CN207644609U - 空调器及船用空调*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空调器及船用空调***。根据本实用新型的空调器包括：新风箱，新风箱具有新风腔和与新风腔连通的新风进口；混合箱，混合箱具有混合腔和与混合腔连通的回风进口，新风腔与混合腔连通；新风机，新风机设置在新风腔内。该空调器新风量恒定，效果好。

Description

空调器及船用空调***

技术领域

本实用新型涉及空气调节设备领域，具体而言，涉及一种空调器及船用空调***。

背景技术

船舶相比普通陆用建筑是一个更封闭、更紧凑的空间，船舶内住舱对空气质量(新风量)要求非常高。目前船舶空调以全空气中央空调***为主。近年来由于科学技术进步与船员生活质量要求的提高，变风量全空气空调***在船舶开始广泛得到实施应用，全空气空调***的核心为变风量空调器，负责空调***新风与回风集中引入，再通过变频送风机输送风量到各空调区域。

为了满足输送风量的质量要求，恒定新风量控制对变风量空调***具有重要意义，既要保证吸入新风量满足船员生活所需空气品质要求，又要控制新风量不至于过高从而避免能耗过高。在本领域中，恒定新风量控制解决方案很大程度上依赖控制手段去解决，如图1公开了一种可再设定恒定新风量的空调箱，其中，1’为新回风段、2’为粗中效过滤段、3’为冷热交换盘管段、4’为加湿段、5’为送风段、6’为新风管、7’为新风双位电动风阀、8’为回风电动调节风阀、9’为回风管、10’为执行器、11’为负压测压管、12’为零压测压管、13’为压差传感器、14’为控制器。该方案中引入间接测量新风量大小的混合箱压差传感器，通过调节回风电动调节风阀8’的开度来调整混合箱理想稳压点与室外零压点的压差为定值来间接控制新风量为设定值，从而达到新风量恒定控制的目标。

通过上述控制实施解决新风量恒定问题是可行的，但也是比较复杂的，通过图1所示，需增加电动风阀执行器10’、压差传感器13’及编程控制器等负载自控硬件及软件，负载大。此外，实际工作过程中，受外部新风管道、回风管道等的影响，混合箱理想稳压点位置不好确定，且测量准确度很受影响。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能够恒定新风量的空调器及船用空调***。

本实用新型提供了一种空调器，其包括：新风箱，新风箱具有新风腔和与新风腔连通的新风进口；混合箱，混合箱具有混合腔和与混合腔连通的回风进口，新风腔与混合腔连通；新风机，新风机设置在新风腔内。

可选地，空调器还包括止回导流格栅，止回导流格栅固定设置在回风进口处，且位于混合腔内。

可选地，止回导流格栅包括导流框和导流叶片，导流框固定在混合箱上，导流叶片设置在导流框上，且导流叶片的靠近混合箱的外侧的一端的高度低于导流叶片的靠近混合箱内部的一端的高度。

可选地，导流叶片与水平面的第一夹角a的取值范围为大于或等于20°且小于或等于50°。

可选地，导流叶片为多个且依次间隔设置，相邻两个导流叶片之间的距离为25mm。

可选地，新风箱设置在混合箱上，混合箱上对应新风箱处设置有导流风口，新风腔通过导流风口与混合腔连通。

可选地，沿混合箱宽度方向，导流风口与回风进口之间具有第一距离H1，导流风口位于混合箱的顶部，回风进口位于混合箱的侧壁，沿混合箱高度方向，导流风口的底端与回风进口的顶端之间具有第二距离H2。

可选地，导流风口的底面中心与回风进口的中心连线与水平面的第二夹角B的取值范围为大于或等于20°且小于或等于50度。

可选地，新风箱具有长度为第三长度H3的稳压段，新风箱的内截面为正方形，正方形的长度为第四长度H4，新风机的叶轮直径为第一直径D，第三长度大于或等于0.4倍的第一直径D，第四长度H4与第一直径D的比大于或等于1.5。

可选地，空调器还包括送风机和温度调节部，送风机设置在混合腔内，温度调节部设置于回风进口与送风机之间，并调节混合气流的温度和/或湿度。

可选地，温度调节部包括：过滤器，过滤器设置在混合箱内；空气加热器，空气加热器设置在混合箱内，且沿气流流动方向，空气加热器位于过滤器的下游；空气冷却器，空气冷却器设置在混合箱内，且沿气流流动方向，空气冷却器位于空气加热器下游。

