本實用新型涉及一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尤其是涉及一種包含有液態(tài)金屬換熱設(shè)備的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

空調(diào)系統(tǒng)主要由室內(nèi)機(蒸發(fā)器、壓縮機等)部分和室外機(冷凝器和風(fēng)機等)部分構(gòu)成。壓縮機吸入低壓冷媒(例如氟利昂或無氟冷媒)蒸汽，并進(jìn)行壓縮，形成高溫高壓冷媒。高溫高壓冷媒經(jīng)過管路進(jìn)入冷凝器內(nèi)腔。冷凝器結(jié)構(gòu)主要是由銅管和翅片裝配組成。冷凝器背后安裝有軸流式冷卻風(fēng)扇。軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器的銅管和翅片表面，帶走冷凝器內(nèi)高溫高壓冷媒放出的熱量，使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。高壓液體經(jīng)過過濾器、節(jié)流機構(gòu)后噴入蒸發(fā)器，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，吸取周圍的熱量。同時室內(nèi)蒸發(fā)器背后的貫流風(fēng)扇使空氣不斷進(jìn)入蒸發(fā)器的肋片間進(jìn)行熱交換，并將放熱后變冷的空氣送向室內(nèi)。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動，達(dá)到降低溫度的目的。

由于冷凝器的上述結(jié)構(gòu)，在換熱量比較大的情況下，冷凝器的尺寸會變得過大，造成的結(jié)果是冷凝器占地面積相應(yīng)增大。在使用多個冷凝器的請下，多個冷凝器之間的空隙過小，影響了冷凝器的進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)的氣流組織分布，最終導(dǎo)致?lián)Q熱量下降。尤其在數(shù)據(jù)中心機房中，該問題普遍存在。機房配置的空調(diào)系統(tǒng)在春秋季和冬季產(chǎn)生的制冷量都能滿足機房散熱的需求，而夏季卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠機房使用，因為機房總的使用面積有限，而單個空調(diào)系統(tǒng)室外機部分占地面積大，多個室外機之間的空隙過小，造成夏季高溫環(huán)境條件下，室外機的換熱量不足，影響室內(nèi)機的制冷量，間接影響IT設(shè)備的正常工作。

因此，人們迫切需要一種不增加冷凝器占地面積而能夠提高換熱量的空調(diào)系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：室內(nèi)蒸發(fā)器、室外冷凝器、冷媒壓縮機、冷媒流通管道、位于室內(nèi)蒸發(fā)器和冷凝器之間的冷媒流通管路上的膨脹閥以及連接在冷媒壓縮機進(jìn)出口并于室內(nèi)蒸發(fā)器和室外冷凝器相連的換向閥，其中所述室外冷凝器包括低熔點液態(tài)金屬腔，所述冷媒流通管道穿過所述低熔點液態(tài)金屬腔，所述低熔點液態(tài)金屬腔通過與其進(jìn)出口連接的液態(tài)金屬管道與外部散熱器相連，在所述熔點液態(tài)金屬腔和所述散熱器之間的液態(tài)金屬管道上布置有液態(tài)金屬電磁泵，所述電磁泵通電使得所述低熔點液態(tài)金屬在所述液態(tài)金屬管道和低熔點液態(tài)金屬腔形成的封閉回路中循環(huán)流動。

本實用新型還提供了另一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：室內(nèi)蒸發(fā)器、室外冷凝器、冷媒壓縮機、冷媒流通管道、位于室內(nèi)蒸發(fā)器和冷凝器之間的冷媒流通管路上的膨脹閥以及連接在冷媒壓縮機進(jìn)出口并于室內(nèi)蒸發(fā)器和室外冷凝器相連的換向閥，其中在室外冷凝器的冷媒流通管道上可拆卸地串聯(lián)套裝有低熔點液態(tài)金屬腔，所述低熔點液態(tài)金屬腔通過與其進(jìn)出口連接的液態(tài)金屬管道與外部散熱器相連，在所述熔點液態(tài)金屬腔和所述散熱器之間的液態(tài)金屬管道上布置有液態(tài)金屬電磁泵，所述電磁泵通電使得所述低熔點液態(tài)金屬在所述液態(tài)金屬管道和低熔點液態(tài)金屬腔形成的封閉回路中循環(huán)流動。所述外部散熱器為液態(tài)金屬管道外穿插的肋片或者直接鏟出肋片。

根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述低熔點液態(tài)金屬腔有多個，所述多個低熔點液態(tài)金屬腔排列成陣列，所述冷媒流通管道以蛇形方式盤繞依次串聯(lián)穿過所述低熔點液態(tài)金屬腔陣列。

