一种冷凝水潜冷回收装置、系统、制冷设备及控制方法转让专利

申请号 : CN202311237036.7

文献号 : CN116972459B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨华

申请人 : 杭州医维之星医疗技术有限公司

摘要 :

本发明提供一种冷凝水潜冷回收装置、系统、制冷设备及控制方法,该装置包括液滴分配器、接水器和控制模块,液滴分配器设置在冷凝器上方,进入接水器的冷凝水到达工作水位后,控制模块控制活塞往复运动,使活塞腔内的冷凝水经第一、第二出水单向阀由第一阵列滴孔、第二阵列滴孔以水滴阵列的方式逐次、交替地落入冷凝器顶部的第一落水区、第二落水区,水滴在沿导热翅片下流的行程中能够全部或大部分形变为水膜形态,在导热翅片的加热作用及热气流的作用下,水膜形态的冷凝水能够发生充分的蒸发相变,使得冷凝器换热效率得到提高,从而使得冷凝水潜冷得到充分的回收利用,制冷设备的能效得到较显著的提升。

权利要求 :

1.一种冷凝水潜冷回收装置,包括液滴分配器、接水器和控制模块,所述液滴分配器设置在冷凝器上方并沿导热管的延伸方向延伸,其特征在于:所述液滴分配器包括进水腔、活塞腔、活塞、第一出水腔、第二出水腔、第一阵列滴孔,第二阵列滴孔、第一进水单向阀、第二进水单向阀、第一出水单向阀、第二出水单向阀,所述进水腔通过通孔与所述接水器连通,所述第一出水腔和第二出水腔在导热翅片宽度方向上分别位于所述活塞腔两侧;

其中,所述活塞腔包括第一活塞腔进口、第二活塞腔进口,所述进水腔通过第一进水单向阀、第二进水单向阀分别与第一、第二活塞腔进口连通;所述活塞腔还包括第一活塞腔出口、第二活塞腔出口,所述第一活塞腔出口、第二活塞腔出口分别与所述第一出水腔、第二出水腔对应;

所述第一出水腔包括第一出水腔进口和第一出水腔出口,所述第二出水腔包括第二出水腔进口和第二出水腔出口,所述第一出水腔进口通过所述第一出水单向阀与所述第一活塞腔出口连通,所述第二出水腔进口通过所述第二出水单向阀与所述第二活塞腔出口连通,所述第一出水腔出口处设置第一阵列滴孔,所述第二出水腔出口处设置第二阵列滴孔,所述第一阵列滴孔、第二阵列滴孔中的多个滴孔均沿导热管的延伸方向间隔设置;

所述冷凝器的导热翅片顶部包括第一落水区、第二落水区,分别位于导热翅片的进风侧与出风侧,所述第一阵列滴孔对应第一落水区,所述第二阵列滴孔对应第二落水区;

所述活塞设置在所述活塞腔内并沿导热翅片宽度方向进行往复滑动,当所述活塞位于所述活塞腔第一位置时,所述活塞与活塞腔一侧壁内表面贴合,封闭第一活塞腔出口;当所述活塞位于活塞腔第二位置时,所述活塞与活塞腔一侧壁的相对侧壁内表面贴合,封闭第二活塞腔出口;

所述接水器包括水位开关,所述水位开关与所述控制模块电连接;

所述控制模块驱动所述活塞在所述第一位置、第二位置之间周期性往复滑动,相应的第一进水单向阀、第二出水单向阀和第二进水单向阀、第一出水单向阀交替开闭,所述活塞腔内的冷凝水以水滴的形式由所述第一阵列滴孔、第二阵列滴孔交替且均匀地排出至所述冷凝器的第一落水区、第二落水区。

2.根据权利要求1所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述液滴分配器的长度为

160mm,宽度为38.1mm;第一阵列滴孔、第二阵列滴孔各包括90个滴孔,相邻两滴孔中心间距与相邻的两导热翅片片距一致。

3.根据权利要求2所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述活塞腔沿导热管的延伸方向延伸,所述活塞为条杆件,所述活塞的长度为154mm、宽度为4mm、高度为4mm,其运动行程为4mm。

4.根据权利要求1‑3任一所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述控制模块包括控制器、电磁铁和温湿度传感器,所述电磁铁为双向保持推拉式电磁铁,其包括滑杆,所述活塞与所述滑杆连接,所述活塞在所述滑杆的推动下往复滑动,当所述活塞滑动至所述第一位置或第二位置时,所述电磁铁断电,所述滑杆保持自锁状态,自锁周期为15‑30秒。

5.根据权利要求1所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述液滴分配器的底部端面与所述冷凝器的顶部端面之间的距离为0mm‑2mm。

6.根据权利要求1所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述第一、第二进水单向阀与所述第一、第二出水单向阀均包括阀体、阀芯、弹簧,所述阀体的顶壁设置有单向阀进口、底壁设置有单向阀出口,所述阀芯为条杆件,所述阀芯的底部两端通过所述弹簧与所述阀体的底壁连接。

7.根据权利要求6所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述第一活塞腔出口、第二活塞腔出口、所述第一、第二出水单向阀的单向阀进口及单向阀出口、所述第一、第二出水腔进口均为条缝状,并沿导热管的延伸方向延伸,且与所述活塞的长度保持一致。

8.根据权利要求1所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述接水器还包括水槽、进水管,所述水位开关设置在所述水槽内,并与所述控制模块电连接。

9.根据权利要求1所述的冷凝水潜冷回收装置,其特征在于,所述液滴分配器的数量为多个,多个所述液滴分配器沿导热管的延伸方向依次排布为直线形、U形或L形。

10.一种用于如权利要求1‑9任一项所述的冷凝水潜冷回收装置的冷凝水潜冷回收控制方法,其特征在于,具体包括:步骤S1:接水器的水位到达工作水位后,控制模块控制电磁铁的滑杆移动使活塞复位到第一位置;

步骤S2:电磁铁的滑杆在第一位置保持15‑30秒的自锁周期,期间第一、第二进水单向阀以及第一、第二出水单向阀处于关闭状态;

步骤S3:控制模块控制电磁铁的滑杆回拉,活塞从第一位置滑动至第二位置,滑动期间,第一进水单向阀、第二出水单向阀打开,第二进水单向阀、第一出水单向阀关闭,滑动结束后,活塞腔内的冷凝水经第二出水腔由第二阵列滴孔以水滴的形式均匀排出至第二落水区;

步骤S4:电磁铁的滑杆在第二位置保持15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀以及第一、第二出水单向阀处于关闭状态;

步骤S5:控制模块控制电磁铁的滑杆推出,活塞从第二位置滑动至第一位置,滑动期间,第二进水单向阀、第一出水单向阀打开,第一进水单向阀、第二出水单向阀关闭,滑动结束后,活塞腔内的冷凝水经第一出水腔由第一阵列滴孔以水滴的形式均匀排出至第一落水区;

