用于空调器的蓄冷装置及空调器的制作方法

2021-03-10 01:03:54|

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[0001]
本实用新型涉及空气调节领域，尤其是涉及一种用于空调器的蓄冷装置及空调器。

背景技术：

[0002]
目前移动式空气调节设备有电风扇，冷风扇和移动空调等，电风扇和冷风扇的降温能力有限，而移动空调的排热问题难以解决。
[0003]
冰蓄冷式空调器是一种新型移动制冷设备，利用空余时间进行蓄冰，比移动空调舒适性更好。然而相关技术中，冰蓄冷式空调器的蓄冰效率低，且空间占用大，无法满足用户对空调器小型化的要求。

技术实现要素：

[0004]
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于空调器的蓄冷装置，有利于提高蓄冷装置的蓄冰效率，同时降低空调器的蓄冷装置的空间占用。
[0005]
本实用新型还提出了一种具有上述用于空调器的蓄冷装置的空调器。
[0006]
根据本实用新型实施例的用于空调器的蓄冷装置，包括：蓄冷箱，所述蓄冷箱具有顶部敞开的容纳空间，所述容纳空间内填充有蓄冷介质；取冷换热器，所述取冷换热器设于所述容纳空间内，所述取冷换热器内的载冷剂适于与所述蓄冷介质换热；制冰格板，所述制冰格板设在所述蓄冷箱上，所述制冰格板的内侧面上设有制冰格；制冰换热器，所述制冰换热器与所述制冰格板相连且位于所述蓄冷箱的上方，所述制冰换热器内的制冷剂适于与所述制冰格板换热；喷淋组件，所述喷淋组件的进液端与所述蓄冷介质连通，所述喷淋组件的出液端适于向所述制冰格板喷淋所述蓄冷介质。
[0007]
根据本实用新型实施例的用于空调器的蓄冷装置，通过将制冰格板和制冰换热器设置在蓄冷箱的上方，并且设置喷淋组件，一方面，喷淋组件喷出的蓄冷介质可以从制冰格流过，流动的蓄冷介质与制冰格之间的换热效率高，有利于提高制冰效率，另一方面，相比传统的将取冷换热器和制冰换热器均设置在蓄冷箱内，有利于减少蓄冷装置的体积，从而减小蓄冷装置的空间占用。
[0008]
在本实用新型的一些实施例中，所述制冰格的顶壁上设有进液孔，所述进液孔贯穿所述制冰格的顶壁以与所述制冰格的内腔连通。
[0009]
在本实用新型的一些实施例中，在由外到内的方向上，所述制冰格的底壁向下倾斜延伸。
[0010]
在本实用新型的一些实施例中，所述制冰格的底壁与水平面之间的夹角α满足：5
°
≤α≤20
°
。
[0011]
在本实用新型的一些实施例中，所述制冰格板与所述蓄冷箱的顶壁相连且形成为筒形，所述制冰换热器外套在制冰格板的外周壁上。
[0012]
在本实用新型的一些实施例中，所述制冰格为多个，多个制冰格的内腔在所述制冰格板的周向上均匀间隔开设置。
[0013]
在本实用新型的一些实施例中，所述循环泵位于所述蓄冷箱的底部，所述喷淋组件包括：循环泵，所述循环泵的进液端与所述蓄冷介质连通；喷淋管，所述喷淋管的进口与所述循环泵的出液端连通，所述喷淋管的出口向上延伸到所述制冰格板的上方。
[0014]
在本实用新型的一些实施例中，所述喷淋管包括：第一管段，所述第一管段的进口与所述循环泵的出液端连通；第二管段，所述第二管段形成为环形管且位于所述制冰格板的上方，所述第二管段的进口与所述第一管段的出口连通，所述第二管段的周壁上设有多个喷淋口，多个所述喷淋口沿所述第二管段的延伸方向间隔开设置。
[0015]
在本实用新型的一些实施例中，所述第二管段与所述制冰格板通过连接件相连。
[0016]
在本实用新型的一些实施例中，所述取冷换热器形成为筒形以限定出贯通孔，所述贯通孔的中心轴线在上下方向上延伸。
[0017]
在本实用新型的一些实施例中，所述取冷换热器包括换热管，所述换热管环绕在所述蓄冷箱的内周壁上，且在所述蓄冷箱的轴向方向上均匀分布。
[0018]
在本实用新型的一些实施例中，所述蓄冷箱形成为圆筒形、方筒形或椭圆筒形。
[0019]
