CN211177050U - 一种空调机组 - Google Patents

Abstract

一种空调机组，该空调机组包括室内机和室外机，室内机具有一冷凝水出口，室外机包括室外换热器和压缩机，所述空调机组还包括水路系统，水路系统包括总水箱，能够与压缩机换热的压缩机水箱，以及能够与室外换热器换热的水换热器；其中，总水箱经由四通阀分两路切换出水，一路通过第一阀门连接至压缩机水箱的第一端，所述压缩机水箱的第二端连接至水换热器的第一端；另一路在第二阀门后分为两个支路，其中一个支路连接至所述水换热器的第二端，另一个支路通过第一阀门连接至室内机的冷凝水出口。本实用新型可以解决在制冷模式压缩机温度过高以及在制热模式下室外换热器结霜等问题，并具有提高换热效率的效果。

Description

一种空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调机组。

背景技术

夏季空调在制冷运行时，室外温度高，会出现压缩机温度过高，甚至跳机保护等现象。现有空调一般通过降低压缩机运行频率来保护压缩机，但此方法容易造成室内冷量不足，温度波动现象。冬季空调在制热运行时，室外温度低，室外换热器上会结霜，导致风量减小、换热效率降低，现有空调在室外结霜时，通过四通阀切换制冷模式而对室外热交换器进行化霜，使室外制热，达到化霜效果；但由于化霜过程内机不制热，导致室内温度不稳定。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是在制冷模式压缩机温度过高以及在制热模式下室外换热器结霜等问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种空调机组，包括室内机和室外机，所述室内机具有一冷凝水出口，所述室外机包括室外换热器和压缩机，其特征在于，所述空调机组还包括水路系统，所述水路系统包括总水箱，能够与所述压缩机换热的压缩机水箱，以及能够与所述室外换热器换热的水换热器；其中所述总水箱经由四通阀分两路切换出水，一路通过第四阀门连接至压缩机水箱的第一端，所述压缩机水箱的第二端连接至水换热器的第一端；另一路在第二阀门后分为两个支路，其中一个支路连接至所述水换热器的第二端，另一个支路通过第一阀门连接至室内机的冷凝水出口。

由此，本实用新型在现有的空调系统上增加水路系统，通过控制水路运行，在制冷时利用室内机的冷凝水或者总水箱的水来降低压缩机温度，使压缩机保持高频运行，且水换热器能够降低冷凝温度，提高冷凝换热量，从而提升室外换热器的换热效率；在制热时，总水箱的水吸收压缩机产生的热量，流经冷凝器放出热量，实现不停机除霜，能提高换热效率，且室内温度波动较小，提升人体舒适度。

在本实用新型的一些实施例中，通过在所述室外机内设置具有双层空壳的隔风立板，在所述双层空壳之间形成所述总水箱；或者将总水箱设置于外机风叶与室外换热器之间，具有结构简单，安装方便的优点。

在本实用新型的一些实施例中，通过在所述压缩机外周设置环形空腔来形成所述压缩机水箱，确保压缩机水箱与压缩机之间具有较大的换热面积，有利于对压缩机进行冷却。

在本实用新型的一些实施例中，所述水换热器包括盘设于所述室外换热器上的冷凝水管；其中所述冷凝水管通过限位卡扣固定与所述室外换热器上。由此水换热器能够与室外换热器之间具有较大的换热面积，能够提高除霜效果。

在本实用新型的一些实施例中，在所述总水箱和/或压缩机水箱的底部还设置有与外部连通的排水口，所述排水口处设置有阀门，用于对总水箱或压缩机水箱内的水进行更换或对水路系统的水量进行调节。

附图说明

图1为本实用新型实施例空调机组的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例空调机组室外机结构的俯视示意图；