步骤S6:电磁铁的滑杆在第一位置保持15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀以及第一、第二出水单向阀处于关闭状态;

步骤S7:重复步骤S3‑步骤S6,直至接水器内的水位降至停止水位,电磁铁的滑杆停止运动。

11.根据权利要求10所述的冷凝水潜冷回收控制方法,其特征在于,在步骤S1之前还包括空气排空步骤,具体为:初始工作时,如果进水腔有水且活塞腔及各进水、出水单向阀的阀体内无水时,利用电磁铁的滑杆往复推拉多次排空活塞腔及阀体内的空气;和/或在步骤S7之后还包括冷凝水排空步骤,具体为:工作结束时,如果进水腔无水且活塞腔及各进水、出水单向阀的阀体内有水时,利用电磁铁的滑杆往复推拉多次排空活塞腔及阀体内的存水。

12.一种冷凝水潜冷回收系统,其特征在于,包括:

冷凝水收集管路;以及如权利要求1‑9任一所述的冷凝水潜冷回收装置。

13.一种制冷设备,其特征在于,包括:

蒸发器、接水盘、冷凝器、压缩机,以及如权利要求12所述的冷凝水潜冷回收系统。

14.根据权利要求13所述的制冷设备,其特征在于,所述冷凝器的导热翅片表面均涂覆有亲水涂层。

15.根据权利要求13所述的制冷设备,其特征在于,所述制冷设备为中央空调,其冷凝器为U形或L形;液滴分配器的数量为多个,多个所述液滴分配器沿导热管的延伸方向依次排布为U形或L形。

说明书 :

一种冷凝水潜冷回收装置、系统、制冷设备及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及空调节能减排领域,尤其是涉及一种冷凝水潜冷回收装置、系统、制冷设备及控制方法。

