CN108317650B - 一种带独立新风的多联式空调热泵系统 - Google Patents

一种带独立新风的多联式空调热泵系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带独立新风的多联式空调热泵系统，包括空调室外机、空调室内机和新风机组，新风机组的内部安装有空气过滤装置、第二空气换热器、离心风机、第三空气换热器和加湿器；空调室外机的内部安装有压缩机、四通换向阀和第一空气换热器，压缩机与四通换向阀连接，四通换向阀与第一空气换热器、第二空气换热器、第三空气换热器和空调室内机相互连接，其中，第一空气换热器与第三空气换热器并联，第二空气换热器与空调室内机并联。本发明能按照四种工作方式运行，包括：一、同时实现制冷和提供新风；二、同时实现制热和提供新风；三、同时实现除湿和提供新风；四、仅提供新风，能完全满足居住场所全年对新风和热舒适性的需求。

Description

一种带独立新风的多联式空调热泵系统
技术领域
本发明涉及一种带独立新风的多联式空调热泵系统。
背景技术
随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们对居住环境的要求也越来越高，特别是对新风的需求越来越得到重视。对于居住场所，通常采用分体空调或多联机空调，然而这些空调系统形式无法直接提供新风，通常依靠开门窗自然通风或简单机械通风的方式获得新风，这样不仅会造成空调冷量的流失浪费，空调能耗增加，而且新风在不经处理的情况下直接进到室内，会将室外的污染物(如灰尘、汽车尾气、PM2.5等)和噪声带进室内，再者，在南方地区潮湿的季节，不加控制和处理的新风大量进入室内，会加重室内的回潮发霉现象。
目前，对于别墅、高档住宅和酒店客房等居住场所，还采用其它一些改善室内空气质量的方法，如空调除湿，除湿机除湿，使用空气净化器等，但也存在很多局限，如：空调除湿会使室内气温下降，不适用于在只需除湿不用降温的季节使用，如南方地区的“回南天”季节，不能有效解决回潮发霉的问题；除湿机在除湿时没有降温，但无法提供新风；使用空气净化器，可以提供新风并解决污染问题，但解决不了除湿问题等等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种带独立新风的多联式空调热泵系统。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种带独立新风的多联式空调热泵系统，包括空调室外机和空调室内机，其特征在于：所述的多联式空调热泵系统还包括新风机组，所述新风机组开有进风口和出风口，且所述新风机组的内部按照由进风口至出风口的气流流通方向依次安装有空气过滤装置、第二空气换热器、离心风机、第三空气换热器和加湿器；所述空调室外机的内部安装有压缩机、四通换向阀和第一空气换热器，所述压缩机的出口连接所述四通换向阀的a接口，所述压缩机的进口连接所述四通换向阀的d接口，所述四通换向阀的b接口分为两支路，该b接口的第一支路连接所述第一空气换热器的a接口，该b接口的第二支路通过第二电磁阀连接所述第三空气换热器的a接口，所述第三空气换热器的b接口连接第三电磁阀的第一接口，所述第一空气换热器的b接口通过第一电子膨胀阀连接所述第三电磁阀的第二接口，且所述第三电磁阀的第二接口分为两支路，该第三电磁阀第二接口的第一支路连接所述空调室内机的a接口，该第三电磁阀第二接口的第二支路通过第二电子膨胀阀连接所述第二空气换热器的a接口，所述空调室内机的b接口连接所述四通换向阀的c接口，所述第二空气换热器的b接口连接所述四通换向阀的c接口。
