一種分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法，其利用冷凝水的第一次熱交換對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷，可以減少空調(diào)室內(nèi)機(jī)中蒸發(fā)器制冷的能耗，而利用冷凝水的第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，可以提高對(duì)冷凝器的散熱效率，從而減少對(duì)制冷劑的消耗，提高分體式空調(diào)整體制冷系統(tǒng)的COP值，并且冷凝水在第二次換熱過程中迅速蒸發(fā)，使得分體式空調(diào)最終可排出的液態(tài)冷凝水量大幅減少，避免了大量液態(tài)冷凝水排放經(jīng)常造成戶外高空滴水、路面濕滑等不便情況，由此解決了現(xiàn)有分體式空調(diào)技術(shù)中冷凝水利用率不高、冷凝水隨意排放的問題，提高了分體式空調(diào)的制冷效率，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。
【專利說明】一種分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法。【背景技術(shù)】
[0002]分體式空調(diào)由空調(diào)室內(nèi)機(jī)和空調(diào)室外機(jī)組成，分別安裝在室內(nèi)和室外，空調(diào)室內(nèi)機(jī)和空調(diào)室外機(jī)之間的制冷劑回路、供電回路等通過管路和電線連接，構(gòu)成空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。分體式空調(diào)的制冷系統(tǒng)主要由安裝在空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)部的蒸發(fā)器，以及安裝在空調(diào)室外機(jī)內(nèi)部的冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥所構(gòu)成，空調(diào)室內(nèi)機(jī)和空調(diào)室外機(jī)內(nèi)部各自都安裝有風(fēng)機(jī)?？照{(diào)室內(nèi)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口位于下方、出風(fēng)口位于上方，空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)，室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)安裝于進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間，輸送冷量的蒸發(fā)器安裝在出風(fēng)口處，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻氣體的熱量實(shí)現(xiàn)空氣制冷，從出風(fēng)口送出制冷空氣，而制冷凝結(jié)形成的冷凝水由蒸發(fā)器底部的集水盤收集后，從蒸發(fā)器的冷凝水出水管流出至空調(diào)室內(nèi)機(jī)的外部?？照{(diào)室外機(jī)的安裝高度通常比空調(diào)室內(nèi)機(jī)中蒸發(fā)器底部的集水盤低廣2米?？照{(diào)室外機(jī)內(nèi)部通常由隔板分隔為冷凝器安裝腔室和壓縮機(jī)安裝腔室；壓縮機(jī)和節(jié)流閥安裝在壓縮機(jī)安裝腔室中，壓縮機(jī)起著吸入、壓縮、向蒸發(fā)器輸送制冷劑蒸汽的作用，節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時(shí)控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的流量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分；室外機(jī)風(fēng)機(jī)和放出熱量的冷凝器安裝在與外界相通的冷凝器安裝腔室中，通過室外機(jī)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生散熱氣流流過冷凝器，將蒸發(fā)器吸收后輸送到冷凝器的熱量帶走，并且為了提高散熱效率，冷凝器通常安裝有并排設(shè)置的若干塊散熱片。
[0003]經(jīng)測(cè)試，分體式空調(diào)中蒸發(fā)器制冷時(shí)所產(chǎn)生的冷凝水通常溫度在11?13°C，而室內(nèi)空氣溫度通常在25?28°C，因此冷凝水溫度是低于室內(nèi)空氣溫度的，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于室外空氣溫度以及空調(diào)室外機(jī)的冷凝器散熱溫度。但目前，冷凝水往往都是從空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管直接排放到戶外，冷凝水所攜帶的低溫冷量并沒有得到很有效的利用，并且冷凝水的隨意排放還經(jīng)常造成戶外高空滴水、路面濕滑，給戶外行人帶來不便；即使現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了一些關(guān)于冷凝水回收利用的相關(guān)技術(shù)研究，但往往都需要借助水泵、噴淋器等其它的功耗設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)，從整體上難以真正有效的達(dá)到節(jié)能的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)⒗淠厥赵倮玫姆煮w式空調(diào)，解決現(xiàn)有分體式空調(diào)技術(shù)中冷凝水利用率不高、冷凝水隨意排放的問題，以提高分體式空調(diào)的制冷效率，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)手段:
