CN214308355U - 一种空调外机自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

一种空调外机自动清洗装置，在空调外机内部，风机与散热板之间设置有清洗喷水管，清洗喷水管上设置有喷嘴，清洗喷水管为若干根，清洗喷水管的两端穿过空调外机伸出到空调外机外部，清洗水喷管的一端设置清洗堵头，清洗水喷管的另一端设置供水接头，供水接头与供水管连通，供水管上设置有供水电磁阀，供水电磁阀与微处理器电连接，在空调外机附近设置有温度传感器，在散热板的冷媒管进口和出口处均设置温度探头，温度传感器和探头均与微处理器电连接。本实用新型使用可以拆卸的清洗管，安装的散热板与风机之间；清洗管上焊接多个锥形实心喷头，锥形实心喷头喷水范围可以覆盖整个散热板，系统定时工作，并等待风机停机的空闲时间清洗，不影响空调工作流程。

Description

一种空调外机自动清洗装置

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，具体地说涉及一种能够对空调外机进行清洗并降温的装置。

背景技术

学校、企业和事业单位的中心机房对温度要求较高，要求机房温度恒定，空调24小时处于带电工作状态。

空调外机放置在空旷的室外，环境比较脏，由于散热片是空气在空调中的必经之地，空气中的灰尘、污垢不断积累，影响空调制冷剂与环境的热交换。特别是春季柳絮纷飞的的时候，空调室外风机是吸风状态，在散热片上很容易将柳絮吸附在空调的散热板上，阻隔散热板热交换，甚至堵塞散热板缝隙，减少通过散热板的风量，更加降低换热效率。

按机房管理的规范，空调外机要求定期清理，使用水枪进行人工清洗，而空调外机一般放置位置较高，有的放置在楼顶、有的悬挂在楼墙体外，人员操作较困难，也有操作安全隐患，更因为操作麻烦，人员松懈，有时清洗效果不好，影响机房正常工作。散热板上集尘、油灰沉积、堵塞都会引起空调控制主机发出压缩机高压警报，有的型号的空调在高压超出最高限值时，会停止压缩机工作，使得机房温度上升，影响机房设备的正常工作。

此外，空调压缩机在一定环境温度下，工作效率较高，一般机房空调的室外环境温度为-10-45度；在上述之外，空调在一定程度上还可以运转，但效果会大幅度下降，并且会严重损坏空调使用寿命。在夏季炎热时候，室外环境温度可达50度以上，在这种环境下工作，空调耗能增加，寿命减少。

技术路线：

机房空调外机一般采用下送风，上出风的安装方式，空调外机上部为抽风风机，下部为散热板，空调散热片也叫翅片，中间盘二到三层铜管，外面密布铝制金属片密集排列组成。以某款45KW空调为例，外机尺寸长120mm，宽120mm，高43mm。

在空调外机背面悬挂有突出的控制盒，有电源线、循环制冷剂管线通过，不论是改造原有空调机，或把清洗装置作为空调的一种增强功能，作为增强型号，空调整体改变都较大，所以正面和背面都不易做变动。

机房空调外机放置在空旷的室外，散热片上容易积累灰尘和飞絮，阻隔散热板热交换，降低换热效率，需定期进行清洗，人工清洗操作麻烦，效果不好。在夏季炎热时候，室外暴晒环境下温度可达40度以上，此时空调制冷效率下降，耗能增加，寿命减少。

实用新型内容

相对于现有空调外机正面和背面不易作变动的情况，本申请提出一种只在空调外机内部进行稍微改动，便能达到清洗和降温的目的。

为达到上述目的，本实用新型提供一种空调外机自动清洗装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种空调外机自动清洗装置，在空调外机内部，风机与散热板之间设置有清洗喷水管，清洗喷水管上设置有喷嘴，清洗喷水管为若干根，清洗喷水管的两端穿过空调外机伸出到空调外机外部，清洗喷水管的一端设置清洗堵头，清洗喷水管的另一端设置供水接头，供水接头与供水管连通，供水管上设置有供水电磁阀，供水电磁阀与微处理器电连接，在空调外机附近设置有温度传感器，在散热板的冷媒管进口和出口处均设置温度探头，温度传感器和探头均与微处理器电连接。

上述空调外机自动清洗装置，所述喷嘴为锥形喷嘴，喷嘴方向朝向散热板。

上述空调外机自动清洗装置，喷嘴距离散热板15-23cm。

上述空调外机自动清洗装置，喷嘴距离散热板18cm。

上述空调外机自动清洗装置，在空调外机外部的清洗喷水管上，有堵头的一端由空调外机向外依次套橡胶垫、堵板、法兰盘和堵头，法兰盘将清洗管一端固定在空调外机上; 在空调外机外部的清洗喷水管上，供水接头的一端由空调外机向外依次套橡胶垫、堵板和供水接头。

