空調系統及其換熱結構的製作方法

2024-02-18 00:04:15

本實用新型涉及空調設備技術領域，特別是涉及一種空調系統及其換熱結構。

背景技術：

目前，家用房間空氣調節器的末端熱交換方式通常以對流換熱方式為主，但對流換熱方式的主要缺點是舒適度不夠，如：風感太強烈，影響用戶使用時的舒適度。同時，家用房間空氣調節器的末端還可以採用單一輻射的換熱方式進行換熱，但是，單一輻射的換熱方式的換熱速率略慢，影響用戶使用時的舒適度。

技術實現要素：

基於此，有必要針對目前的空氣調節器的末端熱交換存在的影響使用時舒適度的問題，提供一種能夠保證用戶使用時的舒適度的換熱結構，同時還提供了一種含有上述換熱結構的空調系統。

上述目的通過下述技術方案實現：

一種換熱結構，包括：

殼體，所述殼體上開設有進風口及出風口；

風機組件，安裝於所述殼體中，且所述風機組件靠近所述進風口設置；所述風機組件包括風機，所述風機組件具有風道，所述風機設置於所述風道中；及

換熱器，設置於所述殼體中，且所述換熱器靠近所述出風口設置；

所述換熱結構具有對流換熱模式及輻射換熱模式；

所述風機轉動時，所述換熱結構處於所述對流換熱模式，風經所述進風口進入所述風機後，由所述風機通過所述風道送至所述換熱器處，經所述換熱器換熱後由所述出風口送出；

所述風機降低轉速或停止轉動，所述換熱結構處於所述輻射換熱模式。

在其中一個實施例中，所述殼體具有出風面板，所述出風面板安裝於所述出風口中；

所述出風面板上開設有多個出風孔；

多個所述出風孔的面積之和為所述出風面板的表面積的60％～80％。

在其中一個實施例中，所述換熱器平行於所述出風面板設置，且所述換熱器與所述出風面板之間存在預設間隙；

所述預設間隙的範圍2mm～15mm。

在其中一個實施例中，所述出風面板上的所述出風孔的形狀為長條形孔，且所述長條形孔呈水平設置、豎直設置、橫豎結合設置、傾斜設置或者呈曲線形設置。

在其中一個實施例中，所述出風面板上的所述出風孔為圓形孔、方形孔或者多邊形孔；

多個所述出風孔成行成列設置。

在其中一個實施例中，所述出風面板的表面積小於所述出風口的面積，所述出風面板設置於所述出風口的上方，所述出風面板部分遮擋所述換熱器。

在其中一個實施例中，所述換熱器的表面設置有增強輻射的塗層。

在其中一個實施例中，所述換熱結構還包括保溫層，所述保溫層設置於所述殼體遠離所述出風口的一表面上。

在其中一個實施例中，所述換熱結構還包括接水盤，所述接水盤設置於所述殼體中，且所述接水盤位於所述換熱器的下方。

在其中一個實施例中，所述進風口的數量為至少一個，至少一個所述進風口與所述風道的內腔相連通。

在其中一個實施例中，所述風機為貫流風機，所述風道為蝸殼；

所述風機的數量為至少一個，且所述風機的數量與所述殼體的寬度相適配。

在其中一個實施例中，所述換熱器為微通道換熱器、毛細管換熱器或塗覆有輻射材料的翅片換熱器。

還涉及一種空調系統，包括如上述任一技術特徵所述的換熱結構。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的換熱結構，結構設計簡單合理，具有對流換熱模式和輻射換熱模式兩種工作模式，通過風機系統能夠使得換熱器進行對流換熱或者輻射換熱，進而使得換熱結構實現對流換熱方式或者輻射換熱方式。當風機系統的風機工作時，風機能夠加速風的流動，使換熱器能夠進行對流換熱，能夠使得室內環境溫度快速升高或者降低，達到快速製冷或制熱的目的。當風機系統的風機停止工作時，殼體中的風流動緩慢，換熱器能夠進行輻射換熱，使用戶感受不到吹風感，提高使用時的舒適度，同時，降低能耗。本實用新型的換熱結構通過風機系統實現對流換熱與輻射換熱，增加換熱結構的換熱方式，滿足用戶不同的使用需求，同時，用戶選擇輻射換熱時，還能夠實現無風感送風，提高用戶使用時的舒適度。