一種分體式空調(diào)，包括空調(diào)室內(nèi)機(jī)和空調(diào)室外機(jī)，所述空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)位于蒸發(fā)器下方的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有冷凝水換熱器，所述冷凝水換熱器的進(jìn)水口與蒸發(fā)器的冷凝水出水管相連通，冷凝水換熱器的出水口與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管相連通；所述空調(diào)室外機(jī)內(nèi)位于冷凝器的正上方由上至下依次設(shè)置有冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤；所述冷凝水滴水管與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管相連通，且冷凝水滴水管底部設(shè)有滴水孔；所述冷凝水滴水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置，且冷凝水滴水盤的底部沿冷凝器的散熱片排列方向分布設(shè)置有若干個(gè)孔徑大小為0.5^1.5mm的滴水通孔。
[0006]上述的分體式空調(diào)中，作為一種優(yōu)選方案，所述冷凝水換熱器由豎向放置且橫向并列排布的若干冷凝水換熱片以及回旋貫穿于所述若干冷凝水換熱片的冷凝水散熱盤管構(gòu)成；所述冷凝水散熱盤管的進(jìn)水口與蒸發(fā)器的冷凝水出水管相連通，冷凝水散熱盤管的出水口與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管相連通。
[0007]上述的分體式空調(diào)中，作為一種優(yōu)選方案，所述冷凝水滴水管為長(zhǎng)條狀且沿冷凝器的散熱片排列方向橫向設(shè)置于冷凝水滴水盤的正上方，冷凝水滴水管的滴水孔為多個(gè)且沿冷凝水滴水管的長(zhǎng)度方向分布設(shè)置在冷凝水滴水管的底部。
[0008]上述的分體式空調(diào)中，作為一種優(yōu)選方案，所述冷凝水滴水管的滴水孔的孔徑大小為4~6mm。
[0009]上述的分體式空調(diào)中，作為一種優(yōu)選方案，所述冷凝水滴水盤底部與其正下方的冷凝器的散熱片之間的距離為1.5^2.5cm。
[0010]上述的分體式空調(diào)中，作為一種優(yōu)選方案，所述空調(diào)室外機(jī)內(nèi)還設(shè)有盛水盤，所述盛水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置于冷凝器的正下方。
[0011]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了上述分體式空調(diào)的冷凝水回收節(jié)能方法，該方法具體如下:在該分體式空調(diào)進(jìn)行制冷時(shí)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)制冷凝結(jié)的冷凝水因重力作用從蒸發(fā)器的冷凝水出水管流入進(jìn)風(fēng)口處的冷凝水換熱器，與進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行第一次熱交換，對(duì)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷；然后，第一次熱交換后的冷凝水從冷凝水換熱器的出水口流出，在重力作用下經(jīng)過冷凝水排水管流入空調(diào)室外機(jī)內(nèi)的冷凝水滴水管，并在冷凝水滴水管內(nèi)積累形成水壓，迫使 冷凝水從冷凝水滴水管的滴水孔滴落到正下方的冷凝水滴水盤中；由于冷凝水滴水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置，冷凝水滴落到冷凝水滴水盤中以后分散開來；空調(diào)室外機(jī)間歇性工作；在空調(diào)室外機(jī)停止工作時(shí)，冷凝水滴水盤上方和下方氣壓相同，由于冷凝水滴水盤的底部的滴水通孔的孔徑大小為0.5^1.5mm，冷凝水滴水盤中的冷凝水由于其表面張力作用難以從冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴落；在空調(diào)室外機(jī)啟動(dòng)工作時(shí)，由于室外機(jī)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流對(duì)冷凝水滴水盤下方的冷凝器進(jìn)行散熱，使得冷凝水滴水盤下方的氣壓減小，因此冷凝水滴水盤上方與下方的氣壓差促使冷凝水從冷凝水滴水盤底部分布設(shè)置的滴水通孔滴落到冷凝器的散熱片上，且因氣流作用，冷凝水在冷凝器的散熱片上流動(dòng)形成水膜，對(duì)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，實(shí)現(xiàn)第二次熱交換，并且冷凝器的散熱片上的冷凝水在高溫和氣流的共同作用下迅速吸熱蒸發(fā)，進(jìn)一步對(duì)冷凝器的散熱片降溫。
