CN112262288A - 用于消除空调器中的冷凝水的装置、空调器以及用于消除冷凝水的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于消除空调器的冷凝水的装置(1)，包括控制单元(8)和与该控制单元(8)连接的阀(9)，该阀(9)有：进口(10)，该进口(10)适合与至少一个第一换热器(5；6)连接；以及至少一个第一出口(11；12)，其适合与至少一个第二换热器(6；5)连接，其中，控制单元(8)适合设定阀(9)的第一出口(11；12)的打开和关闭，用于将冷凝水朝向第二换热器(6；5)传送。

Description

用于消除空调器中的冷凝水的装置、空调器以及用于消除冷 凝水的方法
技术领域
本发明涉及用于消除空调器中的冷凝水的装置。
本发明还涉及一种空调器以及一种用于消除空调器中的冷凝水的方法。
背景技术
空调器是通常用于通过制冷循环来冷却空气的装置。
空调器包括制冷剂流动回路，该制冷剂流动回路包含压缩机、冷凝器、蒸发器以及插入在冷凝器和蒸发器之间的节流单元。
在“冷却”模式中，压缩机在低温和低压下压缩制冷剂蒸汽，并使它达到高温和高压(仍然作为蒸气)。蒸气通过铜管而发送至冷凝器。该冷凝器冷却蒸气，然后通过将热量排出至外部空气中而使它转变为液体，该外部空气被加热。通过冷凝器后，制冷剂(现在呈液体形式，但仍处于高压)通过节流单元(通常为毛细管)，因此从高压变成低压，同时保持它的液体形式。低压、低温液体传送至蒸发器，它在该蒸发器中通过吸收热量而转变成蒸气。然后，它冷却房间(它布置在该房间中)中的空气。然后，制冷剂以蒸气形式返回压缩机，且循环重新开始。
最近的空调器也可以通过使制冷剂的流动方向反向而在加热模式中工作。在这种模式中(也称为“热泵”方法)，制冷剂的流动通过四通阀而反向，在冬季，这可以从低温的外部空气吸收一定量的热量，并排出至处于高温的内部空气。
已经有包括室内单元和室外单元的空调器。室外单元装有冷凝器和空调器电机。室内单元或“分体”单元装有蒸发器，空气通过专门设计的狭槽而供给至房间中。
近来，“一体式”装置也已投放市场，这些装置没有室外单元，可以使用空气或水冷凝，由单个元件形成，并执行室内单元和室外单元的功能。
在这两种类型的空调器中，冷凝器和蒸发器上都形成冷凝水。
在“制冷”模式中，由于与室内存在的湿空气相比的温度差，冷凝水形成于蒸发器(通常容纳在室内单元中)上。在加热模式中，冷凝水形成于换热器上，该换热器通常位于室外单元中，在反向制冷循环中除霜。
冷凝水通常收集在托盘中，该托盘必须定期排空，或者通过重力通过专门设计的室外排水器而将其除去。当不能通过这种排水器来除去冷凝水时，必须使用泵。
不过，这些系统需要有在空调器自身之外的管道和排出管，因此不能总是在安装了空调器的建筑物中实施(例如，它们不能安装在历史性的建筑物中)。而且，它们不能用于一体式空调器中，在一体式空调器中，两个单元集成于位于房间内的单个元件中。
发明内容
本发明的目的是通过可以在不增加空调器的总体尺寸的情况下确定地除去冷凝水来消除上述缺点，同时避免使用专门设计的排放装置。
本发明通过具有权利要求1中限定的特征的、用于消除冷凝水的装置来实现该目的。
根据本发明的装置可以通过使得在换热器上形成的冷凝水运动至用于蒸发的另一换热器上而除去该冷凝水。而且，因此，该装置可以简单地通过使它与空调器自身的部件相应连接而安装在现有的空调器中。
优选是，阀有至少一个第二出口，该第二出口适合与第二换热器连接，且控制单元适合设置阀的第二出口的打开和关闭，用于将冷凝水朝向第二换热器传送。这使得该装置可以在以制冷模式和加热模式操作空调器时使用，并保证在任何操作模式中都除去并处置冷凝水。
优选是，该装置包括泵，该泵有进口，该进口适合与第一换热器和/或第二换热器连接，其中，该泵适合将冷凝水从第一换热器和/或第二换热器朝向阀传送。这使得冷凝水可以高效地传递给阀。
优选是，该装置包括至少一个收集罐，该收集罐插入在第一换热器和泵之间和/或在第二换热器和泵之间，其中，该罐适合从第一换热器和/或第二换热器收集冷凝水。该装置优选地包括至少一个液位传感器，该液位传感器定位在收集罐中并与控制单元连接。这样，当超过一定液位的冷凝水时，阀朝向换热器打开。
