CN109340920A - 空调室内机及空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，旨在解决现有空调对室内机产生的冷凝水中的冷量的利用率低的问题，为此，本发明一种提供了空调室内机及空调,该室内机包括送风通道和设置在送风通道中的蒸发器，该室内机还包括：接水盘，其设置在蒸发器下方，用于承接蒸发器流出的冷凝水；水泵，其用于泵送接水盘内的冷凝水；冷凝水管道，其入口连接到水泵的出水口，冷凝水管道包括换热管段，换热管段设置在送风通道中，以便与送风通道中的空气进行热交换。本发明提供的空调室内机及空调，能充分利用室内机产生的冷凝水中的冷量，提高空调制冷效率，避免冷量浪费，无需专门配置长距离运输的管道，成本低、效果好。

Description

空调室内机及空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调室内机及空调。

背景技术

夏季空调制冷过程中，位于室内机中的蒸发器在与空气进行热交换的过程中会产生冷凝水，冷凝水的温度较室内空气的温度低很多，其蕴含的冷量有较大的回收利用价值。

现有的部分空调通常将冷凝水通过排水管直接排走，并未对其进行回收再利用，造成冷量的浪费；部分空调将冷凝水收集后，通过管路输送至室外机中的冷凝器，用于吸收冷凝器中冷媒的热量，加快冷凝器的散热，实现冷量的回收再利用。

现有空调通过设置特殊布置的管道来将室内机产生的冷凝水输送至室外机的冷凝器以回收利用冷凝水的方式，不仅需要耗费大量的管材，而且需要在安装过程中进行管路设计和布置，若管路安装不规范，则会影响冷凝水的输送；此外，冷凝水经过长距离的输送，过程中会吸收环境中的热量，导致冷凝水的温度升高，在到达冷凝器之前已经有部分冷量被损失，使得冷凝水的利用率降低。

相应地，本领域需要一种新的空调室内机来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调对室内机产生的冷凝水中的冷量的利用率低的问题，本发明的第一方面提供了一种空调室内机，该室内机包括送风通道和设置在所述送风通道中的蒸发器，该室内机还包括：接水盘，其设置在所述蒸发器下方，用于承接所述蒸发器流出的冷凝水；水泵，其用于泵送所述接水盘内的冷凝水；冷凝水管道，其入口连接到所述水泵的出水口，所述冷凝水管道包括换热管段，所述换热管段设置在所述送风通道中，以便与所述送风通道中的空气进行热交换。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述换热管段设置在所述送风通道的上游或下游；或者

所述换热管段形成在所述蒸发器上。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述换热管段为蛇形管；并且/或者所述换热管段的外周连接有散热翅片。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述水泵的出水口还连接有排水管道。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述水泵的出水口还连接有切换阀门，所述水泵借助所述切换阀门与所述冷凝水管道或所述排水管道选择性地连通。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述冷凝水管道的出口设置在所述接水盘盘底的上方，以使冷凝水能够在所述水泵的作用下循环流通。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述冷凝水管道的末端还连接有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述冷凝水管道的末端流出的冷凝水的温度。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述冷凝水管道的入口与所述水泵的出水口之间还连接有单向阀。

在上述空调室内机的优选技术方案中，所述空调室内机还包括液位开关，所述液位开关能够依据所述接水盘内的冷凝水的高度来控制所述水泵的启停。

本发明提供的空调室内机，通过将蒸发器与空气换热产生的冷凝水收集后回输至室内机中的送风通道上，以使冷凝水与送风通道中的冷风进行换热，将冷凝水中的冷量传递至空气中，用于降低空气的温度，使冷凝水中的冷量得到充分利用，该过程无需专门设计和布置长距离的输送管路，避免了冷量在长距离输送过程中发生损耗；此外，要实现本发明中的冷量利用，仅需在原有室内机装置的基础上增加较短的冷凝水输送管道，装置配置成本低，冷量损耗小、利用率高，能有效提高空调的制冷效率。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过将冷凝水管道中的换热管段设置在送风通道的上游，在蒸发器中的冷媒与空气进行换热之前，即通过冷凝水对空气进行了预冷，预冷后的空气进入蒸发器与冷媒换热时，由于初始温度低，相同的换热时间下，能获得更低的冷风温度，从而提高空调的制冷效率。

