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CN108679869A - 一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统 - Google Patents

一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统 Download PDF

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CN108679869A
CN108679869A CN201810632684.5A CN201810632684A CN108679869A CN 108679869 A CN108679869 A CN 108679869A CN 201810632684 A CN201810632684 A CN 201810632684A CN 108679869 A CN108679869 A CN 108679869A
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俞越
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Abstract

本发明公开了一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统,包括室内机,室外机以及显热多联末端，其中室内机主要是对新风的处理，主要包括再热换热器、新风换热器；室外机承担冷凝器功能，主要包括压缩机、两个四通阀、室外换热器；显热多联末端置于室内对回风进行处理，包括显热多联换热器。本发明提供一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，为显热多联末端和直膨式新风处理末端供冷供热，不需要水系统，可以有效降低成本，提高系统的集成度。

Description

一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统
技术领域
本发明涉及一种温湿分控空调系统，尤其涉及一种使用双吸气压力压缩机，使用显热多联机承担显热负荷，使用直膨式新风换热器处理新风承担潜热负荷的单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统。
背景技术
温湿分控空调系统通常由承担室内显热负荷的干式调温设备和承担潜热负荷的新风处理设备组成，由于该系统可以精准控制室内的温湿度环境，被受市场追捧。
传统的干式调温设备，例如辐射吊顶，干式风机盘管等都是通过冷水机组产生高温冷冻水，再通过末端向房间内供应冷量。这类系统的缺点在于需要一台单独的高温冷冻水设备，并在房间内敷设复杂的水路系统。显热多联机是一种全新的直膨型干式调温设备，它基于多联机原理，不再使用水作为载冷剂，而直接输送制冷剂到各个室内末端，采用直膨式换热器供冷/供热。因其控制各个显热多联换热器内的蒸发相变温度高于空气露点温度，因此不会发生凝水。其具有安装方便，技术成熟，没有水泵功耗，能耗低等诸多优点。中国专利CN106369769A提出了显热多联机概念，并在CN106369764A中提出了相互独立的显热多联机与除湿新风机联合运行的温湿分控系统控制方法。
但是上述温湿分控系统仍然需要两套独立的制冷系统为房供冷，使用成本非常高。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中的缺陷，提供一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，为显热多联末端和直膨式新风处理末端供冷供热，不需要水系统，可以有效降低成本，提高系统的集成度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统, 包括室内机,室外机以及多个显热多联末端三个部分，
所述室内机包括送风管道连通室内和室外，送风管道内由室外端至室内端依次装有新风换热器，再热换热器以及新风风机，其中，再热换热器的一端通过管路与送风管道侧壁的第一接口连通，另一端通过管路依次连接第一膨胀阀，单向阀后并联到新风换热器一端，而新风换热器该端通过管路连接第二膨胀阀后与送风管道侧壁的第二接口连通，新风换热器另一端通过管路与送风管道侧壁的第三接口连通；
