CN114263990A - 一种带新风除湿功能的家用中央空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带新风除湿功能的家用中央空调系统，包括风冷主机、室内末端机、热泵机组、新风处理机，新风处理机包括沿新风进风方向依次设置的预处理换热器和室内换热器，预处理换热器的进水侧通过第一管路与风冷主机的出水侧连通，预处理换热器的出水侧通过第二管路与风冷主机的回水侧连通；室内末端机连通在第一管路和第二管路之间，新风处理机还包括压缩机、通过第二管路连通在预处理换热器和风冷主机之间的水冷换热器，压缩机的介质循环管路经过水冷换热器和室内换热器；水冷换热器的进水侧通过旁通管路与预处理换热器的进水侧连通，介质循环管路上设有四通换向阀和膨胀阀。本发明家用中央空调系统，对新风的降温除湿效果较好。

Description

一种带新风除湿功能的家用中央空调系统

技术领域

本发明涉及中央空调领域，特别涉及一种带新风除湿功能的家用中央空调系统。

背景技术

现有的家用中央空调系统，为了实现新风除湿功能，一般会带有新风处理机，并对新风进行换热降温除湿。但是具有以下缺点：

在冬季，室外气温较低时，水路容易被冷风冻住，导致新风处理机故障失效；

在夏季，室外气温较高时，新风直接和制冷剂换热，其降温除湿效果相对较差；

在春秋季节，由于风冷主机不开启，新风除湿后温度降低，导致用户体验感较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种带新风除湿功能的家用中央空调系统，在冬季和夏季均能够保证新风处理机的稳定运行以及对新风的降温除湿效果，在春秋季节还能够保证室内温度不发生较大的波动。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种带新风除湿功能的家用中央空调系统，包括风冷主机、室内末端机、热泵机组、新风处理机，所述新风处理机包括沿新风进风方向依次设置的预处理换热器和室内换热器，所述预处理换热器的进水侧通过第一管路与所述风冷主机的出水侧连通，所述预处理换热器的出水侧通过第二管路与所述风冷主机的回水侧连通；

所述室内末端机连通在所述第一管路和所述第二管路之间，所述热泵机组用于将所述风冷主机的出水供给所述室内末端机和所述预处理换热器；

所述新风处理机还包括压缩机、通过所述第二管路连通在所述预处理换热器和所述风冷主机之间的水冷换热器，所述压缩机的介质循环管路经过所述水冷换热器和所述室内换热器；

所述水冷换热器的进水侧通过旁通管路与所述预处理换热器的进水侧连通，所述介质循环管路上设有四通换向阀和膨胀阀；

所述第一管路和所述旁通管路分别具有通断状态；

所述四通换向阀换向时，所述介质循环管路切换排气时经过所述水冷换热器和所述室内换热器的先后顺序。

优选地，所述新风处理机还包括设于所述室内换热器出风侧的后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间。

优选地，所述热泵机组包括设于所述风冷主机出水侧的第一水泵、设于所述预处理换热器进水侧的第二水泵。

优选地，所述第一管路上设有第一阀，所述旁通管路上设有第二阀。

优选地，所述中央空调系统具有三种工作模式：

夏季制冷工作模式，所述第一管路连通，所述旁通管路断开，所述风冷主机输出的冷水依次经过所述预处理换热器和所述水冷换热器后回流，所述压缩机排出的制冷剂气体依次经过所述水冷换热器、所述膨胀阀和所述室内换热器后回流；

冬季制热工作模式，所述第一管路连通，所述旁通管路断开，所述风冷主机输出的热水依次经过所述预处理换热器和所述水冷换热器后回流，所述压缩机未启动；

春秋季送风工作模式，所述第一管路和所述旁通管路分别连通，所述风冷主机不启动，所述风冷主机输出的常温水经过所述水冷换热器后回流，所述压缩机排出的制冷剂气体依次经过所述水冷换热器、所述膨胀阀和所述室内换热器后回流。

更优选地，在所述冬季制热工作模式下，运行设于设于所述预处理换热器进水侧的第二水泵。

更优选地，在所述冬季制热工作模式下，且新风温度低于10℃时，启动所述压缩机，切换所述四通换向阀，使所述压缩机排出的制冷剂气体依次经过所述室内换热器、所述膨胀阀和所述水冷换热器后回流。

