CN112413935A - 冷凝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于与空调系统中的蒸发器结合使用的冷凝装置。冷凝装置包括出风口；至少一个多孔侧壁；通过多根制冷剂管与蒸发器盘管、膨胀阀以及冷凝盘管可操作地连接的压缩机；用于贮存水的贮水器；临近出风口设置的离心风扇；水泵；以及临近至少一个多孔侧壁安装的至少一个蒸发垫。冷凝装置的冷凝盘管设置在所述至少一个蒸发垫内。水泵通过至少一根导管将贮存在贮水器中的水输送至所述至少一个蒸发垫。离心风扇用于抽吸环境空气，以使环境空气穿过至少一个多孔侧壁和至少一个蒸发垫进入冷凝装置中，以冷却顺着蒸发垫和设置在蒸发垫内的冷凝盘管流下的水。

Description

冷凝装置
技术领域
本发明涉及一种适于与空调系统中的蒸发器结合使用的冷凝装置，尤其 涉及一种当与空调系统中的蒸发器结合使用时，能够降低释放到环境中的废 热的温度的环保冷凝装置。
背景技术
空调系统已被人们广泛用于给指定区域降温，以使室内温度变得舒适， 尤其是那些生活在炎热气候中的人们。应当注意的是，尽管空调系统能够在 建筑物内部提供理想的冷却效果，但在其冷凝装置的运行期间，大量的废热 也被排放到室外环境中。排出的废热可能会使室外温度升高，从而加剧城市 热岛效应。应当注意的是，更高的室外温度最终将导致空调需求增加，从而 导致正反馈循环。
此外，空调系统的蒸发器产生的冷凝水通常被排放到环境中而不加利用。 冷凝水的无序排放除了影响建筑物的外观外，也是对自由水源的浪费。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明的目的是提供一种冷凝装置，该冷凝装置能 够降低在其运行期间排放到室外环境中的废热的温度。此外，本发明的另一 个目的是提供一种冷凝装置，该冷凝装置在其运行期间利用冷凝水作为辅助 的冷却介质。
为解决上述技术问题，本发明提供的适于与空调系统中的蒸发器结合使 用的冷凝装置，包括出风口、至少一个多孔侧壁、压缩机、用于贮存水的贮 水器、离心风扇、水泵以及至少一个蒸发垫。
根据本发明的优选实施例，压缩机通过多根制冷剂管与蒸发器的蒸发器 盘管、膨胀阀以及冷凝盘管可操作地连接。优选地，压缩机安装在位于冷凝 装置中央的支撑平台上。在本发明的优选实施例中，冷凝盘管设置在所述至 少一个蒸发垫内。根据本发明的优选实施例，优选地，所述至少一个蒸发垫 临近所述至少一个多孔侧壁安装。
在本发明的优选实施例中，贮存在贮水器中的水被输送至所述至少一个 蒸发垫，以在冷凝装置的运行期间除去设置在所述至少一个蒸发垫内的冷凝 盘管的热量。优选地，贮存在贮水器中的水被输送至所述至少一个蒸发垫的 顶部，以使水向下流动并润湿整个蒸发垫和设置在蒸发垫内的冷凝盘管。应 当注意的是，当水沿着蒸发垫向下流动时，水会吸收冷凝盘管的热量。优选 地，贮存在贮水器中的水通过至少一根可操作地连接至冷凝装置的水泵的导 管被输送至所述至少一个蒸发垫。可以理解的是，水泵被配置为连续地向所述至少一个蒸发垫供应和输送贮存在贮水器中的水。
根据本发明的优选实施例，润湿的蒸发垫中的过量水被级联回到贮水器 中。
在本发明的优选实施例中，离心风扇适当地临近冷凝装置的出风口设置。 应当注意的是，离心风扇用于抽吸环境空气，以使环境空气穿过至少一个多 孔侧壁和润湿的蒸发垫进入冷凝装置中。应当理解的是，当空气穿过润湿的 蒸发垫时，吸入的空气可以除去冷凝装置和润湿的蒸发垫中的热量。应当注 意的是，穿过润湿的蒸发垫的空气通过冷凝装置的出风口排出。
根据本发明的优选实施例，形成在蒸发器的蒸发器盘管上的冷凝水通过 冷凝管流入冷凝装置的贮水器中。冷凝水不仅可以用作进一步冷却贮存在贮 水器中的水的辅助冷却介质，还可以用作补充贮水器水量的辅助水源。
在本发明的优选实施例中，冷凝装置还可包括安装在冷凝装置的底面上 的多个轮，以便于转移。
本发明的冷凝装置的优选实施方式及其元件和部件的组合将在具体实施 方式中进行描述或例示。
本发明由几个新颖的特征和在下文中随附的说明书和附图中充分描述和 说明的各部件的组合组成，应当理解，在不脱离本发明的范围或不牺牲任何 本发明的优点的情况下，可以对细节进行各种改变。
附图说明
本发明将从下文的详细描述和附图中得到充分理解，附图仅作为说明， 因此并不限制本发明。其中：
图1为本发明的适于与空调系统中的蒸发器结合使用的冷凝装置的一优 选实施例的结构示意图；
图2为本发明的适于与空调系统中的蒸发器结合使用的冷凝装置的另一 优选实施例的结构示意图；
图3为本发明的冷凝装置的蒸发垫和设于蒸发垫内的冷凝盘管的优选实 施例的剖视图；
