CN110486795A - 盘管组件、制冷制热系统及空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盘管组件、制冷制热系统及空调，涉及空调技术领域，解决了风机盘管部分闲置、利用率低的技术问题。该盘管组件包括换热盘管、冷源供应组件、热源供应组件、冷热切换组件和流路切换组件，通过冷热切换组件以控制冷源供应组件或热源供应组件中的任一与换热盘管连通进行制冷或制热；通过流路切换组件控制冷热介质与部分换热盘管或全部换热盘管进行热量交换；盘管组件在制冷或制热时内部介质流向相反；制冷制热系统包括上述盘管组件；空调包括上述制冷制热系统。本发明制热和制冷时共用同一套换热盘管，提升换热盘管的利用率；制冷量和制热量能智能调控，提升用户体验；制冷或制热时水流方向相反，对水垢进行清洗延长寿命。

Description

盘管组件、制冷制热系统及空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种盘管组件、制冷制热系统及空调。

背景技术

传统的四管制风机盘管制热量与制冷量无法智能控制，四季交替或出现恶劣环境时风机盘管制热或制冷往往不能满足用户需求，用户使用体验受到极大影响。同时，传统的四管制风机盘管中制冷系统换热盘管与制热系统换热盘管分离独立设置，无法将整套换热盘管同时利用，造成部分换热盘管“闲置”，换热盘管利用率较低；并且制冷系统换热盘管与制热系统换热盘管独立，导致水的流向一致，再加上部分盘管“闲置”，容易使水中的污垢沉淀附着于换热盘管壁上，影响盘管寿命以及换热效率。

发明内容

本发明的目的在于提供盘管组件、制冷制热系统及空调，以解决现有技术中存在的风机盘管部分闲置、利用率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种盘管组件，包括换热盘管、冷源供应组件、热源供应组件和冷热切换组件，所述冷源供应组件和所述热源供应组件均通过所述冷热切换组件与所述换热盘管连接，通过所述冷热切换组件以控制所述冷源供应组件或所述热源供应组件中的任一与所述换热盘管连通进行制冷或制热。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的进一步改进，所述盘管组件还包括流路切换组件，所述流路切换组件设置在所述冷热切换组件和所述换热盘管之间，以控制冷热介质与部分所述换热盘管或全部所述换热盘管进行热量交换。

作为本发明的进一步改进，所述盘管组件在制冷或制热时内部介质流向相反。

作为本发明的进一步改进，所述冷热切换组件包括第一连通阀、第二连通阀和开关阀，所述冷源供应组件包括冷水输入管路和冷水输出管路；所述热源供应组件包括热水输入管路和热水输出管路，所述冷水输入管路、所述热水输出管路、所述换热盘管的第一端口分别与所述第一连通阀的一个接口连接；所述冷水输出管路、所述热水输入管路和所述换热盘管的第二端口分别与所述第二连通阀的一个接口连接；所述冷水输入管路、所述冷水输出管路、所述热水输入管路和所述热水输出管路上均设置有所述开关阀。

作为本发明的进一步改进，所述流路切换组件包括旁通管路及控制阀，所述旁通管路的数量为至少一条，每条所述旁通管路的一端均与所述第一连通阀的一个接口连通，每条所述旁通管路的另一端分别连接在所述换热盘管上，且每条所述旁通管路与所述换热盘管连接位置不同；所述换热盘管的第一端口处、每条所述旁通管路上均设置所述控制阀。

作为本发明的进一步改进，所有的所述控制阀中的一个开关状态与其他状态相反。

作为本发明的进一步改进，所述换热盘管包括首尾相连的第一盘管和第二盘管，所述第一盘管与所述第一连通阀的一个接口连通，所述第二盘管与所述第二连通阀的一个接口连通，所述旁通管路连接在所述第一盘管和所述第二盘管连接处。

