CN117287840B - 一种冷凝水处理装置、方法及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷凝水处理装置、方法及空调器，其装置包括导风管、打水叶轮和冷凝器风轮，所述导风管包括引流段和引出段，所述引流段设于冷凝器风轮排出气流的出风口处，引流段的入口面积沿气流流动方向逐渐减小；引出段与引流段连通，所述引出段的出口与打水叶轮相对设置，引出段排出的气流驱动所述打水叶轮旋转，将冷凝水甩飞至冷凝器翅片上进行散热。本发明通过设计导风管将冷凝器风轮排出的气流引导至打水叶轮处，驱动打水叶轮旋转使冷凝水甩飞至翅片上实现散热降温，取消现有打水电机组件，解决现有冷凝水进入打水电机中存在线路损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别是一种冷凝水处理装置、方法及空调器。
背景技术
空调烟机主体可分为空调机与油烟机两大部分。油烟机主要功能为吸取油烟，空调机主要通过向厨房空间内排放冷风气流，对厨房进行降温。空调机内部，蒸发器与冷凝器进行热交换，实现气温调节，其中冷凝器在换热过程中产生大量热风，这些热风由冷凝器蜗壳及风轮排放至烟机风柜内，随油烟机风轮旋转一同排出室外。
空调机工作通常会产生大量冷凝水，目前冷凝水一般通过打水电机带动打水叶轮旋转将冷凝水甩上冷凝器翅片进行散热，而冷凝水大量积累，存在水进入打水电机内部，损坏电机线路的风险，将提高维护难度。
发明内容
为了克服现有技术中冷凝水大量积累未排走、利用时，存在冷凝水进入打水电机内部，损坏电机线路的风险的上述缺点，本发明的目的是提供一种冷凝水处理装置、方法及空调器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷凝水处理装置，包括导风管、打水叶轮和冷凝器风轮，所述导风管包括引流段和引出段，所述引流段设于冷凝器风轮排出气流的出风口处，引流段的入口面积沿气流流动方向逐渐减小；引出段与引流段连通，所述引出段的出口与打水叶轮相对设置，引出段排出的气流驱动所述打水叶轮旋转，将冷凝水甩飞至冷凝器翅片上进行散热。
作为本发明的进一步改进：所述引流段呈倒置的漏斗形状或倒置的圆台形状。
作为本发明的进一步改进：所述导风管采用高导热率材料制作而成。
作为本发明的进一步改进：所述打水叶轮的端面上凸起设有多个扇面结构，扇面结构的侧面呈弧形形状，扇面结构的弧形凹陷侧与所述引出段的出口相对设置，所述扇面结构用于承受气流的冲击。
作为本发明的进一步改进：所述引流段的最小直径大于打水叶轮的厚度，引出段的直径小于等于引流段的最小直径。
作为本发明的进一步改进：所述引流段的入口处设有进风面积可调节结构。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种冷凝水处理方法，包括使用上述的一种冷凝水处理装置，其方法包括：
当空调机组运行时长大于第一预设时间时，调节导风管的引流段入口面积为第一进风面积；
当空调机组运行时长处于第一预设时间与第二预设时间之间时，调节导风管的引流段入口面积为第二进风面积，所述第一预设时间小于第二预设时间；
当空调机组运行时长大于第二预设时间时，调节导风管的引流段入口面积为第三进风面积；
其中，第一进风面积、第二进风面积和第三进风面积依次增大。
作为本发明的进一步改进：第一进风面积为气流出风口面积的0.2倍或者为0。
作为本发明的进一步改进：所述第二进风面积为气流出风口面积的0.4倍。
作为本发明的进一步改进：所述第二进风面积为气流出风口面积的0.6倍。
基于同一发明构思，本发明还提供一种空调器，包括使用上述的一种冷凝水处理装置，或者使用上述的一种冷凝水处理方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的装置通过设计导风管将冷凝器风轮排出的气流引导至打水叶轮处，驱动打水叶轮旋转使冷凝水甩飞至翅片上实现散热降温，取消现有打水电机组件，解决现有冷凝水进入打水电机中存在线路损坏的问题，设计导风管的引流段入口面积沿气流流动方向逐渐减小，最大程度导入冷凝器风轮排出的气流保证打水叶轮高速旋转。
