CN209246296U - 一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、循环水泵、除污器和布水器。循环水泵将冷却水送往布水器，对冷凝器进行蒸发冷却。因蒸发冷却而减少的冷却水，通过水位控制阀由水源补充。冷凝器箱体内保持一定的负压，有利于冷却水的蒸发吸热；适量的流动空气将蒸发的水蒸汽及时带走，有利于冷却水的传热传质过程；冷凝器换热面始终处于清洁的状态。蒸发冷却过程产生的尘泥，都将在除污器处被拦截，对于整个冷凝器换热面的清洗，只需清洗除污器即可。本实用新型与现有技术相比的有益效果是，结构简单，体积小，便于清洗，热交换效率高。

Description

一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调

技术领域

本发明涉及一种家用空调，特别涉及一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调。

背景技术

现有住宅与办公楼还大量采用家用空调，包括分体式和窗式，为风冷方式的空调。其制冷系数，即制冷量与制冷电耗之比，基本上都比较小。绝大多数家用空调的制冷系数都在2.0以下，并受气候条件影响大，气温越高制冷系数越低，特别是在夏季高温天气中，其制冷系数更低，甚至有的空调在高温环境下无法正常运行。由于其能耗大，空调产生的噪音也大，特别是在夏季大家都开着空调制冷的时候，其噪音使得很多人无法正常入眠，严重影响到了居民的身心健康。

由制冷原理可知，对于同一台制冷机组，制冷循环的压缩过程增压比越大，制冷系数越小。相比较而言，风冷方式由于冷却效果差，制冷剂的冷凝温度及其饱和温度高，对应的饱和压力及相应的压缩机出口压力都较高，压缩过程增压比较大，制冷系数较小；而水冷方式由于冷却效果好，制冷剂的冷凝温度及其饱和温度都较低，对应的饱和压力及相应的压缩机出口压力都较低，水冷方式的压缩过程增压比小于风冷方式，制冷系数较大。为此，本领域的技术人员发明了采用水冷方式对空调冷凝器进行热交换的家用空调，如中国专利公开号为CN105757856A，公开日期2016年07月13日，公开的一种具有电动调节阀的家用蒸发冷却式空调。但这类空调的冷却水直接在冷凝器的制冷剂管道及其翅片上完全蒸发，没有形成循环水流，空气中的灰尘遇水逐渐形成尘泥，越积越多，堵塞制冷剂管道外及其翅片之间的空隙，阻碍了冷却水和空气在这些空隙中流动，减弱了冷凝器的冷却效果。因此，需要对现有水冷方式的空调进行进一步改进，以形成制冷系数接近水冷方式的空调。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，该空调利用冷凝器与冷却水进行热交换，使冷却水汽化吸热。其结构简单，体积小，便于清洗，冷却效果好，适用于住宅、办公室用窗式空调和分体式空调。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、循环水泵、除污器和布水器。循环水泵安装在集水箱中，与除污器和布水器相连。集水箱（或托水盘）中的水位，由水位控制阀控制，水位控制阀与水源相连。

采用前述技术方案的本发明，安装在集水箱中的循环水泵将冷却水泵入布水系统。布水系统由循环水泵、除污器、布水器及其连接管路组成，其中的除污器位于循环水泵与布水器之间的管路上。布水器喷淋的冷却水对冷凝器进行蒸发冷却，未蒸发的冷却水由冷凝器下方的托水盘汇集进入集水箱中。因蒸发冷却而减少的冷却水，通过水位控制阀由水源补充。循环水泵再将集水箱中的冷却水泵入布水系统，如此循环往复。

冷凝器箱体顶部设置排风扇，侧面约低于冷凝器换热面的位置，设置一些带网格的进气孔。空气从进气孔进入冷凝器箱体，经过冷凝器制冷剂管道外及其翅片之间的空隙，形成流动的空气流，然后由冷凝器箱体的排风扇排出。除了排风扇处和进气孔处外，冷凝器箱体的其余部分为密封结构。进气孔的通风量与排风扇匹配，确保冷凝器箱体内保持一定的负压。

由于冷凝器箱体内为一定负压的环境，根据热力学理论可知，有助于冷却水的蒸发吸热；同时，在冷凝器制冷剂管道外及其翅片这些冷凝器换热面处，因蒸发冷却产生的水蒸汽，将被流动的空气流及时带走，加强了冷凝器蒸发冷却换热的传热传质过程，也就加强了换热效果。

