CN1525109A - 小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器 - Google Patents

Abstract

一种小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其技术特征是：(1)单台空调器内由两套可独立运行的水环蒸汽压缩式制冷系统和一套电器控制系统组成，每套制冷系统包括有超小功率全封闭式压缩机、蒸发器、冷凝器、四通换向阀、节流膨胀装置；(2)系统的主要部件互不上下重叠地布置于同一片面内；整机高度尺寸远小于长度尺寸和宽度尺寸；(3)压缩机为非常规超小功率全封闭式压缩机，每台压缩机功率小于600瓦。本发明使机器厚度降低20％以上，可以在层高较小的建筑屋中吊顶安装；噪声降低5－15％；控制精度提高1倍，热利用率提高30－50％；启动电流减小一半，还具有恒温除湿功能。

Description

小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器

技术领域：

本发明涉及一种空气调节器，具体涉及一种小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器。

背景技术：

目前的空调器形式有家用空调机、集中式中央空调系统，立柜式冷风机、普通水环空调系统等几种，这些现有的空调形式都有各自的缺陷：

1、家用空调式：冬季制热效果差，空调机外露不美观，悬挂于建筑物外墙的室外机是安全隐患。

2、集中式中央空调系统：投资大、运行费用高、安装维护管理复杂，不便于分户计量节约能量。

3、立柜式冷风机：功率大、体积大、只适合商场、展览大厅等大空间场合，不适合家庭、宾馆客房和普通办公室。

4、普通水环系统：空调机高度高、噪声大，不适合在室内吊顶暗装，对热源适应性差，投资大。

发明内容：

本发明旨在解决上述各种现有的空调方式存在的问题，提出一种投资少、运行费用低，制冷制热效果俱佳，管理维护简单方便，可分户计量，适应各种热源，节能环保，适合在家庭、宾馆客房和普通办公室吊顶暗装使用的空调器。该空调器可独立使用，亦可组成水环系统使用。

本发明采用的技术方案是：这种小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器具有如下技术特征：

1)单台空气调节器由两套可独立运行的水环蒸汽压缩式制冷系统和一套电器控制系统组成，每套制冷系统包括有超小功率全封闭式压缩机、蒸发器、冷凝器、四通换向阀、节流膨胀装置，压缩机的高压管和回气管分别与四通换向阀的其中两个接头连接，而四通换向阀的另两个接头分别通过连接管与冷凝器、蒸发器连接，冷凝器和蒸发器之间还通过连接管串接有节流膨胀装置；电器控制系统统一控制两套制冷系统协调运行；

2)主要部件：压缩机、蒸发器、冷凝器互不上下重叠地布置于同一平面内；机器高度尺寸远小于长度尺寸和宽度尺寸；

3)空气调节器内采用的压缩机为非常规超小功率全封闭式压缩机，每台压缩机功率小于600瓦。

上述本发明的蒸发器共两个，由带翅片的铜管制成，两个蒸发器可以做成单独的两个，也可以做成一体，各自有各自的制冷剂进口和出口，互不连通，空气流进口和出口可以完全独立，即各有自己的进口和出口，也可重叠，即从一个换热器出口面出来的空气接着又进入另一个换热器的进口面。

上述本发明的冷凝器共两个，可以做成单独的两个，也可以做成一体，各自有自己的制冷剂进口和出口，互不连通，但这两个换热器的水路是串连的，即其中一个的出水口连着另一个的进水口，或在内部串联。

上述本发明的四通换向阀为可选配件，单冷的机型不需要该部件。

上述本发明的节流膨胀装置可以是膨胀阀，也可以是毛细管或毛细管与阀门的组合使用。

上述本发明的电器控制系统为已有技术，还可以包括网络接口，遥控或线控装置。

本发明与原有技术普通小型水环空调机相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，原有技术采用单压缩机单系统结构，而本发明比之多出一套完整的制冷系统，结构差别十分明显，功能也有很大不同，由于压缩机从单台大功率改进成两台小功率的，机器高度降低20％-30％，大大节约和美化建筑空间，这对于吊顶安装的空调机有着非常大的意义；噪声降低5-15％，这对于安装在室内的空调机，性能改进也是非常巨大的；增加一级能量调节，可以节约能量和提高温度控制精度，减少室内温度波动；可以适应各种热源，大大拓宽了应用范围。