根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述低熔點液態(tài)金屬腔有多個，所述多個低熔點液態(tài)金屬腔排列成陣列，所述冷媒流通管道包含多條并聯(lián)的分支管道，每條分支管道串聯(lián)穿過所述低熔點液態(tài)金屬腔陣列中的一列低熔點液態(tài)金屬腔。

根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述散熱器或外部散熱器為液態(tài)金屬管道外穿插的肋片或者直接鏟出肋片。

根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用液態(tài)金屬的優(yōu)異流動換熱能力和制冷介質(zhì)進(jìn)行直接的高效換熱，可以代替常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)室外機部分，提高室外機的高效換熱能力，縮小室外機的尺寸，減小體積和占地面積，同時可以提高室外機的換熱量。根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷凝器可代替常規(guī)空調(diào)室外機以便減小冷凝器的體積和占地面積，從而提高冷凝器的換熱能力。根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷凝器也可以輔助常規(guī)管翅式冷凝器進(jìn)行換熱，以便改善常規(guī)管翅式冷凝器在高溫環(huán)境下?lián)Q熱不足的問題。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1所示的是根據(jù)本實用新型的第一實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。

圖2所示的是根據(jù)本實用新型的第二實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。

圖3所示的是根據(jù)本實用新型的第三實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。

圖4所示的是根據(jù)本實用新型的第四實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。

圖5所示的是根據(jù)本實用新型的第五實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本實用新型相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本實用新型的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

在本實用新型使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本開。在本實用新型和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語“和/或”是指并包含一個或多個相關(guān)聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管在本實用新型可能采用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本實用新型范圍的情況下，第一低熔點液態(tài)金屬腔也可以被稱為第二低熔點液態(tài)金屬腔，類似地，第二低熔點液態(tài)金屬腔也可以被稱為第一低熔點液態(tài)金屬腔。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當(dāng)……時”或“響應(yīng)于確定”。

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1所示的是根據(jù)本實用新型的第一實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)100包括壓縮機110、室內(nèi)機120、室外機130以及冷媒管道140。在室內(nèi)機120內(nèi)，有蒸發(fā)器和貫流風(fēng)扇(在此不詳細(xì)描述)。室5外機130包括低熔點液態(tài)金屬腔131、與低熔點液態(tài)金屬腔131的進(jìn)出口相連的低熔點液態(tài)金管道132、低熔點液態(tài)金管道132穿過其中的風(fēng)冷散熱器134以及液態(tài)金屬電磁泵133。低熔點液態(tài)金屬腔131、低熔點液態(tài)金管道132、以及電磁泵形成了一個低熔點金屬流通循環(huán)的封閉空間。所述冷媒管道140穿過所述低熔點液態(tài)金屬腔131，被低熔點液態(tài)金屬腔131內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬所包圍。

在使用時，當(dāng)經(jīng)過壓縮機110壓縮后變成高溫高壓的冷媒由冷媒管道140流經(jīng)低熔點液態(tài)金屬腔131時，冷媒的熱量被包裹著冷媒管道140的液態(tài)金屬迅速吸收。吸收了冷媒的熱量的低熔點液態(tài)金屬在電磁泵133的泵送壓力下流向風(fēng)冷散熱器134。在流經(jīng)風(fēng)冷散熱器134時，低熔點液態(tài)金管道132內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬將熱量傳遞給翅片狀的風(fēng)冷散熱器134，在軸流風(fēng)扇(未示出)的吹動下，將熱量散布道周圍空間。盡管此處所顯示的風(fēng)冷散熱器134為獨立部件，但是風(fēng)冷散熱器134可以是液態(tài)金屬管道132外穿插的肋片或者直接鏟出肋片。

如圖1所示，冷媒管道140從壓縮機出來后分成三個并聯(lián)的分支管道，這三個分支管道在進(jìn)入室內(nèi)機前合并為一個冷媒管道140。每個分支管道穿過多個低熔點液態(tài)金屬腔131，例如2、3、4、5或6個，也可以更多個。在圖1中每個分支管道穿過4個低熔點液態(tài)金屬腔131。其中每個分支管道上的四個低熔點液態(tài)金屬腔131并聯(lián)到用于該分支冷媒管道140的低熔點液態(tài)金管道132上。每個低熔點液態(tài)金管道132靠近風(fēng)冷散熱器134的位置布置有一個電磁泵133，用于泵送低熔點液態(tài)金管道132和四個低熔點液態(tài)金屬腔131中的低熔點液態(tài)金屬。

