CN201787678U - 一种液冷式空调 - Google Patents

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钱锦远
吴昂键
余明钊
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钱锦远
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Abstract

本实用新型涉及一种空调装置,特别涉及一种采用液体代替空气作为冷却介质的空调,解决了传统风冷式空调耗能大的问题。包括压缩机、冷凝器、蒸发器,其特征在于:所述液冷式空调还包括一个换热室,冷凝器设置在换热室的腰部,冷凝器的上侧设有喷淋装置,冷凝器的下侧设有集水器,集水器中设有与喷淋装置相连的循环水泵。并在冷凝器和喷淋装置之间设置淋水填料,在换热室上端设置风机往外抽风提高换热效果。最后还能将集水器的热水收集作为生活用热水。本实用新型能耗低,同时避免了冬季低温时冷凝器外的水将冷凝器冻伤。

Description

一种液冷式空调
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种空调装置,特别涉及一种采用液体代替空气作为冷却介质的空调。
技术背景
[0002] 随着我国人民生活水平的不断提高,人们对生活、工作环境的要求也在日益提高, 家用空调得到了极为广泛的应用,据统计,2009年国内家用空调销量达到2320万台之多。 目前的家用空调多为风冷式,工作原理如下:空调器通电后,制冷系统内制冷剂的低压蒸汽 被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝 器,带走制冷剂放出的热量,使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体,高压液体经过过滤器、节 流机构后喷入蒸发器,并在相应的低压下蒸发,吸取周围的热量,同时贯流风扇使空气不断 进入蒸发器的肋片间进行热交换,并将放热后变冷的空气送向室内,如此室内空气不断循 环流动,达到降低温度的目的。其冷凝器换热过程中仅通过风扇吹出的对流风将热量带到 空气中,换热效果差,需要主机长期高负荷工作才能满足制冷散热需要,因此,家用空调又 是耗能大户。据统计,空调能耗约占全国耗电量的15%,而在夏季用电高峰期,空调用电负荷 达城镇建筑总用电负荷的40%。因此,如何减少空调能耗已成为节能领域的一个亟需解决的 重大课题。
[0003] 目前有一种使用地下水作为冷却介质的空调,如中国专利局2007年10月17日公 开的CN101055132A号专利申请,名称为水冷式空调系统,该装置包括由冷凝器、压缩机和 水冷式热交换单元构成的一体式空调主机,采用压缩机置于水中以消除噪音;该装置还包 括水循环系统及过滤单元,通过浅层地下水、海水、湖水、池塘水、地窖藏水、游泳池、工业废 水池或地层直接或间接进行热交换。该装置的使用需要有庞大的水源进行循环,而目前使 用的水冷空调一般使用地下水作为冷却介质,虽然节约能源,却对地下水造成了污染,不利 于环境保护。而且该装置在热交换过程中,而压缩机和热交换单元的管道浸泡在水中,虽然 减少了噪音,但是在冬季温度较低时,作为冷却介质的水结冰会对空调造成损坏。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于针对风冷式空调能耗大,而现有的水冷式空调会对水资源 造成污染以及在由于空调压缩机和热交换单元在工作过程中要浸泡在水中、冬季时水冷式 空调会冻坏空调设备的问题,提供一种采用喷淋式换热的液冷式空调。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种液冷式空调,包括压缩机、 冷凝器、蒸发器,所述液冷式空调还包括一个换热室,冷凝器设置在换热室的腰部,冷凝器 的上侧设有喷淋装置,冷凝器的下侧设有集水器,集水器中设有与喷淋装置相连的循环水 泵。制冷剂从压缩机进入冷凝器中形成高温高压蒸汽,在换热室中,喷淋装置位于顶部,喷 淋装置喷出的液滴粘附到冷凝器的表面,通过热传导和液滴的蒸发吸收热量,进行换热,降 低冷凝器中制冷剂的温度使制冷剂凝结为高压液体,之后制冷剂通过节流装置进入蒸发器
3制冷;与冷凝器换热后未蒸发的液滴滴下后进入换热器底部的集水器,并通过集水器中的 循环水泵重新输送到喷淋装置再次喷洒成液滴进行循环换热。在循环过程中集水器中的液 体温度不断上升,当集水器中的液体道道预定的温度后,对集水器中的水进行更换,保证制 冷效果。换热室内循环的液体可以选择用普通的自来水或者井水。
[0006] 作为优选,所述冷凝器和喷淋装置之间设有淋水填料。延长从喷淋装置喷出的液 滴到达冷凝器表面的时间,并使液滴在经过淋水填料后均勻分布,与冷凝器充分接触换热。
[0007] 作为优选,所述换热室顶部设有向外抽风的风机,所述换热室位于冷凝器和集水 器之间的室壁上开有吸风口。风机将换热室中的空气向上抽出;外界的空气从换热室室壁 上的吸风口抽入、并向上流动,流动过程中经过淋水填料,由于喷淋装置喷出的液滴在淋水 填料中停留的时间长,且淋水填料具有较大的表面积,气流可以与液滴充分接触,带走液滴 中的热量,对液滴进行降温,提高换热效果。
[0008] 作为优选,所述集水器中还设有进水阀门和出水阀门,实现集水器中液体的更换, 液体可以采用自来水或者井水。
[0009] 作为优选,所述出水阀门为温控阀。当集水器中的液体温度达到预设的上限,温控 阀打开排出液体,并通过进水阀门补充低温液体,当集水器中液体温度达到温控阀设定温 度的下限时,温控阀关闭。
[0010] 作为优选,所述温控阀连有储水箱。循环的作为换热介质的液体采用自来水,集水 器中温度较高的水收集后可以用作日常生活中的热水,用来洗澡等。
[0011] 作为优选,所述进水阀门为浮球阀。可以控制集水器液面的高度。
[0012] 作为优选,所述淋水填料为多层褶皱结构。增大淋水填料的表面积。
[0013] 作为优选,所述淋水填料采用聚乙烯材料。
[0014] 作为优选,所述换热室内循环的液体采用自来水或者井水。取水方便,且经过换热 后温度较高的水可以作为生活用水。
[0015] 本实用新型采用喷淋液冷换热,提高了换热效率,与风冷式空调相比,能耗降低 15%以上;冷却介质采用喷洒形式与冷凝器表面接触,而不是将热交换系统直接浸入水中, 当空调停止工作时,冷凝器表面与冷却介质脱离接触,避免冬天温度低时冻坏空调部件。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型一种结构示意图。
[0017] 图中:1.循环水泵,2.温控泵,3.浮球阀,4.吸风口,5.淋水填料,6.喷淋装置, 7.风机,8.换热室,9.冷凝器,10.压缩机,11.节流阀,12.蒸发器,13.储水箱,14.集水器。
具体实施方式
[0018] 下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步说明。
[0019] 实施例1 :一种采用自来水作为冷却介质的液冷式空调,如图1所示。空调的压缩 机10连有冷凝器9和蒸发器12,冷凝器9和蒸发器12之间设有节流阀11,制冷剂经压缩 机10压缩高温高压蒸汽进入冷凝器9,并在冷凝器9中降温形成高压液体,再经过节流阀 11进入蒸发器12进行制冷,最后由蒸发器12进入压缩机10完成一次循环。冷凝器9设置 在换热室8的腰部,换热室8内部由上到下依次设置喷淋装置6、淋水填料5、冷凝器9、集水器14,换热室8的顶部设有向外抽风的风机7,换热室8的室壁上设有若干吸风口 4,吸风 口 4高度位于冷凝器9和集水器14之间。喷淋装置6为一组在换热室8顶部均勻分布的 喷头,淋水填料5为多层褶皱结构,由聚乙烯材料制成,集水器14为顶部开口的容器,集水 器14中设有循环水泵1,循环水泵1与喷淋装置6相连,集水器14中还设有温控阀和浮球 阀3,温控阀为温控泵2,温控泵与储水箱13相连。
[0020] 本实施例中采用自来水作为冷却介质,集水器中装自来水,当空调工作时,循环水 泵1工作将集水器中的水输送到喷淋装置6,喷淋装置6喷洒出水滴,经过淋水填料5,由于 淋水填料5具有很大的表面积,水滴在淋水填料5中向下流动的速度慢,且在流动过程中均 勻分布,同时,位于换热室8顶部的风机7向外抽风,并由吸风口 4吸入空气,空气在换热 室8中向上走,经过淋水填料5过程中与水滴充分接触带走水滴的热量,对水滴进行降温, 水滴经过淋水填料5后粘附到冷凝器9的表面,通过热传导和液滴的蒸发吸收热量,进行换 热,降低冷凝器中制冷剂的温度,水滴经过换热后回到集水器14中,进入下一次循环。在循 环过程中集水器14中的水温不断升高,当水温达到温控泵2的设定上限时,温控泵2打开 将集水器14中的热水输送储水箱13中储存作为生活热水备用,同时浮球阀3接通自来水 进水,当集水器14中的水温降低到温控泵2设定的下限,温控阀关闭,同时浮球阀3继续进 水直到水面高度达到一定高度使浮球阀3自动关闭。

