CN1342870A - 小型空调器和采用该空调器的除湿装置 - Google Patents

Abstract

一种包括散热部分的小型空调器,散热部分包括:带有侧面进气口和顶部出气口的机身,一个安装在靠近进气口内侧的冷凝器,一个安装在出气口下面的风扇,和一个安装在风扇下面的压缩机,其中,外部空气通过进气口流入散热部分,在冷凝器进行热交换,进而冷却压缩机,然后从出气口排出,因此方便安装和移动。

Description

小型空调器和采用该空调器的除湿装置

本发明涉及空调器机，尤其是安装和移动都很方便的小型空调器机，还涉及一种除湿装置，这种装置可以有效的对空调器空间进行除湿的同时不降低其温度。

通过制冷剂的压缩、冷凝、膨胀、蒸发这一制冷循环过程，空调器机可以使所需空间(空调器空间)保持适当的温度、湿度等类似的状态。在空调器机中，有封装型空调器机和室内空调器机。一般来说，空调器机包括置于不同位置的带有冷凝器的散热部分和带有蒸发器的吸热部分。一般来说，虽然压缩机和膨胀阀是为散热部分提供的，但有时压缩机和膨胀阀是为吸热部分提供的。而且，由于散热部分放置于房间外，因此散热部分也被称为室外单元。由于吸热部分放置于房间内，因此吸热部分也被称为室内单元。现有技术中的房间空调器机将结合图1和2进行说明。

散热部分5被放置于室外，吸热部分3被放置于室内。例如，吸热部分3被固定在墙11上，散热部分5被放置于类似阳台等地方。制冷剂管线连接于吸热部分3和散热部分5之间用于制冷剂的流动。说的更精确些，冷凝器和蒸发器间由高压管线7a和低压管线7b连接。同时，与吸热部分3相连接的排水管9用于排放由吸热部分3的蒸发器产生的冷凝水。

下面将对吸热部分***进行说明。吸热部分3带有用于冷却室内空气的蒸发器37和风扇38。在吸热部分机身31的前部有一个吸气格栅33用于从室内吸入空气，吸热部分机身31的底部有一个排气格栅35，用于将通过与蒸发器37热交换而冷却的空气送回室内。

下面将参考图3A、3B对散热部分5进行说明。

在机身51的后部有“L”型的冷凝器，详细的说，冷凝器52从机身51的后部延展到其一侧。在冷凝器52的前端有一个轴流风扇54用于产生气流，风扇由安装在马达托架57上的马达55驱动。在机身51的一端有一个被隔开的空间，用于放置压缩机59。

下面将参考图1-3对现有空调器机的工作过程进行说明。

室内的空气流入吸气格栅后通过与蒸发器37进行热交换而冷却，然后再重新排入室内，以保持室内预设的温度。蒸发了的制冷剂通过低压管线7b输送给在散热部分5内的压缩机，压缩后送至冷凝器，制冷剂通过冷凝器与外部空气进行热交换从而被冷凝，空气被加热排出室外，冷凝后的制冷剂在膨胀阀膨胀并通过高压管线7a输送回蒸发器37。通过重复前述的过程，房间(空调器空间1)可以保持所要求的温度。

同时，由于蒸发器37的表面温度与室温相比是非常低的，可使室内空气通过与蒸发器37相接触冷却至露点以下，因此当室内空气与制冷剂通过吸热部分3内的蒸发器37进行热交换时，蒸发器37表面会形成水滴。由蒸发器37产生的水滴通过吸热部分3内的排水通道39被收集到一个地方，然后通过排水软管9排到室外。

下面将对除湿的过程进行说明。从本质上讲，运用空调器进行除湿的过程是一个制冷过程，这就是说，如上面所说明的，通过除去在制冷过程中冷凝在蒸发器上的冷凝水，最终可以得到从室内除去湿气的效果。

然而，现有的空调器存在以下问题。

首先，现有空调器总的来说是笨重的，而且，铜制的制冷剂管线要穿过墙壁固定在指定的位置。据此，一旦吸热部分和散热部分被安装在某处，要移动排放到其它空间的热量事实上是非常困难的，因此对于特定空间(而不是整个空间)的快速冷却是不可能的。

其次，如上所述，事实上现有技术的除湿过程与制冷过程是相同的。因此，在除湿过程中不仅湿气被除掉，空调器空间的温度也不可避免的要下降。据此，用户会由于不期的温度降低而感到令人不快的寒冷。即使在除湿过程中，一旦达到预定的温度，空调器机停止制冷过程而仅仅吹出风而不除湿。这就是说，实际上用现有空调器达到连续除湿效果是困难的。

据此，本发明涉及的小型空调器基本上避免了由于现有技术的局限性和缺陷所造成的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种小型空调器，可以轻松的安装和移动并且提高制冷性能。