2.本发明的方法根据空调机组的工作时间调整引流段的入口面积，平衡冷凝器换热需求和满足冷凝水的快速消耗。
附图说明
图1为本发明一种冷凝水处理装置的结构示意图。
图2为本发明一种冷凝水处理装置的侧视图。
图3为本发明底座的结构示意图。
图4为本发明底座的剖视图。
图5为本发明打水叶轮的结构示意图。
图6为本发明打水叶轮的剖视图。
图7为本发明一种冷凝水处理方法示例的控制逻辑示意图。
附图标记：
1、出风口，2、导风管，21、引流段，22、引出段，3、打水叶轮，31、通孔，32、扇面结构，4、冷凝器风轮，5、冷凝器蜗壳，6、转轴，7、底座，8、翅片。
实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中的技术问题，现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
实施例
如图1-图6所示，本发明公开了一种冷凝水处理装置，包括导风管2、打水叶轮3和冷凝器风轮4，所述导风管2包括引流段21和引出段22，所述引流段21设于冷凝器风轮4排出气流的出风口1处，引流段21的入口面积沿气流流动方向逐渐减小；引出段22与引流段21连通，所述引出段22的出口与打水叶轮3相对设置，所述引出段22排出的气流驱动所述打水叶轮3转动，将冷凝水甩飞至冷凝器翅片8上进行散热。
进一步的，引流段21设计为呈倒置的漏斗形状或倒置的圆台形状。
所述引流段21开口大的一端与冷凝器风轮4的出风口1直接相连，另一端开口直径逐渐变小，便于将冷凝器风轮4排出的气流在入口处导入引出段22，进而排至打水叶轮3处，提高对空调外机处形成的热风气流利用效率，保证排入导风管2内的气流足够驱动打水叶轮3旋转，无需额外安装打水电机驱动打水叶轮3旋转。
进一步的，所述引出段22的直径小于等于所述引流段21的最小直径。还有，所述引流段21的最小直径略大于所述打水叶轮3的厚度。引出段22对排入导风管2内的热风气流进行加压提速。
进一步的，所述引流段21的轴线方向与冷凝器风轮4排出气流的出风方向相对设置。最大程度引导冷凝器风轮4排出的气流通过漏斗形的引流段21进入导风管2中，用于驱动打水叶轮3旋转。
现有采用打水电机驱动打水叶轮3旋转，将冷凝水甩到冷凝器翅片8上进行散热的方案存在冷凝水进入打水电机内部，损坏电机线路的缺陷，而本实施例的装置直接取消打水电机组件，利用导风管2引导空调外机处换热形成的热风至打水叶轮3处，使热风气流驱动打水叶轮3旋转，从而将冷凝水甩至冷凝器翅片8上，实现冷凝水的消耗和冷凝器翅片8的散热，提高整机可靠性和用户体验，无需考虑现有打水电机被冷凝水损坏线路带来的维修困难的问题。
需要说明的是，所述冷凝器风轮4安装于冷凝器蜗壳5内，冷凝器翅片8由轻薄的钣金片组合而成，有良好的导热性能，主要用于进行热交换，气流经翅片8之间缝隙流过后，冷凝器翅片8温度将被降低。
空调机组工作过程中，冷凝器翅片8完成换热，翅片8温度升高，此时，位于冷凝器蜗壳5内的冷凝器风轮4高速旋转，在冷凝器蜗壳5内形成负压，该负压将经过升温后的冷凝器翅片8的气流吸入冷凝器蜗壳5内，吸入的气流变为高温气流。高温气流从冷凝器蜗壳5内由蜗壳的出口排出进入漏斗形导风管2内，最后排出至打水叶轮3处作为动力驱动打水叶轮3旋转，打水叶轮3旋转过程中带动冷凝水甩至冷凝器翅片8上，进一步实现翅片8降温的功能。
还有，现有冷凝器蜗壳5采用ABS材料注塑而成，呈螺旋状，内置冷凝器风轮4，冷凝器风轮4可高速旋转将热风由冷凝器蜗壳5的出风口1排出，当本实施例的结构应用于空调烟机时，冷凝器蜗壳5的出风口1开口朝下，出风口1分为两侧，一侧与漏斗形导风管2相连，另一侧与油烟机风柜相连。
空调机组安装在底座7上，底座7上开设有出风口1，在本文中即冷凝器风轮4排出气流的出风口1，或者为冷凝器蜗壳5的出风口1。导风管2和打水叶轮3安装在底座7上。
进一步的，所述引出段22的出口靠近打水叶轮3的外周，所述引出段22呈C字型形状。其中，所述打水叶轮3浸入冷凝水中，冷凝水由盛放装置收集，该盛放装置设于底座7上，导风管2内的气流排放至打水叶轮3的外周处后，打水叶轮3的旋转面受到气流冲击后发生转动。
进一步的，还包括转轴6，所述打水叶轮3安装于所述转轴6上。通过转轴6固定打水叶轮3，同时，气流驱动打水叶轮3旋转时，打水叶轮3绕转轴6转动。
