CN105890050A - 一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调 - Google Patents

一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其包括室外机和室内机，两者通过管道连接；室内机包括室内超声波振荡器和室内换热器，超声波振荡器位于室内换热器周围；室内换热器为壳管式换热器，其包括翅片、U形管、进气管、工艺加强管、出液管和跨接弯头；U形管包括同向平行延伸的两自由端与位于两自由端之间的弯曲部，自由端***翅片中，相邻U形管的自由端的端口之间通过跨接弯头相连；室外机包括毛细管、压缩机、室外换热器、室外超声波振荡器、四通阀、气液分离器、过滤器和单向阀，室外超声波振荡器位于室外换热器周围。本发明可实现超声波不停机在线内除垢外除霜，保证空调稳定的运行环境，延长使用寿命。

Description

一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调
技术领域
本发明具体涉及一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，属于超声波防除垢除霜的技术领域。
背景技术
目前各生产企业还没有有效的防垢办法，生产工艺中换热设备都存在不同程度的带垢运行问题，大部分设备生产中带垢厚度在0.2mm～6mm之间，这种现象会造成能耗增加10％以上。
针对换热器结垢问题，目前多采用化学或机械清洗方法；其中，化学清洗方法的主要缺点是化学清洗液不稳定，对换热器会产生腐蚀，清洗后的排放物会造成污染；机械清洗方法是先将换热器中的U形管取出，沉浸在不同的液体中，使污垢泡软、松动，然后用机械方法除去垢层，再将清洗好的U形管道装回换热器上，这种方法的缺点是需要停机才能进行除垢。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，既能够除去换热器内部的污垢，又能够除去换热器外部运行而产生的霜层，从而达到最佳的强化效果，保证了空调稳定的运行，降低了能耗，延长了空调的使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其包括室外机和室内机，室内机和室外机通过管道相连接，所述室内机包括室内超声波振荡器和室内换热器，室内超声波振荡器设置在室内换热器的周围，室内超声波振荡器为内除垢外除霜装置；室内换热器为壳管式换热器，壳管式换热器包括翅片、U形管、进气管、工艺加强管、出液管和跨接弯头；工艺加强管用于固定进气管和出液管；U形管包括同向平行延伸的两自由端与位于两自由端之间的弯曲部，自由端***所述翅片中，而相邻U形管的自由端的端口之间通过所述跨接弯头相连接；位于室内换热器两端的U形管分别与压缩机和节流部件连接。所述室外机包括毛细管、压缩机、室外换热器、室外超声波振荡器、四通阀、气液分离器、过滤器和单向阀；压缩机位于室外机的中央，压缩机分别与室外换热器和室内换热器连接；气液分离器位于压缩机的右侧；室外换热器位于室外机的左侧，室外换热器为所述壳管式换热器，室外超声波振荡器设置在室外换热器的周围，室外超声波振荡器为内除垢外除霜装置；毛细管、单向阀和过滤器依次连接组成节流部件，节流部件安装在室外机的底部，节流部件分别与室外换热器和室内换热器连接。
进一步地，所述室内超声波振荡器和室外超声波振荡器均包括超声波发生器以及通过连接电缆与超声波发生器输出端连接的超声波换能器单元；超声波换能器单元包括数个圆形的陶瓷压电换能器；陶瓷压电换能器设置在所述U形管上，陶瓷压电换能器之间的间隔角是120°；陶瓷压电换能器的个数为10-20个，陶瓷压电换能器为锆钛酸铅系压电陶瓷。
进一步地，所述U形管的外径为5mm，壁厚为0.2mm。
进一步地，所述新型空调每连续工作半小时，室内超声波振荡器和室外超声波振荡器就会分别对室内换热器和室外换热器进行一次除垢除霜。
进一步地，所述消音器安装在压缩机上方。
本发明将超声学和热力学的知识结合，采用超声波振荡器除垢除霜，实现不停机在线除垢除霜，降低了温度波动范围，保证空调稳定的运行环境，延长空调的使用寿命；具体的是，本发明的优点如下：
(1)本发明可以实现不停机在线除垢除霜，使空调能够稳定地运行，不需要压缩机停机工作，进而能够降低空调的整体能耗。
(2)本发明的超声波换能器是每隔120°安装在U型管的周围，所以能够在U型管表面产生均匀的超声波，本发明的装置在对换热器进行内部除垢的同时，对换热器外部的霜层也进行了处理，从而达到最佳的强化传热效果。
(3)与现有化学或者机械清洗除垢的方法相比，本发明空调除垢不会产生清洗液体，解决了淋水会造成空调内部结构损伤的问题；而且本发明除垢不需要使用水，可以节省水资源。
(4)本发明装置改变了传统清洗除垢的方式，采用超声波振荡器除垢除霜，能够彻底清除污垢，达到良好的除垢效果，除垢效率高。
(5)本发明装置不但设计巧妙，结构合理，而且使用方便，无需其他设备辅助。
(6)本发明的消音器安装在压缩机的上方，减少了因压缩机工作而产生的噪音。
(7)本发明壳管式换热器的U形管的外径为5mm，壁厚为0.2mm，质量轻、成本低、换热效果更佳，能够充分利用换热器的热量，降低能耗。
(8)本发明的应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调既可以适用于家用，又可以适用于粉尘污垢比较多的工业环境中。
附图说明
图1是本发明的应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调的示意图；
图2是壳管式换热器的结构示意图；
图3是陶瓷压电换能器在U形管上的位置示意图；