根据本实用新型实施例的空调器，包括：上述的用于空调器的蓄冷装置；制冷剂系统，所述制冷剂系统包括压缩机、冷凝器和节流装置，所述压缩机可使制冷剂在冷凝器、节流装置和制冰换热器之间循环流动；载冷剂系统，所述载冷剂系统包括放冷换热器和液泵装置，所述液泵装置可使载冷剂在所述取冷换热器和所述放冷换热器之间循环流动。
[0020]
根据本实用新型实施例的空调器，通过设置上述的用于空调器的蓄冷装置，一方面，喷淋组件喷出的蓄冷介质可以从制冰格流过，流动的蓄冷介质与制冰格之间的换热效率高，有利于提高制冰效率，另一方面，相比传统的将取冷换热器和制冰换热器均设置在蓄冷箱内，有利于减少蓄冷装置的体积，从而减小蓄冷装置的空间占用，进而有利于提高空调器的整体性能。
[0021]
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0022]
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]
图1是根据本实用新型一个实施例的空调器的平面示意图；
[0024]
图2是图1中a-a处的剖视示意图；
[0025]
图3是根据本实用新型一个实施例的空调器的结构原理图。
[0026]
图4是根据本实用新型一个实施例的蓄冷装置的结构示意图；
[0027]
图5是图4的剖视示意图；
[0028]
图6是图4的俯视示意图；
[0029]
图7是图6中b-b处的剖视示意图；
[0030]
图8是根据本实用新型一个实施例蓄冷装置的剖视示意图；
[0031]
图9是根据本实用新型另一个实施例的蓄冷装置的剖视示意图；
[0032]
图10是根据本实用新型再一个实施例的蓄冷箱、制冰格板和制冰换热器的装配图的俯视示意图。
[0033]
附图标记：
[0034]
空调器100；
[0035]
蓄冷装置10；
[0036]
蓄冷箱1；容纳空间11；通孔12；
[0037]
取冷换热器2；贯通孔21；
[0038]
制冰格板3；制冰格31；内腔311；进液孔312；
[0039]
制冰换热器4；
[0040]
喷淋组件5；
[0041]
循环泵51；
[0042]
喷淋管52；第一管段521；第二管段522；喷淋口5221；
[0043]
压缩机20；支撑板201；冷凝器30；节流装置40；
[0044]
放冷换热器50；液泵装置60；风机组件70；
[0045]
机壳80；第一安装空间801；第二安装空间802。
具体实施方式
[0046]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0047]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0048]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0049]
下面根据附图描述根据本实用新型实施例的空调器100的蓄冷装置10及空调器100。例如，参照图1-图2所示，空调器100为移动式冰蓄冷空调器。
[0050]
参照图3和图4所示，根据本实用新型实施例的用于空调器100的蓄冷装置10，可以包括：蓄冷箱1、取冷换热器2、制冰格板3、制冰换热器4和喷淋组件5。
[0051]
参照图1和图2所示，蓄冷箱1具有顶部敞开的容纳空间11，容纳空间11内填充有蓄冷介质。例如，蓄冷箱1可由保温材料制得。可选地，蓄冷介质可以为水，可以理解的是，由于
水具有较高的潜热值，从而有利于提高蓄冷装置10的冰蓄冷能力。
[0052]
参照图2和图3所示，取冷换热器2设于容纳空间11内，取冷换热器2内的载冷剂适于与蓄冷介质换热，制冰格板3设在蓄冷箱1的上方，制冰格板3的内侧面上设有制冰格31，其中，制冰格板3的远离蓄冷箱1的中心轴线的一侧为外，制冰格板3的靠近蓄冷箱1的一侧为内。
[0053]
参照图3和图4所示，制冰换热器4与制冰格板3相连且位于蓄冷箱1的上方，例如，制冰格板3形成为筒状，制冰格板3的内周壁上设有制冰格31，制冰换热器4与制冰格板3的外周壁相连，制冰换热器4内的制冷剂适于与制冰格板3换热，喷淋组件5的进液端与蓄冷介质连通，喷淋组件5的出液端适于向制冰格板3喷淋蓄冷介质。
[0054]
