一种一体化空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及一种一体化空调器。


背景技术：

2.目前市场的一体化机组室外侧部分因为需要布置冷凝器、冷凝风机及压缩机，为保证空调器的工作效率，在不减小相应部件结构的情况下，会导致整机壳体尺寸非常大，加上目前很多一体化机组的室内部分使用场合又经常带有独立的新风功能，会进一步增加整机尺寸。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型公开了一种一体化空调器，用以至少解决现有空调器为保证换热效率而无法对其尺寸进行减小的问题。
4.本实用新型为实现上述的目标，采用的技术方案是：
5.本实用新型公开了一种一体化空调器，所述空调器包括：
6.室内侧换热器和室外侧换热器；
7.位于所述室内侧换热器下方的接水盘；
8.热管，所述热管包括蒸发部和冷凝部，所述冷凝部延伸至所述接水盘内；所述蒸发部延伸至所述室外侧换热器的迎风侧。
9.进一步可选地，所述空调器还包括：
10.壳体，所述壳体形成有安装空间；
11.中隔板，所述中隔板设置在所述壳体内，且所述中隔板分隔所述安装空间形成室内侧空间和室外侧空间；
12.其中所述室内侧换热器和所述接水盘均设置在所述室内侧空间；所述室外侧换热器，设置在所述壳体内且位于所述室外侧空间；所述热管的蒸发部位于所述室外侧空间，所述热管的冷凝部位于所述室内侧空间，且连接在所述蒸发部与所述冷凝部之间的热管连接部穿设在所述中隔板上。
13.进一步可选地，所述热管采用回形管，
14.所述回形管包括：位于室外侧空间的蒸发管段、位于室内侧空间的冷凝管段、第一连通管和第二连通管；
15.其中所述第一连通管穿设所述中隔板，且所述第一连通管两端分别连接所述蒸发管段第一端和所述冷凝管段第一端；所述第二连通管穿设所述中隔板，且所述第二连通管两端分别连接所述蒸发管段第二端和所述冷凝管段第二端。
16.进一步可选地，所述蒸发管段的布置高度低于所述冷凝管段的布置高度。
17.进一步可选地，所述壳体上设有分别与所述室内侧空间连通的室内侧进风口和室内侧出风口，所述室内侧进风口位于所述壳体下部，所述室内侧出风口位于所述壳体上部。
18.进一步可选地，所述壳体上设有分别与所述室外侧空间连通的室外侧进风口和室
外侧出风口，所述室外侧进风口位于所述壳体下部，所述室外侧出风口位于所述壳体上部。
19.进一步可选地，所述空调器还包括：引风罩，
20.所述引风罩形成有引风通道，所述引风通道第一端与所述室外侧出风口连通，所述引风通道第二端与外界大气连通；其中所述引风通道第一端的通道内径小于所述引风通道第二端的通道内径。
21.进一步可选地，所述引风罩采用可伸缩的多节套管，所述多节套管包括：依次首尾连通后形成所述引风通道的n个子套管，
22.其中n为大于1的正整数，第n-1个子套管的套管内径大于第n个子套管的套管内径，第1个子套管的入口端作为所述引风通道第一端，所述第n个子套管的出口端作为所述引风通道第二端。
23.进一步可选地，所述空调器还包括：排风组件，
24.所述排风组件包括：排风通道，所述排风通道第一端与室内连通，所述排风通道第二端与所述室外侧进风口连通；排风风机，设置在所述排风通道内或设置在所述排风通道第一端。
25.进一步可选地，所述室外侧进风口包括第一进风口和第二进风口，
26.所述排风组件还包括：散流罩，所述散流罩采用出口渐扩的筒状结构，其中所述散流罩入口与所述排风通道第二端连通，所述散流罩出口与所述第二进风口连通；风阀，所述风阀设置在所述排风通道第二端。
27.进一步可选地，所述空调器还包括：喷淋组件，
