CN114001417A - 一种温湿分控空调系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种温湿分控空调系统及其运行方法，主要通过设置水系统通过毛细辐射管对室内环境进行温度控制，设置制冷剂系统通过输液管路将低温液化冷媒传输给内机进行制冷，通过通气管路将高温汽化的冷媒传输给内机进行制热，并通过设置主控制阀和水系统控制阀将水系统和制冷剂系统结合为一体，节省了空间，且可选择仅水系统工作、仅制冷剂系统工作或者水系统和制冷剂系统同时工作，提高了温湿分控空调系统的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种温湿分控空调系统及其运行方法。
背景技术
温湿分控空调系统通常能够采用几种模式对环境进行温度控制，目前的温湿分控空调系统一般包括水系统和氟系统，由于水系统或者氟系统均需要压缩机参与其中；但是现在的温湿分控系统都将水系统和氟系统单独分开设置，需要布置较多的管道以及管道上相应的部件，占用空间较大；并且目前的由于空间受限，多采用一台压缩机供给水系统和氟系统工作，这样导致容量小，制冷效果并不好；同时压缩机只能无间断的工作，也降低了压缩机的使用寿命，增加了空调设备检修的次数。
发明内容
本申请旨在提供一种温湿分控空调系统及其运行方法，共用部分管路结构，减小占用空间。
而本申请为解决上述技术问题所采用的方案为：
第一方面，本申请提供一种温湿分控空调系统，包括连通内机的通气管路和输液管路，还包括
压缩组件，用于对冷媒进行压缩；
冷凝组件，用于对冷媒进行冷凝液化；
控制组件，包括水系统控制阀和主控制阀，所述水系统控制阀的四端分别设置有水系统组件、气分组件、压缩组件和冷凝组件，所述水系统控制阀能够切换水系统组件或冷凝组件与气分组件或压缩组件两两组合连通；所述主控制阀的四端分别设置有通气管路、气分组件、压缩组件和冷凝组件，所述主控制阀能够切换通气管路或冷凝管路与气分组件或压缩组件两两组合连通；所述气分组件和压缩组件连通，所述水系统组件连接有毛细辐射管，所述冷凝管路和水系统组件共接于所述输液管路。
在本申请部分实施例中，所述压缩组件包括第一压缩机和第二压缩机，所述第一压缩机连接所述水系统控制阀，所述第二压缩机连接所述主控制阀，所述第二压缩机的容量大于所述第一压缩机的容量。
在本申请部分实施例中，所述气分组件包括第一气体分离器和第二气体分离器，所述第一气体分离器一端连通所述第一压缩机、另一端连通所述水系统控制阀，所述第二气体分离器的一端连通所述第二压缩机、另一端连通所述主控制阀。
在本申请部分实施例中，所述第一压缩机和第二压缩机共同连接所述水系统控制阀和主控制阀所述水系统组件包括蒸发板换、第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路一端与所述水系统控制阀连通、另一端与所述输液管路连通，所述第二换热管路与所述毛细辐射管连通，所述第一换热管路和所述第二换热管路在所述蒸发板换上进行热量交换。
在本申请部分实施例中，所述水系统组件包括蒸发板换、第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路一端与所述水系统控制阀连通、另一端与所述输液管路连通，所述第二换热管路与所述毛细辐射管连通，所述第一换热管路和所述第二换热管路在所述蒸发板换上进行热量交换。
在本申请部分实施例中，还包括油分装置，所述油分装置设置在所述压缩组件与所述主控制阀和/或水系统控制阀上，所述油分装置的出油口与所述气分组件连通。
在本申请部分实施例中，所述冷凝组件包括至少一条冷凝管路，所述冷凝管路包括冷凝器，冷凝器一端连通所述主控制阀和水系统控制阀，另一端连通有储液罐，所述储液罐与输液管路和水系统组件连通，所述冷凝器靠近所述储液罐的一端设置有第一膨胀阀。
在本申请部分实施例中，所述储液罐与所述水系统组件之间设置有第二膨胀阀。
第二方面，本申请提供了一种采用如第一方面所述的温湿分控空调系统进行制冷。
第三方面，本申请提供了一种采用如第一方面所述的温湿分控空调系统进行制热。
本申请所提供的温湿分控空调系统及其运行方法，主要通过设置水系统通过毛细辐射管对室内环境进行温度控制，设置制冷剂系统通过输液管路将低温液化冷媒传输给内机进行制冷，通过通气管路将高温汽化的冷媒传输给内机进行制热，并通过设置主控制阀和水系统控制阀将水系统和制冷剂系统结合为一体，节省了空间，且可选择仅水系统工作、仅制冷剂系统工作或者水系统和制冷剂系统同时工作，提高了温湿分控空调系统的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本发明的系统管道布置图；
图2为本发明的图1的第一局部示意图；
图3为本发明的图1的第二局部示意图；