背景技术

[0002] 空调在制冷时,室内空气中的水蒸气在接触到低于露点温度的蒸发器后会结露形成冷凝水,尤其是湿热环境下会产生较多的冷凝水,水分从气态到液态相变会释放热量,这部分热量称为潜冷量。
[0003] 现有技术中,冷凝水的处理方式通常包括:1)冷凝水经接水盘后直接通过排水管排至室外,导致空调的潜冷量随着冷凝水的排放而完全废弃;2)将冷凝水通过净化处理后进行回收,用于室内加湿或冷凝器翅片清洁,虽然对冷凝水进行了再利用,但对冷凝水中的能量利用不充分,造成浪费;3)利用水泵配合喷嘴将冷凝水喷洒至冷凝器,对冷凝器进行降温,这种方式通常只能将冷凝水喷洒至冷凝器的进风侧,而出风侧的导热翅片部分得不到充分利用;4)冷凝水被高速旋转的打水轮抛至冷凝器进行蒸发,这种方式通常抛起的冷凝水分布不均,无法充分回收利用;5)在冷凝器顶部布置带渗水孔的集水盘或滴水管道,将冷凝水持续的滴落至冷凝器上,这种方式冷凝水滴落的随机性较大,难以得到有效控制。
[0004] 可见,现有的空调中,受空间,成本等因素限制,多数不具有冷凝水潜冷回收利用功能。已有的冷凝水再利用装置不易将冷凝水充分地、均匀地分配到冷凝器翅片的内外侧表面,翅片进、出风侧热量得不到充分利用;并且,较多水分会以水滴或水流的形态沿翅片表面下流排出,难以全部或大部分以水膜的形态在冷凝器翅片上发生充分的气化相变,冷凝水潜冷回收利用效率较低,空调节能效果有待提高。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于针对上述技术问题,尤其是冷凝水潜冷回收利用率较低、空调节能效果不佳的难题,提供了一种冷凝水潜冷回收装置、系统、制冷设备及控制方法,充分回收利用潜冷量,提高空调制冷效率,降低能耗,避免冷凝水浪费。
[0006] 为达到上述目的,本发明提供一种冷凝水潜冷回收装置,包括液滴分配器、接水器和控制模块,液滴分配器设置在冷凝器上方并沿导热管的延伸方向延伸。
[0007] 具体的,液滴分配器包括进水腔、活塞腔、活塞、第一出水腔、第二出水腔、第一阵列滴孔,第二阵列滴孔、第一进水单向阀、第二进水单向阀、第一出水单向阀、第二出水单向阀,第一出水腔和第二出水腔在导热翅片宽度方向上分别位于活塞腔两侧;
[0008] 其中,活塞腔包括第一活塞腔进口、第二活塞腔进口,进水腔通过第一进水单向阀、第二进水单向阀分别与第一、第二活塞腔进口连通;活塞腔还包括第一活塞腔出口、第二活塞腔出口,第一活塞腔出口、第二活塞腔出口分别与第一出水腔、第二出水腔对应;
[0009] 第一出水腔包括第一出水腔进口和第一出水腔出口,第二出水腔包括第二出水腔进口和第二出水腔出口,第一出水腔进口通过第一出水单向阀与第一活塞腔出口连通,第二出水腔进口通过第二出水单向阀与第二活塞腔出口连通,第一出水腔出口处设置第一阵列滴孔,第二出水腔出口处设置第二阵列滴孔,第一阵列滴孔、第二阵列滴孔中的多个滴孔均沿导热管的延伸方向间隔设置;
[0010] 所述冷凝器的导热翅片顶部包括第一落水区、第二落水区,分别位于导热翅片的进风侧与出风侧,第一阵列滴孔对应第一落水区,第二阵列滴孔对应第二落水区;
[0011] 活塞设置在活塞腔内并沿导热翅片宽度方向进行往复滑动,当活塞位于活塞腔第一位置时,活塞与活塞腔一侧壁内表面贴合,封闭第一活塞腔出口;当活塞位于活塞腔第二位置时,活塞与活塞腔一侧壁的相对侧壁内表面贴合,封闭第二活塞腔出口;
[0012] 控制模块驱动活塞在第一位置、第二位置之间周期性往复滑动,相应的第一进水单向阀、第二出水单向阀和第二进水单向阀、第一出水单向阀交替开闭,活塞腔内的冷凝水以水滴的形式由第一阵列滴孔、第二阵列滴孔交替且均匀地排出至冷凝器的第一落水区、第二落水区。
[0013] 进一步地,所述液滴分配器的长度为160mm,宽度为38.1mm;第一阵列滴孔、第二阵列滴孔各包括90个滴孔,相邻的两滴孔中心间距与相邻的两导热翅片片距一致。
[0014] 进一步地,所述活塞腔沿导热管的延伸方向延伸,所述活塞为条杆件,优选地,所述活塞长度为154mm、宽度为4mm、高度为4mm,其运动行程为4mm。
[0015] 进一步地,所述控制模块包括控制器、电磁铁和温湿度传感器,所述电磁铁为双向保持推拉式电磁铁,其包括滑杆,所述活塞与所述滑杆连接,所述活塞在所述滑杆的推动下往复滑动,当活塞滑动至所述第一位置或第二位置时,所述电磁铁断电,所述滑杆保持自锁状态,自锁周期为15‑30秒。
[0016] 优选地,所述液滴分配器的底部端面与所述冷凝器的顶部端面之间的距离为0mm‑2mm。
[0017] 进一步地,所述第一、第二进水单向阀与所述第一、第二出水单向阀均包括阀体、阀芯、弹簧,所述阀体的顶壁设置有单向阀进口、底壁设置有单向阀出口,所述阀芯为条杆件,所述阀芯的底部两端通过弹簧与所述阀体的底壁连接。
[0018] 进一步地,所述第一活塞腔出口、第二活塞腔出口、所述第一、第二出水单向阀的单向阀进口及单向阀出口、所述第一、第二出水腔进口均为条缝状,并沿导热管的延伸方向延伸,且与所述活塞的长度保持一致。
[0019] 进一步地,所述接水器包括水槽、进水管、水位开关,所述水位开关设置在所述水槽内,并与所述控制模块电连接。
[0020] 进一步地,所述液滴分配器的数量为多个,多个所述液滴分配器沿导热管的延伸方向依次排布为直线形、U形或L形。
[0021] 本发明还提供一种冷凝水潜冷回收控制方法,利用所述的一种冷凝水潜冷回收装置实现冷凝水潜冷的再利用,具体步骤包括:
[0022] 步骤S1:接水器的水位到达工作水位后,控制模块控制电磁铁的滑杆移动使活塞复位到第一位置;
[0023] 步骤S2:电磁铁的滑杆在第一位置保持15‑30秒的自锁周期,期间第一、第二进水单向阀以及第一、第二出水单向阀处于关闭状态;
[0024] 步骤S3:控制模块控制电磁铁的滑杆回拉,活塞从第一位置滑动至第二位置,滑动期间,第一进水单向阀、第二出水单向阀打开,第二进水单向阀、第一出水单向阀关闭,滑动结束后,活塞腔内的冷凝水经第二出水腔由第二阵列滴孔以水滴的形式均匀排出至第二落水区;