28.所述喷淋组件包括：朝向所述室外侧换热器设置的喷淋头；输水管路，所述输水管路的一端连通至所述接水盘，另一端连通所述喷淋头；设置在所述输水管路上的水泵和电磁水阀。
29.有益效果：本实用新型给出一种一体化空调器结构简单，维修方便，无须安装室外侧风机的高效换热机组。
附图说明
30.通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本实用新型公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1示出了一实施例的一体化空调器内部示意图；
32.图2示出了一实施例的空调器整体示意图；
33.图3示出了一实施例的引风罩结构示意图。
34.其中：1、室内；2、室外；3、室外侧进风口；4、室外侧出风口；5、压缩机；6、输水管路；7、室外侧换热器；8、室内侧换热器；9、室内侧风机；10、室外侧面板；11、电磁水阀；12、室内侧面板；13、接水盘；14、热管；15、中隔板；16、排风风机；17、散流罩；18、风阀；19、引风罩。
具体实施方式
35.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
37.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
38.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
39.目前现有一体机空调器由于其内部结构复杂，导致室外侧整体尺寸较大，会占用较大空间。本实用新型对空调器结构进行改进后提供了一体化空调无室外风机结构，充分利用蒸发器冷凝水的冷量通过重力热管来给冷凝侧进风口降温，加大冷凝器及进风口的温差；并增加选配的引风罩来提高机组冷凝侧进出口高度差，充分利用烟囱效应的原理，在不降低换热效果的同时，可以通过消除外风机能耗的办法提高机组整体能效。
40.为进一步阐述本实用新型中的技术方案，现结合图1-图3所示，提供了如下具体实施例。
41.如图1所示，在本实施例中提供了一种一体化空调器，该一体化空调器一部分位于室内1，另一部分位于室外2。该空调器包括：
42.室内侧换热器8和室外侧换热器7；
43.位于室内侧换热器8下方的接水盘13；
44.热管，热管包括相互连通的蒸发部和冷凝部，冷凝部延伸至接水盘13内；蒸发部延伸至室外侧换热器7的迎风侧。
45.本实施例中基于热管可以对冷凝水进一步利用，还省去了室外侧风机，解决一体化空调零部件多，维修不方便的问题；解决一体化空调能耗高，冷凝水废冷利用率低的问题。
46.需要说明的是，本实施例中的热管也可以替换为实心结构或者不填充流动换热介质，此时虽然换热效果稍差，但也可以实现对室外侧换热器7的迎风侧空气进行预冷处理。
47.在一些可选方式中，该空调器还包括：
48.壳体，壳体形成有安装空间；
49.中隔板15，中隔板15设置在壳体内，且中隔板15分隔安装空间形成室内侧空间和室外侧空间；
50.其中室内侧换热器8和接水盘13均设置在室内侧空间；室外侧换热器7，设置在壳
体内且位于室外侧空间；热管14的蒸发部位于室外侧空间，热管14的冷凝部位于室内侧空间，且连接在蒸发部与冷凝部之间的热管连接部穿设在中隔板15上。
51.优选地，热管14采用回形管。回形管包括：位于室外侧空间的蒸发管段、位于室内侧空间的冷凝管段、连通蒸发管段第一端和冷凝管段第一端的第一连通管，以及连通蒸发管段第二端和冷凝管段第二端的第二连通管。即此时可以将第一连通管和第二连通管当作为热管连接部，其中第一连通管穿设中隔板15上，第二连通管穿设中隔板15上。蒸发管段的布置高度低于冷凝管段的布置高度。