在本发明的优选技术方案中，通过将冷凝水管道中的换热管段设置在送风通道的下游，在空气与冷媒换热降温后，通过与冷凝水对冷风的进一步降温，能获得更低的冷风温度，从而提高空调的制冷效率。

在本发明的优选技术方案中，通过将冷凝水管道形成在蒸发器上，既能实现冷量的充分利用，还能使室内机的结构更紧凑，有利于室内机的小型化设计。

在本发明的优选技术方案中，通过在换热管段的外周也连接散热翅片，既能提高冷凝水与空气的换热效率，还能使换热管段与空气热交换过程中形成的冷凝水能顺散热翅片流下，从而避免冷凝水飞溅。

在本发明的优选技术方案中，通过在水泵的出水口连接排水管道，在冷凝水超过接水盘所能承接的水量，或者在冷凝水释放冷量失去利用价值时，可通过排水管道将冷凝水快速排出。

通过设置切换阀门，能方便地接通接水盘和冷凝水管道，或者接通接水盘和排水管道，从而依据需要确定冷凝水的流通状态。

通过将冷凝水管道的出口设置在接水盘盘底的上方，使得冷凝水能够在水泵的作用下循环流通并多次换热，以充分利用冷凝水中的冷量。

通过在冷凝水管道的末端连接温度传感器以检测冷凝水管道的末端流出的冷凝水的温度，实现冷凝水循环过程的智能控制。

通过在冷凝水管道的入口与水泵的出水口之间连接单向阀，当接水盘中的冷凝水被水泵吸走后，水位下降会使水泵的电机停转以保护水泵，而设置单向阀能在水泵停转后防止冷凝水逆流，既能保护水泵，还能将冷凝水截留在换热管段，从而延长该管段内冷凝水的换热时间，使冷量释放更充分。

通过设置能够依据接水盘内的冷凝水的高度来控制水泵的启停的液位开关，实现了冷凝水循环或排放的自动控制。

本发明第二方面还提供了一种空调，该空调包括上述任一项技术方案中所述的空调室内机。

本领域技术人员可以理解的是，由于该空调配置有前述室内机，因此具备前述空调室内机所有的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的空调室内机，附图中：

图1为本发明的空调室内机的第一种实施方式，其中示出了冷凝水的单次流通路径；

图2为本发明的空调室内机的第二种实施方式，其中示出了冷凝水的循环流通路径；

附图标记列表：

1、室内机；10、蒸发器；11、冷凝水管道；110、换热管段；111、排水管段；12、接水盘；13、液位开关；14、水泵；15、单向阀；16、排水管道；17、切换阀门；18、温度传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然下述的实施方式是结合家用空调室内机来解释说明的，但是，这并不是限制性的，本发明的技术方案同样适用于商用空调，例如多联机空调系统等，这种应用对象的改变并不偏离本发明的原理和范围。

另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的室内机的其他内部结构未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

需要说明的是，在本发明的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个空间内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术指出的现有空调对室内机产生的冷凝水中的冷量的利用率低的问题，本发明提供了一种空调室内机及配置有该空调室内机的空调，旨在充分利用室内机产生的冷凝水中的冷量，提高空调制冷效率，避免冷量浪费。

本发明提供的空调室内机1包括送风通道和设置在送风通道中的蒸发器10。蒸发器10是利用液态的低温制冷剂在低压下易蒸发吸热转变为蒸气的原理，吸收送风通道中的空气的热量，使送风通道中的空气温度降低后吹至室内，达到制冷目的。位于送风通道中的蒸发器10有进风口和出风口，送风通道中用于向蒸发器10的进风口送风的通道段定义为蒸发器10的上游，用于输送由蒸发器10的出风口吹出的冷风的通道段定义为蒸发器10的下游。

参照图1和图2，图1为本发明的空调室内机的第一种实施方式，其中示出了冷凝水的单次流通路径；图2为本发明的空调室内机的第二种实施方式，其中示出了冷凝水的循环流通路径。该空调室内机1还包括：

接水盘12，其设置在蒸发器10下方，用于承接蒸发器10流出的冷凝水。通常，接水盘12设置在蒸发器10的正下方，蒸发器10的换热盘管上设置有散热翅片，冷凝水会通过散热翅片汇聚并向蒸发器10正下方滴落，此时，设置在蒸发器10正下方的接水盘12能很好地承接翅片上流下的冷凝水。当然，接水盘12也可相对蒸发器10稍作偏移，只要保证能很好地承接冷凝水即可。