[0025] 步骤S4:电磁铁的滑杆在第二位置保持15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀以及第一、第二出水单向阀处于关闭状态;
[0026] 步骤S5:控制模块控制电磁铁的滑杆推出,活塞从第二位置滑动至第一位置,滑动期间,第二进水单向阀、第一出水单向阀打开,第一进水单向阀、第二出水单向阀关闭,滑动结束后,活塞腔内的冷凝水经第一出水腔由第一阵列滴孔以水滴的形式均匀排出至第一落水区;
[0027] 步骤S6:电磁铁的滑杆在第一位置保持15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀以及第一、第二出水单向阀处于关闭状态;
[0028] 步骤S7:重复步骤S3‑步骤S6,直至接水器内的水位降至停止水位,电磁铁的滑杆停止运动。
[0029] 进一步地,在步骤S1之前还包括空气排空步骤,具体为:初始工作时,如果进水腔有水且活塞腔及各进水、出水单向阀的阀体内无水时,利用电磁铁的滑杆往复推拉多次排空活塞腔及阀体内的空气。
[0030] 进一步地,在步骤S7之后还包括冷凝水排空步骤,具体为:工作结束时,如果进水腔无水且活塞腔及各进水、出水单向阀的阀体内有水时,利用电磁铁的滑杆往复推拉多次排空活塞腔及阀体内的存水。
[0031] 本发明还提供一种冷凝水潜冷回收系统,包括冷凝水收集管路和所述的一种冷凝水潜冷回收装置。
[0032] 本发明还提供一种制冷设备,包括:蒸发器、接水盘、冷凝器、压缩机,以及所述的一种冷凝水潜冷回收系统。
[0033] 进一步地,所述冷凝器的导热翅片表面均涂覆有亲水涂层。
[0034] 进一步地,所述制冷设备可以为中央空调,其冷凝器为U形或L形,液滴分配器的数量为多个,多个所述液滴分配器沿导热管的延伸方向依次排布为U形或L形。
[0035] 本发明具有以下有益效果:
[0036] 1)通过驱动活塞在第一位置、第二位置之间周期性往复滑动,活塞腔内的冷凝水被活塞挤压,冷凝水经出水腔由第一阵列滴孔、第二阵列滴孔以水滴的形式交替的排出至冷凝器的导热翅片顶部的第一落水区和第二落水区,可以在冷凝水回收的过程中,充分利用导热翅片进风侧及出风侧的热量,提高冷凝水水滴在导热翅片上的覆盖率,从而提升冷凝水回收效率;
[0037] 2)本发明通过巧妙的结构布置及活塞、活塞腔合理的尺寸设计等,使冷凝水稳定的、均匀的以适当质量的水滴的形式下落,保证该质量水滴在下流到导热翅片底端前其水分能够全部或大部分以水膜的形态粘附在导热翅片上,在导热翅片的加热作用下及流经导热翅片所形成的热气流作用下,粘附在导热翅片上的冷凝水水膜能在较短时间内发生充分的气化相变,使冷凝器产生的热量能够由冷凝水与空气共同吸收,从而提高了冷凝器的换热效率,使得冷凝水潜冷能够得到充分的回收利用,使得空调的能效能够得到较显著的提升;
[0038] 3)活塞腔的出口、出水单向阀的进口与出口、出水腔进口均为条缝状,有利于活塞排水时传递到每个滴孔的排水压力保持一致,进一步保证从每个滴孔排出的冷凝水的水滴质量较为均匀,提高冷凝水在冷凝器导热翅片上的分配均匀度,从而提升冷凝水的蒸发效率;
[0039] 4)利用控制器、双向保持推拉式电磁铁及滑杆,控制滑杆推出或回拉后可以在第一位置或第二位置保持自锁状态,自锁周期15‑30秒,给予水膜充分蒸发的时间,有利于下一周期的水滴在落入导热翅片前导热翅片保持干燥状态,继而有利于下一周期的水滴在导热翅片上成膜及充分蒸发;
[0040] 5)冷凝器采用亲水翅片,亲水翅片可以降低水滴的水滴角,扩大水滴与导热翅片接触的轮廓面积,从而可以提高水滴的膜化率;
[0041] 6)提供的制冷设备,可有效降低冷凝温度,提高压缩机能效比,能够有效降低空调能耗。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,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。
[0043] 图1是本发明实施例提供的一种冷凝水潜冷回收装置及冷凝器的配合结构示意图;
[0044] 图2是本发明实施例提供的冷凝水潜冷回收装置中液滴分配器的剖视图;
[0045] 图3是本发明实施例提供的冷凝水潜冷回收装置的液滴分配器中活塞及滑杆滑动至第一位置期间的剖视图;
[0046] 图4是本发明实施例提供的冷凝水潜冷回收装置的液滴分配器中活塞及滑杆滑动至第二位置期间的剖视图;
[0047] 图5是本发明实施例提供的冷凝水潜冷回收装置的液滴分配器中进、出水单向阀的剖视图;
[0048] 图6是本发明实施例提供的竖直导热翅片表面的水滴和水膜的断面图;
[0049] 图7是本发明实施例提供的适用于U形冷凝器的冷凝水潜冷回收装置示意图;
[0050] 图8是本发明实施例提供的包括冷凝水潜冷回收装置的制冷设备的结构示意图。
[0051] 图中附图标记为:1‑液滴分配器;10‑进水腔;11‑活塞腔;111‑第一活塞腔进口;112‑第二活塞腔进口;113‑第一活塞腔出口;114‑第二活塞腔出口;12‑活塞;13‑第一出水腔;131‑第一出水腔进口;132‑第一出水腔出口;14‑第二出水腔;141‑第二出水腔进口;
142‑第二出水腔出口;15‑第一阵列滴孔;16‑第二阵列滴孔;17‑第一进水单向阀;170‑阀体;171‑阀芯;172‑弹簧;173‑连接块;174‑单向阀进口;175‑单向阀出口;18‑第二进水单向阀;19‑第一出水单向阀;20‑第二出水单向阀;2‑接水器;21‑水槽;22‑进水管;23‑水位开关;3‑控制模块;31‑控制器;32‑电磁铁;33‑滑杆;34‑温湿度传感器;4‑冷凝器;41‑第一落水区;42‑第二落水区;43‑导热翅片;44‑导热管;5‑空调器;51‑蒸发器;52‑接水盘;53‑压缩机。