所述室外机包括双吸气压力压缩机，第一四通换向阀，第二四通换向阀及室外换热器，双吸气压力压缩机具有一个出气口和两个吸气口，其出气口分两路连接第一四通换向阀和第二四通换向阀的第一端口，第一四通换向阀和第二四通换向阀的第二端口通过连接管汇聚后再分为两路，一路直接连接室外机上的第四接口，另一路连接室外换热器的一端，室外换热器另一端通过管路连接第三膨胀阀后与室外机上的第五接口连通，第一四通换向阀的第三端口通过管路与室外机的第六接口连通，而第二四通换向阀的第三端口通过管路与室外机的第七接口连通，所述第一四通换向阀的第四端口通过管路串接第一电磁阀后接入双吸气压力压缩机的一个吸气口，而第二四通换向阀的第四端口通过管路串接第二电磁阀后接入双吸气压力压缩机的另一个吸气口，同时两个吸气口之间通过管路串接桥接电磁阀连通；
所述室内机上的第一接口通过连接管与室外机上的第四接口连通，室内机上第二接口通过连接管与室外机上第五接口连通，室内机上第三接口通过连接管与室外机上第六接口连通；
多个显热多联末端相互并联，每一个显热多联末端均包括壳体，安装在壳体内的显热多联换热器以及显热多联风机，显热多联换热器一端通过管路串接显热多联膨胀阀连接室外机的第五接口，另一端通过管路连接室外机的第七接口。
作为优选，所述双吸气压力压缩机具有两个独立的吸气口和一个独立的出气口，制冷剂从两个吸气口以不同吸气压力吸入，经过气缸压缩后以同一排气压力从出气口排出。
作为优选，所述室外换热器，新风换热器，再热换热器及显热多联换热器为空气-制冷剂换热器，具有相互独立的制冷剂通道和空气通道，为翅片管换热器或微通道换热器。
作为优选，所述室内机还包括空气过滤器安装在送风管道位于室外的一端，对送入的新风进行过滤。
作为优选，所述室内机还包括湿膜加湿器安装在送风管道位于室内的一端，在冬季时对新风进行加湿。
作为优选，所述第一膨胀阀，第二膨胀阀，第三膨胀阀和显热多联膨胀阀为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
作为优选，显热多联末端置于室内，其壳体一侧为进风口吸入室内回风，经过换热处理后通过另一侧出风口再送入室内。
与现有技术相比，本发明所揭示的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，具有如下有益效果：
使用双吸气压力压缩机，在制冷模式下，通过一个吸气口与显热多联末端，吸气压力高，使显热末端可承担室内显热负荷而不凝水，另一个吸气口与新风换热器联通，吸气压力低，使新风换热器表面温度满足新风降温除湿要求。
虽然只有一台压缩机，但是显热多联系统使用高吸气压力，新风除湿降温使用低吸气压力，相互独立，有效降低了压缩机功耗。
机组设置有两个四通换向阀，可实现制冷、制热两种模式的切换，且在制热模式下无需额外配备采暖设备。
在双吸气压力压缩机的两个吸气口分别设置有电磁阀，使得机组可以单独运行显热多联系统处理显热负荷或运行室内机处理新风功能单独运行上述功能时可通过桥接电磁阀扩大冷量调节范围。
在同一个制冷系统内同时实现了新风处理和显热多联室温调控两大功能，全直膨型空气处理，无需庞大的水系统，无需多台制冷机，大大减少了温湿度独立控制系统的空间占用和成本。
将压缩机设置在室外，可以极大的降低噪音，提升室内的舒适度。
附图说明
图1为本发明的系统原理图；
图2为本发明制冷循环原理图；
图3为本发明制热循环原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所揭示的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统,结构包括室内机，室外机以及显热多联末端三个部分，其中室内机包括送风管道1连通室内和室外，送风管道内由室外端至室内端依次装有空气过滤器2，新风换热器3，再热换热器4，湿膜加湿器5，以及新风风机6，其中，空气过滤器2对进入的新风进行颗粒物的过滤，确保进入的新风的洁净度，再热换热器的一端通过管路7与送风管道侧壁的第一接口8连通，新风换热器的一端通过管路9连接第二膨胀阀10后与送风管道侧壁的第二接口11连通，新风换热器另一端通过管路12与送风管道侧壁的第三接口13连通，再热换热器的另一端通过管路14依次连接第一膨胀阀15，单向阀16后连接到管路12上，该单向阀的设置方向为再热换热器可以流向新风换热器，而不可以反向流动，所述再热换热器在夏季时，对新风换热器制冷的空气进行热回升，使其达到人体舒适温度值，其内部流动的高温制冷剂与送风管道内的低温空气进行热交换后，制冷剂降温，同步在送入新风换热器，可以进行其潜热的回收，所述湿膜加湿器在冬季送入暖风时对送入的新风进行加湿，确保室内控制湿度舒适。