装置的优选实施例包括至少一个位于阀下游的雾化器或蒸发器。特别是，该阀有与雾化器/蒸发器连接的第三出口。
装置的一个优选实施例包括至少一个湿度传感器，该湿度传感器适合位于房间中，其中，该湿度传感器与控制单元连接。
优选是，控制单元通过来自液位传感器和/或来自湿度传感器的信号而命令朝向雾化器/蒸发器的阀出口的打开和关闭。
然后，当没有通过换热器而有效消除冷凝水时，或者当布置空调器的房间内的湿度超过一定水平时，控制单元可以控制所述阀朝向雾化器/蒸发器打开，从而将冷凝水蒸发至室外空气中。
优选是，控制单元适合与空调器的循环反向阀连接，并根据反向循环来命令阀的朝向第一换热器或朝向第二换热器的出口的打开和关闭。这使得用于消除冷凝水的装置可以在制冷模式和加热模式中自动地操作。
根据本发明的另一方面，一种空调器包括权利要求11的特征。
根据本发明的另一方面，一种用于消除空调器中的冷凝水的方法包括权利要求15的特征。
附图说明
通过下面参考附图的详细说明，将更清楚本发明的其它优点和特征，附图表示了非限制实施例，附图中：
图1表示了在“制冷”模式中空调器的操作结构，根据本发明的优选实施例的装置插入其中；
图2表示了在“加热”模式中图1所示的空调器的操作结构。
具体实施方式
图1以参考标号1表示了根据本发明的优选实施例的用于消除冷凝水的装置。该装置1插入空调器2的内部。
空调器2优选地既可以在“制冷”模式中又可以在“加热”(“热泵”)模式中操作。不过，根据本发明的装置1也可以在“仅制冷”空调单元内使用。
空调器2以已知方式包括制冷剂流动回路3，该制冷剂流动回路3包括压缩机4、第一换热器5、第二换热器6和节流单元7，例如毛细管或控制阀，该节流单元7插入在第一换热器5和第二换热器6之间。
如图1中所示，在制冷模式中，包含在空调器2的回路3中的蒸气在运动至第一换热器5之前在压缩机4中达到高压和高温。在该模式中，第一换热器5用作冷凝器。在第一换热器冷凝器5中，蒸气通过将热量排出至外部空气而转变成液体。然后，节流单元7降低来自第一换热器冷凝器5的液体的压力，并调节发送给第二换热器6的液体的量。
在制冷模式中，第二换热器6用作蒸发器。在第二换热器蒸发器6中，液体从房间吸收热量以便冷却房间，并转变成蒸气。然后它重新定向至压缩机4，以便重新开始循环。
在制冷模式中，由于与房间内的湿空气(该湿空气与第二换热器蒸发器6接触)相比的温度差，冷凝水形成在第二换热器蒸发器6上。
在图2所示的加热模式中，包含在空调器2的回路3中的蒸气在运动至第二换热器6之前在压缩机4中达到高压和高温。在制冷模式中，第二换热器6用作冷凝器。在第二换热器冷凝器6中，蒸气将热量排出至房间中以便加热房间，并转变成液体。然后，节流单元7降低来自第二换热器冷凝器6的液体的压力，并调节要发送给第一换热器5的液体的量。在制冷模式中，第一换热器5用作蒸发器。
在第一换热器蒸发器5中，液体从外部空气吸收热量，并转变成蒸气。然后重新定向至压缩机4，以便重新开始循环。
还在加热模式中，在作为反向制冷循环的一部分的除霜之后，冷凝水形成在第一换热器蒸发器5上。
为了消除在换热器上形成的冷凝水，根据本发明，提供了一种装置1，该装置1包括控制单元8和与该控制单元8连接的阀9，其中，阀9有：进口10，该进口10可与至少一个第一换热器连接，当空调器在加热模式中操作时，该至少一个第一换热器将是制冷剂回路的第一换热器5，或者当空调器在制冷模式中操作时，该至少一个第一换热器将是第二换热器6；至少一个第一出口，该第一出口可与至少一个第二换热器连接，当空调器在加热模式中操作时，该至少一个第二换热器将是制冷剂回路中的第二换热器6，或者当空调器在制冷模式中操作时，该至少一个第二换热器将是第一换热器5，其中，控制单元8适合设置阀9的第一出口的打开和关闭，用于使得冷凝水朝向第二换热器传送。
阀9优选是电磁阀。
因此，根据本发明的用于消除冷凝水的方法包括以下步骤：将冷凝水从第一换热器5传送至阀11，并通过控制单元8来打开阀9的第一出口11，以便将冷凝水传送至第二换热器6。
优选是，阀9有至少一个第二出口12，该第二出口12可与第一换热器5连接，以便在制冷模式和加热模式中都除去冷凝水。优选是，阀9的进口也与第二换热器6连接。
