一种轿厢顶置电梯空调系统的制作方法

本发明涉及电梯空调的设计与制造技术领域，是一种轿厢顶置电梯空调系统。

背景技术：

随着人们住宅的改善，电梯被使用的越来越多，而且，人们对电梯的要求也越来越高。不仅要求快、稳、静音，而且要求美观、舒适，包括对空调的要求。因此，带有空调的电梯逐渐有了市场。电梯用空调按照送回风环境的不同，一般可分为轿厢顶置空调系统和外置机组（井道）送风空调系统。所述轿厢顶置空调系统是指空调主机直接摆放或者悬挂在电梯轿厢顶部的横梁上，空调器把轿厢内的空气抽出来，经制冷（热）后再送回轿厢内，如此周而复始，达到调节轿厢内气温目的的空调系统。所述外置机组（井道）送风空调系统是指在电梯井道外部设置空调机组或者通过大楼中央空调系统，将处理好的空气由送风管送入电梯井道内，再由轿厢顶部的风机送入轿厢，实现轿厢内空气温度调节的系统。

相比较而言，所述外置机组（井道）送风空调系统的不足是：需要增加管道风口的数量，投资大，能量消耗大，在电梯的高速运行下易造成中央空调系统的风压非正常波动。而轿厢顶置空调系统，因其可借鉴现有成熟可靠的空调技术，而且投资小，制冷迅速，能量消耗也不大，故而被广泛采用。因此，目前市场上大多数建筑项目采用的电梯空调系统为轿厢置顶空调系统。但是，目前轿厢置顶空调系统的不足也明显，其主要有：⑴因其多采用定频压缩机，易造成能源的浪费。⑵冷凝水排放存在缺陷，由于电梯是上下运动、且运动的距离很长，不能像家用空调器一样采用一根排水管将凝结水排出电梯轿厢外；而直接将其排入井道会产生巨大的安全隐患，因此，如何较好地处理冷凝水是目前电梯空调的技术难点。⑶采用送风管送风，不仅送风的阻力较大，而且通过送风管的冷量损失也比较大，影响空调的总体性能。⑷采用在空调箱上直接开回风口，此种回风方式易造成风量分布不均，降低蒸发器的换热效率。⑸送风口和回风口在同一个面上，蒸发器迎风面积较小，可能造成换热量不足。⑹多采用一种去除冷凝水方式，冷凝水量过大时，会造成冷凝水不能及时去除，存在安全隐患。

针对上述问题，人们在研究也提出了多种解决方案。中国专利文献cn202254191u公开了一种“电梯空调”，它利用打水电机带动高速旋转的打水轮，将冷凝水打到冷凝器上，利用冷凝器的热量蒸发冷凝水。但是，由于打水轮不能与接水池底部接触，难以将凝结水全部打起来，容易造成接水池积水、发霉等情况；此外，由于打水轮打起来的水不能雾化，水的颗粒较大，冷凝器的热量不能将打起来的冷凝水全部蒸发，导致冷凝器的排风带水，造成冷凝器侧水乱流或者积水现象。中国专利文献cn202915534u公开了一种“带雾化器的电梯空调”，其产生的冷凝水通过雾化器雾化后直接排出，这种方法虽然解决了蒸发器接水池积水的问题，但又存在如果冷凝水量大时，冷凝器的高温热量难以将雾化的水滴全部气化，会造成冷凝器侧水乱流或者积水现象，而冷凝水量少时，雾化泵不能正常工作的现象。中国专利文献cn203349465u公开了一种“空调冷凝水去除装置及具有该装置的一体式空调”，它属于一体式空调，是利用u型排气管加热冷凝水使其蒸发。但是，由于压缩机排气管道内制冷剂热量有限，这种一体式空调只能在凝结水量很少时起作用，在闷热潮湿的天气、凝结水量较大时其作用非常有限，不能完全解决凝结水的排放问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种轿厢顶置电梯空调系统，它既能回收蒸发器凝结水的冷量、避免能源浪费，又能简化送风结构、减少送风阻力，实现节能，同时还能通过回风口结构的优化，增大蒸发器的迎风面积，提高蒸发器的换热效率，尤其是通过设置一套凝结水冷量回收排放装置，能增大空调器的制冷量，提高空调器的性能，还能解决凝结水量少与凝结水量大时凝结水的排放问题，能彻底解决电梯空调系统久存的凝结水排放的问题；为空调电梯的推广应用打下结实的基础。