由於換熱結構具有上述技術效果，包含有上述的換熱結構的空調系統也具有相應的技術效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的換熱結構的結構示意圖；

圖2為圖1所示的換熱結構的右視圖；

圖3為本實用新型另一實施例的換熱結構的結構示意圖；

圖4為圖3所示的換熱結構的右視圖；

圖5為圖4所示的換熱結構具有至少兩個進風口的結構示意圖；

圖6為本實用新型再一實施例的換熱結構的結構示意圖；

其中：

100-換熱結構；

110-殼體；

111-進風口；

112-出風口；

113-出風面板；1131-出風孔；

120-風機組件；

121-蝸殼；

122-風機；

130-換熱器；

140-保溫層；

150-接水盤。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的空調系統及其換熱結構進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本實用新型的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

參見圖1至圖6，本實用新型提供了一種換熱結構100，該換熱結構100應用於空調系統中，且位於空調系統的末端，通過該換熱結構100實現空調系統的出風，達到製冷或者制熱的目的。本實用新型的換熱結構100能夠實現對流換熱及輻射換熱，通過對流換熱方式能夠使得房間溫度快速升高或者降低，達到快速製冷或者制熱的目的；當房間達到想要的溫度後，換熱結構100可以從對流換熱方式轉變成輻射換熱方式，通過輻射換熱方式能夠保持房間的溫度，同時還能夠給人無風感。本實用新型的換熱結構100通過風機組件120實現對流換熱與輻射換熱，增加換熱結構100的換熱方式，滿足用戶不同的使用需求，同時，用戶選擇輻射換熱時，還能夠實現無風感送風，提高用戶使用時的舒適度。

同時，空調系統為分體式結構，本實用新型的換熱結構100為空調系統的末端，換熱結構100安裝於室內環境中的牆體上或者安裝在室內環境中的邊緣位置，這樣能夠減小換熱結構100佔用的空間，保證室內環境整潔。

在本實用新型中，換熱結構100包括殼體110、風機組件120及換熱器130。在本實用新型中，殼體110是用來起防護作用的，通過殼體110容納換熱結構100的各個零部件，以避免用戶觸及換熱結構100內的各個零部件，保證使用安全。同時殼體110還能夠避免換熱結構100內的各個零部件積聚灰塵，便於清潔。殼體110上開設有進風口111及出風口112。換熱結構100通過殼體110的進風口111進風，通過出風口112進行送風，以保證殼體110中的氣流平衡。換熱結構100中的風經由出風口112送入到室內環境中，以調節室內環境中的溫度。當換熱結構100工作時，殼體110中的風經出風口112吹向室內，從而實現調節室內環境的溫度。當換熱結構100制熱時，出風口112向室內環境吹出熱風，以達到制熱的目的。當換熱結構100製冷時，出風口112向室內環境吹出冷風，以達到製冷的目的。

風機組件120安裝於殼體110中，風機組件120是用來實現換熱結構100的出風的，使得出風口112中的風以較大速度送出，達到快速製冷或制熱的目的。風機組件120靠近進風口111設置，這樣能夠便於外界環境中的風經進風口111能夠直接進入到風機組件120中，並通過風機組件120提供動力，使得風流動到換熱器130處。風機組件120包括風機122，風機組件120具有風道，風機122設置於風道中。

進一步地，在本實施例中，風機122為貫流風機，風道為蝸殼121，以便於換熱結構100的送風。風機122的數量為至少一個，且風機122的數量與殼體110的寬度相適配。當殼體110的寬度較大時，通過至少兩個風機122並聯設置能夠增加換熱結構100的出風量，進而提高空調系統的製冷與制熱效果。當然，風機122還可以為軸流風機，風道為與軸流風機相配合的結構。