[0012]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明的分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法，利用冷凝水的第一次熱交換對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷，可以減少空調(diào)室內(nèi)機(jī)中蒸發(fā)器制冷的能耗，節(jié)約了能源，提升了空調(diào)室內(nèi)機(jī)的制冷效果。
[0013]2、本發(fā)明的分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法，利用冷凝水的第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，可以提高對(duì)冷凝器的散熱效率，從而減少對(duì)制冷劑的消耗，提高分體式空調(diào)整體制冷系統(tǒng)的COP值，可以使分體式空調(diào)整體更加節(jié)能以及更好的聞效運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)一步的提聞分體式空調(diào)的制冷效率。
[0014]3、本發(fā)明的分體式空調(diào)，在不借助水泵、噴淋器等其它額外的功耗設(shè)備加以控制的前提下，巧妙的利用空調(diào)室外機(jī)內(nèi)設(shè)置的冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤，直接實(shí)現(xiàn)了與空調(diào)室外機(jī)間歇性工作相同步的霧化器功能，減少了設(shè)備的使用和空調(diào)成本費(fèi)用。
[0015]4、本發(fā)明的分體式空調(diào)利用冷凝水的第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，可以使得分體式空調(diào)機(jī)在較高的室外溫度下仍能高效的運(yùn)行，擴(kuò)大的分體式空調(diào)正常使用的工作環(huán)境范圍和適用地區(qū)，使得分體式空調(diào)能夠更好的應(yīng)用于特別炎熱的地區(qū)和季節(jié)，擴(kuò)展了分體式空調(diào)的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
[0016]5、本發(fā)明分體式空調(diào)實(shí)現(xiàn)冷凝水回收利用的整體過程中，冷凝水的流動(dòng)傳遞都是借助冷凝水重力作用以及空調(diào)室外機(jī)工作時(shí)的氣流作用得以實(shí)現(xiàn)，沒有借助額外的能耗動(dòng)力，真正有效的達(dá)到了節(jié)能目的，且增加的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易安裝、易實(shí)現(xiàn)、價(jià)格低廉，具有較高的產(chǎn)品性價(jià)比。
[0017]6、本發(fā)明分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法中，冷凝水能夠在第二次換熱過程中迅速蒸發(fā)，使得分體式空調(diào)最終可排出的液態(tài)冷凝水量大幅減少，從而避免了大量液態(tài)冷凝水排放經(jīng)常造成戶外高空滴水、路面濕滑等不便情況，解決了冷凝水隨意排放給戶外行人帶來不便的問題。
[0018]7、本發(fā)明的分體式空調(diào)中，還可以通過在空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的正下方增設(shè)盛水盤，讓空調(diào)室外機(jī)變頻運(yùn)行或者停運(yùn)時(shí)等特殊情況下，從冷凝水滴水盤中溢出的冷凝水能夠在積累在盛水盤中吸熱蒸發(fā)對(duì)散熱氣流降溫，間接地提高對(duì)冷凝器散熱片的冷卻散熱效率，形成對(duì)冷凝水的第三次熱交換利用，從而再一次減少、甚至杜絕了液態(tài)冷凝水的排放，進(jìn)一步的加強(qiáng)了節(jié)能、減排效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明分體式空調(diào)一種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中空調(diào)室內(nèi)機(jī)在A-A方向視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1中空調(diào)室外機(jī)在B-B方向視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0021]本發(fā)明提供了一種分體式空調(diào)，如圖1所示，包括空調(diào)室內(nèi)機(jī)10和空調(diào)室外機(jī)20 ；空調(diào)室內(nèi)機(jī)10的進(jìn)風(fēng)口 