为实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案。

一种轿厢顶置电梯空调系统，含有由底板、左侧板、右侧板、前侧板、后侧板以及上盖板构成的空调箱体，其特征在于，所述空调箱体设置在电梯轿厢顶盖之上；在所述空调箱体内设有隔板，所述隔板将所述空调箱体分隔成冷凝腔和蒸发腔：在所述冷凝腔中设有压缩机、排气管、冷凝器、冷凝风机、节流装置、蒸发皿、液位开关、喷淋水泵、喷嘴、冷凝器出管以及相关管路；在所述蒸发腔中设有回风罩、蒸发器、蒸发风机、接水盘、回风口、送风口、连接结构以及相关管路；将所述压缩机设置在冷凝腔中靠近隔板的一侧，将所述冷凝器设置在冷凝腔中靠近左侧板的一侧，将所述冷凝风机设置在所述左侧板上，将节流装置设置在冷凝腔中冷凝器出口与蒸发器进口之间；将所述蒸发器设置在蒸发腔中靠近右侧板的一侧，将蒸发风机设置在蒸发器的靠隔板的一侧；将所述压缩机的排气口通过排气管与所述冷凝器的进口连通，将所述冷凝器的出口通过冷凝器出管与所述节流装置连通，将所述节流装置的出口与所述蒸发器的进口连通，将所述蒸发器的出口与所述压缩机的回气口连通，构成一个回路；在所述冷凝器底部设置蒸发皿，在蒸发器的底部设置接水盘，所述接水盘高于所述蒸发皿；所述接水盘通过连接管与蒸发皿连通；所述连接管与冷凝器出管逆流换热；由排气管盘成的加热器部分设置在蒸发皿下面；在所述蒸发皿中设有一个液位开关以及一台由液位开关控制的、小的喷淋水泵，所述喷淋水泵设置在所述蒸发皿的旁边，所述喷淋水泵的进口与所述蒸发皿的底部连通，将其出口与喷嘴连通；所述喷嘴设置在所述冷凝器的一侧或上端；将空调送风口设置在底板上，通过由上接头、密封垫片、下接头构成的连接结构与轿厢顶盖上的轿厢进风口连通；由空调箱直接向轿厢内送风；所述右侧板上设置一个回风罩，所述回风罩含有一个设有滤网的回风口。

进一步，所述压缩机采用立式或卧式可变频压缩机，能依据轿厢内温湿度进行变频，无级调节制冷量的大小，精确控制轿厢内温度。

进一步，所述冷凝器和蒸发器采用管片式或平流流换热器。

进一步，所述节流装置采用电子膨胀阀或热力膨胀阀。

进一步，所述蒸发皿主要为长方体无盖容器。

进一步，所述喷淋水泵为由液位开关控制，能将冷凝水雾化的喷淋水泵。

进一步，所述喷嘴能设置一个或若干个，设置在冷凝器的一侧或上端。

进一步，所述空调送风口和轿厢进风口采用圆形、椭圆形、正方形或长方形结构。

进一步，所述冷凝器出管缠绕在所述连接管上与连接管换热，或所述冷凝器出管与所述连接管做成同心套管进行换热。

进一步，所述连接结构上接头的上端与空调器相连，其截面的形状与空调送风口的形状一致；所述连接结构下接头的下端与轿厢顶盖相连，其截面的形状与轿厢进风口形状一致；所述上接头的下端与所述下接头的上端为对应的凹槽结构，在凹槽结构内设由密封垫片，使所述上接头的下端与所述下接头的上端呈嵌接结构密封连接；或者是所述下接头的长度长于或等于所述上接头长度，将所述下接头套在所述上接头上通过密封垫片直抵所述底板的下端；或者是所述上接头的长度长于或等于所述下接头长度，将所述上接头套在所述下接头上通过密封垫片直抵所述轿厢顶盖的上端。