蝸殼121能夠起到導引氣流流動的作用。蝸殼121具有進風端及與進風端相對設置的出風端，貫流風機安裝於蝸殼121中，蝸殼121的進風端對應於殼體110的進風口111設置，蝸殼121的出風端對應殼體110的出風口112設置。這樣，外界環境中的風經進風口111進入殼體110，並通過蝸殼121的進風端導引至風機122處，再由蝸殼121的出風端送至換熱器130處。進風口111中還設置有進風格柵，以避免異物進入殼體110中而影響換熱結構100的運行。

換熱器130設置於殼體110中，且換熱器130靠近出風口112設置。換熱器130是用來使用製冷或者制熱的主要元件，蝸殼121的出風經換熱器130換熱後經出風口112送出，且出風口112能夠送出冷風或者熱風，進而使換熱結構100能夠實現製冷或者制熱的目的。

本實用新型的換熱結構100具有對流換熱模式及輻射換熱模式。風機122轉動時，換熱結構100處於對流換熱模式，風經進風口111進入風機122後，由風機122通過蝸殼121送至換熱器130處，經換熱器130換熱後由出風口112送出。風機122降低轉速或者停止轉動，換熱結構100處於輻射換熱模式，換熱器130的熱量由出風口112送出。需要說明的是，換熱結構100處於輻射換熱時，風機122降低轉速是指風機122的轉速明顯低於對流換熱時的風機122的轉速。並且，風機122降低轉速時，風機122送出的風經換熱器130換熱後從出風口112送出能夠給人以無風感。即風機122降低轉速能夠送出無風感的風，提高用戶使用時的舒適度。

換熱結構100處於對流換熱模式時，風機122高速運轉，加速殼體110中風的流動，進而使得風以較高的速度和換熱器130換熱，換熱完成後，使得風以較高的速度從出風口112送出，以增加換熱結構100的出風量，使得室內環境中的溫度進行快速調節。這樣，當換熱結構100在製冷或者制熱時，出風口112吹出來的冷風或者熱風的風速較大，能夠滿足用戶要求快速製冷或者制熱的目的。當換熱結構100在製冷時，出風口112送出的冷風能夠快速冷卻室內環境溫度，給人以涼爽的感覺；當換熱結構100在制熱時，出風口112送出的熱風能夠能夠快速升高室內環境溫度，實現地毯式送熱。

當室內環境的溫度達到用戶想要的溫度後，可以關閉風機122，此時，空調系統中的其他零部件還是工作的，如製冷劑仍然流動，換熱結構100處於輻射換熱模式。此時，風經進風口111進入蝸殼121後，風機122不再加速風的流動，風的流速比較緩慢，蝸殼121引導風至換熱器130處，經換熱器130換熱後由出風口112送出。這樣能夠使得出風口112送出的風的速度較小，給用戶以無風感，提高用戶使用時的舒適度。當然，當室內環境的溫度達到用戶想要的溫度後，還可以降低風機122的轉速，減小殼體110中的風速也能夠實現輻射換熱的目的。高速運轉的風機122變成低速運轉，這樣也能夠降低出風口112送出風的風速，使得出風口112無風感出風。同時，由於風機122停止工作或者低速轉動，能夠明顯降低換熱結構100的能耗，達到節能減耗的目的。

需要說明的是，輻射換熱是一直存在於換熱結構100工作的各個階段的，即當換熱結構100採用對流換熱模式換熱時，換熱器130也是能夠進行輻射換熱的，只是對流換熱為主要換熱方式。

本實用新型的換熱結構100通過風機122實現換熱模式的切換，使得換熱結構100處於對流換熱模式或者輻射換熱模式，用戶可以先通過對流換熱實現室內環境溫度的快速調節；當室內環境的溫度達到用戶想要的溫度後，關閉風機122或者降低風機122的轉速，使換熱結構100進行輻射換熱，實現無風感送風，避免較高速度的風對用戶產生衝擊，提高用戶使用時的舒適度，同時還能夠降低能耗。

