CN109425063B - 空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种空调机，所述空调机利用蒸发式冷却器冷却冷凝器而提高制冷性能，并将通过蒸发式冷却器的干通道的空气向湿通道供应，从而能够提高蒸发式冷却器的效率。用于实现上述目的的本发明的空调机包括室内机和室外机，其中，所述室内机配备有用于冷却室内空气的加热泵的蒸发器，其中，所述室外机包括：蒸发式冷却器，利用在湿通道产生的水的蒸发潜热而将通过干通道的空气冷却；所述加热泵的冷凝器，在制冷模式下借助通过所述干通道而被冷却的空气被冷却；冷凝器连通部，使通过所述干通道的空气中的一部分向所述冷凝器流动；湿通道连通部，使通过所述干通道的空气中的其余部分向所述湿通道流动。

Description

空调机
技术领域
本发明涉及一种空调机，尤其涉及一种能够利用蒸发式冷却器冷却冷凝器的空调机。
背景技术
通常，空调机是一种根据用户的要求而调节室内温度和湿度，或者将室内空气换气而维持室内舒适性的装置。
最近，开发了如下的技术，向空调机附加除湿、加湿、空气净化、换气等多种附加功能，从而根据用户的选择适配季节的变化而能够维持室内空气的舒适性。
作为关于这种空调机的现有技术，在韩国公开专利第10-2016-0088846号中公开了“除湿制冷系统”。
在上述的现有技术中，从蒸发水喷射器向冷凝器洒水，并且被洒到冷凝器表面的水借助通过除湿转子和冷却器的低温低湿的空气而蒸发，从而将冷凝器冷凝而能够提高蒸汽压缩式制冷器的效率。并且，构成为配备换气专用流入口和换气专用供气口，从而能够进行换气。
但是，对于上述现有技术而言，为了冷却冷凝器而配备向冷凝器洒水的蒸发水喷射器，从而存在装置的构成变复杂的问题。并且，在将蒸发式冷却器作为冷却器而使用的情况下，需要追加配备蒸发水喷射器，并且无法将在蒸发式冷却器冷却的空气再利用，因此存在冷却效率降低的问题。
发明内容
本发明为了解决上述诸多问题而提出，其目的在于提供如下的空调机，利用蒸发式冷却器冷却冷凝器而提高制冷性能，并防止由于冷凝器的过热而导致压缩机反复打开/关闭，从而能够提高加热泵的耐久性。
并且，本发明的目的在于提供如下的空调机，将通过蒸发式冷却器的干通道的空气向湿通道供应，从而能够提高蒸发式冷却器的效率。
并且，本发明的目的在于提供如下的空调机，将蒸发式冷却器的干通道和湿通道用作使室内空气和室外空气流动的流路，从而能够简化配管结构。
并且，本发明的目的在于提供如下的空调机，在换气模式下进行从室内向室外排出的空气与从室外流入室内的空气之间的全热交换，从而能够提高热效率。
用于解决上述诸多问题的本发明的空调机包括室内机和室外机，其中，所述室内机配备有用于冷却室内空气的加热泵的蒸发器，其中，所述室外机包括：蒸发式冷却器，利用在湿通道产生的水的蒸发潜热而将通过干通道的空气冷却；所述加热泵的冷凝器，在制冷模式下借助通过所述干通道而被冷却的空气被冷却；冷凝器连通部，使通过所述干通道的空气中的一部分向所述冷凝器流动；湿通道连通部，使通过所述干通道的空气中的其余部分向所述湿通道流动。
所述室外机可以包括：第一开口部，与用于向室内供应空气的室内空气流入流路连通；第一风门，开闭所述第一开口部和冷凝器连通部；第二开口部，与用于从所述室内吸入空气的室内空气排出流路连通；第二风门，开闭所述第二开口部和湿通道连通部。
在所述室内机的蒸发器冷却室内空气的情况下，所述第一风门可以关闭所述第一开口部而使通过所述干通道的空气的一部分通过所述冷凝器，从而冷却所述冷凝器，所述第二风门可以关闭所述第二开口部而使通过所述干通道的空气的其余部分向所述湿通道流动。
在换气模式下，所述第一风门可以在开放所述第一开口部的同时阻断所述冷凝器连通部，并且从室外吸入的空气通过所述干通道后通过所述第一开口部而被供应到所述室内；所述第二风门在开放所述第二开口部的同时阻断所述湿通道连通部，从而使所述室内空气在通过所述第二开口部和所述湿通道后被排出到外部。
