CN109737516A - 吊顶式空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊顶式空调器，所述吊顶式空调器包括：压缩机、第一换热器、相变储热换热器、节流装置和箱体，所述压缩机、所述相变储热换热器、所述节流装置、所述第一换热器相连形成制冷剂循环回路，所述箱体具有送风口和回风口，所述压缩机、所述第一换热器、所述相变储热换热器、所述节流装置均布置在所述箱体内，所述箱体适于安装于房顶。本发明的吊顶式空调器，在制冷时无需向环境释放热量，在制热时无需从环境吸收热量，实现了一体式设计，且安装在房顶，不占用厨房额外空间，装饰性好。

Description

吊顶式空调器

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体而言，涉及一种吊顶式空调器。

背景技术

空调通常采用包括室内机和室外机的分体式结构，不仅占用了一定的室内外空间，而且不美观。同时，相关技术中的空调均是对整个室内空间提供冷量或热量，消耗了大量的能源。

发明内容

本发明提出一种吊顶式空调器。

根据本发明实施例的吊顶式空调器，包括：压缩机、第一换热器、相变储热换热器、节流装置和箱体，所述压缩机、所述相变储热换热器、所述节流装置、所述第一换热器相连形成制冷剂循环回路，所述箱体具有送风口和回风口，所述压缩机、所述第一换热器、所述相变储热换热器、所述节流装置均布置在所述箱体内，所述箱体适于安装于房顶。

根据本发明实施例的吊顶式空调器，在制冷时无需向环境释放热量，在制热时无需从环境吸收热量，实现了一体式设计，且安装在房顶，不占用厨房额外空间，装饰性好。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述箱体为长方体，长、宽、高分别为a、b、c，满足：a≥b≥2c，且长边和宽边所在一个顶壁适于与房顶相连。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，满足：a≥b≥5c。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述箱体包括顶端敞开的盒体和封闭所述盒体敞开端的顶盖，所述顶盖的边沿设有多个用于与房顶相连的凸耳。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述顶盖的四个边沿均设有凸耳，所述凸耳设有安装孔。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述送风口设在所述盒体的底壁，所述回风口设在所述盒体的侧壁或底壁。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述送风口设在所述盒体的侧壁，所述回风口设在所述盒体的侧壁或底壁。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述送风口设在所述盒体的底壁或侧壁，所述回风口适于通过风道与室外连通。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述送风口设在所述盒体的底壁，所述回风口设在所述盒体的侧壁，所述第一换热器为风冷换热器，所述第一换热器支撑于所述盒体的底壁且位于所述送风口正上方，所述第一换热器与所述回风口间隔开。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述送风口和所述回风口中的至少一个为可拆卸式。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，还包括：换向单元，所述换向单元包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述压缩机具有吸气口和排气口，所述排气口与所述第一接口相连，所述吸气口与所述第三接口相连，所述第一换热器的一端与所述第二接口相连，所述相变储热换热器的一端与所述第一换热器的另一端之间通过所述节流装置相连，所述相变储热换热器的另一端与所述第四接口相连。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述第一换热器和所述相变储热换热器沿所述箱体长度方向间隔开布置在所述箱体的两端，所述换向单元和所述压缩机布置在所述箱体宽度方向上的一侧且位于所述第一换热器和所述相变储热换热器之间，所述节流装置布置在所述箱体宽度方向上的另一侧。

根据本发明一个实施例的吊顶式空调器，所述第一换热器和所述相变储热换热器均为扁平形状。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1-图5是根据本发明实施例的吊顶式空调器的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的吊顶式空调器的原理图。

附图标记：

相变储热换热器1，压缩机2，吸气口21，排气口22，第一换热器31，

换向单元4，第一接口41，第二接口42，第三接口43，第四接口44，

箱体5，盒体51，顶盖52，凸耳53，送风口54，回风口55，

第一单向阀61，第一干燥过滤器62，第一节流元件63，第三单向阀67，第三干燥过滤器68，第三节流元件69。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的吊顶式空调器，吊顶式空调器可以用于厨房等室内环境。

如图1-图6所示，根据本发明一个实施例的吊顶式空调器包括：压缩机2、第一换热器31、相变储热换热器1、节流装置和箱体5。

箱体5具有送风口54和回风口55，箱体5适于安装于房顶，比如吊顶式空调器为厨房空调器时，吊顶式空调器有两种布置方式：当厨房有吊顶时，箱体5可安装在吊顶内；当厨房没有吊顶时，箱体5可直接安装固定在天花板上。