圖2所示的是根據(jù)本實用新型的第二實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。與圖1所示的冷媒管道140穿過多個低熔點液態(tài)金屬腔131方式不同，如圖2所示，冷媒管道140成蛇形盤繞方式依次穿過成陣列排列的低熔點液態(tài)金屬腔131。每行低熔點液態(tài)金屬腔131并聯(lián)到一條低熔點液態(tài)金管道132上，并由位于該低熔點液態(tài)金管道132上的電磁泵133驅(qū)動其中的液態(tài)金屬。與第一實施例相同的部分不再一一重復(fù)描述。

在根據(jù)本實用新型的第一實施例和第二實施例中，采用低熔點金屬腔131替換了常規(guī)冷凝器的翅片。由于低熔點金屬腔131內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬與冷媒管道140充分接觸，并且低熔點液態(tài)金屬具有更高的換熱比以及換熱溫差，因此，能夠在單位時間內(nèi)吸收更多熱量，并通過低熔點液態(tài)金管道132循環(huán)到風(fēng)冷散熱器134進(jìn)行熱量散布，有力地提高了空調(diào)制冷效果，并且由于液態(tài)金屬腔、管道占用空間小，因此能夠在固定空間內(nèi)相比較常規(guī)冷凝器獲得更高的換熱比?？傮w而言，根據(jù)本實用新型的第一實施例和第二實施例利用液態(tài)金屬的優(yōu)異流動換熱能力和制冷介質(zhì)進(jìn)行直接的高效換熱，可以代替常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)室外機部分，提高室外機的高效換熱能力，縮小室外機的尺寸，減小體積和占地面積，同時可以提高室外機的換熱量。根據(jù)本實用新型的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷凝器可代替常規(guī)空調(diào)室外機以便減小冷凝器的體積和占地面積，從而提高冷凝器的換熱能力。

圖3所示的是根據(jù)本實用新型的第三實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。如圖3所示，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)100包括壓縮機110、室內(nèi)機120、室外機130以及冷媒管道140。在室內(nèi)機120內(nèi)，有蒸發(fā)器和貫流風(fēng)扇(在此不詳細(xì)描述)。室外機130包括冷凝器150、套裝在冷凝器150的入口或出口冷媒管道140上的低熔點液態(tài)金屬腔131、與低熔點液態(tài)金屬腔131的進(jìn)出口相連的低熔點液態(tài)金管道132、低熔點液態(tài)金管道132穿過其中的風(fēng)冷散熱器134以及液態(tài)金屬電磁泵133。低熔點液態(tài)金屬腔131、低熔點液態(tài)金管道132、以及電磁泵形成了一個低熔點金屬流通循環(huán)的封閉空間。所述冷媒管道140穿過所述低熔點液態(tài)金屬腔131，被低熔點液態(tài)金屬腔131內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬所包圍。盡管此處所顯示的風(fēng)冷散熱器134為獨立部件，但是風(fēng)冷散熱器134可以是液態(tài)金屬管道132外穿插的肋片或者直接鏟出肋片。

在使用時，當(dāng)經(jīng)過壓縮機110壓縮后變成高溫高壓的冷媒由冷媒管道140流經(jīng)冷凝器150，冷媒管道140外的翅片吸收管道內(nèi)的冷媒的熱量，并通過軸流風(fēng)扇將熱量擴(kuò)散到周圍空間。隨后從冷凝器150流出的冷媒進(jìn)入低熔點液態(tài)金屬腔131，冷媒的熱量被包裹著冷媒管道140的液態(tài)金屬迅速吸收。吸收了冷媒的熱量的低熔點液態(tài)金屬在電磁泵133的泵送壓力下流向風(fēng)冷散熱器134。在流經(jīng)風(fēng)冷散熱器134時，低熔點液態(tài)金管道132內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬將熱量傳遞給翅片狀的風(fēng)冷散熱器134，在軸流風(fēng)扇(未示出)的吹動下，將熱量散布道周圍空間。

