CN211400091U - 空调室外机及具有其的空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调室外机及具有其的空调系统，空调室外机包括壳体、冷凝器和风机，风机和冷凝器均设置在壳体内；空调室外机还包括：半导体制冷结构，半导体制冷结构包括半导体制冷器，半导体制冷器具有吸热端和放热端；其中，半导体制冷结构设置在壳体内，半导体制冷结构位于冷凝器和风机之间，经过冷凝器的空气在风机的带动下经过半导体制冷结构，以使经过半导体制冷结构的空气与吸热端发生热交换，以在吸热端上形成冷凝水，以将冷凝水转移至空调室内机内。本实用新型的空调室外机解决了现有技术中的不便于向空调室内机提供外部水源的问题。

Description

空调室外机及具有其的空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调设备领域，具体而言，涉及一种空调室外机及具有其的空调系统。

背景技术

随着人民生活水平的逐步提高及空调等家电行业制造水平的日臻发展，空调产品竞争力不再局限于单一的功能，使用舒适性逐渐成为重要的评价标准，而实际使用体验当中，室内湿度对于人体舒适性的影响非常重要。

然而，目前的空调设备在调节室内温度的过程中，可能会使得湿度过高或者过低，若湿度过低，空调器无法通过加热或制冷提高湿度水平。受限于壁挂分体空调的安装位置，加湿所需水源无法或难以外部补给，且空调自动清洁所需水源也无法或难以外部补给。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种空调室外机及具有其的空调系统，以解决现有技术中的不便于向空调室内机提供外部水源的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种空调室外机，包括壳体、冷凝器和风机，风机和冷凝器均设置在壳体内，空调室外机还包括：半导体制冷结构，半导体制冷结构包括半导体制冷器，半导体制冷器具有吸热端和放热端；其中，半导体制冷结构设置在壳体内，半导体制冷结构位于冷凝器和风机之间，经过冷凝器的空气在风机的带动下经过半导体制冷结构，以使经过半导体制冷结构的空气与吸热端发生热交换，以在吸热端上形成冷凝水，以将冷凝水转移至空调室内机内。

进一步地，半导体制冷结构还包括吸热组件，吸热组件设置在吸热端上，以使经过半导体制冷结构的空气与吸热组件发生热交换，以在吸热组件上形成冷凝水。

进一步地，吸热组件包括多个第一翅片，多个第一翅片间隔设置在吸热端上。

进一步地，各个第一翅片包括相对设置的第一连接端和第二连接端，第一连接端与吸热端远离放热端的一端连接，第二连接端朝向远离放热端的一端延伸；其中，多个第一翅片相平行地设置。

进一步地，各个第一翅片的表面上均设置有亲水膜。

进一步地，半导体制冷结构还包括散热组件，散热组件设置在放热端上，以使经过半导体制冷结构的空气与散热组件相接触。

进一步地，散热组件包括多个第二翅片，多个第二翅片相间隔地设置在放热端上；其中，多个第二翅片相平行设置，各个第二翅片均包括相对设置的第三连接端和第四连接端，第三连接端与放热端远离吸热端的一端连接，第四连接端朝向远离吸热端的一端延伸。

进一步地，空调室外机还包括：接水箱，设置在壳体内，接水箱与半导体制冷结构相连通，以接收半导体制冷结构产生的冷凝水；供液管道，供液管道的一端用于与接水箱连接，供液管道的另一端用于与空调室内机的供水箱连接。

进一步地，空调室外机还包括：水泵，设置在壳体内，水泵设置在供液管道上且位于接水箱和供水箱之间。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调系统，包括空调室内机和空调室外机，空调室外机的半导体制冷结构产生的冷凝水用于输送至空调室内机，其中，空调室外机为上述的空调室外机。

本实用新型的空调室外机包括半导体制冷结构，半导体制冷结构设置在壳体内，半导体制冷结构位于冷凝器和风机之间，经过冷凝器的空气在风机的带动下经过半导体制冷结构，以使经过半导体制冷结构的空气与吸热端发生热交换，以在吸热端上形成冷凝水，以将冷凝水转移至空调室内机内。该空调室外机产生的冷凝水用于为空调室内机的加湿器和清洁装置提供水源，可以实现无人工给水加湿，同时还能提供空调自动清洁所需水源，解决了不便于向空调室内机提供外部水源的问题，且该空调室外机的给水方式简易可靠。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的空调室外机的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的空调室外机的实施例的俯视图；