图4为图1中的冷凝装置的俯视图；以及
图5a和5b为图2中的冷凝装置的水槽的不同实施例的俯视图。
具体实施方式
本发明涉及一种适于与空调系统中的蒸发器结合使用的冷凝装置，尤其 涉及一种在运行期间能够降低释放到环境中的废热的温度的环保冷凝装置。 以下将根据本发明的优选实施方式描述本发明。然而，应当理解的是，将描 述局限于本发明的优选实施例只是为了便于对本发明的讨论，并且可以预见， 在不偏离所附权利要求的范围的情况下，本领域的技术人员可作出各种修改 和等同变换。
现在将结合附图1至5b分别或以其任何组合形式描述本发明的冷凝装置 的优选实施例。
参照图1至图2，图1至图2示出了一种适于与空调系统1中的蒸发器 300结合使用的冷凝装置100。所述冷凝装置100包括出风口110、至少一个 多孔侧壁120、压缩机140、用于贮存水的贮水器150、离心风扇170、水泵 160以及至少一个蒸发垫130。应当注意的是，本发明的冷凝装置100适于可 操作地连接至任何空调系统中的已知蒸发器。
根据本发明的优选实施例，冷凝装置100的压缩机140通过多根制冷剂 管700与蒸发器300的蒸发器盘管310、膨胀阀500以及冷凝盘管180可操作 地连接，并形成闭合回路。优选地，闭合回路填充有制冷剂。在优选实施例 中，压缩机140优选地安装在支撑平台40上。优选地，支撑平台40位于冷 凝装置100的中心。
在本发明的优选实施例中，如图1至图3所示，冷凝装置100的冷凝盘 管180被设置在所述至少一个蒸发垫130内。优选地，冷凝盘管180由铜管 制成以有效地进行热交换。应当注意的是，冷凝盘管180优选地呈螺旋布置 并且可以具有垂直或水平的走向。
根据本发明的优选实施例，如图1和图2所示，贮水器150优选地位于 所述至少一个蒸发垫130的下方。应当注意的是，在冷凝装置100投入运行 之前，贮水器150应该充满足够的水。如果需要，可以用可移除的遮挡装置 覆盖贮水器150的顶部，以防止灰尘或诸如昆虫的小生物进入贮水器150。可 移除的遮挡装置可以由塑料、铝或任何其他合适的轻质材料制成。在本发明 的优选实施例中，如图1和图2所示，水通过进水口151供应至贮水器150中，浮阀153连接至进水口151，所述浮阀153被配置为在冷凝装置100的运 行期间控制水流以补充和维持贮水器150的水位。
根据本发明的优选实施例，冷凝装置100的贮水器150设置有溢流管157。 优选地，如图1和图2所示，溢流管157临近贮水器150的顶部。应当注意 的是，溢流管157被配置为在浮阀153发生故障的情况下排出贮水器150中 多余的水。
在本发明的优选实施例中，冷凝装置100的贮水器150设有排水管155。 优选地，如图1和图2所示，排水管155临近贮水器150的底部。应当注意 的是，排水管155被配置为排出贮水器150中的水，以维护或保养冷凝装置 100。
根据本发明的优选实施例，贮存在贮水器150中的水被输送至所述至少 一个蒸发垫130，以在冷凝装置100投入运行时，通过热交换去除设置在所述 至少一个蒸发垫130内的冷凝盘管180内的热制冷剂的热量。在本发明的优 选实施例中，优选地，贮存在贮水器150的水被输送至所述至少一个蒸发垫 130的上表面131，以使水向下流动并润湿所述至少一个蒸发垫130和设置在 所述至少一个蒸发垫130内的冷凝盘管180。应当注意的是，当水沿着蒸发垫 130向下流动时，水会吸收冷凝盘管180的热量。为了防止过热，优选地，贮 存在贮水器150中的水通过至少一根可操作地连接至冷凝装置100的水泵160 的导管10被连续地输送至冷凝装置100的所述至少一个蒸发垫130。在优选 实施例中，水泵160被配置为连续地将水从贮水器150泵送并供应至所述至 少一个蒸发垫130。根据本发明的优选实施例，水泵160可以设置在贮水器 150的外部，也可以是如图1和图2所示的潜水型。在本发明中，润湿的蒸发 垫130中的过量水将被级联回到贮水器150中。
图1和图4示出了本发明的一优选实施例。在该优选实施例中，冷凝装 置100设有接水盘20。所述接水盘20适当地安装在冷凝装置100的顶部。优 选地，所述接水盘20设有沿着所述接水盘20的周边形成的凹槽21，所述凹 槽21位于蒸发垫130上方。在该优选实施例中，如图4所示，所述凹槽21 的底部形成有多个间隔设置的孔21a。在该优选实施例中，所述接水盘20与 所述至少一根导管10流体连通。优选地，贮水器150中的水通过所述至少一 根导管10被连续输送至接水盘20。所述至少一根导管10的设置方式可包括 但不限于：与接水盘20一体成型，或通过过盈配合或采用合适的胶黏安装到 接水盘20的进口22上。在该优选实施例中，所述接水盘20中的水通过形成 在凹槽21的底部的多个孔21a均匀且连续地分布在蒸发垫130的上表面131 上。所述接水盘20的凹槽21的截面形状可包括但不限于：U型或V型。在 该优选实施例中，如图1所示，可设置用于盖住接水盘20的盖50，以防止杂 质或如昆虫的小生物进入接水盘20。所述盖50可以由塑料、铝或任何其他合 适的轻质材料制成。