所述室外机可以包括除湿转子，所述除湿转子包括：第一区域，配备于与所述干通道连接的室外空气供应流路上而使从室外吸入的空气通过；第二区域，配备于与室外连通的再利用流路上；第三区域，配备于所述第一区域和第二区域之间，并配备于使通过所述湿通道的空气向室外排出的第一排气流路上。
可以包括：第二排气流路，使通过所述湿通道的空气向室外排出，流路转换部，使通过所述湿通道的空气向所述第一排气流路和第二排气流路中的任意一个流动。
可以以使从所述室外吸入的空气通过所述干通道后向室内供应的方式连接流路，并且，以使从所述室内排出的空气通过所述湿通道后通过所述第一排气流路而通过所述第三区域的方式连接流路。
在转换模式下，所述除湿转子可以旋转，从而在通过所述除湿转子的第一区域和第三区域的空气之间形成全热交换。
根据本发明，可以利用通过蒸发式冷却器的干通道的空气冷却冷凝器而提高制冷性能，并防止由于冷凝器的过热而导致压缩机反复打开/关闭，从而能够提高加热泵的耐久性。
并且，可以将通过蒸发式冷却器的干通道而被冷却的空气向湿通道供应，从而即使利用小的风量也能够充分降低通过干通道的空气的温度，并且可以减少送风机的消耗电力。
并且，可以将蒸发式冷却器的干通道和湿通道用作使室内空气和室外空气流动的流路，从而能够扩展蒸发式冷却器的功能。
并且，可以在换气模式下在除湿转子进行全热交换，从而能够利用室内的暖空气的热提高从室外向室内流入的空气的温度，从而能够提高效率。
附图说明
图1是示出根据本发明的空调机的构成的图。
图2是示出图1的空调机中的风门旋转的状态的图。
符号说明
11：室内空气流入流路 12：室内空气排出流路
100：室外机 101：第一开口部
102：第二开口部 110：蒸发式冷却器
111：干通道 112：湿通道
120：除湿转子 121：第一区域
122：第二区域 123：第三区域
130：第一送风机 131：第二送风机
132：第三送风机 140：流路转换部
151：湿通道连通部 152：冷凝器连通部
153：第一排气流路 154：第二排气流路
155：室外空气供应流路 156：再利用流路
161：第一风门 162：第二风门
200：室内机 210：压缩机
220：冷凝器 230：膨胀阀
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的空调机进行详细说明。
参照图1对根据本发明的空调机的构成进行说明。
本发明的空调机1包括室外机100和室内机200。
所述室内机200可以作为立式室内机而设置于用户居住的室内空间，也可以作为天花板式室内机而设置于天花板。所述室外机100设置于空调室外机室或者锅炉室等。
在所述室外机100和室内机200配备有热泵，以利用制冷剂对室内空气进行冷却。所述热泵包括：压缩机210，将制冷剂压缩为高温、高压；冷凝器220，将在所述压缩机210压缩成高温高压的制冷剂的热释放；膨胀阀230，使通过所述冷凝器220的制冷剂膨胀而成为低温低压状态；蒸发器240，使通过所述膨胀阀230的制冷剂蒸发并吸收室内空气的热。在此情况下，所述冷凝器220可以配备于室外机100，并且压缩机210、膨胀阀230及蒸发器240可以配备于室内机200。
在所述室外机100配备有蒸发式冷却器110、除湿转子120、送风机130、131、132、冷凝器220、流路转换部140、第一风门161、第二风门162。
所述蒸发式冷却器110包括内部彼此隔开的干通道111和湿通道112，并且在所述干通道111流动的空气与在湿通道112流动的空气之间进行热交换。所述湿通道112配备有供应水的注水装置(未示出)，并利用从所述注水装置供应的水因在所述湿通道112流动的空气而蒸发时产生的潜热将在所述干通道111流动的空气冷却。