进一步的，所述导风管2采用高导热率材料制作而成。优选的，采用高导热率轻薄金属材料制成。
高导热率材料的导热系数为200~1000W/(m*K)，通常采用铝、铜铝合金、铜等，其中铝为轻、价廉的材料，具有较高的导热性，用于制备导风管性价比高。
高导热率材料的导热率为1000 ~2500W/(m*K)，如石墨烯材料，不过石墨烯材料成本高。利用高导热率材料制成的导风管2，有效对进入导风管2内的热风气流进行快速散热，避免过多热量随气流排出至打水叶轮3处时，反而提高冷凝水的热量，未能有效对冷凝器翅片8进行散热。
从导风管2的引出段22排出的高压气流经过高导热率材料散热后，气流携带热量对冷凝水的挥发速度与冷凝器翅片8热交换工作基本无影响。
进一步的，所述打水叶轮3呈圆盘状，打水叶轮3的端面上开设有多个通孔31。打水叶轮3侵入冷凝水后高速旋转时，带动通孔31上浸留的冷凝水作离心运动，甩飞至冷凝器翅片8上。
更进一步的，所述通孔31为弧形孔，所述通孔31的弧度凹陷处与打水叶轮3的旋转方向相对。弧形孔的设计使得冷凝水在打水叶轮3的旋转运动下很好的实现离心运动。
进一步的，所述打水叶轮3的表面设置有扇面结构32，用于承受气流冲击从而带动整个打水叶轮3的转动。该扇面结构32设于打水叶轮3的端面上，该扇面结构32具有一定的厚度，使得气流排至打水叶轮3的外周上时能够驱动打水叶轮3作高速旋转运动。
更进一步的，所述扇面结构32凸起设于打水叶轮3的端面上，且该扇面结构32呈弧形形状，扇面结构32设于相邻的通孔31之间，扇面结构32的弧形凹陷侧与所述引出段22的出口相对设置。
进一步的，所述引流段21的入口处设有进风面积可调节结构。引流段21的进风面积根据空调机组的运行时间自适应变化。空调机组的运行时间较短，冷凝器翅片8换热需求不高，且冷凝器风轮4工作排出的气流压力不高，用于驱动打水叶轮3显得动力不足，打水叶轮3的旋转速度不大；空调机组的运行时间越久，冷凝器翅片8换热需求越高，冷凝器风轮4工作排出的气流压力较高，动力充足驱动打水叶轮3高速旋转，有效辅助冷凝器翅片8的散热降温。
具体的，在引流段21的入口处设置挡片和动力源，挡板覆盖引流段21的入口，动力源与挡片连接，通过动力源控制挡片移动从而调节引流段21的入口面积改变，实现调节进入导风管2的气流速度及压强。
更进一步的，所述进风面积可调节结构具体为：在所述引流段21的内侧上设有气囊结构，通过该气囊结构调节引流段21处的进风面积。
具体的，该气囊结构通过输气管与气泵连接，该气囊结构设计小型化，气泵外置，气泵通过输气管对气囊结构进行充气，使气囊结构鼓起，从而改变引流段21的进风面积。
作为本实施例的优选方式，所述导风管2的引流段21采用可伸缩性材料制。
更进一步的，所述引出段22内设置有控制管内流量的阀门，该阀门与空调机组的控制板块连接，在空调机组处于高功率运转时，收窄导风管2管径，加压提速导风管2内的气流。
实施例
如图7所示，本实施例公开了一种冷凝水处理方法，包括使用上述实施例1的一种冷凝水处理装置，其方法具体包括：
当空调机组运行时长大于第一预设时间时，调节导风管2的引流段21入口面积为第一进风面积；
具体的，当空调机组开机后，连续运行时长达到第一预设时间时，冷凝器翅片8的温度不会很高，冷凝器风轮4工作也能实现翅片8的换热，示例的，当空调机组连续运行时间长达60min后，此时冷凝水的积累高度未达到第一高度阈值，一般冷凝水的积累高度未达到打水叶轮3的半径的四分之一，冷凝水积累量不大，用于冷凝器翅片8降温换热效果不高，第一进风面积无需开得多大，第一进风面积过大出现冷凝水消耗过快，消耗完后，打水叶轮3相当于空转。
优选的，所述第一进风面积为0，或者第一进风面积为气流出风口1面积的0.2倍。
当空调机组运行时长处于第一预设时间与第二预设时间之间时，调节导风管2的引流段21入口面积为第二进风面积；
具体的，当空调机组开机后，连续运行时长超过第一预设时间当未达到第二预设时间时，示例的，当空调机组连续运行时间为60min~120min，冷凝器翅片8的换热需求较高，采用冷凝器风轮4旋转+冷凝水甩至翅片8的方式提高翅片8的换热效率。
