CN101504235A - 节能环保型民用室内制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能环保型民用室内制冷系统，包括壳体、制冷水箱、实时对制冷水箱内部水温进行检测的温度传感器、设置在制冷水箱内冷热交换装置、对制冷水箱内部水进行制冷的制冷装置、与制冷水箱内部相通的循环进水管道和循环出水管道、安装在循环进水管道或循环出水管道上的自动循环水泵、根据温度传感器所检测信号相应控制自动循环水泵启停的循环水泵温控开关和安装在室内的室内冷热交换器；制冷水箱、循环进水管道和循环出水管道及室内冷热交换器组成一以水为介质的冷热交换回路；制冷水箱上设置有与其内部相通的自动排气装置。本发明结构简单合理且制冷降温效果好，能有效解决现有风冷式空调机制冷过程中所存在的多种实际问题。

Description

节能环保型民用室内制冷系统

技术领域

本发明涉及一种民用家庭降温制冷技术领域，尤其是涉及一种节能环保型民用室内制冷系统。

背景技术

目前，市场上销售的供市民夏季室内降温所用的设备，只有风冷式空调机一种，其一般包括柜式空调机、窗式空调机和分体式空调。但是，风冷式空调机在其使用过程中，通常存在以下缺点和不足：1、耗电量大；2、有噪音；3、无能量存储功能，耗能比较大；4、造成室内空气质量不好，对人体健康有害，易患空调病；5、有效的制冷降温使用面积小，每台空调机只能提供一间房屋使用；6、风冷式空调机使用时，需要将使用区域门窗关闭，因而造成室内空气不能与外界新鲜空气进行交换，室内空气不流通，则严重影响室内空气质量，存在多种疾病隐患；7、在同一生活区域内，通常均有多户同时使用空调机，因而造成严重的小区区域性温室效应，直接影响正常生活质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种节能环保型民用室内制冷系统，其结构简单合理且制冷降温效果好，能够有效解决现有风冷式空调机制冷过程中所存在的多种实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：包括壳体、安装在壳体内部的制冷水箱、实时对制冷水箱内部水温进行检测的温度传感器、设置在制冷水箱内的冷热交换装置、对制冷水箱内部所盛装的水进行制冷的制冷装置、与制冷水箱内部相通的循环进水管道和循环出水管道、安装在循环进水管道或循环出水管道上的自动循环水泵、根据所述温度传感器所检测信号相应控制自动循环水泵启停的循环水泵温控开关，以及安装在室内的室内冷热交换器；所述制冷水箱、循环进水管道和循环出水管道以及室内冷热交换器组成一个以水为介质的冷热交换回路；所述制冷水箱上设置有与其内部相通的自动排气装置；所述制冷装置包括设置在制冷水箱内部的制冷蒸发器、抽取制冷水箱内部经所述制冷蒸发器蒸发的气体并相应进行压缩的压缩机、对经压缩机压缩的压缩气体进行冷却的冷凝器，以及根据所述温度传感器所检测信号相应控制压缩机启停的温控仪；所述冷凝器的制冷剂出口通过制冷管道接入制冷水箱。

所述制冷水箱、自动循环水泵、制冷蒸发器、温度传感器、压缩机、冷凝器、自动排气装置以及电路板均安装在壳体内；所述温控仪和循环水泵温控开关均设置在壳体上；所述壳体内还安装有用于通风散热的风机，壳体上对应设置有根据压缩机的温升情况相应控制风机启停的风机温控开关。

所述压缩机、自动循环水泵和风机的控制电路上并接有一无功功率补偿节电器。

所述壳体内部设置有一结构安装主架，所述结构安装主架将壳体的内腔分为上腔体、下腔体前半部和下腔体后半部3个腔体；所述制冷水箱、自动排气装置以及设置在制冷水箱内部的制冷蒸发器和温度传感器均位于所述上腔体内部；所述风机以及对各电器元件进行控制的电器控制面板及电路板均位于所述下腔体前半部；所述无功功率补偿节电器、自动循环水泵和压缩机均位于所述下腔体后半部；所述冷凝器安装在结构安装主架后部。

还包括对压缩机启停进行定时控制的定时控制开关；所述定时控制开关为常开开关，所述定时控制开关的常开触点SK和温控仪的常闭触点TE1均串接在压缩机的控制回路中；所述循环水泵温控开关的常闭触点TE2串接在自动循环水泵的控制回路中；所述风机温控开关的常闭触点TE3串接在风机的控制回路中。