52.在一些可选地方式中，壳体上设有分别与室内侧空间连通的室内侧进风口和室内侧出风口，室内侧进风口位于壳体下部，室内侧出风口位于壳体上部。需要说明的是，壳体包括室内侧面板12，室内侧进风口可以设置在壳体的室内侧面板12上，而室内侧出风口也可以设置在壳体顶部。壳体上设有分别与室外侧空间连通的室外侧进风口3和室外侧出风口4，室外侧进风口3位于壳体下部，室外侧出风口4位于壳体上部或顶部。
53.在本实施例中的热管可以设置在有室外风机的空调中，也可以用于无室外风机的空调中。由于空调在不设置外风机时，热管的降温效果可能无法满足室外侧的降温需求，此时可以配合其他降温组件对室外侧7换热器进行降温。该其他降温组件可以为引风罩19等。
54.具体的，空调器还包括：引风罩19。引风罩19形成有引风通道，引风通道第一端与室外侧出风口4连通，引风通道第二端与外界大气连通；其中沿引风通道第一端的通道内径小于引风通道第二端的通道内径。该引风罩19的加入，可以在没有强制对流(风机)情况下，充分利用烟囱效应原理来强化冷凝侧的换热。优选，引风罩19采用可伸缩的多节套管，多节套管包括：依次首尾连通后形成引风通道的n个子套管，其中n为大于1的正整数，第n-1个子套管的套管内径大于第n个子套管的套管内径，第1个子套管的入口端作为引风通道第一端，第n个子套管的出口端作为风引风通道第二端。空调器取消室外侧风机及相关配件，方便安装及维修；同时机组选配可伸缩的引风罩19，可以兼顾安装尺寸及机组运行能耗。在安装不受影响的情况下，最大限度的提高冷凝侧进、出风口的高度差，强化换热效率。
55.需要说明的是，在本实施例中的套管可以设计为扁管、圆管等形状，但为减小伸缩时上下层金属的摩擦，引风罩19还可以优选设计成同心圆的结构，此时套管为圆管，即最终排风的时候是通过中间最小的圆排出，其余同心圆仅为了与周围上下层进行紧密连接。而作为选配件的引风罩19，则可以视具体安装情况进行随意拉伸调节高度，具有灵活适应性强的优势。
56.在本实施例中，空调器还包括：排风组件。排风组件包括：排风通道，排风通道第一端与室内连通，排风通道第二端与室外侧进风口3连通；排风风机16，设置在排风通道内或设置在排风通道第一端。该排风组件的加设，使空调器可以充分利用室内侧排风冷量，给机组冷凝器降温。充分利用排风机的动力及排风冷量强化冷凝侧换热。
57.优选：室外侧进风口3包括第一进风口和第二进风口。排风组件还包括：散流罩17，散流罩17采用出口渐扩的筒状结构，其中散流罩17入口与排风通道第二端连通，散流罩17出口与第二进风口连通；风阀18，风阀18设置在排风通道第二端。该空调器可以在室内侧使用场合有新风、排风的情况下，充分利用排风的冷量来给室外侧换热器7降温，提高废冷的利用效率。
58.在一些可选地方式中，空调器还包括：喷淋组件。基于喷淋组件将在室内侧收集的
冷凝水喷淋至室外侧换热器7上进行降温，进一步提高换热效果。该空调可以充分利用室内侧高品质的排风及蒸发器冷凝水的冷量来提高冷凝侧的换热效率；而在取消室外风机的同时，也降低了系统整体功耗；并给出尺寸可调的引风罩19选配件，可根据实际的工程安装情况拉长或者伸缩，充分兼顾了实际安装位置的尺寸及机组运行能耗的问题。优选，喷淋组件包括：朝向室外侧换热器7设置的喷淋头；输水管路6，输水管路6的一端连通至接水盘13，另一端连通喷淋头；设置在输水管路6上的水泵和电磁水阀11。
59.本实施例中的一体化空调器取消了室外侧风机，且不影响机组整体换热效率。该一体化空调器可以很好的利用室内侧的排风，将废冷量充分利用；而在无新风引入的时候还可以利用机组蒸发侧冷凝水的冷量通过重力热管14的形式来给冷凝侧进风进行预冷，与此同时本专利还进一步增加冷凝侧进排风的高度差，更好的发挥烟囱效应。通过以上实施方式的合理切换，在不降低机组整体能效的同时还能减小壳体尺寸，减少空调重要零部件使用，以及维修更加方便等优势。通过以上方式，在方便机组安装及维护的同时，减少机组本身的外壳尺寸。