本发明一种轿厢顶置电梯空调系统的积极效果是：

（1）取消现有电梯空调的送风管，利用蒸发器侧离心风机的特点，直接将离心风机或离心风机底座的出风口与电梯轿厢顶部的空调冷风进风口直接连通，降低了送风阻力，提高了空调器的能效。

（2）采用了由上接头（与空调器相连）、密封垫片、下接头（与电梯顶相连）构成的连接结构送风，送风阻力小、密封性更强，方便了空调箱直接向轿厢内送风。

（3）联合采用了冷凝器出管、排气管、冷凝器中制冷剂的热量蒸发冷凝水的方式，不仅能快速有效去除冷凝水，而且能降低冷凝温度，增加过冷度，增加制冷量，提高空调能效比。

（4）采用了设有滤网的回风口的回风罩，不仅能使风量分布更均匀，而且增大了蒸发器的迎风面积，提高了蒸发器的换热效率并能有效防止外界杂物进入空调箱。

（5）本发明克服现有技术的不足，为电梯提供一种有效的轿厢顶置空调系统，且结构合理，成本较低，易于推广，为电梯产品的发展提供了持续动力。

附图说明

图1本发明一种轿厢顶置电梯空调系统（去前侧板和上盖板）的结构示意图。

图2本发明一种轿厢顶置电梯空调系统的系统示意图。

图3为上接头与下接头连接方式ⅰ的结构示意图。

图4为上接头与下接头连接方式ⅱ的结构示意图。

图5为上接头与下接头连接方式ⅲ的结构示意图。

图6为上接头与下接头连接方式ⅳ的结构示意图。

图中的标号分别为：

1、底板；2、左侧板；

3、右侧板；4、回风罩；

5、后侧板；6、轿厢顶盖；

7、隔板；8、压缩机；

9、排气管；10、冷凝器；

11、冷凝风机；12、节流装置；

13、蒸发器；14、蒸发风机；

15、接水盘；16、蒸发皿；

17、液位开关；18、喷淋水泵；

19、喷嘴；20、回风口；

21、空调送风口；22、连接结构；

2201、上接头（与空调器相连）；2202、密封垫片；

2203、下接头（与电梯顶相连）；23、冷凝器出管；

24、连接管；25、轿厢进风口。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明一种轿厢顶置电梯空调系统的具体实施方式。但是应该指出，本发明的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种轿厢顶置电梯空调系统，含有底板1、左侧板2、右侧板3、回风罩4、后侧板5、轿厢顶盖6、隔板7、压缩机8、排气管9、冷凝器10、冷凝风机11、节流装置12、蒸发器13、蒸发风机14、接水盘15、蒸发皿16、液位开关17、喷淋水泵18、喷嘴19、回风口20、空调送风口21、连接结构22、冷凝器出管23、连接管24、轿厢进风口25、上接头（与空调器相连）2201、密封垫片2202、下接头（与电梯顶相连）2203。由底板1、左侧板2、右侧板3、前侧板（图中未示）、后侧板5以及上盖板（图中未示）构成的空调箱体。所述空调箱体是设置在电梯轿厢顶盖6之上的。

