CN202328578U - 一种多功能空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能空调系统，包括室外压缩机组和控制电路，还包括接有室内换热器的室内换热器支路、接有第一室外换热器的第一室外换热器支路、接有第二室外换热器的第二室外换热器支路，并通过第I、第II四通阀组件进行管路连接以完成回路的切换。本实用新型的空调系统，可具备单独空调制冷、单独空调制热、单独供热水、空调制冷兼回收冷凝热制热水并回收冷凝热进行干衣等多种功能，其能效比高，可以达到能量回收利用、高效节能的要求。

Description

一种多功能空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调器和热水设备，特别是家用空调器室外机的冷却机构技术领域。 

背景技术

随着我国的空调能效标准门槛由5级能效比提升为2级能效比，定频空调能效准入门槛的限制，逐使大部分空调企业开始由定频空调向变频空调转型。更重要的是，随着舆论的引导，消费者已经明白了能效标识是空调的基本要求，也逐渐认识到净化空气对于家居生活的重要性。市场消费需求将逐步从低价过渡到对节能、健康、舒适型产品的追求，空调功能的复合化将成为市场发展的主旋律。 

当代空调的发展离不开两个可说是永恒的主题：一个是室内空气品质；另一个则是节能运行。所以，涉及空调的几乎一切新技术、新方法均是围绕着这两个主题，力求创新。 

现有的冷暖空调，夏天制冷、冬天制热，春秋两季不用，造成设备资源的极大浪费，并且在夏天制冷的同时向室外排出的冷凝热不能回收利用。现有的电热水器因其电热转换效率始终小于1，所以耗电量大。现有的空调热泵技术其能效比已达到3～4，利用热泵原理制热水比电热水器可节电80％，有些厂家虽然生产出了空调热水器，但其功能单一，只能用来制取热水，不能同一机组具备单独空调制冷、空调制热、制热水及空调制冷的同时回收冷凝热制热水并回收冷凝热进行干衣等五种功能，因而不能被广泛地推广实施。 

公开号为CN201926193U，公开时间为2011年8月10日，发明名称为“一种多功能双源热泵空调系统”的中国实用新型专利公开了一种空调系统，其包括压缩机、冷凝器和蒸发器，压缩机与冷凝器间设有四通阀，四通阀分别接压缩机、冷凝器、蒸发器及外蒸发器，通过阀门间的开合选择，达到实现地源热单独热水或者实现地源热同时制冷和热水的效果，同时通过外设外蒸发器以及连接于压缩机与冷凝器间的四通阀，实现空气源单独热水和单独制冷等效果，从而可选择地利用热泵及外蒸发器。 

公开号为CN201926187U，公开日为2011年8月10日，发明名称为“高效空调系统”的中国实用新型专利公开了一种空调系统，其包括压缩机、冷凝器、节流元件及蒸发器，在蒸发器与压缩机之间设有一换热器，该换热器与冷凝器之间形成换热结构，该技术方 案是利用换热器的冷为冷凝器提供一个冷环境，使冷凝器温度降低，提高冷凝器的冷却效果，从而达到提高空调系统的制冷系数及节省能耗的目的。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进的空调系统，可具备单独空调制冷、单独空调制热、单独供热水、空调制冷兼回收冷凝热制热水并回收冷凝热进行干衣等多种功能，其能效比高，可以达到能量回收利用、高效节能的要求。 

本实用新型通过以下技术方案实现上述发明目的：一种多功能空调系统，包括室外压缩机组和控制电路，其特征在于：还包括接有室内换热器的室内换热器支路、接有第一室外换热器的第一室外换热器支路、接有第二室外换热器的第二室外换热器支路及第I、第II四通阀组件，所述第I四通阀的高压进口管路连接于所述压缩机的高压出口，第I四通阀的其中一个出口连接于所述第一室外换热器支路的第一端，另一出口连接于所述第II四通阀的高压进口；所述第II四通阀的出口分别连接于所述室内换热器支路的第一端、所述第二室外换热器支路的第一端及所述压缩机的低压进口。 