本项发明的另一目的是提供一种在不降低空调器空间的温度的同时又能有效驱除湿气的除湿装置。

本发明的其它的特征和优点将在以下的描述中出现，其中的一部分从下面的描述中显而易见，或是可以通过实践本发明而学到。本发明的这些目的和其它优点将通过言字说明、权利要求和附图中所指出的特定结构来实现、获得。

为了达到根据本发明的目的的这些和其它的优点，具体而又广泛的描述，空调器的散热部分包括：机身，这个机身的一侧有一个进气口，上表面有一个出气口；一个安装在靠近进气口内部的冷凝器；一个安装在出气口下方的风扇；和一个安装在风扇下面的压缩机，其中，外部空气通过进气口流入散热部分，其热量通过冷凝器进行交换，冷却压缩机，然后由出气口排出，由此使得安装和移动可以更容易，而且可以提高散热部分的性能。

本发明的另一方面提供了一种小型空调器机，这种空调器机包括：一个带有小型冷凝器的散热部分；一个带有小型蒸发器的吸热部分；连接冷凝器和蒸发器的、直径小于现有值的高压管线；和一个连接蒸发器和压缩机的低压管线，其中，当制冷剂流过高压管线时，来自冷凝器的制冷剂膨胀。由此可简化空调器的结构，而且可使空调器的体积变小。

本发明的另一个方面中，提供了一种空调器，它包括：带有蒸发器的吸热部分，用于排放与蒸发器进行热交换的低温空气；和一个带有冷凝器的散热部分，用于将与冷凝器进行热交换的高温空气排向与吸热部分排出的低温空气相同的方向。由于来自散热部分的高温空气和来自吸热部分的低温空气相混合，因此可以在不降低空调器空间温度的情况下进行除湿。

可以理解，上述的一般性说明和以下的详细的描述都是为了示范、解释和更进一步解释本发明。

附图是为了更进一步的理解本发明，并且被结合在一起，作为本发明的说明书和图解实施例的组成部分之一，并且结合说明书一起解释本发明的原理。

在附图中：

图1示意性地示出了现有空调器的安装结构。

图2是现有空调器的吸热部分(室内单元)的截面图。

图3A是现有空调器的散热部分(室外单元)的横向截面图。

图3B是图3A的纵向截面图。

图4是根据本发明的第一优选实施例的小型空调器的透视图。

图5是图4中所示空调器机散热部分的平面图。

图6是图4中所示空调器机散热部分的纵向截面图。

图7是根据本发明的第二优选实施例的小型空调器的透视图。

图8是根据本发明的优选实施例的集成了膨胀阀的高压管线的透视图。

图9是根据本发明的另一优选实施例，图示膨胀阀及高压管线的透视图。

图10是本发明除湿方法原理的透视图。

在此将对本发明的优选实施例进行详细的说明，在附图中将图示具体的例子。根据本发明一个优选实施例的空调器将参考图4进行说明。与现有空调器相类似，本发明的小型空调器也包括一个压缩机，一个冷凝器，一个膨胀阀，一个蒸发器等等，用于冷却循环过程。当然，冷凝器在散热部分100中，蒸发器在吸热部分200中，由于本发明的小型空调器目的在于冷却局部空间，因此小制冷能力的空调器机是可以接受的，对于空调器中的各个部件来说减小其重量和尺寸是可取的。此外，高压管线310和低压管线320由柔性材料制造也是可取的，以方便空调器的安装和移动。为了容易的安装和移动吸热部分200和散热部分100，高压管线路310和低压管线路320通过速联接头等可拆卸地连接在吸热部分200和散热部分100之间。另一方面，在现有技术中，排水管330的一端与吸热部分200相连接，另一端则露在室外，用于将从蒸发器来的冷凝水排出室外。然而，对于本发明的小型空调器来说，排水管330的另一端与散热部分100相连接是可取的，因为散热部分100通常安装在室外，冷凝水流入散热部分100然后再从那里排出室外，这从安装来看是合适的。排水管330由柔性的材料制造当然也是可取的。最好给吸热部分200提供一个水泵(未画出)，用于更有效的将冷凝水从吸热部分200送至散热部分100，和用于将冷凝水从吸热部分200泵入散热部分100，这是因为，由此吸热部分200可以被安装在低于散热部分100的位置，这样使吸热部分200和散热部分100的安装和移动更容易。顺便说一句，如果冷凝水没有直接排出室外，而是提供给散热部分100用于冷却冷凝器112，则可提高空调器机的工效。