作为本发明的优选实施方式：所述四通换向阀的b接口所分出的两支路中，所述第一支路通过第一电磁阀连接所述第一空气换热器的a接口。
作为本发明的优选实施方式：所述第二空气换热器的b接口通过第四电磁阀连接所述四通换向阀的c接口。
作为本发明的优选实施方式：所述压缩机、所述四通换向阀、所述第一空气换热器、所述第二空气换热器、所述第三空气换热器、所述空调室内机、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀之间的连接均通过铜管实现。
作为本发明的优选实施方式：所述进风口安装有第一电动调节风阀，所述出风口安装有第二电动调节风阀。
作为本发明的优选实施方式：所述压缩机为变频压缩机；所述离心风机为变频风机。
作为本发明的优选实施方式：所述的多联式空调热泵系统增设有至少一台所述空调室内机。
作为本发明的优选实施方式：所述的多联式空调热泵系统增设有至少一台所述新风机组。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明的多联式空调热泵系统能够按照四种工作方式运行，包括：工作方式一、同时实现制冷和提供新风；工作方式二、同时实现制热和提供新风；工作方式三、同时实现除湿和提供新风；工作方式四、仅提供新风，能完全满足居住场所全年对新风和热舒适性的需求。
第二，本发明用一台空调室外机可连接多台空调室内机和多台新风机组，根据室内负荷和新风需求灵活匹配，可满足不同居住场所的使用需求。
第三，本发明具备独立新风除湿的功能，即：按工作方式三运行时，利用空调室外机的冷凝热对冷却降温后的新风进行再热升温，取代电加热再热升温环节，在如“回南天”季节仅需除湿和新风的状况下，能够确保新风机组吹出的新风除湿不降温，保证送入室内的新风温湿度满足舒适性要求，而且避免了冷热抵消现象，节约了能源。
第四，本发明不仅具备制冷、制热、净化空气、除湿不降温的功能，而且可全年向室内提供经过处理的适宜新风，能够完全满足居住场所对新风和热舒适性的要求。
附图说明
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：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开的是一种带独立新风的多联式空调热泵系统，包括空调室外机1和空调室内机2，本发明的发明构思为：本发明的多联式空调热泵系统还包括新风机组3，该新风机组3开有进风口9和出风口16，且新风机组3的内部按照由进风口9至出风口16的气流流通方向依次安装有空气过滤装置11、第二空气换热器12、离心风机13、第三空气换热器14和加湿器15，使得经进风口9进入新风机组3内的室外风A，首先通过空气过滤装置11过滤，然后依次通过第一空气换热器12、离心风机13、第三空气换热器14和加湿器15后成为新风B，再从出风口16吹出；空调室外机1的内部安装有压缩机4、四通换向阀5和第一空气换热器7，压缩机4的出口连接四通换向阀5的a接口，压缩机4的进口连接四通换向阀5的d接口，四通换向阀5的b接口分为两支路，该b接口的第一支路连接第一空气换热器7的a接口，该b接口的第二支路通过第二电磁阀6b连接第三空气换热器14的a接口，第三空气换热器14的b接口连接第三电磁阀6c的第一接口，第一空气换热器7的b接口通过第一电子膨胀阀8a连接第三电磁阀6c的第二接口，且第三电磁阀6c的第二接口分为两支路，该第三电磁阀6c第二接口的第一支路连接空调室内机2的a接口，该第三电磁阀6c第二接口的第二支路通过第二电子膨胀阀8b连接第二空气换热器12的a接口，空调室内机2的b接口连接四通换向阀5的c接口，第二空气换热器12的b接口连接四通换向阀5的c接口。其中，第一空气换热器7与第三空气换热器14之间形成了并联的连接状态，使本发明在制冷和除湿模式时，第三空气换热器14可合理利用空调室外机的冷凝热加热空气，第二空气换热器12与空调室内机2之间形成了并联的连接状态，使本发明的空调室内机2和新风机组3运行相对独立。