具体实施方式

[0052] 下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0053] 实施例1
[0054] 如图1所示,本发明提供了一种冷凝水潜冷回收装置,包括液滴分配器1、接水器2和控制模块3,回收装置在使用时,将液滴分配器1设置在冷凝器4上方,从蒸发器端回收的冷凝水经接水器2进入液滴分配器1,进而通过液滴分配器1将冷凝水以水滴阵列的形式均匀、定量、逐次交替地分配到冷凝器顶部端面,从而实现冷凝水再利用。
[0055] 冷凝器4为翅片管式换热器,包括多个导热翅片43和多个导热管44,每个导热管44与多个导热翅片43贯穿设置,多个导热翅片43沿导热管44的延伸方向L间隔设置,导热管44的延伸方向L即导热翅片43的堆叠方向。具体的,液滴分配器1在冷凝器4上方沿导热管44的延伸方向L进行延伸。
[0056] 参见图2‑图4,本发明公开的液滴分配器1具体包括进水腔10,进水腔10通过通孔与接水器2连通,进水腔10下方设置活塞腔11,活塞12布置在活塞腔11内,活塞12的一端与控制模块3连接,控制模块3控制活塞12在活塞腔11内沿导热翅片宽度方向W进行往复滑动。液滴分配器1还包括第一出水腔13和第二出水腔14,第一出水腔13和第二出水腔14在沿导热翅片宽度方向W上位于活塞腔11两侧,且沿导热管44的延伸方向L延伸,在第一出水腔13的出口处设置第一阵列滴孔15,第二出水腔14的出口处设置第二阵列滴孔16。优选地,上述第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16为单列多孔结构,且上述阵列滴孔中的多个滴孔沿导热管44的延伸方向L间隔排列,对于滴孔的形状,可以不局限于圆孔、腰形孔、圆台孔等。
[0057] 进水腔10通过两个进水单向阀与活塞腔11进行流体连通,活塞腔11通过两个出水单向阀分别与第一出水腔13和第二出水腔14进行流体连通。
[0058] 优选地,参见图3‑图4,在本实施例中,活塞腔11顶部两侧分别设置第一活塞腔进口111、第二活塞腔进口112,进水腔10通过第一进水单向阀17与活塞腔11的第一活塞腔进口111流体连通,且通过第二进水单向阀18与活塞腔11的第二活塞腔进口112流体连通。
[0059] 另外,活塞腔11还包括第一活塞腔出口113、第二活塞腔出口114,分别与第一出水腔13、第二出水腔14对应。本实施例中,优选地,第一活塞腔出口113、第二活塞腔出口114位于活塞腔11中平行于导热管44的延伸方向L的相对两侧壁上,即位于活塞腔11沿导热翅片宽度方向W设置的两侧壁上。第一活塞腔进口111靠近第一活塞腔出口113侧,第二活塞腔进口112靠近第二活塞腔出口114侧。但需要注意的是,第一活塞腔出口113、第二活塞腔出口114的位置不限于此,例如还可以位于活塞腔11底壁上且分居两侧。
[0060] 具体地,参见图3‑图4,液滴分配器1中的第一出水腔13包括第一出水腔进口131和第一出水腔出口132,第二出水腔14包括第二出水腔进口141和第二出水腔出口142,第一阵列滴孔15布置在第一出水腔13的第一出水腔出口132处,第二阵列滴孔16布置在第二出水腔14的第二出水腔出口142处。
[0061] 具体地,本实施例中第一活塞腔出口113通过第一出水单向阀19与第一出水腔进口131流体连通,第二活塞腔出口114通过第二出水单向阀20与第二出水腔进口141流体连通。
[0062] 参见图1,本实施例中,冷凝器4的导热翅片43顶部包括第一落水区41、第二落水区42,分别位于导热翅片43的进风侧与出风侧,并沿方向L延伸。第一阵列滴孔15中水滴的下落对应第一落水区41,第二阵列滴孔16中水滴的下落对应第二落水区42。
[0063] 参见图3‑图4,本发明公开的液滴分配器1中,活塞12可以在控制模块3的驱动下在第一位置、第二位置之间进行周期性往复滑动。优选地,本实施例中,优选地,控制模块3包括控制器31、电磁铁32,所述电磁铁32为双向保持推拉式电磁铁,其包括滑杆33,所述活塞12与所述滑杆33固定连接,所述活塞12在所述滑杆33推动下往复滑动,当滑杆33带动活塞
12滑动至第一位置或第二位置时,所述电磁铁32断电,所述滑杆33带动活塞12可以保持自锁状态,优选地,自锁周期为15‑30秒。
[0064] 当滑杆33带动活塞12处于第一位置时,活塞12与活塞腔11中第一活塞腔出口113所在的一侧壁内表面贴合,封闭第一活塞腔出口113;当滑杆33带动活塞12处于第二位置时,活塞12与活塞腔11所述一侧壁的相对侧壁内表面贴合,封闭第二活塞腔出口114。
[0065] 本实施例提供的冷凝水潜冷回收装置在工作时,控制模块3驱动活塞12在上述第一位置、第二位置之间进行周期性往复滑动,活塞12在上述第一位置、第二位置之间往复一次,可进行两次吸、排液。在活塞往复一次的过程中,相应的第一进水单向阀17、第二出水单向阀20和第二进水单向阀18、第一出水单向阀19交替开闭,活塞腔11内的冷凝水被活塞12挤压分别交替排入第一出水腔13、第二出水腔14中,最后以水滴的形式由第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16交替排出至冷凝器4的第一落水区41、第二落水区42。
[0066] 具体地,本实施例的冷凝水潜冷回收装置工作原理:蒸发器上析置出的冷凝水通过收集流入接水器2,接水器2与液滴分配器1的进水腔10连通并形成连通器结构,冷凝水会流入进水腔10。如图3、图4所示,当达到工作水位后,控制器31先控制电磁铁32的滑杆33移动,使活塞12复位到第一位置(需要说明的是,电磁铁32在初次动作前,如果滑杆33处于第一位置,则本次推出动作无效),此时,电磁铁32断电,滑杆33可保持自锁状态,经过15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀17、18以及第一、第二出水单向阀19、20处于关闭状态。随后,控制器31控制电磁铁32的滑杆33回拉,带动活塞12从第一位置滑动至第二位置,滑动期间,活塞12压缩活塞腔右侧腔体,活塞腔左侧腔体体积逐渐增加,该左侧腔体形成低压区域,接近真空,第一进水单向阀17在外部压力作用下打开,活塞腔11通过第一活塞腔进口111开始从进水腔10吸入冷凝水,随着活塞12的压缩,第二出水单向阀20在压力作用下打开,第二进水单向阀18、第一出水单向阀19均保持关闭状态。此过程中,若活塞腔内原来有冷凝水,则冷凝水在活塞12的压力作用下流经第二出水单向阀20、第二出水腔14由第二阵列滴孔16以水滴的形式排出至冷凝器4的第二落水区42。
[0067] 电磁铁32的滑杆33回拉到第二位置后,电磁铁32断电,滑杆33保持15‑30秒的自锁周期,在锁定期间,由于活塞腔11内外压力变化,第一、第二进水单向阀17、18以及第一、第二出水单向阀19、20均恢复处于关闭状态,活塞腔11为密闭状态,防止其内部的冷凝水流失。
[0068] 经自锁周期后,控制器31控制电磁铁32的滑杆33推出,活塞12从第二位置滑动至第一位置,滑动期间,由于压力作用,第二进水单向阀18、第一出水单向阀19打开,第一进水单向阀17、第二出水单向阀20保持关闭,此时,活塞腔11内的冷凝水在活塞12的推动下,流经第一出水单向阀19、第一出水腔13由第一阵列滴孔15以水滴的形式排出至冷凝器的第一落水区41,同理,过程中活塞腔右侧腔体形成低压区,吸入冷凝水为下一个周期做准备。