在所述湿通道112形成从上部朝向下部方向的空气的流动，以使水能够借助注水装置而流动，并且在所述干通道111形成有从下部朝向上部方向的空气的流动。
通过所述干通道111的空气中，一部分空气(70％)在制冷时向冷凝器220流动，另一部分空气(30％)通过湿通道连通部151而向湿通道112流动。通过所述湿通道112的空气向流路转换部140流动。如果利用在所述干通道111冷却的空气冷却冷凝器220，则相比于利用常温的空气冷却冷凝器220的情形，能够提高制冷性能。
所述除湿转子120包括：第一区域121，用于从通过室外空气供应流路155的空气吸附水分；第二区域122，用于利用通过再利用流路156的空气去除在第一区域121吸附的水分而再利用；第三区域123，配备于所述第一区域121和第二区域122之间，用于从通过所述湿通道并提高湿度的空气吸附水分。
所述除湿转子120借助所述驱动部(未示出)而以配备于中央的轴为中心进行旋转，从而反复进行吸湿及再利用过程。在所述第一区域至第三区域121、122、123的除湿转子表面涂覆有用于吸附水分的吸附剂，作为所述吸附剂可以使用硅胶(silicagel)或沸石(zeolite)等除湿剂。
在所述第一区域121的出口侧配备有第一送风机130，从而将室外空气吸入室外空气供应流路155及第一区域121。在所述第二区域122的出口侧配备有第二送风机131，从而将室外空气吸入再利用流路156及第二区域122。并且，在蒸发式冷却器110的湿通道112的出口侧配备有第三送风机132，从而使通过湿通道112的空气向第一排气流路153或第二排气流路154流动。
在所述第二区域122的入口侧可以配备有用于将向第二区域122流动的空气加热的加热器135。所述加热器135可以采用利用电的加热器、利用热水的加热器等多种加热器。
所述流路转换部140构成为能够选择流路，从而可以使通过湿通道112的空气向第一排气流路153流动或者向第二排气流路154流动。作为一示例，所述流路转换部140可以使用三通阀。在所述第一排气流路153流动的空气在经过除湿转子120的第三区域123后向室外排出，通过所述第二排气流路154的空气向室外排出。
在进行空气调节的房间或客厅等室内空间(未示出)与室外机100之间，连接有用于向所述室内空间供应空气的室内空气流入流路11以及用于从所述室内空气排出空气的室内空气排出流路12。
所述室内空气流入流路11与形成于室外机100的第一开口部101连接，并且所述室内空气排出流路12连接于第二开口部102。
在与所述干通道111的出口相邻的位置形成有湿通道连通部151和冷凝器连通部152，所述湿通道连通部151形成为使通过所述干通道111的空气再次流动到湿通道112的入口，所述冷凝器连通部152形成为使通过所述干通道的空气向冷凝器220流动。
所述第一风门161择一地开闭所述第一开口部101和冷凝器连通部152，所述第二风门162择一地开闭所述第二开口部102和湿通道连通部151。即，在换气模式下，第一风门161和第二风门162分别开放第一开口部101和第二开口部102，并将冷凝器连通部152及湿通道连通部151分别封闭。并且，在制冷模式下，第一风门161和第二风门162将冷凝器连通部152和湿通道连通部151分别开放，并将第一开口部101和第二开口部102分别封闭。
对于由上述构成组成的本发明的空调机中的制冷模式和换气模式下的动作进行说明。
参照图1对制冷模式下的动作进行说明。
在制冷模式下，室内机200的加热泵运行而使借助蒸发器240冷却的空气向室内空间供应。在此情况下，冷凝器220由于高温高压的制冷剂而发热。
第一风门161和第二风门162处于将第一开口部101和第二开口部102分别封闭的状态。在此状态下，除湿转子120旋转，第一送风机至第三送风机130、131、132运行。并且，从配备于湿通道112的注水装置向湿通道112洒水。
