CN108397834A - 一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，包括风扇中心盘和雾化装置。本发明对冷凝器与风扇的位置进行了重新布置，所述冷凝器靠近出风侧板布置，风扇靠近进风侧板布置，风扇一端连接电机输出轴，另一端通过风扇中心盘与雾化装置连接，电机靠近进风侧板布置，所述雾化装置包括中心盘连接段和冷凝水雾化段，所述中心盘连接段为空心圆柱形，与风扇中心盘连接；所述冷凝水雾化段为弧形圆锥状，在冷凝水雾化段远离风扇一侧设有雾化装置进水口，所述冷凝水雾化段的侧壁设有与电机输出轴平行的若干数量的雾化孔；所述冷凝水引水管一端插入雾化装置进水口。该室外机通过离心雾化对冷凝水进行了合理利用，提高了冷凝器的散热效率。

Description

一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机。

背景技术

家用空调机在夏季工作时会排出一定量的冷凝水，尤其是在气候较为潮湿的地区，产生的冷凝水量会更大。冷凝水的温度大约在10-15℃左右，水质较为纯净。一般的空调都是将冷凝水直接排出到排水管道或者室外，造成了资源的浪费，不利于能源的合理利用，而且给人们的生活和环境带来了诸多不便。

对此人们提出了一些利用冷凝水的方法，其中申请号为201710634810.6的中国专利公开一种冷凝器冷却风蒸发加湿降温增效空调机，该空调机通过海绵层吸收冷凝水来给空气降温，利用冷凝水的显热降温，冷凝水冷量的再利用率有限。同时该装置所设的冷凝水循环系统以及外在补水系统，均需要水泵的驱动，加大了额外能源的消耗，因此该装置是否节能有待商榷。专利号为ZL200520067140.7的中国专利公开一种无滴水家用空调节能装置，该装置将冷凝水直接引到冷凝器的翅片表面形成液膜以欲达到强化换热的目的，但传热理论表明该种低速液膜只是增加了一层换热热阻，实际强化换热的效果十分有限甚或产生负面影响；同时该装置也须借助水泵方能实现冷凝水的再利用，故需要额外能耗，因此该装置总体节能效果差，成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机。该室外机利用旋转雾化冷凝水来提高冷凝器的效率，通过对冷凝水的合理利用，由普通单一的风冷式空调室外机，设计成风冷式附加雾化冷却的空调室外机，提高了冷凝器的散热效率，以此提高家用空调机的工作性能；此外将雾化冷凝水用于降低冷凝器周围空气的温度，能有效解决夏季空调"滴水"的问题，改善了人们的生活环境。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，包括电机、风扇中心盘、雾化装置、风扇、冷凝水引水管、冷凝水排水管、冷凝器、室外机壳、中间挡板、压缩机、膨胀阀、压缩机进气管、压缩机出气管、膨胀阀引入管以及膨胀阀排出管；所述中间挡板将室外机壳内部分成左右两部分，上述的压缩机、膨胀阀、压缩机进气管、压缩机出气管、膨胀阀引入管以及膨胀阀排出管均安装在室外机壳的右部分中，其特征在于，

该室外机还包括风扇中心盘和雾化装置，上述的电机、风扇中心盘、雾化装置、风扇、冷凝水引水管、冷凝器均安装在室外机壳的左部分中；

所述室外机壳为长方体形状，室外机壳的左部分的进风侧板和出风侧板均为格栅板；所述冷凝器靠近出风侧板布置，风扇靠近进风侧板布置，风扇一端连接电机的输出轴，另一端通过风扇中心盘与雾化装置连接，电机靠近进风侧板布置，所述雾化装置包括中心盘连接段和冷凝水雾化段，所述中心盘连接段为空心圆柱形，与风扇中心盘连接固定，使雾化装置能随风扇同轴转动；所述冷凝水雾化段为弧形圆锥状，冷凝水雾化段与中心盘连接段构成一个整体，在冷凝水雾化段远离风扇的一侧设有雾化装置进水口，所述冷凝水雾化段的侧面上设有与电机的输出轴相平行的若干数量的雾化孔；所述冷凝水引水管一端插入雾化装置进水口中，且与雾化装置进水口不接触，冷凝水引水管的另一端穿出室外机壳通过冷凝水排水管与室内机连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能利用夏季家用空调机冷凝水的潜热降低室外机内冷凝器周围空气的温度，以此提高冷凝器的工作效率，从而减少了电能的消耗。除空调机组正常工作所需的能源之外，无其他额外能源的消耗。具体有益效果体现在：

