熱交換器及具有該熱交換器的桌面空調的製作方法
2023-05-24 22:28:46 1
熱交換器及具有該熱交換器的桌面空調的製作方法
【專利摘要】本發明涉及熱交換器及具有該熱交換器的桌面空調。本發明提供了一種熱交換器，包括傳熱基板和多個沿豎直方向延伸的翅片，多個翅片沿水平方向間隔地固定於傳熱基板的一個豎向側面，特別地，每個翅片的下端邊緣為向下傾斜的斜邊，每個翅片的下端邊緣的起點處於同一水平線上，每個翅片的下端邊緣的終點處於位置較低的另一水平線上。此外，本發明還提供了一種具有該熱交換器的桌面空調。本發明的熱交換器及桌面空調因為每個翅片的特殊結構，可將每個翅片上產生的冷凝水引導至相應翅片的最下端，水滴在重力的作用下繼續掉落後被收集，保證了桌面空調在產生冷風的過程產生冷凝水有規律地運動，顯著了提高了對冷凝水進行收集的效率。
【專利說明】熱交換器及具有該熱交換器的桌面空調
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體空調器，特別是涉及一種熱交換器及具有該熱交換器的桌面空調。
【背景技術】
[0002]桌面小型風扇一般只能吹出與室溫溫度相同的自然風，不能改變風的溫度。因此，在需要降溫時，桌面小型風扇不能起到很好的降溫效果；在需要熱量時，桌面小型風扇因不能產生熱風而被閒置。此外，雖然家用空調能夠產生冷風或者熱風，但是由於其體積太大，不能放置在桌面上或者被隨處移動，使用不夠便捷。為了解決上述問題，現有的一些桌面空調中採用半導體製冷片產生冷風或熱風，這些桌面空調可以在室內辦公桌或者較小的空間內安裝使用。
[0003]本領域的技術人員通常認為:由於半導體桌面空調的功率比較小，製冷溫度不是很低，因此半導體桌面空調在運行的過程中不會產生冷凝水。且現有的半導體桌面空調中都不涉及半導體桌面空調的冷凝水問題。然而，本申請的發明人認為:半導體桌面空調在產生冷風的過程可產生冷凝水，這些冷凝水散亂地位於該半導體桌面空調內，不僅影響氣流與半導體製冷片之間的熱交換，還會腐蝕該半導體桌面空調內的部件。
【發明內容】
[0004]本發明第一方面的一個目的是提供一種可引導冷凝水流動的熱交換器。
[0005]本發明第二方面的一個目的是提供一種具有上述熱交換器的桌面空調。
[0006]根據本發明的第一方面，本發明提供了一種熱交換器，包括傳熱基板和多個沿豎直方向延伸的翅片，所述多個翅片沿水平方向間隔地固定於所述傳熱基板的一個豎向側面，特別地，每個所述翅片的下端邊緣為向下傾斜的斜邊，每個所述翅片的下端邊緣的起點處於同一水平線上，每個所述翅片的下端邊緣的終點處於位置較低的另一水平線上。
[0007]可選地，每個所述翅片的下端邊緣為朝所述傳熱基板向下傾斜的斜邊。
[0008]可選地，所述熱交換器還包括:隔熱罩，所述隔熱罩罩扣在所述傳熱基板上，以將所述多個翅片包圍在所述隔熱罩和所述傳熱基板圍成的沿豎直方向延伸的氣流通道中。
[0009]可選地，所述氣流通道的橫截面的輪廓為方形。
[0010]根據本發明的第二方面，本發明提供了一種桌面空調，其具有機身和位於所述機身內的製冷制熱裝置，且所述機身內形成有相互隔離的冷風通道和熱風通道；所述機身配置成:使進入其內的第一氣流和第二氣流分別沿著所述冷風通道和所述熱風通道流動，且兩個所述氣流在向上流動的過程中分別與所述製冷制熱裝置的冷端和熱端進行熱交換以分別形冷風氣流和熱風氣流，從而使所述桌面空調向不同方向吹送出所述冷風氣流和所述熱風氣流。特別地，所述製冷制熱裝置包括:至少一個半導體製冷片，所述第一氣流和所述第二氣流分別與每個所述半導體製冷片的冷端變溫表面和熱端變溫表面直接或間接地進行熱交換而改變溫度；和冷風側熱交換器，其為上述任一種熱交換器，位於所述冷風通道內，所述冷風側熱交換器的傳熱基板的未用於固定翅片的豎向側面與每個所述半導體製冷片的冷端變溫表面均接觸。