上述空调外机自动清洗装置，所述清洗喷水管为4根，设置为与散热板平行的一排。

上述空调外机自动清洗装置，在空调外机外部底板下部设置有雾化管，雾化管上设置有雾化喷嘴，雾化喷嘴的喷雾方向斜向空调外机底板。

上述空调外机自动清洗装置，其特征在于：所述雾化管由两个U型管开口相对设置在空调外机外部底板上。

上述空调外机自动清洗装置，对应空调外机左、右两侧的U型管上设置有若干固定杆，固定杆上设置有安装孔，螺栓穿过安装孔将U型管固定在空调外机底部，U型管的一端为与供水管连接的进水端，另一端设置堵头。

上述空调外机自动清洗装置，所述固定杆与螺栓及空调外机左右侧板之间均设置有橡胶垫片。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型使用可以拆卸的清洗管，安装的散热板与风机之间，并考虑减震的措施；清洗管上焊接多个锥形实心喷头，锥形实心喷头喷水范围可以覆盖整个散热板，由常压自来水通过电动阀门控制供水，系统定时工作，并等待风机停机的空闲时间清洗，不影响空调工作流程；具有报警和通讯功能，方便与机房动力与环境系统连接。

使用2根可以拆卸的雾化管，雾化管呈U型结构，安装的空调外机下方左右两侧，并考虑减震的措施；雾化管焊接多个向斜内方向倾斜的雾化喷头，形成从四周向散热板上蔓延雾化水，由常压自来水通过电动阀门控制供水，系统在环境温度过高时工作，降低散热板温度的作用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型清洗管结构示意图。

图3是本实用新型清洗管与空调外机连接示意图。

图4是本实用新型雾化喷嘴与方向之间的夹角示意图。

具体实施方式

以下结合附图1、图2、图3和图4具体详细地说明本实用新型的结构及工作过程。

一种空调外机自动清洗装置，在空调外机内部，风机与散热板之间设置有清洗喷水管6，清洗喷水管上设置有喷嘴7，清洗喷水管为若干根，清洗喷水管的两端穿过空调外机伸出到空调外机外部，清洗喷水管的一端设置清洗堵头8，清洗喷水管的另一端设置供水接头9。

在空调外机左、右侧两面，只有外部护板，内部为贯穿的空间，可以在空调外机内部，风机与散热板之间，在左右方向上，相对于散热板水平放置，安装4根清洗喷水管。

为了实现自动化，本实用新型的供水接头与供水管连通，供水管上设置有供水电磁阀，供水电磁阀与微处理器电连接，在空调外机附近设置有温度传感器，在散热板的冷媒管进口和出口处均设置温度探头，温度传感器和探头均与微处理器电连接。清洗喷水管由供水接头、供水管集中到一起，通过一个电磁阀接入自来水供水管道，电磁阀与微处理器电连接。

本实用新型的喷嘴为锥形喷嘴，喷嘴方向朝向散热板。

实验时，清洗喷水管采用一根内径20mm空心铜管作为冲洗水主管道，长度约长160cm，比空调外机宽度一边长10cm，以方便安装；空心铜管一头用清洗堵头堵死，作为水路末端，一头焊接一个内径20mm的铜制内丝接头作为供水接头，供冲洗水进入；

在空心铜管上均匀焊接6个实心锥形喷嘴，喷孔直径2.4mm，在自来水正常压力来源下，流量6.5L/min，间距18cm；实心锥形喷嘴结构紧凑，雾化效果均匀，能产生实心锥形喷形状，使用广角喷嘴，喷流角度为90°，实心锥形喷嘴安装高度距离散热板15cm，一个实心锥形喷嘴可以覆盖喷射到到散热板直径30cm的圆形面积，安装间距小于覆盖的直径，使得覆盖散热板部分区域有重叠，增强冲洗效果。喷雾液滴大小为中等到偏大，对于要求覆盖一个区域的喷流清洗，能发挥很好的效果。

在进水端内丝接头里面，焊接一个铜制法兰盘，直径8cm，以方便将清洗喷水装置安装在空调外机内部，为防止空心铜管实心锥形喷嘴装反，导致喷嘴倾斜，法兰盘只有3个固定孔供连接，在空心铜管下部无固定孔，空心铜管重量较小，缺少一个固定孔不影响稳定性。

