CN110588285A - 带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统 - Google Patents

带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统 Download PDF

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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3227—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator

Abstract

一种空调技术领域的带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统，包括压缩机、冷凝器、冷凝器风扇、膨胀阀、蒸发器、冷凝水集水盘、连接水管、预冷器、预冷器排水管、空调箱、隔板、制冷剂循环管路，蒸发器、冷凝水集水盘、预冷器均布置在空调箱内，蒸发器布置在空调箱的上端，冷凝水集水盘布置在蒸发器的下端，预冷器布置在冷凝水集水盘的下端并靠近空调箱进风口。在本发明中，在预冷器中湿热空气与低温的冷凝水进行初步热交换，湿热空气得到第一次降温，而后流向下游的蒸发器进行二次降温至目标温度。本发明设计合理，低温的冷凝水中蕴含的冷量得到了利用，在整体上增大了有效制冷量；另外，高温新鲜空气经过二级降温，提高了换热效率。

Description

带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统
技术领域
本发明涉及的是一种空调技术领域的车用空调系统，特别是一种带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统。
背景技术
汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。现代空调系统由制冷系统、供暖系统、通风和空气净化装置及控制系统组成。汽车空调控制器，属于一种汽车空调设备的控制装置。调节汽车空调系统,具有制冷通风换气、除霜功能.所有设备安装牢固，控制装置和操纵机构转动灵活，操作自如，性能安全可靠。
汽车空调在制冷的模式的情况下，由蒸发器制冷的冷量包含两部分，低温的空气和低温的冷凝水。两者的比例在汽车空调在9kg/min风量，环境相对湿度为40％的工况下，两者的比例大约在3：2左右，也即低温冷凝水的冷量占空调产生的总冷量的40％。但是在现有技术中，目前市场上存在的汽车空调多数直接把低温的冷凝水排出空调之外，这在一定程度上造成了冷量浪费。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统，可以有效解决现有汽车空调冷凝水直接排出空调箱造成汽车空调系统的能量浪费问题,同时提高提高空调的实际制冷性能。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括压缩机、冷凝器、冷凝器风扇、膨胀阀、蒸发器、冷凝水集水盘、连接水管、预冷器、预冷器排水管、空调箱、隔板、制冷剂循环管路、空调箱进风口、空调箱出风口、空调控制阀，压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器通过制冷剂循环管路依次串接在一起，冷凝器风扇布置在冷凝器的一侧；蒸发器、冷凝水集水盘、预冷器均布置在空调箱内，空调箱进风口布置在空调箱的底部，蒸发器布置在空调箱的上端，冷凝水集水盘布置在蒸发器的下端，预冷器布置在冷凝水集水盘的下端并靠近空调箱进风口，连接水管的入口端与冷凝水集水盘的底部相连通，连接水管的出口端与预冷器的顶部相连通；预冷器排水管的入口端与预冷器的底部相连通，预冷器排水管的出口端布置在空调箱的外部；隔板的上部与冷凝水集水盘的外侧壁连接在一起，隔板的下部与空调箱的下壁面连接在一起，冷凝水集水盘、预冷器均布置在隔板与空调箱的壁面所围成的空腔内；空调控制阀布置在空调箱出风口内。
进一步地，在本发明中，冷凝水集水盘为喇叭口状，蒸发器的下端布置在冷凝水集水盘的喇叭口内。
更进一步地，在本发明中，预冷器在空调箱内斜式布置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明设计合理，结构简单，高温新鲜空气经过二级降温，提高了换热效率；低温冷凝水中蕴含的冷量得到回收利用，在整体上增大了有效制冷量。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
其中：1、压缩机，2、冷凝器，3、冷凝器风扇，4、膨胀阀，5、蒸发器，6、冷凝水集水盘，7、连接水管，8、预冷器，9、预冷器排水管，10、空调箱，11、隔板，12、制冷剂循环管路，13、空调箱进风口，14、空调箱出风口，15、空调控制阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