12位于下方、出風(fēng)口 11位于上方，在空調(diào)室內(nèi)機(jī)10內(nèi)，室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)13安裝于進(jìn)風(fēng)口 12和出風(fēng)口 11之間的位置，蒸發(fā)器15安裝在出風(fēng)口 11處的位置進(jìn)行制冷；空調(diào)室外機(jī)內(nèi)20安裝有壓縮機(jī)、節(jié)流閥、冷凝器21的室外機(jī)風(fēng)機(jī)22，由室外機(jī)風(fēng)機(jī)22產(chǎn)生散熱氣流將冷凝器21的散熱片所散發(fā)的熱量帶走；空調(diào)室內(nèi)機(jī)10和空調(diào)室外機(jī)20之間的制冷劑回路、供電回路等通過管線相連接(圖1中，壓縮機(jī)、節(jié)流閥、制冷劑回路、供電回路省略未示出)；除此之外，本發(fā)明分體式空調(diào)明顯區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的部分在于，空調(diào)室內(nèi)機(jī)10內(nèi)位于蒸發(fā)器15下方的進(jìn)風(fēng)口 12處還設(shè)有冷凝水換熱器16，冷凝水換熱器16的進(jìn)水口與蒸發(fā)器15的冷凝水出水管14相連通、出水口與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管17相連通；另一方面，空調(diào)室外機(jī)20內(nèi)，位于冷凝器21的正上方由上至下依次設(shè)置有冷凝水滴水管23和冷凝水滴水盤24 ;冷凝水滴水管23與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管17相連通，且冷凝水滴水管23底部設(shè)有滴水孔；冷凝水滴水盤24沿冷凝器21的散熱片排列方向水平設(shè)置，且冷凝水滴水盤24的底部沿冷凝器21的散熱片排列方向分布設(shè)置有若干個(gè)孔徑大小為0.5^1.5mm的滴水通孔。
[0022]該分體式空調(diào)實(shí)現(xiàn)冷凝水回收利用的流程如下:在該分體式空調(diào)進(jìn)行制冷時(shí)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)制冷凝結(jié)的冷凝水因重力作用從蒸發(fā)器的冷凝水出水管流入進(jìn)風(fēng)口處的冷凝水換熱器，由于此時(shí)冷凝水溫度通常在If 13°C，進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣溫度通常在25~28°C，因此冷凝水通過冷凝水換熱器與進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行第一次熱交換，對(duì)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷，同時(shí)提升了冷凝水的溫度，減小了冷凝水與外界空氣的溫差，有助于減少低溫冷凝水在通過冷凝水排水管流向空調(diào)室外機(jī)的過程中的冷量浪費(fèi)；然后，第一次熱交換后的冷凝水從冷凝水換熱器的出水口流出，由于空調(diào)室外機(jī)與空調(diào)室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器位置的高度差，冷凝水在重力作用下經(jīng)過冷凝水排水管流入空調(diào)室外機(jī)內(nèi)的冷凝水滴水管，并在冷凝水滴水管內(nèi)積累形成水壓，迫使冷凝水從冷凝水滴水管的滴水孔滴落到正下方的冷凝水滴水盤中；由于冷凝水滴水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置，冷凝水滴落到冷凝水滴水盤中以后分散開來，使得冷凝水滴水盤中水壓相比于冷凝水滴水管中的水壓而言明顯減小；空調(diào)室外機(jī)間歇性工作；在空調(diào)室外機(jī)停止工作時(shí)，冷凝水滴水盤上方和下方氣壓相同，由于冷凝水滴水盤的底部的滴水通孔的孔徑大小為0.5^1.5_，孔徑較小，并且在空調(diào)室外機(jī)停止工作時(shí)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)產(chǎn)生的冷凝水量也較小，只有較小流量的冷凝水流入冷凝水滴水盤中，因此在分散開來的冷凝水由于其表面張力作用難以從冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴落；在空調(diào)室外機(jī)啟動(dòng)工作時(shí)，由于室外機(jī)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流對(duì)冷凝水滴水盤下方的冷凝器進(jìn)行散熱，使得冷凝水滴水盤下方的氣壓減小，因此冷凝水滴水盤上方與下方的氣壓差促使冷凝水從冷凝水滴水盤底部分布設(shè)置的滴水通孔滴落到冷凝器的散熱片上，且因氣流作用，冷凝水在冷凝器的散熱片上流動(dòng)形成水膜，對(duì)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，實(shí)現(xiàn)第二次熱交換，并且冷凝器的散熱片上的冷凝水在高溫和氣流的共同作用下迅速吸熱蒸發(fā)，進(jìn)一步對(duì)冷凝器的散熱片降溫。