[0011]可選地，所述製冷制熱裝置還包括:熱風側熱交換器，其為上述任一種熱交換器，位於所述熱風通道內，所述熱風側熱交換器的傳熱基板的未用於固定翅片的豎向側面與每個所述半導體製冷片的熱端變溫表面均接觸。
[0012]可選地，所述製冷制熱裝置還包括:
[0013]支撐隔板，其中部沿豎直方向間隔設置至少一個中部開口，所述至少一個半導體製冷片分別固定於相應中部開口中。
[0014]可選地，所述機身還包括:
[0015]接水盤，所述接水盤固定於所述熱交換器的每個翅片的下端邊緣的終點的豎直下方，以承接從所述熱交換器滴落的冷凝水；和
[0016]水箱，所述水箱的進水口位於所述接水盤的出水口的豎直下方，以便於所述接水盤將承接的冷凝水導流至所述水箱。
[0017]可選地，所述機身還包括:
[0018]第一離心風機，位於所述冷風通道內且固定於所述製冷制熱裝置的下方，配置成從其第一進風區吸入所述第一氣流並向上方吹送；和
[0019]第二離心風機，位於所述熱風通道內且固定於所述製冷制熱裝置的下方，配置成從其第二進風區吸入所述第二氣流並向上方吹送。
[0020]可選地，所述機身還包括:殼體，所述殼體將所述製冷制熱裝置包圍在其內部空腔中，所述殼體的前側面的下部設置有供所述第一氣流吸入的第一進風口，上部設置有供所述第一氣流吹送出的第一出風口，所述殼體的後側面的下部設置有供所述第二氣流吸入的第二進風口，上部設置有供所述第二氣流吹送出的第二出風口。
[0021]本發明的熱交換器及具有該熱交換器的桌面空調因為每個翅片的特殊結構，可將每個翅片上產生的冷凝水引導至相應翅片的最下端，冷凝水水滴在重力的作用下繼續掉落後被收集，保證了桌面空調在產生冷風的過程產生冷凝水有規律地運動，顯著了提高了對冷凝水進行收集的效率。
[0022]根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特徵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]後文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪製的。附圖中:
[0024]圖1是根據本發明一個實施例的熱交換器的示意性結構圖；
[0025]圖2是根據本發明一個實施例的熱交換器的示意性結構圖；
[0026]圖3是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性局部結構圖；
[0027]圖4是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性剖視圖；
[0028]圖5是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性局部結構圖；
[0029]圖6是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性爆炸圖。
【具體實施方式】
[0030]圖1是根據本發明一個實施例的熱交換器的示意性結構圖。本發明實施例提供了一種熱交換器120，該熱交換器120包括傳熱基板121和多個沿豎直方向延伸的翅片122。多個翅片122沿水平方向間隔地固定於傳熱基板121的一個豎向側面。特別地，每個翅片122的下端邊緣為向下傾斜的斜邊，每個翅片122的下端邊緣的起點處於同一水平線上，每個翅片122的下端邊緣的終點處於位置較低的另一水平線上，以將每個翅片122上產生的冷凝水導流至每個翅片122的最下端。每個翅片122的下端邊緣可為朝傳熱基板121向下傾斜的斜邊。