图3示出了根据本实用新型的空调室外机的半导体制冷结构的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的空调室外机的半导体制冷结构的局部示意图；

图5示出了根据本实用新型的空调室外机的半导体制冷结构的原理图；

图6示出了根据本实用新型的空调系统的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、冷凝器；20、风机；3、半导体制冷结构；30、半导体制冷器；31、吸热端；32、放热端；40、吸热组件；41、第一翅片；50、散热组件；51、第二翅片；60、接水箱；70、供液管道；80、供水箱；90、水泵；1、空调室内机；2、空调室外机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种空调室外机，请参考图1至图5，包括壳体、冷凝器10和风机20，风机20和冷凝器10均设置在壳体内，空调室外机包括：半导体制冷结构3，半导体制冷结构3包括半导体制冷器30，半导体制冷器30具有吸热端31和放热端32；其中，半导体制冷结构3设置在壳体内，半导体制冷结构3位于冷凝器10和风机20之间，经过冷凝器10的空气在风机20的带动下经过半导体制冷结构3，以使经过半导体制冷结构3的空气与吸热端31发生热交换，以在吸热端31上形成冷凝水，以将冷凝水转移至空调室内机1内。

本实用新型的空调室外机包括半导体制冷结构3，半导体制冷结构3设置在壳体内，半导体制冷结构3位于冷凝器10和风机20之间，经过冷凝器10的空气在风机20的带动下经过半导体制冷结构3，以使经过半导体制冷结构3的空气与吸热端31发生热交换，以在吸热端31上形成冷凝水，以将冷凝水转移至空调室内机1内。该空调室外机产生的冷凝水用于为空调室内机的加湿器和清洁装置提供水源，可以实现无人工给水加湿，同时还能提供空调自动清洁所需水源，解决了不便于向空调室内机提供外部水源的问题，且该空调室外机的给水方式简易可靠。

具体实施时，空调室外机的半导体制冷结构3用于为壁挂式空调供水，解决了受限于壁挂式空调安装位置无法提供外部水源以满足加湿功能的问题，也解决了受限于壁挂式空调安装位置无法提供外部水源以满足自动水清洁功能的问题。

优选地，风机20为轴流风机。

在本实施例中，半导体制冷结构3还包括吸热组件40，吸热组件40设置在吸热端31上，以使经过半导体制冷结构3的空气与吸热组件40发生热交换，以在吸热组件40上形成冷凝水。这样的设置增大空气与吸热端的接触面积增加冷凝水产量。

优选地，吸热组件40包括多个第一翅片41，多个第一翅片41间隔设置在吸热端31上。这样的设置进一步增大空气与吸热组件的接触面积，增加了冷凝水产量。

优选地，各个第一翅片41包括相对设置的第一连接端和第二连接端，第一连接端与吸热端31远离放热端32的一端连接，第二连接端朝向远离放热端32的一端延伸；其中，多个第一翅片41相平行地设置。

具体地，各个第一翅片41均沿竖直方向延伸。

优选地，各个第一翅片41的表面上均设置有亲水膜(或亲水涂层)；亲水膜(或亲水涂层)具有良好的亲水特性，能够快速地疏导翅片表面形成的冷凝水。这样的设置保证第一翅片41表面的水滴能及时落下收集在接水箱里，不会在其表面形成水膜或水桥影响换热效果。其中，亲水膜(或亲水涂层)是常用在翅片管式换热器上的覆盖于翅片表面上的物料，使用亲水膜是利用其亲水特性使其表面水分尽快地凝聚成水珠(直径大于2mm)滴落在接水箱里。如不设置亲水膜，雾状小水珠(直径小于2mm)分布在散热器翅片表面，会使换热效果大打折扣。

在本实施例中，半导体制冷结构3还包括散热组件50，散热组件50设置在放热端32上，以使经过半导体制冷结构3的空气与散热组件50相接触。这样的设置加快放热端的散热以免发生逆向热传递影响制冷效率。

优选地，散热组件50包括多个第二翅片51，多个第二翅片51相间隔地设置在放热端32上；其中，多个第二翅片51相平行设置，各个第二翅片51均包括相对设置的第三连接端和第四连接端，第三连接端与放热端32远离吸热端31的一端连接，第四连接端朝向远离吸热端31的一端延伸。这样的设置进一步加快了放热端的散热。

