CN114517981A - 一种少结霜空调换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种少结霜空调换热系统，涉及空调系统技术领域，传统的空调换热器中温度低于零度时，附着在空调换热器表面的冷凝水会结霜，因为冰霜的导热性较差，从而阻碍了换热器与外界的热能交换，大幅降低了空调在低温环境下的效率，本发明包括用于负责将空气与液体之间进行热能交换的空气换热器，还包括驱动机构以及冷媒换热器，驱动机构与空气换热器相连，能够带动空气换热器进行运动，让空气换热器表面不易附着冰霜，同时，以液体作为换热中介，通过液体在空气换热器和冷媒换热器之间流动，完成空气与空调冷媒之间的换热，由于解决了空调换热器在低温环境下容易结霜的问题，大幅提高空调了在冬天使用效率，提高空调温度适用范围。

Description

一种少结霜空调换热系统

技术领域

本发明涉及空调系统技术领域，特别涉及一种少结霜空调换热系统。

背景技术

空调即空气调节器，是指用人工手段，对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备，主要包括压缩机、冷媒、高压阀、低压阀、四通阀、换热器和管路系统。

空调换热器在正常工作条件下，与外界环境温度需存在温差，如果空调换热器是和空气进行热交换，因为温差的原因，空气中的水会析出，附着在冷媒流通管和换热片表面，即所谓的空调冷凝水，当温度低于零度时，附着在其表面的冷凝水会结霜，因为冰霜的导热性较差，从而阻碍了换热器与外界的热能交换，大幅降低了空调在低温环境下的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种少结霜空调换热系统，能够减少空调换热器表面的结霜量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种少结霜空调换热系统，包括用于负责将空气与液体之间进行热能交换的空气换热器，还包括驱动机构和冷媒换热器，所述驱动机构与所述空气换热器相连，所述驱动机构受驱时，能够带动所述空气换热器进行运动，所述冷媒换热器一端与外部空调系统相连，其另一端与所述空气换热器连通。

作为实例，还包括止动连接器，所述止动连接器设置在所述空气换热器上，且所述冷媒换热器一端穿过所述止动连接器与所述空气换热器相通。

作为实例，还包括储液器，所述储液器内储存有液体，所述储液器内部与所述冷媒换热器相连通。

作为实例，所述空气换热器包括风扇形空气换热器件和翘式空气换热器件。

作为实例，所述风扇形空气换热器件包括固定轴和设置在其外壁的换热片及液体流通管一，所述液体流通管一依附在所述换热片上。

作为实例，所述储液器内设置有水位传感器。

作为实例，所述冷媒换热器上依次设置有水泵和加热器及控制阀。

作为实例，所述空气换热器上设置有用于感应其内外部温差的温度传感器。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明利用在空气换热器上设置驱动机构，控制驱动机构带动空气换热器进行运动，使附着在其表面的冷凝水或其所凝结的冰霜在离心力或惯性的作用下不易停留，达到了空气换热器少结霜的目的，同时，由于传统空调的空气换热器中包括冷媒流通管，冷媒流通管密封要求很高，如让空调中的冷媒直接和空气进行热交换，想让这种装置大幅运动非常困难，本发明在空气换热器的外部设置止动连接器和冷媒换热器，止动连接器分别与空气换热器和冷媒换热器连接，并以储液器内应该场景下不会凝固结冰的防冻液体作为换热中介，通过水泵输送和止动连接器的连接，让防冻液体在冷媒换热器与空气换热器之间循环流动，进行热能交换，从而实现空气与冷媒之间的热交换，本发明解决了空调换热器在低温环境下容易结霜的问题，大幅提高空调了在冬天使用效率，提高空调温度适用范围。

附图说明

图1为本发明一实施方式中展示空气换热器外部各机构的线路分布示意图。

图2为本发明一实施方式中用于单独展示空气换热器内部部分机构的结构示意图。

附图标记：1、空气换热器；2、驱动机构；3、止动连接器；4、液体流通管一；5、冷媒换热器；6、储液器；7、电控系统；8、电机；9、主动轮；10、从动轮；11、温度传感器；12、翘式空气换热器件；13、冷媒流通管；14、水泵；15、加热器；16、水位传感器；17、注液管；18、液体流通管二；19、固定轴；20、换热片；21、液体流通管三。

具体实施方式

以下所述仅是本发明的一种实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本发明思路下的技术方案应当属于本发明的保护范围，同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二，如“液体流通管一，液体流通管二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本实施例中提到的方位词，例如“上，下，左，右”等只是配合各附图使本技术领域中的技术人员理解各个特征或零件等之间的联系。