这两种布置方式均不占用厨房额外空间，装饰性好，配合装修无任何外露管线，不影响美观。为配合厨房吊顶，箱体5主要以扁平的长方体为主，高度方面满足厨房吊顶高度。

压缩机2、第一换热器31、相变储热换热器1、节流装置均布置在箱体5内，制冷系统管路铺设于箱体5内。也就是说，吊顶式空调器具有一体式结构，整体结构更加紧凑，无需单设室内机室外机，安装方便。

压缩机2、相变储热换热器1、节流装置、第一换热器31相连形成制冷剂循环回路，压缩机2、相变储热换热器1、节流装置、第一换热器31之间可以通过铜管连通。

第一换热器31设在送风口54和回风口55之间，在工作过程中，空气通过回风口55和送风口54进出箱体5，并与第一换热器31换热，以实现室内的空气温度调节。比如第一换热器31可以为风冷换热器，风冷换热器的风机将外界的空气抽入箱体5并与第一换热器31内的制冷剂换热后从送风口54吹到室内。

送风口54的位置可以根据吊顶式空调器的安装位置以及厨房烧饭人员站立位置设计，使得人体被笼罩在供冷区，能更好的消除烧饭时的热感。

压缩机2具有排气口22和吸气口21，换热后的制冷剂可从吸气口21进入到压缩机2内，制冷剂被压缩机2压缩后可从排气口22排出，需要说明的是，关于压缩机2的结构和工作原理已被本领域技术人员所熟知，此处不再详细说明。

下面参考图6描述吊顶式空调器的制冷剂循环回路。具体地，第一换热器31的第一端(例如，图6中所示的左端)和相变储热换热器1的第一端(例如，图6中所示的上端)中的其中一个可以与排气口22相连，第一换热器31的第一端和相变储热换热器1的第一端中的另一个与吸气口21相连，节流装置可以设在第一换热器31的第二端(例如，图6中所示的右端)和相变储热换热器1的第二端(例如，图6中所示的下端)之间。即第一换热器31的第二端和相变储热换热器1的第二端可以分别与节流装置的两端相连。

制冷剂流经第一换热器31时，和空气进行换热，达到制冷或者制热的目的。制冷剂进入相变储热换热器1后，可以与相变储热换热器1内的相变介质换热，相变介质吸热或放热后通过自身相态的改变实现了热量的储存和释放，且制冷剂在相变储热换热器1内换热后无需与环境进行热交换，这使得吊顶式空调器在制冷时无需向环境释放热量，在制热时无需从环境吸收热量，进而可以实现吊顶式空调器的一体化结构，打破了传统空调器分体式结构的常规。

例如，当吸气口21与第一换热器31的第一端相连，排气口22与相变储热换热器1的第一端相连时，吊顶式空调器可以为使用者提供冷量。从排气口22排出的高温高压的气态制冷剂可首先流向相变储热换热器1，制冷剂在相变储热换热器1内与相变介质换热后形成液态制冷剂并从相变储热换热器1流向节流装置，制冷剂经节流装置节流降压后形成低温低压的液态制冷剂并流向第一换热器31，制冷剂在第一换热器31内与空气换热以给使用者提供冷量并形成气态制冷剂，随后制冷剂从吸气口21返回到压缩机2。

相应地，当吸气口21与相变储热换热器1的第一端相连，排气口22与第一换热器31的第一端相连时，吊顶式空调器可以为使用者提供热量。

根据本发明实施例的吊顶式空调器，在制冷时无需向环境释放热量，在制热时无需从环境吸收热量，实现了一体式设计，且安装在房顶，不占用厨房额外空间，装饰性好。

在本发明的一些优选的实施例中，如图1-图5所示，箱体5可以为长方体形，箱体5的长、宽、高分别为a、b、c，满足：a≥b≥2c，进一步地，a≥b≥5c，且长边和宽边所在一个顶壁适于与房顶相连。也就是说，箱体5可以为扁平的长方体，这样，箱体5的高度方面满足厨房吊顶高度。