优选的，第三电磁阀6c靠近第三空气换热器14的b接口安装为宜。
优选的，四通换向阀5的b接口所分出的两支路中，第一支路通过第一电磁阀6a连接第一空气换热器7的a接口，且第一电磁阀6a靠近第一空气换热器7的a接口安装为宜。
优选的，第二空气换热器12的b接口通过第四电磁阀6d连接四通换向阀5的c接口，且第四电磁阀6d靠近第二空气换热器12的b接口安装为宜。
优选的，第一电子膨胀阀8a靠近第一空气换热器7的b接口安装为宜。
优选的，第二电子膨胀阀8b靠近第二空气换热器12的a接口安装为宜。
本发明的工作方式如下：
工作方式一：需要制冷和新风时，例如在炎热的夏季，本发明启动制冷和提供新风模式，空调室外机1、空调室内机2和新风机组3均运行，具体工作方式：压缩机4开启，离心风机13开启，加湿器15关闭，第一电磁阀6a、第二电磁阀6b、第三电磁阀6c、第四电磁阀6d、第一电子膨胀阀8a和第二电子膨胀阀8b均处于开启状态，四通换向阀5的a、b接口相通，c、d接口相通，此时，第一空气换热器7作为冷凝器，第二空气换热器12作为蒸发器，第三空气换热器14作为加热器，从而，空调室内机2制冷运行，新风机组3提供处理的新风，使得：一方面，空调室内机2为室内环境制冷，另一方面，室外风A经进风口9进入新风机组3，然后经空气过滤装置11过滤和第二空气换热器12降温除湿，再由离心风机13输送，随后经第三空气换热器14加热升温，最后流经加湿器15后由出风口16送出，得到洁净且温湿度适宜的新风B，确保送入室内的新风满足要求。在该工作方式一中，第二电磁阀6b可用于调节流过第三空气换热器14的制冷剂流量，从而调控第三空气换热器14的加热量；第三电磁阀6c可用于调节流过第三空气换热器14的制冷剂流量，从而调控第三空气换热器14的加热量；第二电子膨胀阀8b起到节流作用。
工作方式二：需要制热和新风时，例如在寒冷的冬季，本发明启动制热和提供新风模式，空调室外机1、空调室内机2和新风机组3均运行，具体工作方式：压缩机4开启，离心风机13开启，加湿器15开启，第二电磁阀6b和第三电磁阀6c均关闭，第一电磁阀6a、第四电磁阀6d、第一电子膨胀阀8a和第二电子膨胀阀8b均处于开启状态，四通换向阀5的a接口与c接口相通，b接口与d接口相通，此时，第一空气换热器7作为蒸发器，第二空气换热器12作为冷凝器，第三空气换热器14不工作，从而，空调室内机2制热运行，新风机组3提供处理的新风，使得：一方面，空调室内机2为室内环境制热，另一方面，室外风A经进风口9进入新风机组3，然后经空气过滤装置11过滤和第二空气换热器12加热升温，再由离心风机13输送，随后经过第三空气换热器14，再经过加湿器15加湿处理，最后由出风口16送出，得到洁净且温湿度适宜的新风B，确保送入室内的新风满足要求。在该工作方式二中，第一电子膨胀阀8a起到节流作用。
工作方式三：需要除湿和新风时，例如在南方地区的“回南天”季节，本发明启动除湿和提供新风模式，空调室外机1和新风机组3均运行，空调室内机2关闭，具体工作方式：压缩机4开启，离心风机13开启，加湿器15关闭，第一电磁阀6a、第二电磁阀6b、第三电磁阀6c、第四电磁阀6d、第一电子膨胀阀8a和第二电子膨胀阀8b均处于开启状态，四通换向阀5的a接口与b接口相通，c接口与d接口相通，此时，第一空气换热器7作为冷凝器，第二空气换热器12作为蒸发器，第三空气换热器14作为加热器，从而，空调室内机2停机，新风机组3提供处理的新风，使得室外风A经进风口9进入新风机组3，然后经空气过滤装置11过滤和第二空气换热器12降温除湿，再由离心风机13输送，随后经第三空气换热器14加热升温，最后流经加湿器15后由出风口16送出，得到洁净、干燥且温湿度适宜的新风B，确保送入室内的新风满足要求。