如图1至图2所示，一种少结霜空调换热系统，包括空气换热器1；驱动机构2；止动连接器3；液体流通管一4；冷媒换热器5；储液器6；电控系统7；电机8；主动轮9；从动轮10；温度传感器11；翘式空气换热器件12；冷媒流通管13；水泵14；加热器15；水位传感器16；注液管17；液体流通管二18；固定轴19；换热片20；液体流通管三21。

本实施例中，空气换热器1采用由风扇形空气换热器件和翘式空气换热器件12组成，翘式空气换热器件12包围在风扇形空气换热器件外围，风扇形空气换热器件由固定轴19和固定在其外壁的换热片20及依附在换热片20外壁上的液体流通管一4组成，换热片20设置有三组，等距固定在固定轴19的外壁上，且换热片20形状及整体排布呈风扇形设计，在实际实施中，换热片20数量可以根据需要增减，空气换热器1采用风扇形空气换热器件，可以替代传统空调换热器中风扇的功能，增加空气换热器1内部及周边空气流通。

翘式空气换热器件12以圆环排列的方式均匀分布在风扇形空气换热器件外围，翘式空气换热器件12由液体导管(附图未标示)和附着在其表面的翘式换热片(附图未标示)组成，其目的在于，加大了液体导管与空气的接触面积，提高与空气的热交换效率，翘式空气换热器件12外部设置有温度传感器11，需要说明的是，本实施例中，温度传感器11采用本技术领域技术人员所常规运用的技术零件，其采用红外线温度检测器，其目的在于，对翘式空气换热器件12进行实时温度检测。

本实施例中，风扇形空气换热器件和翘式空气换热器件12采用导热性能好的合金材料制作，同时利用荷叶效应的原理，对其表面进行工艺处理，让其表面凝结的水更容易脱离。

本实施例中，空气换热器1用于负责将其外部空气与液体流通管一4及翘式空气换热器件12内部的液体之间进行热能交换。

本实施例中，驱动机构2由电机8、主动轮9、从动轮10和传动带组成，需要说明的是，此组成仅为其中一实施例所需部件。

本实施例中，固定轴19的上下两端各自连接有止动连接器3，止动连接器3由上连接件和下连接件组成，上连接件和下连接件两者之间通过轴承(附图未展示)连接，上连接件和下连接件中部开设有通孔，可以供管道穿过，上连接件和下连接件在外力作用下，可沿轴承平面方向相互转动。

本实施例中，冷媒换热器5包括液体流通管三21和冷媒流通管13，冷媒流通管13与外部空调系统(附图未展示)相连，液体流通管三21通过止动连接器3与空气换热器1连通，液体流通管三21与冷媒流通管13之间紧密接触，其接触方式可根据实际热交换最高效率的接触方式设置，本实施例中，采用两者旋转缠绕式接触(附图未展示)。

本实施中的一种连接方式如下，空气换热器1中固定轴19的上下两端，分别固定在两组止动连接器3的下连接件和上连接件，另外上端一组止动连接器3将翘式空气换热器件12固定其下连接件上，位于固定轴19上端的止动连接器3中下连接件外壁上设置有从动轮10，从动轮10通过传送带(附图未标示)传动连接有主动轮9，主动轮9套设固定在电机8输出轴外壁。需要说明的是，本实施例中，采用对空气换热器1及其内部部件绕自身中心轴线旋转运动，但对于空气换热器1并不限于此种运转方式。

液体流通管二18一端与上端一组止动连接器3的上连接件相连，另一端分别与储液器6和冷媒换热器5相连，中间串联水泵14和加热器15及控制阀，储液器6中安装水位传感器16，本实施例中，控制阀由液体电磁控制阀F1和液体电磁控制阀F1组成。

流经液体流通管二18中的液体通过固定轴19上端止动连接器3流入液体流通管一4中，液体流通管一4另一端与翘式空气换热器件12一端相连(附图未标示)，翘式空气换热器件12的另一端与固定轴19下端止动连接器3上连接件相连，使流经液体流通管一4和翘式空气换热器件12中完成换热的液体可以通过固定轴19下端止动连接器3流出。

本实施例中，在两组止动连接器3的下连接件中均设有液体外溢口，固定轴19上端止动连接器3的外溢口通过液体管道(附图未标示)与固定轴19下端止动连接器3的上连接件相连，固定轴19下端止动连接器3的外溢口与储液器6相连(附图未标示)，当固定轴19上端止动连接器3中的液体水位超过外溢口时，部分液体可以绕开空气换热器1直接流入固定轴19下端止动连接器3中；当固定轴19下端止动连接器3中的液体水位超过外溢口时，部分液体可以绕开冷媒换热器5直接流入储液器6中，该措施可以避免液体外溢，减少故障发生率。