60.下面结合空调器的其他相关部件对空调器的设计及一种具体工作过程进行说明。
61.如图1所示，本实施例中的一体化外侧无风机的空调器，整体结构由压缩机、室外侧换热器7(冷凝器)、节流机构、室内侧风机9、室内侧换热器8(蒸发器)、接水盘13、输水管路6、热管14、电磁水阀11、液位计及其配套钣金及管路组成。其中设置在空调器室外侧空间的部分主要由压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发部(作为热管蒸发侧部分)、部分输水管路6(由接水盘排水口伸出，在室外侧的部分)及部分配套钣金、管路件组成；而位于空调器室内侧空间的部分主要由蒸发器、室内侧风机9、接水盘13、电磁水阀11及液位计、冷凝部(作为热管冷凝侧部分)、部分输水管路6(由接水盘排水口伸出，在室内侧的部分)、电控箱组成。
62.室内、外侧中间有钣金进行密封隔断，确保内外侧冷量及气流不受影响。而钣金中间还有少数穿管孔用于连接蒸发器、冷凝器之间的冷媒流路，热管蒸发侧及冷凝侧流路及连通接水盘13的输水管路6穿管孔位。考虑到这部分穿管孔需要有良好的密封性，故装机时须进行严格打胶处理。
63.室内侧蒸发器8布置于中间高度的位置，蒸发侧离心风机偏上布置，故室内侧的风向整体是由下到上。因为考虑蒸发器须垂直进风换热效率比较高，及离心风机的进风方式。故空调器室内侧整体采用上前侧进风，下前侧出风的形式。室内侧蒸发器下部布置接水盘13，热管冷凝侧布置于接水盘13的底部，确保冷凝水的冷量可以第一时间用于室外侧进风口3输入的空气进行预冷。因为接水盘13是不能一直承接冷凝水的，故当冷凝水达到了接水盘13内一定高度(上面液位计)时，连通接水盘13的输水管路6上的电磁水阀打开，将冷凝水直接通到空调器冷凝器的顶部进行淋水。这种情况下冷凝侧传热变为类似于用水对换热器喷淋的散热形式，换热效率大大提升。为不影响热管对冷凝器预冷的持续降温效果，我们须给定接水盘13一个下限液位计高度，即当接水盘13冷凝水刚刚抹过热管冷凝侧的高度，这个高度一般视热管的管径而定，一般也就10mm左右。接水盘13排水直到下侧液位计处，电磁水阀11关闭，停止排水过程。接水盘13继续收集冷凝水，直到再次达到上侧液位计后，开启电磁水阀11，开启排水过程，以此类推。
64.需要说明的是：上面提到的冷凝水为何没有直接喷淋到空调器的冷凝器上，有如下两个原因。空调器的冷凝水有一个收集的过程，直接喷淋过来在空调器刚开机的时候会
非常少，故给冷凝侧进行换热的效果很差。更重要的是，喷淋到冷凝器上的水碰到冷凝器大约60℃左右的表面后会很快进行蒸发，产生相变吸热。而蒸发后水汽会很快浮升，随着烟囱效应流到外侧顶部出风口排出。这就导致这部分低温冷凝水的冷量利用效率很低，加上还有很大一部分水因为喷淋后第一时间掉落到室外侧进风口3(包括第一进风口和第二进风口)外面。所以本实施例中采用热管的方式充分利用这部分温差热以后再将温度稍高品质略差的冷凝水进行喷淋，以达到充分利用冷凝水冷量的目的。同时冷凝水排放经过冷凝器后，从结构可以看出直接挨着室外侧两个进风口所以排水会比较顺畅；同时如果部分水滴附着在两个进风口的时候，受到室外环境的温差传热后还会进一步的蒸发，并经过冷凝器浮升，再次强化冷凝器的换热效果。