Claims (10)

1. 一种液冷式空调,包括压缩机、冷凝器、蒸发器,其特征在于:所述液冷式空调还包 括一个换热室,冷凝器设置在换热室的腰部,冷凝器的上侧设有喷淋装置,冷凝器的下侧设 有集水器,集水器中设有与喷淋装置相连的循环水泵。
2.根据权利要求1所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述冷凝器和喷淋装置之间 设有淋水填料。
3.根据权利要求1或2所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述换热室顶部设有向 外抽风的风机,所述换热室位于冷凝器和集水器之间的室壁上开有吸风口。
4.根据权利要求1或2所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述集水器中还设有进 水阀门和出水阀门。
5.根据权利要求4所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述出水阀门为温控阀。
6.根据权利要求5所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述温控阀连有储水箱。
7.根据权利要求4所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述进水阀门为浮球阀。
8.根据权利要求2所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述淋水填料为多层褶皱结构。
9.根据权利要求2或8所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述淋水填料采用聚乙 烯材料。
10.根据权利要求1或2或8所述的一种液冷式空调,其特征在于:所述换热室内循环 的液体采用自来水或者井水。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102563983A (zh) * 2011-12-19 2012-07-11 深圳市立冰空调有限公司 空调蒸发式冷凝系统及方法
CN102889715A (zh) * 2011-12-16 2013-01-23 深圳市立冰空调有限公司 一种蒸发式冷凝器

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