如图2-图5所示，箱体5包括顶端敞开的盒体51和封闭盒体51敞开端的顶盖52，换言之，盒体51的上方敞开，顶盖52与盒体51的上方相连，顶盖52可与房顶相连，顶盖52与盒体51的底壁正对，盒体51的底壁为吊顶式空调器安装于房顶后朝向地面的面。顶盖52的边沿设有多个用于与房顶相连的凸耳53，凸耳53上可以设有用于与房顶相连的安装孔，优选地，顶盖52的四个边沿均设有凸耳53，凸耳53设有安装孔。比如顶盖52的长边分别设有两个较长的凸耳53，且该凸耳53上设两个安装孔，顶盖52的短边设有较短的凸耳53，该凸耳53设1个安装孔。

送风和回风的形式有多种选择：比如如图2所示，送风口54设在盒体51的底壁，回风口55设在盒体51的侧壁，送风口54位于厨房烧饭人员站立位置的上方，人体被笼罩在供冷区，能更好的消除烧饭时的热感，该种形式适合于厨房没有吊顶或局部吊顶的场合；或者如图4所示，送风口54和回风口55均设在盒体51的底壁，这样方式无论厨房是否有吊顶均适合；或者送风口54设在盒体51的侧壁，回风口55设在盒体51的底壁，这样送风口54和人的站立位置之间有一定的水平距离，这样风口可远离油烟区，对其保持良好的洁净度有一定的好处，该种形式适合于厨房没有吊顶或局部吊顶的场合；或者送风口54和回风口55均设在盒体51的侧壁。

上述实施例中，均为室内空气循环，即回风采用的是室内空气，这会使油烟对换热器造成一定的影响，恶化传热，且回风会有油烟味，为克服该弊端，可采用直流式系统，即在吊顶内布置风道，采用室外空气回风。比如送风口54设在盒体51的底壁或侧壁，回风口55适于通过风道与室外连通，回风口55可以设在顶盖52，在吊顶内布置风道，采用室外空气回风。

送风口54的形状可以为矩形或圆形等，回风口55的形状可以为矩形或圆形等。

送风口54和回风口55中的至少一个为可拆卸式，方便清洗。

如图1和图2所示，送风口54设在盒体51的底壁，回风口55设在盒体51的侧壁，第一换热器31为风冷换热器，第一换热器31支撑于盒体51的底壁，且第一换热器31位于送风口54正上方，换句话说，第一换热器31在盒体51的底壁上的投影与送风口54在盒体51的底壁的安装位置有重合区域，第一换热器31与回风口55间隔开。第一换热器31可采用厨房空调专用翅片，该翅片间距较宽，表面平滑不易积油，可在一定程度上应对厨房的油烟环境，结合抗油污、易清洗的高效过滤网，可减小油烟对空调的影响。

在本发明的一个具体的实施例中，如图1所示，第一换热器31和相变储热换热器1沿箱体5长度方向间隔开布置在箱体5的两端，换向单元4和压缩机2布置在箱体5宽度方向上的一侧且位于第一换热器31和相变储热换热器1之间，节流装置布置在箱体5宽度方向上的另一侧。换向单元4、节流装置等结构尺寸均较小，可满足空间要求。压缩机2采用结构尺寸较小的微型压缩机2，因此也可满足空间要求。

第一换热器31和相变储热换热器1均为扁平形状，以便于布置在箱体5内。第一换热器31为风冷换热器，通过制冷剂和空气间的换热，可实现制冷或制热效果。由于受吊顶高度的限制第一换热器31主要也采用扁平形式，水平方向的整体形状可有多种选择，如正方形，长方形等。由于水平方向的空间一般较大，因此可制作成水平方向尺寸较大的单排换热器。具体类型可以是铜管翅片换热器、微通道式换热器等。

如图1和图6所示，根据本发明一些优选实施例的吊顶式空调器还包括：换向单元4，换向单元4包括第一接口41、第二接口42、第三接口43和第四接口44，压缩机2具有吸气口21和排气口22，排气口22与第一接口41相连，吸气口21与第三接口43相连，第一换热器31的一端与第二接口42相连，相变储热换热器1的一端与第一换热器31的另一端之间通过节流装置相连，相变储热换热器1的另一端与第四接口44相连。