图2为本发明的另一优选实施例。在该优选实施例中，所述冷凝装置100 设有水槽30。所述水槽30适当地位于所述至少一个蒸发垫130的上方，并且 与至少一根导管10流体连通。所述至少一根导管10的设置方式可包括但不 限于：与水槽30一体成型，或通过过盈配合或采用合适的胶黏安装到水槽30 的进口上。优选地，如图2、图5a和5b所示，水槽30仅覆盖蒸发垫130的 上表面131的一部分，以使水直接分布在蒸发垫130的上表面131上。在该优选实施例中，如图5a所示，水槽30的至少一个侧壁31上形成有多个间隔 设置的凹口31a。应当注意的是，水槽30的多个凹口31a被配置为使水均匀 地流出水槽30，从而连续地分布在蒸发垫130的上表面131上。可选地，如 图5b所示，水槽30设有多个凸唇31b，所述多个凸唇31b与水槽30的至少 一个侧壁31一体成型并从水槽30的至少一个侧壁31向外延伸。应当注意的 是，水槽30的多个凸唇31b被配置为以连续且均匀的方式将水引导至蒸发垫 130的上表面131上。
根据本发明的优选实施例，优选地，所述至少一个蒸发垫130临近冷凝 装置100的至少一个多孔侧壁120安装。应当注意的是，优选地，所述至少 一个蒸发垫130应有足够大的尺寸，足以覆盖冷凝装置100的至少一个多孔 侧壁120。在本发明中，优选地，蒸发垫130的数量对应于冷凝装置100的多 孔侧壁120的数量设置。优选地，冷凝盘管仅设置在一个蒸发垫内。优选地， 根据本发明的优选实施例，冷凝装置100设有三个多孔侧壁120，并且每一多 孔侧壁120都被蒸发垫130覆盖。在该优选实施例中，所述冷凝盘管180设 置在冷凝装置100的三个蒸发垫130中的一个内。
在本发明优选实施例中，蒸发垫130优选是蜂窝状冷却垫。优选地，所 述蜂窝状冷却垫由纤维素制成。然而，显而易见的是，蒸发垫130还可以是 多层纤维垫、木棉垫或瓦楞纸板等。
如果需要，可以将过滤装置可拆卸地设置在冷凝装置100的多孔侧壁120 上，以过滤掉进入冷凝装置100的空气中携带的灰尘、杂质、气味或其他不 希望得到的物质，从而延长蒸发垫130的使用寿命和效率。所述过滤装置可 包括但不限于碳过滤器。
根据本发明的优选实施例，如图1和图2所示，优选地，离心风扇170 设置在冷凝装置100的中心部位，并且适当地临近冷凝装置100的出风口110。 在优选实施例中，离心风扇170用于抽吸环境空气，以使环境空气穿过至少 一个多孔侧壁120和至少一个蒸发垫130进入冷凝装置100中，再引导环境 空气通过出风口110排入环境。应当理解的是，吸入的空气通过热交换冷却 沿着所述至少一个蒸发垫130和设置在所述至少一个蒸发垫130内的冷凝盘 管180向下流动的水。应当注意的是，至少一个蒸发垫130必须具有足够的 厚度，以便进行有效的热交换。在本发明的优选实施例中，蒸发垫130的厚 度优选在50mm至80mm的范围内，以实现期望的传热效率。然而，显而易 见的是，蒸发垫130的厚度还可以是多种厚度，并可根据在冷凝装置100中 使用的蒸发垫130的材料而变化。
在本发明的优选实施例中，吸入的空气通过冷凝装置100的出风口110 排出。应当理解的是，从本发明的冷凝装置100的出风口110排出的空气的 温度在约23℃至30℃的范围内，几乎是空调系统中典型的冷凝器所产生的废 热的温度(50℃至60℃)的一半。更具体地，在白天，当室外温度在大约27℃ 至35℃的范围内时，从本发明的冷凝装置100的出风口110排出的空气的温 度在大约25℃至30℃的范围内。在夜间，当室外温度在大约23℃至30℃的 范围内时，从本发明的冷凝装置100的出风口110排出的空气的温度在大约 23℃至27℃的范围内。
根据本发明的优选实施例，如图1和图2所示，形成在蒸发器300的蒸 发器盘管310上的冷凝水通过冷凝管900被引导流入冷凝装置100的贮水器 150中。应当注意的是，除了被用作附加的冷却介质来冷却贮存在贮水器150 中的水之外，冷凝水还被用作附加的水源以补充贮存在贮水器150中的水量。
根据本发明的优选实施例，如图1和图2所示，冷凝装置100可进一步 设有多个轮190，以便于转移。优选地，多个轮190安装在冷凝装置100的底 面上。
