CN1298080A - 无水耗蒸发式水冷空调器 - Google Patents

Abstract

本发明是无水耗蒸发式水冷空调器,它能够有效解决水消耗问题,无需人工补充水。它由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、换热器等组成,外壳是加装了隔热材料的保温隔热室,蒸发器装在右保温隔热室内,蒸发器通过管路与固定在左保温隔热室内的换热器和桥式整流器相连,外壳底部为水箱,水箱内固定有水泵和电加热器,换热器上方装有制热用淋水器,换热器下方装有制冷用淋水器。本发明使水冷式冷凝器技术应用于民用空调器。

Description

无水耗蒸发式水冷空调器

本发明涉及空气调节技术领域，确切地说它是一种无水耗蒸发式水冷空调器。

目前所生产的民用空调器中的冷凝器均采用风冷式冷凝器，由于风冷式冷凝器空气侧的放热系数较小，传热系数较低，仅为24～29w/(m².k)，考虑结构上不可能做得很大，使得空调器的能耗一直难以降下来。

在制冷技术中还有水冷式冷凝器和蒸发式冷凝器，它们的传热系数都很高，但由于消耗水量大，需要不断地补充水，即使蒸发式冷凝器消耗水量较少，对于民用空调器的使用，也是极不方便的，因此，目前民用空调器均不能用水冷式冷凝器，这里关键在于补充水问题。中国专利号为91221689的专利公开了一种水冷式空调机，它是利用地下冷水为介质在冷热交换器中，负压状态下循环，来吸热降低环境的温度。中国专利号为92230488的专利公开了一种水冷式空调器，它也是利用外部循环水来降温的。上述结构需外设循环水装置，使用条件受到限制，难以推广应用。如果能解决水的消耗问题，就可以应用至民用空调器中，能耗将大幅度降低。

本发明的目的是提供一种无水耗蒸发式水冷空调器，它是一种能有效解决水消耗问题，无需人工补充水的高效节能无水耗蒸发式水冷空调器，它即可以提高空调器的能效比，又可以不受环境温度的影响，即使在-40℃环境温度下，也能正常制热工作。

本发明的目的是这样实现的，以蒸发式水冷冷凝器的工作原理为基础，将冷凝器上部的挡水板改为一个换热器该换热器连在制冷循环***中的蒸发器后面。当冷却水淋到冷凝器上时，吸收热量、产生水蒸汽，水蒸汽被排风机的气流通过换热器时，被冷凝成液态水滴，重新回到循环水中去，几乎没有水分流失。极少数量的流失水量，由于蒸发器冷凝器空气中的水量，足以满足补充量，因此，不需要人们再去补充水量，消除了补充了的不便，使其可以应用于民用空调器，同时空调器的能效比将成倍地提高。

本发明采用保温隔热材料将整个机组密闭起来，进风口和排风口的风门在制冷时打开，制热时自动关闭，压缩机及换热器所产生的热量，由水传给冷凝器(制热时为蒸发器)进行制热工作，而不需吸收外界空气中的热量，高频制热时，辅助电加热器开启加热循环水，整个制热循环不受环境温度的限制，因此可以在超低温-40℃的环境下正常制热工作。

本发明的优点是，解决了蒸发式水冷冷凝器的循环水消耗及补充水问题，使之可以应用到民用空调上面，将成倍降低能耗更加节能，同时由于采取把制冷***密闭在保温隔热室内，不受环境温度影响，在超低温-40℃环境下可正常制热工作，可以使空调器的应用于北方冬季采暖，还可以降低室内噪音。本发明结构简单，制造容易，可比成本较低，易于推广应用。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的描述。

图1为本发明结构示意图。

图中1为制冷压缩机、2为四通阀、3为冷凝器、4为节流阀、5为单向节流阀、6为桥式整流器、7为蒸发器、8为换热器、9为储液器、10为水泵、11为二位三通水阀、12为制冷用淋水器、13为制热用淋水器、14为排风机、15为离心风机、16为进风门、17为排风门、18为回风口、19为送风口、20为电加热器、21为隔热材料、22为水箱。

其中节流阀4和单向节流阀5可以用膨胀阀代替。

本发明的工作原理如图所示，利用换热器冷凝冷却水产生的蒸汽，使其成为液态循环使用，防止水分消耗，不需人工补充水，使蒸发式水冷技术得以应用于民用空调器，降低能耗，提高能效比。