本发明与原有技术立柜式冷风机相比，原有技术使用的压缩机单台最小功率都在3.5千瓦以上，整台空调机的标称制冷量在10匹以上，本发明采用的压缩机最大功率仅0.75千瓦，最小功率为0.25千瓦，标称功率最大为1.5匹。本发明将主要使用的压缩机是500瓦以下的超小型空调压缩机，这种小功率的空调压缩机，世界上都几乎没有现成的产品。原有技术内部主要部件上下重叠布置整台机器体积非常庞大，外型为立式其高度尺寸远大于其长度和宽度，而本发明的外型正好相反，其内部主要部件为互不上下重叠的水平布置，为卧式超薄型，高度非常低，为0.25米左右，二者大小形状不同，导致使用场合也完全不同，立柜式冷风机使用于大型餐厅、展厅、商场等大空间场合，而本发明使用于家庭、普通办公室和宾馆客房等小空间场合；原有技术立柜式冷风机只能安装于地面，而本发明主要用于吊顶安装和嵌入式安装；本发明与原有技术的内部部件排列组合方式不同，立柜式冷风机的主要部件压缩机、冷凝器、蒸发器等是上下重叠式布置，而本发明的这些主要部件是水平平铺布置，由于二者的结构和零部件的很多不同，导致二者的功能、使用场合、安装方式具有很大的区别。

因此，本发明与普通水环空调机相比，具有如下改进后的特点：

1)采用双系统和超小功率压缩机技术后，可以使机器的厚度降低20％以上，绝对厚度可低于250毫米；非常节约建筑空间，可以运用在层高较小的建筑屋中；

2)噪声降低5-15％；

3)控制精度提高1倍，房间温度波动很小；

4)对热源的适应性大大增强，对自然热源的热利用率提高30-50％；

5)启动电流减小一半；

6)可以做恒温除湿，这是普通空调机不具备的功能。

附图说明：

图1为本发明结构原理图

图2为本发明电器控制系统原理图

图3为蒸发器结构示意图

图4为图3的左视图

图5为冷凝器结构示意图

图6为图5的左视图

图7为图5的A-A剖面图

图8为本发明外形示意图

图9为本发明内部安装结构示意图

图10为本发明安装应用示意图

附图标注说明：

1——回气管                           2——A系统压缩机

3、25、26、32——A系统连接管          4、8——离心风机

5——A系统蒸发器                      6——风机电机

7——B系统蒸发器                      9、12、18 19——B系统连接管

13——四通换向阀                      14——副毛细管

15——主毛细管                        16——止回阀

17——高压排气管                      20、24——冷凝器冷却水接头

21——B系统冷凝器                     22——冷凝器内连管

23——A系统冷凝器                     27——高压管

28——止回阀                          29——主毛细管

30——副毛细管                        31——A系统四通换向阀

33——220V交流电源总线                34——直流稳压电源模块

35——空气温度传感器                  36、37——蒸发器温度传感器

38、39——冷凝器温度传感器            40——微电脑控制电路板

41、43——交流接触器                  42——A系统压缩机电机

44——B系统压缩机电机                 45——继电器组

46——三速风机电机                    47、49——继电器

48、50——四通阀线圈                  51——遥控器

52——A系统蒸发器之制冷剂出口         53——A系统蒸发器之制冷剂进口

54——铜管                            55——散热翅片

56——B系统蒸发器之制冷剂出口         57——B系统蒸发器之制冷剂进口

58——A系统冷凝器制冷剂出口           59——A系统冷凝器制冷剂进口

60——导流挡水板                      61——冷凝器外壳

62——铜管                            63——B系统冷凝器之制冷剂进口

64——B系统冷凝器之制冷剂出口         65、66——冷凝器之公用进回水接头

67——冷凝水出口                      68——进水管

69——回水管                          70——机壳

71——托水盘                          72——导流叶片

73——房间                            74——水环双压空调机

75——进水管                          76——回水管

77——冷凝水管                        78——回水总管

79——进水总管

具体实施方式：

参见图1，本发明的小型超薄卧式吊顶水环系统房间空气调节器由两套可独立运行的水环蒸汽压缩式制冷系统(以下分别为A系统和B系统)和一套电器控制系统组成，主要部件有：超小功率全封闭式压缩机2台，蒸发器(热泵机型里，制热时做冷凝器)2台，冷凝器(热泵机型里，制热时做蒸发器)2台，四通换向阀2个，节流膨胀装置2套，电器控制系统一套，系统的主要部件：压缩机、蒸发器和冷凝器互不重叠地布置于同一平面内。