前面提到的有关本发明的小型空调器***可使空调器的安装和移动比较容易。然而，在保持与现有技术***相同的情况下仅仅把散热部分做得更小存在以下问题。

首先，现有技术的散热部分在机身的一端有一台轴流风扇，在机身的另一端有一台压缩机。薄而宽的散热部分的重心在压缩机一端，这对于运输来说很不方便。

其次，在现有技术的散热部分中，外部空气从后部(冷凝器安装的部分)流入，从前部(轴流风扇安装的部分)排出。因此，要求安装散热部分时其后部要远离墙壁一定的空间。因为，如果散热部分后部与墙壁之间间隙太小的话，流速将减小，并产生噪声和振动，使散热部分的工作情况恶化，这使得散热部分安装的位置和方式受到限制。

如前所述，以下的本发明空调器机的散热部分克服了其缺点，将参照图4-6进行说明。

散热部分100的机身110有进气口105a和出气口101a。尽管，现有技术散热部分的机身在其侧表面有进气口和出气口，而本发明机身110的出气口101a在上表面，进气口105a在侧面105。在机身110侧面105上的进气口105a可以分布于整个侧面105。为了使散热部分100安装得紧靠墙壁，将其中一个表面封闭是可取的。如果机身110是六面体的话，可以提供三个开放面和一个封闭面。将三个开放面制成“U”字型，将使空气流动的更流畅。封闭面105b有一个连接器130，虽然本实例中连接器130以“L”型弯曲，但连接器130的形式不局限于此。

同时，冷凝器112、风扇120、压缩机140均安装在机身110中。具体而言，冷凝器112安装在靠近机身110上的进气口105a的位置，风扇安装在靠近出气口101a的位置，压缩机140安装在风扇120下面。建议采用电机一体化的轴流风扇作为风扇120。这就是说，外转子电机安装在轴121的中心，在轴121的周边安装了多个叶片123。采用电机一体化的轴流风扇可以免去马达托架，减少震动，使机身110设计的更紧密，便于分拆维修。

以下将对本实例的操作进行说明。

使风扇120开始工作，外部空气从侧面的进气口105a进入散热部分的机身110。空气从冷凝器112流过并环绕在压缩机140周围，再从上面的出口101a排出，以冷却压缩机140，从而提高压缩机140的功效。从吸热部分200来的冷凝水冷却冷凝器112，可提高冷凝器112的功效。此外，由于外部空气通过在散热部分的大部分侧面形成的进气口105a流入散热部分，因此电扇112所需的能量减小而流量增加。

以下将参照图7对本发明小型空调器的第二优选实施例进行说明。

第二优选实施例除了没有使用现有技术中的膨胀阀外，其它与第一个实例相似。这就是说，连接冷凝器和蒸发器的高压管线500的直径要比预定的尺寸小，以同时用作高压管线和膨胀阀。具体讲，不使用膨胀阀，但是高压管线500的直径减少，以便在制冷剂流过高压管线时，通过毛细管现象使从冷凝器来的制冷剂膨胀。这一高压管与膨胀阀的合并是可能的，因为小型空调器通过高压管线的制冷剂流量是很小的。而且总的来说，家用的空调器高压管线的长度大于5米，由于小型空调器的高压管线的长度相对短一些，例如2米左右，因此高压管线可与膨胀阀合并。

同时，通过调节高压管线的直径，使高压管线500的长度作成与低压管线310的长度相同成为可能。相同长度的高压管线和低压管线简化了管线500和管线310的布线。

同时，最好在高压管线500周围设置管线保护装置，因为以小直径合并的高压管线500和膨胀阀容易破裂。管线保护装置有很多种。举例来说，如图8所示，金属缆线510可象弹簧一样绕在高压管线500的周围，当然，管线保护装置不限于此。举例来说，高压管线也可能被保护管所包围。或是象图9中所示，高压线500和低压线320都被金属缆线510绕成一个整体。本发明中高压线与膨胀阀的合并是可应用的，不仅是压缩机安装在散热部分100这种情况，也适用于压缩机安装在吸热部分200的情况。

以下参照图10对应用本发明空调器机进行除湿的原理进行说明。

大致来说，在本发明的除湿过程中，湿气在除去蒸发器上冷凝了的冷凝水时被除掉。然而，本发明的除湿作用可以保持室温恒定，同时通过混合从散热部分100排出的温度相对较高的气体和从吸热部分200排出温度较低的气体除去湿汽。因此，应用于空调器上的本发明可使空调器的散热部分100和吸热部分200的安装、移动以及连接、拆分变的容易。当然，本发明适用于散热部分100和吸热部分200固定的情况下。本发明的除湿作用将在下面进行说明。

