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CN109611983A - 具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置和热泵空气能系统及控制方法 - Google Patents

具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置和热泵空气能系统及控制方法 Download PDF

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CN109611983A
CN109611983A CN201811405272.4A CN201811405272A CN109611983A CN 109611983 A CN109611983 A CN 109611983A CN 201811405272 A CN201811405272 A CN 201811405272A CN 109611983 A CN109611983 A CN 109611983A
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朱志玮
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Abstract

本发明公开了一种具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置和热泵空气能系统及控制方法。包括室体，所述室体内设蒸发器盘管，所述蒸发器盘管下方设有轴流风机，所述蒸发器盘管两端设用于与制冷剂循环回路连通的第一蒸发器盘管接头和第二蒸发器盘管接头，所述室体顶部开设格栅进风口，下部侧面开设格栅出风口，所述室体后侧面上部开有进风口，后侧面下部开有排风口，所述室体内设有开启格栅进风口同时关闭进风口或关闭格栅进风口同时开启进风口的第一风口调节装置，和开启格栅出风口同时关闭排风口或关闭格栅出风口同时开启排风口的第二风口调节装置。本发明具有室内空气调节的功能外，还能在春、秋、冬季气候条件下不需在居住环境使用制冷空调时，实现居住室内空气转换调节，从室外大气环境中通过逆卡诺循环吸收室外大气中的热量达到空气能制热的目的。

Description

具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置和热泵空气能 系统及控制方法
技术领域
本发明属于节能环保设备技术领域，具体涉及一种具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置和热泵空气能系统及控制方法。
背景技术
空调和空气能热水器均是利电机驱动，压缩机进行卡诺循环，实现空调制冷或从空气中吸热实现制热水的。压缩机在运转中将制冷剂压缩成高温高压液体，高温高压制冷剂经过节流，在蒸发器内汽化吸热制冷，汽化的制冷剂在循环中反复经过制冷压缩机压缩又形成高温高压液体在冷凝器中放出热量达到制热水的目的。
在现有技术中，空调在使用中将制冷系统中冷凝器对外释放的热能回收利用制热水，并且能使热泵系统一直能正常工作实现制冷空气调节。但是在春、秋、冬季大气环境温度较低时，人们不需要空调制冷时，该发明的技术装置的缺陷就不能实现热泵吸收空气能制热水的目的。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置和热泵空气能系统及控制方法。使居住室内的空气温度保持使人舒适状态，而在春、秋、冬季任何大气环境温度下能从室外环境大气中吸收空气的热能达到热泵空气能制热水的目的。
本发明采用的技术方案是：一种具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，包括室体，所述室体内设蒸发器盘管，所述蒸发器盘管下方设有轴流风机，所述蒸发器盘管两端设用于与制冷剂循环回路连通的第一蒸发器盘管接头和第二蒸发器盘管接头，所述室体顶部开设格栅进风口，下部侧面开设格栅出风口，所述室体后侧面上部开有进风口，后侧面下部开有排风口，所述室体内设有开启格栅进风口同时关闭进风口或关闭格栅进风口同时开启进风口的第一风口调节装置，和开启格栅出风口同时关闭排风口或关闭格栅出风口同时开启排风口的第二风口调节装置。