可选地，温度调节部还包括：挡水板，挡水板设置在混合箱内，且沿气流流动方向，挡水板位于空气冷却器的下游；空气加湿器，空气加湿器设置在混合箱内，且沿气流流动方向，空气加湿器位于挡水板下游。

可选地，新风进口上设置有控制新风进口开度的新风进风调节阀，回风进口上设置有控制回风进口开度的回风进风调节阀。

根据本实用新型的另一方面，提供一种船用空调***，其包括上述的空调器。

根据本实用新型的空调器及船用空调***，新风箱用于与外部新风管道连接，新风机设置在新风箱内，以便能够克服外部管道的压损实现进风。由于空调器集成了新风箱和新风机，因而解决了外部管道压损、送风机变频等对新风进风量的影响，保证了新风量的稳定。混合箱用于将从新风箱流入的新风与通过回风进口流入的回风汇聚为混合气流。该空调器具有恒定新风空调箱结构，与以往变风量空调器相比，将新风量恒定控制难题从通过***工程施工上解决转移到空调设备内集成解决，不仅可以降低***工程风管安装施工难度，而且可以提高新风量控制稳定性。将送风机变频引起的新风压力波动、不同工程新风管阻力特性影响等因素变化的影响降低降到最低，该空调器的新风量控制偏差可在±10％～±15％范围内，很好地保证了新风量恒定。

附图说明

构成本申请的一部分的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是现有技术中的可再设定恒定新风量的空调箱的结构示意图；

图2是根据本实用新型的空调器的主视结构示意图；

图3是根据本实用新型的空调器的侧视结构示意图；

图4是根据本实用新型的空调器的俯视结构示意图；

图5是根据本实用新型的空调器的新风箱的结构示意图；

图6是根据本实用新型的空调器的止回导流格栅的主视结构示意图；

图7是根据本实用新型的空调器的止回导流格栅的侧视结构示意图。

附图标记说明：

现有技术：

1’、新回风段；2’、粗中效过滤段；3’、冷热交换盘管段；4’、加湿段；5’、送风段；6’、新风管；7’、新风双位电动风阀；8’、回风电动调节风阀；9’、回风管；10’、执行器；11’、负压测压管；12’、零压测压管；13’、压差传感器；14’、控制器；

本实用新型：

1、新风箱；2、新风进口；3、混合箱；4、回风进口；5、导流风口；6、新风机；7、送风机；8、止回导流格栅；9、过滤器；10、稳压段；11、空气冷却器；12、挡水板；13、空气加湿器；14、回风进风调节阀；15、空气加热器；17、新风进风调节阀；18、送风静压箱；19、电控箱；81、导流框；82、导流叶片。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图2至图7所示，根据本实用新型的实施例，空调器包括新风箱1、混合箱3和新风机6。新风箱1具有新风腔和与新风腔连通的新风进口2。混合箱3具有混合腔和与混合腔连通的回风进口4，新风腔与混合腔连通。新风机6设置在新风腔内，且与新风腔连通。新风箱1用于与外部新风管道连接，新风机6设置在新风箱1内，以便能够克服外部管道的压损实现进风。由于空调器集成了新风箱1和新风机6，因而解决了外部管道压损、送风机变频等对新风进风量的影响，保证了新风量的稳定。混合箱3用于将从新风箱1流入的新风与通过回风进口4流入的回风汇聚为混合气流。

该空调器具有恒定新风空调箱结构，与以往变风量空调器相比，将新风量恒定控制难题从通过***工程施工上解决转移到空调设备内集成解决，不仅可以降低***工程风管安装施工难度，而且可以提高新风量控制稳定性。将送风机7变频引起的新风压力波动、不同工程新风管阻力特性影响等因素变化的影响降低降到最低，该空调器的新风量控制偏差可在±10％～±15％范围内，很好地保证了新风量恒定。