更优选地，所述室内换热器出风侧设有后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间；

在所述夏季制冷工作模式下，所述风冷主机输出的冷水依次经过所述预处理换热器、所述后处理换热器和所述水冷换热器后回流。

更优选地，所述室内换热器出风侧设有后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间；

在所述冬季制热工作模式下，所述风冷主机输出的热水依次经过所述预处理换热器、所述后处理换热器和所述水冷换热器后回流。

更优选地，所述室内换热器出风侧设有后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间；

在所述春秋季送风工作模式下，且新风湿度高于60%时，断开所述旁通管路，提升所述压缩机的转速，并运行设于所述预处理换热器进水侧的第二水泵。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明带新风除湿功能的家用中央空调系统，通过设置热泵机组，在冬季高速运行来提高进入预处理换热器的水流量，能够避免水路被冷风冻结；在夏季设置新风先与预处理换热器中的冷水换热，便于室内换热器对其进一步降温除湿，效果相对较好；在春秋季节，将第二管路中的水流与压缩机排出的制冷剂气体换热升温，热量通过与第二管路连通的室内末端机散出，能够平衡降温除湿后新风带来的温降，提高用户体验感。

附图说明

附图1为根据本发明实施例一家用中央空调系统的结构示意图；

附图2为根据本发明实施例二家用中央空调系统的结构示意图。

其中：1、风冷主机；2、室内末端机；3、第一水泵；4、第二水泵；5、新风处理机；51、预处理换热器；52、室内换热器；53、后处理换热器；54、水冷换热器；55、压缩机；56、介质循环管路；57、四通换向阀；58、膨胀阀；6、第一管路；61、第一阀；7、第二管路；8、旁通管路；81、第二阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示，实施例一提供一种带新风除湿功能的家用中央空调系统，包括风冷主机1、室内末端机2、热泵机组、新风处理机5。新风处理机5包括沿新风进风方向（即图中从左往右的箭头方向）依次设置的预处理换热器51和室内换热器52，预处理换热器51的进水侧通过第一管路6与风冷主机1的出水侧连通，预处理换热器51的出水侧通过第二管路7与风冷主机1的回水侧连通，预处理换热器51的出水侧和风冷主机1的回水侧之间通过第二管路7连通有水冷换热器54。

水冷换热器54的进水侧通过旁通管路8与预处理换热器51的进水侧连通。第一管路6上设有第一阀61，旁通管路8上设有第二阀81；第一管路6和旁通管路8分别具有通断状态。

室内末端机2有多个，多个室内末端机2相互并联，并连通在第一管路6和第二管路7之间。上述热泵机组用于将风冷主机1的出水供给室内末端机2和预处理换热器51。预处理换热器51的出水先经过水冷换热器54，再与室内末端机2的出水混合后回流至风冷主机1中。

在本实施例中，该热泵机组包括设于风冷主机1出水侧的第一水泵3，第一水泵3用于将风冷主机1中的水流输送至室内末端机2和预处理换热器51中。

上述新风处理机5还包括压缩机55，该压缩机55的介质循环管路56经过水冷换热器54和室内换热器52。该介质循环管路56上设有四通换向阀57和膨胀阀58。参见图1所示，膨胀阀58设于水冷换热器54和室内换热器52之间，并位于靠近室内换热器52的一侧。

四通换向阀57换向时，介质循环管路56切换排气时经过水冷换热器54和室内换热器52的先后顺序。图1为四通换向阀57换向前，压缩机55排出的制冷剂气体依次经过水冷换热器54、膨胀阀58和室内换热器52后回流；当四通换向阀57逆时针转过90°后，压缩机55排出的制冷剂气体依次经过室内换热器52、膨胀阀58和水冷换热器54后回流。

参见图2所示，实施例二提供一种带新风除湿功能的家用中央空调系统，其与实施例一的区别在于：

新风处理机5还包括设于室内换热器52出风侧的后处理换热器53，后处理换热器53连通在预处理换热器51和水冷换热器54之间；

热泵机组还包括设于预处理换热器51进水侧的第二水泵4，第二水泵4用于加大输入预处理换热器51中的水流量。

预处理换热器51的出水先依次经过后处理换热器53和水冷换热器54，再与室内末端机2的出水混合后回流至风冷主机1中。

在新风的进风方向上，预处理换热器51、室内换热器52和后处理换热器53依次设置；在水流的流经方向上，第二阀81关闭时，水流依次流经预处理换热器51、后处理换热器53和水冷换热器54。

