CN208536214U - 一种双循环储能移动空调 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种双循环储能移动空调，该空调箱体内设有两个循环系统，其中：第一循环系统依次由蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流元件循环连接构成，以此构成制冷剂循环回路；第二循环系统包括水冷蒸发器、储水箱以及循环泵，以此构成水冷循环回路；所述第一循环系统中的冷凝器安置在第二循环系统中的储水箱的储水空间中；所述储水箱的储水空间中，具有一工作水位和一冰膨胀水位，所述冰膨胀水位高于工作水位；所述冷凝器的顶面高度高于或者等于工作水位，所述冷凝器的顶面高度低于冰膨胀水位。

Description

一种双循环储能移动空调
技术领域
本实用新型属于空调领域，具体涉及一种双循环储能移动空调，主要用于室内局部区间温度调节，尤其适用于家庭的厨房或卫生间。
背景技术
空调即空气调节器是一种用于给空间区域（一般为密闭）提供处理空气温度变化的机组。它的功能是对房间（或封闭空间、区域）内空气的温度和湿度等参数进行调节，以满足人体舒适的要求。
现有技术中，为了保证移动空调中水体与冷凝器的换热效果，移动空调的冷凝器通常浸置在储水箱中的工作水位以下，由于空调在工作过程中，水结成冰后体积会膨胀10%左右，从而使得储水箱中水或冰面高度（即冰膨胀水位）高于储水箱中的工作水位。而冷凝器通过制热使得其周围的水结成冰的能力也是有极限的，这样一来，就会导致储水箱中顶部的水体无法结成冰，导致无法充分利用水箱空间制冰储能，最终导致其蓄能效果减弱。
有鉴于此，提出一种双循环储能移动空调，是本实用新型所研究的课题。
发明内容
本实用新型提供一种双循环储能移动空调，其目的是为了解决以上移动式空调无法充分利用水箱空间制冰储能，最终导致其蓄能效果减弱的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双循环储能移动空调，该空调箱体内设有两个循环系统，其中：第一循环系统依次由蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流元件循环连接构成，以此构成制冷剂循环回路；
第二循环系统包括水冷蒸发器、储水箱以及循环泵，以此构成水冷循环回路；
所述第一循环系统中的冷凝器安置在第二循环系统中的储水箱的储水空间中；
所述储水箱中具有一储水空间，该储水空间在高度方向上具有一工作水位和一冰膨胀水位，其中，冰膨胀水位高于工作水位；所述冷凝器具有一顶面，该顶面在高度方向的位置高于或者等于工作水位，同时低于或者等于冰膨胀水位。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述水冷蒸发器具有一进水端和一回水端，所述水冷蒸发器的回水端连通至所述冰膨胀水位上方。
2、上述方案中，所述储水空间具有一结冰区和非结冰区，所述结冰区与非结冰区相互连通，冷凝器安置在结冰区内，所述水冷蒸发器的进水端连通至非结冰区内。
3、上述方案中，所述结冰区的立体外轮廓与冷凝器的立体外轮廓相似，且结冰区的立体外轮廓体积大于冷凝器的立体外轮廓体积。
4、上述方案中，所述结冰区位于储水空间的一侧，所述非结冰区位于储水空间的另一侧。
5、上述方案中，所述结冰区位于储水空间的中央区域，所述非结冰区位于结冰区的四周。
6、上述方案中，所述结冰区位于储水空间的中央区域，所述非结冰区位于结冰区的两侧。
7、上述方案中，所述结冰区位于储水空间的一侧，所述非结冰区位于储水空间的另一侧，在结冰区和非结冰区分界处所述储水箱的底部向上设置一凸起。
8、上述方案中，所述结冰区位于储水空间的一侧，所述非结冰区位于储水空间的另一侧，在结冰区和非结冰区分界处设有一隔板，所述隔板上开设有一通孔，以使结冰区与非结冰区连通。
9、上述方案中，所述结冰区位于储水空间的中央区域，所述非结冰区位于结冰区的四周以及结冰区的中心。