由于所述第一送风机130的运行，室外空气通过室外空气供应流路155通过除湿转子120的第一区域121而被除湿。通过所述第一区域121的空气通过蒸发式冷却器110的干通道111并借助与湿通道112之间的热交换而被冷却。通过所述干通道111的空气的一部分通过冷凝器连通部152向冷凝器220流动，并通过所述冷凝器220而将冷凝器220冷却。通过所述冷凝器220的空气被排出到室外。如上所述，如果利用干通道111的冷却的空气将冷凝器220冷却，则可以提高制冷性能，并且可以使在冷凝器220内部流动的制冷剂被冷却而防止制冷剂的过热、过压，因此加热泵的动作稳定性得到提高，并且可以防止压缩机210的频繁的打开/关闭(on/off)。
通过所述干通道111的剩余空气由于第三送风机132的运行而通过湿通道连通部151流入湿通道112。通过所述干通道111的空气由于在湿通道112发生水的蒸发而产生导热，从而被冷却。如果利用通过所述干通道111并被冷却的空气而使其向湿通道112流动，则相比于利用温度高的室内空气的情形，可以容易地降低通过干通道111的空气的温度。并且，如果流入湿通道112的空气的温度较高，则为了将通过干通道111的空气的温度降低至预定温度而需要增加第三送风机140的转数，因此会增加电力消耗。与此相反，如本发明，如果将通过干通道111并被冷却的空气用作流入湿通道112的空气，则即使不增加第三送风机140的转数，也能够将通过干通道111的空气的温度降低至预定温度，因此能够减少驱动第三送风机140所需的消耗电力。
通过所述湿通道112的空气在流路转换部140通过第二排气流路154而向室外排出。
另外，室外空气借助第二送风机131的运行而流入再利用流路156，流入的所述室外空气被加热器135加热，然后通过除湿转子120的第二区域122而去除在第一区域121吸附的湿气，从而将除湿转子120再利用。通过所述第二区域122的空气被排出到室外。
参照图2对换气模式下的动作进行说明。
在将室内空气换气的情况为如下状态，第一风门161和第二风门162将第一开口部101和第二开口部102分别开放，冷凝器连通部152被所述第一风门161阻断，湿通道连通部151被所述第二风门162阻断。
在此状态下，除湿转子120旋转，第一送风机至第三送风机130、131、132运行。在此情况下，形成于湿通道112的注水装置不向湿通道112洒水。
借助第一送风机130的运行，室外空气依次通过室外空气供应流路155、第一区域121、干通道111、第一开口部101，然后通过室内空气流入流路11向室内空间供应。
所述室内空间的空气依次通过室内空气排出流路12、第二开口部102、湿通道112，然后通过第一排气流路153或第二排气流路154向室外排出。
在换季期的室内空气暖和且室外空气较凉的情况下，由于凉的室外空气流入室内而发生热损失。在此情况下，暖和的室内空气通过第一排气流路153而通过除湿转子120的第三区域123并将热传递至除湿转子120，如果所述除湿转子120旋转而位于第一区域121，则可以向通过第一区域121的空气传递热而提高热效率。
在此情况下，构成为向室外排出的空气通过第三区域123，但是也可以构成为，连接第一排气流路153与再利用流路156而使向室外排出的空气通过第二区域122而与通过第一区域121的空气进行全热交换。
所述第三送风机132吸入通过湿通道112的空气，因此可以进行耐蚀性强的表面处理以防止产生由于水分的腐蚀。与此相反地，第二送风机131由于仅流动室外空气，因此未进行耐蚀性表面处理。如果，构成为使通过湿通道112的空气向第二区域122流动以实现向室外排出的空气与通过第一区域121的空气之间的全热交换，则可能在第二送风机131的耐蚀性方面存在问题。即，在运行连接湿通道112和再利用流路156并使湿通道112的湿空气通过再利用流路156排出的模式的情况下，没有进行耐蚀性表面处理的第二送风机131可能由于湿空气而产生腐蚀。对于本发明而言，通过湿通道112的空气构成为利用第三送风机132而通过第三区域123向外部排出，从而可以防止第二送风机131的耐久性降低的问题。