A系统：压缩机2的高压排气管经连接管27与换向阀31连接，回气管1与换气阀31连接，冷凝器23的制冷剂进口经连接管25与换向阀31连接，冷凝器23的制冷剂出口经连接管26与止回阀28和主毛细管29连接，副毛细管30一端与止回阀28连接，另一端与主毛细管29相连，合并后经连接管32连通到蒸发器5的制冷剂进口。蒸发器5的出口经连接管3与换向阀31连通。

B系统：压缩机10的高压排气管经连接管17与换向阀13连接，回气管11与换向阀13连接，冷凝气21的制冷剂进口经连接管19与换向阀13连接，冷凝器21的制冷剂出口经连接管18与止回阀16和主毛细管15连接，副毛细管14一端与止回阀16连接，另一端与主毛细管15相连，合并后经连接管12连通到蒸发器7的制冷剂进口。蒸发器7的出口经连接管9与换向阀13连通。

参见图2本发明电器控制系统原理图，控制系统包括传感采样显示及控制压缩机电机、风机电机和换向阀开停的电路，遥控发射和接收电路，这些均为已有技术。

电源总线33输入220V交流电，并通过各分线为机内各部分供220V交流电，电直流电源模块34为机内主控制板供应稳压直流电源。温度传感器35、36、37、38、39的信号进入主控制板，交流接触器41、43分别控制两台压缩机电机开停，继电器组45控制三速风机电机，继电器47、49分别控制两个四通换向阀的通断。各个交流接触器和继电器的控制线包由主控制电路板40控制。遥控器51接受用户的指令，并向空调控制系统40发出状态参数指令。

参见图9，即可明显的看出，本发明的主要部件压缩机、蒸发器和冷凝器互不上下重叠地布置于同一平面内。

本发明的压缩机：压缩机采用两台超小功率的全封闭式压缩机(单台电机功率在600瓦以下)。每个系统各一台。

参见图3、图4，本发明的蒸发器(在热泵机型里，制冷循环时做蒸发器，制热循环时做冷凝器)：共两个，由带翅片的铜管制成。用于制冷剂和被控房间的空气进行热交换的，制冷剂在铜管内流动，空气在铜管外侧和翅片间流动，两个可以做成一体，也可做成单独的两个。但是本质上是两个换热器，各自有各自的制冷剂进口和出口，互不连通；它们的空气流进口和出口可以完全独立，即各有自己的进口和出口；也可重叠，即从一个换热器出口面出来的空气，接着又进入另一个换热器的进口面。

参见图5、图6、图7，本发明的冷凝器(夏季做冷凝器，热泵系统中冬季做蒸发器)：共两个。是用于制冷剂和外界来的水做热交换的，两个可以做成一体，也可做成单独的两个。但是本质上是两个换热器，各自有自己的制冷剂进口和出口，互不连通，但是这两个换热器的水路一定是串联的，即其中一个的出水口必须连着另一个的进水口，或在内部串联。

本发明的四通换向阀：该阀为可选配件，单冷的机型不需要该部件。

本发明的节流膨胀装置可以是膨胀阀，也可以是毛细管或毛细管的组合使用。

本发明的电器控制系统还可以包括网络接口，遥控或线控装置。

本发明的工作原理

系统A和系统B的工作原理相同。以附图1为例说明。

一、制冷循环：换向阀不动作，制冷剂以高温高压的气态从压缩机2出来，经过高压管27进入换向阀31，从换向阀31出来，经连接管25进入到冷凝器23，在冷凝器内，和水做热交换后冷凝成常温的液态，然后从冷凝器23出来，经连接管26进入主毛细管29、副毛细管30和止回阀28组成的节流装置。从毛细管32出来后，制冷剂变成温度较低的气液两相混合物，经连接管32进入蒸发器5，制冷剂在蒸发器5内和空气做热交换，使流过蒸发器外侧的空气温度降低，而自身的液态部分吸收空气的热量而汽化。制冷剂汽化后出蒸发器5，经连接管3进入四通换向阀31，从四通阀31出来后，由低压管1重新回到压缩机2，由压缩机2将其压缩成高温高压的气体，又排出，如此循环往复。不断地使流过蒸发器的空气得到冷却。并将自身的热量排给冷凝器内流过的冷却水。