图3为本实用新型实施例空调机组室外机结构的后视示意图；

图4为本实用新型实施例空调机组的制冷模式的控制流程图；

图5为本实用新型实施例空调机组的制热模式的控制流程图。

上述附图中，附图标记含义如下：

1-室内机， 2-第一阀门， 3-冷凝器水管，

4-第二阀门， 5-进水口， 6-第三阀门，

7、14-排水口， 8-总水箱， 9-水泵，

10-四通阀， 11-第四阀门， 12-压缩机，

13-第五阀门， 15-压缩机水箱， 16-室外换热器，

17-水换热器， 18-限位卡扣， 19-外机风叶。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

实施例1

作为本实用新型的第一个示例性实施例，提供了一种空调机组。图1 为本实用新型实施例空调机组的整体结构示意图，请参照图1，该空调机组在现有的空调系统上增加水路系统，现有空调系统一般包括室内机1和室外机，室内机具有一冷凝水出口K5，室外机包括室外换热器16和压缩机 12，该水路系统包括总水箱8、能够与压缩机12换热的压缩机水箱15、以及能够与室外换热器16换热的水换热器17；其中总水箱8经由四通阀10 分两路切换出水，一路通过第四阀门11连接至压缩机水箱15的第一端K1，压缩机水箱15的第二端K2连接至水换热器17的第一端K3；另一路在第二阀门4后分为两个支路，其中一个支路连接至水换热器17的第二端K4，另一个支路通过第一阀门2连接至室内机1的冷凝水出口K5。

在本实施例中，四通阀10作为可以更换流体流动通道的部件，具有四个端口，分别为C端、D端、S端和E端，以其通电下D端和E端相通、不通电下D端和C端相通作为示例，通过通电与否的控制，可以实现分别在制冷模式和制热模式下不同的水路运行方向。

具体而言，当四通阀10不通电时，将室内机产生的冷凝水或者总水箱的水，依次经过水换热器17和压缩机水箱15，由于冷凝器温度约40℃～50℃，压缩机温度高达80℃～100℃，而室内机产生的冷凝水或者总水箱的水经过水换热器后温度依然不高于50℃，可以继续降低压缩机温度，且可降低制冷过程的冷凝温度，提高换热效率；水经过压缩机水箱15后可以直接排出系统或者回到总水箱8中。当然在其他非制热模式下也可利用总水箱的水来对室外换热器16、压缩机12进行冷却。

当四通阀10通电时，将总水箱的水，依次经过压缩机水箱15和水换热器17，其中经过压缩机水箱15后能吸收压缩机的热量，在水换热器17 放出热量，以对室外换热器16进行除霜，然后回到总水箱，实现不停机除霜，也具有提高换热效率的优点，且室内温度波动较小，提高人体舒适度。

图2为本实用新型实施例空调机组室外机结构的俯视示意图，图3为本实用新型实施例室外机结构的后视示意图。在本实施例中，请参照图2 和图3，水路系统集成设置于室外机上。

具体而言，通过在室外机内设置具有双层空壳的隔风立板，在该双层空壳之间形成总水箱8，由此仅需对隔风立板进行结构改造即可形成总水箱 8，结构简单，安装方便。在其他实施例中，总水箱8还可设置于外机风叶 19与室外换热器16之间，或者其他方便设置的位置。

在本实施例中，在压缩机12外周设置环形空腔来形成压缩机水箱15，以便压缩机12和压缩机水箱15之间有较大的换热面积。水换热器17包括盘设于室外换热器16上的冷凝水管，可以理解，冷凝水管采用盘设的方式有助于增大换热面积，冷凝水管通过限位卡扣18固定于室外换热器16上，由此和室外换热器16进行换热。

在本实施例中，总水箱8底部还设置有与外部连通的排水日7，排水口 7处设置有第三阀门6，和/或，压缩机水箱15底部还设置有与外部连通的排水口14，排水口14处设置有第五阀门13。通过排水口7、14对水路系统内的水进行更换或者对水量进行调整。