所述压缩机、自动循环水泵和风机的控制回路中还接有对各自启停状态进行相应指示的制冷指示灯HR1、水循环指示灯HR2和散热风机指示灯HR3；

所述制冷指示灯HR1的绿色指示电路并接在压缩机两端，所述温控仪的常开触点TE1串接在制冷指示灯HR1的红色指示电路中；

所述水循环指示灯HR2的绿色指示电路并接在自动循环水泵两端，所述循环水泵温控开关的常开触点TE2串接在水循环指示灯HR2的的红色指示电路中；

所述散热风机指示灯HR3的绿色指示电路并接在风机两端，所述风机温控开关的常开触点TE3串接在散热风机指示灯HR3的红色指示电路中。

所述制冷水箱外侧设置有一层保温层。

所述制冷蒸发器为制冷蒸发器螺旋盘管，所述冷热交换装置为冷热交换片，冷热交换片通过冷热交换固定板套进行固定安装。

所述制冷管道为毛细管，所述毛细管与冷凝器的制冷剂出口之间还接一干燥过滤器。

所述制冷水箱由不锈钢制水箱箱体、倒扣在水箱箱体上部的上盖，以及密封固定在上盖和水箱箱体之间的真空密封胶垫组成；所述上盖、真空密封胶垫和水箱箱体之间通过固定螺丝联接为一体。

本发明与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单合理、使用操作简便方便，使用时，可以利用目前民用家庭普遍使用的暖气片作为室内交换器，同时利用原有的暖气片连通管道作为与制冷部分相接的循环进出水管道，因而连接安装方便。2、设计新颖，其提供了一种电制冷，并且以冷却水为传导交换降温介质的水冷空调机，另外，其传导介质也可采用其他传导液等液态物质。3、使用效果好，能够克服现有风冷式空调机使用过程中所带来的一系列实际问题，具体如下：第一、适用范围较广，适用于平房、楼房、独立供暖(水暖)用户等用户，上述用户可将其现已安装的供暖系统设备，转换为夏季水冷空调制冷使用。第二、本产品为壁挂式，体积小、占地少且无噪音。第三、本发明使用过程中，可随时将室内的窗户打开进行通风换气，并且开窗后对其制冷效果影响不大，因而室内温度清爽舒适。第四、节电率高且制冷降温的适用范围较大，与风冷式普通空调相比，本发明可节电80％以上，例如：一台供16m²—20m²使用的窗式空调，一般使用功率均在1500W左右，连续运行2个小时，耗电量需要3度电；而一台供30m²—40m²使用的柜式空调机，一般功率均在3000W—4000W之间，连续运行2小时耗电量需7度电左右；而本发明可供80m²—100m²的空间使用，并且其耗电功率为140W左右，24小时连续运行工作其耗电量仅为3.6度，相比之下其节能功效极为显著。第五、环保，不像柜式空调那样需要向外界空气排放大量的有害气体，因而非常环保，因而能够大大改善现有风冷式空调大量使用过程中所带来的温室效应问题。第六、制冷降温效果好且使用安全可靠，室内降温平稳，另外还可以可储备一定的降温能量。第七、智能化程度高，可以通过定时控制开关对本发明的工作状态进行定时设定，使用效果非常好；同时结合温控仪、循环水泵温控开关以及风机温控开关的综合使用，使得压缩机、自动循环水泵和风机的工作状态连贯起来，实现按照设定温度进行制冷且达到设定要求后相应进行恒温控制的目的；同时，压缩机、自动循环水泵和风机的工作状态可以通过设置在壳体上的工作指示灯组即制冷指示灯HR1、水循环指示灯HR2和散热风机指示灯HR3分别进行指示，非常直观。第八、由于本发明所使用的器件如压缩机、循环泵、风机均属于电感电器，因而在正常工作时都会产生不同的无功功率损耗，为减少无功损耗，特在控制电路上加设了无功功率补偿节电器，以减少产生无功功率的损失，是其他电器产品如：电冰箱、空调机、洗衣机等所不具备的。

综上所述，本发明具有结构简单、体积小、占用空间小、使用方便、室内降温平稳、可存储一定的降温能量、室内空气清新舒适、能耗低、无噪音、无污染且节能环保等诸多优点，与风冷式空调机相比，可节电80％以上，可一机供多室共用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