作为本发明的进一步改进，所述第一连通阀为四通阀。

作为本发明的进一步改进，所述第二连通阀为三通阀。

作为本发明的进一步改进，所述控制阀为远程智能控制阀。

本发明提供的一种制冷制热系统，包括所述盘管组件。

作为本发明的进一步改进，还包括感温包组件和控制模块，所述感温包组件和所述流路切换组件均与所述控制模块电性连接。

本发明提供的一种空调，包括所述制冷制热系统。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明提供的盘管组件在制热和制冷时共用同一套换热盘管，能够完全利用整套换热盘管，极大的提升换热盘管的利用率。

2、本发明提供的盘管组件的改进方案中，盘管组件的制热量与制冷量能够智能控制，能在大多数情况下为用户创造舒适环境，提升用户使用体验，同时也为用户选型时降低了难度。

3、本发明提供的盘管组件的改进方案中，制冷模式下冷水在换热盘管内流向与制热模式下热水在换热盘管内流向相反，起到逆流冲刷的作用，对水垢进行清洗，延长盘管寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明制冷制热系统的连接结构示意图；

图2是本发明制冷制热系统处于制冷模式下开启时，冷水在换热盘管内的流向示意图；

图3是本发明制冷制热系统处于制冷模式下运行额定时间后，环境温度低于设定温度，冷水在换热盘管内的流向示意图；

图4是本发明制冷制热系统处于制热模式下开启时，热水在换热盘管内的流向示意图；

图5是本发明制冷制热系统在制热模式运行额定时间后，环境温度低于设定温度，热水在换热盘管内的流向示意图。

图中1、换热盘管；2、冷水输入管路；3、热水输出管路；4、冷水输出管路；5、热水输入管路；6、四通管；7、三通管；8、感温包组件；9、第一端口；10、第二端口；11、冷水输入端口；12、热水输出端口；13、冷水输出端口；14、热水输入端口；15、旁通管路；16、第一开关阀；17、第二开关阀；18、第三开关阀；19、第四开关阀；20、第一电磁阀；21、第二电磁阀；22、第三端口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种盘管组件，包括换热盘管1、冷源供应组件、热源供应组件和冷热切换组件，冷源供应组件和热源供应组件均通过冷热切换组件与换热盘管1连接，通过冷热切换组件以控制冷源供应组件或热源供应组件中的任一与换热盘管1连通进行制冷或制热。

具体的，当需要进行制冷时，通过控制冷热切换组件使冷源供应组件与换热盘管1连接，使冷介质在换热盘管内流动以对环境进行降温制冷，当需要进行制热时，通过控制冷热切换组件使热源供应组件与换热盘管1连接，使热介质在换热盘管内流动以对环境进行升温加热，不管是制冷还是制热均共用一套换热盘管1，不会出现制冷或制热时部分换热盘管闲置的问题，能够完全利用整套换热盘管，极大的提升换热盘管的利用率。

进一步的，盘管组件还包括流路切换组件，流路切换组件设置在冷热切换组件和换热盘管1之间，以控制冷热介质与部分换热盘管1或全部换热盘管1进行热量交换。通过上述结构设计，当四季交替或出现恶劣环境时，制冷或制热不满足用户需求时，盘管组件的制热量与制冷量能够根据介质流经换热盘管的流程长度进行调节，通过流路切换组件实现介质流程长度的调节以实现制热量和制冷量的智能控制，能在大多数情况下为用户创造舒适环境，提升用户使用体验，同时也为用户选型时降低了难度。

需要说明的是，在本发明中，盘管组件在制冷或制热时内部介质流向相反。制冷模式下冷水在换热盘管1内流向与制热模式下热水在换热盘管1内流向相反，起到逆流冲刷的作用，对水垢进行清洗，延长盘管寿命。

具体的，冷热切换组件包括第一连通阀、第二连通阀和开关阀，冷源供应组件包括冷水输入管路2和冷水输出管路4；热源供应组件包括热水输入管路5和热水输出管路3，冷水输入管路2、热水输出管路3、换热盘管1的第一端口9分别与第一连通阀的一个接口连接；冷水输出管路4、热水输入管路5和换热盘管1的第二端口10分别与第二连通阀的一个接口连接；冷水输入管路2、冷水输出管路4、热水输入管路5和热水输出管路3上均设置有开关阀。