在所述空调箱体内设置一块隔板7。用所述隔板7将空调箱体分隔成冷凝腔（隔板7至左侧板2）和蒸发腔（隔板7至右侧板3）：在所述冷凝腔中设置压缩机8、排气管9、冷凝器10、冷凝风机11、节流装置12、蒸发皿16、液位开关17、喷淋水泵18、喷嘴19、冷凝器出管23以及相关管路。在所述蒸发腔中设置回风罩4、蒸发器13、蒸发风机14、接水盘15、回风口20、空调送风口21、连接结构22以及相关管路。

实施中，压缩机8采用立式或卧式可变频压缩机，能依据轿厢内温度进行变频，无级调节制冷量的大小，精确控制轿厢内温度。将所述压缩机8设置在冷凝腔中靠近隔板7的一侧，将所述冷凝器10设置在冷凝腔中靠近左侧板2的一侧，将所述冷凝风机11设置在所述左侧板2上，将节流装置12设置在冷凝腔中冷凝器10出口与蒸发器13进口之间。所述冷凝器10和蒸发器13采用管片式或平流换热器。所述节流装置12采用电子膨胀阀或热力膨胀阀。将由排气管9盘成的加热器部分设置在蒸发皿16下面，所述蒸发皿16采用长方体无盖容器（加热排气管9中的冷凝水会使部分冷凝水蒸发，排气管9自身温度也会同时降低）：将所述压缩机8的排气口通过排气管9与所述冷凝器10的进口连通，将所述冷凝器10的出口通过冷凝器出管23与所述节流装置12连通，将所述节流装置12的出口与所述蒸发器13的进口连通，将所述蒸发器13的出口与所述压缩机8的回气口连通，构成一个回路（参见图2）。从压缩机8出来的高温高压气体在排气管9中被冷凝水冷却后进入冷凝器10，在冷凝器10中冷凝放热，成为低温高压液体进入冷凝器出管23，在冷凝器出管23中被进一步冷却，成为过冷液体，再经节流装置12节流成为低温低压气体，然后进入蒸发器13蒸发吸热，变成低压高温气体，经压缩机8压缩后进入排气管25，完成一个循环。

在所述右侧板3上设置一个回风罩4，所述回风罩4含有一个设有滤网的回风口20。这一回风罩4结构能使风量分布更均匀，增大蒸发器13的迎风面积，提高蒸发器13的换热效率，有效防止外界杂物进入空调箱。将所述蒸发器13设置在蒸发腔中靠近右侧板3的一侧，将蒸发风机14设置在蒸发器13的靠里端；在蒸发器13的底部设置接水盘15（蒸发器13表面的冷凝水由于重力作用能恰好落入接水盘15中）。将所述接水盘15通过连接管24与蒸发皿16连通，将所述接水盘15设置的高于所述蒸发皿16并在所述连接管24上设置冷凝器出管23。所述冷凝器出管23采用螺旋状结构件，可将其缠绕在所述连接管24上进行换热（也可将所述冷凝器出管23与所述连接管24做成同心套管进行换热）：将所述冷凝器出管23的一端与冷凝器10出口连通，将所述冷凝器出管23的另一端与节流装置12进口连通，冷凝水与冷凝器出管23中的制冷剂液体逆流换热，冷凝水被制冷剂加热，制冷剂液体被冷却，变成过冷液体进入节流装置12。

将所述蒸发皿16设置在冷凝器10底部，在所述蒸发皿16中设置一个液位开关17（可采用浮球式液位开关）以及一台由液位开关17控制的、小的喷淋水泵18（可采用雾化泵），将所述喷淋水泵18设置在所述蒸发皿16的旁边：将所述喷淋水泵18的进口与所述蒸发皿16的底部连通，将所述喷淋水泵18的出口与喷嘴19连通。所述喷嘴19可设置在冷凝器10的一侧或上端（离顶部有一端距离），可设置一个或若干个。