具体地说，本发明是由制冷压缩机1、四通阀2、冷凝器3节流阀4、单向节流阀5、桥式整流器6、蒸发器7、换热器8、储液器9等组成制冷循环***，外壳是加装了隔热材料21的保温隔热室，蒸发器7装在右保温隔热室内，蒸发器7与固定在回风口18的离心风机15相连，蒸发器7通过管路与固定在左保温隔热室内的换热器和桥式整流器6相连，串连的节流阀4和单向节流阀5分别与冷凝器3和桥式整流器6相连，四通阀2与冷凝器3、制冷压缩机1、桥式整流器6、储液器9相连接，外壳底部为水箱22，水箱22内固定有水泵10和电加热器20，换热器8上方装有制热用淋水器13，换热器8下方装有制冷用淋水器12，它们均通过二位三通水阀11与水泵10相通。桥式整流器6是由四个单向阀组成。进风门16和排风门18可以在制热时关闭。上述购件除蒸发器7外，其余均装在左保温隔热室内，由水泵10、二位三通水阀11、制冷用淋水器12、制热用淋水器13等组成循环水***，其中制冷用淋水器12装在冷凝器3上面，制热用淋水器13装在换热器8上面，由排风机14、进风门16、排风门17等组成排风***，排风机14可装在上面，也可由装在排风门16处的鼓风机代替，由离心风机15、回风口18(附过滤除尘等装置)、送风口19(附消音装置)组成室内空气循环***，由蒸发器7冷却室内空气而产生的水分，流入下部水箱22，左右保温隔热室水箱下部有开孔，使左右隔热室相通，右室冷凝的水分不断补充到水箱22中，保持循环水量。

其工作过程如下：

当制冷循环时，进风门16，排风门17处于开启状态，排风机14处于工作状态，气流由进风门16进入，经过冷凝器3，把水蒸汽带去进入换热器8，水蒸汽冷凝成液态水滴，滴落回去，气流只挟带极少量的水蒸汽由排风门17排出去，水泵10将循环水通过二位三通水阀11，制冷用淋水器12喷淋在冷凝器上，循环水吸收热量一部分，成为水蒸汽，上升到换热器8排出热量，再冷凝成水滴落下来，大部分循环水在滴落回水箱22过程中被排风气流冷却，进入再次循环，在制冷循环***中，制冷剂被制冷压缩机1压缩后通过四通阀2进入冷凝器3，被循环水冷却成液态后，通过节流阀4，单向阀5，桥式整流器6进入蒸发器7，制冷剂吸收室内循环空气中的热量，挥发成气态，达到制冷的目的。一部分没有完全挥发的液态制冷剂在进入换热器8后，吸收水蒸汽的热量，使水蒸汽冷凝达到减少水分流失的目的，同时制冷剂完全挥发，消除液态制冷剂的存在，对制冷压缩机1工作有利，气态制冷剂通过桥式整流器6，四通阀2，储液器9回到制冷压缩机内，进入下一次循环，室内空气经过过滤、除尘、除臭等附加装置后，由回风口被离心风机15加压，流径蒸发器7，被冷却的空气由送风口19，经过消音装置送回室内。

制热循环时，进风门16，排风门17处于关闭状态，左室形成密闭保温室，与外界环境隔离，排风机14停止不用。循环水吸收制冷压缩机1及电加热器20(只在高频制热时开启)热量，由水泵10加压，通过二位三通水阀11进入制热用淋水器13，喷淋在换热器8上，循环上继续吸收换热器8的热量成温水，通过冷凝器3时放出热量，使冷凝器3中的制冷剂挥发成气态，循环水落回水箱22中，并再次吸热进入循环，制冷***中的制冷剂被制冷压缩机1压缩升压，升温后，经四通阀2(已开启换向)，桥式整流器6进入蒸发器7，放出热量，加热室内循环空气，达到制热的目的，同时制冷剂冷凝成液态，一部分没有完全冷凝的气态制冷剂，在进入换热器8后继续放出热量，加热循环水，并达到完全液化，将提高制冷压缩机1的工作效果，液态制冷剂通过桥式整流器6，单向节流阀5，节流阀4进入冷凝器3中，吸收循环水的热量挥发成气态，经四通阀2、储液器9回到制冷压缩机1中，进入下一次循环室内空气循环不变，由于室内机没有任何运动部件，噪音非常低，创造了一个良好的居住环境。本发明结构比较简单，现有空调器厂生产非常容易，因而易于推广使用。

Claims (4)

1、无水耗蒸发式水冷空调器，它由制冷压缩机、四通阀、冷凝器、节流阀、单向节流阀、桥式整流器、蒸发器、换热器、储液器等组成，其特征在于：机组采用保温隔热材料密封起来，机组分成左右两个保温隔热室，蒸发器(7)装在右保温隔热室内，蒸发器(7)通过管路与固定在左保温隔热室内的换热器和桥式整流器(6)相连，串连的节流阀(4)和单向节流阀(5)分别与冷凝器(3)和桥式整流器(6)相连，四通阀(2)与冷凝器(3)、制冷压缩机(1)、桥式整流器(6)、储液器(9)相连接，外壳底部为水箱(22)，水箱(22)内固定有水泵(10)和电加热器(20)，换热器(8)上方装有制热用淋水器(13)，换热器(8)下方装有制冷用淋水器(12)，它们均通过二位三通水阀(11)与水泵(10)相通。

2、根据权利要求1所述的一种无水耗蒸发式水冷空调器，其特征在于：蒸发器(7)与固定在回风口(18)的离心风机(15)相连。

3、根据权利要求1所述的一种无水耗蒸发式水冷空调器，其特征在于：桥式整流器(6)是由四个单向阀组成。

4、根据权利要求1所述的一种无水耗蒸发式水冷空调器，其特征在于：进风门(16)和排风门(18)可以在制热时关闭。