流路切换组件包括旁通管路15及控制阀，旁通管路15的数量为至少一条，每条旁通管路15的一端均与第一连通阀的一个接口连通，每条旁通管路15的另一端分别连接在换热盘管1上，且每条旁通管路15与换热盘管1连接位置不同，从而实现介质分别流经不同流程的换热盘管1以进行热交换；换热盘管1的第一端口9处、每条旁通管路15上均设置控制阀。

需要说明的是，在本发明中，所有的控制阀中的一个开关状态与其他状态相反。更进一步的，所有的控制阀中仅有一个处于开启状态，其他为关闭状态。也就是说所有的控制阀中在某一时刻仅有一个处于开启状态，其他控制阀均处于关闭状态。

更进一步的，换热盘管1包括首尾相连的第一盘管和第二盘管，第一盘管与第一连通阀的一个接口连通，第二盘管与第二连通阀的一个接口连通，旁通管路15连接在第一盘管和第二盘管连接处。

在本发明中，第一连通阀为四通阀，第一连通阀也可以为四通管6。

在本发明中，第二连通阀为三通阀，第二连通阀也可以为三通管7。

由于控制阀需要系统自动控制，所以本发明中，控制阀为远程智能控制阀；优选的，控制阀可以为智能止通阀，如电磁阀。

本发明提供的一种制冷制热系统，包括上述的盘管组件。

制冷制热系统还包括环境感温包组件8和控制模块，感温包组件8和流路切换组件均与控制模块电性连接。控制模块可采用现有技术中的产品经编程实现。

本发明提供的一种空调，包括上述的制冷制热系统。

实施例1：

参照图1-图5所示，本实施例为一种制冷制热系统，包括制冷量和制热量可调节控制的四管制风机盘管组件，制冷制热系统还包括设置在室内的感温包组件8；该风机盘管组件内部安装有一用于制冷和制热的换热盘管1与两个智能止通阀，分别为第一电磁阀20和第二电磁阀21；

在本实施例中，该换热盘管1由两段串联的换热盘管1制成，串联后的换热盘管1具有第一端口9和第二端口10，介质能通过第一端口9或第二端口10进入从第二端口10或第一端口9流出，并在流动过程中与位于换热盘管1外侧的空气进行冷热交换；在本实施例中，还包括设置在第一端口9末端的四通管6，和设置在第二端口10末端的三通管7，具体的，两段换热盘管1的两端分别通过焊接或者采用法兰连接的方式分别与四通管6、三通管7的管口相连接；

冷水输入管路2的冷水输入端口11与四通管6的第一个接口连接，热水输出管路3的热水输出端口12与四通管6的第二个接口连通，换热盘管1的第一端口9与四通管6的第三个接口连通，旁通管路15一端与四通管6的第四个接口连通，另一端与两段换热盘管1的连接处连通；热水输入管路5的热水输入端口14与三通管7的第一个接口连通；冷水输出管路4的冷水输出端口13与三通管7的第二个接口连通，换热盘管1的第二端口10与三通管7的第三个接口连通。

开关阀的数量为四个，分别为第一开关阀16、第二开关阀17、第三开关阀18和第四开关阀19，第一开关阀16设置在冷水输入管路2上，第二开关阀17设置在热水输出管路3上；第三开关阀18设置在冷水输出管路4上，第四开关阀19设置在热水输入管路5上，此处的开关阀可以为手动开关型也可以为自动远程控制型。

第一电磁阀20设置在换热盘管1第一端口9处；第二电磁阀21设置在旁通管路15上；

在本实施例风机盘管组件的基本换热原理：

上述的冷水输入管路2和冷水输出管路4均与预设有的冷源相连接，即冷水输入管路2和冷水输出管路4中的冷水经过冷源侧的换热以获取冷量后进入至换热盘管1中换热以实现制冷，而热水输入管路5和热水输出管路3均与预设有的热源相连接，经过热源侧的换热以获取热量后进入至换热盘管1中换热以实现制热。