1)本发明室外机与传统空调室外机相比，对风扇和冷凝器的安装位置进行了重新布置，即将冷凝器设置在靠近出风侧板附近，而风扇设置在靠近进风侧板附近(传统室外机冷凝器设置在进风侧板附近，风扇设置在出风侧板附近)，使风扇吹出的风直接吹向冷凝器表面，增强了冷凝器表面的吹风效果，有效减少冷凝器表面附着的灰尘，克服了普通空调的进风中由于含有一定的灰尘，附着在冷凝器表面，日积月累会影响冷凝器的换热性能的问题；同时将室外机壳的进风侧板和出风侧板都设计成格栅状，进一步加强了进风和出风效果。

2)本发明采用一种具有弧形圆锥壁面的雾化装置，利用风扇旋转产生的离心力将冷凝水割裂成小水珠，起到将冷凝水雾化的作用；同时将雾化装置置于风扇和冷凝器之间，充分利用冷凝水的冷量来降低冷凝器周围空气的温度，这样由普通单一的风冷式空调室外机，设计成风冷式附加雾化冷却的空调室外机，提高了冷凝器的散热效率，以此提高家用空调机的工作性能。此外，该雾化装置具有体积小、可拆卸以及雾化效果好的特点，能方便的安装在室外机壳内，且不需要增大室外机壳的尺寸。

3)本发明室外机与利用显热来增强冷凝器换热效果的装置相比，利用了冷凝水的潜热，提高了能源的利用率。

4)本发明室外机壳上靠近雾化装置的区域内壁上设有海绵吸湿条，可以吸收散落在室外机壳上的冷凝水，进一步提高散热效果。

附图说明

图1是本发明利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机的结构示意图。

图2是本发明利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机左部分的结构示意图。

图3为本发明利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机中雾化装置的结构示意图。

图4为本发明利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机右部分的结构示意图。

图中：1电机、2风扇中心盘、3雾化装置、4风扇、5冷凝水引水管、6冷凝水排水管、7冷凝器、8室外机壳、9中间挡板、10压缩机、11膨胀阀、12压缩机进气管、13压缩机出气管、14膨胀阀引入管、15膨胀阀排出管；3-1中心盘连接段、3-2冷凝水雾化段、3-3雾化装置进水口。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步解释本发明，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。

本发明利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机(简称室外机，参见图1-2)包括电机1、风扇中心盘2、雾化装置3、风扇4、冷凝水引水管5、冷凝水排水管6、冷凝器7、室外机壳8、中间挡板9、压缩机10、膨胀阀11、压缩机进气管12、压缩机出气管13、膨胀阀引入管14以及膨胀阀排出管15；所述中间挡板9将室外机壳内部分成左右两部分，上述的压缩机10、膨胀阀11、压缩机进气管12、压缩机出气管13、膨胀阀引入管14以及膨胀阀排出管15均安装在室外机壳的右部分中，上述的电机1、风扇中心盘2、雾化装置3、风扇4、冷凝水引水管5、冷凝器7均安装在室外机壳的左部分中；

所述室外机壳8为长方体形状，室外机壳的左部分的进风侧板和出风侧板均为格栅板，加强进风和出风效果；所述冷凝器7靠近出风侧板布置，风扇4靠近进风侧板布置，风扇一端连接电机1的输出轴，另一端通过风扇中心盘2与雾化装置3连接，电机靠近进风侧板布置，所述雾化装置3包括中心盘连接段3-1和冷凝水雾化段3-2，所述中心盘连接段3-1为空心圆柱形，与风扇中心盘2连接固定，进而使雾化装置3能随风扇4同轴转动；所述冷凝水雾化段3-2为弧形圆锥状，冷凝水雾化段与中心盘连接段构成一个整体，在冷凝水雾化段3-2远离风扇的一侧设有雾化装置进水口3-3，所述冷凝水雾化段3-2的侧面上设有与电机的输出轴相平行的若干数量的雾化孔；所述冷凝水引水管5一端插入雾化装置进水口3-3中，且与雾化装置进水口3-3不接触，冷凝水引水管的另一端穿出室外机壳通过冷凝水排水管6与室内机连接。

本发明室外机的进一步特征在于，在靠近雾化装置的室外机壳的左部分的上侧板、下侧板、进风侧板内壁上均加装有海绵吸湿条，海绵吸湿条可以吸收散落在室外机壳8上的多余冷凝水，以作自然蒸发吸热。