在该工作方式三中，第二电磁阀6b可用于调节流过第三空气换热器14的制冷剂流量，从而调控第三空气换热器14的加热量；第三电磁阀6c可用于调节流过第三空气换热器14的制冷剂流量，从而调控第三空气换热器14的加热量；第二电子膨胀阀8b起到节流作用。
工作方式四：仅需要新风时，例如在过渡季节，本发明启动提供新风模式，空调室外机1和空调室内机2均关闭，仅运行新风机组3，具体工作方式：压缩机4关闭，离心风机13开启，加湿器15关闭，第一空气换热器7、第二空气换热器12和第三空气换热器14均不工作，从而，空调室内机2停机，新风机组3仅通风、无冷却除湿运行，使得室外风A经进风口9进入新风机组3，然后经空气过滤装置11过滤，流经第二空气换热器12，再由离心风机13输送，随后流经第三空气换热器14和加湿器15，最后由出风口16送出，得到洁净的新风B，确保送入室内的新风满足要求。
需要说明的是，本发明的发明构思中可以不设置上述第一电磁阀6a和第四电磁阀6d，它们是否设置不影响本发明实现上述四种工作方式。
其中，设置第一电磁阀6a对上述工作方式起到的作用是：调节流过第一空气换热器7的制冷剂流量，从而调控第一空气换热器7的换热量以及辅助调控第三空气换热器14对空气的加热量。
设置第四电磁阀6d对上述工作方式起到的作用是：调节流过第二空气换热器12的制冷剂流量，从而调控第二空气换热器12的换热量。
在上述发明构思或优选方式的基础上，本发明采用以下优选的结构：
作为本发明的优选实施方式：压缩机4、四通换向阀5、第一空气换热器7、第二空气换热器12、第三空气换热器14、空调室内机2、第一电磁阀6a、第二电磁阀6b、第三电磁阀6c、第四电磁阀6d、第一电子膨胀阀8a和第二电子膨胀阀8b之间的连接均通过铜管实现。
作为本发明的优选实施方式：进风口9安装有第一电动调节风阀10a，出风口16安装有第二电动调节风阀10b。可调节新风机组3的送风量，
作为本发明的优选实施方式：压缩机4为变频压缩机，可根据末端负荷的变化，适时调节空调室外机的制冷或制热量；离心风机13为变频风机，可变频调节由出风口16送出的新风B的风量。
作为本发明的优选实施方式：多联式空调热泵系统可以设置一台或多台空调室内机2，也可以设置一台或多台新风机组3。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种带独立新风的多联式空调热泵系统，包括空调室外机(1)和空调室内机(2)，其特征在于：所述的多联式空调热泵系统还包括新风机组(3)，所述新风机组(3)开有进风口(9)和出风口(16)，且所述新风机组(3)的内部按照由进风口(9)至出风口(16)的气流流通方向依次安装有空气过滤装置(11)、第二空气换热器(12)、离心风机(13)、第三空气换热器(14)和加湿器(15)；所述空调室外机(1)的内部安装有压缩机(4)、四通换向阀(5)和第一空气换热器(7)，所述压缩机(4)的出口连接所述四通换向阀(5)的a接口，所述压缩机(4)的进口连接所述四通换向阀(5)的d接口，所述四通换向阀(5)的b接口分为两支路，该b接口的第一支路连接所述第一空气换热器(7)的a接口，该b接口的第二支路通过第二电磁阀(6b)连接所述第三空气换热器(14)的a接口，所述第三空气换热器(14)的b接口连接第三电磁阀(6c)的第一接口，所述第一空气换热器(7)的b接口通过第一电子膨胀阀(8a)连接所述第三电磁阀(6c)的第二接口，且所述第三电磁阀(6c)的第二接口分为两支路，该第三电磁阀(6c)第二接口的第一支路连接所述空调室内机(2)的a接口，该第三电磁阀(6c)第二接口的第二支路通过第二电子膨胀阀(8b)连接所述第二空气换热器(12)的a接口，所述空调室内机(2)的b接口连接所述四通换向阀(5)的c接口，所述第二空气换热器(12)的b接口连接所述四通换向阀(5)的c接口；