其中，第一接口41可以与第二接口42和第四接口44中的其中一个换向连通，第三接口43可以与第二接口42和第四接口44中的另一个换向导通。例如，当第一接口41与第二接口42连通时，第三接口43与第四接口44连通；当第一接口41与第四接口44连通时，第三接口43与第二接口42连通。由此，可以使得吊顶式空调器在制冷模式和制热模式之间切换。可选地，换向单元4可以为四通换向阀，但不限于此。

具体地，当吊顶式空调器运行制冷时，换向单元4的第一接口41与第四接口44连通，第三接口43与第二接口42连通。制冷剂依次经过压缩机2的排气口22、换向单元4的第一接口41、第四接口44、相变储热换热器1、节流装置、第一换热器31、换向单元4第二接口42、第三接口43，最后从压缩机2的吸气口21回到压缩机2，如此循环。此时第一换热器31为蒸发器，相变储热换热器1为冷凝器。制冷剂在流经相变储热换热器1时，与相变介质进行换热，制冷剂放出的热量被相变介质吸收并储存起来，相变介质的状态发生变化，例如可以由固态转变为液态。制冷剂流经第一换热器31时，和空气进行换热，吸收空气中的热量，以此达到制冷的目的。

当吊顶式空调器运行制热时，通过换向单元4可以实现对制冷剂流向的切换，换向单元4的第一接口41与第二接口42连通，第三接口43与第四接口44连通。该过程中制冷剂依次经过压缩机2的排气口22、换向单元4的第一接口41、第二接口42、第一换热器31、节流装置、相变储热换热器1、换向单元4的第四接口44、第三接口43，最后从压缩机2的吸气口21回到压缩机2，如此循环。此时相变储热换热器1为蒸发器，第一换热器31为冷凝器。制冷剂在流经相变储热换热器1时，和相变介质进行换热，制冷剂吸收相变介质中储存的热量，相变介质的状态发生变化，例如由液态转变为固态。制冷剂流经第一换热器31时，和空气进行换热，向空气中释放热量，以此达到制热的目的。

其中，在空调装置运行制冷的过程中，由于相变介质吸收并储存了冷凝热，其状态由固态转变为液态。当相变介质全部转变为液态时，其储热能力达到上限，此时空调装置不能继续制冷，空调装置需启动第一再生过程使相变介质恢复储热能力，当然，在相变介质未完全转化为液态时，若完成做饭，也可启动第一再生过程，以使相变储热换热器1的蓄热能力达到最大。该过程类似于电池充电，可使相变介质在短时间内由液态全部转变为固态，重新恢复储热的能力，这样空调装置便可继续制冷。相变介质第一再生过程的实现方式为，停止空调装置的制冷循环后，启动空调装置的制热循环，使制冷剂吸收相变介质储存的热量，相变介质由液态转变为固态，恢复储热能力。该再生过程可以在空调装置不需要制冷时启动，例如可以在夜晚时段启动。由于第一再生过程中厨房会送入热风，因此需将厨房和室内连通的门窗关闭，避免热量进入室内其他空间。厨房和室外连通的窗户可打开，以便空气流通，室外空气同时可将厨房内热量带走。

同样的，在空调装置运行制热的过程中，由于制冷剂从相变介质中吸收热量，相变介质由液态转变为固态。当相变介质全部转变为固态时，其放热能力达到上限，此时空调系统组件不能继续制热，空调系统组件需启动第二再生过程使相变介质恢复放热的能力，当然，在相变介质未完全转化为固态时，若完成做饭，也可启动第二再生过程，以使相变储热换热器1的放热能力达到最大。该第二再生过程和上述第一再生过程相反，可使相变介质在短时间内由固态全部转变为液态，重新恢复放热的能力，这样空调装置便可继续制热。其实现方式为，停止空调装置的制热循环，启动空调装置制冷循环，该过程中相变介质吸收并储存冷凝热，由固态转变为液态，由此恢复放热能力。该第二再生过程通常在空调装置不需要制热时启动。由于第二再生过程中厨房会送入冷风，因此需将厨房和室内连通的门窗关闭，避免冷风进入室内其他空间。厨房和室外连通的窗户可打开，以便空气流通。

由此，通过设置换向单元4，可以方便地切换吊顶式空调器的模式，从而可以根据需要通过吊顶式空调器提供冷量或热量。同时，可以通过切换吊顶式空调器的模式实现再生功能，使相变介质重新恢复储热和放热的能力。