[0031]圖2是根據本發明一個實施例的熱交換器的示意性結構圖。該熱交換器120還可包括隔熱罩123，隔熱罩123罩扣在傳熱基板121上，以將多個翅片122包圍在隔熱罩123和傳熱基板121圍成的沿豎直方向延伸的氣流通道中，以提高氣流與傳熱基板間的換熱效率。優選地，該氣流通道的橫截面的輪廓為方形，在本發明的一些替代性實施例中，氣流通道也可為半圓形等。
[0032]圖3是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性局部結構圖。本發明實施例還提供了一種桌面空調，其可收集冷凝水。該桌面空調可具有機身和位於機身內的製冷制熱裝置100，且機身內形成有相互隔離的冷風通道和熱風通道。機身配置成:使進入其內的第一氣流和第二氣流分別沿著冷風通道和熱風通道流動，且兩個氣流在向上流動的過程中分別與製冷制熱裝置100的冷端和熱端進行熱交換以分別形冷風氣流和熱風氣流，從而使所述桌面空調向不同方向吹送出所述冷風氣流和所述熱風氣流。
[0033]具體地，製冷制熱裝置100包括至少一個半導體製冷片110和冷風側熱交換器120。第一氣流和第二氣流分別與每個半導體製冷片110的冷端變溫表面和熱端變溫表面直接或間接地進行熱交換而改變溫度。冷風側熱交換器120為上述任一實施例中的熱交換器。冷風側熱交換器120的傳熱基板的未用於固定翅片的豎向側面與每個半導體製冷片110的冷端變溫表面均接觸。也即是說，冷風側熱交換器120包括與每個半導體製冷片110的冷端變溫表面均接觸的傳熱基板121和沿水平方向間隔地固定於傳熱基板121的一個豎向側面的多個沿豎直方向延伸的翅片122。
[0034]為了對桌面空調吹出冷風時產生的冷凝水進行收集，本發明實施例中的桌面空調的機身還包括冷凝水收集系統，其具有接水盤210和水箱220。接水盤210也可被稱為接水槽，其槽底為斜面，以將冷凝水引導至其出水口處。接水盤210固定於冷風側熱交換器120的每個翅片122的下端邊緣的終點的豎直下方，以承接從冷風側熱交換器120滴落的冷凝水，即承接從冷風側熱交換器120的每個翅片122的下端邊緣的終點掉落的冷凝水。水箱220的進水口位於接水盤210的出水口的豎直下方，以便於接水盤210將承接的冷凝水導流至水箱220，在本發明的一個優選的實施例中，水箱220的進水口與接水盤210的出水口可大致上直接接觸，兩者之間不設置連接管路。接水盤210的寬度為每個翅片122的寬度的1/10至1/5，以防止接水盤210阻擋空氣的流動。
[0035]圖4是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性剖視圖。如圖4所示，並參考圖5，本發明實施例的桌面空調的機身還包括第一離心風機310、第二離心風機320和殼體400。第一離心風機310位於冷風通道內且固定於製冷制熱裝置100的下方，配置成從其第一進風區吸入第一氣流並向上方吹送，第一氣流上升後與冷風側熱交換器120的每個翅片122進行熱交換而改變溫度。第二離心風機320位於熱風通道內且固定於製冷制熱裝置100的下方，配置成從其第二進風區吸入第二氣流並向上方吹送，第二氣流上升後與每個半導體製冷片HO的熱端變溫表面直接或間接地進行熱交換而改變溫度。殼體400將第一離心風機310和第二離心風機320以及製冷制熱裝置100包圍在其內部空腔中，殼體400的前側面的下部設置有與第一進風區相連通的第一進風口 311，上部設置有供第一氣流吹送出的第一出風口 312，殼體400的後側面的下部設置有與第二進風區相連通的第二進風口321，上部設置有供第二氣流吹送出的第二出風口 322。也就是說，殼體400的前側面的下部設置有供所述第一氣流吸入的第一進風口 311，上部設置有供第一氣流吹送出的第一出風口 312，殼體的後側面的下部設置有供第二氣流吸入的第二進風口 321，上部設置有供第二氣流吹送出的第二出風口 322。