本发明室外机的进一步特征在于，所述中心盘连接段3-1与风扇中心盘2为可拆卸紧密连接，必要时可拆除清理风扇及雾化装置上的污垢。

本发明室外机的进一步特征在于，所述冷凝水雾化段3-2为空心半球形或空心半椭球形，冷凝水雾化段3-2具有一定厚度，厚度为2-3毫米，侧面上留有雾化孔，雾化孔的大小直接决定了冷凝水雾化程度的大小，雾化孔的方向与电机输出轴的方向一致，雾化孔具有一定的方向性，雾化孔的方向决定了雾化水珠的运动方向；所述雾化装置进水口3-3的开口直径为冷凝水引水管5的直径的1.1-1.3倍，保证二者不接触，且可以减少进入雾化装置3内的冷凝水直接从雾化装置进水口3-3甩出，提高了冷凝水的雾化程度。

本发明室外机的进一步特征在于，所述冷凝水引水管5插入雾化装置进水口3-3中的一段的端口封闭，且在该端口封闭侧的冷凝水引水管5的侧壁上开口，冷凝水引水管5插入雾化装置进水口3-3的部分呈弯折状，如图3所示，在冷凝水引水管5的侧壁上有虚线，指的是开口。

本发明中的雾化装置3利用风扇4旋转产生的离心力，将冷凝水通过冷凝水雾化段3-2上的雾化孔割裂成雾化水珠，从而达到将冷凝水雾化的效果。室外机壳的右部分布置的压缩机10、膨胀阀11、压缩机进气管12、压缩机出气管13、膨胀阀引入管14以及膨胀阀排出管15与现有的室外机相同，室内机中的工质由压缩机进气管12与压缩机10相连，压缩机出气管13连接到室外机壳左部分中的冷凝器7，冷凝器7中的制冷剂经与环境换热后，由膨胀阀引入管14连接到膨胀阀11，膨胀阀排出管15与室内机相连，使制冷剂完成一个循环。

本发明空调室外机安装使用过程是：

1)室外机中的风机1、风扇4与冷凝器7按照图2所示位置布置。

2)将雾化装置3固定到加工后的风扇中心盘2上，固定方式可以用螺纹固定。

3)将加工好的冷凝水引水管5固定于室外机壳8上，冷凝水引水管5伸入雾化装置3的冷凝水雾化段3-2中，冷凝水引水管5的另一端接冷凝水排水管6。

4)将空调室外机安装完成后，打开空调，使空调正常运行，一段时间后，产生的冷凝水经冷凝水引水管5进入雾化装置3，冷凝水由于离心力的作用经雾化孔割裂成雾化水珠，再由风扇4的风力吹到冷凝器7附近，从而达到降低冷凝器周围空气温度的效果。

本发明的先进性在于，1、充分利用冷凝水的冷量来降低冷凝器周围空气的温度，这样由普通单一的风冷式空调室外机，设计成风冷式附加雾化冷却的空调室外机，提高了冷凝器的散热效率，以此提高家用空调机的工作性能。2、发明了一种雾化装置，利用风扇旋转产生的离心力将冷凝水割裂成小水珠，起到将冷凝水雾化的作用。3、本发明与利用显热来增强冷凝器换热效果的装置相比，利用了冷凝水的潜热，提高了能源的利用率。4、室外机壳设有格栅状的进风侧板和出风侧板，可以加强进风效果和出风效果，同时室外机壳8上设有海绵吸湿条，可以吸收散落在室外机壳8上的冷凝水。

本发明室外机壳右部分内部件间的连接方式与传统空调室外机相同。

实施例1

本实施例利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，包括电机1、风扇中心盘2、雾化装置3、风扇4、冷凝水引水管5、冷凝水排水管6、冷凝器7、室外机壳8、中间挡板9、压缩机10、膨胀阀11、压缩机进气管12、压缩机出气管13、膨胀阀引入管14以及膨胀阀排出管15；所述中间挡板9将室外机壳内部分成左右两部分，上述的压缩机10、膨胀阀11、压缩机进气管12、压缩机出气管13、膨胀阀引入管14以及膨胀阀排出管15均安装在室外机壳的右部分中，上述的电机1、风扇中心盘2、雾化装置3、风扇4、冷凝水引水管5、冷凝器7均安装在室外机壳的左部分中；