可选地，在本实施例中，新风箱1设置在混合箱3上，且通过混合箱3上对应新风箱1处设置的导流风口5与新风箱1的新风腔连通。

可选地，在本实施例中，为了满足用户对空气温度、湿度等的不同要求，同时适应不同的外部环境对空气进行调节，使输送的调节后的气流能够满足用户需求，提高舒适性，空调器还包括送风机7和温度调节部，其中送风机7设置在混合腔内，并根据所需风量进行送风。温度调节部设置于回风进口4与送风机7之间，并调节混合气流的温度和/或湿度。当然，需要说明的是，根据需要的不同温度调节部并不限于仅对温度的调节，其可以根据需要对湿度、洁净度等进行调节，只要增加相应的功能模块即可。

可选地，温度调节部包括过滤器9、空气加热器15、空气冷却器11、挡水板12和空气加湿器13。当然，根据需要温度调节部可以省略其中的一个或几个结构。

过滤器9设置在混合箱3内，其用于过滤混合气流以降低混合气流内的杂质、污染物等，提升气体清洁度。一方面避免污染物在混合箱3内沉积造成污染，影响器件的使用寿命，另一方面，保证气流清洁度可以保证用户健康，提升使用舒适性。

空气加热器15设置在混合箱3内，且沿气流流动方向，空气加热器15位于过滤器9的下游。空气加热器15可以用于提升混合气流温度，例如在外部环境温度较低的情况下对混合气流升温，以便输送给用户温度更加舒适的气流，满足用户需求。空气加热器15可以是电加热器、或者冷凝器等任何能够实现气流加热的结构。

空气冷却器11设置在混合箱3内，且沿气流流动方向，空气冷却器11位于空气加热器15下游。空气冷却器11可以对气流进行冷却，一方面使气流的温度合适，另一方面能够通过冷却的方式去除气流中的一部分液滴或者水蒸气，从而调节气流湿度。空气冷却器11可以使蒸发器、或者其他冷却结构。

可选地，挡水板12设置在混合箱3内，且沿气流流动方向，挡水板12位于空气冷却器11的下游。挡水板12用于过滤气流中的小液滴，实现气流的湿度调节。

空气加湿器13设置在混合箱3内，且沿气流流动方向，空气加湿器13位于挡水板12下游。进过多次除湿的气流可能干燥度过高，或者用户需求的气流湿度较大，因此，为了满足需求，通过空气加湿器13可以对混合气流进行加湿器。空气加湿器13可以是喷淋加湿，也可以通过超声波将液体雾化后加湿。

经过温度调节部处理后的气流，利用送风机7输送出去。根据风量需求和环境的不同，送风机7优选为变频风机，这样能够比较好的满足需求，且节省能源。

如图2和图3所示，新风箱1固定连接在混合箱3的顶部，导流风口5也位于混合箱3的顶部。可选地，通过混合箱3内对回风进口4与导流风口5的位置进行一定角度的错位设计，防止新风从回风进口4短路倒流，确保新风进风效果和新风与回风的混合效果。

沿混合箱3宽度方向，导流风口5与回风进口4之间具有第一距离H1，第一距离H1是指导流风口5的最靠近回风进口4的一边与回风进口4最靠近导流风口5的一边之间的距离，即沿混合箱3的宽度方向，导流风口5与回风进口4的最小距离。

导流风口5位于混合箱3的顶部，回风进口4位于混合箱3的侧壁，沿混合箱3高度方向，导流风口5的底端与回风进口4的顶端之间具有第二距离H2，即第二距离H2是指沿混合箱3的高度方向，导流风口5与回风进口4的最小距离。

导流风口5的底面中心与回风进口4的中心连线与水平面的第二夹角B的取值范围为大于或等于20°且小于或等于50度。

通过这样的错位设计，使回风进口4与导流风口5在高度方向上呈错开位置避免新风容易直接从回风进口4倒流出去，且回风进口4中心与新风进口中心角度满足20°≤B≤50°，确保进风不会通过回风进口4直接短流，从而保证了进风效果和进风量。

如图6和7所示，可选地，为了进一步保证进风效果，同时在混合箱3内部的回风进口4处增设一节止回导流格栅8，既起到回风导流与新风混合均匀作用，又增加新风从回风进口4倒流的风阻，起到新风“止回”防倒灌出去作用，对输送新风量恒定也起到很好的控制作用。

止回导流格栅8固定设置在回风进口4处，且位于混合腔内。可选地，止回导流格栅8包括导流框81和导流叶片82。导流框81固定在混合箱3上，用于安装和固定导流叶片82。导流叶片82设置在导流框81上，且导流叶片82的靠近混合箱3的外侧的一端的高度低于导流叶片82的靠近混合箱3内部的一端的高度。