本实用新型的喷嘴距离散热板大于15cm便可，一般选择15-23cm，根据空调实际尺寸进行设置，只要能够使喷出的清洗水覆盖整个散热板便可。

实验时，本实用新型的采用的方案是喷嘴距离散热板18cm。

所述空调外机自动清洗装置，在空调外机外部的清洗喷水管上，有堵头的一端由空调外机向外依次套橡胶垫、堵板、法兰盘和堵头，法兰盘将清洗管一端固定在空调外机上; 在空调外机外部的清洗喷水管上，供水接头的一端由空调外机向外依次套橡胶垫、堵板和供水接头。

所述空调外机自动清洗装置，所述清洗喷水管为4根，设置为与散热板平行的一排。

实验时，在空调外机左右面护板上，距底面30cm高度，每面平均各开4个圆洞，每个圆洞直径12cm，使得安装清洗管后，实心锥形喷嘴距离散热板距离大于15cm，4根清洗管可以覆盖整个散热板的区域。每个圆洞再配备一块堵板，堵板直径15cm，空调外机左右面护板圆洞外配丝，可以将堵板固定在左右面护板上，安装时，堵板与空调外壳之间加装橡胶垫来减震。

堵板中心开孔，直径27mm，并在开孔上安装橡胶防震圈，防震圈内径约为23mm，清洗喷水管比空调外机左右面尺寸长，可以穿过堵板中心开孔，与防震圈紧密结合，减少风机运行时的产生的噪声。

清洗喷水管进水一端的法兰盘安装在堵板外部，为防止清洗喷水管上实心锥形喷嘴方向倾斜，用法兰盘上3个螺丝定位，同时，法兰盘与堵板之间也加装橡胶垫减震。

清洗喷水管使用分体组装的方式安装，方便拆卸，可以在使用一段时间后，普通维护人员对清洗喷水管进行清洗、除垢。

这样，在空调外机左右二边，间隔20cm，每边各开4个安装洞，安装4根清洗管，通过接头连接自来水管道，使用实心锥形喷嘴，在自来水正常压力下，产生一定压力和中等大小的实心水滴来喷淋散热板，起到清洗外机散热板的功能。

所述空调外机自动清洗装置，在空调外机外部底板下部设置有雾化管1，雾化管上设置有雾化喷嘴2，雾化喷嘴2的喷雾方向斜向空调外机底板。

所述空调外机自动清洗装置，所述雾化管由两个U型管开口相对设置在空调外机外部底板上，2根雾化管由通关接头、软水管集中到一起，通过另一个电动阀门也接入自来水供水管道，电动阀门与微处理器电连接，电动阀门控制是否有自来水进入，自来水接常压供水即可；自来水进水前端有一个球阀，可以手动调整自来水进水压力。

所述空调外机自动清洗装置，对应空调外机左、右两侧的U型管上设置有若干固定杆4，固定杆4上设置有安装孔5，螺栓穿过安装孔将U型管固定在空调外机底部，U型管的一端为与供水管连接的进水端，另一端设置堵头3。

所述空调外机自动清洗装置，所述固定杆与螺栓及固定杆与空调外机左右侧板之间均设置有橡胶垫片。

实验时：

降温雾化水管由一根内径20mm空心铜管作为雾化水主管道，呈U型结构，长度长110cm，比空调外机宽度稍小，90度弯角部分长35cm；空心铜管一头焊接一个内径20mm的铜制内丝接头，可以一段做进水，另一端堵死。

在空心铜管长边上均匀焊接6个雾化喷嘴，2个短边上各均匀焊接2个雾化喷，嘴喷孔直径0.6mm，在自来水正常压力来源下，流量2.0L/h，水雾直径小于65um，水雾颗粒较小，水量也较小，较为节省水量。雾化喷嘴间距18cm。

在雾化水管长边上焊接3根铜制固定杆，尺寸：20cm*4cm*5mm，固定杆上端打固定孔，可以与空调外机左右侧下端连接。

固定杆垂直固定在空调外机左右侧下端，雾化喷嘴斜向下方喷雾，雾化喷嘴与固定杆侧视夹角为135度；2个短边上雾化喷也与垂直方向成135度角，向空调外机底部斜下方喷射雾化水，使得雾化水可以在风机的吸力作用下，向空调外机底部蔓延。

