CN117387129B - 真空式液体均布加湿系统及其工作方法、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空式液体均布加湿系统及其工作方法、空调器，真空式液体均布加湿系统包括储水箱、集水槽、真空泵，储水箱内设有储水腔，储水箱的下方设有第一换热器安装位，集水槽通过进水管与储水腔连通，集水槽的上方设有第二换热器安装位；真空泵与储水腔连通并向储水腔提供负压；储水箱的外壁上设有风门和分流孔，分流孔靠近储水箱的下侧设置并与储水腔连通，风门的上侧与储水箱铰接，风门能够在打开位置和关闭位置之间切换；在关闭位置，风门在负压的作用下贴合在储水箱的外壁上并覆盖分流孔；在打开位置，风门的下侧朝远离储水箱的方向移动，分流孔打开。该加湿系统可避免水泵由于水的相变而被损坏，且实现整机免排水及防结冰的目的。

Description

真空式液体均布加湿系统及其工作方法、空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体地说，是涉及一种真空式液体均布加湿系统及其工作方法、空调器。

背景技术

窗机结构紧凑，体积小，具有很多物料，比如水泵，电加热保护装置，底盘电加热带，水箱，均布器，进水管等。

由于整体式的特殊结构，现有热泵空调器在低温制热时，室外换热器产生的化霜水主要通过在底盘底部设置的排水孔直接排到室外，或者在底盘排水孔处增加排水管，将冷凝水引导到指定位置排走，前者易引起售后投诉，后者需要专业人员安装操作从而产生高昂的人工成本。室外换热器产生的化霜水必须及时去除，否则当空调再次进入制热模式后，由于室外侧的低温环境，底盘快速结冰，会导致风叶旋转时损坏。

现有技术通常是在室外侧设置水泵，通过水泵将水抽走，冬季的温度通常很低，水泵运行环境恶劣，且需要电加热装置保护避免被冻住。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种可以避免水泵由于水的相变而被损坏，同时实现了整机免排水以及防结冰目的的真空式液体均布加湿系统。

本发明的第二目的是提供一种上述真空式液体均布加湿系统的工作方法。

本发明的第三目的是提供一种具有上述真空式液体均布加湿系统的空调器。

为实现上述第一目的，本发明提供一种真空式液体均布加湿系统，包括储水箱，储水箱内设置有储水腔，储水箱的下方设置有第一换热器安装位；集水槽，集水槽通过进水管与储水腔连通，集水槽的上方设置有第二换热器安装位；真空式液体均布加湿系统还包括真空泵，真空泵与储水腔连通并向储水腔提供负压；储水箱的外壁上设置有风门和分流孔，分流孔靠近储水箱的下侧设置并与储水腔连通，风门的上侧与储水箱铰接，风门能够在打开位置和关闭位置之间切换；在关闭位置，风门在负压的作用下贴合在储水箱的外壁上并覆盖分流孔；在打开位置，风门的下侧朝远离储水箱的方向移动，分流孔打开。

由上述方案可见，室外换热器可以安装在第二换热器安装位处，室内换热器可以安装在第一换热器安装位处。通过真空泵将低温制热模式下室外侧产生的化霜水转移到布置在室内侧蒸发器上的液体均布器内，达到整机免排水以及防结冰的目的。

当需要储水时，真空泵向储水腔提供负压，风门在负压的作用下贴合在储水箱的外壁上并覆盖分流孔，风门保持在关闭位置，集水槽内的水在负压的作用下，经过进水管进入储水腔内。当需要排水时，关闭真空泵，在储水腔内水的重力作用下，风门移动至打开位置。

现有空调的运动部件基本都是靠电机驱动，而本发明依靠重力作用和大气压强驱动风门运动，取消电机等动力原器件，本发明空间占用少，更节能，使用更方便，避免了电气控制的复杂性，同时还能延长整机的使用寿命。

由于北美地区规定窗式空调器产生的冷凝水不允许通过排水孔或排水管等直接排到室外环境中，按照这一法规要求，本发明的真空式液体均布加湿系统，可在低温制热模式下，将室外侧产生的化霜水引进室内侧，利用布置在蒸发器上的真空式液体均布器,使得水流以细微均匀水束向下流入蒸发器，与进风空气进行热湿交换，保证出风空气的温湿度均匀，解决了现有窗式空调器低温制热产生的冷凝水无法直接排出室外，在底盘结冰的问题，并且冬季制热模式下，可提高出风空气的含湿量，对室内进行加湿，解决了室内过于干燥的问题，提升用户的舒适度，因此，既避免了化霜水直接从室外排出，又解决了制热时，室内过于干燥的问题。

