[科普中国]-空气调节单元-

空气调节单元可以以实用且容易的方式安装和使用，特别是在机动交通工具、船及类似物的隔间、舱室或空间中。

空气调节单元技术背景本发明涉及一种空气调节单元。

众所周知，现在非常强烈地感到在许多封闭的环境中以及对于最多变的应用需要确保空气的最适宜的温度和湿度条件。实际上，经常要求达到并保持温度和相对湿度的特定值，以确保食品的储存、电子设备的运行，以及尤其是长期或短期在家庭和公共/工作相关的封闭环境内的个人的健康。特别参考该最后的需要，同样地公知空气调节设备用于如卡车、拖车（并且，有时还有汽车）的机动交通工具，和/或用于船及类似物，其实现了各自的隔间、舱室或意在较长时间容纳一个或多个个体的其它空间的内部温度和相对湿度的控制和调节，即使发动机关闭。然而，这样的实施方案并不是没有缺点。为了被使用，市场上可得到的空气调节设备实际上需要进行经常长时间且困难的初装行为。这样的行为涉及外部单元和内部单元的固定，连接管和/或缆线的放置和铺设，诸如冷凝泵、换向阀（用于从夏季操作模式到冬及操作模式，并且反之亦然）等的附件的准备，并且这使设备的使用极为不便。另外，非常复杂的安装操作使在短时间内将这种设备从一辆机动交通工具（或从任何类型的环境的任何情况）转移到另一个实质上不可能或者至少很困难，结果决定了对其可能的应用的不想要的限制。

发明目标本发明的目的在于通过提供一种空气调节单元来解决上述问题，该空气调节单元可以以实用且容易的方式安装和使用，特别是在机动交通工具、船及类似物的隔间、舱室或空间中。在该目的内，本发明的目标是提供一种空气调节单元，其可容易地从一个环境搬运和转移到另一个环境。本发明的另一个目标是提供一种空气调节单元，其多余物非常有节制。本发明的另一个目标是提供一种空气调节单元，其需要最小限度地使用附件。

本发明的另一个目标是提供一种空气调节单元，其可容易地安装在机动交通工具、船及类似物中，而不需要对它们进行改变。

本发明的另一个目标是提供一种单元，其可以用于以实用且容易的方式加热和冷却环境。

本发明的另一个目标是提供一种单元，其确保运行的高度可靠。

本发明的另一个目标是提供一种单元，其可使用在市场上容易获得的元件和材料来容易地实施。

本发明的另一个目标是提供一种单元，其成本低且应用安全。

在下文将变得更明显的该目的以及这些目标和其他目标通过一种空气调节单元来实现，其可布置在封闭环境中，以改变温度水平、相对湿度及类似物，其包括至少一个管道，热传递流体流经该至少一个管道，依次受到至少一个压缩机、至少一个冷凝器、至少一个层压元件和至少一个蒸发器的影响，该至少一个压缩机用于提升气态下的热传递流体的温度和压力，该至少一个冷凝器用于从热传递流体带走热量和用于热传递流体从气态到液态的转变，该至少一个层压元件用于降低液态下的热传递流体的压力，该至少一个蒸发器用于通过热传递流体从液态到气态的转变而吸收热量，特征在于，该空气调节单元包括将可能已经沿着所述蒸发器的外表面形成的冷凝水朝向所述冷凝器自然地、非强制地收集和运送以用于通过从热传递流体带走的热量使其蒸发的机构。

