CN1157579C - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是为了改善空调器的结构，并提供一种空调器，该空调器能在空调器内部清除掉蒸发器上形成的冷凝水而不必将它们排出到空调器的外部，同时提高了空调器的功效。为了实现本发明的目的，本发明的空调器包括一个冷凝器，该冷凝器能产生一定的高温的热量；一个蒸发器，该蒸发器能吸收外部的热量，并由于与外部空气之间的温差而能在其表面上形成冷凝水；以及冷凝水自清除装置，该装置用于将蒸发器表面的冷凝水输送到冷凝器一侧，并借助来自冷凝器的高温热量，蒸发掉冷凝器表面的冷凝水，从而在空调器内部清除掉冷凝水。

Description

空调器

                              技术领域

本发明涉及一种空调器，该空调器能在空调器内部清除掉蒸发器上形成的冷凝水，同时提高空调器的功效。

                              背景技术

参照图1，概括地说，空调器为一种设有压缩机1，冷凝器2，毛细管3和蒸发器4的装置，并构成一系列的致冷循环，即把致冷剂经过压缩机1的压缩处理，然后在冷凝器2中等压冷凝，再经毛细管3绝热膨胀，最后在蒸发器4中等压蒸发。

同时，在蒸发器4的表面上形成有冷凝水，为了清除掉这些冷凝水该空调器还设有额外的冷凝水排放装置。尽管没有示出，但是该冷凝水排放装置，如我们所知道的，设有一个独立的冷凝水储存室，该储存室用来收集蒸发器4上形成的冷凝水并且以固定的时间间隔将其排出到空调器的外面。

然而，该冷凝水排放装置存在下述问题。

由于在蒸发器4的表面上形成的冷凝水不是在空调器内部清除，而是排到空调器的外面，所以使空调器的安装和使用复杂了。也就是说，由于需要一个独立的排水管来导引在蒸发器4上形成的冷凝水，并且为了穿过排水管要在墙壁上打一个洞，所以空调器的安装上存在复杂性，而且当空调器重新定位需要排水管改线时，还存在使用上的复杂性。

                               发明内容

因此，本发明以一个空调器为目标，该空调器基本能克服由于现有技术的局限性和缺点造成的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种空调器，该空调器能在空调器内部清除掉蒸发器上形成的冷凝水而不用将它们排出到空调器的外部，同时提高空调器的功效。

本发明的其它特征和优点将在下面的描述中得到陈述，而且一部分特征和优点从描述中会变得显而易见，或者可以通过本发明的实践了解到。通过所述的说明书和其权利要求书以及附图所指出的结构可以认识到和获得本发明的其它目的和优点。

为了实现按照本发明的目的和这些以及其它的优点，作为实施的方案和概括性的描述，该空调器包括：一个冷凝器，该冷凝器能产生高温的热量；一个蒸发器，该蒸发器能吸收外部的热量，并由于与外部空气之间的温差而能在其表面上形成冷凝水；以及冷凝水自清除装置，该装置用于将蒸发器表面的冷凝水输送到冷凝器一侧，并借助来自冷凝器的高温热量，蒸发掉冷凝器表面的冷凝水，从而在空调器内部清除掉冷凝水。

冷凝水自清除装置包括一个导引液流通道，该通道用来将在蒸发器上形成的冷凝水导引到冷凝器一侧，该冷凝水自清除装置还包括一个冷凝水喷射单元，该单元设置在冷凝器的一侧，用来将从导引液流通道导引来的冷凝水喷射到冷凝器的表面上。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括：蒸发器，其吸收外部热量并通过外部空气中的温差在其表面上形成冷凝水；以及，设置在所述蒸发器上的冷凝器，其产生高温，并将通过重力而滴落在冷凝器表面上冷凝水蒸发，其中，蒸发器和冷凝器作为一个整体形成。