本实施例具体情况分析：如图2与图5所示，设定风机盘管组件在制冷模式开启运行时利用整个换热盘管1换热，即第一电磁阀20导通，同时控制第二电磁阀21关闭，冷水流经整个换热盘管1进行换热；设定风机盘管组件在制热模式开启运行时利用部分换热盘管1换热即第一电磁阀20关闭，同时控制第二电磁阀21导通，热水流经第三端口22与第二端口10之间的部分换热盘管1换热。由于空调的制冷和制热比例为1:2，选型配比时为3+1方式，所以在本发明中，为了方便用户选型，空调启动时，默认制冷模式启动时，介质流经全部换热盘管1，默认制热模式启动时，介质流经一半换热盘管1。

A.制冷模式

情况一：如图2所示，风机盘管组件在制冷模式开启运行时，默认利用整个换热盘管1换热，换热效率很高，或许会出现过度换热的状况，制冷模式下风机盘管组件稳定运行一段时间后，室内温度低于所设温度，影响用户使用体验。此时环境感温包组件8感知环境温度较低并反馈信号到控制模块，控制模块控制第一电磁阀20关闭，同时控制第二电磁阀21导通(如图3所示)。风机盘管组件处于制冷模式，此时开启导通的阀体有第一开关阀16、第三开关阀18与第二电磁阀21；关闭截止的阀体有第二开关阀17、第四开关阀19与第一电磁阀20。上述情况下风机盘管组件具体工作原理如下：冷水从冷水输入管路2流入，此时第一开关阀16导通而第二开关阀17截止，冷水流经四通管6，由于第二电磁阀21开启，第一电磁阀20关闭，冷水从旁通管路15进入换热盘管1向第二端口10流动，此时第四开关阀19截止而第三开关阀18导通，最后从冷水输出端口13流出至冷水输出管路4回流至冷源侧，通过冷水不断流经换热盘管1实现制冷。因为冷水只在第三端口22至第二端口10的部分换热盘管1进行换热，降低换热效率，使环境温度与设定温度相近，提升环境舒适度。

B.制热模式

情况二：由于冬季会出现气温极低的恶劣环境状况，而风机盘管组件在制热模式开启运行时，如图4所示，默认利用部分换热盘管1进行换热，或许会存在换热不足的状况。制热模式下风机盘管组件稳定运行一段时间后，室内温度仍低于所设温度，不满足用户需求。此时环境感温包组件8感知环境温度较低并反馈信号到控制模块，控制模块控制第一电磁阀20开启，同时控制第二电磁阀21关闭(如图5所示)，使热介质从整个换热盘管1内通过。风机盘管组件处于制热模式，此时开启导通的阀体有第二开关阀17、第四开关阀19与第一电磁阀20；关闭截止的阀体有第一开关阀16、第三开关阀18与第二电磁阀21。上述情况下风机盘管组件具体工作原理如下：热水从热水输入管路5流入，此时第四开关阀19导通而第三开关阀18截止，热水流经三通管7，热水从第二端口10流入换热盘管1,由于第一电磁阀20开启，第二电磁阀21关闭，热水继续向第一端口9流动，此时第一开关阀16截止而第二开关阀17导通，最后从热水输出端口12流出至热水输出管路3回流至热源侧，通过热水不断流经整个换热盘管1实现制热。提升换热效率，使恶劣环境下室温与设定温度相近。

总而言之，在本实施例中，传统的四管制风机盘管制热量与制冷量无法控制，四季交替或出现恶劣环境时风机盘管制热或制冷不能满足用户需求。通过如上所述对换热盘管1的结构进行改进，所述四管制风机盘管制热量与制冷量能够智能控制，同时也能够将整个换热盘管完全利用，不会出现部分盘管“闲置”的状况，换热利用率远大于传统四管制风机盘管。并且冷水在换热盘管1中的流向和热水在换热盘管1中的流向相反，起到逆流冲刷的作用，有效对换热盘管1内的水垢进行清洗，降低水垢对换热效率的不良影响。