[0069] 电磁铁32的滑杆33推出到第一位置后,电磁铁32断电,滑杆33保持15‑30秒的自锁周期,在锁定期间,由于活塞腔11内外压力变化,第一、第二进水单向阀17、18以及第一、第二出水单向阀19、20均恢复处于关闭状态,活塞腔11为密闭状态,防止吸入其内部的冷凝水流失。自锁周期结束后,控制器31控制电磁铁32的滑杆33再次回拉,带动活塞12向第二位置滑动,进入下一个排液周期。
[0070] 本实施例提供的一种冷凝水潜冷回收装置,其控制器31可控制液滴分配器1将蒸发器析置出的冷凝水以分时、定量、逐次交替地落入冷凝器4顶部的第一、第二落水区,使多数进入相邻两个导热翅片间隙的冷凝水在沿其中一个导热翅片表面下流的过程中能够全部或大部分形变为水膜,在导热翅片的加热作用下及流经导热翅片的热气流作用下,水膜形态的冷凝水能在较短时间内发生充分的蒸发相变,从而提高冷凝器的换热效率,使得冷凝水潜冷能够得到充分的回收利用,使得空调能效得到较显著的提升。
[0071] 为了使冷凝水在导热翅片43上分布均匀,提高冷凝水的回收利用率,第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16中相邻两滴孔的中心间距与相邻两导热翅片43的片距保持基本一致。在本实施例中,冷凝器总长为480mm,包括282片导热翅片,其相邻两片导热翅片的片距为1.7mm,液滴分配器1数量为3个,每个液滴分配器1长度为160mm,宽度为38.1mm,高度为35mm,其中,第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16各包括90个滴孔,滴孔孔径为0.6mm,上述滴孔沿导热管44的延伸方向L间隔布置,第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16中相邻两滴孔中心间距为1.7mm,与相邻的两导热翅片43片距保持一致。
[0072] 为了保证水滴在沿导热翅片下流至翅片底端前能够全部或大部分以水膜的形态粘附在翅片上,提高冷凝水利用率,冷凝水落入导热翅片的水滴的质量控制在20‑30mg范围内较佳。进一步地,每个液滴分配器1的活塞腔11为长条状矩形空间,沿导热管44的延伸方向L延伸,相应的活塞12为条杆件,活塞12长度为154mm、宽度为4mm、高度为4mm,其运动行程为4mm。在本实施方式中,活塞腔11的排水容积为2.464 ml,占活塞腔容积的1/2,液滴分配器1每排水1次,所排出的水量为2464mg,对应90个滴孔,每个滴孔排出的冷凝水水滴的平均质量为27.4mg.通过实验证明,该质量范围内的水滴在下流至翅片底端前能够全部或大部分以水膜的形态粘附在翅片上。
[0073] 在一些实施方式中,液滴分配器1的数量可以为一个,也可以为多个。多个液滴分配器1沿导热管44的延伸方向L依次设置,并最终与接水器2连通,相应的,电磁铁数量可以为多个,与液滴分配器1的数量对应。在本实施方式中,液滴分配器1的数量为3个。
[0074] 液滴分配器1的数量为多个时,多个液滴分配器1沿导热管44的延伸方向L依次设置,多个液滴分配器1排布的形状或单个液滴分配器1的形状可根据冷凝器4(即导热管44)的形状变化而进行适应性改变。例如,当导热管44的延伸方向L沿直线设置时,多个液滴分配器1沿导热管44的延伸方向L呈直线依次排布;在导热管44的延伸方向呈L形或U形时,导热管44转弯部位上方的液滴分配器1可以设计为弧状或者折角状,使得多个液滴分配器1可以沿导热管44的延伸方向L依次对应排布为L形或U形,上述设置有利于对导热翅片43进行充分地覆盖。例如,如图7所示,在导热管44的延伸方向L为U形时,多个液滴分配器1依次排布为U形。
[0075] 液滴分配器1及其各构件可采用多种方式制造,例如3D打印、机加工及开模等。
[0076] 在一些实施方式中,液滴分配器1的底部端面与冷凝器4的顶部端面之间的距离为0mm‑2mm。
[0077] 在一些实施方式中,具体参见图2‑图5,进、出水单向阀均包括阀体170、阀芯171、弹簧172、连接块173,阀体170包括长条形矩形壳体,阀体170的顶壁设置单向阀进口174,底壁设置有单向阀出口175,阀芯171为条杆件,阀芯171的两端分别设置有与阀体滑动配合的连接块173,连接块173的底部通过弹簧与所述阀体170的底壁内表面连接。优选地,单向阀进口174及单向阀出口175均为条缝状开口,且在顶壁、底壁上沿导热管44的延伸方向L延伸。如果外界压力小于弹簧172的弹力,在弹簧172作用下,阀芯171处于初始状态,可封闭单向阀进口174,无流体进出阀体;如果外部压力大于弹簧172的弹力,在外部压力作用下,阀芯171在连接块173的带动下向阀体170底部滑动,打开单向阀进口174,流体可通过单向阀进口174进入阀体170并从单向阀出口175流出。
[0078] 进一步地,第一活塞腔出口113、第二活塞腔出口114、所述第一出水单向阀19的单向阀进口174及单向阀出口175、第二出水单向阀20的单向阀进口174及单向阀出口175、所述第一出水腔进口131、第二出水腔进口141均为条缝状,并沿导热管44的延伸方向L延伸,开口长度与活塞12的长度保持一致。通过分析可知,若上述进、出口设置为非条缝状的单孔或多孔结构,在活塞12推动作用下,必然造成冷凝水从活塞腔11进入出水单向阀、出水单向阀再到出水腔时排水压力在过孔处集中,远离过孔的位置压力小,使得冷凝水从每个滴孔排出时压力不均,临近过孔位置的排水压力大,远离过孔位置的排水压力小,最终导致从第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16形成的水滴质量不均匀,水滴成膜不均匀,回收效果不稳定。而将上述进口、出口设置为条缝状,有利于活塞腔11内冷凝水在活塞12的推动下,以均衡的压力通过活塞腔出口、出水单向阀的进口、出水单向阀的出口、出水腔进口均匀且连续的进入出水腔,并有利于在排水时活塞12传递至每个滴孔的排水压力保持一致,使得冷凝水能够在均衡的排水压力下经阵列滴孔排出,保证水滴质量的均匀,提高冷凝水回收利用率。
[0079] 在一些实施方式中,接水器2包括水槽21、进水管22、水位开关23,水位开关23设置在水槽21内,并与控制器31电连接,用于检测水槽21的水位信息。
[0080] 具体地,接水器2的水槽21与液滴分配器1的进水腔10连通并形成连通器结构,水槽21的水位能够反映进水腔10内的水位,控制器31能够根据水位开关23检测的水槽21内的水位信息,判断水槽21内的水位是否到达工作水位。当水槽21的水位到达工作水位后,控制器31控制电磁铁32驱动滑杆33进行推拉方式的双向运动,以带动活塞12沿导热翅片43的宽度方向W往复滑动。当水槽21内的水位降至停止水位时,控制器31控制电磁铁32停止运动。
[0081] 在一些实施方式中,控制模块3还包括温湿度传感器34,温湿度传感器34设置在导热翅片43的进风侧,温湿度传感器34与控制器31电连接。水膜在冷凝器4导热翅片43上的蒸发速度与冷凝器4导热翅片43所处的室外环境温湿度相关。例如,同等湿度下,室外温度越高,冷凝水蒸发速度越快,蒸发完全需要的时间越短;同等温度下,室外湿度越高,冷凝水蒸发速度越慢,蒸发完全需要的时间越长。控制器31可根据室外温湿度调整自锁周期的长短,使冷凝水能够得到更充分,更有效的利用。
[0082] 实验表明,在冷凝器的导热翅片上,水膜态冷凝水的蒸发效率较高,其蒸发速度较快,冷凝水充分相变,可以有效提高冷凝器换热效率。为了充分回收利用冷凝水潜冷,提升制冷设备的能效,可以从以下方面进行创造性改进:提高导热翅片的表面利用率;提高冷凝水在导热翅片上分布均匀度;提高水滴在导热翅片上的膜化率。