在本实施例中，总水箱8上还设置有进水口5，用于向水路系统中自行添加水进行循环，除自行添加水之外，水路系统中的水还包括室内机1的冷凝水。总水箱8和四通阀10之间还设置有水泵9，总水箱8通过水泵9 给水加压，再经四通阀10出水。

实施例2

基于实施例1的空调机组，本实施例提供了一种空调机组的控制方法。图4为本实用新型实施例空调机组的制冷模式的控制流程图；图5为本实用新型实施例空调机组的制热模式的控制流程图。

请参照图4和图5，该控制方法包括控制空调机组的水泵、四通阀以及阀门等来执行以下步骤：在制冷模式下，根据压缩机12的排气温度，将室内机1的冷凝水或总水箱8的水依次经过水换热器17和压缩机水箱15来分别对室外换热器16和压缩机12进行冷却；在制热模式下，根据室外换热器16的外盘温度以及压缩机水箱15的水温，将总水箱8的水依次经过压缩机水箱15和水换热器27来对室外换热器进行除霜。

请参照图4，在制冷模式下，根据压缩机12的排气温度，将室内机1 的冷凝水或总水箱8的水依次经过水换热器17和压缩机水箱15来分别对室外换热器16和压缩机12冷却的步骤，包括：

步骤S1：当压缩机的排气温度T_排气与一排气设定温度T_排气设定的差值大于第一阈值ΔT₁时，则将总水箱5的水依次经过水换热器17和压缩机水箱 15来分别对室外换热器和压缩机冷却；

其中，排气设定温度T_排气设定优选为100℃，根据经验，排气温度超过 100℃时，压缩机整体温度也比较高，存在跳机烧毁风险。ΔT₁为经验值，取值范围优选为2℃～5℃。

请参考图1，为了将总水箱5的水依次经过水换热器17和压缩机水箱 15，需要开启水泵9，四通阀10不通电，使C端和D端连通，第二阀门4、第四阀门11开启，第一阀门2、第三阀门6、第五阀门13关闭。

步骤S2：当压缩机12的排气温度T_排气与一排气设定温度T_排气设定的差值小于第二阈值ΔT₂时，则将室内机1的冷凝水依次经过水换热器17和压缩机水箱15来分别对室外换热器16和压缩机12冷却，其中第二阈值ΔT₂小于第一阈值ΔT₁，其中ΔT₂为经验值，取值范围优选为-5℃-0℃。

请参考图1，为了将室内机1的冷凝水依次经过水换热器17和压缩机水箱15来分别对室外换热器16和压缩机12冷却，需要关闭水泵9，四通阀10不通电，使C端和D端连通，E端和S端连通，第一阀门2、第四阀门11开启，第二阀门4、第三阀门6、第五阀门13关闭，最后冷凝水经由四通阀10的E端和S端回至总水箱8内。在其他实施例中，还可以将、第四阀门11关闭，第五阀门13开启，使冷凝水直接流出系统。

步骤S3：当压缩机12的排气温度T_排气与一排气设定温度T_排气设定的差值小于等于第一阈值ΔT₁且大于等于第二阈值ΔT₂时，则控制保持前一状态不变。

本步骤中，“控制保持前一状态不变”的含义为维持当前水泵、四通阀、以及第一阀门～第五阀门的状态不变。

进一步的，本实施例还包括步骤S4：当系统在一个状态运行Δt₁后，重新检测排气温度以进行步骤S1～S3的控制过程，如此循环往复。其中Δt₁为经验值，取值范围优选为30s～90s。

请参照图5，在制热模式下，根据室外换热器16的外盘温度以及压缩机水箱15的水温，将总水箱8的水依次经过压缩机水箱15和水换热器27 来对室外换热器进行除霜的步骤，包括：

步骤S1’：当压缩机水箱的水温T_{压缩机水温}大于等于压缩机水箱设定水温 T_{压缩机设定水温}时，将总水箱的水依次经过压缩机水箱和水换热器来对室外换热器进行除霜；