在优选实施例中，阀9有第三出口13，以便将冷凝水传送至空调器2外。优选是，装置1包括雾化器或蒸发器14，该雾化器或蒸发器14与阀9的第三出口13连接，以便通过使它蒸发至外部空气而消除冷凝水。
在附图所示的实施例中，装置1包括位于阀9上游的泵15。在制冷模式中，泵15的进口16与至少第二换热器6连接。在空调器2可在两种模式中操作的情况下，泵15的进口16既与第一换热器5连接，又与第二换热器6连接。
在附图所示的实施例中，提供了收集罐17，以便在处于制冷模式时从至少第二换热器6收集冷凝水。收集罐17位于泵15的上游。在空调器2可在两种模式中操作的情况下，收集罐17既与第一换热器5连接，又与第二换热器6连接。
在该实施例中，该方法包括以下步骤：在将冷凝水传送至阀9之前，优选地通过泵15，将来自换热器的冷凝水收集在收集罐17中，并在收集罐17中设定冷凝水液位。
优选是，收集罐17容纳与控制单元8连接的液位传感器18。在优选实施例中，液位传感器18包括两级浮子开关或红外液位指示器。
在优选实施例中，该方法包括以下步骤：确定房间的湿度，第二换热器6布置在该房间中；以及当湿度大于预定值时，通过控制单元8来打开阀的第三出口13，以便将冷凝水传送至雾化器/蒸发器14。
特别是，装置1包括与控制单元8连接的湿度传感器19。该传感器19检测房间的湿度，空调器2(当为整体式时)布置在该房间中，或者用于空调器2的内部单元布置在该房间中，该内部单元包括第二换热器6。
附图表示了可在制冷模式和加热模式中操作的空调器2。在这种情况下，空调器2包括制冷循环反向阀20，该制冷循环反向阀20通常是附接在压缩机4上的四通阀，以便使回路3中的制冷剂的流动方向反向。
阀20与空调器2的电路板连接。优选是，制冷循环反向阀20与用于消除冷凝水的装置1的控制单元8连接。
在节流单元7包括控制阀的情况下，该控制阀优选地与装置1的控制单元8连接，用于消除冷凝水。
因此，用于消除冷凝水的装置1的阀9根据冷却/加热模式是否处于操作中而被进行控制，并接收来自循环反向阀20的信号。
容纳用于消除冷凝水的装置1的空调器2操作如下。
在图1所示的制冷模式中，冷凝水形成在第二换热器6上。冷凝水传送至收集罐17。
在所示的优选实施例中，当位于收集罐17中的液位传感器18表示已经超过第一预定值时，控制单元8命令阀10的第二出口12朝向第一换热器冷凝器5打开。在制冷模式中，第一换热器冷凝器5达到大约90℃的温度，且冷凝水通过共同附接在第一换热器冷凝器5上的风扇而蒸发和排出。
在根据本发明的方法的优选实施例中，测量在阀9上游的冷凝水的量，且当冷凝水的液位大于预定值时，阀9由控制单元8打开，以便将冷凝水传送至雾化器/蒸发器14。
特别是，当冷凝水没有通过第一换热器冷凝器5而被除去时，收集罐17中的液位增加。当液位传感器18表示已经超过第二预定值时，控制单元8命令关闭阀9的、朝向第一换热器冷凝器5的第二出口12，并命令打开阀9的、朝向雾化器/蒸发器14的第三出口13。
优选是，当液位传感器18表示已经超过第二预定值特定时间(例如一分钟)时，控制单元8发送警报信号和/或命令关闭空调器2。
在所示实施例中(其中，空调器2包括制冷循环反向阀20)，该方法包括以下步骤：设定制冷剂的流动方向和将操作模式设定为制冷或加热；当应用制冷操作模式时，将冷凝水从第二换热器6传送至阀9，并打开阀11的、朝向第一换热器5的第二出口12；当应用加热操作模式时，将冷凝水从第一换热器5传送至阀9，并打开阀的、朝向第二换热器6的第一出口11。
特别是，当从制冷模式转变为加热模式时，循环反向阀20改变制冷剂的流动方向，该制冷剂在离开压缩机4时首先运动至第二换热器6，然后运动至第一换热器5，冷凝水形成在该第一换热器5上。在这种情况下，控制单元8从循环反向阀20接收信号，以便关闭阀9的、朝向第一换热器5的第二出口12。
在图2所示的加热模式中，在第一换热器5上形成的冷凝水运动至收集罐17。
根据所示的优选实施例，当位于收集罐17中的液位传感器18表示已经超过第一预定值时，控制单元8命令打开阀9的、朝向第二换热器6的第一出口11。冷凝水供给至房间内，空调器2(当为整体式时)布置在该房间中，或者内部单元(当空调器2包括第二换热器6时)布置在该房间中，以便调节湿度水平。