图4为本发明的图1的第三局部示意图。
元素符号说明：
1-冷凝组件，2-水系统组件，3-输液管路，4-通气管路，5-水泵，6-压缩组件，7-油分装置，8-水系统控制阀，9-主控制阀，10-气分组件，11-冷凝器，12-第一膨胀阀，13-储液罐，21-蒸发板换，22-第二换热管路，23-第一换热管路，24-第二膨胀阀，61-第一压缩机，62-第二压缩机，101-第一气体分离器，102-第二气体分离器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、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，而不是全部的施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为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，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”的特征可以明或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。
实施例1：本实施例的主体是一种温湿分控空调系统，请参阅图1，其包括连通内机的通气管路和输液管路，还包括压缩组件，用于对冷媒进行压缩；冷凝组件，用于对冷媒进行冷凝液化；控制组件，包括水系统控制阀和主控制阀，所述水系统控制阀的四端分别设置有水系统组件、气分组件、压缩组件和冷凝组件，所述水系统控制阀能够切换水系统组件或冷凝组件与气分组件或压缩组件两两组合连通；所述主控制阀的四端分别设置有通气管路、气分组件、压缩组件和冷凝组件，所述主控制阀能够切换通气管路或冷凝管路与气分组件或压缩组件两两组合连通；所述气分组件和压缩组件连通，所述水系统组件连接有毛细辐射管，所述冷凝管路和水系统组件共接于所述输液管路。通过两个四通阀对融合管路后的系统进行合理切换控制，能够满足本系统制冷、制热、单系统运行和双系统运行的需求。
其中，冷媒包括但不限于R410A等常规制冷剂，通过制冷剂的相变，放出或者吸收热量，实现温度控制；水系统即通过制冷剂与外部毛细辐射管中的水或者其他热传导液体通过蒸发板换进行热量交换，对毛细辐射管中的水或者其他热传导液体进行降温或者升温，进而对室内环境进行温度控制；更为具体的为，毛细辐射管可铺设在墙体或者地板中，类似于现有的墙暖或者地暖等制热方式；毛细辐射管的铺设方式可以为S型，能够提高毛细辐射管与室内环境的换热效率；
本实施例中的制冷剂采用R410A，本实施例的制冷剂系统可习惯简称为氟系统，氟系统将制冷剂进行循环使用，通过制冷剂的相变，放出或者吸收热量，若需要升温加热，则通过通气管路输出高温汽化的R410A到内机中，并在内机中R410A液化放热，进而提高室内环境温度，并将液化后的R410A通过输液管路返回到外机中，在外机中对液态R410A进行加热加压汽化后，再输入到内机中进行液化放热，完成在制热模式中R410A的循环使用；若需要降温制冷，则通过输液管路输出低温液化的R410A到内机中，并在内机中R410A汽化吸热，进而降低室内环境温度，并将汽化后的R410A通过通气管路返回到外机中，在外机中对气态R410A进行冷凝降温后，再输入到内机中进行汽化吸热，完成在制冷模式中对R410A的循环利用。
请参阅图1和图2，本实施例中的主控制阀和水系统控制阀可选用四通阀，且主控制阀比水系统控制阀大；在制冷模式中，需要将水系统控制阀两端的压缩组件和冷凝组件连通，另外两端的气分组件和水系统组件连通；并且将主控制阀两端的压缩组件和冷凝组件连通，另外两端的气分组件和通气管路连通；在制热模式中，需要将水系统控制阀两端的压缩组件与水系统组件连通，另外两端的气分组件和冷凝组件连通；并且将主控制阀两端的压缩组件与通气管路连通，另外两端的气分组件和冷凝组件连通；
在本实施例的制热模式和制冷模式中，制冷剂的流动方向相反，若采用R410A作为制冷剂，则可以解释为在制热模式中，从输液管路输入液态R410A，先后经过冷凝组件、主控制阀、气分组件、压缩组件、主控制阀、通气管路，并流至内机中；同时液态R410A还先后经过冷凝组件、水系统控制阀、气分组件、压缩组件、水系统控制阀、水系统组件和冷凝组件，实现这部分R410A的循环利用；在制冷模式中，从通气管路输入气态R410A，先后经过主控制阀、气分组件、压缩组件、主控制阀和冷凝组件至输液管路中，并流至内机中；同时气态R410A还先后经过主控制阀、气分组件、压缩组件、水系统控制阀、冷凝组件、水系统组件、水系统控制阀、气分组件、压缩组件、冷凝器进行这部分R410A的循环使用。