压缩机水箱设定水温T_{压缩机设定水温}优选为50～60℃，可以避免压缩机过热，在压缩机水箱达到一定温度后再进行除霜，还能提高除霜效率和换热效率。

请参考图1，为了将总水箱8的水依次经过压缩机水箱15和水换热器 27，需要开启水泵9，四通阀通电，使D端和E端连通，C端和S端连通，第二阀门4、第四阀门11开启，第一阀门2、第三阀门6、第五阀门13关闭。

步骤S2’：如果压缩机水箱的水温T_{压缩机水温}小于压缩机水箱设定水温T _{压缩机设定水温}，而当室外换热器的外盘温度T_外盘与外盘设定温度T_外盘设定的差值小于等于第三阈值ΔT₃时，将总水箱8的水依次经过压缩机水箱15和水换热器17来对室外换热器16进行除霜；

其中，外盘设定温度T_外盘设定优选为-3℃～0℃，更优选为-1℃，根据经验，低于0℃室外换热器会产生结霜，外盘温度过低，霜层较厚，则会影响换热。ΔT₃是经验值，取值范围优选为-3℃～0℃。

与步骤S1’类似，本步骤需要开启水泵9，四通阀通电，使D端和E端连通，C端和S端连通，开启第二阀门4、第四阀门11，关闭第一阀门2、第三阀门6、第五阀门13。

步骤S3’：当压缩机水箱15的水温T_{压缩机水温}小于压缩机水箱15设定水温T_{压缩机设定水温}，且室外换热器16的外盘温度T_外盘与外盘设定温度T_外盘设定的差值大于等于第四阈值ΔT₄时，则不进行除霜，其中所述第四阈值大于所述第三阈值；优选的，ΔT₄是经验值，取值范围为2℃～5℃。

请参考图1，在不运行除霜时，关闭水泵、第一阀门～第五阀门并且四通阀不通电即可。

步骤S4’：当室外换热器16的外盘温度T_外盘设定与外盘设定温度T_外盘设定的差值大于第三阈值ΔT₃且小于第四阈值ΔT₄时，则控制保持前一状态不变。

进一步的，本实施例还包括步骤S5’：当系统在一个状态运行Δt₂后，重新检测T_外盘和T_{压缩机水温}以进行步骤S1’～S4’的控制过程，如此循环往复。其中Δt₂为经验值，取值范围优选为30s～90s。

其次，本实施例还提供了一种空调机组的控制装置，包括控制器，用于控制所述空调机组的水泵、四通阀以及阀门，以执行如上所述的控制方法。

此外，本实用新型还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的空调机组的控制方法。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM 或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种空调机组，包括室内机和室外机，所述室内机具有一冷凝水出口，所述室外机包括室外换热器和压缩机，其特征在于，所述空调机组还包括水路系统，所述水路系统包括总水箱，能够与所述压缩机换热的压缩机水箱，以及能够与所述室外换热器换热的水换热器；

其中，所述总水箱经由四通阀分两路切换出水，一路通过第四阀门连接至压缩机水箱的第一端，所述压缩机水箱的第二端连接至水换热器的第一端；另一路在第二阀门后分为两个支路，其中一个支路连接至所述水换热器的第二端，另一个支路通过第一阀门连接至室内机的冷凝水出口。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，通过在所述室外机内设置具有双层空壳的隔风立板，在所述双层空壳之间形成所述总水箱。

3.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述总水箱设置于外机风叶与室外换热器之间。

4.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，通过在所述压缩机外周设置环形空腔来形成所述压缩机水箱。

5.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述水换热器包括盘设于所述室外换热器上的冷凝水管；其中所述冷凝水管通过限位卡扣固定于所述室外换热器上。

6.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，在所述总水箱和/或压缩机水箱的底部还设置有与外部连通的排水口，所述排水口处设置有阀门。

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