其中，所述第一室外换热器支路、所述室内换热器支路及所述第二室外换热器支路的第二端通过管路三通相连接。 

其中，所述第一室外换热器支路中在第一室外换热器之后依次接有一制冷毛细管及一单向阀。 

其中，所述第二室外换热器支路的第二室外换热器与支路第二端之间依次接有制冷毛细管、消音毛细管和制热毛细管，且所述制热毛细管并联接于一单向阀。 

具体来说，所述第一室外换热器具有一密闭机壳，机壳内腔设置有双排盘管换热器，机壳上开设有冷水进口、热水出口、回水口和工质进、出口。 

所述多功能空调系统还包括一备用保温水箱，所述备用保温水箱与所述第一室外换热器的热水出口之间设有热水排水泵管路，与第一室外换热器的回水口之间设有增压循环泵管路。 

所述压缩机、第二室外换热器及第1、第II四通阀整合成一室外机组，所述室外机组具有一机盖，机盖底部正对换热器的上方设有若干喷淋孔，所述喷淋孔直接或间接地 连接于冷却水管路，通过水冷方式对室外换热器进行冷却。 

进一步地，所述第二室外换热器的机壳底部设置有一用于回收热风的热风管，在风冷的同时又可回收室外换热器的热进行干衣。 

所述控制电路包括由水温控制器组成的自动控制系统，所述控制电路设置于所述室内机组。 

所述控制电路包括由水温控制器组成的自动控制系统。 

本实用新型的有益效果是： 

1.该空调系统可实行一机多用，可实现单独空调制冷、空调制热、制热水及空调制冷的同时回收冷凝热制热水并回收冷凝热进行干衣等多种功能。 

2.对空调室外机组实行水冷的方式，即可把空调的低温冷凝水收集起来，储存后，喷淋送至室外换热器，降低换热器温度，达到能量回收利用、节能减排的目的。同时水冷后，空调热气变为水汽，环境相对湿度增高，改善城市环境中的高温，保护了生态环境。 

3.空调热泵技术其能效比已达到3～4，利用热泵原理制热水比电热水器可节电80％，减少热损失，提高换热效率。 

4.本空调系统既适合家用空调机，也适合商用中央空调机，空调制冷、制暖、制热水迅速，节能降耗显著，本空调系统既适用于一般家庭使用，也适用于别墅、机关、学校、洗浴中心等需要空调制冷、空调制热，又需要用到热水的场所。 

下面结合附图对本实用新型的具体结构进行详细的描述。 

附图说明

图1是本实用新型实施例1的循环原理图； 

其中：1、除霜用热脱扣器 2、第二室外换热器 3、电磁二通阀 4、压缩机 5、四通阀 6、高压保护开关 7、电磁二通阀 8、室内机组 9、电磁二通阀 10、四通阀 11、电磁二通阀 12、热水排水泵 13、第一室外换热器 14、增压循环泵 15、备用保温水箱 16、单向阀 17、操作阀 18、电磁二通阀 19、单向阀 CT1、制冷毛细管 CT2、消音毛细管 CT3、制冷毛细管 CT4、制热毛细管 

具体实施方式

实施例1 

如图1所示，为本实用新型的多功能空调系统的循环原理图。 

该空调系统包括室内机组8、备用保温水箱15及承压保温水箱组件三大件。其中，承压保温水箱组件为多个设备的集成，其整机机壳内设置有第一室外换热器13、第二室外换热器2、压缩机4及其组件、毛细管组件、高压开关6、单向阀16、热脱扣器1、操作阀17、五个电磁二通阀组件和两个四通阀组件。 

二个四通阀5、10充当换向的作用，其中，四通阀10的高压进口10a与压缩机的高压出口相连接，四通阀10的换向出口10b与电磁二通阀11相连接，电磁二通阀11与第一室外换热器13工质进口相连接，四通阀10的另一换向出口10d与四通阀5的高压进口5e相连接，换向阀10的低压排气口10c与换向阀5的低压排气口5g并联后，与压缩机4进气口相连接，换向阀5的换向出口5h与电磁二通阀7接口相连接，再与室内机组8相连接；换向阀5的另一换向出口5f与电磁二通阀3接口相连接，再与第二室外换热器2相连接。 

为表达方便，接有第一室外换热器的一段管路定义为第一室外换热器支路，其第一端接于10b，依次接有电磁二通阀11、第一室外换热器13、制冷毛细管CT1、单向阀16、操作阀17。接有第二室外换热器的一段管路定义为第二室外换热器支路，其第一端接于5f，依次接有电磁二通阀3、第二室外换热器2、热脱扣器1、制冷毛细管CT3、消音毛细管CT2、制热毛细管CT4，制热毛细管CT4与单向阀19并联后再与电磁二通阀18相连接。节流元件当选用电子膨胀阀进行节流时，这时的电磁二通阀换向控制装置可省略掉。室内机组8含有室内换热器，接有室内换热器的一段管路定义为室内换热器支路，其第一端接5h，依次接有电磁二通阀7、室内换热器、电磁二通阀9。上述三段支路的第二端通过管路三通件连接在一起。上述毛细管CT1～CT4合称毛细管组件。 