另外，现有技术通常是在室外侧设置水泵，通过水泵将水抽走，冬季的温度通常很低，水泵运行环境恶劣，且需要电加热装置保护避免被冻住，本发明将室内设置真空泵替代室外的水泵，室内温度高，环境优于室外侧，不用设置电加热装置保护。

此外，现有的方案均是储水箱和均布器两个部件，占用空间较大。而本发明的均布器和储水箱共用一个壳体，实现一个空间最大化利用。

一个优选的方案是，储水箱上开设有进水口和抽气口；进水管与进水口连接，进水管与储水腔通过进水口连通；真空泵与抽气口连接，真空泵与储水腔通过抽气口连通。

进一步的方案是，进水口和抽气口均靠近储水箱的顶部设置。

由此可见，便于冷凝水在自身重力作用下从进入口进入储水箱，抽气口设置在储水箱的顶部便于气体的排出，同时防止水进入抽气口，以保护真空泵。

更进一步的方案是，进水口和抽气口分别设置在储水箱的长度方向的两端。

由此可见，进水口与抽气口有一定的距离，防止进水管进水直接被真空泵吸走以保护真空泵。

一个优选的方案是，集水槽内设置有电加热器。

由此可见，防止集水槽内的化霜水结冰，损坏风叶。

一个优选的方案是，分流孔的数量为两个以上，多个分流孔呈矩阵布置。

由此可见，通过分流孔的设置，化霜水以细微水束的状态均匀流入蒸发器，与进风空气进行热湿交换，避免送风出现局部冷热不均，给用户带来不适。

一个优选的方案是，集水槽内设置有水位检测开关。

由此可见，用于检测集水槽内的水位，进而避免集水槽内的化霜水溢出。

为实现上述第二目的，本发明提供一种应用于上述真空式液体均布加湿系统的工作方法，工作方法包括储水步骤和排水步骤；储水步骤包括：真空泵向储水腔提供负压，风门在负压的作用下贴合在储水箱的外壁上并覆盖分流孔，风门保持在关闭位置，集水槽内的水在负压的作用下，经过进水管进入储水腔内；排水步骤包括：关闭真空泵，在储水腔内水的重力作用下将风门移动至打开位置。

一个优选的方案是，集水槽内设置有第一水位检测开关；当第一水位检测开关被触发，真空式液体均布加湿系统进入储水步骤，真空泵启动。

一个优选的方案是，集水槽内设置有第二水位检测开关，第一水位检测开关的位置高于第二水位检测开关的位置；当集水槽内的水位低于第二水位检测开关被触发时的水位值时，真空泵关闭。

由此可见，当集水槽内的水位较低时，真空泵停止工作，避免资源浪费。

为实现上述第三目的，本发明提供一种空调器，包括第一换热器、第二换热器和上述的真空式液体均布加湿系统，第一换热器设置在第一换热器安装位处，第二换热器设置在第二换热器安装位处。

附图说明

图1是本发明空调器实施例的局部结构图。

图2是本发明空调器实施例隐藏部分部件后的俯视图。

图3是本发明空调器实施例中储水箱、风门和真空泵的结构图。

图4是本发明空调器实施例中真空式液体均布加湿系统的风门处于关闭位置时的结构图。

图5是本发明空调器实施例中真空式液体均布加湿系统的风门处于打开位置时的结构图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本发明中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本发明使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

参见图1至图4，空调器包括第一换热器、第二换热器和真空式液体均布加湿系统13，第一换热器为室内换热器11，第二换热器为室外换热器12。

真空式液体均布加湿系统13包括储水箱2、集水槽3和真空泵4，储水箱2呈圆筒状，且储水箱2的轴线沿水平方向延伸。

储水箱2内设置有储水腔20，储水箱2的下方设置有第一换热器安装位101，集水槽3通过进水管5与储水腔20连通，进水管5连接在集水槽3的最低位处，便于集水槽3内的水均能够流入进水管5，集水槽3的上方设置有第二换热器安装位102。室内换热器11设置在第一换热器安装位101处，室外换热器12设置在第二换热器安装位102处。

真空泵4与储水腔20连通并向储水腔20提供负压，储水箱2的圆周壁上设置有风门6和分流孔21，风门6安装在储水箱2的外壁上，分流孔21靠近储水箱2的下侧设置并与储水腔20连通，分流孔21的数量为两个以上，多个分流孔21呈矩阵布置，通过分流孔21的设置，化霜水以细微水束的状态均匀流入室内换热器11，与进风空气进行热湿交换，避免送风出现局部冷热不均，给用户带来不适。另外，分流孔21采用微孔结构，水流以很小束形式流出，可在室内换热器11的翅片上停留较长时间，能够有更多的水量蒸发进入空气，一定程度上提升了冷凝水的利用率。同时，圆筒状的储水箱2能够在人力作用或者电机等驱动件的驱动下沿自身轴线转动一定角度，从而将均布孔旋转到一定高度，可以改变储水箱2的储水量，这样无需将储水箱2内所有的冷凝水洒在室内换热器11上，可根据需要控制洒在室内换热器11上的量。