在布水器喷淋水的冲刷作用下，灰尘等细小杂物（较大杂物是进不了冷凝器箱体的）将随冷却水通过托水盘流入集水箱，形成尘泥。然后，循环水泵将这些尘泥连同循环冷却水一起，泵入布水系统。这些尘泥将在布水系统中的除污器处被拦截。对于整个冷凝器换热面的清洗，只需清洗除污器即可。另外，将除污器安装在冷凝器箱体之外，便于清洗工作的开展。

并且，由于布水器喷淋水的冲刷，冷凝器的换热面始终处于清洁的状态，热传递过程的热阻小，热交换系数大，冷却换热效果好。

在集水箱底部设置排水管道，在排水管道上装设排水阀。当机组在制冷工况正常运行时，关闭排水阀，利用冷却水对冷凝器进行蒸发冷却；当机组长期停止运行时，打开排水阀，排掉机组内的冷却水；另外，在冬季制热工况下，打开排水阀，通过排水管道排除机组的化霜水。

在靠近托水盘的上边缘处的托水盘上，设置溢流管道。在停机时，所有的冷却水都将汇集到托水盘和集水箱中，超过托水盘和集水箱容量部分的冷却水，通过溢流管道接入排水管道排放，避免冷却水在机组内部溢流。

本发明的空调冷却方式为蒸发冷却式，制冷系数接近水冷方式，远高于空气冷却方式空调的制冷系数。另外，由于冷却效果好，机组的换热面积可以减少，其体积小于空气冷却方式的空调。

本发明与现有技术相比的有益效果是，结构简单，体积小，便于清洗，热交换效率高，特别适用于住宅和办公室用分体或窗式空调。

附图说明

图1为发明的一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调的结构原理示意图。

图2为发明的一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调的部分结构示意图。

附图标记说明。

1-压缩机；2-冷凝器；3-膨胀阀；4-蒸发器；5-循环水泵；6-除污器；7-布水器；8-托水盘；9-集水箱；10-水位控制阀；11-接水源管道；12-冷凝器箱体；13-排风扇；14-带网格的进气孔；15-溢流管道；16-排水阀；17-排水管道；21-冷凝器排管；21a-冷凝器制冷剂进口；21b-冷凝器制冷剂出口；22-冷凝器翅片。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。优选实施例仅说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例，参见图1和图2，一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，包括：压缩机1；冷凝器2；膨胀阀3；蒸发器4；循环水泵5；除污器6；布水器7。

具体的，托水盘8与集水箱9集成为一体，循环水泵5安装在集水箱9中，通过连接管路与除污器6和布水器7相连。水位控制阀10通过接水源管道11与水源相连，控制集水箱9（或托水盘8）中的水位。

本实施例中的蒸发冷却式空调具有用水量少，制冷系数高的特点。工作时，冷却水由循环水泵5从集水箱9中吸入，由管路输送，经过除污器6除污后送往布水器7。布水器7从冷凝器2上部将冷却水以喷淋的方式冲刷冷凝器2的换热表面，形成蒸发冷却效果。高温气态制冷剂由冷凝器2的排管21上部的制冷剂进口21a进入，通过冷凝器2的排管21和翅片22外表面，被冷却水吸收热量冷却降温后，形成相对低温的液态制冷剂，由制冷剂出口21b流出冷凝器2。吸收热量的冷却水部分蒸发为水蒸气，未蒸发部分落入冷凝器2下的托水盘8，然后汇集进入集水箱9，供循环水泵5循环使用。因蒸发冷却而减少的冷却水，由水位控制阀10通过接水源管道11从水源补充。如此循环往复。

本实施例中的冷凝器箱体12顶部设置排风扇13，侧面约低于冷凝器2的换热面位置，设置一些带网格的进气孔14。除了排风扇13处和带网格的进气孔14处以外，冷凝器箱体12的其余部分为密封结构。进气孔14的通风量与排风扇13匹配，确保冷凝器箱体12内保持一定的负压。

本实施例中，由于进气孔14的通风量与排风扇13相匹配，冷凝器箱体12上的排气扇13对外排气，箱体12形成具有一定负压的环境，有利于冷却水的蒸发吸热；同时，空气从进气孔14进入冷凝器箱体12，经过冷凝器排管21及其翅片22之间的空隙，形成流动的空气流，然后由冷凝器箱体12顶部的排风扇13排出。在冷凝器排管21及其翅片22这些换热面处，因蒸发冷却产生的水蒸汽，将被流动的空气流及时带走，加强了冷凝器2蒸发冷却换热的传热传质过程，也就加强了换热效果。