雾化管在空调外机的安装方式：

在空调外机左、右两侧护板上，距底面5cm高度，每面开3个孔并攻丝，位置对应雾化管固定杆上固定孔的位置，将雾化管安装在空调外机下底面下部，固定杆与空调外壳之间加装橡胶垫来减震；实现空调外机下底面下部有雾化水蔓延，在风机吸力的作用下，覆盖在散热板上，并气化为水蒸气，带走散热板上的热量，起到降低散热板温度的作用。

因为空调外机前后面均有散热板的回路，开孔对结构的变动较大，故不设固定孔，而是将雾化管设计成U型结构，长边在左右侧，与左右边长度基本相同，雾化管两头各折弯90度，伸出一条短臂，上面安装雾化喷头，代替前后面的管道，使得空调外机下部4面都有雾化水蔓延，散热板上都可以喷洒上细水雾。

雾化管使用分体组装的方式安装，方便拆卸，可以在使用一段时间后，普通维护人员对雾化管进行清洗、除垢。

这样，在空调外机左右二边底部下方，安装2根雾化管，雾化喷头沿着空调外机底部下方，形成4面向斜内方向倾斜，即空调外机左侧下部的雾化喷嘴与垂直向上的方向之间的夹角为105-135度，空调外机右侧下部的雾化喷嘴与垂直向上方向之间的夹角与空调外机左侧下部雾化喷嘴的方向呈镜向关系；空调外机前侧向上垂直方向与雾化喷嘴之间的夹角，与空调外机后侧向上垂直方向与雾化喷嘴之间的夹角呈镜向关系；空调外机前、后、左、右的喷嘴方向均斜向内倾斜，从而使雾化水聚集在空调外机底部。通过接头连接自来水管道，使用雾化喷嘴，在自来水正常压力下，向散热板上蔓延雾化水，使得散热板上都可以喷洒上细水雾，带走散热板上的热量，起到降低散热板温度的作用。

本实用新型的电气控制部分：

4根清洗管由供水接头、供水管集中到一起，通过一个电磁阀接入自来水供水管道， 2根雾化管由通关接头、软水管集中到一起，通过另一个电动阀门也接入自来水供水管道，电磁阀和电动阀门均与微处理器电连接，电动阀门控制是否有自来水进入，自来水接常压供水即可；自来水进水前端有一个球阀，可以手动调整自来水进水压力。

外接温度传感器为环境温度模块：放置在空调外机附近，感知空调外机周围环境的温度；在散热板上热量交换的冷媒管进口和出口，贴紧固定2个温度探头，温度传感器和探头均与微处理器电连接，感知散热板上冷媒管进出口温度。因为采集温度范围在摄氏100度以内，可以使用单总线数字温度传感器18B20，方便连接和计算。

开关信号：从风机运行电源端使用继电器取开关信号，感知风机是否运行。

动作信号：清洗管是否工作有一个电磁阀控制，雾化管是否工作有另一个电动阀门控制。电磁阀和电动阀门选用直流12V控制，较容易保证用电安全。

清洗、雾化的控制有微处理器实现，微处理器，带有通讯接口，方便与机房动力与环境系统连接；带有报警接口，可以外接声光报警设备，实现本地报警的功能。

控制系统组成：

微处理器自带存储模块和时钟模块，时钟模块带有自用备用电池，保证时钟模块内时间信息10年不丢失，有些微处理器内含存储模块和时钟模块，功能相同。

外部温度传感器为数字信号，直接进入微处理器；风机开关信号经输入模块，进入微处理器；控制水流的2个电动阀门经驱动模块由微处理器控制，报警接口也经驱动模块由微处理器控制；与机房动力与环境系统经RS485接口连接。

系统工作模式：

现在，机房运行和维护自动化和智能化水平较高，一般都带有动力与环境系统，动力与环境系统对机房运行状态进行监控和管理，而不是一个个孤立的系统，本系统可以方便的接入动力与环境系统，进行统一的管理，故，系统不带输入键盘和LCD显示模块，系统中用到的温度阈值、报警上限、时间校准等功能，不再由键盘输入；工作状态、报警信息等不在本地显示；人机交互都通过RS485接口来实现。这样，简化了系统构成，降低系统复杂度，节约成本。在调试时，可以使用计算机串口调试工具来设置和查看运行状态。

与动力与环境系统通讯接口采用RS485接口的标准MODBUS-RTU协议，一般的动力与环境系统都可以方便的接入标准MODBUS-RTU协议的设备，设备的适应性广，控制简单。

本实用新型采用的微处理为市售微处理器。

系统的空调清洗工作有自动工作模式、手动工作模式

1、自动工作模式

在自动工作模式下，系统以定时工作为主流程，设置可以按12个月每月一种间隔时间，间隔时间可以设置为 5天-15天，每次清洗时间设置为1-5分钟。因为气候、落尘情况不同，在春季飞絮、灰尘较多，间隔时间可以设置为5天一次清洗，保持散热板的清洁，其他季节，根据当地气候情况，可以适当延长间隔时间。