第一室外换热器13是一个内置双排盘管的水箱，其壳体上设置有冷水进口A、热水出口C、回水口B及工质(即冷媒)进、出口。备用保温水箱15用于热水的储存并供应 给用户。第一室外换热器13的热水出口C接热水排水泵12，泵出水连接备用保温水箱15的进口，备用保温水箱15设有回流口接增压循环泵14，泵出口接第一室外换热器的回流口B。当热水达到控制温度后，启动热水排水泵输送热水到备用保温水箱，再由备用保温水箱15直接供用户使用或通过热水管通到洗手间、厕所和厨房进行洗手、冲凉和洗碗等用途。当水温达不到控制的温度时，启动增压循环泵14进行回水循环加热，直到达到水温。 

本实用新型主要通过两个四通阀5、10进行冷媒流动方向的切换，达到能量转换；通过五个电磁二通阀3、7、9、11、18的方向切换，通过水的流动将冷媒的能量进行转移，满足于空调制冷、空调制热、制热水和干衣的功能要求。 

按用户需求的不同，工作循环如下所述： 

1.空调制冷的同时回收冷凝热制热水 

当家庭用户需要供应冷气时，室内机电控得到开机制冷指令，第一室外换热器13的水温控制处在开的位置，机组执行制冷状态。此时电磁二通阀3、18失电关闭，电磁二通阀7、9、11得电开启。启动压缩机4，从压缩机4出来的冷媒经排气管进入四通阀10a并自四通阀的10b端口流出到电磁二通阀11进入第一室外换热器13内置的盘管换热器进行放热，同时加热第一室外换热器水箱内的水。自第一室外换热器内置盘管换热器流出的冷媒经制冷毛细管CT1降压后从单向阀16流到电磁二通阀9，然后进入室内机组8的风冷换热器进行吸热，使流经室内风冷换热器的空气成为冷风。自室内风冷换热器出来的冷媒流入电磁二通阀7并自四通阀5h端口流至5g端口，再流出经压缩机吸气管流回压缩机4，再进入下一个循环。如此，就可实现空调制冷的同时回收冷凝热制热水功能。在此功能下，第二室外换热器2处于停止工作状态。当热水达到控制的温度(如60℃)时，由室内电控水温控制器组成的多功能自动控制CPU系统发出指令启动热水排水泵12输送热水到备用保温水箱15储存，备用保温水箱15可不定时(如达到温度60℃时)地从第一室外换热器13抽出热水储存；当抽出的热水是冷水(如电控CPU设为25℃)时，由室内电控水温控制器组成的多功能自动控制CPU系统发出指令停止热水排 水泵12工作，如此循环，从而达到用户房间连续制冷的效果。备用保温水箱15储存的热水可直接供用户使用或通过热水管通到洗手间、厕所和厨房进行洗手、冲凉和洗碗等用，当水温达不到控制的温度时，启动增压循环泵14进行回水循环热，直到加达到设定水温。 

2、单独制冷循环 

当用户家庭不需要热水或万一备用保温水箱15也装满且温度达到要求时，即空调系统只需要供冷气及用户而不供热水，此时就要启动第二室外换热器2。首先打开电磁二通阀3，然后在空调制冷的同时回收冷凝热制热水循环状态下关闭电磁二通阀11，回收冷媒60秒到压缩机4和第二室外换热器2内，再打开电磁二通阀9、18，如此实现单独制冷的目的。 

从压缩机4出来的冷媒经排气管进入四通阀10，并自10d端口流至四通阀5，从5f流出到电磁二通阀3进入第二室外换热器2进行放热，自第二室外换热器2流出的冷媒经制冷毛细管CT3和消音毛细管CT2降压后从单向阀19流到电磁二通阀18、9，然后进入室内机组8的室内风冷换热器进行吸热，使流经室内风冷换热器的空气成为冷风。自室内风冷换热器出来的冷媒流入电磁二通阀7并自四通阀5的5h端口流到5g端口，再流出经压缩机吸气管流回压缩机4，再进入下一个循环。如此，就可实现空调单独制冷的目的。 