本实施例中，由于布水器7喷淋水的冲刷作用，灰尘等细小杂物（较大杂物进不了冷凝器箱体12中）将随冷却水通过托水盘8流入集水箱9，形成尘泥。然后，循环水泵5将这些尘泥连同循环冷却水一起，泵入布水系统。这些尘泥将在除污器6处被拦截。对于整个冷凝器2的换热面清洗，只需清洗除污器6即可。另外，将除污器6安装在冷凝器箱体12之外，便于清洗工作的开展。

本实施例中，由于布水器7喷淋水的冲刷，冷凝器2的换热表面始终处于清洁的状态，热传递过程的热阻小，热交换系数大，加强了冷却换热效果。

本实施例中，在集水箱9下部设置排水管道17，在排水管道17上装设排水阀16。当机组在制冷工况正常运行时，关闭排水阀16，利用冷却水对冷凝器2进行蒸发冷却；当机组长期停止运行时，打开排水阀16，排掉机组内的冷却水；在冬季制热工况下，打开排水阀16，通过排水管道17排除机组的化霜水。

本实施例中，在靠近托水盘8的上边缘处的托水盘8上，设置溢流管道15。在停机时，所有的冷却水都将汇集到托水盘8和集水箱9中，超过托水盘8和集水箱9容量部分的冷却水，通过溢流管道15接入排水管道17排放，避免冷却水在机组内部溢流。

本实施例中，空调冷却方式为蒸发冷却式，制冷系数接近水冷方式，远高于空气冷却方式空调的制冷系数。另外，由于冷却效果好，机组的换热面积可以减少，其体积小于空气冷却方式的空调。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，包括：压缩机（1）、冷凝器（2）、膨胀阀（3）、蒸发器（4）、循环水泵（5）、除污器（6）、布水器（7），循环水泵（5）将冷却水经过除污器（6）除污后送往布水器（7），在适量空气流和负压环境下对冷凝器（2）进行蒸发冷却，其特征是：冷凝器箱体（12）上进气孔（14）的通风量与排风扇（13）匹配，确保冷凝器箱体（12）内保持一定的负压，使蒸发冷却在负压环境下进行；空气从带网格的进气孔（14）进入冷凝器箱体（12），经过冷凝器排管（21）及其翅片（22）之间的空隙，形成流动的空气流，然后由冷凝器箱体（12）顶部的排风扇（13）排出；在冷凝器排管（21）及其翅片（22）这些换热面处，因蒸发冷却产生的水蒸汽，将被流动的空气流及时带走，加强了冷凝器（2）蒸发冷却换热的传热传质过程。

2.根据权利要求1所述的一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，其特征在于：冷凝器（2）下方设托水盘（8）和集水箱（9）；未蒸发的冷却水由托水盘（8）汇集进入集水箱（9），再由循环水泵（5）经过除污器（6）除污后送往布水器（7）；蒸发冷却过程产生的尘泥，都将在除污器（6）处被拦截；对于整个冷凝器（2）的换热面清洗，只需清洗除污器（6）即可；另外，将除污器（6）安装在冷凝器箱体（12）之外，便于清洗工作的开展。

3.根据权利要求1所述的一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，其特征在于：蒸发冷却过程中的冷却水循环流动，产生的尘泥都将被除污器（6）去除，冷凝器（2）的换热面始终处于清洁的状态。

4.根据权利要求1所述的一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，其特征在于：在集水箱（9）底部设置排水管道（17），在排水管道（17）上装设排水阀（16）；当机组在制冷工况正常运行时，关闭排水阀（16），利用冷却水对冷凝器（2）进行蒸发冷却；当机组长期停止运行时，打开排水阀（16），排掉机组内的冷却水；在冬季制热工况下，打开排水阀（16），通过排水管道（17）排除机组的化霜水。

5.根据权利要求1所述的一种具有循环水泵的家用蒸发冷却式空调，其特征在于：在靠近托水盘（8）的上边缘处的托水盘（8）上，设置溢流管道（15）；在停机时，所有的冷却水都将汇集到托水盘（8）和集水箱（9）中，超过托水盘（8）和集水箱（9）容量部分的冷却水，通过溢流管道（15）接入排水管道（17）排放。