本发明的空调器具有以下优点。

第一，在蒸发器上形成的冷凝水能在空调器自身内部蒸发掉，不需要伸到室外的排水管，不需要在墙上打孔，因此安装简单并具有良好的外观。

第二，在蒸发器上形成的冷凝水会使冷凝器冷却下来从而减轻了压缩机的工作，并可提高空调器的功效。

第三，当将冷凝器，或者压缩机放置在室内时，蒸发的冷凝水带来的足够的湿度会使室内感觉舒适些。

在说明书中描述的本发明所有的优点是非遍举的。

可以理解的是前述的概括描述和随后的详细描述仅是示范性和说明性的，且是用来提供对所要求保护的本发明的进一步说明。

                                附图说明

附图提供了对本发明的进一步理解并且加入到说明书中构成其一部分。这些附图示出了本发明的实施例并和描述部分一起可以作为对本发明原理的解释。

在附图中：

图1示出现有技术中空调器的系统的方框图；

图2示出根据本发明第一个实施例的空调器的主要部件的详图；

图3A和3B分别示出图2中冷凝水喷射装置在工作状态时的主要部件的详图；

图4示出根据本发明第二个实施例的空调器的主要部件的详图；

                            具体实施方式

下面结合附图所示的例子，对本发明的最佳实施例进行详细描述。

参见图2和图4，本发明的空调器包括：一个冷凝器20或220，该冷凝器能产生高温的热量；一个蒸发器40或者240，该蒸发器能吸收外部的热量，并由于与外部空气之间的温差而能在其表面上形成冷凝水；以及冷凝水自清除装置，该装置用于将在蒸发器表面形成的冷凝水输送到冷凝器，并借助来自冷凝器的热量，蒸发掉冷凝器表面的冷凝水，从而在空调器内部清除掉冷凝水。

下面参照图2，详细说明本发明第一个实施例中的冷凝水自清除装置。

冷凝水自清除装置包括一个导引液体通道50，该通道连接在蒸发器和冷凝器之间，用来将在蒸发器40上形成的冷凝水导引到冷凝器20，冷凝水自清除装置还包括一个冷凝水喷射单元100，该单元用来将从导引液体通道导引来的冷凝水喷射到冷凝器的表面上。

可取的是，该冷凝水喷射单元100包括一个设在冷凝器上面的具有两个自由度的马达110，该马达设有一个用来实现旋转和线性运动的电机轴114，一个散热风扇120与电机轴连接，当马达运转时该风扇可旋转，以及在马达轴一端装有泵部件130，用来实现在马达运转时的线性运动从而通过导引液体通道50抽吸冷凝水，并将冷凝水输送到散热风扇120的上部。

首先，对冷凝水喷射单元中具有两个自由度的马达110进行详细说明。

较可取的是，该具有两个自由度的马达110包括一个圆柱形的定子111，一个线性移动部件112，该部件可动地围绕着定子设置，用于产生相对定子111的向上/向下的运动，一个设置在定子里面的转子113，该转子可转动地支撑在线性移动部件112上，一个电机轴114从转子伸出。

定子111设有转动线圈111a，该转动线圈靠近转子113缠绕；以及一个线性移动线圈111b，该线性移动线圈靠近线性移动部件112而缠绕，而在与线性移动线圈111b相对应的位置上，线性移动部件112设有一块磁铁112a。

因此，通电时，转子113和电机轴114在转子113和转动线圈111a之间的电动力的作用下转动，而线性移动部件112和电机轴114在磁铁112a和线性移动线圈111b之间的电动力的作用下作线性往复移动。

其次，在冷凝水喷射单元中的散热风扇120最好设置在压缩机10的上面，冷凝器20最好能绕着散热风扇120和压缩机10而弯曲，从而能将输送到散热风扇120上的冷凝水朝着冷凝器20和压缩机10准确地喷射、蒸发和清除。更优选的是，为了防止冷凝水渗入到压缩机10上的电气配件中，可将一个防水盖子10a设置在压缩机10上。

再有，在冷凝水喷射单元中的泵部件130包括一个中空的主体131，该主体与导引液体通道50相连用来容纳冷凝水，并有一个洞，该洞用来可动地插入电机轴114的一端；一个活塞132，该活塞位于电机轴114的一端，当马达转动时用来和电机轴一起作线性移动而从导引液体通道中抽吸冷凝水，并在中空的主体131中挤压该冷凝水；以及一个供给管133，该供给管能在活塞的压力作用下将冷凝水供给到散热风扇120的上部。

活塞132最好带有一个用来流过冷凝水的通孔(参见图3A的132a)，和一个用来打开/关闭该通孔的密闭件(参见图3A的132b)，从而根据活塞的上/下移动方向形成一个泵送力。

密闭件132b可以铰接在活塞132的底部，这样当活塞132向上运动时该密闭件132b打开此通孔132a，并且当活塞向下运动时关闭此通孔。在这种情况下，最好在比活塞132的上死点要高的位置上，将导引液体通道50连接到主体131上，并且在比活塞132的下死点要低的位置上，将供给管133连接到主体131上。

尽管没有示出，但是密闭件也可以铰接在活塞132的上表面上，这样当活塞132向上运动时该密闭件132b关闭此通孔132a，并且当活塞向下运动时打开此通孔。在这种情况下，最好在比活塞132的下死点要低的位置上，将导引液体通道连接到主体131上，并且在比活塞132的上死点要高的位置上，将供给管133连接到主体131上。未说明的附图标记30代表用于是致冷剂膨胀的毛细管。

参照附图3A和3B来说明根据本发明第一个实施例的空调器的工作情况。

由于与外界的温差而在蒸发器40的表面上形成的冷凝水经导引液体通道50引入到泵部件的主体131中。如上所述，在泵部件中的活塞132利用具有两个自由度的马达110作线性往复运动。