[0023]通過本發(fā)明分體式空調(diào)實(shí)現(xiàn)冷凝水回收利用的上述流程，可以看到，利用冷凝水的第一次熱交換對(duì) 空調(diào)室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷，可以減少空調(diào)室內(nèi)機(jī)中蒸發(fā)器制冷的能耗，而利用冷凝水的第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，可以提高對(duì)冷凝器的散熱效率，從而減少對(duì)制冷劑的消耗，提高分體式空調(diào)整體制冷系統(tǒng)的COP值(Coefficient of Performance,循環(huán)性能系數(shù)),并且冷凝水在第二次換熱過程中迅速蒸發(fā)，使得分體式空調(diào)最終可排出的液態(tài)冷凝水量大幅減少，從而避免了大量液態(tài)冷凝水排放經(jīng)常造成戶外高空滴水、路面濕滑等不便情況，解決了冷凝水隨意排放給戶外行人帶來不便的問題。特別地，本發(fā)明分體式空調(diào)實(shí)現(xiàn)冷凝水回收利用的整體過程中，冷凝水的流動(dòng)傳遞都是借助冷凝水重力作用以及空調(diào)室外機(jī)工作時(shí)的氣流作用得以實(shí)現(xiàn)，沒有借助額外的能耗動(dòng)力，真正有效的達(dá)到了節(jié)能目的。更值得一提的是，本發(fā)明分體式空調(diào)，在不借助水泵、噴淋器等其它額外的功耗設(shè)備加以控制的前提下，巧妙的利用空調(diào)室外機(jī)內(nèi)設(shè)置的冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤，直接實(shí)現(xiàn)了與空調(diào)室外機(jī)間歇性工作相同步的霧化器功能:來自空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水先在冷凝水滴水管內(nèi)積累形成一定水壓，且冷凝水滴水管底部并非直接開口出水，而是通過設(shè)置滴水孔出水，避免了冷凝水過快流出而噴射到冷凝水滴水盤之外的區(qū)域，保證了冷凝水能夠通過滴水孔順利地滴落入冷凝水滴水盤中；而由于冷凝水滴水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置，因此冷凝水滴落到冷凝水滴水盤中以后分散開來，水壓減小，在空調(diào)室外機(jī)停止工作、冷凝水滴水盤上方和下方氣壓相同、且冷凝水滴水盤的底部的滴水通孔的孔徑大小為0.5^1.5mm的條件下，冷凝水滴水盤中的冷凝水由于其表面張力作用難以從冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴落，從而能夠在冷凝水滴水盤中形成一段時(shí)間的存儲(chǔ)和聚集，在空調(diào)室外機(jī)啟動(dòng)工作時(shí)，又由于室外機(jī)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流對(duì)冷凝水滴水盤下方的冷凝器進(jìn)行散熱，使得冷凝水滴水盤下方的氣壓減小，因此冷凝水滴水盤上方與下方的氣壓差促使冷凝水從冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴落到冷凝器的散熱片上，并且冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴是沿冷凝器的散熱片排列方向分布設(shè)置，從而使得了冷凝水能夠從不同的滴水通孔分布滴落到不同的散熱片上，形成分散霧化的效果，通過第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)冷凝器的不同散熱片進(jìn)行降溫；如此反復(fù)，便實(shí)現(xiàn)了與空調(diào)室外機(jī)間歇性工作相同步。
[0024]在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)設(shè)置的冷凝水換熱器具有較好的換熱效果，可以對(duì)冷凝水換熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。圖2示出了一種具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空調(diào)室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該優(yōu)化結(jié)構(gòu)的冷凝水換熱器16由豎向放置且橫向并列排布的若干冷凝水換熱片16a以及回旋貫穿于所述若干冷凝水換熱片的冷凝水散熱盤管16b構(gòu)成；其中，冷凝水散熱盤16b管的進(jìn)水口與蒸發(fā)器15的冷凝水出水管14相連通，冷凝水散熱盤管16b的出水口與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管17相連通；圖2中其它標(biāo)號(hào)含義與圖1相同。利用此結(jié)構(gòu)的冷凝水換熱片，增加流經(jīng)冷凝水散熱盤管的冷凝水與空氣的換熱接觸面積，提高熱交換效率。