例图说明本发明的另外的特征和优点将从根据本发明的单元的优选的但不排他的实施方式的描述中变得更明显，该实施方式通过非限制性例子在所附的附图中图示，其中：

图1为根据本发明的单元的前侧面透视图；

图2为根据本发明的单元的后侧面透视图；

图3为根据本发明的单元的内部元件的前侧面透视图；

图4为根据本发明的单元的内部元件的后侧面透视图；

图5为根据本发明的单元的内部元件的正视图；

图6为根据本发明的单元的内部元件的后视图；

图7示出了根据本发明的单元的可能的使用。

参照附图，根据本发明的由附图标记1标示的单元适合于待加热的空气或待冷却的空气（或其它流体）的调节，并且因此可位于封闭环境A中，以用于封闭环境A的温度值、相关湿度值及类似物的改变。应该注意的是，在该讨论中从这一点开始将要给出单元1的应用的许多可能的例子，以及因此单元1可应用到的一些类型的封闭环境A，但是根据特定的需要，不排除将根据本发明的单元1用于任何封闭环境A的可能性。单元1包括至少一个管道，热传递流体流经该至少一个管道，并且其依次受到压缩机2、冷凝器3、层压元件和蒸发器4的影响，并且因此能够使热传递流体进行冷却循环。根据因此实质上已知的方法，压缩机2能够提高气态下的热传递流体的温度和压力，从冷凝器3中带走来自气态下的热传递流体的热量（屈服于待加热的流体，例如空气），因此决定了其从气态到液态的转变。

随后，在层压元件中，在液态下的热传递流体随着压力的相应的降低而膨胀，并且最后热传递流体通过在蒸发器4中从液态到气态的转变而吸收热量（从例如空气的待冷却的流体带走）。根据本发明，单元1包括将可沿蒸发器4的外表面形成的冷凝水朝向冷凝器3自然地、非强制地收集和运送的机构，以用于通过从热传递流体带走的热量使其蒸发。如实际上已知的，冲击蒸发器4的待冷却的空气可经历温度的突然降低，比如导致沿蒸发器4的外表面形成冷凝液滴。因此，以上介绍的机构的存在使根据将在以下页中描述的方法排出这种水而不需要采用在常规单元中发生的冷凝泵或其他类似的附件成为可能。方便地，以上提到的机构包括至少一个罐5和高度毛细管材料层（例如，但不排他地，海绵类型的，自然的或合成的），该至少一个罐5布置在蒸发器4的下方，以便能够收集冷凝水（通过重力）。以上提到的层部分地容纳在罐5中，以便能够用从上方的蒸发器4落下的冷凝水浸渍自身。该层此外设置有至少一个端唇部，该至少一个端唇部与冷凝器3接触，以便通过毛细管作用实现冷凝水朝向冷凝器3的自然运送以及通过从热传递流体带走的热量使冷凝水蒸发。

方便地，单元1包括面对冷凝器3的第一风扇6,以用于待加热的第一流体（通常，但不排他地，这种第一流体将是待加热的空气，如之前提到的，并且在本讨论中将在下文对其进行参考）通过冷凝器3强制循环。此外，以上提到的机构包括接受器7,该接受器7大体上布置在冷凝器3的下方并且面向第一风扇6。方便地形成轮廓（contoured)的这种接受器7与蒸发器4相连（根据各种方法，例如通过各自的管道）地放置，以用于收集冷却水。接受器7中收集的冷凝水因而可通过第一风扇6的旋转而通过压力被对着冷凝器3驱动，以用于接受器7中收集的冷凝水的蒸发。为了由第一风扇6驱动的冷凝水的最优的蒸发，冷凝器3被装在截头锥体形的外壳体8中（并且外壳体8的对称轴线大体上与第一风扇6的旋转轴线重合）。由第一风扇 6驱动的冷凝水的液滴因而可沿着壳体8的侧表面分布，并且，通过由于热传递流体从气态到液态的转变引起的由冷凝器3放出的热量，然后可与现在已被加热的空气一起被排出到单元1的外侧。

根据通过本发明的应用的非限制性例子引用的优选的实施方案，收集和运送机构包括罐5和接受器7两者。因此，首先收集罐5中的冷凝水以最初通过毛细管作用将它通过以上介绍的层输送到冷凝器3是可能的。然后可通过第一风扇6驱逐水蒸气，同时可能没有蒸发的任何冷凝水可被收集在接受器7 (方便地布置在冷凝器3的下方）中，因此，可从接受器7通过第一风扇6进行至冷凝器3的第二输送，因而确保了冷凝水的消除的最大效率。

从所附的图可看到，根据本发明的单元1包括外罩9,外罩9例如包括由盖9b封闭的底部壳9a。沿罩9 (并且更准确地说是沿着盖9b)面向并靠近蒸发器4设置了至少一个入口 10和一对空气出口 11。以这种方式，蒸发器4在热传递流体从液态到气态的转变处受到待冷却的第二流体（通常，但不排他地，这种第二流体将是待冷却的空气，如之前提到的，并且在本讨论中将在下文对其进行参考）的流动的影响。此外，单元1包括一对进口 12,该对进口 12面向并靠近冷凝器3,以便允许待加热的空气在热传递流体从气态到液态的转变处进入和出来。