另外，在不需要全热交换的情况下，通过湿通道112的空气通过第二排气流路154向室外排出。
如上所述，如果在制冷模式和换气模式下仅转动第一风门161和第二风门162，则能够在室外机100的内部简单地构成换气流路。
根据如上所述的构成，在制冷时可以提高制冷性能，并防止由于冷凝器220的过热而导致压缩机210反复打开/关闭，从而能够提高加热泵的耐久性，并且能够利用小的风量将通过干通道111的空气的温度充分降低，而且能够减少送风机的消耗电力。
如上所述，以优选实施例为例对本发明进行了详细说明，但本发明不限于上述的实施例，在权利要求书、发明的具体说明及附图的范围内，可以变形为多种实施例而实施，并且这些也将属于本发明。

Claims (8)

1.一种空调机，其特征在于，包括室内机和室外机，
其中，所述室内机配备有用于冷却室内空气的加热泵的蒸发器，
其中，所述室外机包括：
蒸发式冷却器，利用在湿通道产生的水的蒸发潜热而将通过干通道的空气冷却；
所述加热泵的冷凝器，在制冷模式下借助通过所述干通道而被冷却的空气被冷却；
冷凝器连通部，使通过所述干通道的空气中的一部分向所述冷凝器流动；
湿通道连通部，使通过所述干通道的空气中的其余部分向所述湿通道流动，
并且，所述室外机连接有用于将通过所述干通道的空气供应到室内的室内空气流入流路，
在所述室外机配备有：第一风门，将通过所述干通道的空气中的一部分供应到所述冷凝器连通部和室内空气流入流路中的一个。
2.如权利要求1所述的空调机，其特征在于，
所述室外机包括：第一开口部，与所述室内空气流入流路连通；第二开口部，与用于从所述室内吸入空气的室内空气排出流路连通；第二风门，开闭所述第二开口部和湿通道连通部。
3.如权利要求2所述的空调机，其特征在于，
在所述室内机的蒸发器冷却室内空气的情况下，
所述第一风门关闭所述第一开口部而使通过所述干通道的空气的一部分通过所述冷凝器，从而冷却所述冷凝器，
所述第二风门关闭所述第二开口部而使通过所述干通道的空气的其余部分向所述湿通道流动。
4.如权利要求2所述的空调机，其特征在于，
在换气模式下，
所述第一风门在开放所述第一开口部的同时阻断所述冷凝器连通部，并且从室外吸入的空气通过所述干通道后通过所述第一开口部而被供应到所述室内；
所述第二风门在开放所述第二开口部的同时阻断所述湿通道连通部，从而使所述室内空气在通过所述第二开口部和所述湿通道后被排出到外部。
5.如权利要求1所述的空调机，其特征在于，
所述室外机包括除湿转子，所述除湿转子包括：第一区域，配备于与所述干通道连接的室外空气供应流路上而使从室外吸入的空气通过；第二区域，配备于与室外连通的再利用流路上；第三区域，配备于所述第一区域和第二区域之间，并配备于使通过所述湿通道的空气向室外排出的第一排气流路上。
6.如权利要求5所述的空调机，其特征在于，包括：
第二排气流路，使通过所述湿通道的空气向室外排出，
流路转换部，使通过所述湿通道的空气向所述第一排气流路和第二排气流路中的任意一个流动。
7.如权利要求5所述的空调机，其特征在于，
使从所述室外吸入的空气通过所述干通道后向室内供应，
并且，使从所述室内排出的空气通过所述湿通道后通过所述第一排气流路而通过所述第三区域。
8.如权利要求7所述的空调机，其特征在于，
在转换模式下，所述除湿转子旋转，从而在通过所述除湿转子的第一区域和第三区域的空气之间形成全热交换。
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