[0083] 对于本发明提供的冷凝水潜冷回收装置,沿导热翅片43的宽度方向W,每片导热翅片43顶端均间隔设置有第一落水区域41和第二落水区域42,即对应导热翅片的进风侧及出风侧,且两个落水区平行于导热管44沿伸方向L延伸,每个落水区域均能够覆盖大部分导热翅片43,导热翅片43的表面积利用率较高。
[0084] 另外,本实施例中,第一阵列滴孔15的多个滴孔沿导热管44的延伸方向L间隔设置、第二阵列滴孔16的多个滴孔沿导热管44的延伸方向L间隔设置,由于各阵列滴孔中相邻两个滴孔的中心距离与相邻两导热翅片片距一致,使得从第一阵列滴孔15或第二阵列滴孔16流出的冷凝水能够较均匀地以水滴的形式下落到相对的第一落水区41或第二落水区42,冷凝水在导热翅片43上的分布均匀度较好。
[0085] 而对于提高水滴在导热翅片上的膜化率,现有理论及实验表明,如图6所示,水滴在竖直设置的导热翅片43上,水滴受重力Fg 和粘附力Fs共同作用,水滴重力Fg大于粘附力Fs时,水滴会沿竖直导热翅片43表面下流,其运动形态分为头部运动的球冠状水滴与尾部拖曳的扁平状水膜。水滴在下流过程中,随着行程增加,水滴的质量不断减少,其减少的水分以水膜的形态粘附在竖直导热翅片43上。
[0086] 水滴在导热翅片上的膜化率与水滴质量、导热翅片表面的亲水性能、导热翅片的干燥程度相关。水滴质量过大,水滴无法在下落过程中全部或大部分形变为水膜形态,冷凝水蒸发不完全。本发明的具体实施例中,通过液滴分配器1相关尺寸设计,将冷凝水落入导热翅片的水滴的质量控制在20‑30mg范围内,即控制落入导热翅片的水滴最大质量与导热翅片特征相适应,以使水滴在下流至翅片底端前能够全部或大部分以水膜的形态粘附在翅片上,从而促使下落过程中冷凝水能够在较短时间内发生充分的蒸发相变,提高冷凝水的回收利用效率。
[0087] 提高翅片表面亲水性,有利于提高水滴在翅片上的膜化率。本实施例中,冷凝器4的所有导热翅片43表面均涂覆有亲水涂层,亲水涂层有利于降低水滴的水滴角,扩大水滴与导热翅片43粘附的轮廓面积,从而进一步增大水滴在导热翅片43上的水膜转换率。
[0088] 提高翅片干燥程度,同样有利于提高水滴在翅片上的膜化率。干翅片表面对水滴产生的粘附力较大,水滴在干翅片上的下流速度较慢,其在翅片上的粘附的水分较多;湿翅片对水滴产生的粘附力较小,由于湿翅片表面粘附有水膜,水滴在湿翅片表面上的下流速度较快,其在翅片上粘附的水分较少,大部分水分会以水滴的形态从翅片底端掉落而浪费,因此,水滴在落入翅片时,其在翅片表面的下流行程区域需尽可能干燥。本实施例中,控制模块3控制滑杆33往复滑动,且控制程序设有自锁周期,以使导热翅片43上的水膜能够在此期间得到充分的蒸发,待导热翅片43干燥后,控制模块3启动下一次排水操作,导热翅片43依次呈现干湿交替状态。
[0089] 实施例2
[0090] 本发明还提供一种冷凝水潜冷回收控制方法,具体包括:
[0091] 步骤S1:接水器2的水位到达工作水位后,控制模块3的控制器31控制电磁铁32的滑杆33移动,使活塞12复位到第一位置;
[0092] 步骤S2:电磁铁32的滑杆33在第一位置保持15‑30秒的自锁周期,期间第一、第二进水单向阀17、18以及第一、第二出水单向阀19、20处于关闭状态;
[0093] 步骤S3:控制器31控制电磁铁32的滑杆33回拉,活塞12从第一位置滑动至第二位置,滑动期间,第一进水单向阀17、第二出水单向阀20打开,第二进水单向阀18、第一出水单向阀19关闭,滑动结束后,活塞腔11内的冷凝水经第二出水腔14由第二阵列滴孔16以水滴的形式均匀排出至第二落水区42;
[0094] 步骤S4:电磁铁32的滑杆33在第二位置保持15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀17、18以及第一、第二出水单向阀19、20处于关闭状态;
[0095] 步骤S5:控制器31控制电磁铁32的滑杆33推出,活塞12从第二位置滑动至第一位置,滑动期间,第二进水单向阀18、第一出水单向阀19打开,第一进水单向阀17、第二出水单向阀20关闭,滑动结束后,活塞腔11内的冷凝水经第一出水腔13由第一阵列滴孔15以水滴的形式均匀排出至第一落水区41;
[0096] 步骤S6:电磁铁32的滑杆33在第一位置保持15‑30秒自锁周期,期间第一、第二进水单向阀17、18以及第一、第二出水单向阀19、20处于关闭状态;
[0097] 步骤S7:重复步骤S3‑步骤S6,直至接水器2内的水位降至停止水位,此后电磁铁32的滑杆33停止运动。
[0098] 在一些实施方式中,冷凝器总长480mm,包括282片导热翅片,其相邻两片导热翅片的片距为1.7mm。冷凝水潜冷回收装置包括3个液滴分配器1,每个液滴分配器1长度为160mm,宽度为38.1mm,高度为35mm,其中,第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16各包括90个滴孔,相邻两滴孔中心间距为1.7mm;活塞12长度为154mm、宽度为4mm、高度为4mm,其运动行程为4mm,单个活塞腔的排水容积为2.464 ml,每个液滴分配器1每排水1次,所排出的水量为
2464mg,对应90个滴孔,每个滴孔排出的冷凝水水滴的平均质量为27.4mg。
[0099] 需要说明的是,本发明公开的冷凝水潜冷回收装置,在最初开始工作时,往往进水腔10有水,但活塞腔11及单向阀阀体内无水,前期活塞12的往复推拉不能够获取稳定、均匀的冷凝水水滴,因此,工作开始时,为了保证工作状态时排出的冷凝水水滴的均匀性,在步骤S1之前还包括空气排空步骤,具体为,控制器31控制电磁铁32的滑杆33往复推拉多次,进而排空活塞腔11及阀体170内的空气。当电磁铁32的滑杆33再次往复推拉时,进水腔10中的冷凝水便可以在活塞12的作用下,连续、均匀地经第一进水单向阀17或第二进水单向阀18、活塞腔11、第二出水单向阀20或第一出水单向阀19、第二出水腔14或第一出水腔13从第二阵列滴孔16或第一阵列滴孔15以水滴的形式排出至第二落水区42或第一落水区41。
[0100] 另外需要说明的是,本发明公开的冷凝水潜冷回收装置,在最终工作结束时,往往进水腔10水位低于工作水位,但活塞腔11及单向阀阀体内有水,若该部分冷凝水长时间存于装置中,容易造成细菌滋生,破坏装置结构,影响装置使用寿命。因此,工作结束时,如果进水腔10水位低于工作水位,且活塞腔11及各进水、出水单向阀的阀体170内有冷凝水的,在步骤S7之后还包括冷凝水排空步骤,具体为,控制器31控制电磁铁32的滑杆33往复推拉多次,进而排空活塞腔11及阀体170内的剩余存水。
[0101] 实施例3
[0102] 本发明还提供一种冷凝水潜冷回收系统,包括本发明公开的冷凝水潜冷回收装置,还包括冷凝水收集管路,从蒸发器收集的冷凝水通过冷凝水收集管路与冷凝水潜冷回收装置中接水器2的进水管22连接,收集的冷凝水经冷凝水收集管路、进水管22进入水槽21,进行冷凝水的潜冷回收利用。
[0103] 实施例4
[0104] 本发明还提供一种制冷设备,该制冷设备可以是家用分体式空调器、中央空调、冷气机等。参见图8,优选地,本实施例中的制冷设备为分体式空调器,该空调器5包括本发明公开的冷凝水潜冷回收系统,冷凝水潜冷回收系统中液滴分配器1的数量可以是一个或者多个,其结构与工作原理如上文所述;该空调器还包括室内机和室外机,室内机具体包括蒸发器51、接水盘52,室外机包括冷凝器4、压缩机53,其中,接水盘52设置在蒸发器51下方,冷凝水潜冷回收系统设置在室外机内,且布置在冷凝器4上方,接水盘52通过冷凝水收集管路与液滴分配器1中接水器2的进水管22连接。