进一步优选的结构，所述室体由隔断板分成连通的上室和下室。
进一步优选的结构，所述轴流风机固定于隔断板上。
进一步优选的结构，所述室体安装在室内建筑的隔断墙上，所述隔断墙上下对应开有与进风口和排风口相连通的第一通风孔、第二通风孔。
进一步优选的结构，所述第一风口调节装置包括设置于上室的第一挡风板，所述第一挡风板倾斜布置，一端通过转轴铰接于上室顶边上，所述第一挡风板通过第一电机驱动开启格栅进风口同时关闭进风口或关闭格栅进风口同时开启进风口。
进一步优选的结构，所述第二风口调节装置包括设置于下室的第二挡风板，所述第二挡风板倾斜布置，一端通过转轴铰接于下室底边上，所述第二挡风板通过第二电机驱动开启格栅出风口同时关闭排风口或关闭格栅出风口同时开启排风口。
一种热泵空气能系统，包括所述风机盘管装置，还包括汽液分离器、制冷压缩机、储水箱、储液罐、过滤器，所述汽液分离器、制冷压缩机、储水箱、储液罐、过滤器依次连接；其中，风机盘管装置的第一蒸发器盘管接头和第二蒸发器盘管接头分别与汽液分离器输入端、过滤器输出端连通。
一种热泵空气能系统的控制方法，包括以下步骤：在夏季时，调节第一风口调节装置，开启格栅进风口关闭进风口，从格栅进风口顶部吸进室内高温空气，在通过风机蒸发器盘管时被吸收热量降温，调节第二风口调节装置，开启格栅出风口关闭排风口，经轴流风机扇动的经过蒸发器盘管的低温空气从下室上的出风口排至室内，达到空调降温的目的；在春、秋、冬季时，室内大气环境较低不需利用空调进行降温时，调节第一风口调节装置，关闭格栅进风口开启进风口，及隔断墙上第一通风口，室内空气便无法进入室体内，在轴流风机的扇动下，便将室外空气经隔断墙上开的第一通风孔在经过上室的进风口时在蒸发器盘管便可吸收通过的室外空气的热量，调节第二风口调节装置，关闭格栅出风口开启排风口及隔断墙上第二通风口，经过蒸发器盘管吸收热量的低温空气便从下室中后面的排风口经隔断墙上第二通风孔排至室外。
具体包括以下步骤：在夏季时，上室的第一挡风板在第一电机控制驱动下开启格栅进风口，从格栅进风口顶部吸进室内高温空气，在通过风机蒸发器盘管时被吸收热量降温，下室的第二挡风板在第二电机控制驱动下将系统中通往室外的排风口关闭，经轴流风机扇动的经过蒸发器盘管的低温空气从下室上的出风口排至室内，达到空调降温的目的；在春、秋、冬季时，室内大气环境较低不需利用空调进行降温时，上室的第一挡风板在第一电机控制驱动下将上室与室外相通的进风口及隔断墙上第一通风口打开，并遮挡住上室顶部的格栅进风口，室内空气便无法进入室体内，在轴流风机的扇动下，便将室外空气经隔断墙上开的第一通风孔在经过上室的进风口时在蒸发器盘管便可吸收通过的室外空气的热量，而下室的第二挡风板在第二电机驱动控制下将下室侧边的格栅出风口关闭，开启排风口及隔断墙上第二通风口，经过蒸发器盘管吸收热量的低温空气便从下室中后面的排风口经隔断墙上第二通风孔排至室外。
本发明具有室内空气调节的功能外，还能在春、秋、冬季气候条件下不需在居住环境使用制冷空调时，实现居住室内空气转换调节，从室外大气环境中通过逆卡诺循环吸收室外大气中的热量达到空气能制热的目的。
附图说明
图1为本发明风机盘管装置的结构示意图；
图2为风机盘管装置爆炸图；
图3为热泵空气能系统结构示意图；
图4本发明工作示意图。
图中，1-蒸发器盘管、2-轴流风机、3-第一蒸发器盘管接头、4-第二蒸发器盘管接头、5-室体、6-格栅进风口、7-格栅出风口、8-上室、9-下室、10-进风口、11-排风口、12-第一通风孔、13-第二通风孔、14-第一挡风板、15-第二挡风板、16-第一电机、17-第二电机、18-隔断板、19-隔断墙、20-储水箱、21-制冷压缩机、22-膨胀阀、23-储液罐、24-过滤器、25-汽液分离器、26-二位三通电磁阀、27-循环水泵、28-电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-2所示，本发明一种具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，包括室体5，所述室体5内设蒸发器盘管1，所述蒸发器盘管1下方设有轴流风机2，所述蒸发器盘管1两端设用于与制冷剂循环回路连通的第一蒸发器盘管接头3和第二蒸发器盘管接头4，所述室体5顶部开设格栅进风口6，下部侧面开设格栅出风口7，所述室体5后侧面上部开有进风口10，后侧面下部开有排风口11。
所述室体5由隔断板18分成连通的上室8和下室9。