具体地，各个第二翅片51均沿竖直方向延伸。

具体实施时，沿竖直方向，吸热端31位于放热端32的下方。

在本实施例中，空调室外机还包括：接水箱60，设置在壳体内，接水箱60与半导体制冷结构3相连通，以接收半导体制冷结构3产生的冷凝水；供液管道70，供液管道70的一端用于与接水箱60连接，供液管道70的另一端用于与空调室内机1的供水箱80连接。这样的设置实现了将半导体制冷结构3产生的冷凝水输送至空调室内机。

具体实施时，接水箱60设置在半导体制冷结构3的下方，接水箱60的接水口与吸热组件40相对设置。

具体地，空调室内机1的加湿器和清洗装置均与供水箱80相连通。

在一个实施例中，空调室外机还包括水泵90，设置在壳体内，水泵90设置在供液管道70上且位于接水箱60和供水箱80之间。

在另一个实施例中，供液管道70为虹吸管。

在本实施例中，空调室外机还包括温度感应装置，温度感应装置设置在半导体制冷结构3远离风机20的一侧，温度感应装置用于检测未经过半导体制冷结构3的空气的实际温度，并将实际温度发送给控制系统，控制系统将实际温度与预定温度相比较，以调节半导体制冷器的输入电流，以使吸热端的温度低于空气的露点温度。优选地，温度感应装置为温度传感器。

具体实施时，空调室外机的电器盒用于对半导体制冷器进行供电。

具体地，半导体制冷器制冷原理如图5所示，图5中的电路接通直流电流后，就能产生热量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为吸热端；由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为放热端。

在空调室外机运行过程中，风机20运转会带来大量的流动气体，而接触面积和风量则是形成冷凝水数量的重要因素，半导体制冷器30在通直流电时，当流电流从N极流向P极时，吸热端31上产生吸热现象；而电流从P极流向N极，放热端32产生放热现象；如果电流方向反过来，则吸热和放热端相互转换。

具体实施时，吸热端和放热端均设置有翅片，翅片平行于气体流动方向(如图3和图4)，一方面为了增大气流与吸热端的接触面积增加冷凝水产量，另一方面为了加快放热端的散热以免发生逆向热传递影响制冷效率。由于是经过空调室外机内的冷凝器换热后的空气分别流经吸热端和放热端的翅片，空气热量的利用不影响空调能力能效，且半导体制冷器的冷热端换热互不影响(空气并非先后经过冷热端，不会发生窜热的现象。同时，吸热端的翅片表面镀上亲水膜，以保证其表面水滴能及时落下收集在水箱里，不会在其表面形成水膜或水桥影响换热。

半导体材料N型元件和P型元件对数固定的前提下，输入半导体制冷器的电流大小决定了冷端和热端的温差，即吸热量和放热量的大小，通过常规的温度检测手段如温度传感器等获取当前温度，可容易地实现遥控、程控、计算机控制等自动控制系统，精准地控制输入电流大小从而控制吸热端的温度，使其低于当前气压、温度下的露点温度，即可吸热端和第一翅片的表面源源不断地形成冷凝水。

经试验验证及估算，标准大气压下、在干球温度27℃、相对湿度60％、外机风量600m³/h的条件下，吸热端和第一翅片的总表面积6000mm²即可产生100-120ml/h冷凝水，可以满足一般加湿要求。

另外，在不需加湿时，接水箱所收集的液态水可以用于空调室内机内的过滤网或蒸发器自动清洗装置，清洗后的污水再通过一般排水管排出。

空调室内机内的加湿器通过超声波雾化技术将雾化后的水汽随内机送风加湿室内空气。

对于以上装置，可以使用水泵取代虹吸管将半导体制冷器产生的冷凝水转移至室内。

国内外加湿空调市场前景甚广，但由于还未能解决加湿功能需要给水源的问题，目前并无成熟产品推出市场。现有的解决了加湿功能需要给水源的问题的空调系统内部结构十分复杂，需要利用电加热及风机提取水分，效率低下且成本高昂，吸水盘材料脆弱使用寿命短。

本实用新型的空调室外机利用半导体材料收集室外空气中的水分，通过虹吸管或水泵汲取并收集在室内，由于半导体材料能够稳定并且源源不断地制冷产生冷凝水，该技术能够解决空调加湿给水的问题，并能同时提供自动清洗(水洗方式)空调系统内部的水源。

本实用新型采用半导体制冷片收集室外空气中的水分，通过特殊装置引入到室内进行加湿及清洗空调系统内部。本实用新型具有以下优势：只要低于当前大气压力、干球温度下对应的露点温度即可产生冷凝水，基本不受湿度的影响，即使干燥条件下依然能够提供水分；结构简单成本可控；效率较高，结构可靠，且供水稳定不断。