在本实施例中，导流叶片82为多个且依次间隔设置，相邻两个导流叶片82之间的距离为25mm。当然，根据回风进口4的面积大小，以及风量、风速需求的不同，导流叶片82之间的间距可以根据需求确定。

导流叶片82与水平面的第一夹角a的取值范围为大于或等于20°且小于或等于50°。

止回导流格栅8可以是图示的单叶片斜角结构，叶片导流角度即第一夹角a的取值范围为20°≤a≤50°，叶片片距d≈25mm，叶片宽度L≥100mm，可以实现良好可靠的导流和止回作用。其中除去图示的单叶片斜角结构，也可以是由单叶片衍生的W型、V型、S型或者其它类似可以起到导流、增加新风倒流阻力的叶片结构形式。

可选地，如图2和图5所示，该集成定风量新风机6的空调器，新风机6可以为离心式或者轴流式。新风箱1具有长度为第三长度H3的稳压段10，新风箱1的内截面为正方形，正方形的长度为第四长度H4，新风机6的叶轮直径为第一直径D，第三长度大于或等于0.4倍的第一直径D，第四长度H4与第一直径D的比大于或等于1.5。通过在新风箱1(恒压箱)的前部设置一段长度为第三长度H3的起稳压均流作用的稳压段10，用于平衡外部不规则的新风管网造成的压损。新风箱1内截面尺寸A*A，新风机6的叶轮第一直径D。其中该新风箱的稳压段10的第三长度H3≥0.4D，截面尺寸A/叶轮直径D≥1.5，以便实现较好的稳压效果。

可选地，为了满足风量调节需求，新风进口2上设置有控制新风进口2开度的新风进风调节阀17，回风进口4上设置有控制回风进口4开度的回风进风调节阀14。通过调节新风进风调节阀17和回风进风调节阀14的开度就能够实现新风量和回风量的调节。

如图2所示，空调器还包括送风静压箱18和电控箱19，送风静压箱18与混合箱3的出风口连接。电控箱19用于控制空调器内的各电控部件。

根据本实用新型的另一方面，提供一种船用空调***，其包括上述的空调器。

采用该空调器的船用空调***，与以往的变风量空调器应用相比，恒定新风量设计实施简单可靠、更直接，可以节省电动风阀执行器、压差传感器及可编程控制器等组成的定新风量自控***，成本更低。

空调器的恒定新风空调箱结构，通过混合箱内对回风进口4与导流风口5位置进行一定角度的错位设计，防止新风从回风进口4短路倒流，同时混合箱3内部回风进口4增设一节止回导流格栅8，既起到回风导流与新风混合均匀作用，又增加新风从回风进口4倒流的风阻，起到新风“止回”防倒灌出去的作用，对输送新风量恒定也起到很好的控制作用。

该船用空调***处理过程如下：

新风从外部不规则接管通过新风进口2进入新风箱1，无论外部接管如何，均通过新风箱1的稳压段10吸入，再从新风箱1下方的导流风口5射流到混合箱3内部。舱内回风经止回导流格栅8改变角度a后，与射流的新风进行充分混合后经过滤器9、空气冷却器11、变风量的送风机7等压入送风静压箱18，通过出风管道送到空调区域。

混合箱有足够的体积，混合箱内静压受变风量送风机7影响，但影响幅度有限，据可靠分析，正常送风机7变风量50％～100％范围以内，由于送风机7导致的新风箱1内静压波动≤50Pa，故整机运行过程，新风恒压箱前(新风机前)静压波动为0，新风机6后即混合箱3内波动±50Pa可以忽略不计，故新风机6定转速运行必然保证输入的新风量为恒定值。此结构经仿真可以得到，无论外部接管如何变化，一旦接管固定静压损确定，整机变风量运行过程，新风量吸入变化率≤±15％，达到了设计目标。

根据本实用新型的空调器及船用空调***具有如下技术效果：

集成新风机及新风量控制装置于一体的变频空调器整体解决方案，相比普通空调器机组加在工程风管***再独立安装1套新风机及新风量检测量装置的技术方案，更节省设备安装空间体积，非常适合船舶等这种对设备安装体积十分紧凑的使用场合等。