应当注意的是，用于实现上述实施例的各种部件、元件和/或构件的构造 仅是说明性和示例性的。本领域普通技术人员将认识到，本文中使用的那些 构造、零件、元件和/或构件可以以某种方式改变，以便获得不同的效果或期 望的操作特性。除了未特别叙述的以外，在本发明的实践中使用的上述配置、 布置、结构、应用、功能或组件的其他组合和/或修改可以被改变或另外特别 地适合于特定的环境和条件、制造标准、设计参数或其他操作要求，而不背 离相同的一般原则。
如此描述了本发明，显然，相同的可以有许多变化。这样的变化不应被 认为是背离本发明的原理和范围，并且对于本领域的技术人员显而易见的所 有这样的修改均被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种冷凝装置(100)，适于与空调系统(1)中的蒸发器(300)结合使用，其特征在于，所述冷凝装置(100)包括：
出风口(110)；
至少一个多孔侧壁(120)；
至少一个蒸发垫(130)，临近所述至少一个多孔侧壁(120)设置；
水泵(160)，通过至少一根导管(10)将贮存在贮水器(150)中的水输送并供应至所述至少一个蒸发垫(130)；
压缩机(140)，通过多根制冷剂管(700)与蒸发器盘管(310)、膨胀阀(500)以及冷凝盘管(180)可操作地连接，其中所述冷凝盘管(180)设置在所述至少一个蒸发垫(130)内；以及
离心风扇(170)，临近出风口(110)设置，其中，所述离心风扇(170)用于抽吸环境空气，以使环境空气穿过至少一个多孔侧壁(120)和至少一个蒸发垫(130)进入冷凝装置(100)中，再引导环境空气通过出风口(110)排入环境。
2.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，形成在所述蒸发器(300)的蒸发器盘管(310)上的冷凝水通过冷凝管(900)被引导流入冷凝装置(100)的贮水器(150)。
3.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述至少一个蒸发垫(130)是蜂窝状冷却垫。
4.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述至少一个蒸发垫(130)中的过量水被级联回到冷凝装置(100)的贮水器(150)中。
5.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述冷凝装置(100)设有接水盘(20)，所述接水盘(20)与所述至少一根导管(10)流体连通，并且安装在所述冷凝装置(100)的顶部，所述接水盘(20)设有沿着所述接水盘(20)周边形成的凹槽(21)，所述凹槽(21)位于所述蒸发垫(130)的上方，所述凹槽(21)的底部形成有多个间隔设置的孔(21a)。
6.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述冷凝装置(100)设有水槽(30)，其中所述水槽(30)与所述至少一根导管(10)流体连通，并且设于所述至少一个蒸发垫(130)的上方。
7.如权利要求6所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述水槽(30)的至少一个侧壁(31)上形成有多个间隔设置的凹口(31a)。
8.如权利要求6所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述水槽(30)的至少一个侧壁(31)上形成有多个间隔设置的凸唇(31b)。
9.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述贮水器(150)设有连接至进水口(151)的浮阀(153)。
10.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述贮水器(150)设有临近所述贮水器(150)的底部的排水管(155)。
11.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述贮水器(150)设有临近所述贮水器(150)的顶部的溢流管(157)。
12.如权利要求1所述的冷凝装置(100)，其特征在于，所述冷凝装置(100)还包括安装在冷凝装置(100)的底面上的多个轮(190)。
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