当房间中的湿度传感器19表示已经超过预定值时，控制单元8命令关闭阀9的第一出口11，并打开阀9的、朝向雾化器/蒸发器14的第三出口13。
在加热模式中，如在制冷模式中那样，当位于收集罐17中的液位传感器18表示已经超过第二预定值时，控制单元8指令关闭阀9的、朝向第二换热器6的第一出口11，并打开阀9的、朝向雾化器/蒸发器14的第三出口13。
优选是，当液位传感器18表示已经超过第二预定值特定时间(例如一分钟)时，控制单元8发送警报信号和/或命令关闭空调器2。
因此，根据本发明的装置可以在安装空调器时在不需要装配专门设计的排放装置的情况下有效地除去冷凝水。冷凝水通过已经存在于空调器中的换热器而被除去。
所述装置可以内置在任何类型的空调器中，无论它包含两个单元还是单个单元。而且，该装置不会增加空调器的尺寸，因为控制单元、阀以及泵和收集罐(当设置它们时)布置在空调器的内部。

Claims (19)

1.一种用于消除空调器的冷凝水的装置，该装置(1)包括控制单元(8)和与该控制单元(8)连接的阀(9)，该阀(9)有：进口(10)，该进口(10)适于与至少一个第一换热器(5；6)连接；以及至少一个第一出口(11；12)，该第一出口(11；12)适合与至少一个第二换热器(6；5)连接，其中，控制单元(8)适于设定所述阀(9)的第一出口(11；12)的打开和关闭，用于将冷凝水朝向第二换热器(6；5)传送。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该阀(9)有至少一个第二出口(12；11)，该第二出口(12；11)适合与第一换热器(5；6)连接，且控制单元(8)适于设定所述阀(9)的第二出口(12；11)的打开和关闭，用于将冷凝水朝向第一换热器(5；6)传送。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：该装置包括泵(15)，该泵(15)有进口(16)，该进口(16)适合与第一换热器(5；6)和/或第二换热器(6；5)连接，该泵(15)适于将从第一换热器(5；6)和/或第二换热器(6；5)到达的冷凝水朝向阀(9)传送。
4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于：该装置包括用于冷凝水的至少一个收集罐(17)，该收集罐(17)插入在第一换热器(5；6)和泵(15)之间和/或在第二换热器(6；5)和泵(15)之间，其中，该罐(17)适于收集从第一换热器(5；6)和/或第二换热器(6；5)到达的冷凝水。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：该装置包括至少一个液位传感器(18)，该液位传感器(18)位于收集罐(17)中，并与控制单元(8)连接。
6.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：该装置包括至少一个位于阀(9)下游的雾化器或蒸发器(14)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：该阀(9)有与雾化器或蒸发器(14)连接的第三出口(13)。
8.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：该装置包括至少一个湿度传感器(19)，该湿度传感器(19)适于位于房间中，其中，该湿度传感器(19)与控制单元(8)连接。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：控制单元(8)根据从液位传感器(18)和/或从湿度传感器(19)到达的信号而命令阀(9)的第三出口(13)朝向雾化器或蒸发器(14)的打开和关闭。
10.根据前述任意一项权利要求所述的装置，其特征在于：控制单元(8)适于与空调器的循环反向阀(20)连接，并根据反向循环来命令所述装置的阀的出口(11、12)朝向第一换热器(5；6)或朝向第二换热器(6；5)的打开和关闭。