新风测量装置测点采样位置为新风机的进风导风圈处与新风机进风面均匀测压处(即稳压段)，无论是进风导风圈还是进风面均避开混风等气流突变结构，且取样均使用环形取压管装置再接驳新风量传感器，保证新风量采样数据稳定、准确，如此内置精准新风量测量装置，直接避免了间接测量混合箱内静压由于波动的造成的测量不准确与不稳定的弊端，且该技术方案适用性非常高，兼容不同的新、回风接管管网特性，均不影响新风量测量精度。

该空调器是一种不需要依赖控制策略解决的恒定新风量的空调器结构及变风量空调器，通过结构空气流场的设计保证新风量稳定、恒定，结构简单实用，可应用在船舶全空气变风量空调***及对其它陆用空调场合。

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 (14)

1.一种空调器，其特征在于，包括：

新风箱(1)，所述新风箱(1)具有新风腔和与所述新风腔连通的新风进口(2)；

混合箱(3)，所述混合箱(3)具有混合腔和与所述混合腔连通的回风进口(4)，所述新风腔与所述混合腔连通；

新风机(6)，所述新风机(6)设置在所述新风腔内。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括止回导流格栅(8)，所述止回导流格栅(8)固定设置在所述回风进口(4)处，且位于所述混合腔内。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述止回导流格栅(8)包括导流框(81)和导流叶片(82)，所述导流框(81)固定在所述混合箱(3)上，所述导流叶片(82)设置在所述导流框(81)上，且所述导流叶片(82)的靠近所述混合箱(3)的外侧的一端的高度低于所述导流叶片(82)的靠近所述混合箱(3)内部的一端的高度。

4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述导流叶片(82)与水平面的第一夹角a的取值范围为大于或等于20°且小于或等于50°。

5.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述导流叶片(82)为多个且依次间隔设置，相邻两个所述导流叶片(82)之间的距离为25mm。

6.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述新风箱(1)设置在所述混合箱(3)上，所述混合箱(3)上对应所述新风箱(1)处设置有导流风口(5)，所述新风腔通过导流风口(5)与所述混合腔连通。

7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，沿所述混合箱(3)宽度方向，所述导流风口(5)与所述回风进口(4)之间具有第一距离H1，所述导流风口(5)位于所述混合箱(3)的顶部，所述回风进口(4)位于所述混合箱(3)的侧壁，沿所述混合箱(3)高度方向，所述导流风口(5)的底端与所述回风进口(4)的顶端之间具有第二距离H2。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述导流风口(5)的底面中心与所述回风进口(4)的中心连线与水平面的第二夹角B的取值范围为大于或等于20°且小于或等于50度。

9.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述新风箱(1)具有长度为第三长度H3的稳压段(10)，所述新风箱(1)的内截面为正方形，所述正方形的长度为第四长度H4，所述新风机(6)的叶轮直径为第一直径D，所述第三长度大于或等于0.4倍的所述第一直径D，所述第四长度H4与所述第一直径D的比大于或等于1.5。

10.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括送风机(7)和温度调节部，所述送风机(7)设置在所述混合腔内，所述温度调节部设置于所述回风进口(4)与所述送风机(7)之间，并调节混合气流的温度和/或湿度。

11.根据权利要求10所述的空调器，其特征在于，所述温度调节部包括：

过滤器(9)，所述过滤器(9)设置在所述混合箱(3)内；

空气加热器(15)，所述空气加热器(15)设置在所述混合箱(3)内，且沿气流流动方向，所述空气加热器(15)位于所述过滤器(9)的下游

空气冷却器(11)，所述空气冷却器(11)设置在所述混合箱(3)内，且沿气流流动方向，所述空气冷却器(11)位于所述空气加热器(15)下游。

12.根据权利要求11所述的空调器，其特征在于，所述温度调节部还包括：

挡水板(12)，所述挡水板(12)设置在所述混合箱(3)内，且沿气流流动方向，所述挡水板(12)位于所述空气冷却器(11)的下游；

空气加湿器(13)，所述空气加湿器(13)设置在所述混合箱(3)内，且沿气流流动方向，所述空气加湿器(13)位于所述挡水板(12) 下游。

13.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述新风进口(2)上设置有控制所述新风进口(2)开度的新风进风调节阀(17)，所述回风进口(4)上设置有控制所述回风进口(4)开度的回风进风调节阀(14)。

14.一种船用空调***，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的空调器。