第二室外换热器2设置于第一室外换热器13底部，在第二室外换热器2的的机壳底加一风管，将热风引至需要干衣的地方，以回收第二室外换热器2的冷凝热去进行干衣。

3.独立制热水循环流程 

当家庭用户只需要供应热水时，冷媒循环流程为：压缩机4——四通阀10(开)——第一室外换热器13(制热水)——制冷毛细管CT1(节流)——单向阀16——电磁二通阀18(开)——毛细管CT4、CT2、CT3(节流)——第一室外换热器13底部的第二室外换热器2(吸热)——电磁二通阀3(开)——四通阀5(开)——压缩机4 

同样地，供应热水的同时，可以回收第二室外换热器2的冷凝热去进行干衣。

4.独立制暖循环流程 

当家庭用户只需要供应暖气时，冷媒循环流程为：压缩机4——四通阀10(开)- -四通阀5(开)——电磁二通阀7(开)——室内机组8的室内风冷换热器(制热)--电磁二通阀9、18(开)——毛细管CT4、CT2、CT3(节流)——第二室外风冷换热器2(吸热)——电磁二通阀3(开)——四通阀5(开)——压缩机(4) 

供应制热的同时，可以回收第二室外换热器2的冷凝热去进行干衣。 

当在进行独立制热水、独立制热时，第二室外换热器2如果结霜较多，除霜用热脱扣器1动作，室内电控CPU系统发出指令进行化霜功能。 

实施例2 

本例为本实用新型的多功能空调系统的另一种装配结构。 

本例与实施例1不同之处在于，该空调系统包括室内机组8、备用保温水箱15及承压保温水箱及室外机组四大件。 

其中，承压保温水箱为第一室外换热器13及其管接口的集成。 

室外机组为多个设备的集成，包括压缩机4及其组件(可选择定频或变频压缩机)、毛细管组件、第二室外换热器、高压开关、单向阀、热脱扣器、操作阀、五个电磁二通阀组件和两个四通阀组件等。其中，第二室外换热器采用风冷兼水冷的形式，室外机组的机壳顶盖的箱体上开设有若干喷淋孔，用来进行水冷。喷淋孔可通过直接或间接的方式与冷却水管相连接，冷却水可采用自来水，也可采用空调冷凝水。 

其它结构之间的水路连接可采用与实施例1基本相同的方式，在此不再赘述。 

以上实施例并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种多功能空调系统，包括室外压缩机组和控制电路，其特征在于：还包括接有室内换热器的室内换热器支路、接有第一室外换热器的第一室外换热器支路、接有第二室外换热器的第二室外换热器支路及第I、第II四通阀组件，所述第I四通阀的高压进口管路连接于所述压缩机的高压出口，第I四通阀的其中一个出口连接于所述第一室外换热器支路的第一端，另一出口连接于所述第II四通阀的高压进口；

所述第II四通阀的出口分别连接于所述室内换热器支路的第一端、所述第二室外换热器支路的第一端及所述压缩机的低压进口。

2.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述第一室外换热器支路、所述室内换热器支路及所述第二室外换热器支路的第二端通过管路三通相连接。

3.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述第一室外换热器支路中在第一室外换热器之后依次接有一制冷毛细管及一单向阀。

4.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述第二室外换热器支路的第二室外换热器与支路第二端之间依次接有制冷毛细管、消音毛细管和制热毛细管，且所述制热毛细管并联接于一单向阀。

5.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述第一室外换热器具有一密闭机壳，机壳内腔设置有双排盘管换热器，机壳上开设有冷水进口、热水出口、回水口和工质进、出口。

6.根据权利要求5所述的多功能空调系统，其特征在于：所述多功能空调系统还包括一备用保温水箱，所述备用保温水箱与所述第一室外换热器的热水出口之间设有热水排水泵管路，与第一室外换热器的回水口之间设有增压循环泵管路。

7.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述压缩机、第二室外换热器及第I、第II四通阀整合成一室外机组，所述室外机组具有一机盖，机盖底部正对换热器的上方设有若干喷淋孔，所述喷淋孔直接或间接地连接于冷却水管路。

8.根据权利要求1或7所述的多功能空调系统，其特征在于：所述第二室外换热器的机壳底部设置有一用以回收热风的热风管。

9.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述控制电路包括由水温控制器组成的自动控制系统，所述控制电路设置于所述室内机组。

10.根据权利要求1所述的多功能空调系统，其特征在于：所述控制电路包括由水温控制器组成的自动控制系统。

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