可选地，制冰换热器4可以为微通道换热器，其中，微通道换热器制得是通道当量直径在10-1000μm的换热器，微通道换热器的扁管内有数十条细微流道，扁管的两端与圆形集管相联，与常规换热器相比,微通道换热器不仅体积小，换热效率高，而且具有优良的耐压性能。
[0055]
例如，参照图3所示，空调器100还包括制冷剂系统、载冷剂系统和风机组件70，制冷剂系统包括压缩机20、冷凝器30和节流装置40，压缩机20可使制冷剂在冷凝器30、节流装置40和制冰换热器4之间循环流动，载冷剂系统包括放冷换热器50、液泵装置60，液泵装置60可使载冷剂在取冷换热器2和放冷换热器50之间循环流动。例如，制冷剂和制冷剂分别为乙二醇溶液，可以理解的是乙二醇溶液在0℃以下不结冰，从而有利于提高空调器100的整体性能
[0056]
具体而言，当空调器100处于蓄冰循环模式时，压缩机20可使制冷剂在冷凝器30、节流装置40和制冰换热器4之间循环流动，以实现蓄冰循环，此时冷凝器30与环境交换热量以实现放热，制冰换热器4与制冰格板3换热以实现放冷，随着制冷循环的不断进行，制冰换热器4不断给制冰格板3降温，同时，在喷淋组件5的作用下，蓄冷箱1内的蓄冷介质可从制冰格31流过，部分蓄冷介质与制冰格31换热并在制冰格31上凝结成冰，未结冰的蓄冷介质落入到蓄冷箱1内继续循环，随着结冰量的逐步增大，蓄冷箱1内的落冰逐渐增多，蓄冷箱1内液态的蓄冷介质会逐步减少，直至完成整个蓄冰过程；
[0057]
参照图3所示，当空调器100处于放冷循环模式时，液泵装置60可使载冷剂在取冷换热器2和放冷换热器50之间循环流动，在风机组件70的作用下，室内空气流向放冷换热器50，放冷换热器50向室内空气放冷以调节室内环境的温度。
[0058]
而相关技术中，取冷换热器和制冰换热器均泡在蓄冷箱的蓄冷介质内，且在蓄冰的过程中，蓄冷介质不会循环流动，一方面造成冰蓄冷式空调器的蓄冰效率低，另一方面造成蓄冷箱的占用体积大，无法满足用户对空调器小型化的要求。
[0059]
有鉴于此，根据本实用新型实施例的用于空调器100的蓄冷装置10，通过将制冰格板3和制冰换热器4设置在蓄冷箱1的上方，并且设置喷淋组件5，一方面，喷淋组件5喷出的蓄冷介质可以从制冰格31流过，流动的蓄冷介质与制冰格31之间的换热效率高，有利于提高制冰效率，另一方面，相比传统的将取冷换热器和制冰换热器均设置在蓄冷箱内，有利于减少蓄冷装置10的体积，从而减小蓄冷装置10的空间占用。
[0060]
在本实用新型的一些实施例中，参照图5所示，制冰格31的顶壁上设有进液孔312，进液孔312贯穿制冰格31的顶壁以与制冰格31的内腔311连通。由此，喷淋组件5喷淋到制冰
格板3上的蓄冷介质可通过进液孔312直接流入制冰格31的内腔311，有利于提高制冰效率。
[0061]
在本实用新型的一些实施例中，参照图5所示，在由外到内的方向上，制冰格31的底壁向下倾斜延伸。由此，在制冰格31制冰完成后，方便冰块利用自身重力掉落到蓄冷箱1内。
[0062]
在本实用新型的一些可选的实施例中，参照图5所示，制冰格31的底壁与水平面之间的夹角α满足：5
°
≤α≤20
°
。换言之，制冰格31的底壁与水平面之间的夹角α可以取介于5
°
到20
°
中的任意一值。例如，α可以为5
°
、6
°
、7
°
、8
°
、9
°
、10
°
、11
°
、13
°
、16
°
、18
°
、20
°
等。由此，一方面使得α不至于过小，从而方便冰块利用自身重力掉落到蓄冷箱1内，另一方面使得α不至于过大，从而有利于保证蓄冷介质在制冰格31上的停留量以保证蓄冰效率。
[0063]
在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，制冰格板3与蓄冷箱1的顶壁相连且形成为筒形，制冰换热器4外套在制冰格板3的外周壁上。由此，方便制冰格板3的安装，同时有利于增大制冰格板3与制冰换热器4之间的接触面积，从而提高制冰格板3与制冰换热器4之间的换热效率。
[0064]