也就是说，如图3A所示，当活塞132向下运动时，密闭件132b借助惯性能关闭通孔132a，这样当活塞132向下运动直到下死点之前，可使活塞132向供给管133推挤出冷凝水。

如图3B所示，当活塞132向上运动时，利用密闭件132b的重力打开通孔132a并且导引冷凝水，这样在主体131上部的冷凝水会经过该通孔132a而流入到主体131的下部。

因此，即使冷凝器20是安装在比蒸发器40要高的位置处，在蒸发器上形成的冷凝水也能够流向冷凝器。

这样，当活塞作线性运动时，冷凝水就通过供给管133供给到散热风扇120的外周部，并且当带有两个自由度的马达110转动并引起散热风扇转动时，这些冷凝水会沿着散热风扇的径向方向喷射出来。在这种情况下，散热风扇120的叶片使冷凝水变成了微小的液滴，并且喷射到围绕着压缩机10和散热风扇120而弯曲的冷凝器20的表面上。最后，当冷凝水碰撞到冷凝器20的表面上蒸发和消失的同时，冷凝水也将冷凝器冷却下来，从而提高了致冷功效和空调器功效。而且，当冷凝器安装在室内时，蒸发水提供给室内适当的湿度，使室内变得更舒适。

当在冷凝水喷射过程中一些冷凝水滴落到压缩机10上时，冷凝水就沿着防水盖10a流到压缩机10的表面上。最后，当冷凝水从处于一个比较高的温度(80～100℃)的压缩机表面蒸发和消失时，由于冷凝水将压缩机冷却下来，这提高了致冷功效、空调器功效。而且，当将冷凝器安装在室内时，蒸发水提供给室内适当的湿度，使室内变得更舒适。

参见附图4，对本发明的第二个实施例中的冷凝水自清除装置进行描述。

根据本发明的第二个实施例的冷凝水自清除装置不需要将在蒸发器240上形成的冷凝水输送到冷凝器220的额外装置，而是将蒸发器240安装在冷凝器220之上，这样冷凝水靠重力会从蒸发器滴落到冷凝器的表面上，并借助来自蒸发器的高温热量蒸发和消失。

在这种情况下，蒸发器240的下部可以靠近冷凝器220的上部而设置，或者蒸发器240的下部可以和冷凝器220的上部构成一个部件。当将蒸发器240和冷凝器220制造成一个部件时，蒸发器240和冷凝器220的结构和制造会变得非常简单，而来自蒸发器240的冷凝水能够直接流到冷凝器220上，并且借助来自冷凝器的高温热量蒸发和消失。

更可取的是，为了降低在蒸发器240和冷凝器220之间的可能发生的热量损失，当致冷剂流入口的温度为60～80℃而致冷剂排出口的温度是40～50℃时，该致冷剂排出口的温度相对致冷剂流入口220a的要低，将位于冷凝器220上的致冷剂排出口220b设置在靠近蒸发器240一侧而冷凝器220的致冷剂的流入口240a不位于该侧。于是，由于蒸发器240和外界之间的温差变得更大，因此，提高了致冷功效、空调器功效，而且，在蒸发器表面上形成了更多的冷凝水，当蒸发冷凝水提供给室内足够的湿度时，会使室内变得更舒适。

为了降低在冷凝器220和蒸发器240之间的可能发生的热量损失，当致冷剂流入口的温度为8～10℃而蒸发器的致冷剂排出口的温度是10～15℃时，该致冷剂排出口的温度相对蒸发器240上的致冷剂流入口240a的要高，最好将在蒸发器240上的致冷剂排出口240b设置在靠近冷凝器220的一侧而蒸发器240的致冷剂的流入口240a不位于该侧。因此，与上面的例子相似，由于蒸发器240和外界之间的温差变得更大，所以能够提高致冷功效和空调器功效，在蒸发器表面上形成了更多的冷凝水，当蒸发冷凝水提供给室内足够的湿度时，会使室内变得舒适些。

总之，为了通过有效地降低冷凝器220和蒸发器240之间可能存在的热量损失，而将空调器的功效和舒适度倍增，可取的是，在冷凝器上的致冷剂排出口220b和在蒸发器上的致冷剂排出口240b是相邻设置的。

除此之外，作为对下面一种情况的防范措施，即当来自蒸发器240的表面的冷凝水没有完全被冷凝器220蒸发时，可以在冷凝器220的下部设置一个冷凝水贮存器250，用来存储少量的、还没有蒸发的冷凝水，此时最好将冷凝器220的致冷剂流入口220a一侧设置在冷凝水贮存器250所收集的冷凝水的水位之下，来冷却冷凝器220并借助来自冷凝器的高温热量蒸发掉这些冷凝水。未说明的附图标记210代表用于压缩致冷剂的压缩机，而附图标记230代表用于使致冷剂膨胀的毛细管。