[0025]另一方面，為了保證空 調(diào)室外機(jī)內(nèi)設(shè)置的冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤能夠達(dá)到較好的霧化器效果，可以對(duì)其中冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。圖3示出了一種具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空調(diào)室外機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該有優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空調(diào)室外機(jī)20內(nèi)，由隔板26將內(nèi)部空間分隔為冷凝器安裝腔室和壓縮機(jī)安裝腔室；冷凝器21安裝于冷凝器安裝腔室，壓縮機(jī)27安裝腔室安裝于壓縮機(jī)安裝腔室，且制冷劑回流輸入管道28和制冷劑供給輸出管道29與壓縮機(jī)27、冷凝器21相連接形成制冷劑回路；而本方案的特別改進(jìn)之處在于，冷凝水滴水管23設(shè)計(jì)為長(zhǎng)條狀，且沿冷凝器21的散熱片21a排列方向橫向設(shè)置于冷凝水滴水盤24的正上方，冷凝水滴水管23的滴水孔為多個(gè)且沿冷凝水滴水管的長(zhǎng)度方向分布設(shè)置在冷凝水滴水管的底部，這樣使得冷凝水能夠更加均勻地滴落到冷凝水滴水盤24中；同時(shí)，若冷凝水滴水管的滴水孔設(shè)置得過大或過小，會(huì)導(dǎo)致冷凝水滴落到冷凝水滴水盤的速度過快或過慢，使得其與空調(diào)室外機(jī)間歇性工作不同步，因此冷凝水滴水管的滴水孔的孔徑大小最好設(shè)置為4飛_ ;而冷凝水滴水盤底部與其正下方的冷凝器的散熱片之間的距離最好為1.5^2.5cm，使得冷凝水滴水盤24的底部距離冷凝器的散熱片21a較近，從而在空調(diào)室外機(jī)啟動(dòng)工作時(shí)，讓室外機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)冷凝器的散熱片施加的散熱氣流在冷凝水滴水盤和冷凝器散熱片之間的狹窄空間內(nèi)產(chǎn)生較大的流速，形成較強(qiáng)的負(fù)壓作用，而在冷凝水滴水盤的上方則氣流速度較小、氣壓較大，進(jìn)而再冷凝水滴水盤上方與下方形成較大的氣壓差，促使冷凝水更加順利、快速的從冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴落到冷凝器的散熱片上。
[0026]此外，作為特殊情況考慮，例如空調(diào)室外機(jī)變頻運(yùn)行或者停運(yùn)時(shí)等，可能導(dǎo)致冷凝水滴水盤中積累的冷凝水不能被迅速使用，從而溢出冷凝水滴水盤滴落到空調(diào)室外機(jī)的機(jī)箱底部，進(jìn)而可能造成設(shè)備生銹，影響機(jī)箱壽命，并且也造成了液態(tài)冷凝水排放失控的情況。因此，還可以在本發(fā)明的空調(diào)室外機(jī)20內(nèi)設(shè)置盛水盤25，該盛水盤25沿冷凝器21的散熱片21a排列方向水平設(shè)置于冷凝器的正下方，如圖3所示。如果冷凝水滴水盤中積累的冷凝水過多而溢出，則會(huì)滴落在盛水盤中，防止了溢出的冷凝水造成設(shè)備生銹、液態(tài)冷凝水排放失控的情況發(fā)生；不僅如此，當(dāng)空調(diào)室外機(jī)恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，散熱氣流則會(huì)高速掠過盛水盤中的冷凝水，且散熱氣流的溫度相對(duì)較高，使得盛水盤中的冷凝水吸熱蒸發(fā)，降低散熱氣流溫度，同時(shí)利用被冷凝水蒸發(fā)吸熱降溫的散熱氣流對(duì)冷凝器散熱片進(jìn)行散熱的過程，也間接地提高了對(duì)冷凝器散熱片的冷卻散熱效率，由此不僅形成了對(duì)冷凝水的第三次熱交換利用，還使得累積在盛水盤中的液態(tài)冷凝水得以蒸發(fā)氣化，從而再一次減少、甚至杜絕了液態(tài)冷凝水的排放，進(jìn)一步的加強(qiáng)了節(jié)能、減排效果。
[0027]下面通過對(duì)本發(fā)明分體式空調(diào)的能耗分析，來進(jìn)一步說明本發(fā)明分體式空調(diào)的節(jié)能效果。
[0028]本發(fā)明分體式空調(diào)中，冷凝水的利用效率可以通過以下數(shù)據(jù)和計(jì)算方法計(jì)算空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水量為:
M=P ?V* Ad=P ?V.( d0 - dl);
式中，M表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)每小時(shí)產(chǎn)生的冷凝水量，單位為kg/h ； P表示空氣密度，單位為kg/m3，取空氣密度為1.2kg/m3 ;V表示空調(diào)室內(nèi)機(jī)每小時(shí)的循環(huán)風(fēng)量，單位為m3/h ; Ad表不空調(diào)室內(nèi)機(jī)進(jìn)氣與出氣的空氣濕度差；d0表不進(jìn)氣的空氣含濕量,單位為g/kg ；dl表示出氣的空氣含濕量，單位為g/kg。
[0029]通常情況下，3匹的分體式空調(diào)，其空調(diào)室內(nèi)機(jī)的制冷量為7200W，制冷功率為2285W，循環(huán)風(fēng)量為1200m3/h。