以预处理换热器51和后处理换热器53为参照时，新风的风向和水流的流向为顺流方向，即均为从左向右的方向，这种顺流换热的方式能够大幅规避水路冻结风险。

在实施例一中，该家用中央空调系统具有三种工作模式：

夏季制冷工作模式，第一管路6连通，旁通管路8断开，风冷主机1输出的冷水依次经过预处理换热器51和水冷换热器54后回流，压缩机55排出的制冷剂气体依次经过水冷换热器54、膨胀阀58和室内换热器52后回流；

制冷剂气体在水冷换热器54中放热冷凝，经过膨胀阀58降压后，进入室内换热器52中吸热蒸发；新风先经过预处理换热器51与冷水换热降温，再经过室内换热器52与制冷剂换热以进一步降温，以实现降温除湿的效果，二次升温后的水流经过第二管路7回流至风冷主机1中。

冬季制热工作模式，第一管路6连通，旁通管路8断开，压缩机55不启动，风冷主机1输出的热水依次经过预处理换热器51和水冷换热器54后回流；

为了避免新风冻住预处理换热器51进水侧的第一管路6，通过第一水泵3加大预处理换热器51进水侧的热水流量即可；

新风经过预处理换热器51与热水换热升温，由于冬季空气干燥，无需除湿，只需保证温度适宜即可。

春秋季送风工作模式，第一管路6和旁通管路8分别连通，风冷主机1不启动，风冷主机1输出的常温水经过水冷换热器54后通过第二管路7回流，压缩机55排出的制冷剂气体依次经过水冷换热器54、膨胀阀58和室内换热器52后回流；

制冷剂气体在水冷换热器54中放热冷凝，经过膨胀阀58降压后，进入室内换热器52中吸热蒸发；新风经过预处理换热器51时温度不变，再经过室内换热器52与制冷剂换热降温，此时水冷换热器54中换热升温的热水通过第二管路7与室内末端机2输出的水流混合，水流散发热量以平衡新风带来的温降，提高用户体验感。

在实施例二中，该家用中央空调系统具有三种工作模式：

夏季制冷工作模式，第一管路6连通，旁通管路8断开，风冷主机1输出的冷水依次经过预处理换热器51、后处理换热器53和水冷换热器54后回流，压缩机55排出的制冷剂气体依次经过水冷换热器54、膨胀阀58和室内换热器52后回流；

制冷剂气体在水冷换热器54中放热冷凝，经过膨胀阀58降压后，进入室内换热器52中吸热蒸发；新风先经过预处理换热器51与冷水换热降温，再经过室内换热器52与制冷剂换热以进一步降温，以实现降温除湿的效果；为了保证除湿效果，二次降温后，新风温度较低，为了避免影响用户体验感，将新风通过后处理换热器53升温，水流经过第二管路7回流至风冷主机1中。

冬季制热工作模式，

（a）第一管路6连通，旁通管路8断开，压缩机55不启动，风冷主机1输出的热水依次经过预处理换热器51、后处理换热器53和水冷换热器54后回流；

为了避免新风冻住预处理换热器51进水侧的第一管路6，通过第二水泵4加大预处理换热器51进水侧的热水流量即可；

新风经过预处理换热器51与热水换热升温，再经过后处理换热器53与热水换热进一步升温，由于冬季空气干燥，无需除湿，只需保证温度适宜即可；

（b）当新风温度低于10℃时，启动压缩机55，切换四通换向阀57，使压缩机55排出的制冷剂气体依次经过室内换热器52、膨胀阀58和水冷换热器54后回流；

制冷剂气体在室内换热器52中放热冷凝，能够进一步提高新风的温度，冷凝后的制冷剂经过膨胀阀58后进入水冷换热器54中吸热蒸发，并回流至压缩机55中；

通过这个设置，能够避免新风温度过低，影响用户体验感。

春秋季送风工作模式，

（a）第一管路6和旁通管路8分别连通，风冷主机1不启动，风冷主机1输出的常温水经过水冷换热器54后通过第二管路7回流，压缩机55排出的制冷剂气体依次经过水冷换热器54、膨胀阀58和室内换热器52后回流；