10、上述方案中，所述蒸发器和水冷蒸发器的是两种工作介质的蒸发器，其中，蒸发器是现有制冷系统中惯用的蒸发器，其工作介质为制冷剂，而水冷蒸发器是本发明另设的一个蒸发器，其工作介质为储水箱中的冷水。这两种蒸发器的构成的循环回路不同，工作介质不同，且互不连通。
11、上述方案中，在使用本实用新型的移动空调前，预先在储水箱中灌注一定量的水，使冷凝器下部区域浸泡在水体中。
12、上述方案中，针对所述储水箱还设有辅助水箱、循环管路以及循环水泵，所述循环水泵设于循环管路或者辅助水箱中，用于驱使所述储水箱与辅助水箱之间的水循环流动。
13、上述方案中，所述储水箱具有一进水口和一出水口，所述储水箱的进水口通过一进水管与自来水的水龙头连通，所述储水箱的出水口通过一出水管与储水箱外部连通，用于将储水箱中的水排出，以此使得储水箱中的水循环流动。
14、上述方案中，所述工作水位指的是空调在初始状态下，储水箱中的最高水位，所述冰膨胀水位指的是空调在制热过程中，储水箱中的水因为结冰而体积膨胀后的最高水位。
15、上述方案中，所述移动空调包括两个独立循环系统，第一循环系统采用依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流元件空调组成的常规的循环系统；第二循环系统采用连接的储水箱、水冷蒸发器、循环泵、第一连接管以及第二连接管构成的水冷蒸发器的独立循环系统。在制冷状态下，所述移动空调具有以下四种工作模式：第一种工作模式，仅采用水冷蒸发器的独立循环系统，即关闭压缩机，仅利用储水箱中的冰水在水冷蒸发器的独立循环系统中循环以实现热交换；第二种工作模式，仅采用常规的循环系统，即整个过程打开压缩机，完全利用制冷剂在常规的循环系统中循环以实现热交换；第三种工作模式，采用水冷蒸发器的独立循环系统和常规的循环系统同时工作，此时，制冷剂在常规的循环系统中循环制冷，同时水在水冷蒸发器的独立循环系统中循环制冷，制冷剂循环和水循环同时工作；第四种工作模式，先采用水冷蒸发器的独立循环系统，后采用常规的循环系统，即先关闭压缩机，利用储水箱中的水在水冷蒸发器的独立循环系统中循环以实现热交换,此时，由于发生热交换，储水箱中的水温会逐渐升高，之后，当储水箱中的水温逐渐升高到5℃～25℃时，关闭水冷蒸发器的独立循环系统，并开启压缩机，采用制冷剂在常规的循环系统中循环实现热交换。
其中，所述的第一种工作模式、第三种工作模式以及第四种工作模式需要预先制冰，即在使用者开始利用该移动空调制冷之前，先开启制热功能，将储水箱中的水制成冰水混合物，等使用者使用空调制冷时，再开启制冷功能。所述的第二种工作模式可以采用预先制冰，也可以采用不预先制冰。
在制热状态下，其工作模式与制冷状态下的四种工作模式对应，也有四种工作模式。
工作原理：本实用新型与现有技术相比，最突出的特点是：所述储水箱的储水空间中，具有一工作水位和一冰膨胀水位，所述冰膨胀水位高于工作水位；所述冷凝器的顶面高度高于或者等于工作水位，所述冷凝器的顶面高度低于冰膨胀水位。当空调制冰时，能够使得储水箱中的水膨胀，利用水膨胀的原理使得冷凝器被并包裹在冰中，充分利用水箱的空间制冰储能，使得储水箱有限的空间制冰最大化，从而为下一步采用冰制冷蓄得更多的能量。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型设置冷凝器的顶面高度高于或者等于工作水位，且顶面高度低于冰膨胀水位，采用这种设置能够充分利用水箱的空间制冰储能，使得储水箱有限的空间制冰最大化，从而为下一步采用冰制冷蓄得更多的能量。
附图说明
附图1为本实施例1中移动空调的结构示意图；
附图2为本实施例1中储水箱的结构示意图；
附图3为本实施例2中移动空调的结构示意图；
附图4为实施例变化中结冰区和非结冰区的分布示意图一；
附图5为实施例变化中结冰区和非结冰区的分布示意图二；
附图6为实施例变化中结冰区和非结冰区的分布示意图三；
附图7为实施例变化中结冰区和非结冰区的分布示意图四；
附图8为实施例变化中结冰区和非结冰区的分布示意图五；
附图9为实施例变化中结冰区和非结冰区的分布示意图六。