[0036]製冷制熱裝置還包括支撐隔板111，其中部沿豎直方向間隔設置至少一個中部開口，至少一個半導體製冷片110分別固定於相應中部開口中，且每個半導體製冷片110的冷端變溫表面和熱端變溫表面可分別凸出於支撐隔板111的兩個豎向側面。第一離心風機310的出風口利用管路連接到冷風側熱交換器120的氣流通道的下端進口。冷風側熱交換器120的氣流通道的上端出口利用管路連接到第一出風口 322。第一離心風機310、冷風側熱交換器120的氣流通道和第一出風口 312以及其間的連接管路構成的所述冷風通道，顯著提高了桌面空調的效率。
[0037]在本發明的一些進一步的實施例中，製冷制熱裝置100還包括熱風側熱交換器130，其可包括與每個半導體製冷片110的熱端變溫表面均接觸的傳熱基板和沿水平方向間隔地固定於傳熱基板的一個豎向側面的多個沿豎直方向延伸的翅片以及隔熱罩，以使該桌面空調的第二離心風機320、氣流通道和第二出風口 322以及其間的連接管路構成的所述熱風通道以進一步地提高桌面空調的效率。在本發明的一些替代性實施例中，第二換熱器130為上述任一實施例中的熱交換器，也就是說，冷風側熱交換器120與熱風側熱交換器130的結構一致，或冷風側熱交換器120的數量可為兩個。在該發明實施例中，接水盤的數量可為兩個，以使第一出風口在夏天製冷和冬天制熱時分別吹出冷風和熱風，冷熱風的交替採用半導體製冷片的電極極性更換來完成，在夏天製冷時產生的冷凝水被冷風側熱交換器下方的接水盤接收並導流至水箱內，在冬天制熱時產生的冷凝水被熱風側熱交換器下方的接水盤接收並導流至水箱內。
[0038]在本發明的另一些實施例中，水箱220包括箱體和箱蓋，箱蓋上具有進水口，設置箱蓋的目的是保證所收集的冷凝水不輕易被倒出或濺出。水箱220的橫截面的外輪廓為半橢圓形或弓形，以使水箱220可拆卸地安裝於桌面空調的長度方向的一端下部。第一離心風機310和第二離心風機320同軸且軸線與水箱的豎向側平面平行地與水箱220相鄰設置在桌面空調的底座上，以合理利用桌面空調殼體內的內部空間。冷凝水收集系統還包括:水位檢測提示裝置，其具有安裝在水箱內的沿豎直方向延伸的長接觸探針221和短接觸探針222，例如可安裝在水箱220的箱蓋上。長接觸探針221和短接觸探針222均為磷銅材質的探針。水箱220的上部結構可採用透明材質，以觀察到水箱裡面的水位狀況。短接觸探針222的位置是要求的水位。在空氣中時，長接觸探針221和短接觸探針222之間電阻無窮大，當水位到達短接觸探針222時，長接觸探針221和短接觸探針222之間有電阻變化，長接觸探針221和短接觸探針222與PCB上的三極體相連，有電阻變化後可產生信號以提示倒水。
[0039]圖6是根據本發明一個實施例的桌面空調的示意性爆炸圖。為了便於水箱220從殼體400內取出和空調內部部件的維修，殼體400包括後殼體420和罩扣在後殼體420上部的前上殼體411，以及罩扣在後殼體420下部的前下殼體412。前下殼體412的上端設置有卡扣413，以插入前上殼體411下端的卡槽內。前下殼體412的下部內表面上安裝有磁鐵，以與桌面空調內的鐵塊或磁鐵414吸合，以使前下殼體412的豎向邊緣與後殼體420的豎向邊緣接觸抵靠。卡扣及磁鐵的配合方式可保證前下殼體412便於拆裝，而又不容易因拆裝頻率太高損壞。
[0040]在本發明的一些可選的實施例中，在第一離心風機310和第一進風口 311之間可設置過濾裝置313，例如過濾網、高效空氣過濾器等。在熱風通道內還設置有PM2.5模塊、VOC傳感器等裝置以檢測空氣品質，空氣品質的好壞可通過該桌面空調頂部導光板發出的不同顏色來指示。同時在桌面空調的底部還可設置有溫度、溼度傳感器用來檢測溫、溼度狀況。此外，該桌面空調還配置有負離子模塊，還可根據需要增加其他殺菌過濾裝置。