所述轴流风机2固定于隔断板18上。
所述室体5安装在室内建筑的隔断墙19上，所述隔断墙19上下对应开有与进风口10和排风口11相连通的第一通风孔12、第二通风孔13。
所述上室8设有第一挡风板14，所述下室9设有第二挡风板15。
所述第一挡风板14倾斜布置，一端通过转轴铰接于上室8顶边上，所述第二挡风板15倾斜布置，一端通过转轴铰接于下室9底边上；所述第一挡风板14通过第一电机16驱动开启格栅进风口6同时关闭进风口10或关闭格栅进风口6同时开启进风口10，所述第二挡风板15通过第二电机17驱动开启格栅出风口7同时关闭排风口11或关闭格栅出风口7同时开启排风口11。
如图3所示，一种热泵空气能系统，包括所述风机盘管装置，还包括汽液分离器25、制冷压缩机21、储水箱20、储液罐23、过滤器24，所述汽液分离器25、制冷压缩机21、储水箱20、储液罐23、过滤器24依次连接；其中，风机盘管装置的第一蒸发器盘管接头3和第二蒸发器盘管接头4分别与汽液分离器25输入端、过滤器24输出端连通。其中，所述汽液分离器25、制冷压缩机21、储水箱20、储液罐23、过滤器24之间连接关系，工作原理均为现有技术。
结合图4所示，本发明工作原理：在夏季时，上室8的第一挡风板14在第一电机16控制驱动下开启格栅进风口6，从格栅进风口6顶部吸进室内高温空气，在通过风机蒸发器盘管1时被吸收热量降温，下室9的第二挡风板15在第二电机17控制驱动下将系统中通往室外的排风口11关闭，经轴流风机2扇动的经过蒸发器盘管1的低温空气从下室9上的出风口7排至室内，达到空调降温的目的；在春、秋、冬季时，室内大气环境较低不需利用空调进行降温时，上室8的第一挡风板14在第一电机16控制驱动下将上室与室外相通的进风口10及隔断墙19上第一通风口12打开，并遮挡住上室8顶部的格栅进风口6，室内空气便无法进入室体5内，在轴流风机2的扇动下，便将室外空气经隔断墙19上开的第一通风孔12在经过上室8的进风口10时在蒸发器盘管1便可吸收通过的室外空气的热量，而下室9的第二挡风板15在第二电机17驱动控制下将下室9侧边的格栅出风口7关闭，开启排风口11及隔断墙19上第二通风口13，经过蒸发器盘管1吸收热量的低温空气便从下室9中后面的排风口11经隔断墙19上第二通风孔13排至室外，因此室内的气温不会受热泵空气能系统的工作造成降低变化。
另外，冷凝剂从第二蒸发器盘管接头4进入蒸发器盘管1中后在其中吸热汽化后，经第一蒸发器盘管接头3致汽液分离器25，进入制冷压缩机21，在制冷压缩机21中冷凝压缩成高压高温液体，高压高温制冷剂在储水箱20中的盘管放出热量，并经储液罐23，冷凝剂过滤器24，再经过膨胀阀22循环至蒸发器盘管1中第二蒸发器盘管接头4并在蒸发器盘管1中周而复始吸热汽化，完成整个卡诺循环进行制冷和放热。
现有的空调系统中在冬季制热是控制一个二位四通阀，将制冷回路中的蒸发器和冷凝器作功能互换，通过逆卡诺循环达到吸收室外空气热量，提高室内气温目的。
因此本发明的装置可以在任何气温的情况下，通过本发明既能进行空气调节室温，又能实现空气能热水器的功能，使之不仅是夏季利用空调系统的废热制热水，也在其它季节状况下实现热泵空气能制热水的目的。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，包括室体(5)，其特征在于所述室体(5)内设蒸发器盘管(1)，所述蒸发器盘管(1)下方设有轴流风机(2)，所述蒸发器盘管(1)两端设用于与制冷剂循环回路连通的第一蒸发器盘管接头(3)和第二蒸发器盘管接头(4)，所述室体(5)顶部开设格栅进风口(6)，下部侧面开设格栅出风口(7)，所述室体(5)后侧面上部开有进风口(10)，后侧面下部开有排风口(11)，所述室体(5)内设有开启格栅进风口(6)同时关闭进风口(10)或关闭格栅进风口(6)同时开启进风口(10)的第一风口调节装置，和开启格栅出风口(7)同时关闭排风口(11)或关闭格栅出风口(7)同时开启排风口(11)的第二风口调节装置。
2.根据权利要求1所述具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，其特征在于所述室体(5)由隔断板(18)分成连通的上室(8)和下室(9)。
3.根据权利要求2所述具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，其特征在于所述轴流风机(2)固定于隔断板(18)上。