图2为本发明的电路控制原理图。

图3为本发明的外部结构示意图。

图4为本发明结构安装主架的结构示意图。

图5为图4的右视图。

图6为本发明制冷水箱的结构示意图。

图7为本发明制冷水箱内部的结构示意图。

附图标记说明：

1—壳体；                 2—制冷水箱；          2-1—上盖；

2-2—真空密封胶垫；       2-3—水箱箱体；        2-4—固定螺丝；

3—循环进水管道；         4—循环出水管道；      5—自动循环水泵；

6—压缩机；               7—冷凝器；            8—循环水泵温控开关；

9—温控仪；               10—自动排气装置；     11—结构安装主架；

12—风机；                13—风机温控开关；     14—无功功率补偿节电

                                                 器；

15—毛细管；              16—干燥过滤器；       17—制冷蒸发器螺旋盘

                                                 管；

18-1—冷热交换片；        18-2—冷热交换片固定   18-3—固定板套固定

                          板套；                 件；

19—保温层；              20—进水口；           21—出水口；

22—温度传感探头；        23—室内冷热交换器；   24—散热通风孔；

25—循环泵调节窗；        26—定时控制开关；     27—工作指示灯组；

28—蒸发器进出口；     28-1—蒸发器正压进气        28-2—蒸发器负压回流

                       口；                        口；

29—电器控制屏；       30—电源插头；              31—压缩机安装底板；

32—冷凝器安装支架；   33—自动循环水泵插座；      34—压缩机插座；

35—水箱固定挂件；     36—上盖密封螺丝孔。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本发明包括壳体1、安装在壳体1内部的制冷水箱2、实时对制冷水箱2内部水温进行检测的温度传感器、设置在制冷水箱2内的冷热交换装置、对制冷水箱2内部所盛装的水进行制冷的制冷装置、与制冷水箱2内部相通的循环进水管道3和循环出水管道4、安装在循环进水管道3或循环出水管道4上的自动循环水泵5、根据所述温度传感器所检测信号相应控制自动循环水泵5启停的循环水泵温控开关8，以及安装在室内的室内冷热交换器23。所述制冷水箱2、循环进水管道3和循环出水管道4以及室内冷热交换器23组成一个以水为介质的冷热交换回路；所述制冷水箱2上设置有与其内部相通的自动排气装置10。所述制冷水箱2外侧设置有一层保温层19，所述温度传感器为温度传感探头22。另外，本发明供电电源的插头为电源插头30。

所述制冷装置包括设置在制冷水箱2内部的制冷蒸发器、抽取制冷水箱2内部经所述制冷蒸发器蒸发的气体并相应进行压缩的压缩机6、对经压缩机6压缩的压缩气体进行冷却的冷凝器7，以及根据所述温度传感器所检测信号相应控制压缩机6启停的温控仪9；所述冷凝器7的制冷剂出口通过制冷管道接入制冷水箱2。所述制冷水箱2左右两侧上部对应设置有与循环进水管道3相接的循环水进水口20，制冷水箱2的下部设有与循环出水管道4相接的循环水出水口21。所述制冷管道为毛细管15，所述毛细管15与冷凝器7的制冷剂出口之间还接一干燥过滤器16。

结合图6、图7，所述制冷水箱2由不锈钢制水箱箱体2-3、倒扣在水箱箱体2-3上部的上盖2-1，以及密封固定在上盖2-1和水箱箱体2-3之间的真空密封胶垫2-2组成。所述上盖2-1、真空密封胶垫2-2和水箱箱体2-3之间通过固定螺丝2-4联接为一体。所述制冷水箱2的水箱箱体2-3上对应设置有多个均匀分布的上盖密封螺丝孔36。所述制冷水箱2的水箱箱体2-3外侧设置有水箱固定挂件35。

所述制冷蒸发器为制冷蒸发器螺旋盘管17，所述冷热交换装置为冷热交换片18-1，冷热交换片18-1通过冷热交换固定板套18-2进行固定安装。所述冷热交换固定板套18-2通过固定板套固定件18-3进行固定。而所述制冷蒸发器的蒸发器进出口28，即蒸发器正压进气口28-1和蒸发器负压回流气口28-2的安装位置见图4。结合图5，所述压缩机6具体安装在压缩机安装底板31上。

所述制冷水箱2、自动循环水泵5、制冷蒸发器、温度传感器、压缩机6、冷凝器7、自动排气装置10以及电路板均安装在壳体1内。所述温控仪9和循环水泵温控开关8均设置在壳体1上；所述壳体1内还安装有用于通风散热的风机12，壳体1上对应设置有根据压缩机6的温升情况相应控制风机12启停的风机温控开关13。另外，所述压缩机6、自动循环水泵5和风机12的控制电路上并接有一无功功率补偿节电器14即补偿电容器C。