11.一种空调器，包括：回路(3)，用于冷却剂流体的循环；压缩机(4)，用于使得冷却剂流体从第一压力达到高于该第一压力的第二压力；第一换热器(5)，该第一换热器(5)位于压缩机的下游；第二换热器(6)，该第二换热器(6)位于压缩机的上游；节流单元(7)，该节流单元(7)优选是毛细管或控制阀，布置在第一换热器(5)和第二换热器(6)之间；以及根据前述任意一项权利要求所述的用于消除冷凝水的装置(l)，其中，阀(9)的进口(10)至少与第二换热器(6)连接；且阀(9)的出口(12)与第一换热器(5)连接；控制单元(8)适于设定所述阀(9)的出口(12)的打开和关闭，用于将冷凝水朝向第一换热器(5)传送。
12.根据权利要求11所述的空调器，其特征在于：阀(9)的进口(10)与第一换热器(5)连接，阀(9)的出口(11)与第二换热器(6)连接，且控制单元(8)适于设定所述阀(8)的出口(11)的打开和关闭，用于将冷凝水朝向第二换热器(5)传送。
13.根据权利要求11或12所述的空调器，其特征在于：泵(15)的进口(16)与第一换热器(5)和/或第二换热器(6)连接，用于将从第一换热器(5)和/或第二换热器(6)到达的冷凝水朝向阀(9)传送。
14.根据权利要求11或12或13所述的空调器，其特征在于：空调器包括冷却剂循环反向阀(20)，其中，控制单元(8)根据反向循环而命令所述装置的阀的出口(11、12)朝向第一换热器(5)或朝向第二换热器(6)的打开和关闭。
15.一种用于消除空调器(2)中的冷凝水的方法，该空调器(2)包括：回路(3)，用于冷却剂流体的循环；压缩机(4)，用于使得冷却剂流体从第一压力达到高于该第一压力的第二压力；第一换热器(5)，该第一换热器(5)位于压缩机的下游；第二换热器(6)，该第二换热器(6)位于压缩机的上游；节流单元(7)，该节流单元(7)优选是毛细管或控制阀，布置在第一换热器(5)和第二换热器(6)之间；以及根据前述任意一项权利要求所述的用于消除冷凝水的装置(l)，其中，阀(9)的进口(10)与第二换热器(6)连接；且阀(9)的出口(12)与第一换热器(5)连接；该方法包括以下步骤：将从第二换热器(6)到达的冷凝水朝向阀(9)传送；通过控制单元(8)来打开阀(9)的出口(12)，用于将冷凝水朝向第一换热器(5)传送。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：确定阀(9)上游的冷凝水的量；当冷凝水的量大于预定值时，通过控制单元(8)来打开阀(9)，用于将冷凝水朝向雾化器或蒸发器(14)传送。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中：空调器(2)包括冷却剂流体循环反向阀(20)，用于使得空调器(2)在制冷或加热模式中操作，其中，用于消除冷凝水的装置(1)的阀(9)的进口(10)与第一换热器(5)连接，且阀的出口(11)与第二换热器(6)连接，该方法的特征在于，该方法包括以下步骤：确定空调器(2)的制冷或加热操作模式；当操作模式是制冷时，将从第二换热器(6)到达的冷凝水朝向阀(9)传送，并使阀(9)的第二出口(12)朝向第一换热器(5)打开；当操作模式是加热时，将从第一换热器(5)到达的冷凝水朝向阀(9)传送，并使阀(9)的第一出口(11)朝向第二换热器(6)打开。
18.根据权利要求15至17中任意一项所述的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：确定房间的湿度，至少第二换热器(6)位于该房间中；当湿度大于预定值时，通过控制单元(8)来打开阀(9)，用于将冷凝水朝向雾化器或蒸发器(14)传送。
19.根据权利要求15至18中任意一项所述的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：将从第一换热器(6)和/或第二换热器(6)到达的冷凝水收集在收集罐(17)中；在优选是通过泵(15)来将冷凝水朝向阀(9)传送之前，确定收集罐(17)中的冷凝水的液位。
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