所述四通换向阀(5)的b接口所分出的两支路中，所述第一支路通过第一电磁阀(6a)连接所述第一空气换热器(7)的a接口；
所述第二空气换热器(12)的b接口通过第四电磁阀(6d)连接所述四通换向阀(5)的c接口；
所述多联式空调热泵系统按以下四种工作方式的其中一种工作：
工作方式一、空调室外机(1)、空调室内机(2)和新风机组(3)均运行，具体为：压缩机(4)开启，离心风机(13)开启，关闭，第一电磁阀(6a)、第二电磁阀(6b)、第三电磁阀(6c)、第四电磁阀(6d)、第一电子膨胀阀(8a)和第二电子膨胀阀(8b)均处于开启状态，四通换向阀(5)的a接口和b接口相通，四通换向阀(5)的c接口和d接口相通，此时，第一空气换热器(7)作为冷凝器，第二空气换热器(12)作为蒸发器，第三空气换热器(14)作为加热器；
工作方式二、空调室外机(1)、空调室内机(2)和新风机组(3)均运行，具体为：压缩机(4)开启，离心风机(13)开启，加湿器(15)开启，第二电磁阀(6b)和第三电磁阀(6c)均关闭，第一电磁阀(6a)、第四电磁阀(6d)、第一电子膨胀阀(8a)和第二电子膨胀阀(8b)均处于开启状态，四通换向阀(5)的a接口与c接口相通，四通换向阀(5)的b接口与d接口相通，此时，第一空气换热器(7)作为蒸发器，第二空气换热器(12)作为冷凝器，第三空气换热器(14)不工作；
工作方式三、空调室外机(1)和新风机组(3)均运行，空调室内机(2)关闭，具体为：压缩机(4)开启，离心风机(13)开启，加湿器(15)关闭，第一电磁阀(6a)、第二电磁阀(6b)、第三电磁阀(6c)、第四电磁阀(6d)、第一电子膨胀阀(8a)和第二电子膨胀阀(8b)均处于开启状态，四通换向阀(5)的a接口与b接口相通，四通换向阀(5)的c接口与d接口相通，此时，第一空气换热器(7)作为冷凝器，第二空气换热器(12)作为蒸发器，第三空气换热器(14)作为加热器；
工作方式四、空调室外机(1)和空调室内机(2)均关闭，仅运行新风机组(3)，具体为：压缩机(4)关闭，离心风机(13)开启，加湿器(15)关闭，第一空气换热器(7)、第二空气换热器(12)和第三空气换热器(14)均不工作；
所述压缩机(4)、所述四通换向阀(5)、所述第一空气换热器(7)、所述第二空气换热器(12)、所述第三空气换热器(14)、所述空调室内机(2)、所述第二电磁阀(6b)、所述第三电磁阀(6c)、第一电子膨胀阀(8a)和第二电子膨胀阀(8b)之间的连接均通过铜管实现；
所述进风口(9)安装有第一电动调节风阀(10a)，所述出风口(16)安装有第二电动调节风阀(10b)。
2.根据权利要求1所述的带独立新风的多联式空调热泵系统，其特征在于：所述压缩机(4)为变频压缩机；所述离心风机(13)为变频风机。
3.根据权利要求1所述的带独立新风的多联式空调热泵系统，其特征在于：所述的多联式空调热泵系统增设有至少一台所述空调室内机(2)。
4.根据权利要求1所述的带独立新风的多联式空调热泵系统，其特征在于：所述的多联式空调热泵系统增设有至少一台所述新风机组(3)。
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