65.室外侧冷凝器布置于偏下的位置，热管蒸发侧布置于冷凝器的斜下方。室外侧进风口3在空调器壳体室外侧部分的偏下位置，并通过钣金导流，确保最终进风方向垂直于冷凝器表面。在本实施例中优选在室外侧设计了两个进风口。一个进风口是在壳体底部的，用于正常的室外空气利用烟囱效应吸风，一个进风口(第二进风口)是在壳体的室外侧面板10本身偏下的位置开设的，这个进风口则是当室内侧开启排风功能的时候室外侧的吸风口。首先室外侧面板10开的第二进风口，是直接垂直于冷凝器进风的，且第二进风口是当室内侧有排风的时候才会有风进入空调器室外侧部分，故此处设置风阀18结构。当室内排风机启动时，风阀18开启，室外侧进风则主要为室内侧排风。当室内侧风机9关闭时，风阀18关闭，此时风阀18处为密封结构。从室外侧底部进入的空气会经过空腔并被顶部钣金及风阀18阻挡，全部风先经过热管蒸发侧预冷后再进入冷凝器换热。因为冷凝器有大约60℃左右的温度，加上进风通过热管进行预冷，这个温差可能达到30～40摄氏度。进风空气被冷凝器加热后浮升产生驱动力，加上空调器本身设置了引风罩19提高了空调器的室外侧进出风的高度差，可以很容易产生烟囱效应的驱动力，将自然对流变为有一定驱动力的强制对流。但考虑这里布局蒸发器的竖直位置必须要高于冷凝器的竖直位置。因我们采用的重力热管原理，故重力热管的蒸发侧只有在下方，吸热后才能浮升到热管冷凝侧(与接水盘冷凝水换热)进行放热后冷凝并流下，完成一整套循环。室外侧出风口4则设置于空调器的顶部，目的是与选配的引风罩19同时使用，加大室外侧进出风的高度差。
66.室外侧的引风罩19与空调器室外侧部分采用卡扣或者滑道的方式进行连接，引风罩19所形成的引风通道第一端的横断面尺寸与空调器室外侧出风口4尺寸相当，同时引风罩所形成的引风通道第二端作为出风口。将引风罩19布置为可拉伸可收缩的结构布局，充分考虑到空调器实际安装的环境是否有足够的空间。同时当空间足够的同时采用将可伸缩的引风罩19配件拉伸到最长，可以大幅提升烟囱效应的效果。确保在实际安装可行的情况下，大幅提高室外侧的换热效率。同时空调器因不安装室外侧风机，故可以降低空调器实际消耗的功率，进一步降低运行能耗。
67.当空调器室内侧独立新风系统工作的时候，此时为保持室内侧的压力平衡，会有对应的排风风机16将一部分风引走。可将室内侧排风管引到空调器室外侧底部，充分利用室内侧排风的冷量。同时排风风机16刚好可以为我们这个空调器室外侧提供强制对流换热的条件，即在空调器室外侧本身不安装风机的情况下，充分利用排风风机16的驱动力，使室外侧换热器7处于强制对流换热的状态下，提升空调器运行能耗。此时制冷系统的冷凝水还在收集，这部分冷凝水仍需要排出。考虑到空调器在有排风风机16引室内气流给室外侧风
机强制换热的情况下，热管蒸发部分的预冷已经相比微乎其微了。故此时我们常开输水管路6上的电磁水阀11，将产生的冷凝水直接通到空调器冷凝器的上方，加强空调器冷凝侧换热。
68.在本实施例中，还对空调器的部分部件之间的控制逻辑进行了说明。
69.1)当排风风机16启动时，室外侧进风风阀18开启，此时室外侧进风主要由室内侧排风提供，即主要从进风口2进风，此时电磁水阀11保持常开状态。
70.2)当排风风机16关闭时，室外侧进风风阀18关闭，此时室外侧进风只能由进风口1进入。
71.电磁水阀的开关情况视接水盘13水量高度来控制如下：
72.1)当接水盘13水位高度升高到上侧液位计高度时，电磁水阀开启；
73.2)当接水盘13水位高度下降到下册液位计高度时，电磁水阀关闭。
74.其中基于采用上述的控制逻辑，所以实际接水盘13中的水位可以控制在上侧液位计高度及下侧液位计高度之间。这样保证了冷凝水既不会溢出接水盘13，也不会全部排出导致热管换热受到影响。
75.以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。