所述室外机包括双吸气压力压缩机17，第一四通换向阀18，第二四通换向阀19及室外换热器20，其中，双吸气压力压缩机具有两个独立的吸气口和一个独立的出气口，制冷剂从两个吸气口以不同吸气压力吸入，经过气缸压缩后以同一排气压力从出气口排出，其出气口分两路连接第一四通换向阀和第二四通换向阀的第一端口，第一四通换向阀和第二四通换向阀的第二端口通过管路22汇聚后再分为两路，一路通过管路23直接连接室外机上的第四接口24，另一路通过管路25连接室外换热器20的一端，室外换热器另一端通过管路26连接第三膨胀阀27后与室外机上的第五接口28连通，第一四通换向阀的第三端口通过管路30与室外机的第六接口31连通，而第二四通换向阀的第三端口通过管路32接入室外机的第七接口21，所述室外换热器处还安装有室外风机29，室外换热器向室外环境散热或从室外环境吸热，所述第一四通换向阀的第四端口通过管路33串接第一电磁阀34后接入双吸气压力压缩机的一个吸气口35，而第二四通换向阀的第四端口通过管路36串接第二电磁阀37后接入双吸气压力压缩机的另一个吸气口38，同时两个吸气口之间通过管路39串接桥接电磁阀40连通，
对于室内机和室外机之间的连接，只需要三根管路实现即可，分别通过三根连接管41将室内机上的第一接口与室外机上的第四接口连通，第二接口与第五接口连通，第三接口与第六接口连通。
显热多联末端安装在室内，包括壳体42，安装在壳体内的显热多联换热器43以及显热多联风机44，显热多联换热器一端通过管路串接显热多联膨胀阀45连接室外机的第五接口28，另一端通过管路连接室外机的第七接口21，壳体一侧为进风口吸入室内回风，经过换热处理后通过另一侧出风口再送入室内，对于显热多联末端的数量，可以根据制冷量需求进行数量调节，若是多个显热多联末端，则采用并联形式安装在第五接口与第七接口之间。
在室外机中，通过在两个吸气口上设置电磁阀，可以进行显热多联系统处理和新风处理两种形式的切换，当关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀时，则不进行新风处理，只进行显热多联系统处理，此时可以通过桥接电磁阀来调节制冷量，当关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀时，则进行新风处理，而不进行显热多联系统处理，同样可以通过桥接电磁阀来调节新风处理的制冷量，而在同时打开第一和第二电磁阀时，桥接电磁阀需要保持关闭。
在上述系统中，所述室外换热器，新风换热器，再热换热器以及显热多联换热器为空气-制冷剂换热器，具有相互独立的制冷剂通道和空气通道，可以选择翅片管换热器或微通道换热器。
本发明所揭示的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，其具有智能和制热两种工况，具体工作流程如下：
制冷循环
如图2所示，在夏季通过该空调系统对送入的新风进行降温，同时进行回风显热多联处理，该模式下第一四通换向阀和第二四通换向阀的第一端口和第二端口连通，第三端口和第四端口连通，室外换热器作为冷凝器，显热多联换热器作为蒸发器，新风换热器也作为蒸发器。
具体制冷剂循环过程为：双吸气压力压缩机排出制冷剂送入第一四通换向阀和第二四通换向阀的第一端口，并从第二端口排出通过管路分为两路，其中一路冷凝机被送入室外换热器降温冷凝，另一路经过管路直接送入再热换热器4，对降温除湿后的新风进行加热，使其达到舒适的温度值，之后冷凝剂由管路经过第一膨胀阀和单向阀进入管路，室外换热器出来的制冷剂经过再次被分为两路，一路送入室内机，与再热换热器的制冷剂混合后送入新风换热器内，对新风进行降温除湿，升温后的制冷剂经由管路送至第一电磁阀的第三端口，并在第四端口通过管路经过第一电磁阀送入双吸气压力压缩机的吸气口，而室外换热器出来的另一路则通过管路连接各个显热多联末端，经显热多联膨胀阀节流膨胀后进入显热多联换热器，对显热多联风机送来的室内回风降温，吸热蒸发后制冷剂再经管路，送入第二四通换向阀，并通过第二电磁阀回到双吸气压力压缩机的吸气口。
当关闭第一电磁阀时，机组仅制冷回风，不处理新风；当关闭第二电磁阀时，机组仅处理新风，不处理回风；当第一电磁阀和第二电磁阀同时联通时，桥接电磁阀保持关闭；当第一电磁阀或第二电磁阀关闭时，可以联通桥接电磁阀增大制冷量，第一膨胀阀可以调节再热后的新风温度。
空气的处理过程为，新风在送风管道中先经过空气过滤器，除去空气中的灰尘，再经过新风换热器被降温除湿，再热换热器升温至露点温度以上，最后经新风风机送入房间。
制热循环
如图3所示，在冬季通过该新风机对送入的新风进行升温，同时进行回风显热多联处理，该模式下第一四通换向阀和第二四通换向阀的第一端口和第四端口连通，第二端口和第三端口连通，室外换热器作为蒸发器，显热多联换热器作为冷凝器，新风换热器也作为冷凝器。
具体制冷剂循环过程为：双吸气压力压缩机排出的制冷剂被分为两路，一路经第一四通换向阀进入新风换热器加热新风，另一路经第二四通换向阀，由管路进入各个显热多联末端的显热多联换热器，对回风进行再热处理，两路制冷剂汇合后，经第三膨胀阀节流降温，进入室外换热器从空气吸热，最后，气化升温后的制冷剂经第一四通换向阀和第二四通换向阀，分别回到双吸气压力压缩机的两个吸气口，完成热泵循环。