例如，制冰换热器4也形成为筒形，制冰格板3与制冰换热器4可拆卸地相连，从而便于实现对制冰换热器4维护和更换。当然本实用新型不限于此，制冰格板3与制冰换热器4还可以为一体成型件。
[0065]
可选地，蓄冷箱1、制冰格板3与制冰换热器4的形状相匹配，例如，参照图4和图5所示，蓄冷箱1、制冰格板3、制冰换热器4均形成为圆筒形，且制冰换热器4紧贴在制冰格板3的外周壁上；又如，参照图10所示，蓄冷箱1、制冰格板3、制冰换热器4均形成为方筒形，且制冰换热器4紧贴在制冰格板3的外周壁上。
[0066]
在本实用新型的一些实施例中，参照图5和图6所示，制冰格31为多个，多个制冰格31的内腔311在制冰格板3的周向上均匀间隔开设置。可以理解的是，通过设置多个制冰格31，有利于提高制冰格板3的制冰效率。
[0067]
例如，参照图5所示，制冰格板3上设有多个制冰格31，多个制冰格31的内腔311在制冰格板3的内侧壁上均匀间隔开设置，每个制冰格31的内腔311形成为方块状，每个制冰格31的顶壁上均设有进液孔312，进液孔312贯穿相应的制冰格31的顶壁以与相应的制冰格31的内腔311连通，制冰格31包括上下两排，位于上方的制冰格31的内腔311与相应的位于下方的制冰格31的内腔通过进液孔312连通。
[0068]
在本实用新型的一些实施例中，参照图3和图4所示，喷淋组件5包括循环泵51和喷淋管52，循环泵51位于蓄冷箱1的底部，循环泵51的进液端与蓄冷介质连通，喷淋管52的进口与循环泵51的出液端连通，喷淋管52的出口向上延伸到制冰格板3的上方。可以理解的是，蓄冷箱1下部的蓄冷介质可在循环泵51的作用下喷淋到制冰格板3的上方，有利于保证蓄冷箱1内的蓄冷介质都可以喷淋到制冰格板4上，从而提高蓄冷装置10的蓄冰能力，且结构简单，成本低廉。
[0069]
在本实用新型的一些可选的实施例中，参照图8和图9示，喷淋管52包括：第一管段521和第二管段522，第一管段521的进口与循环泵51的出液端连通，第二管段522形成为环形管且位于制冰格板3的上方，第二管段522的进口与第一管段521的出口连通，第二管段522的周壁上设有多个喷淋口5221(参照图7所示)，多个喷淋口5221沿第二管段522的延伸方向间隔开设置。可以理解的是，通过使得多个喷淋口5221沿环形的第二管段522的延伸方
向间隔开设置，有利于将蓄冷介质均匀喷淋到制冰格板3的顶壁上，从而有利于进一步提高蓄冰效率。
[0070]
例如，在一些实施例中，如图8所示，循环泵51位于蓄冷箱1的内底壁上，循环泵51的进液端与蓄冷介质连通，第一管段521的进口位于蓄冷箱1内且与循环泵51的出液端连通，第二管段522形成为环形管且位于制冰格板3的上方，第二管段522的进口与第一管段521的出口连通，第二管段522的周壁上设有多个喷淋口5221，多个喷淋口5221沿第二管段522的延伸方向均匀间隔开设置；
[0071]
又如，在另一些实施例中，如图9所示，蓄冷箱1的底壁上设有通孔12，循环泵51位于蓄冷箱1的外部且循环泵51的进液端通过通孔12与蓄冷介质连通，第一管段521位于蓄冷箱1的外部，第一管段521的进口与循环泵51的出液端连通，第二管段522形成为环形管且位于制冰格板3的上方，第二管段522的进口与第一管段521的出口连通，第二管段522的周壁上设有多个喷淋口5221，多个喷淋口5221沿第二管段522的延伸方向均匀间隔开设置。
[0072]
在本实用新型的一些实施例中，参照图9所示，第二管段522与制冰格板3通过连接件相连。由此，有利于实现对第二管段522的可靠固定，有利于提高第二管段522工作的可靠性。例如，第二管段522通过扎带与制冰格板3相连；又如，第二管段522通过固定扣连接到制冰格板3的顶壁上。
[0073]
在本实用新型的一些实施例中，参照图8和图9所示，取冷换热器2形成为筒形以限定出贯通孔21，贯通孔21的中心轴线在上下方向上延伸。可以理解的是，制冰格板3的落冰可以掉落到贯通孔21内，从而有利于防止落冰堵塞在取冷换热器2的顶部和蓄冷箱1之间，有利于增大蓄冷箱1的容冰量，提高蓄冰能力。
[0074]