[0041]至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發明精神和範圍的情況下，仍可根據本發明公開的內容直接確定或推導出符合本發明原理的許多其他變型或修改。因此，本發明的範圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權利要求】
1.一種熱交換器，包括傳熱基板和多個沿豎直方向延伸的翅片，所述多個翅片沿水平方向間隔地固定於所述傳熱基板的一個豎向側面，其特徵在於， 每個所述翅片的下端邊緣為向下傾斜的斜邊，每個所述翅片的下端邊緣的起點處於同一水平線上，每個所述翅片的下端邊緣的終點處於位置較低的另一水平線上。
2.根據權利要求1所述的熱交換器，其特徵在於， 每個所述翅片的下端邊緣為朝所述傳熱基板向下傾斜的斜邊。
3.根據權利要求1所述的熱交換器，其特徵在於，還包括: 隔熱罩，所述隔熱罩罩扣在所述傳熱基板上，以將所述多個翅片包圍在所述隔熱罩和所述傳熱基板圍成的沿豎直方向延伸的氣流通道中。
4.根據權利要求3所述的熱交換器，其特徵在於， 所述氣流通道的橫截面的輪廓為方形。
5.一種桌面空調，具有機身和位於所述機身內的製冷制熱裝置，且所述機身內形成有相互隔離的冷風通道和熱風通道；所述機身配置成:使進入其內的第一氣流和第二氣流分別沿著所述冷風通道和所述熱風通道流動，且兩個所述氣流在向上流動的過程中分別與所述製冷制熱裝置的冷端和熱端進行熱交換以分別形冷風氣流和熱風氣流，從而使所述桌面空調向不同方向吹送出所述冷風氣流和所述熱風氣流；其特徵在於，所述製冷制熱裝置包括: 至少一個半導體製冷片，所述第一氣流和所述第二氣流分別與每個所述半導體製冷片的冷端變溫表面和熱端變溫表面直接或間接地進行熱交換而改變溫度；和 冷風側熱交換器，其為權利要求1至4中任一項所述的熱交換器，位於所述冷風通道內，所述冷風側熱交換器的傳熱基板的未用於固定翅片的豎向側面與每個所述半導體製冷片的冷端變溫表面均接觸。
6.根據權利要求5所述的桌面空調，其特徵在於，所述製冷制熱裝置還包括: 熱風側熱交換器，其為權利要求1至4中任一項所述的熱交換器，位於所述熱風通道內，所述熱風側熱交換器的傳熱基板的未用於固定翅片的豎向側面與每個所述半導體製冷片的熱端變溫表面均接觸。
7.根據權利要求5所述的桌面空調，其特徵在於，所述製冷制熱裝置還包括: 支撐隔板，其中部沿豎直方向間隔設置至少一個中部開口，所述至少一個半導體製冷片分別固定於相應中部開口中。
8.根據權利要求5所述的桌面空調，其特徵在於，所述機身還包括: 接水盤，所述接水盤固定於所述熱交換器的每個翅片的下端邊緣的終點的豎直下方，以承接從所述熱交換器滴落的冷凝水；和 水箱，所述水箱的進水口位於所述接水盤的出水口的豎直下方，以便於所述接水盤將承接的冷凝水導流至所述水箱。
9.根據權利要求5所述的桌面空調，其特徵在於，所述機身還包括: 第一離心風機，位於所述冷風通道內且固定於所述製冷制熱裝置的下方，配置成從其第一進風區吸入所述第一氣流並向上方吹送；和 第二離心風機，位於所述熱風通道內且固定於所述製冷制熱裝置的下方，配置成從其第二進風區吸入所述第二氣流並向上方吹送。
10.根據權利要求5所述的桌面空調，其特徵在於，所述機身還包括: 殼體，所述殼體將所述製冷制熱裝置包圍在其內部空腔中，所述殼體的前側面的下部設置有供所述第一氣流吸入的第一進風口，上部設置有供所述第一氣流吹送出的第一出風口，所述殼體的後側面的下部設置有供所述第二氣流吸入的第二進風口，上部設置有供所述第二氣流吹送出的第二出風口。
【文檔編號】F24F13/22GK104251527SQ201410462037
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】朱振學, 莊佳蘭, 馬令慶, 閆文明, 董元偉 申請人:青島海爾空調器有限總公司