具体的，请参阅图1和图2，所述压缩组件包括第一压缩机和第二压缩机，所述第一压缩机连接所述水系统控制阀，所述第二压缩机连接所述主控制阀，所述第二压缩机的容量大于所述第一压缩机的容量。更为优选的方案，第一压缩机可为一台，第二压缩机为两台，第二压缩机的型号可以为ANB78，第一压缩机的型号可以为ANB52，第一压缩机、第二压缩机的出液口均设置有单向阀，单向阀能够防止制冷剂倒流回压缩机中。无论是制冷模式还是制热模式，制冷剂的流向都是气分组件至压缩组件。两种压缩机各供应一个管路，能够实现单系统独立运行。
更为具体的，请参阅图1和图2，所述气分组件包括第一气体分离器和第二气体分离器，所述第一气体分离器一端连通所述第一压缩机、另一端连通所述水系统控制阀，所述第二气体分离器的一端连通所述第二压缩机、另一端连通所述主控制阀。第一气体分离器的容量小于第二气体分离器的容量，由于水系统使用的循环制冷剂流量小于制冷剂系统的循环制冷剂流量，因此水系统可选用较小容量的气体分离器；优选的第一气体分离器的容量为7.5L，第二气体分离器的容量为29.9L。气体分离器能够过滤气体中的液态物质，提高输出制冷剂的纯度，进而提高制冷或者制热效率。对两套系统进行单独的气液分离，满足了单系统独立运行的需求，降低了相互干扰性。
更为具体的，请参阅图1和图2，所述第一压缩机和第二压缩机共同连接所述水系统控制阀和主控制阀所述水系统组件包括蒸发板换、第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路一端与所述水系统控制阀连通、另一端与所述输液管路连通，所述第二换热管路与所述毛细辐射管连通，所述第一换热管路和所述第二换热管路在所述蒸发板换上进行热量交换。双系统运行时，也可以一机两用，作为应急方案。
更为具体的，请参阅图4，所述水系统组件包括蒸发板换、第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路一端与所述水系统控制阀连通、另一端与所述输液管路连通，所述第二换热管路与所述毛细辐射管连通，所述第一换热管路和所述第二换热管路在所述蒸发板换上进行热量交换。在制冷模式中，经过冷凝器冷凝液化后的低温制冷剂通过第二膨胀阀运输到蒸发板换，在蒸发板换中与第二换热管路中的水进行换热，第二换热管路被降温后通过水泵输送到毛细辐射管中，进而对室内环境进行降温；制热模式中，经过压缩组件升温汽化的制冷剂通过水系统控制阀运输至蒸发板换，与第二换热管中的水进行换热，第二换热管被升温后通过水泵输送到毛细辐射管中，进而对室内环境进行降温。
具体的，请参阅图1和图2，还包括油分装置，所述油分装置设置在所述压缩组件与所述主控制阀和/或水系统控制阀上，所述油分装置的出油口与所述气分组件连通。在压缩组件输出制冷剂时，会携带一部分压缩机中的油液，这部分油液若混合在制冷剂中，会改变制冷剂的热传导性能，影响制冷制热效果，因此需要通过油分装置对制冷剂中的油液进行过滤，并将过滤后的油液通过出油口运输至气分组件，经过气分组件二次过滤后返回到压缩机中。更为优化的方案是，油分装置和气分组件之间设置有过滤器和回油毛细管，能够对回收的油液进行初步的过滤。
具体的，请参阅图3，在本申请部分实施例中，所述冷凝组件包括至少一条冷凝管路，所述冷凝管路包括冷凝器，冷凝器一端连通所述主控制阀和水系统控制阀，另一端连通有储液罐，所述储液罐与输液管路和水系统组件连通，所述冷凝器靠近所述储液罐的一端设置有第一膨胀阀。通过多条冷凝管路的冗余设计，加强了本系统的实用效果，并且采用储液罐用于储存系统中多余的冷媒，防止压缩机吸入液态冷媒造成液击。第一膨胀阀能够让储液罐中的中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽。更为具体的，所述储液罐与所述水系统组件之间设置有第二膨胀阀。第二膨胀阀能够让储液罐中的中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽。
第二方面，本申请提供了一种采用如第一方面所述的温湿分控空调系统进行制冷。能够包括至少三种制冷模式，即为第一制冷模式、第二制冷模式和第三制冷模式，仍旧采用R410A作为制冷剂，第一制冷模式中氟系统正常工作、水系统不工作，输送低温液态R410A到内机中进行制冷，此时第一压缩机可不工作，第二压缩机工作；第二制冷模式中氟系统不工作、水系统正常工作，低温液态R410A通过蒸发板换与第一换热管路的水换热，此时第一压缩机工作、第二压缩机可不工作；第三制冷模式中氟系统和水系统同时工作，即输送低温液态R410A到内机中进行制冷，又低温液态R410A通过蒸发板换与第一换热管路的水换热，第一压缩机和第二压缩机都工作。