在本实用新型的一些实施例中，取冷换热器2包括换热管，换热管环绕在蓄冷箱1的内周壁上，且在蓄冷箱1的轴向方向上均匀分布。从而有利于保证落冰与换热器均匀接触，当蓄冷装置10放冷时，有利于提高取冷换热器2的取冷效率，从而增强空调器100的制冷能力。
[0075]
当然，本实用新型不限于此，在本实用新型的另一些示例中，取冷换热器2还可以为多排，多排换热器间隔开设置，相邻的两排取冷换热器2之间的距离大于落冰的最大尺寸，制冰格板3的落冰可以相邻的两排取冷换热器2之间，从而有利于保证落冰与取冷换热器2均匀接触，当蓄冷装置10放冷时，有利于提高取冷换热器2的取冷效率，从而增强空调器100的制冷能力。
[0076]
在本实用新型的一些实施例中，蓄冷箱1形成为圆筒形(参照图4和图5)、方筒形(参照图10)或椭圆筒形。由此，结构简单，且易于加工成型。当然，本实用新型不限于此，蓄冷箱1还可以形成为其他类型的筒形结构，例如，蓄冷箱1的横截面还可以形成为三角形、五边形和六边形等多边形形状。
[0077]
参照图1-图3所示，根据本实用新型实施例的空调器100，包括：根据本实用新型上述实施例的用于空调器100的蓄冷装置10、制冷剂系统、载冷剂系统和风机组件70，制冷剂系统包括压缩机20、冷凝器30和节流装置40，压缩机20可使制冷剂在冷凝器30、节流装置40和制冰换热器4之间循环流动，载冷剂系统包括放冷换热器50和液泵装置60，液泵装置60可使载冷剂在取冷换热器2和放冷换热器50之间循环流动。
[0078]
具体而言，参照图3所示，当空调器100处于蓄冰循环模式时，压缩机20可使制冷剂
在冷凝器30、节流装置40和制冰换热器4之间循环流动，以实现制冷循环，此时冷凝器30并与环境交换热量实现放热，制冰换热器4与制冰格板3换热以实现放冷，随着制冷循环的不断进行，制冰换热器4不断给制冰格板3降温，同时，在喷淋组件5的作用下，蓄冷箱1内的蓄冷介质可从制冰格31流过，部分蓄冷介质与制冰格31换热并在制冰格31上凝结成冰，未结冰的蓄冷介质落入到蓄冷箱1内继续循环，随着结冰量的逐步增大，蓄冷箱1内的落冰逐渐增多，蓄冷箱1内液态的蓄冷介质会逐步减少，直至完成整个蓄冰过程；
[0079]
参照图3所示，当空调器100处于放冷循环模式时，液泵装置60可使载冷剂在取冷换热器2和放冷换热器50之间循环流动，在室内风机的作用下，室内空气流向放冷换热器50，放冷换热器50向室内空气放冷以调节室内环境的温度。
[0080]
可选地，蓄冰循环和放冷循环两个过程彼此相互独立，可以按照“蓄冰循环-放冷循环-蓄冰循环”不断交替进行，保证了蓄冷装置10能够安全稳定的运行。
[0081]
根据本实用新型实施例的空调器100，通过设置根据本实用新型上述实施例上述的用于空调器100的蓄冷装置10，一方面，喷淋组件5喷出的蓄冷介质可以从制冰格31流过，从而可提高蓄冷介质与制冰格31的换热效率高，提高制冰效率，另一方面，相比传统的将取冷换热器2和制冰换热器4均设置在蓄冷箱1内，有利于减少蓄冷装置10的体积，从而减小蓄冷装置10的空间占用，进而有利于提高空调器100的整体性能。
[0082]
例如，在一些示例中，参照图2所示，空调器100的机壳80内设有支撑板201，支撑板201将机壳80内的空间分为上下排布的第一安装空间801和第二安装空间802，压缩机20位于第一安装空间801内且安装在支撑板201上，蓄冷装置10位于第二安装空间802内，第二管段522与支撑板201间隔开设置。由此，使得压缩机20和蓄冷装置10的布局合理，有利于减少空调器100的占地面积，保证空调器100工作的可靠性。
[0083]
根据本实用新型实施例的空调器100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0084]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0085]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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