本实用新型还提供了一种空调系统，如图6所示，包括空调室内机1和空调室外机2，空调室外机2的半导体制冷结构3产生的冷凝水用于输送至空调室内机1，其中，空调室外机为上述实施例中的空调室外机。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的空调室外机包括半导体制冷结构3，半导体制冷结构3设置在壳体内，半导体制冷结构3位于冷凝器10和风机20之间，经过冷凝器10的空气在风机20的带动下经过半导体制冷结构3，以使经过半导体制冷结构3的空气与吸热端31发生热交换，以在吸热端31上形成冷凝水，以将冷凝水转移至空调室内机内。该空调室外机产生的冷凝水用于为空调室内机的加湿器和清洁装置提供水源，可以实现无人工给水加湿，同时还能提供空调自动清洁所需水源，解决了不便于向空调室内机提供外部水源的问题，且该空调室外机的给水方式简易可靠。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调室外机，包括壳体、冷凝器(10)和风机(20)，所述风机(20)和所述冷凝器(10)均设置在所述壳体内，其特征在于，所述空调室外机还包括：

半导体制冷结构(3)，所述半导体制冷结构(3)包括半导体制冷器(30)，所述半导体制冷器(30)具有吸热端(31)和放热端(32)；

其中，所述半导体制冷结构(3)设置在所述壳体内，所述半导体制冷结构(3)位于所述冷凝器(10)和所述风机(20)之间，经过所述冷凝器(10)的空气在所述风机(20)的带动下经过所述半导体制冷结构(3)，以使经过所述半导体制冷结构(3)的空气与所述吸热端(31)发生热交换，以在所述吸热端(31)上形成冷凝水，以将所述冷凝水转移至空调室内机(1)内。

2.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述半导体制冷结构(3)还包括吸热组件(40)，所述吸热组件(40)设置在所述吸热端(31)上，以使经过所述半导体制冷结构(3)的空气与所述吸热组件(40)发生热交换，以在所述吸热组件(40)上形成冷凝水。

3.根据权利要求2所述的空调室外机，其特征在于，所述吸热组件(40)包括多个第一翅片(41)，多个所述第一翅片(41)间隔设置在所述吸热端(31)上。

4.根据权利要求3所述的空调室外机，其特征在于，各个所述第一翅片(41)包括相对设置的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述吸热端(31)远离所述放热端(32)的一端连接，所述第二连接端朝向远离所述放热端(32)的一端延伸；其中，多个所述第一翅片(41)相平行地设置。

5.根据权利要求3所述的空调室外机，其特征在于，各个所述第一翅片(41)的表面上均设置有亲水膜。

6.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述半导体制冷结构(3)还包括散热组件(50)，所述散热组件(50)设置在所述放热端(32)上，以使经过所述半导体制冷结构(3)的空气与所述散热组件(50)相接触。

7.根据权利要求6所述的空调室外机，其特征在于，所述散热组件(50)包括多个第二翅片(51)，多个所述第二翅片(51)相间隔地设置在所述放热端(32)上；其中，多个所述第二翅片(51)相平行设置，各个所述第二翅片(51)均包括相对设置的第三连接端和第四连接端，所述第三连接端与所述放热端(32)远离所述吸热端(31)的一端连接，所述第四连接端朝向远离所述吸热端(31)的一端延伸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的空调室外机，其特征在于，所述空调室外机还包括：

接水箱(60)，设置在所述壳体内，所述接水箱(60)与所述半导体制冷结构(3)相连通，以接收所述半导体制冷结构(3)产生的冷凝水；

供液管道(70)，所述供液管道(70)的一端用于与所述接水箱(60)连接，所述供液管道(70)的另一端用于与所述空调室内机(1)的供水箱(80)连接。

9.根据权利要求8所述的空调室外机，其特征在于，所述空调室外机还包括：

水泵(90)，设置在所述壳体内，所述水泵(90)设置在所述供液管道(70)上且位于所述接水箱(60)和所述供水箱(80)之间。

10.一种空调系统，包括空调室内机(1)和空调室外机(2)，所述空调室外机(2)的半导体制冷结构(3)产生的冷凝水用于输送至所述空调室内机(1)，其特征在于，所述空调室外机为权利要求1至9中任一项所述的空调室外机。

Images