本实施例中，所述壳体1内部设置有一结构安装主架11，所述结构安装主架11将壳体1的内腔分为上腔体、下腔体前半部和下腔体后半部3个腔体。所述制冷水箱2、自动排气装置10以及设置在制冷水箱2内部的制冷蒸发器和温度传感器均位于所述上腔体内部。所述风机12以及对各电器元件进行控制的电器控制面板及电路板均位于所述下腔体前半部；所述无功功率补偿节电器14、自动循环水泵5和压缩机6均位于所述下腔体后半部；所述冷凝器7安装在结构安装主架11后部，冷凝器7具体安装在冷凝器安装支架32上。所述自动循环水泵插座33和压缩机插座34均安装在结构安装主架11上。另外，所述壳体1上部设置有散热通风孔24，所述壳体1下部左侧对应设置有循环泵调节窗25，所述壳体1下部前侧设置有电器控制屏29。

另外，本发明还包括对压缩机6启停进行定时控制的定时控制开关26。所述定时控制开关26为常开开关，所述定时控制开关26的常开触点SK和温控仪9的常闭触点TE1均串接在压缩机6的控制回路中。所述循环水泵温控开关8的常闭触点TE2串接在自动循环水泵5的控制回路中。所述风机温控开关13的常闭触点TE3串接在风机12的控制回路中。

所述压缩机6、自动循环水泵5和风机12的控制回路中还接有对各自启停状态进行相应指示的制冷指示灯HR1、水循环指示灯HR2和散热风机指示灯HR3；所述制冷指示灯HR1、水循环指示灯HR2和散热风机指示灯HR3组成工作指示灯组27，所述工作指示灯组27均设置在壳体1前侧下部。

所述制冷指示灯HR1的绿色指示电路并接在压缩机6两端，所述温控仪9的常开触点TE1串接在制冷指示灯HR1的红色指示电路中。

所述水循环指示灯HR2的绿色指示电路并接在自动循环水泵5两端，所述循环水泵温控开关8的常开触点TE2串接在水循环指示灯HR2的的红色指示电路中。

所述散热风机指示灯HR3的绿色指示电路并接在风机12两端，所述风机温控开关13的常开触点TE3串接在散热风机指示灯HR3的红色指示电路中。

为用电安全，本发明的壳体1还要求接地保护。

本发明的工作过程是：首先，插好电源插头30，此时本发明处于待机状态。再打开定时控制开关26即时控开关SK，温控仪9即温控仪TE1的常闭触点TE1，制冷指示灯HR1绿灯显示，同时压缩机6即压缩机DL制冷工作开始，这时只需将温控仪9的控制温度设定到所需温度即可；压缩机6持续进行制冷，即所述制冷装置启动进行制冷，直至当制冷水箱2内部水温低于设定温度时，压缩机6自动停止制冷工作，这时温控仪9的常闭触点TE1自动断开，常开触点TE1自动闭合，则制冷指示灯HR1由绿色变为红色。当制冷水箱2内部水温高于设定温度时，温控仪9自动恢复制冷工作，周而复始便可达到恒温的功能。

同理，将循环水泵温控开关8即温控开关TE2调至所需要强制自动循环水泵5启动进行水循环的温度，当冷热交换回路即水循环回路中的循环水温高于设定温度时，循环水泵温控开关8的常开触点TE2接通，自动循环水泵5即循环水泵DS开始工作，水循环指示灯HR2绿色显示；当循环水温低于设定温度时，循环水泵温控开关8的常闭触点TE2断开，常开触点TE2接通，自动循环水泵5停止工作，水循环指示灯HR2又从绿色变为红色显示。从而周而复始进行工作，与压缩机DL的工作方式相同。

同理，将风机温控开关13即温控开关TE3设定到风机12即散热风机FD所需要通风散热的温度，当压缩机6制冷工作时，压缩机6内部温升超过设定温度，这时温控开关TE3自动接通即其常闭触点TE3自动接通，散热风机指示灯HR3绿色显示，风机12自动投入运行散热；当压缩机6的温度低于温控开关TE3设定温度时，温控开关TE3自动断开，散热风机DF自动停止工作，散热风机指示灯HR3又绿色变为红色显示。

所述定时控制开关26使用方式为：如家中常时间无人，可将温控仪TE1的定时控制开关26调整到所需制冷的时间与温度，这样将定时控制开关26调到自动档位后，当到所设定的时间时，本发明会按所设定的温度，自动投入运行工作，进行室内降温；同时也可手动启动。本发明所选配的定时控制开关26，可从周一到周日进行分别设定，每天又10组自动定时开关，按需要自行设定。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：包括壳体(1)、安装在壳体(1)内部的制冷水箱(2)、实时对制冷水箱(2)内部水温进行检测的温度传感器、设置在制冷水箱(2)内的冷热交换装置、对制冷水箱(2)内部所盛装的水进行制冷的制冷装置、与制冷水箱(2)内部相通的循环进水管道(3)和循环出水管道(4)、安装在循环进水管道(3)或循环出水管道(4)上的自动循环水泵(5)、根据所述温度传感器所检测信号相应控制自动循环水泵(5)启停的循环水泵温控开关(8)，以及安装在室内的室内冷热交换器(23)；所述制冷水箱(2)、循环进水管道(3)和循环出水管道(4)以及室内冷热交换器(23)组成一个以水为介质的冷热交换回路；所述制冷水箱(2)上设置有与其内部相通的自动排气装置(10)；