固定轴19下端止动连接器3的下连接件与冷媒换热器5中的液体流通管三21一端相连，液体流通管三21与冷媒流通管13缠绕(附图未标示)，另一端与液体流通管二18相连，使得液体的流通形成封闭循环，且液体电磁控制阀F1设置在液体流通管二18与液体流通管三21之间，液体电磁控制阀F2设置在液体流通管二18与储液罐6连接的分支管上，冷媒流通管13与外部的空调系统相连，需要说明的是，本实施例中空调系统采用本技术领域技术人员所常规熟知运用的技术设备。

本实施例中，电机8、液体电磁控制阀F1、液体电磁控制阀F2、加热器15、水泵14、水位传感器16均与电控系统7电性连接，并由电控系统7统一控制。

将为方便说明，现对本申请实施例提供的少结霜空调换热系统工作模式进行说明。

当电控系统7接到外部指令开启本系统时，第一步，给系统中注液。电控系统7打开液体电磁控制阀F2、关闭液体电磁控制阀F1，开启水泵14，目的是从储液器6中抽出液体，将液体注入液体流通管一4，液体流通管二18中，并使其流经空气换热器1、止动连接器3、冷媒换热器5。

第二步，给空气换热器1除霜，电控系统7读取水位传感器16数据，当水位传感器16数据达到设定值时(表明系统中液体注入完成)，电控系统7关闭液体电磁控制阀F2、打开液体电磁控制阀F1，目的是让液体脱离液体容器6，在空气换热器1、止动连接器3、冷媒换热器5之间流动；电控系统7开启电机8，电机8转动带动主动轮9，主动轮9通过传送带带动从动轮10，从动轮10带动固定轴19上端止动连接器3下连接件转动，下连接件转动从而带动空气换热器1转动；同时，电控系统7读取温度传感器11的数据，根据温度传感器11的数据并结合一定的算法判断空气换热器1表面是否结霜、结冰，如果显示空气换热器1表面结霜、结冰，则电控系统7启动电阻式的加热器15给在空气换热器1、止动连接器3、冷媒换热器5之间流经的液体加热，直至电控系统7判断空气换热器1表面无冰、霜，电控系统7关闭电阻式的加热器15。

第三步，与冷媒换热器5之间进行热交换，电控系统7给外部指令，启动空调系统中的空调压缩机，促使冷媒流通管13中冷媒流动，保持水泵14和驱动机构2的持续工作。

当电控系统7受到外部指令关闭本系统时，电控系统7关闭水泵14和电机8，打开液体电磁控制阀F2，让系统中液体通过液体流通管二18的分支管流入储液器6中，然后系统停止工作。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围，需要说明的是，在本申请使用的术语是仅仅出于一种表达方式或为了陈述容易被理解，而非旨在限制本申请。如在本申请和所附权利要求书中所使用“液体”也可以陈述为“流体”，“换热”也可以陈述为“散热”，“冷媒”也可以陈述为“空调制冷剂”，“运动”也可以陈述为“活动”，应当理解，只要与这些陈述其实质一致，都应该在本申请的保护范围。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。描述形状的“片”也旨在包括多种形状、大小，如也可以理解为“块”、“丝”、“网”，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种少结霜空调换热系统，包括用于负责将空气与液体之间进行热能交换的空气换热器(1)，

其特征在于，还包括驱动机构(2)和冷媒换热器(5)，所述驱动机构(2)与所述空气换热器(1)相连；

所述驱动机构(2)受驱时，能够带动所述空气换热器(1)进行运动；

所述冷媒换热器(5)负责冷媒与液体之间进行热能交换，一端与外部空调系统相连，其另一端与所述空气换热器(1)连通。所述冷媒换热器(5)包括冷媒流通管(13)。

2.根据权利要求1所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，还包括止动连接器(3)，所述止动连接器(3)设置在所述空气换热器(1)上，且所述冷媒换热器(5)一端穿过所述止动连接器(3)与所述空气换热器(1)相通。

3.根据权利要求1所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，还包括储液器(6)，所述储液器(6)内储存有液体，所述储液器(6)内部与所述冷媒换热器(5)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，所述空气换热器包括风扇形空气换热器件或/和翘式空气换热器件(12)。

5.根据权利要求4所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，所述风扇形空气换热器件包括固定轴(19)和设置在其外壁的换热片(20)及液体流通管一(4)，所述液体流通管一(4)依附在所述换热片(20)上。

6.根据权利要求3所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，所述储液器(6)内设置有水位传感器(16)。

7.根据权利要求1所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，所述冷媒换热器(5)上依次设置有水泵(14)和加热器(15)及控制阀。

8.根据权利要求1所述的一种少结霜空调换热系统，其特征在于，所述空气换热器(1)上设置有用于感应其内外部温差的温度传感器(11)。

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