其中，1-毛细管；2-压缩机；3-室外换热器；4-室外超声波振荡器；5-室外机；6-四通阀；7-消音器；8-室内机；9-气液分离器；10-室内超声波振荡器；11-室内换热器；12-过滤器；13-单向阀；14-翅片；15-U形管；16-进气管；17-工艺加强管；18-大跨接弯头；19-小跨接弯头；20-出液管；21-自由端；22-弯曲部；23-陶瓷压电换能器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例的应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调包括室内机8和室外机5，室内机8和室外机5通过管道相连接，实现制冷循环；其中，室内机8包括室内超声波振荡器10和室内换热器11，室内超声波振荡器10位于室内换热器11的周围，室内超声波振荡器10为内除垢外除霜装置。
如图2所示，室内换热器11为壳管式换热器，壳管式换热器包括翅片14、U形管15、进气管16、工艺加强管17、出液管20和跨接弯头(大跨接弯头18和小跨接弯头19)；工艺加强管17用于固定进气管16和出液管20；U形管15包括同向平行延伸的两自由端21与位于两自由端21之间的弯曲部22，自由端21***翅片14中，而相邻U形管15的自由端21端口之间通过跨接弯头相连接，位于室内换热器11两端的U形管15分别与压缩机2和节流部件连接。
室外机5包括毛细管1、压缩机2、室外换热器3、室外超声波振荡器4、四通阀6、消音器7、气液分离器9、过滤器12和单向阀13；压缩机2位于室外机5的中央，压缩机2分别与室外换热器3和室内换热器11连接；消音器7安装在压缩机2上方，可减少压缩机2工作产生的噪音；气液分离器9位于压缩机2的右侧；室外换热器3位于室外机5的左侧，室外换热器3也为壳管式换热器，与室内换热器11为相同的结构设计；室外超声波振荡器4分布在室外换热器3的周围，室外超声波振荡器4为内除垢外除霜装置；毛细管1、单向阀13和过滤器12依次连接组成节流部件，安装在室外机5的底部，节流部件分别与室外换热器3和室内换热器11连接。
室内超声波振荡器10和室外超声波振荡器4在工作时直接可以进行除垢除霜；室内超声波振荡器10和室外超声波振荡器4均包括超声波发生器以及通过连接电缆与超声波发生器输出端连接的超声波换能器单元，超声波换能器单元包括数个圆形陶瓷压电换能器23。图3是陶瓷压电换能器23在U形管15上的位置示意图，每个陶瓷压电换能器23之间的间隔角是120°，使超声波更均匀地在换热器表面传播。优选的是，陶瓷压电换能器23的个数介于10-20个之间，陶瓷压电换能器23选用锆钛酸铅系(PZT)压电陶瓷。
压缩机2压缩冷冻剂并且将冷冻剂流出到管中，当切换四通阀6时，冷冻剂的流动发生变化并且切换制冷操作和加热操作。室外换热器3在冷冻剂与室外空气之间进行热交换。毛细管1和单向阀13减压并冷却冷冻剂，冷却后的制冷剂经过过滤器12进行过滤，排除管道内的污垢，室内换热器11在冷冻剂和室内空气之间进行热交换。从压缩机2排出的高温高压气体冷冻剂通过四通阀6流动到室外换热器3中，通过毛细管1和单向阀13减压得到的液体制冷剂与室内换热器11进行热交换。
空调每连续工作半小时，室内超声波振荡器10和室外超声波振荡器4就会分别对室内换热器11和室外换热器3进行一次除垢除霜。
以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，新型空调包括室外机和室内机，室内机和室外机通过管道相连接，其特征在于，
所述室内机包括室内超声波振荡器和室内换热器，室内超声波振荡器设置在室内换热器的周围，室内超声波振荡器为内除垢外除霜装置；室内换热器为壳管式换热器，壳管式换热器包括翅片、U形管、进气管、工艺加强管、出液管和跨接弯头；工艺加强管用于固定进气管和出液管；U形管包括同向平行延伸的两自由端与位于两自由端之间的弯曲部，自由端***所述翅片中，相邻U形管的自由端的端口之间通过所述跨接弯头相连接；位于室内换热器两端的U形管分别与压缩机和节流部件连接；
所述室外机包括毛细管、压缩机、室外换热器、室外超声波振荡器、四通阀、气液分离器、过滤器和单向阀；压缩机位于室外机的中央，压缩机分别与室外换热器和室内换热器连接；气液分离器位于压缩机的右侧；室外换热器位于室外机的左侧，室外换热器为所述壳管式换热器，室外超声波振荡器设置在室外换热器的周围，室外超声波振荡器为内除垢外除霜装置；毛细管、单向阀和过滤器依次连接组成节流部件，节流部件安装在室外机的底部，节流部件分别与室外换热器和室内换热器连接。
2.如权利要求书1所述的一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其特征在于，所述室内超声波振荡器和室外超声波振荡器均包括超声波发生器以及通过连接电缆与超声波发生器输出端连接的超声波换能器单元；超声波换能器单元包括数个圆形的陶瓷压电换能器。
3.如权利要求2所述的一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其特征在于，所述陶瓷压电换能器设置在所述U形管上，陶瓷压电换能器之间的间隔角是120°。
4.如权利要求3所述的一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其特征在于，所述陶瓷压电换能器的个数为10-20个，陶瓷压电换能器为锆钛酸铅系压电陶瓷。
5.如权利要求1-4任意之一所述的一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其特征在于，所述U形管的外径为5mm，壁厚为0.2mm。
6.如权利要求1-4任意之一所述的一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其特征在于，所述新型空调每连续工作半小时，室内超声波振荡器和室外超声波振荡器就会分别对室内换热器和室外换热器进行一次除垢除霜。
7.如权利要求1-4任意之一所述的一种应用超声波振荡器内除垢外除霜的新型空调，其特征在于，所述消音器安装在压缩机上方。
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