第三方面，本申请提供了一种采用如第一方面所述的温湿分控空调系统进行制热。能够包括至少三种制热模式，即为第一制热模式、第二制热模式和第三制热模式，仍旧采用R410A作为制冷剂，第一制热模式中氟系统正常工作、水系统不工作，输送高温气态R410A到内机中进行制热，此时第一压缩机可不工作，第二压缩机工作；第二制热模式中氟系统不工作、水系统正常工作，高温气态R410A通过蒸发板换与第一换热管路的水换热，此时第一压缩机工作、第二压缩机可不工作；第三制热模式中氟系统和水系统同时工作，即输送低高温气态R410A到内机中进行制热，又高温气态R410A通过蒸发板换与第一换热管路的水换热，第一压缩机和第二压缩机都工作。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
以上对本申请实施例所提供的温湿分控空调系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种温湿分控空调系统，包括连通内机的通气管路和输液管路，其特征在于，还包括
压缩组件，用于对冷媒进行压缩；
冷凝组件，用于对冷媒进行冷凝液化；
控制组件，包括水系统控制阀和主控制阀，所述水系统控制阀的四端分别设置有水系统组件、气分组件、压缩组件和冷凝组件，所述水系统控制阀能够切换水系统组件或冷凝组件与气分组件或压缩组件两两组合连通；所述主控制阀的四端分别设置有通气管路、气分组件、压缩组件和冷凝组件，所述主控制阀能够切换通气管路或冷凝管路与气分组件或压缩组件两两组合连通；所述气分组件和压缩组件连通，所述水系统组件连接有毛细辐射管，所述冷凝管路和水系统组件共接于所述输液管路。
2.根据权利要求1所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，所述压缩组件包括第一压缩机和第二压缩机，所述第一压缩机连接所述水系统控制阀，所述第二压缩机连接所述主控制阀，所述第二压缩机的容量大于所述第一压缩机的容量。
3.根据权利要求2所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，所述气分组件包括第一气体分离器和第二气体分离器，所述第一气体分离器一端连通所述第一压缩机、另一端连通所述水系统控制阀，所述第二气体分离器的一端连通所述第二压缩机、另一端连通所述主控制阀。
4.根据权利要求2所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，所述第一压缩机和第二压缩机共同连接所述水系统控制阀和主控制阀所述水系统组件包括蒸发板换、第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路一端与所述水系统控制阀连通、另一端与所述输液管路连通，所述第二换热管路与所述毛细辐射管连通，所述第一换热管路和所述第二换热管路在所述蒸发板换上进行热量交换。
5.根据权利要求1所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，所述水系统组件包括蒸发板换、第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路一端与所述水系统控制阀连通、另一端与所述输液管路连通，所述第二换热管路与所述毛细辐射管连通，所述第一换热管路和所述第二换热管路在所述蒸发板换上进行热量交换。
6.根据权利要求1所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，还包括油分装置，所述油分装置设置在所述压缩组件与所述主控制阀和/或水系统控制阀上，所述油分装置的出油口与所述气分组件连通。
7.根据权利要求1所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，所述冷凝组件包括至少一条冷凝管路，所述冷凝管路包括冷凝器，冷凝器一端连通所述主控制阀和水系统控制阀，另一端连通有储液罐，所述储液罐与输液管路和水系统组件连通，所述冷凝器靠近所述储液罐的一端设置有第一膨胀阀。
8.根据权利要求7所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，所述储液罐与所述水系统组件之间设置有第二膨胀阀。
9.一种应用温湿分控空调系统制冷的运行方法，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的温湿分控空调系统进行制冷。
10.一种应用温湿分控空调系统制热的运行方法，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述的温湿分控空调系统进行制热。
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