二、制热循环：换向阀动作，制冷剂以高温高压的气态从压缩机2出来，经过高压管27进入换向阀31，从换向阀31出来，经连接管3进入到蒸发器5，在蒸发器5内，和蒸发器5外侧流过的空气做热交换后，冷凝成常温的液态，然后从蒸发器5出来，经连接管32进入主毛细管29、副毛细管30和止回阀28组成的节流装置。从毛细管出来后，制冷剂变成温度较低的气液两相混合物，经连接管26进入冷凝器23，制冷剂在冷凝器23内和水做热交换，而自身的液态部分吸收水的热量而汽化，制冷剂汽化后出冷凝器23，经连接管25进入四通换向阀31，从四通阀31出来后，由低压管1重新回到压缩机2，由压缩机2将其压缩成高温高压的气体，又排出，如此循环往复。不断地使流过蒸发器的空气得到加热。并将自身的冷量排给冷凝器内流过的水。

三、整台空调机的工作原理，制冷方式：当空调机控制系统40从遥控器51接收到工作指令后，其控制部分便开始工作，

1)打开风机电机6，风机4、8转动，并检测房间的空气温度，当房间温度高于用户的设定温度T时，启动系统A，于是系统A开始工作。

2)一分钟后，启动系统B，系统B开始工作。如果房间温度维持在(T-ΔT)值以上，则空调机维持A、B两系统同时工作的状态；

3)如果房间内空气温度降低，至温度(T-ΔT)，系统B停机，系统A继续工作；如果房间温度维持在(T-2ΔT)和(T-ΔT)之间，则空调机保持单系统工作状态；

4)如果房间温度继续降低至(T-2ΔT)，停系统A；如果房间温度继续升高至(T+2ΔT)，又开系统B，A、B两系统同时工作；

5)当系统A、B都停止工作后，房间温度将回升，当回升到(T+ΔT)，重新启动系统A；如此循环往复，将房间温度维持在(T-2ΔT)、(T+2ΔT)之间。

6)当接到遥控器改变温度或其他状态指令的时候，重新调整空调机的运行参数，当接到停机指令后，立即停止系统A、B的工作。

四、整台空调机的工作原理，制热：制热与制冷类似，不同的是换向阀动作，蒸发器变成冷凝器，冷凝器变成蒸发器，温度控制的逻辑相反。

五、本发明具体实施例采用的主要部件型号如下：超小功率全封闭式压缩机QXR10，冷凝器WN22-1-S，蒸发器ZF2-S，四通换向阀DHF5。

Claims (6)

1、一种小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其特征在于：

1)单台空气调节器内包含有两套可独立运行的水环蒸汽压缩式制冷系统和一套电器控制系统组成，每套制冷系统包括有超小功率全封闭式压缩机、蒸发器、冷凝器、四通换向阀、节流膨胀装置，压缩机的高压管和回气管分别与四通换向阀的其中两个接头连接，而四通换向阀的另两个接头分别通过连接管与冷凝器、蒸发器连接，冷凝器和蒸发器之间还通过连接管串接有节流膨胀装置；电器控制系统统一控制两套制冷系统协调运行；

2)主要部件：压缩机、蒸发器、冷凝器互不上下重叠地布置于同一平面内；整机高度尺寸远小于长度尺寸和宽度尺寸；

3)空气调节器内采用的压缩机为非常规超小功率全封闭式压缩机，每台压缩机功率小于600瓦。

2、根据权利要求1所述的小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其特征在于冷凝器共两个，两个可以做成一体，也可以做成单独的两个，各自有自己的制冷剂进口和出口，互不连通，但这两个换热器的水路是串连的，即其中一个的出水口连着另一个的进水口，或在内部串联。

3、根据权利要求1所述的小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其特征在于蒸发器共两个，由带翅片的铜管制成，两个蒸发器可以做成单独的两个，也可以做成一体，各自有各自的制冷剂进口和出口，互不连通，空气流进口和出口可以完全独立，即各有自己的进口和出口，也可重叠，即从一个换热器出口面出来的空气接着又进入另一个换热器的进口面。

4、根据权利要求1所述的小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其特征在于四通换向阀为可选配件，单冷的机型不需要该部件。

5、根据权利要求1所述的小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其特征在于节流膨胀装置可以是膨胀阀，也可以是毛细管或毛细管与阀门的组合使用。

6、根据权利要求1所述的小型超薄卧式吊顶水环双系统房间空气调节器，其特征在于电器控制系统，还可以包括网络接口，遥控或线控装置。

Images