在机房空调选型的设计时，都要求空调的制冷量有一定的冗余，保证在正常工作时，空调压缩机、外机风机间隔一段时间停止工作一段时间，避免空调压缩机一直不停工作，给设备带来损伤。当到达定时清洗时间，本系统先检测风机是否停止工作，若风机工作中，进行清洗，将降低清洗的效果，系统延时等待，直到检测到风机停止工作，才打开电动阀门，喷头喷洒水滴，给散热板清洗，风机停止工作时间一般在15分钟左右，可以满足一次清洗的时间。一般空调风机在12小时内要停止工作一次，等待时间的最大值可以设置为24小时，若24小时内没有等到清洗的机会，系统向动力与环境系统发出高级报警信号，提示本次清洗无法进行，提醒管理人员维护。

系统具有工作状态存储模块，将每次是否清洗的状态进行存储，在延时等到时，若停电后再来电，不影响系统正常工作。

系统同时实时检测散热板进出口温度，当风机工作时，在散热板出口温度超过设定门限时，即冷却液返回温度过高，且散热板进出口温度差低于设定门限时，表示散热板的降温功能降低，可能是散热板有飞絮、灰尘堵塞，系统向动力与环境系统发出低级报警信号，提示可能是散热板堵塞，动力与环境系统结合空调自身的状态参数，确定故障种类，决定是否手动清洗。

2、手动工作模式：

在系统调试或异常情况下强制运行时，可以使用手动工作模式，先手动关闭空调电源，开启打开电磁阀和电动阀门。

系统的空调雾化降温工作也有自动工作模式、手动工作模式。

自动工作模式：

系统间隔3分钟检测一次环境温度，检测三次环境温度都高于40度时，系统打开雾化水电动阀门，使雾化水雾弥漫空调外机下部，在风机吸力的作用下，在散热板上气化，带走热量，使空调处于高效的工作状态，且雾化水水量较小，对水量的消耗也较小。

为防止雾化水电动阀门频繁开启，电动阀门关闭的温度点设置为38度，系统间隔3分钟检测一次，检测三次环境温度都低于38度时，系统关闭电动阀门。

2、手动工作模式：

在系统调试或异常情况下强制运行时，可以使用手动工作模式，开启打开电磁阀和电动阀门。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种空调外机自动清洗装置，其特征在于：在空调外机内部，风机与散热板之间设置有清洗喷水管（6），清洗喷水管上设置有喷嘴（7），清洗喷水管为若干根，清洗喷水管的两端穿过空调外机伸出到空调外机外部，清洗喷水管的一端设置清洗堵头（8），清洗喷水管的另一端设置供水接头（9）。

2.根据权利要求1所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：供水接头与供水管连通，供水管上设置有供水电磁阀，供水电磁阀与微处理器电连接，在空调外机附近设置有温度传感器，在散热板的冷媒管进口和出口处均设置温度探头，温度传感器和探头均与微处理器电连接。

3.根据权利要求1所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：喷嘴距离散热板15-23cm。

4.根据权利要求3所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：喷嘴距离散热板18cm。

5.根据权利要求1所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：在空调外机外部的清洗喷水管上，有堵头的一端由空调外机向外依次套橡胶垫、堵板、法兰盘和堵头，法兰盘将清洗管一端固定在空调外机上；在空调外机外部的清洗喷水管上，供水接头的一端由空调外机向外依次套橡胶垫、堵板和供水接头。

6.根据权利要求1所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：所述清洗喷水管为4根，设置为与散热板平行的一排，在空调外机内部左右贯穿。

7.根据权利要求1所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：在空调外机底板下部设置有雾化管（1），雾化管上设置有雾化喷嘴（2），雾化喷嘴（2）的喷雾方向斜向空调外机底板下部。

8.根据权利要求7所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：所述雾化管由两个U型管开口相对设置在空调外机底板下部。

9.根据权利要求8所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：对应空调外机左、右两侧的U型管上设置有若干固定杆（4），固定杆（4）上设置有安装孔（5），螺栓穿过安装孔将U型管固定在空调外机底部，U型管的一端为与供水管连接的进水端，另一端设置堵头（3）。

10.根据权利要求9所述的空调外机自动清洗装置，其特征在于：所述固定杆与螺栓及空调外机左右侧壁之间均设置有橡胶垫片。

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