风门6的上侧与储水箱2铰接，风门6能够在如图5所示的打开位置和如图4所示的关闭位置之间切换。如图4所示，在关闭位置，风门6在负压的作用下贴合在储水箱2的外壁上并覆盖分流孔21；如图5所示，在打开位置，风门6的下侧朝远离储水箱2的方向移动，分流孔21打开。另外，风门6也能够在自身重力作用下贴合在储水箱2的外壁上。

储水箱2上开设有进水口22和抽气口23，且进水口22和抽气口23均靠近储水箱2的顶部设置。进水管5与进水口22连接，进水管5与储水腔20通过进水口22连通，真空泵4与抽气口23连接，真空泵4与储水腔20通过抽气口23连通。进水口22和抽气口23分别设置在储水箱2的长度方向的两端。进水口22与抽气口23有一定的距离，防止进水管5进水直接被真空泵4吸走以保护真空泵4。

集水槽3内设置有电加热器32、第一水位检测开关31和第二水位检测开关（未图示），第一水位检测开关31的位置高于第二水位检测开关的位置，通过设置电加热器32，以防止集水槽3内的化霜水结冰，损坏风叶，电加热器32可通过固定夹固定在集水槽3内。

该真空式液体均布加湿系统13的工作方法包括储水步骤和排水步骤。

第一水位检测开关31和第二水位检测开关会检测集水槽3内的水位，当第一水位检测开关31被触发，也即当集水槽3内的水位达到第一预设水位值时，真空式液体均布加湿系统13进入储水步骤，真空泵4启动。

储水步骤包括：真空泵4向储水腔20提供负压并抽取储水腔20内的空气，同时空气从分流孔21进入储水箱2中，分流孔21和风门6之间形成负压，风门6在负压的作用下紧密贴合在储水箱2的外壁上并覆盖分流孔21，且风门6会保持在关闭位置，储水腔20内大气压强会随着真空泵4的抽真空而压力下降，低于集水槽3的排水口处的压强时，集水槽3内的水会被大气压压进储水箱2内。也即集水槽3内的水会在负压的作用下，经过进水管5进入储水腔20内。

接着，当集水槽3内的水位低于第二预设水位值时，真空式液体均布加湿系统13进入排水步骤。此时，集水槽3内的水位较低，真空泵4停止工作，避免资源浪费。第二预设水位值为第二水位检测开关被触发时的水位值。

排水步骤包括：关闭真空泵4后，进水管5内的水或者空气由于惯性会继续进入到储水箱2内，此时，储水箱2内外部压强趋于一致，在储水腔20内水的重力作用下，风门6被水冲开并移动至打开位置，化霜水经过分流孔21散在室内换热器11上，与进风空气进行湿热交换，保证出风空气的温湿度均匀，提高出风的含湿量，此时，各分流孔21的流量趋于一致，从而可保证化霜水均匀向下流入蒸发器。

另外，储水箱2容量大于集水槽3的第一预设水位值与第二预设水位值的水量差值，同时能够保证储水箱2内的水位线不会高于进水口22和抽气口23的位置，防止真空泵4抽水导致损坏。

由上可见，通过储水箱内外部的压差，实现冷凝水的收集与释放，当储水箱内部压强小于大气压时，风门被大气压压在储水箱的分流孔上，使分流孔无法分液，进而储水箱内部水位上升；当储水箱内部压强等于大气压时，风门因为储水箱内部水的重力作用，而被冲开，散在了室内换热上，与进风空气进行热湿交换，保证出风空气的温湿度均匀，提高了出风的含湿量，既解决了使用传统空调制热时，室内过于干燥的问题，还有效地避免了送风出现局部冷热不均，极好地提升了用户的体验感，增强产品的竞争力。同时，流入蒸发器的水束还可对蒸发器翅片起到一定的清洁功能。

另外，现有的排水方案都是增加水泵进行抽水，严寒天气还需要增加电加热保护装置保护水泵以免被冻住，本发明通过采用负压方式排水，真空泵抽空气用来排水，可以避免水泵由于水的相变而对自身的损坏，真空泵不受空气的影响从而延长使用寿命，且无需增加电加热装置保护真空泵从而进一步节约空间，降低成本。风门靠储水箱内外部压差和储水箱内部水的重力作用来控制开合，无需增加外置动力装置控制开合，从而实现用最少的物料实现多功能，并且进一步节能。