总结：

在制冷模式下：

a)若环境感温包组件8感知环境温度低于设定温度，则将反馈信号控制关闭第一电磁阀20并开启第二电磁阀21，利用部分换热盘管换热制冷，降低制冷效率，调和室内温度；

b)若环境感温包组件8感知环境温度高于设定温度，则将反馈信号控制关闭第二电磁阀21并开启第一电磁阀20，利用整个换热盘管换热制冷，提升制冷效率，降低室内温度；

在制热模式下：

c)若环境感温包组件8感知环境温度低于设定温度，则将反馈信号控制关闭第二电磁阀21并开启第一电磁阀20，利用整个换热盘管换热制热，提升制热效率；

d)若环境感温包组件8感知环境温度高于设定温度，则将反馈信号控制关闭第一电磁阀20并开启第二电磁阀21，利用部分换热盘管换热制热，降低制热效率；

本发明利用环境感温包组件8感知温度并反馈信号以控制第一电磁阀20开启与第二电磁阀21关闭，或第一电磁阀20关闭与第二电磁阀21开启；通过这种方式使冷水或热水流经换热盘管1行程差异，能够利用整个换热盘管1或部分换热盘管1进行热量交换，达到控制换热效率与换热量的控制。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种盘管组件，其特征在于，包括换热盘管、冷源供应组件、热源供应组件和冷热切换组件，所述冷源供应组件和所述热源供应组件均通过所述冷热切换组件与所述换热盘管连接，通过所述冷热切换组件以控制所述冷源供应组件或所述热源供应组件中的任一与所述换热盘管连通进行制冷或制热。

2.根据权利要求1所述的盘管组件，其特征在于，所述盘管组件还包括流路切换组件，所述流路切换组件设置在所述冷热切换组件和所述换热盘管之间，以控制冷热介质与部分所述换热盘管或全部所述换热盘管进行热量交换。

3.根据权利要求1或2所述的盘管组件，其特征在于，所述盘管组件在制冷或制热时内部介质流向相反。

4.根据权利要求2所述的盘管组件，其特征在于，所述冷热切换组件包括第一连通阀、第二连通阀和开关阀，所述冷源供应组件包括冷水输入管路和冷水输出管路；所述热源供应组件包括热水输入管路和热水输出管路，所述冷水输入管路、所述热水输出管路、所述换热盘管的第一端口分别与所述第一连通阀的一个接口连接；所述冷水输出管路、所述热水输入管路和所述换热盘管的第二端口分别与所述第二连通阀的一个接口连接；所述冷水输入管路、所述冷水输出管路、所述热水输入管路和所述热水输出管路上均设置有所述开关阀。

5.根据权利要求4所述的盘管组件，其特征在于，所述流路切换组件包括旁通管路及控制阀，所述旁通管路的数量为至少一条，每条所述旁通管路的一端均与所述第一连通阀的一个接口连通，每条所述旁通管路的另一端分别连接在所述换热盘管上，且每条所述旁通管路与所述换热盘管连接位置不同；所述换热盘管的第一端口处、每条所述旁通管路上均设置所述控制阀。

6.根据权利要求5所述的盘管组件，其特征在于，所有的所述控制阀中的一个开关状态与其他状态相反。

7.根据权利要求5所述的盘管组件，其特征在于，所述换热盘管包括首尾相连的第一盘管和第二盘管，所述第一盘管与所述第一连通阀的一个接口连通，所述第二盘管与所述第二连通阀的一个接口连通，所述旁通管路连接在所述第一盘管和所述第二盘管连接处。

8.根据权利要求7所述的盘管组件，其特征在于，所述第一连通阀为四通阀。

9.根据权利要求7所述的盘管组件，其特征在于，所述第二连通阀为三通阀。

10.根据权利要求5所述的盘管组件，其特征在于，所述控制阀为远程智能控制阀。

11.一种制冷制热系统，其特征在于，包括如权利要求2-10任一所述的盘管组件。

12.根据权利要求11所述的制冷制热系统，其特征在于，还包括感温包组件和控制模块，所述感温包组件和所述流路切换组件均与所述控制模块电性连接。

13.一种空调，其特征在于，包括如权利要求11-12任一所述的制冷制热系统。