或者，在使用時，當(dāng)經(jīng)過壓縮機110壓縮后變成高溫高壓的冷媒由冷媒管道140首先流經(jīng)低熔點液態(tài)金屬腔131時，冷媒的熱量被包裹著冷媒管道140的液態(tài)金屬迅速吸收。吸收了冷媒的熱量的低熔點液態(tài)金屬在電磁泵133的泵送壓力下流向風(fēng)冷散熱器134。在流經(jīng)風(fēng)冷散熱器134時，低熔點液態(tài)金管道132內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬將熱量傳遞給翅片狀的風(fēng)冷散熱器134，在軸流風(fēng)扇(未示出)的吹動下，將熱量散布道周圍空間。隨后，經(jīng)過低熔點液態(tài)金屬腔131的從冷媒管道140流出的冷媒進(jìn)入冷凝器150，冷媒管道140外的翅片吸收管道內(nèi)的冷媒的熱量，并通過軸流風(fēng)扇將熱量擴(kuò)散到周圍空間。

盡管圖3所示的用于輔助冷凝器150進(jìn)行換熱的低熔點液態(tài)金屬腔131只有一個，實際上也可以為多個低熔點液態(tài)金屬腔131形成的陣列。圖4所示的是根據(jù)本實用新型的第四實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。與圖3所示的第三實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)不同的是，低熔點液態(tài)金屬腔131為低熔點液態(tài)金屬腔131陣列，冷媒管道從冷凝器150后分成三個并聯(lián)的分支管道(需要指出的是，如果液態(tài)金屬輔助冷凝設(shè)備安裝在冷凝器150之前，則冷媒管道140從從壓縮機110出來后三個分支管道)。這三個分支管道在進(jìn)入室內(nèi)機前合并為一個冷媒管道140。每個分支管道穿過多個低熔點液態(tài)金屬腔131，例如2、3、4、5或6個，也可以更多個。在圖4中每個分支管道穿過4個低熔點液態(tài)金屬腔131。其中每個分支管道上的四個低熔點液態(tài)金屬腔131并聯(lián)到用于該分支冷媒管道140的低熔點液態(tài)金管道132上。每個低熔點液態(tài)金管道132靠近風(fēng)冷散熱器134的位置布置有一個電磁泵133，用于泵送低熔點液態(tài)金管道132和四個低熔點液態(tài)金屬腔131中的低熔點液態(tài)金屬。

圖5所示的是根據(jù)本實用新型的第五實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。與圖4所示的冷媒管道140穿過多個低熔點液態(tài)金屬腔131方式不同，如圖5所示，液態(tài)金屬輔助冷凝器中的冷媒管道140成蛇形盤繞方式依次穿過成陣列排列的低熔點液態(tài)金屬腔131。每行低熔點液態(tài)金屬腔131并聯(lián)到一條低熔點液態(tài)金管道132上，并由位于該低熔點液態(tài)金管道132上的電磁泵133驅(qū)動其中的液態(tài)金屬。與第一實施例相同的部分不再一一重復(fù)描述。

另外需要指出的是，盡管在圖1、2、4和5中的低熔點液態(tài)金屬腔131的陣列都是分成多行，并且每行內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬腔131之間處于并聯(lián)關(guān)系并其中的液態(tài)金屬由一個電磁泵133驅(qū)動，但是可選擇地，整個低熔點液態(tài)金屬腔131的陣列的所有低熔點液態(tài)金屬腔131都可以并聯(lián)到一起并由一個電磁泵133驅(qū)動?；蛘?，每行內(nèi)的低熔點液態(tài)金屬腔131之間采用串聯(lián)方式并其中的液態(tài)金屬由一個電磁泵133驅(qū)動?？蛇x擇地，整個低熔點液態(tài)金屬腔131的陣列的所有低熔點液態(tài)金屬腔131都可以串聯(lián)到一起并由一個電磁泵133驅(qū)動。

根據(jù)本實用新型第三、第四和第五實施例的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保留了現(xiàn)有的冷凝器，同時利用利用液態(tài)金屬的優(yōu)異流動換熱能力和制冷介質(zhì)進(jìn)行直接的高效換熱，以輔助常規(guī)管翅式冷凝器進(jìn)行換熱，以便改善常規(guī)管翅式冷凝器在高溫環(huán)境下?lián)Q熱不足的問題。該實施例可以在不改動現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行改造，既能夠提高換熱性能有能夠降低改造成本，還改善常規(guī)管翅式冷凝器在高溫環(huán)境下?lián)Q熱不足的問題。

以上對本實用新型的具體實施方式的描述，僅僅為了幫助理解本實用新型的發(fā)明構(gòu)思，這并不意味著本實用新型所有應(yīng)用只能局限在這些特定的具體實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，以上所述的具體實施方式，只是多種優(yōu)選實施方式中的一些示例。任何體現(xiàn)本實用新型權(quán)利要求的具體實施方式，均應(yīng)在本實用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ι衔母骶唧w實施方式中所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或者改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。