[0105] 在一些实施方式中,室外机冷凝器4下方还可以设置集水托盘,集水托盘底部设有室外机排水管接口以连接室外排水管,室外排水管末端可接入下水管道。特殊情况,比如户外温度超过30℃且湿度超过90%的工况环境下,水膜在导热翅片43上的蒸发效率较低,其蒸发速度较慢,完全蒸发需要较长时间,若在此环境下导热翅片43能够保持干湿交替循环,液滴分配器1的自锁周期需要相应延长,由此水槽2、进水腔10存在水满溢出的可能,其溢出的冷凝水可以通过室外排水管排放。
[0106] 在一些实施方式中,本发明公开的制冷设备可以是中央空调,中央空调冷凝器为U形,液滴分配器1的数量为多个,多个所述液滴分配器1沿导热管44的延伸方向L依次排布为U形。另外,中央空调冷凝器还可以为L形。
[0107] 本实施例公开的制冷设备的具体工作过程如下:蒸发器析置出的冷凝水可以依靠重力流入接水盘52,接水盘52收集的冷凝水经冷凝水收集管路、进水管22进入接水器2的水槽21,当水槽21内的水位达到工作水位后,控制器31控制电磁铁32的滑杆33回拉,活塞12从第一位置滑动至第二位置,滑动期间,第一进水单向阀17打开,活塞腔11从进水腔10吸入冷凝水,第二出水单向阀20打开,活塞腔11内原有的冷凝水流经第二出水单向阀20、第二出水腔14由第二阵列滴孔16以水滴的形式均匀排出至冷凝器4的第二落水区42;滑杆33保持15‑30秒的自锁周期后,控制器31控制电磁铁32的滑杆33推出,活塞12从第二位置滑动至第一位置,滑动期间,第二进水单向阀18、第一出水单向阀19打开,第一进水单向阀17、第二出水单向阀20关闭,活塞腔11内的冷凝水流经第一出水单向阀19、第一出水腔13由第一阵列滴孔15以水滴的形式均匀排出至冷凝器4的第一落水区41;滑杆33保持15‑30秒的自锁周期;
随后,控制器31控制电磁铁32的滑杆33再次回拉,进入下一个排液周期。
[0108] 本发明实施例的制冷设备可在控制模块3的控制下,将蒸发器析置出的冷凝水以分时定量的方式逐次且较均匀地分配到冷凝器4的顶部端面,使多数进入相邻两个导热翅片43间隙的冷凝水能够以一定质量范围内的水滴的形态沿导热翅片43表面下流,并在下流的行程中可以全部或者大部分转变为水膜形态粘附在导热翅片43上。下流期间,在导热翅片43的加热作用下及流经导热翅片43所形成的热气流作用下,粘附在导热翅片43上的冷凝水水膜能在自锁周期时间内发生充分的气化相变,使冷凝器4产生的热量能够由冷凝水与空气共同吸收,从而使冷凝水潜冷能够得到充分的回收利用,使制冷设备的能效能够得到较显著的提升。
[0109] 申请人以本发明提供的制冷设备作为测试机,具体为空调器,该空调器包括室内机和室外机,其中,室外机中压缩机6的制冷功率为3500W;冷凝器4为翅片管式冷凝器,导热翅片43采用条缝型,其外表面均涂覆有亲水涂层;冷凝器4长度为480mm(导热管44的延伸方向L),高度为600mm(竖直方向),厚度为38.1mm(导热翅片43的宽度方向,垂直于导热管44的延伸方向L),冷凝器4包括282片导热翅片43,导热翅片43在沿导热管44的延伸方向L上间隔排列,相邻两导热翅片43的片距为1.7mm。
[0110] 另外,该空调器还包括冷凝水潜冷回收系统,其中,冷凝水潜冷回收装置设置在冷凝器4上方,从蒸发器51收集的冷凝水汇集到接水盘52,通过冷凝水收集管路流入冷凝水潜冷回收装置中。为了便于实验的实施,空调器的冷凝水潜冷回收装置包括1个接水器2和3个液滴分配器1,每个液滴分配器长160mm,宽度38.1mm,高度35mm,第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16各包括90个滴孔,3个液滴分配器1沿导热管44沿伸方向依次连接为直线形,总长度为480mm,与冷凝器长度一致,可覆盖总计282片导热翅片中的270片,覆盖率约为95.7%。上述液滴分配器1的滴孔沿导热管44的延伸方向L间隔布置,且相邻两滴孔的中心间距与相邻两导热翅片43的片距保持一致,均为1.7mm,上述设置有利于从第一阵列滴孔15或第二阵列滴孔16滴落的水滴能够均匀的分配到两个落水区。
[0111] 液滴分配器1的活塞腔11为长条状矩形空间,其长度沿导热管44的延伸方向L延伸,相应的活塞12为条杆件,活塞12长度为154mm、宽度为4mm、高度为4mm,其运动行程为4mm。在本实施例中,理论上,3个液滴分配器1的活塞腔11的总排水容积为7.392ml,排水容量为7392mg,第一阵列滴孔15、第二阵列滴孔16每个滴孔平均排出的水滴质量为27.4mg。
[0112] 申请人以本发明提供的制冷设备作为测试机,分多日多次测试冷凝水潜冷回收装置在测试机上的应用效果,测试方案如下:
[0113] 测试前准备条件:
[0114] 1)室内机置于测试机房内,室外机置于户外,室外机底部设置集水盘,用于判断冷凝水在翅片上的消耗状况,控制器采用触屏式PLC模块,以方便修改控制参数;
[0115] 2)准备一个容量大于2升的储水容器,并将该容器与接水器连通,容器内装满纯净水或冷凝水,容器高度固定,其初始水位与进水腔水位保持一致;
[0116] 3)准备一个容量大于10升的容器,用于收集室内机产生的冷凝水;
[0117] 4)准备温度记录仪一台,用以测试测试机冷凝温度,其温度传感器设置在冷凝器导热管出口处,记录仪每分钟采样记录一次;
[0118] 5)准备电子秤一台,量杯,温度计及湿度计若干。
[0119] 测试步骤:
[0120] 步骤1,将室内机目标温度设为23℃‑25℃,通过控制机房换气扇引入少量户外新风,控制室内温度稳定在高于目标温度2℃‑3℃的范围内,以使室内机可保持持续工作状态;
[0121] 步骤2,启动控制器,自锁周期初次设置为30秒,以后依次递减,递减秒数视现场状况确定,每个自锁周期下的工作时间不低于30分钟;
[0122] 通过对上述试验数据进行整理,选取其中一份常见环境下的测试数据,如表1所示:
[0123] 表1
[0124]
[0125] 需要说明的是,表1中工作前冷凝温度为控制模块启动前10分钟的冷凝平均温度,工作后冷凝温度为控制模块启动后60分钟的冷凝平均温度,测试期间(12:00‑14:30)室内机冷凝水收集量为3305g,平均流量为每小时1322g,测试1期间冷凝水潜冷回收装置排水120次,理论排水量为887.0g,测试2期间冷凝水潜冷回收装置排水163次,理论排水量为
1204.9g。
[0126] 表1数据表明,冷凝水潜冷回收装置工作后,测试机冷凝温度开始下降,根据压缩机焓湿图可知,冷凝温度每降低1℃,压缩机COP提高约3%‑4%,由此可知,测试1期间冷凝温度平均下降2.4℃,压缩机COP平均提高约8.4%,测试2期间冷凝温度平均下降3.5℃,压缩机COP平均提高约12.3%。
[0127] 表1数据还表明,测试1和测试2的集水盘落水量均不到10g,说明在表1所示的测试环境下,冷凝水在冷凝器上的蒸发量较高,冷凝器在该环境下还有消耗冷凝水的余量,压缩机COP还有提升的潜力。
[0128] 综上表明,本发明公开的冷凝水潜冷回收装置,其对冷凝水潜冷的回收利用效果较佳,其在空调上的节能效果较为显著。
[0129] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。