所述制冷装置包括设置在制冷水箱(2)内部的制冷蒸发器、抽取制冷水箱(2)内部经所述制冷蒸发器蒸发的气体并相应进行压缩的压缩机(6)、对经压缩机(6)压缩的压缩气体进行冷却的冷凝器(7)，以及根据所述温度传感器所检测信号相应控制压缩机(6)启停的温控仪(9)；所述冷凝器(7)的制冷剂出口通过制冷管道接入制冷水箱(2)。

2.按照权利要求1所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述制冷水箱(2)、自动循环水泵(5)、制冷蒸发器、温度传感器、压缩机(6)、冷凝器(7)、自动排气装置(10)以及电路板均安装在壳体(1)内；所述温控仪(9)和循环水泵温控开关(8)均设置在壳体(1)上；所述壳体(1)内还安装有用于通风散热的风机(12)，壳体(1)上对应设置有根据压缩机(6)的温升情况相应控制风机(12)启停的风机温控开关(13)。

3.按照权利要求2所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述压缩机(6)、自动循环水泵(5)和风机(12)的控制电路上并接有一无功功率补偿节电器(14)。

4.按照权利要求2所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述壳体(1)内部设置有一结构安装主架(11)，所述结构安装主架(11)将壳体(1)的内腔分为上腔体、下腔体前半部和下腔体后半部3个腔体；所述制冷水箱(2)、自动排气装置(10)以及设置在制冷水箱(2)内部的制冷蒸发器和温度传感器均位于所述上腔体内部；所述风机(12)以及对各电器元件进行控制的电器控制面板及电路板均位于所述下腔体前半部；所述无功功率补偿节电器(14)、自动循环水泵(5)和压缩机(6)均位于所述下腔体后半部；所述冷凝器(7)安装在结构安装主架(11)后部。

5.按照权利要求2或3所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：还包括对压缩机(6)启停进行定时控制的定时控制开关(26)；所述定时控制开关(26)为常开开关，所述定时控制开关(26)的常开触点SK和温控仪(9)的常闭触点TE1均串接在压缩机(6)的控制回路中；所述循环水泵温控开关(8)的常闭触点TE2串接在自动循环水泵(5)的控制回路中；所述风机温控开关(13)的常闭触点TE3串接在风机(12)的控制回路中。

6.按照权利要求5所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述压缩机(6)、自动循环水泵(5)和风机(12)的控制回路中还接有对各自启停状态进行相应指示的制冷指示灯HR1、水循环指示灯HR2和散热风机指示灯HR3；

所述制冷指示灯HR1的绿色指示电路并接在压缩机(6)两端，所述温控仪(9)的常开触点TE1串接在制冷指示灯HR1的红色指示电路中；

所述水循环指示灯HR2的绿色指示电路并接在自动循环水泵(5)两端，所述循环水泵温控开关(8)的常开触点TE2串接在水循环指示灯HR2的的红色指示电路中；

所述散热风机指示灯HR3的绿色指示电路并接在风机(12)两端，所述风机温控开关(13)的常开触点TE3串接在散热风机指示灯HR3的红色指示电路中。

7.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述制冷水箱(2)外侧设置有一层保温层(19)。

8.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述制冷蒸发器为制冷蒸发器螺旋盘管(17)，所述冷热交换装置为冷热交换片(18-1)，冷热交换片(18-1)通过冷热交换固定板套(18-2)进行固定安装。

9.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述制冷管道为毛细管(15)，所述毛细管(15)与冷凝器(7)的制冷剂出口之间还接一干燥过滤器(16)。

10.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的节能环保型民用室内制冷系统，其特征在于：所述制冷水箱(2)由不锈钢制水箱箱体(2-3)、倒扣在水箱箱体(2-3)上部的上盖(2-1)，以及密封固定在上盖(2-1)和水箱箱体(2-3)之间的真空密封胶垫(2-2)组成；所述上盖(2-1)、真空密封胶垫(2-2)和水箱箱体(2-3)之间通过固定螺丝(2-4)联接为一体。

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