制冷剂气体在水冷换热器54中放热冷凝，经过膨胀阀58降压后，进入室内换热器52中吸热蒸发；新风经过预处理换热器51时温度不变，再经过室内换热器52与制冷剂换热降温，此时水冷换热器54中换热升温的热水通过第二管路7与室内末端机2输出的水流混合，水流散发热量以平衡新风带来的温降，提高用户体验感；

（b）当新风湿度高于60%时，断开旁通管路8，提升压缩机55的转速，并运行设于预处理换热器51进水侧的第二水泵4；

通过提升压缩机55的转速，能够提高室内换热器52中制冷剂的蒸发温度，即制冷剂蒸发时需要吸收更多的热量，以提升对新风的降温除湿效果。为了避免新风温度过低影响用户体验感，通过后处理换热器53中的水流对新风进行换热升温。该操作能够得到湿度低于50%的送风。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带新风除湿功能的家用中央空调系统，包括风冷主机、室内末端机、热泵机组、新风处理机，其特征在于：所述新风处理机包括沿新风进风方向依次设置的预处理换热器和室内换热器，所述预处理换热器的进水侧通过第一管路与所述风冷主机的出水侧连通，所述预处理换热器的出水侧通过第二管路与所述风冷主机的回水侧连通；

所述室内末端机连通在所述第一管路和所述第二管路之间，所述热泵机组用于将所述风冷主机的出水供给所述室内末端机和所述预处理换热器；

所述新风处理机还包括压缩机、通过所述第二管路连通在所述预处理换热器和所述风冷主机之间的水冷换热器，所述压缩机的介质循环管路经过所述水冷换热器和所述室内换热器；

所述水冷换热器的进水侧通过旁通管路与所述预处理换热器的进水侧连通，所述介质循环管路上设有四通换向阀和膨胀阀；

所述第一管路和所述旁通管路分别具有通断状态；

所述四通换向阀换向时，所述介质循环管路切换排气时经过所述水冷换热器和所述室内换热器的先后顺序。

2.根据权利要求1所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述新风处理机还包括设于所述室内换热器出风侧的后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间。

3.根据权利要求1所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述热泵机组包括设于所述风冷主机出水侧的第一水泵、设于所述预处理换热器进水侧的第二水泵。

4.根据权利要求1所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述第一管路上设有第一阀，所述旁通管路上设有第二阀。

5.根据权利要求1所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述中央空调系统具有三种工作模式：

夏季制冷工作模式，所述第一管路连通，所述旁通管路断开，所述风冷主机输出的冷水依次经过所述预处理换热器和所述水冷换热器后回流，所述压缩机排出的制冷剂气体依次经过所述水冷换热器、所述膨胀阀和所述室内换热器后回流；

冬季制热工作模式，所述第一管路连通，所述旁通管路断开，所述风冷主机输出的热水依次经过所述预处理换热器和所述水冷换热器后回流，所述压缩机未启动；

春秋季送风工作模式，所述第一管路和所述旁通管路分别连通，所述风冷主机不启动，所述风冷主机输出的常温水经过所述水冷换热器后回流，所述压缩机排出的制冷剂气体依次经过所述水冷换热器、所述膨胀阀和所述室内换热器后回流。

6.根据权利要求5所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：在所述冬季制热工作模式下，运行设于设于所述预处理换热器进水侧的第二水泵。

7.根据权利要求5所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：在所述冬季制热工作模式下，且新风温度低于10℃时，启动所述压缩机，切换所述四通换向阀，使所述压缩机排出的制冷剂气体依次经过所述室内换热器、所述膨胀阀和所述水冷换热器后回流。

8.根据权利要求5所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述室内换热器出风侧设有后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间；

在所述夏季制冷工作模式下，所述风冷主机输出的冷水依次经过所述预处理换热器、所述后处理换热器和所述水冷换热器后回流。

9.根据权利要求5所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述室内换热器出风侧设有后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间；

在所述冬季制热工作模式下，所述风冷主机输出的热水依次经过所述预处理换热器、所述后处理换热器和所述水冷换热器后回流。

10.根据权利要求5所述的带新风除湿功能的家用中央空调系统，其特征在于：所述室内换热器出风侧设有后处理换热器，所述后处理换热器连通在所述预处理换热器和所述水冷换热器之间；

在所述春秋季送风工作模式下，且新风湿度高于60%时，断开所述旁通管路，提升所述压缩机的转速，并运行设于所述预处理换热器进水侧的第二水泵。

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