[0030]假定室內(nèi)溫度Tn=26°C，相對(duì)濕度60%，查濕空氣焓濕圖，確定in=58.9kj/kg，空調(diào)室內(nèi)機(jī)進(jìn)氣的空氣含濕量d0=12.8g/kg，空氣進(jìn)入空調(diào)室內(nèi)機(jī)后，經(jīng)過蒸發(fā)器進(jìn)行冷凝處理，空氣處理沿?zé)釢癖染€處理到露點(diǎn)溫度，經(jīng)過計(jì)算，空調(diào)室內(nèi)機(jī)出氣的溫度為16.2V，空氣含濕量為dl=10.4g/kg。
[0031]貝1J根據(jù)上述公式:冷凝水量=1.2 kg/m3X 1200 m3/hX (12.8 g/kg -10.4 g/kg) =3.4kg/h。
[0032]假設(shè)一用戶夏天I天開啟空調(diào)10小時(shí)，則總冷凝水量Q=34kg，總耗電量未2.3KW。由空調(diào)室內(nèi)機(jī)中新增的冷凝水換熱器進(jìn)行換熱，理想情況下，充分的進(jìn)行換熱，一天的換熱量為=Ql=CM ΔΤ=4.2 X 34 X (26-12 ) =2000KJ。
[0033]則在整個(gè)夏季，按150天計(jì)算，100用戶可以節(jié)約電量約為:
N=2000/7200/3.6X2.285 X 150 X 100=2650Kffh ；
即通過計(jì)算，空調(diào)室內(nèi)機(jī)中新增加的冷凝水換熱器后，整個(gè)夏季可以節(jié)約2650 Kffh的電能，在家用空調(diào)廣泛使用的背景下以及夏季電量的大量需求下，可節(jié)約相當(dāng)一部分電，達(dá)到節(jié)能的作用。由此可見，本發(fā)明分體式空調(diào)中對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)的改進(jìn)，可以達(dá)到減少能耗、提高制冷效率的效果。
[0034]另一方面，本發(fā)明分體式空調(diào)的空調(diào)室外機(jī)中，冷凝水在空調(diào)室外機(jī)工作時(shí)得以二次換熱和蒸發(fā)吸熱，對(duì)冷凝器的散熱片進(jìn)行進(jìn)一步的冷卻散熱，經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算以及加以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可以提高分體式空調(diào)整體約10%的冷卻散熱效率。以夏季一天一個(gè)用戶開10個(gè)小時(shí)空調(diào)、居民用電價(jià)格0.5元/度電進(jìn)行估算，實(shí)用本發(fā)明分體式空調(diào)的空調(diào)室外機(jī)在夏季一個(gè)月可以為一個(gè)用戶節(jié)約30元左右的電費(fèi)，節(jié)能效果明顯。這也從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)層面上證明了，本發(fā)明分體式空調(diào)中對(duì)空調(diào)室外機(jī)的改進(jìn)，可以使分體式空調(diào)整體更加節(jié)能以及更好的聞效運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)一步的提聞分體式空調(diào)的制冷效率。
[0035]綜上所述，本發(fā)明的分體式空調(diào)及其冷凝水回收節(jié)能方法，利用冷凝水的第一次熱交換對(duì)空調(diào)室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷，利用冷凝水的第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，減少了分體式空調(diào)的的能耗，提高了分體式空調(diào)的制冷效率，并且在不借助水泵、噴淋器等其它額外的功耗設(shè)備加以控制的前提下，直接利用空調(diào)室外機(jī)內(nèi)設(shè)置的冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤，便實(shí)現(xiàn)了與空調(diào)室外機(jī)間歇性工作相同步的霧化器功能，減少了設(shè)備的使用和空調(diào)成本費(fèi)用；在本發(fā)明分體式空調(diào)實(shí)現(xiàn)冷凝水回收利用的整體過程中，冷凝水的流動(dòng)傳遞都是借助冷凝水重力作用以及空調(diào)室外機(jī)工作時(shí)的氣流作用得以實(shí)現(xiàn)，沒有借助額外的能耗動(dòng)力，真正有效的達(dá)到了節(jié)能目的，且增加的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易安裝、易實(shí)現(xiàn)、價(jià)格低廉，具有較高的產(chǎn)品性價(jià)比；此外，本發(fā)明的分體式空調(diào)利用冷凝水的第二次熱交換和蒸發(fā)吸熱對(duì)空調(diào)室外機(jī)內(nèi)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，可以使得分體式空調(diào)機(jī)在較高的室外溫度下仍能高效的運(yùn)行，擴(kuò)大的分體式空調(diào)正常使用的工作環(huán)境范圍和適用地區(qū)，使得分體式空調(diào)能夠更好的應(yīng)用于特別炎熱的地區(qū)和季節(jié)，擴(kuò)展了分體式空調(diào)的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