此时冷凝水的积累高度处于第一高度阈值与第二高度阈值之间，第一高度阈值小于第二高度阈值，示例的，冷凝水的积累高度达到打水叶轮3的半径的四分之一与二分之一之间，此时，冷凝水积累量足够用于满足冷凝器翅片8降温换热需求，第二进风面积相对第一进风面积相应增大。
优选的，第二进风面积为气流出风口1面积的0.4倍。
当空调机组运行时长大于第二预设时间时，调节导风管2的引流段21入口面积为第三进风面积；
具体的，当空调机组开机后，连续运行时长超过第二预设时间时，示例的，当空调机组连续运行时间超过120min，冷凝器翅片8的温度很高，换热需求也相应很高，此时冷凝水的积累高度大于等于第二高度阈值，一般冷凝水的积累高度大于等于打水叶轮3的半径的二分之一，此时，冷凝水积累量足够用于满足冷凝器翅片8降温换热需求，空调机组继续运行冷凝水的积累高度继续增加，若不增大进风面积，可能出现冷凝水溢出的情况，因此，第三进风面积可以全开，快速消耗冷凝水，既保证冷凝器翅片8的散热需求，还避免冷凝水外排。
优选的，第一进风面积为气流出风口1面积的0.6倍。
其中，所述第一预设时间小于第二预设时间，所述第一进风面积小于第二进风面积，第二进风面积小于第三进风面积。
通过本实施例的冷凝水处理方法，快速对冷凝水进行消耗，同时也不影响冷凝器产生热风的外排需求，保证冷凝器翅片8的散热降温。
实施例
本实施例公开了一种空调器，包括使用上述实施例1的一种冷凝水处理装置或使用实施例2的一种冷凝水处理方法。
以上所述仅是本发明的具体实施例，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种冷凝水处理装置，其特征在于，包括导风管、打水叶轮和冷凝器风轮，所述导风管包括引流段和引出段，所述引流段设于冷凝器风轮排出气流的出风口处，引流段的入口面积沿气流流动方向逐渐减小；引出段与引流段连通，所述引出段的出口与打水叶轮相对设置，所述引出段的直径小于等于所述引流段的最小直径，冷凝器风轮排出的气流经由引流段导入引出段，所述引出段排出的气流驱动所述打水叶轮转动，所述引流段的入口处设有进风面积可调节结构，所述打水叶轮的端面上凸起设有多个扇面结构，扇面结构的侧面呈弧形形状，扇面结构的弧形凹陷侧与所述引出段的出口相对设置，所述扇面结构用于承受气流的冲击。
2.根据权利要求1所述的一种冷凝水处理装置，其特征在于，所述引流段呈倒置的漏斗形状或倒置的圆台形状。
3.根据权利要求2所述的一种冷凝水处理装置，其特征在于，所述导风管采用高导热率材料制作而成。
4.根据权利要求1所述的一种冷凝水处理装置，其特征在于，所述引流段的最小直径大于打水叶轮的厚度，引出段的直径小于等于引流段的最小直径。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种冷凝水处理装置，其特征在于，所述进风面积可调节结构包括气囊结构，在所述引流段的内侧上设有气囊结构，气囊结构通过输气管与气泵连接。
6.一种冷凝水处理方法，其特征在于，包括使用上述权利要求5所述的一种冷凝水处理装置，其方法包括：
当空调机组运行时长大于第一预设时间时，调节导风管的引流段入口面积为第一进风面积；
当空调机组运行时长处于第一预设时间与第二预设时间之间时，调节导风管的引流段入口面积为第二进风面积，所述第一预设时间小于第二预设时间；
当空调机组运行时长大于第二预设时间时，调节导风管的引流段入口面积为第三进风面积；
其中，第一进风面积、第二进风面积和第三进风面积依次增大。
7.根据权利要求6所述的一种冷凝水处理方法，其特征在于，所述第一进风面积为气流出风口面积的0.2倍。
8.根据权利要求6所述的一种冷凝水处理方法，其特征在于，所述第二进风面积为气流出风口面积的0.4倍。
9.一种空调器，其特征在于，包括使用权利要求5所述的一种冷凝水处理装置或使用权利要求6-8任意一项所述的一种冷凝水处理方法。
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- 2023-11-22 CN CN202311562638.XA patent/CN117287840B/zh active Active
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