以上附图中：以上附图中：1、空调箱体；10、第一连接管；11、第二连接管；2、压缩机；3、节流器；4、储水箱；41、辅助水箱；42、外循环管；5、循环泵；6、蒸发器；60、水冷蒸发器；7、冷凝器；70、结冰区；71、非结冰区；72、工作水位；73、冰膨胀水位；8、隔板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例1：一种双循环储能移动空调
参见附图1-2，包括一空调箱体1,空调箱体1上开设有一空调进风口和一空调出风口，在空调出风口处设有一风扇。
该空调箱体1内设有两个循环系统，其中：第一循环系统依次由蒸发器6、压缩机2、四通阀3、冷凝器7以及节流元件循环连接构成，以此构成制冷剂循环回路。
第二循环系统包括水冷蒸发器60、循环泵5、储水箱4、第一连接管10以及第二连接管11，所述第一连接管10一端连通水冷蒸发器60一端，所述第一连接管10另一端连通循环泵5的输出端，所述循环泵84的输入端连通储水箱4的储水空间，所述第二连接管11一端连通水冷蒸发器60的一端，第二连接管11另一端连通储水箱4的储水空间，以此构成水冷循环回路。
所述第一循环系统中的冷凝器7安置在第二循环系统中的储水箱4的储水空间中；第一循环系统中的蒸发器6与第二循环系统中的水冷蒸发器60共用一个出风口，也可以将蒸发器6与水冷蒸发器60的出风口设置成并列布置。
所述储水箱4中具有一储水空间，该储水空间在高度方向上具有一工作水位72和一冰膨胀水位73，其中，所述冰膨胀水位73高于工作水位72；所述冷凝器7的顶面高度高于或者等于工作水位72，所述冷凝器7的顶面高度低于或等于冰膨胀水位73。本实施例中，所述冷凝器7顶面的管道中心到工作水位72的距离x=--h，其中，x为冷凝器7顶面的管道中心到工作水位72的距离，其单位为mm，s为储水箱4上部的横截面积，其单位为mm2，v为冰的体积，其单位为mm3，d为冷凝器管的直径，h为设计参数，这个设计参数的取值为0～50mm。
本实施例中，所述水冷蒸发器60具有一进水端和一回水端，所述水冷蒸发器6的回水端连通至所述冰膨胀水位73上方。
另外，所述储水空间具有一结冰区70和非结冰区71，所述结冰区70与非结冰区71相互连通，冷凝器7安置在结冰区70内，所述水冷蒸发器60的进水端连通至非结冰区71内，即循环泵5的抽水口连通至非结冰区71。
上述实施例中，所述移动空调具有预先制冰模式，即在使用者开始利用该移动空调制冷之前，先开启制热功能，将储水箱4中的水制成冰水混合物，等使用者真正使用移动空调时，再开启制冷功能，此时，具有以下工作模式：第一种模式，关闭压缩机2，仅利用水冷蒸发器60的独立循环管路，使得储水箱4中的冰水混合物循环以实现热交换；第二种模式，先关闭压缩机2，此时，由于发生热交换，储水箱4中的水温会逐渐升高，当储水箱4中的水温逐渐升高到10℃左右时，关闭水冷蒸发器60的独立循环管路，并开启压缩机2，利用水冷蒸发器60使得储水箱4中的冰水混合物循环以实现热交换。
实施例2：一种双循环储能移动空调
参见附图3，其余与实施例1相同，不同之处在于：所述储水箱4具有一进水口和一出水口，针对所述储水箱4还设有辅助水箱41、外循环管42以及循环泵5，辅助水箱41的液位低于储水箱41的液位，且辅助水箱41位于空调箱体1的外部，循环泵5设于外循环管42或者辅助水箱41中，用于驱使所述储水箱4与辅助水箱41之间的水循环流动。
针对上述实施例，本实施例进一步解释及可能产生的变化描述如下：
1、上述实施例中，所述储水箱4具有一进水口和一出水口，所述储水箱4的进水口通过一进水管与自来水的水龙头连通，所述储水箱4的出水口通过一出水管与外部连通，从而将储水箱4中的水排出，以此使得储水箱4中的水循环流动。
2、上述实施例中，所述结冰区70和非结冰区71在储水空间中的分布具有多种情况。参见附图4-9，为本实施例变化中列举的几种情况，其中，“□”代表结冰区70，“√”代表非结冰区71。
其中，附图4中，所述结冰区70位于储水空间的一侧，所述非结冰区71位于储水空间的另一侧。