水泵14，其用于泵送接水盘12内的冷凝水。当接水盘12中的冷凝水的高度达到预设的液位高度后，即可开启水泵14将接水盘12中的冷凝水向高处泵送。

冷凝水管道11，其入口连接到水泵14的出水口。冷凝水管道11至少包括换热管段110，该换热管段110设置在送风通道中，以便与送风通道中的空气进行热交换，从而将冷凝水中的冷量传递至送风通道中的空气中，以降低空气的温度，提高空调的制冷效率。冷凝水管道11可以形成为一根管道，也可以由多段相同或不同材质的管道拼接形成。为获得较高的性价比，换热管段110优选为铝管，其管径可以比蒸发器10中的换热盘管的管径粗些，这样，一方面能降低冷凝水的流通阻力，另一方面能减缓冷凝水的流动速度，以便冷凝水能充分释放冷量。可以理解的是，冷凝水管道11还可以采用其他易于导热的金属材质，例如采用铜管，铝管与铜管相比，价格更便宜，且更轻便。

此外，冷凝水管道11还可以设置进水管段、排水管段111等。进水管段连接到换热管段110的入口与水泵14的出水口之间，可以采用塑料管、胶皮管等导热性能差的管材，以减少冷凝水在进入换热管段110之前的冷量损失。排水管段111连接到换热管段110的出口，可以采用价格低、质量轻的普通塑料管，以将释放冷量后的冷凝水排出。

进一步地，冷凝水管道11的入口与水泵14的出水口之间还连接有单向阀15，用于防止水泵14停运后冷凝水倒流，如图1和图2所示，单向阀15使得冷凝水只能从水泵14流向冷凝水管道11，阻止冷凝水从冷凝水管道11流向水泵14，从而降低水泵14损坏的概率，此外，还可以延长冷凝水在换热管段110中的截留时间，进而延长与空气的换热时间。

换热管段110可以设置在送风通道的上游。具体地，当换热管段110设置在送风管道的上游时，室内机1吸入的室内空气首先与冷凝水进行换热，实现预降温，再与位于换热管段110下游的蒸发器10中的冷媒换热，温度进一步降低，与现有技术中的室内机1相比，吹出的冷风温度更低，从而使室内温度快速达到所需温度，提高了空调的制冷效率。

替代性地，换热管段110可以设置在送风通道的下游。具体地，当换热管段110设置在送风管道的下游时，室内机1吸入的室内空气首先与蒸发器10中的冷媒换热，温度降低，再与位于蒸发器10下游的换热管段110中的冷凝水换热，温度进一步降低，从而使吹出的冷风温度更低。

替代性地，换热管段110还可以形成在蒸发器10上。可以在蒸发器10上与用于流通冷媒的换热盘管并排的位置设置冷凝水管道11，当然二者之间是互不连通的，也相当于将换热管段110设置在了送风通道的上游或下游。

进一步地，换热管段110可以绕制为蛇形盘管，这样可以增加冷凝水的流通路径，延长换热时间，从而充分释放冷凝水中的冷量。

为更好地释放冷凝水中的冷量，可以在换热管段110的外周连接散热翅片，原理与蒸发器10中冷媒管路连接的散热翅片相同。

为实现冷凝水的快速排出，可以在水泵14的出水口连接排水管道16。参照图2，水泵14的出水口同时与冷凝水管道11和排水管道16连接，工作过程中仅与一条管道连通。当需要快速排出接水盘12中的冷凝水时，可以接通水泵14与排水管道16，将冷凝水直接排至室外。

可以理解的是，在图1中也可以在水泵14的出水口连接排水管道16，可以将冷凝水管道11中的排水管段111也接入到排水管道16上形成三通管道，实现多种排水模式。

进一步地，水泵14的出水口还连接有切换阀门17，水泵14借助切换阀门17与冷凝水管道11或排水管道16选择性地连通。具体地，参照图2，切换阀门17连接到水泵14的出水口，借助切换阀门17的切换操作，能在需要利用冷凝水的情形下连通冷凝水管道11与水泵14，切断排水管道16；在需要快速排水的情形下，连通排水管道16与水泵14，切断冷凝水管道11的通路，实现快速排水。