在本實用新型中，風機組件120位於殼體110的頂部，進風口111開設於殼體110的頂部，且經風口對應於風機組件120的蝸殼121，這樣能夠減少風的流動路徑，保證運行平穩。出風口112開設於殼體110的側面，換熱器130遮擋出風口112，避免蝸殼121中的風直接經出風口112送出，保證換熱結構100的製冷與制熱性能，保證製冷或制熱效果。

進一步地，換熱器130的表面設置有增強輻射的塗層。這樣能夠增強換熱器130在輻射換熱模式下的換熱效果，滿足用戶的製冷與制熱需求。更進一步地，換熱器130為微通道換熱器、毛細管換熱器、塗覆有輻射材料的翅片換熱器或者其他形式的換熱器，以保證換熱結構100的換熱效果，繼而保證製冷或制熱效果，提高用戶使用時的舒適度。

再進一步地，換熱結構100還包括保溫層140及接水盤150。保溫層140設置於殼體110遠離出風口112的一表面上，通過保溫層140避免換熱器130的熱量流失，保證輻射換熱時的換熱效果。接水盤150設置於殼體110中，且接水盤150位於換熱器130的下方。換熱器130換熱後，換熱器130的表面會產生冷凝水，為避免冷凝水亂流與換熱結構100中的電氣元件相接觸，通過接水盤150接取換熱器130產生的冷凝水，保證電氣安全。

目前，家用房間空氣調節器的末端熱交換方式通常以對流換熱方式為主，但對流換熱方式的主要缺點是舒適度不夠，如：風感太強烈，影響用戶使用時的舒適度。同時，家用房間空氣調節器的末端還可以採用單一輻射的換熱方式進行換熱，但是，單一輻射的換熱方式的換熱速率略慢，影響用戶使用時的舒適度。本實用新型的換熱結構100具有對流換熱模式和輻射換熱模式兩種工作模式，通過風機組件120能夠使得換熱器130進行對流換熱或者輻射換熱，進而使得換熱結構100實現對流換熱方式或者輻射換熱方式。當風機組件120的風機122工作時，風機122能夠加速風的流動，使換熱器130能夠進行對流換熱，能夠使得室內環境溫度快速升高或者降低，達到快速製冷或制熱的目的。當風機組件120的風機122停止工作時，殼體110中的風流動緩慢，換熱器130能夠進行輻射換熱，使用戶感受不到吹風感，提高使用時的舒適度，同時，降低能耗。本實用新型的換熱結構100通過風機組件120實現對流換熱與輻射換熱，增加換熱結構100的換熱方式，滿足用戶不同的使用需求，同時，用戶選擇輻射換熱時，還能夠實現無風感送風，提高用戶使用時的舒適度。

參見圖1及圖2，在本實用新型的一實施例中，換熱器130是暴露於用戶的視線內，直接與室內環境的空氣進行交換。此時，殼體110上的出風口112為一個較大面積的通孔，換熱器130通過出風口112露出。當然，也可以將換熱器130遮擋起來以避免用戶觸及換熱器130發生安全事故，同時還能夠避免換熱器130積灰，便於清潔。僅以製冷模式為例進行說明，換熱結構100在製冷運行時，風機122運行從殼體110上部的進風口111進風，並在殼體110的下部與換熱器130進行對流換熱和輻射換熱後，通過出風口112送出。

參見圖3及圖4，在本實用新型的另一實施例中，殼體110具有出風面板113，出風面板113安裝於出風口112中。也就是說，可以通過出風面板113遮擋換熱器130，保證使用安全，避免換熱器130積灰。同時，為了保證換熱結構100的出風，出風面板113上開設有多個出風孔1131。殼體110中的風經換熱器130換熱後在出風口112中穿過出風面板113上的出風孔1131送出。僅以製冷模式為例進行說明，換熱結構100在製冷運行時，風機122運行從殼體110上部的進風口111進風，並在殼體110的下部與換熱器130進行對流換熱和輻射換熱後，在出風口112中穿過出風面板113上的出風孔1131出風。需要說明的是，出風面板113上的出風孔1131應當儘量不影響換熱器130的製冷制熱效果。