附图5中，所述结冰区70位于储水空间的中央区域，所述非结冰区71位于结冰区70的四周。
附图6中，所述结冰区70位于储水空间的中央区域，所述非结冰区71位于结冰区70的两侧。
附图7中，所述结冰区70位于储水空间的一侧，所述非结冰区71位于储水空间的另一侧，在结冰区70和非结冰区71分界处所述储水箱4的底部向上设置一凸起。
附图8中，所述结冰区70位于储水空间的一侧，所述非结冰区71位于储水空间的另一侧，在结冰区70和非结冰区71分界处设有一隔板8，所述隔板8上开设有一通孔，以使结冰区70与非结冰区71连通。
附图9中，所述结冰区70位于储水空间的中央区域，所述非结冰区71位于结冰区70的四周以及结冰区70的中心。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双循环储能移动空调，该空调箱体内设有两个循环系统，其中：
第一循环系统依次由蒸发器（6）、压缩机（2）、冷凝器（7）以及节流元件（3）循环连接构成，以此构成制冷剂循环回路；
第二循环系统包括水冷蒸发器（60）、储水箱（4）以及循环泵（5），以此构成水冷循环回路；
所述第一循环系统中的冷凝器（7）安置在第二循环系统中的储水箱（4）的储水空间中；
其特征在于：所述储水箱（4）中具有一储水空间，该储水空间在高度方向上具有一工作水位（72）和一冰膨胀水位（73），其中，冰膨胀水位（73）高于工作水位（72）；所述冷凝器（7）具有一顶面，该顶面在高度方向的位置高于或者等于工作水位（72），同时低于或者等于冰膨胀水位（73）。
2.根据权利要求1所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述水冷蒸发器（60）具有一进水端和一回水端，所述水冷蒸发器（6）的回水端连通至所述冰膨胀水位（73）上方。
3.根据权利要求1或2所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述储水空间具有一结冰区（70）和非结冰区（71），所述结冰区（70）与非结冰区（71）相互连通，冷凝器（7）安置在结冰区（70）内，所述水冷蒸发器（60）的进水端连通至非结冰区（71）内。
4.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）的立体外轮廓与冷凝器（7）的立体外轮廓相似，且结冰区（70）的立体外轮廓体积大于冷凝器（7）的立体外轮廓体积。
5.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）位于储水空间的一侧，所述非结冰区（71）位于储水空间的另一侧。
6.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）位于储水空间的中央区域，所述非结冰区（71）位于结冰区（70）的四周。
7.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）位于储水空间的中央区域，所述非结冰区（71）位于结冰区（70）的两侧。
8.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）位于储水空间的一侧，所述非结冰区（71）位于储水空间的另一侧，在结冰区（70）和非结冰区（71）分界处所述储水箱（4）的底部向上设置一凸起。
9.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）位于储水空间的一侧，所述非结冰区（71）位于储水空间的另一侧，在结冰区（70）和非结冰区（71）分界处设有一隔板（8），所述隔板（8）上开设有一通孔，以使结冰区（70）与非结冰区（71）连通。
10.根据权利要求3所述的双循环储能移动空调，其特征在于：所述结冰区（70）位于储水空间的中央区域，所述非结冰区（71）位于结冰区（70）的四周以及结冰区（70）的中心。
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