21 →排出室外，另一条风路为室内风经过第一风阀 27 →过滤网 211 →冷风机 22 →设备柜（受冷却设备）→设备散热发出热风→抽风机 210 →热风排风管 21 →排出室外。

加湿制冷风 路工作过程（如图 5 所示）：风阀 1 和风阀 3 关闭，风阀 2 打开，冷凝器由加湿棉层水冷蒸发散热，有一条风路，室内风经过过滤网→冷却风机→加湿棉层与冷凝器→带走热量和水蒸气→加湿棉层→再加湿降温→风阀 2 →过滤网→冷风机→设备柜（受冷却设备）→设备散热发出热风→抽风机→热排风管→排出室外。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调，与设备柜连接，所述设备柜内设置有若干受冷却设备，其特征在于，包括用于电路控制的电路系统、用于进行制冷的制冷系统、用于通风的通风系统，所述电路系统包括电源、传感器、控制电路板和变频器，所述制冷系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器和电子膨胀阀，所述压缩机分别与所述蒸发器、冷凝器连接，所述蒸发器通过所述电子膨胀阀与所述冷凝器连接，所述变频器控制所述压缩机；所述通风系统包括热风排风管、冷风管、湿热风管、湿冷风管、冷风机、冷却风机；所述设备柜分别与所述热风排风管、冷风管相通，所述冷风机、蒸发器设置在所述冷风管内，所述冷风管分别与所述湿冷风管、湿热风管相通，所述冷却风机和冷凝器设置在所述湿热风管内，所述热风排风管分别与所述湿冷风管、湿热风管相通，所述湿冷风管与所述湿热风管相通。

2.根据权利要求1所述的一种空调，其特征在于，所述通风系统还包括第一风阀、第二风阀和第三风阀，所述第一风阀设置在所述冷风管与所述湿热风管之间，所述第二风阀设置在所述冷风管与所述湿冷风管之间，所述第三风阀设置在所述热风排风管与所述湿冷风管、湿热风管连通处。

3.根据权利要求2所述的一种空调，其特征在于，所述通风系统还包括抽风机和过滤网，所述抽风机设置在所述热风排风管内，所述过滤网设置在所述冷风管内。

4.根据权利要求3所述的一种空调，其特征在于，还包括水循环系统，所述水循环系统包括冷凝水收集箱、集水箱、加湿棉层、总集水箱、总给水箱和加湿冷却水箱，所述总给水箱与所述加湿冷却水箱相连通，所述加湿冷却水箱通过所述加湿棉层与所述集水箱相连通，所述加湿棉层贯穿所述湿冷风管、湿热风管且套住所述冷凝器，所述集水箱的一端与所述冷凝水收集箱连通，所述集水箱的另一端与所述总集水箱连通，所述冷凝水收集箱设置在所述蒸发器上，所述总集水箱与所述总给水箱连通。

5.根据权利要求4所述的一种空调，其特征在于，所述总给水箱处于所述总集水箱上方，所述总集水箱通过泵和过滤器与所述总给水箱连通，所述总给水箱通过浮球阀与所述加湿冷却水箱连通，所述加湿冷却水箱处于所述集水箱上方，所述集水箱所处位置低于所述冷凝水收集箱所处位置且高于所述总集水箱所处位置。

6.根据权利要求5所述的一种空调，其特征在于，所述总集水箱设置有排水进口，所述排水进口与自来水管连通。

7.根据权利要求6所述的一种空调，其特征在于，所述总给水箱设置有排水出口。