4.根据权利要求1所述具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，其特征在于所述室体(5)安装在室内建筑的隔断墙(19)上，所述隔断墙(19)上下对应开有与进风口(10)和排风口(11)相连通的第一通风孔(12)、第二通风孔(13)。
5.根据权利要求2所述具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，其特征在于所述第一风口调节装置包括设置于上室(8)的第一挡风板(14)，所述第一挡风板(14)倾斜布置，一端通过转轴铰接于上室(8)顶边上，所述第一挡风板(14)通过第一电机(16)驱动开启格栅进风口(6)同时关闭进风口(10)或关闭格栅进风口(6)同时开启进风口(10)。
6.根据权利要求2所述具有室内外空气转换调节功能的风机盘管装置，其特征在于所述第二风口调节装置包括设置于下室(9)的第二挡风板(15)，所述第二挡风板(15)倾斜布置，一端通过转轴铰接于下室(9)底边上，所述第二挡风板(15)通过第二电机(17)驱动开启格栅出风口(7)同时关闭排风口(11)或关闭格栅出风口(7)同时开启排风口(11)。
7.一种热泵空气能系统，其特征在于包括权利要求1所述风机盘管装置，还包括汽液分离器(25)、制冷压缩机(21)、储水箱(20)、储液罐(23)、过滤器(24)，所述汽液分离器(25)、制冷压缩机(21)、储水箱(20)、储液罐(23)、过滤器(24)依次连接；其中，风机盘管装置的第一蒸发器盘管接头(3)和第二蒸发器盘管接头(4)分别与汽液分离器(25)输入端、过滤器(24)输出端连通。
8.一种热泵空气能系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：在夏季时，调节第一风口调节装置，开启格栅进风口(6)关闭进风口(10)，从格栅进风口(6)顶部吸进室内高温空气，在通过风机蒸发器盘管(1)时被吸收热量降温，调节第二风口调节装置，开启格栅出风口(7)关闭排风口(11)，经轴流风机(2)扇动的经过蒸发器盘管(1)的低温空气从下室(9)上的出风口(7)排至室内，达到空调降温的目的；在春、秋、冬季时，室内大气环境较低不需利用空调进行降温时，调节第一风口调节装置，关闭格栅进风口(6)开启进风口(10)，及隔断墙(19)上第一通风口(12)，室内空气便无法进入室体(5)内，在轴流风机(2)的扇动下，便将室外空气经隔断墙(19)上开的第一通风孔(12)在经过上室(8)的进风口(10)时在蒸发器盘管(1)便可吸收通过的室外空气的热量，调节第二风口调节装置，关闭格栅出风口(7)开启排风口(11)及隔断墙(19)上第二通风口(13)，经过蒸发器盘管(1)吸收热量的低温空气便从下室(9)中后面的排风口(11)经隔断墙(19)上第二通风孔(13)排至室外。
9.根据权利要求8所述热泵空气能系统的控制方法，其特征在于具体包括以下步骤：在夏季时，上室(8)的第一挡风板(14)在第一电机(16)控制驱动下开启格栅进风口(6)，从格栅进风口(6)顶部吸进室内高温空气，在通过风机蒸发器盘管(1)时被吸收热量降温，下室(9)的第二挡风板(15)在第二电机(17)控制驱动下将系统中通往室外的排风口(11)关闭，经轴流风机(2)扇动的经过蒸发器盘管(1)的低温空气从下室(9)上的出风口(7)排至室内，达到空调降温的目的；在春、秋、冬季时，室内大气环境较低不需利用空调进行降温时，上室(8)的第一挡风板(14)在第一电机(16)控制驱动下将上室与室外相通的进风口(10)及隔断墙(19)上第一通风口(12)打开，并遮挡住上室(8)顶部的格栅进风口(6)，室内空气便无法进入室体(5)内，在轴流风机(2)的扇动下，便将室外空气经隔断墙(19)上开的第一通风孔(12)在经过上室(8)的进风口(10)时在蒸发器盘管(1)便可吸收通过的室外空气的热量，而下室(9)的第二挡风板(15)在第二电机(17)驱动控制下将下室(9)侧边的格栅出风口(7)关闭，开启排风口(11)及隔断墙(19)上第二通风口(13)，经过蒸发器盘管(1)吸收热量的低温空气便从下室(9)中后面的排风口(11)经隔断墙(19)上第二通风孔(13)排至室外。
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