根据本发明的一些实施例，参照图1和图6，节流装置包括第一节流元件63和第三节流元件69。吊顶式空调器进一步包括：第一节流支路和第三节流支路。第一节流支路上设有第一单向阀61，第三节流支路上设有第三单向阀67。

具体地，第一节流支路的一端(例如，图中6的左端)与第一换热器31相连，第一节流支路的另一端(例如，图6中的右端)与相变储热换热器1相连。第一节流元件63与第一单向阀61串联连接在第一节流支路上，第一单向阀61位于第一节流元件63的邻近相变储热换热器1的一端以使相变储热换热器1内的制冷剂流向第一节流元件63。第一节流元件63与第一单向阀61之间还可设有第一干燥过滤器62，第一干燥过滤器62用于吸收制冷剂中的水分。

第三节流支路与第一节流支路并联在第一换热器31和相变储热换热器1之间，第三节流元件69和第三单向阀67串联在第三节流支路上，第三单向阀67位于第三节流元件69的邻近第一换热器31的一端以使第一换热器31内的制冷剂流向第三节流元件69。第三节流元件69与第三单向阀67之间还可设有第三干燥过滤器68，第三干燥过滤器68用于吸收制冷剂中的水分。

由此，可以通过第一节流元件63对制冷过程中的制冷剂进行节流降压，通过第三节流元件69对制热过程中的制冷剂进行节流降压，从而可以选用不同的节流元件分别对制冷过程和制热过程中的制冷剂进行节流降压，保证了节流降压效果，提高空调系统组件的制冷和制热性能。

可选地，第一节流元件63和第三节流元件69可以毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种吊顶式空调器，其特征在于，包括：压缩机、第一换热器、相变储热换热器、节流装置和箱体，所述压缩机、所述相变储热换热器、所述节流装置、所述第一换热器相连形成制冷剂循环回路，所述箱体具有送风口和回风口，所述压缩机、所述第一换热器、所述相变储热换热器、所述节流装置均布置在所述箱体内，所述箱体适于安装于房顶。

2.根据权利要求1所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述箱体为长方体，长、宽、高分别为a、b、c，满足：a≥b≥2c，且长边和宽边所在一个顶壁适于与房顶相连。

3.根据权利要求2所述的吊顶式空调器，其特征在于，满足：a≥b≥5c。

4.根据权利要求1所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述箱体包括顶端敞开的盒体和封闭所述盒体敞开端的顶盖，所述顶盖的边沿设有多个用于与房顶相连的凸耳。

5.根据权利要求4所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述顶盖的四个边沿均设有凸耳，所述凸耳设有安装孔。

6.根据权利要求4所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述送风口设在所述盒体的底壁，所述回风口设在所述盒体的侧壁或底壁。

7.根据权利要求4所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述送风口设在所述盒体的侧壁，所述回风口设在所述盒体的侧壁或底壁。

8.根据权利要求4所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述送风口设在所述盒体的底壁或侧壁，所述回风口适于通过风道与室外连通。

9.根据权利要求4所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述送风口设在所述盒体的底壁，所述回风口设在所述盒体的侧壁，所述第一换热器为风冷换热器，所述第一换热器支撑于所述盒体的底壁且位于所述送风口正上方，所述第一换热器与所述回风口间隔开。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述送风口和所述回风口中的至少一个为可拆卸式。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的吊顶式空调器，其特征在于，还包括：换向单元，所述换向单元包括第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述压缩机具有吸气口和排气口，所述排气口与所述第一接口相连，所述吸气口与所述第三接口相连，所述第一换热器的一端与所述第二接口相连，所述相变储热换热器的一端与所述第一换热器的另一端之间通过所述节流装置相连，所述相变储热换热器的另一端与所述第四接口相连。

12.根据权利要求11所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述第一换热器和所述相变储热换热器沿所述箱体长度方向间隔开布置在所述箱体的两端，所述换向单元和所述压缩机布置在所述箱体宽度方向上的一侧且位于所述第一换热器和所述相变储热换热器之间，所述节流装置布置在所述箱体宽度方向上的另一侧。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的吊顶式空调器，其特征在于，所述第一换热器和所述相变储热换热器均为扁平形状。