散热部分100和吸热部分200被设置成可使从散热部分100和吸热部分200来的气流方向大致相同。通过应用小型空调器可使上面所描述的散热部分100和吸热部分200的安置变的更容易。当然，散热部分100和吸热部分200可合并为一体。带有湿气的空气流入吸热部分200，空气中载有的湿气在蒸发器上冷凝，冷凝液由排水管330排出室外。而且，冷却了的空气F1通过吸热部分200上的排气口又排入室内。在这种情况下，散热部分100将与冷凝器热交换后温度相对较高的空气F2排向冷空气的方向，以使温度相对较低的空气F1和温度相对较高的空气F2混合、热交换。这就是说，由于混合空气F3的温度与室温几乎相同，因此室内可保持一个相对稳定的温度。最终，本发明的除湿作用可以将室内湿气祛除的同时保持室温不变。同时，由于室温几乎没有改变，空调器可以持续运行，有助于不断的除湿。

同时，为了把空调器当作除湿装置而又能制冷、制热，散热装置100或吸热装置200最好带有一个流量控制器，以便调节那里的排放流量。当然，在散热部分100和吸热部分200上可以分别安装流量控制器。这个流量调节装置需要对空气出口开启的范围有一个正确的调节，关于此调节器的说明由于该调节器为业内专业人士所熟知而略去。在前述***中，如果来自吸热部分200的流量比散热部分100的流量大，则可在除湿的同时进行降温。如果情况相反，则可在除湿的同时进行加热。

如上所说明的，小型空调器和本发明中采用该空调器的除湿装置有以下优点。

首先，拿安装来说，可容易的移动、储存，有效的利用空间。

第二，由于散热部分的重心没有背离其中心，因此由压缩机工作而引起的震动可以减少。而且，采用电机一体化轴流风扇可免去电机托架，又可减少震动。空气可被有效的吸入以冷却压缩机。冷凝水冷却冷凝器能提高散热部分的效率。

第三，本发明的小型空调器不需要分离的膨胀阀，因此，散热部分(室外机)和吸热部分(室内机)可以做的很小、很轻，允许集中而又快速冷却特定的空间，而不是整个空间。据此，本发明中的空调器可当小型空调器来用。而且，来自冷凝器的制冷剂流不通过单独的膨胀阀，而是通过膨胀阀和高压管线的合并体，可以减少来自制冷剂流的压力损失，以防止空调器工作情况和效率的恶化。因为不需要单独的膨胀阀，可减少空调器的生产成本。

第四，本发明的空调器可以有效除湿而不降低室温，这可令客户感到舒适。而且通过控制来自散热部分和吸热部分的流量，可在除湿的同时制冷或是加热。

在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明的小型空调器和除湿装置进行各种修改和变换。这对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，对于本发明的修改和变化均包含于后附的 及其等价物的范围内。

Claims (12)

1.一种用在空调器中的散热部分，它包括：

侧面带有进气口且顶面带有出气口的机身；

安装在靠近进气口内侧的冷凝器；

安装在出气口下面的风扇；和

安装在风扇下面的压缩机，

其特征在于，外部空气通过进气口流入散热部分，在冷凝器进行热交换，进而冷却压缩机，然后从出气口排出。

2.如权利要求1所述的散热部分，其特征在于，风扇是与电机作成一体的轴流风扇。

3.如权利要求1所述的散热部分，其特征在于，机身有一个封闭面。

4.如权利要求3所述的散热部分，其特征在于，封闭面有一个连接装置，用于将散热部分固定在所希望的位置。

5.如权利要求3所述的散热部分，其特征在于，散热部分带有一端与其连接的排水管，用于输送来自吸热部分的冷凝水，而且散热部分有一台水泵，用于抽取冷凝水。

6.一种小型空调器，它包括：

散热部分，其带有一个小尺寸的冷凝器；

吸热部分，其带有一个小尺寸的蒸发器；

高压管线，其连接在冷凝器和蒸发器之间，直径小于现有值；

低压管线，其连接在压缩机和蒸发器之间；

其特征在于，当制冷剂流经高压管线时，从冷凝器来的制冷剂膨胀。

7.如权利要求6所述的小型空调器，其特征在于，高压管线带有管保护装置，以便保护高压管线。

8.如权利要求6所述的小型空调器，其特征在于，高压管线和低压管线带有管保护装置，以便保护管线。

9.如权利要求6所述的小型空调器，其特征在于，管保护装置是以弹簧形式缠绕的金属缆线。

10.一种空调器，它包括：

带有蒸发器的吸热部分，用于排放与蒸发器热交换后的低温空气；和

带有冷凝器的散热部分，用于将与冷凝器进行热交换后的高温空气排向从吸热部分排出的低温空气的方向，

从而，通过将来自散热部分的高温空气与来自吸热部分的低温空气混合，使得除湿的同时不降低空调器工作空间的温度。

11.如权利要求10所述的空调器，其特征在于，吸热部分包括流量控制装置，用于控制从吸热部分排出的空气流量。

12.如权利要求10所述的空调器，其特征在于，散热部分包括流量控制装置，用于控制从散热部分排出的空气流量。

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