可以理解的是，阀门可以采用二位三通电磁阀，还可以采用摆阀、三通单向阀等，或者直接在冷凝水管道11的入口和排水管道16的入口分别设置独立的关断阀。

在某些情形下，单次释冷后冷凝水仍然蕴含可被利用的冷量，此时如果直接将冷凝水排掉，则会造成冷量的浪费，而将冷凝水管道11的出口设置在接水盘12盘底的上方，使冷凝水能够在水泵14的作用下循环流通，实现冷凝水的循环利用，即可解决此问题。具体地，参照图2，冷凝水管道11的出口(该出口可以形成在排水管段111上)直接深入至接水盘12内，接水盘12中冷凝水通过水泵14泵入换热管段110换热后，再次流入接水盘12中，与接水盘12中原有的冷凝水混合后再次通过水泵14泵入冷凝水管道11中，进行二次释冷，甚至多次，直至冷凝水中的冷量充分释放后，接通排水管道16，将温度升高后的冷凝水排出。

更进一步地，将冷凝水管道11的出口设置在接水盘12盘底的上方且远离水泵14的一端，防止前一次回输的冷凝水接着就被水泵14吸走，从而使冷凝水充分释冷。

对于何时通过排水管排出冷凝水的问题，可以预先设定冷凝水的循环次数，例如通过监控水泵14的运行时间，还可以借助温度传感器18实现智能控制。参照图2，在冷凝水管道11的末端连接温度传感器18，温度传感器18用于检测冷凝水管道11的末端流出的冷凝水的温度，当检测到的冷凝水温度低于预设温度时，持续运行水泵14，实现冷凝水的循环流通；当温度传感器18检测到末端的冷凝水的温度达到或高于预设温度时，表明冷凝水已充分释冷，此时可以控制阀门切换，接通水泵14与排水管道16，将充分释冷以后的冷凝水排出至室外。

可以理解的是，受环境温度的影响，冷凝水达到预设温度的时间不同，因此相较于设定循环次数的方式，借助温度传感器18控制水泵14的启停和阀门的切换，能获得更好的效果。

进一步地，为准确判断冷凝水的水量是否达到可流通的程度，可以在空调室内机1中设置能够依据接水盘12内的冷凝水的高度来控制水泵14的启停的液位开关13。具体地，液位开关13可以采用浮子开关，也可以是超声波液位开关13等类型的开关，只要可以反馈液面高度的变化即可。参照图1，液位开关13采用浮子开关，其漂浮在接水盘12的液面上，当浮子开关随着冷凝水的增多浮起至一定高度时，水泵14启动并开始泵送冷凝水至冷凝水管道11中进行热交换。参照图2，浮子开关漂浮在临近冷凝水管道11末端的位置处，工作原理同图1中相同。

需要说明的是，虽然图1中的液位开关13临近水泵14设置，图2中的液位开关13临近冷凝水管道11的末端设置，但这并不是限制性的，因为浮子开关在水体中是漂浮移动的，图1和图2仅仅是对其某一时刻的位置状态进行了示例，并不表示必须这样设置。

作为一个具体的实施例，参照图1，本实施例中的室内机1包括蒸发器10，蒸发器10的下方设置有接水盘12，接水盘12连接有用于泵送冷凝水的水泵14，在接水盘12中设置有液位开关13，在送风通道的下游设置有用于输送冷凝水的冷凝水管道11，冷凝水管道11的换热管段110绕制为蛇形结构，在冷凝水管道11与水泵14的出水口之间连接有单向阀15。其中，冷凝水管道11还包括排水管段111，排水管段111用于将释冷后的冷凝水排出至室外。该实施例中的室内机1能实现冷凝水的单次流通，具体工作过程如下：

S11、启动空调系统，选择空调运行模式为制冷模式，空调运行一段时间后，产生的冷凝水逐渐汇聚到接水盘12中；

S12、液位开关13实时检测液面高度变化，当检测到液面达到预设的水位高度时，启动水泵14，开始将接水盘12中的冷凝水泵14送至冷凝水管道11中；

S13、当泵送一定时间后使得冷凝水充满换热管段110时，暂停水泵14运转，节流阀防止冷凝水逆流回接水盘12，截留在换热管段110中的冷凝水可以有足够的时间与空气发生热交换，从而充分释放其中的冷量；