[0036]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種分體式空調(diào)，包括空調(diào)室內(nèi)機(jī)和空調(diào)室外機(jī)，其特征在于: 所述空調(diào)室內(nèi)機(jī)內(nèi)位于蒸發(fā)器下方的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有冷凝水換熱器，所述冷凝水換熱器的進(jìn)水口與蒸發(fā)器的冷凝水出水管相連通，冷凝水換熱器的出水口與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管相連通； 所述空調(diào)室外機(jī)內(nèi)位于冷凝器的正上方由上至下依次設(shè)置有冷凝水滴水管和冷凝水滴水盤；所述冷凝水滴水管與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管相連通，且冷凝水滴水管底部設(shè)有滴水孔；所述冷凝水滴水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置，且冷凝水滴水盤的底部沿冷凝器的散熱片排列方向分布設(shè)置有若干個(gè)孔徑大小為0.5^1.5mm的滴水通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式空調(diào)，其特征在于，所述冷凝水換熱器由豎向放置且橫向并列排布的若干冷凝水換熱片以及回旋貫穿于所述若干冷凝水換熱片的冷凝水散熱盤管構(gòu)成；所述冷凝水散熱盤管的進(jìn)水口與蒸發(fā)器的冷凝水出水管相連通，冷凝水散熱盤管的出水口與空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水排水管相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式空調(diào)，其特征在于，所述冷凝水滴水管為長(zhǎng)條狀且沿冷凝器的散熱片排列方向橫向設(shè)置于冷凝水滴水盤的正上方，冷凝水滴水管的滴水孔為多個(gè)且沿冷凝水滴水管的長(zhǎng)度方向分布設(shè)置在冷凝水滴水管的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的分體式空調(diào)，其特征在于，所述冷凝水滴水管的滴水孔的孔徑大小為4~6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式空調(diào)，其特征在于，所述冷凝水滴水盤底部與其正下方的冷凝器的散熱片之間的距離為1.5^2.5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式空調(diào)，其特征在于，所述空調(diào)室外機(jī)內(nèi)還設(shè)有盛水盤，所述盛水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置于冷凝器的正下方。
7.如權(quán)利要求1所述分體式空調(diào)的冷凝水回收節(jié)能方法，其特征在于，在該分體式空調(diào)進(jìn)行制冷時(shí)，空調(diào)室內(nèi)機(jī)制冷凝結(jié)的冷凝水因重力作用從蒸發(fā)器的冷凝水出水管流入進(jìn)風(fēng)口處的冷凝水換熱器，與進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行第一次熱交換，對(duì)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行預(yù)冷；然后，第一次熱交換后的冷凝水從冷凝水換熱器的出水口流出，在重力作用下經(jīng)過冷凝水排水管流入空調(diào)室外機(jī)內(nèi)的冷凝水滴水管，并在冷凝水滴水管內(nèi)積累形成水壓，迫使冷凝水從冷凝水滴水管的滴水孔滴落到正下方的冷凝水滴水盤中；由于冷凝水滴水盤沿冷凝器的散熱片排列方向水平設(shè)置，冷凝水滴落到冷凝水滴水盤中以后分散開來；空調(diào)室外機(jī)間歇性工作；在空調(diào)室外機(jī)停止工作時(shí)，冷凝水滴水盤上方和下方氣壓相同，由于冷凝水滴水盤的底部的滴水通孔的孔徑大小為0.5^1.5mm，冷凝水滴水盤中的冷凝水由于其表面張力作用難以從冷凝水滴水盤底部的滴水通孔滴落；在空調(diào)室外機(jī)啟動(dòng)工作時(shí)，由于室外機(jī)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流對(duì)冷凝水滴水盤下方的冷凝器進(jìn)行散熱，使得冷凝水滴水盤下方的氣壓減小，因此冷凝水滴水盤上方與下方的氣壓差促使冷凝水從冷凝水滴水盤底部分布設(shè)置的滴水通孔滴落到冷凝器的散熱片上，且因氣流作用，冷凝水在冷凝器的散熱片上流動(dòng)形成水膜，對(duì)冷凝器的散熱片進(jìn)行降溫，實(shí)現(xiàn)第二次熱交換，并且冷凝器的散熱片上的冷凝水在高溫和氣流的共同作用下迅速吸熱蒸發(fā)，進(jìn)一步對(duì)冷凝器的散熱片降溫。
【文檔編號(hào)】F24F1/42GK103542466SQ201310516029
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】陳金華, 韓浩然, 陳雅蕾, 李文強(qiáng), 張靜, 侯寶生 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)