将空调送风口21设置在底板1上，通过连接结构22与轿厢顶盖6上的轿厢进风口25连通。所述连接结构22含有上接头（与空调器相连）2201、密封垫片2202和下接头（与电梯顶相连）2203。所述连接结构22上接头2201的上端与空调器相连，其截面的形状与空调送风口21的形状一致；所述连接结构22下接头2203的下端与轿厢顶盖6相连，其截面的形状与轿厢进风口25形状一致；所述上接头2201的下端与所述下接头2203的上端为对应的凹槽结构，在凹槽结构内设由密封垫片2202，使所述上接头2201的下端与所述下接头2203的上端呈嵌接结构密封连接（参见图3、图4）。

或者是所述下接头2203的长度长于或等于所述上接头2201长度，将所述下接头2203套在所述上接头2201上通过密封垫片2202直抵所述底板1的下端（参见图5）。

或者是所述上接头2201的长度长于或等于所述下接头2203长度，将所述上接头2201套在所述下接头2203上通过密封垫片2202直抵所述轿厢顶盖6的上端（参见图6）以增强连接结构22的密封性。

所述空调送风口21和所述轿厢进风口25可采用对应的圆形或椭圆形或正方形或长方形结构。所述连接结构22虽结构简单，但能降低送风阻力、降低空调能耗，还能借助空调自身的重力加强密封性，能防止轿厢内外冷热空气的流通、避免冷量损失，提高整个系统的性能，还能避免外界水流入轿厢顶部引起轿厢顶部积水，然后积水再通过接口漏入轿厢的异常情况的发生，可实现由空调箱直接向轿厢内送风。

本发明一种轿厢顶置电梯空调系统取消了现有电梯空调所用的送风管，利用蒸发器13一侧蒸发风机14（离心风机）的特点，直接将蒸发风机14或蒸发风机14底部的送风口21与电梯轿厢顶盖6的轿厢进风口25直联，从而减少了送风阻力，提高了空调的能效。

本发明一种轿厢顶置电梯空调系统的工作模式为：

（1）系统开启后，制冷剂在压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器等构成回路里循环，进行制冷。压缩机根据轿厢温度进行变频，精确调节制冷量大小。蒸发器侧空气通过连接结构22进入轿厢，轿厢内空气经回风管通过回风罩4进入蒸发器侧，被蒸发器冷却，通过连接结构进入轿厢，构成循环。此循环中采用了连接结构22，送风阻力较小、密封性能好。回风罩的设置，使风量分布更均匀，蒸发器的迎风面积增大，蒸发器的换热效率提高。

（2）当空调正常工作时，蒸发器13的表面温度较低，当低于露点温度时便有凝结水产生。蒸发器表13表面的凝结水在重力作用下落入蒸发器底部的接水盘15中。而接水盘15的位置高于蒸发皿16，在重力作用下，接水盘15中的凝结水经连接管24流入蒸发皿16。当凝结水流经连接管24时与冷凝器出管23中的制冷剂逆流换热，凝结水遂被加热成高温热水。而高温热水在蒸发皿16中被底部高温排气管9盘成的蒸发皿16加热器进一步加热，变成水蒸气。

（3）当蒸发皿16中的液位低于液位开关17控制的液位时，液位开关17打开，喷淋水泵18处于断电状态，蒸发皿16中的高温热水随着蒸发皿16底部排气管9中高温高压的制冷剂而加热蒸发。

（4）在湿度比较大的季节，空调器的凝结水量较大。当蒸发皿16中液位等于或高于液位开关17控制液位时，液位开关17闭合，喷淋水泵18通电工作。蒸发皿16中凝结水被喷淋水泵18通过喷嘴19以雾状水滴喷淋到冷凝器10上，利用冷凝器10中制冷剂的冷凝热量使雾状水滴气化，实现凝结水的排放，这同时也能改善冷凝器10的传热性能，从而提高空调器的性能。

以上是本发明的较佳实施例，本领域的技术人员据此结构可以做一些衍生或变通，但是，这些衍生或变通应该也属于本发明的保护范畴。