S14、换热一定时间后，再次启动水泵14，将换热管段110中释放了冷量的冷凝水通过排水管段111排出，换热管段110被低温的冷凝水填充，从而进行下一轮释冷过程；

S15、重复上述的冷凝水替换过程。

可以理解的是，上述控制方法中，在冷凝水释冷过程中，可以不暂停水泵14，仅利用冷凝水一次流过冷凝水管道11的时间进行换热。

作为另一个具体的实施例，参照图2，本实施例中的室内机1包括蒸发器10，蒸发器10的下方设置有接水盘12，接水盘12连接有用于泵送冷凝水的水泵14，在接水盘12中设置有液位开关13，在送风通道的下游设置有用于输送冷凝水的冷凝水管道11，冷凝水管道11的换热管段110绕制为蛇形结构，冷凝水管道11的末端设置在接水盘12的上方，在冷凝水管道11与水泵14的出水口之间连接有单向阀15，在水泵14的出水口还连接有排水管道16，以及用于选择性地接通冷凝水管道11或者排水管道16的切换阀门17，冷凝水管道11的末端连接有温度传感器18。该实施例中的室内机1能实现冷凝水的循环流通，具体工作过程如下：

S21、启动空调系统，选择空调运行模式为制冷模式，空调运行一段时间后，产生的冷凝水逐渐汇聚到接水盘12中；

S22、液位开关13实时检测液面高度变化，当检测到液面达到预设的水位高度时，启动水泵14，并控制切换阀门17接通冷凝水管道11与水泵14的出水口，开始将接水盘12中的冷凝水泵14送至冷凝水管道11中；

S23、当泵送一定时间后使得冷凝水充满换热管段110时，暂停水泵14运转，节流阀防止冷凝水逆流回接水盘12，截留在换热管段110中的冷凝水可以有足够的时间与空气发生热交换，从而充分释放其中的冷量；

S24、换热一定时间后，再次启动水泵14，将换热管段110中释放了冷量的冷凝水重新回输至接水盘12中，换热管段110中被接水盘12中低温的冷凝水再次填充，从而进行下一轮释冷过程；

S25、温度传感器18实时检测冷凝水管道11的末端排出的冷凝水的温度，当检测到排出的冷凝水的温度接近空调内机环境温度时，切换阀门17动作，接通排水管道16和水泵14，同时切断水泵14与冷凝水管道11之间的通路，将冷凝水从排水管道16中排走。

可以理解的是，上述控制方法中，在冷凝水释冷过程中，可以不暂停水泵14，仅利用冷凝水一次流过冷凝水管道11的时间进行换热。

本发明的另一个实施例中提供的空调，包括室外机、室内机1，以及连接室内机1和室外机以形成冷媒循环流通的管道。本实施例中的室内机1为前述内容中的室内机1。

可以理解的是，由于该空调配置有前述室内机1，因此具备前述空调室内机1的所有技术效果，在此不再赘述。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调室内机，所述室内机包括送风通道和设置在所述送风通道中的蒸发器，其特征在于，所述室内机还包括：

接水盘，其设置在所述蒸发器下方，用于承接所述蒸发器流出的冷凝水；

水泵，其用于泵送所述接水盘内的冷凝水；

冷凝水管道，其入口连接到所述水泵的出水口，所述冷凝水管道包括换热管段，所述换热管段设置在所述送风通道中，以便与所述送风通道中的空气进行热交换。

2.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述换热管段设置在所述送风通道的上游或下游；或者

所述换热管段形成在所述蒸发器上。

3.根据权利要求2所述的空调室内机，其特征在于，所述换热管段为蛇形管；并且/或者所述换热管段的外周连接有散热翅片。

4.根据权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述水泵的出水口还连接有排水管道。

5.根据权利要求4所述的空调室内机，其特征在于，所述水泵的出水口还连接有切换阀门，所述水泵借助所述切换阀门与所述冷凝水管道或所述排水管道选择性地连通。

6.根据权利要求5所述的空调室内机，其特征在于，所述冷凝水管道的出口设置在所述接水盘盘底的上方，以使冷凝水能够在所述水泵的作用下循环流通。

7.根据权利要求6所述的空调室内机，其特征在于，所述冷凝水管道的末端还连接有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述冷凝水管道的末端流出的冷凝水的温度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的空调室内机，其特征在于，所述冷凝水管道的入口与所述水泵的出水口之间还连接有单向阀。

9.根据权利要求8所述的空调室内机，其特征在于，所述空调室内机还包括液位开关，所述液位开关能够依据所述接水盘内的冷凝水的高度来控制所述水泵的启停。

10.一种空调，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的空调室内机。