参照附图4来详细说明本发明的空调器的工作情况。

当在压缩机210内经过压缩的高温致冷剂通过冷凝器的致冷剂流入口220a流入一部分浸没在冷凝水中的冷凝器时，冷凝水就会将冷凝器220冷却下来，并且来自冷凝器的高温热量能将冷凝水蒸发掉。通过冷凝器上的致冷剂流入口220a流入的致冷剂处于温度逐步下降中，直到致冷剂经过冷凝器上的致冷剂排出口220b排出，并流入到毛细管230中。

在毛细管230中致冷剂的温度冷却下来并被导入到蒸发器240中，由于冷却的致冷剂和流动的空气之间会进行热交换，所以直到经过蒸发器的致冷剂排出口240b排出之前，致冷剂的温度一直会处于逐步上升中，这时在蒸发器240上形成的冷凝水会靠重力向下流到位于蒸发器240之下的高温冷凝器220上，并在此蒸发掉冷凝水，或者如果还有少量的冷凝水还未蒸发就将这些冷凝水收集在冷凝水贮存器250中，并且靠在冷凝器的致冷剂流入口220a侧的高温热量将它们完全蒸发掉。

在冷凝器的致冷剂排出口220b处排出的致冷剂，还可以再导入到压缩机210中，从而重复此循环。

可以理解，对于本领域的技术人员来讲，本发明的空调器还可以在不脱离本发明宗旨或范围内作许多改进和改变。本发明的这些改进和改变仍旧落入附属的权利要求及其等效的保护范围内。

Claims (9)

1.一种空调器，包括：

一个冷凝器，该冷凝器能产生高温的热量；

一个蒸发器，该蒸发器能吸收外部的热量，并由于与外部空气之间的温差而能在其表面上形成冷凝水；以及，

冷凝水自清除装置，该装置用于将蒸发器表面的冷凝水输送到冷凝器和压缩机一侧，并借助从冷凝器来的高温热量蒸发掉冷凝器表面的冷凝水，从而在空调器内部清除掉冷凝水，其特征在于，所述冷凝水自清除装置包括：

导引液体通道，用以将形成在蒸发器上的水引导到冷凝器和压缩机一侧；以及

冷凝水喷射单元，其设置在冷凝器的一侧上，用以将导引液体通道引导的冷凝水喷射到冷凝器和压缩机的表面上，其中，所述冷凝水喷射单元包括：

设置在冷凝器和压缩机上方的具有两个自由度的马达，其设有用来实现旋转和线性运动的电机轴，

散热风扇，用以将冷凝水散布到冷凝器和压缩机上，该散热风扇和电机轴连接，当马达运转时，该风扇可旋转，以及

泵部件，其设置在电机轴的一端上，利用马达操作时电机轴的线性运动将冷凝水引入导引液体通道，并将冷凝水输送到散热风扇的上部。

2.如权利要求1所述的空调器，其特征在于所述的泵部件包括：

一个中空的主体，该主体与导引液体通道相连用来容纳冷凝水，并有一个洞，该洞用来可动地插入电机轴的一端；

一个活塞，该活塞位于电机轴的一端，当马达运转时用来和电机轴一起作线性移动从而从导引液体通道中抽吸冷凝水，并在中空的主体中挤压该冷凝水，以及

一个供给管，该供给管与主体相连用以靠活塞的压力将冷凝水供给到散热风扇的上部。

3.如权利要求2所述的空调器，其特征在于所述的活塞包括：

一个用来流过冷凝水的通孔，和

一个用来打开/关闭该通孔的密闭件，根据活塞上/下移动的方向形成一个泵送力。

4.如权利要求3所述的空调器，其特征在于所述的密闭件铰接在活塞的底部，当活塞向上运动时该密闭件打开此通孔，当活塞向下运动时关闭此通孔。

5.如权利要求4所述的空调器，其特征在于所述的导引液体通道在比活塞的上死点要高的位置上连接到主体上，供给管在比活塞的下死点要低的位置上连接到主体上。

6.如权利要求3所述的空调器，其特征在于所述的密闭件铰接在活塞的上表面，当活塞向上运动时该密闭件会关闭此通孔，当活塞向下运动时能打开此通孔。

7.如权利要求6所述的空调器，其特征在于所述的导引液体通道在比活塞的下死点要低的位置上连接到主体上，供给管在比活塞的上死点要高的位置上连接到主体上。

8.如权利要求1所述的空调器，其特征在于所述的散热风扇设置在压缩机的上面，并且冷凝器是绕着散热风扇和压缩机弯曲的。

9.如权利要求8所述的空调器，其特征在于还包括一个设置在压缩机上的防水盖子，该防水盖子可防止冷凝水渗入到压缩机上面的电气配件中。

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