具体操作根据本发明的单元的操作如下。

由于通过热传递流体进行冷循环，冷却第二流体并加热第一流体是可能的，第二流体和第一流体通常分别由待冷却的空气和待加热的空气构成，待冷却的空气和待加热的空气在单元1内循环（由于风扇6、13,其被强制），分别冲击蒸发器4和冷凝器3。

例如，由12V/24V DC供电（因而用普通电池，而不用吸热电机）的单元1可因而对其所放置的封闭空间A进行空气调节，并且更准确地说，通过选择是否将管14连接到出口 11或进口 12,加热或冷却封闭环境A以相应地将冷却空气或加热空气驱逐到外部是可能的。

在任何情况下，单元1的特殊结构并且更具体地在先前页上描述的自然收集和运送机构确保了可已经形成的冷凝水的完全排出（也由于该水向冷凝器3的双重发送），而不需要冷凝泵或其他类似的附件，如在常规的空气调节单元中的一样。

上述的运送和收集机构的存在使有效地避免冷凝泵的使用并且因而淘汰在常规的空气调节机及类似物中一直存在的第一部件成为可能。此外，仅仅通过将管14固定到空气出口 11或进口 12来获得单元1放置在其中的隔间、舱室或另外的封闭环境A的加热或冷却的能力使非常快地从冬季操作模式改变为夏季操作模式（并且当然反之亦然）而在单元1中不发生周期换向（将导致主要的结构复杂化）成为可能。根据本发明的单元1因而能够实现从冬季操作模式到夏季操作模式的转变，并且反之亦然，而不需要换向阀（并且没有从冷变化到热的等待时间），从而获得了通常在常规的空气调节机和类似的单元中存在的第二部件的淘汰。因而明显的是，由于单元1的运行所需的部件的数量的减少，因此单元1可提供减少的多余物和重量，并以迅速、实用和容易的方式安装和使用，而不用专门的知识，最少地使用附件，并且此外可容易地从一个封闭环境A运输和转移到另一个（通过例如在把手17 处握住它）。

如果此外期望将单元1用于空气调节交通工具的隔间（并且类似地用于空气调节船或类似物的舱室），那么可能的是，将板15锚固到开口 B的边缘，大体上与各自的窗口并置，其因而用于将加热空气或冷却空气驱逐到外部。选择使用一个或多个VELCR0(其是注册商标）条的类型的附接设备使将板15固定到任何类型的机动交通工具、船等成为可能，从而以实用且容易的方式安装单元1，而不需要单元1的任何类型的孔或改造。为了实现将加热空气或冷却空气（如果单元1用于隔间的冷却而运行或用于隔间的加热而运行则分别地）驱逐到外部，甚至部分地降低窗口是足够的，而如果单元1没有正在使用，使用者可简单地再次关闭窗口，而且使板15由透明材料制成的选择使保持板15锚固到窗口的边缘成为可能，这是因为板15没有干扰安全驾驶所需要的完全可见性。

实际上，已经发现，根据本发明的单元完全达到了设定的目的，因为将可能已经沿着蒸发器的外表面形成的冷凝水朝着冷凝器自然地、非强制地收集和运送的机构的使用使通过从热传递流体带走的热量获得水的蒸发成为可能，并且从而使提供一种可以以实用且容易的方式安装和使用，特别是但不排他地在机动交通工具、船及类似物的隔间、舱室或空间上安装和使用的空气调节单元（便携式的或其他的）成为可能。

因而设想本发明容许进行很多修改和变化，其全部在所附的权利要求的范围内。另外，所有的细节可以被其他的技术上等效的元件所代替。在所说明的实施方式中，与特定的例子相关地示出的个别特征实际上可以与存在于其他的实施方式中的其他的、不同的特征互换。实际上，所采用的材料以及尺寸根据需要和技术现状可以是任意的。

在任何权利要求中提到的技术特征的地方后面是参考数字和/或标记，这些参考数字和/或标记已经被包括以用于增加权利要求的可理解性的唯一目的，并且因此，这些参考数字和/或标记对以举例方式通过这些参考数字和/或标记所识别的每个元件的诠释不具有任何限制性影响。1

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学