制热工况下，第一电磁阀和第二电磁阀保持联通，桥接电磁阀保持关闭；当关闭第二膨胀阀时，机组仅处理回风，不处理新风；当关闭显热多联膨胀阀时，机组仅处理新风，不处理回风。
空气的处理过程为，新风在送风管道中先经过空气过滤器，除去空气中的灰尘，再经过新风换热器被升温，再经加湿器加湿，最后经新风风机送入房间。
上述实施例中未完整展示制冷剂循环和风道的所有部件，实施过程中，选用不同制冷剂，在制冷剂回路设置高压储液器、气液分离器、油分离、过滤器、干燥器等常见制冷辅件，在风道设置消声器，辅助加热器，杀菌装置等空气处理附件，改变风机位置，增加或减少显热多联末端的数量，均不能视为对本发明进行了实质性改进，应属于本发明保护范围。
本文中使用“第一”、“第二”等词语来限定部件，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”等词语的使用仅仅是为了便于描述上对部件进行区别。如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
最后应当说明的是：上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统, 其特征在于：包括室内机,室外机以及多个显热多联末端三个部分，
所述室内机包括送风管道连通室内和室外，送风管道内由室外端至室内端依次装有新风换热器，再热换热器以及新风风机，其中，再热换热器的一端通过管路与送风管道侧壁的第一接口连通，另一端通过管路依次连接第一膨胀阀，单向阀后并联到新风换热器一端，而新风换热器该端通过管路连接第二膨胀阀后与送风管道侧壁的第二接口连通，新风换热器另一端通过管路与送风管道侧壁的第三接口连通；
所述室外机包括双吸气压力压缩机，第一四通换向阀，第二四通换向阀及室外换热器，双吸气压力压缩机具有一个出气口和两个吸气口，其出气口分两路连接第一四通换向阀和第二四通换向阀的第一端口，第一四通换向阀和第二四通换向阀的第二端口通过连接管汇聚后再分为两路，一路直接连接室外机上的第四接口，另一路连接室外换热器的一端，室外换热器另一端通过管路连接第三膨胀阀后与室外机上的第五接口连通，第一四通换向阀的第三端口通过管路与室外机的第六接口连通，而第二四通换向阀的第三端口通过管路与室外机的第七接口连通，所述第一四通换向阀的第四端口通过管路串接第一电磁阀后接入双吸气压力压缩机的一个吸气口，而第二四通换向阀的第四端口通过管路串接第二电磁阀后接入双吸气压力压缩机的另一个吸气口，同时两个吸气口之间通过管路串接桥接电磁阀连通；
所述室内机上的第一接口通过连接管与室外机上的第四接口连通，室内机上第二接口通过连接管与室外机上第五接口连通，室内机上第三接口通过连接管与室外机上第六接口连通；
多个显热多联末端相互并联，每一个显热多联末端均包括壳体，安装在壳体内的显热多联换热器以及显热多联风机，显热多联换热器一端通过管路串接显热多联膨胀阀连接室外机的第五接口，另一端通过管路连接室外机的第七接口。
2.根据权利要求1所述的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，其特征在于：所述双吸气压力压缩机具有两个独立的吸气口和一个独立的出气口，制冷剂从两个吸气口以不同吸气压力吸入，经过气缸压缩后以同一排气压力从出气口排出。
3.根据权利要求1所述的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，其特征在于：所述室外换热器，新风换热器，再热换热器及显热多联换热器为空气-制冷剂换热器，具有相互独立的制冷剂通道和空气通道，为翅片管换热器或微通道换热器。
4.根据权利要求1所述的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，其特征在于：所述室内机还包括空气过滤器安装在送风管道位于室外的一端，对送入的新风进行过滤。
5.根据权利要求1所述的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，其特征在于：所述室内机还包括湿膜加湿器安装在送风管道位于室内的一端，在冬季时对新风进行加湿。
6.根据权利要求1所述的一种单制冷剂回路全直膨型温湿分控空调系统，其特征在于：所述第一膨胀阀，第二膨胀阀，第三膨胀阀和显热多联膨胀阀为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
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