该真空式液体均布加湿系统将均布器和水箱二合一，既能储水也能均布液体。

此外，储水箱的形状和尺寸，以及风门的形状和尺寸也可以根据需要进行改变。分流孔的数量、尺寸、形状和布置方式也可以根据需要进行改变。上述改变也能实现本发明的目的。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.真空式液体均布加湿系统，包括：

储水箱，所述储水箱内设置有储水腔，所述储水箱的下方设置有第一换热器安装位；

集水槽，所述集水槽通过进水管与所述储水腔连通，所述集水槽的上方设置有第二换热器安装位；

其特征在于：

所述真空式液体均布加湿系统还包括真空泵，所述真空泵与所述储水腔连通并向所述储水腔提供负压；

所述储水箱的外壁上设置有风门和分流孔，所述分流孔靠近所述储水箱的下侧设置并与所述储水腔连通，所述风门的上侧与所述储水箱铰接，所述风门能够在自身重力作用下贴合在所述储水箱的外壁上，且所述风门能够在打开位置和关闭位置之间切换；

在所述关闭位置，所述风门在所述负压的作用下紧密贴合在所述储水箱的外壁上并覆盖所述分流孔；

在所述打开位置，所述风门的下侧在所述储水腔内水的重力作用下朝远离所述储水箱的方向移动，所述分流孔打开；

所述储水箱上还开设有进水口和抽气口；

所述进水管与所述进水口连接，所述进水管与所述储水腔通过所述进水口连通；

所述真空泵与所述抽气口连接，所述真空泵与所述储水腔通过所述抽气口连通；

当所述集水槽内的水位达到第一预设水位值时，所述真空式液体均布加湿系统进入储水步骤，所述真空泵启动；

当所述集水槽内的水位低于第二预设水位值时，所述真空式液体均布加湿系统进入排水步骤，所述真空泵停止工作；其中，所述第一预设水位值大于所述第二预设水位值；

所述储水箱容量大于所述集水槽的所述第一预设水位值与所述第二预设水位值的水量差值，所述储水箱内的水位线不会高于所述进水口和所述抽气口的位置。

2.根据权利要求1所述的真空式液体均布加湿系统，其特征在于：

所述进水口和所述抽气口均靠近所述储水箱的顶部设置。

3.根据权利要求2所述的真空式液体均布加湿系统，其特征在于：

所述进水口和所述抽气口分别设置在所述储水箱的长度方向的两端。

4.根据权利要求1至3任一项所述的真空式液体均布加湿系统，其特征在于：

所述集水槽内设置有电加热器。

5.根据权利要求1至3任一项所述的真空式液体均布加湿系统，其特征在于：

所述分流孔的数量为两个以上，多个所述分流孔呈矩阵布置。

6.根据权利要求1至3任一项所述的真空式液体均布加湿系统，其特征在于：

所述集水槽内设置有第一水位检测开关和第二水位检测开关，所述第一水位检测开关的位置高于所述第二水位检测开关的位置；

所述第一水位检测开关被触发时的水位值为所述第一预设水位值，所述第二水位检测开关被触发时的水位值为所述第二预设水位值。

7.真空式液体均布加湿系统的工作方法，其特征在于，该工作方法应用于如权利要求1至5任一项所述的真空式液体均布加湿系统；

所述工作方法包括储水步骤和排水步骤；

所述储水步骤包括：所述真空泵向所述储水腔提供负压，所述风门在所述负压的作用下紧密贴合在所述储水箱的外壁上并覆盖所述分流孔，所述风门保持在所述关闭位置，所述集水槽内的水在所述负压的作用下，经过所述进水管进入所述储水腔内；

所述排水步骤包括：关闭所述真空泵，在所述储水腔内水的重力作用下将所述风门移动至所述打开位置；

所述集水槽内设置有第一水位检测开关和第二水位检测开关，所述第一水位检测开关的位置高于所述第二水位检测开关的位置，所述第一水位检测开关被触发时的水位值为所述第一预设水位值，所述第二水位检测开关被触发时的水位值为所述第二预设水位值；

当所述第一水位检测开关被触发，所述真空式液体均布加湿系统进入所述储水步骤，所述真空泵启动；

当所述集水槽内的水位低于所述第二水位检测开关被触发时的水位值时，所述真空泵关闭。

8.空调器，其特征在于，包括第一换热器、第二换热器和如权利要求1至6任一项所述的真空式液体均布加湿系统，所述第一换热器设置在所述第一换热器安装位处，所述第二换热器设置在所述第二换热器安装位处。