实施例如图1所示，本发明包括压缩机1、冷凝器2、冷凝器风扇3、膨胀阀4、蒸发器5、冷凝水集水盘6、连接水管7、预冷器8、预冷器排水管9、空调箱10、隔板11、制冷剂循环管路12、空调箱进风口13、空调箱出风口14、空调控制阀15，压缩机1、冷凝器2、膨胀阀4、蒸发器5通过制冷剂循环管路12依次串接在一起，冷凝器风扇3布置在冷凝器2的一侧；蒸发器5、冷凝水集水盘6、预冷器8均布置在空调箱10内，空调箱进风口13布置在空调箱10的底部，蒸发器5布置在空调箱10的上端，冷凝水集水盘6布置在蒸发器5的下端，冷凝水集水盘6为喇叭口状，蒸发器5的下端布置在冷凝水集水盘6的喇叭口内；预冷器8布置在冷凝水集水盘6的下端并靠近空调箱进风口13，预冷器8在空调箱10内斜式布置，连接水管7的入口端与冷凝水集水盘6的底部相连通，连接水管7的出口端与预冷器8的顶部相连通；预冷器排水管9的入口端与预冷器8的底部相连通，预冷器排水管9的出口端布置在空调箱10的外部；隔板11的上部与冷凝水集水盘6的喇叭口外侧壁连接在一起，隔板11的下部与空调箱10的下壁面连接在一起，冷凝水集水盘6、预冷器8均布置在隔板11与空调箱10的壁面所围成的空腔内；空调控制阀15布置在空调箱出风口14内。
本发明包括三个回路，分别为制冷剂循环回路、冷凝水回路、空气处理回路。
制冷循环回路由压缩机1、冷凝器2、冷凝器风扇3、膨胀阀4、蒸发器5构成。系统工作时，制冷剂蒸汽在压缩机1内被压缩为高温高压的蒸汽，在冷凝器2中受到外界空气的冷却释放出热量形成高压的过冷制冷剂液体；高压的过冷制冷剂通过膨胀阀4节流为低压低温的饱和制冷剂，在蒸发器5中吸收空气的热量，汽化过热后回到压缩机1进行循环压缩，完成制冷剂回路循环。
冷凝水回路由冷凝水集水盘6、连接水管7、预冷器8、预冷器排水管9构成。系统工作时，在蒸发器5表面形成的低温冷凝水汇集在冷凝水集水盘6上。接着，低温冷凝水沿部件冷凝水集水盘6到预冷器8之间的连接水管7流入预冷器8，低温冷凝水在预冷器8中与高温的湿空气进行热交换。之后，温度升高的冷凝水由预冷器排水管9流出空调箱10。
空气处理是在空调箱10中的完成，系统工作时来自环境中的高温湿空气经过预冷器8得到第一次降温，然后流经蒸发器5得到第二次降温达到目标温度。
本发明的核心技术点在于空调系统正常工作情况下，湿空气由蒸发器5流经时，在低温的蒸发器5表面降温，当温度低于湿蒸汽露点温度以下时，在蒸发器5的表面析出冷凝水，冷凝水沿蒸发器5表面流至冷凝水集水盘6。集水盘中的低温冷凝水由连接水管7流入预冷器8，在预冷器8中湿热空气与低温的冷凝水进行初步热交换，湿热空气得到第一次降温，低温的冷凝水温度升高。之后，温度升高的冷凝水由预冷器排水管9排出空调箱10，得到第一次降温后的湿热空气流向下游的蒸发器5进行二次降温至目标温度。在这种空调系统下，低温的冷凝水中蕴含的冷量得到了利用，在整体上增大了有效制冷量；另外，高温新鲜空气经过二级降温，提高了换热效率，
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、冷凝器风扇(3)、膨胀阀(4)、蒸发器(5)，其特征在于，还包括冷凝水集水盘(6)、连接水管(7)、预冷器(8)、预冷器排水管(9)、空调箱(10)、隔板(11)、制冷剂循环管路(12)、空调箱进风口(13)、空调箱出风口(14)、空调控制阀(15)，压缩机(1)、冷凝器(2)、膨胀阀(4)、蒸发器(5)通过制冷剂循环管路(12)依次串接在一起，冷凝器风扇(3)布置在冷凝器(2)的一侧；蒸发器(5)、冷凝水集水盘(6)、预冷器(8)均布置在空调箱(10)内，空调箱进风口(13)布置在空调箱(10)的底部，蒸发器(5)布置在空调箱(10)的上端，冷凝水集水盘(6)布置在蒸发器(5)的下端，预冷器(8)布置在冷凝水集水盘(6)的下端并靠近空调箱进风口(13)，连接水管(7)的入口端与冷凝水集水盘(6)的底部相连通，连接水管(7)的出口端与预冷器(8)的顶部相连通；预冷器排水管(9)的入口端与预冷器(8)的底部相连通，预冷器排水管(9)的出口端布置在空调箱(10)的外部；隔板(11)的上部与冷凝水集水盘(6)的外侧壁连接在一起，隔板(11)的下部与空调箱(10)的下壁面连接在一起，冷凝水集水盘(6)、预冷器(8)均布置在隔板(11)与空调箱(10)的壁面所围成的空腔内；空调控制阀(15)布置在空调箱出风口(14)内。
2.根据权利要求1所述的带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统，其特征在于所述冷凝水集水盘(6)为喇叭口状，蒸发器(5)的下端布置在冷凝水集水盘(6)的喇叭口内。
3.根据权利要求1所述的带有冷凝水冷量回收利用功能的空调系统，其特征在于预冷器(8)在空调箱(10)内斜式布置。
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