所述室外机壳8为长方体形状，室外机壳8左部分的进风侧板和出风侧板均为格栅板；所述冷凝器7靠近出风侧板布置，风扇4靠近进风侧板布置，风扇一端连接电机1的输出轴，另一端通过风扇中心盘2与雾化装置3连接，电机1靠近进风侧板布置，所述雾化装置3包括中心盘连接段3-1和冷凝水雾化段3-2，所述中心盘连接段3-1为空心圆柱形，与风扇中心盘2连接固定，使雾化装置3能随风扇4同轴转动；所述冷凝水雾化段3-2为弧形圆锥状，冷凝水雾化段3-2与中心盘连接段3-1构成一个整体，在冷凝水雾化段3-2远离风扇4的一侧设有雾化装置进水口3-3，所述冷凝水雾化段3-2的侧面上设有与电机1的输出轴相平行的雾化孔；所述冷凝水引水管5一端插入雾化装置进水口3-3中，且与雾化装置进水口3-3不接触，冷凝水引水管5的另一端穿出室外机壳8通过冷凝水排水管6与室内机连接。

在本实施例中，室外机壳的尺寸为75(L)x32(W)x46(H)cm，室外机进风侧板和出风侧板各布置有格栅板，格栅板的尺寸为60(L)x40(W)cm，雾化装置的长度为6cm。试验的环境条件及设备参数如下。环境条件为：室内温度26℃，室内相对湿度为50％，室外温度为34℃，室外相对湿度63％。使用普通室外机时空调主要参数为：制冷量2350W，循环风量510m³/h，能效比3.29。由理论计算可得，在相同环境条件、制冷量和循环风量下，使用本实施例的新型空调室外机时，能效比为3.77，比使用普通室外机时的能效比提高了15％，节能效果明显。

实施例2

本实施例室外机各部分连接同实施例1，不同之处在于，所述冷凝水雾化段3-2为空心半球形，冷凝水雾化段3-2的厚度为2毫米；所述雾化装置进水口3-3的开口直径为冷凝水引水管5的直径的1.2倍。

实施例3

本实施例室外机各部分连接同实施例1，不同之处在于，本实施例在靠近雾化装置的室外机壳的左部分的上侧板、下侧板、进风侧板内壁上均加装有海绵吸湿条；所述冷凝水引水管5插入雾化装置进水口中的一段的端口封闭，且在该端口封闭侧的冷凝水引水管的侧壁上开口。

本发明中所涉及的上下左右前后等方位词为一个相对概念，本申请中定义进风侧为前，出风侧为后，风的进出方向如图2中箭头所指方向；定义风扇4所在一侧为左，压缩机10所在一侧为右。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (5)

1.一种利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，包括电机、风扇中心盘、雾化装置、风扇、冷凝水引水管、冷凝水排水管、冷凝器、室外机壳、中间挡板、压缩机、膨胀阀、压缩机进气管、压缩机出气管、膨胀阀引入管以及膨胀阀排出管；所述中间挡板将室外机壳内部分成左右两部分，上述的压缩机、膨胀阀、压缩机进气管、压缩机出气管、膨胀阀引入管以及膨胀阀排出管均安装在室外机壳的右部分中，其特征在于，

该室外机还包括风扇中心盘和雾化装置，上述的电机、风扇中心盘、雾化装置、风扇、冷凝水引水管、冷凝器均安装在室外机壳的左部分中；

所述室外机壳为长方体形状，室外机壳的左部分的进风侧板和出风侧板均为格栅板；所述冷凝器靠近出风侧板布置，风扇靠近进风侧板布置，风扇一端连接电机的输出轴，另一端通过风扇中心盘与雾化装置连接，电机靠近进风侧板布置，所述雾化装置包括中心盘连接段和冷凝水雾化段，所述中心盘连接段为空心圆柱形，与风扇中心盘连接固定，使雾化装置能随风扇同轴转动；所述冷凝水雾化段为弧形圆锥状，冷凝水雾化段与中心盘连接段构成一个整体，在冷凝水雾化段远离风扇的一侧设有雾化装置进水口，所述冷凝水雾化段的侧面上设有与电机的输出轴相平行的若干数量的雾化孔；所述冷凝水引水管一端插入雾化装置进水口中，且与雾化装置进水口不接触，冷凝水引水管的另一端穿出室外机壳通过冷凝水排水管与室内机连接。

2.根据权利要求1所述的利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，其特征在于，在靠近雾化装置的室外机壳的左部分的上侧板、下侧板、进风侧板内壁上均加装有海绵吸湿条。

3.根据权利要求1所述的利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，其特征在于，所述中心盘连接段与风扇中心盘为可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，其特征在于，所述冷凝水雾化段为空心半球形或空心半椭球形，冷凝水雾化段的厚度为2毫米；所述雾化装置进水口的开口直径为冷凝水引水管的直径的1.2倍。

5.根据权利要求1所述的利用冷凝水雾化降温提高冷凝器效率的空调室外机，其特征在于，所述冷凝水引水管插入雾化装置进水口中的一端的端口封闭，且在该端口封闭侧的冷凝水引水管的侧壁上开口。