多個出風孔1131的面積之和為出風面板113的表面積的60％～80％。這樣能夠保證換熱結構100的出風量，進而保證空調系統的製冷或者制熱效果，保證用戶使用空調室內機的製冷需求與製冷需求，同時還能夠增加出風面積，達到快速調節室內環境溫度的目的。同時，出風孔1131的內壁傾斜設置。傾斜設置的出風孔1131的內壁能夠引導風的流動，降低風阻，保證空調室內機在無風感送風模式下的出風量。出風孔1131的內壁傾斜設置。傾斜設置的出風孔1131的內壁能夠引導風的流動，降低風阻，保證空調室內機在無風感送風模式下的出風量。同時，出風孔1131的內壁在殼體110的內側的尺寸小於出風孔1131的內壁在殼體110的外側的尺寸。也就是說，出風孔1131在殼體110內側的一端的截面積大於出風孔1131在殼體110外側的另一端的截面積，這樣能夠增加換熱結構100的送風範圍，保證空調系統的製冷或者制熱效果。出風孔1131的內壁平滑過渡。這樣能夠保證出風口112經出風面板113上的出風孔1131吹出來的風流動平穩，避免發生紊流現象，以降低噪聲。

進一步地，換熱器130平行於出風面板113設置，且換熱器130與出風面板113之間存在預設間隙。這樣能夠使得經換熱器130換熱後的風直接通過出風口112中的出風面板113上的出風孔1131送出，減少能量損失，提高製冷或制熱效率。預設間隙的範圍2mm～15mm。這樣在保證出風路徑的前提下，使得風能夠充分的與換熱器130相接觸，保證換熱效率。

再進一步地，出風面板113上的出風孔1131的形狀為長條形孔，且長條形孔呈水平設置、豎直設置、橫豎結合設置、傾斜設置或者呈曲線形設置。也就是說，出風面板113上的出風孔1131可以為橫向細長狹縫；可以為縱向細長狹縫；縱橫相結合細長狹縫；可以為傾斜細長狹縫；還可以為曲線形設置的細長狹縫等。出風面板113上的長條形的出風孔1131並排設置，這樣能夠保證風流動平穩，同時還能夠增加出風孔1131的面積，保證換熱結構100的出風量，保證空調系統的製冷與制熱效果，提高用戶使用時的舒適度。當然，出風面板113上的出風孔1131為圓形孔、方形孔或者多邊形孔。多個出風孔1131成行成列設置。

作為一種可實施方式，出風面板113的表面積小於出風口112的面積，出風面板113設置於出風口112的上方，出風面板113部分遮擋換熱器130。也就是說，換熱器130是部分露出的。參見圖6，在本實用新型的再一實施例中，出風面板113設置於出風口112的上方，出風面板113遮擋住換熱器130的上部分，換熱器130的下部分暴露於用戶的視線中。這樣，能夠避免用戶觸及換熱結構100內的各個零部件，避免積灰。同時還能夠增加出風量，保證製冷制熱效果。

作為一種可實施方式，進風口111的數量為至少一個，至少一個進風口111與蝸殼121的內腔相連通。通過至少一個進風口111實現換熱結構100的進風，能夠增加進風量，繼而增加出風量，提高製冷或制熱效果。參見圖5，在本實用新型的其他實施方式中，進風口111的數量可以為至少兩個，通過至少兩個進風口111實現多個方向的進風。

本實用新型還提供了一種空調系統，包括上述實施例中的換熱結構100。本實用新型的空調系統通過換熱結構100實現對流換熱與輻射換熱，增加空調系統的工作模式，用戶通過對流換熱模式快速調節室內環境的溫度，當室內環境的溫度達到用戶所需時，可以將空調系統切換至輻射換熱模式，在保證出風舒適性的同時，達到節能的目的。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。