CN213983785U - 一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，包括室外机、室内机、冷热气通用管、热气管、和液管；所述室外机和所述室内机通过所述冷热气通用管、热气管和液管连接；所述室外机包括变频压缩机；所述室内机包括回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀；所述回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀均与所述变频压缩机连接。本实用新型将室内机与室外机之间采用冷热气通用管、热气管、和液管三根管连接的方式，能够降低运行费用，可以利用空调机组系统的热量进行回热，提高能量利用率；通过将室内机中的回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀均与室外机中的变频压缩机连接，能够提高控制精度。

Description

一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调机组技术领域，尤其是一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组。

背景技术

目前，在恒温恒湿空调机组中大量采用“降温除湿——辅助加热”的方式对空气进行温度、湿度调节，降温除湿是为了使送的风达到湿度要求，辅助加热是为了使送的风达到温度要求。恒温恒湿空调机组的这种运行方式能耗非常高，且控制精度低。对于同时控制温度和湿度的恒温恒湿空调机组必须具备冷却、去湿、加热、加湿功能和完善的自控系统，对送风换气次数及送风温差的要求比普通集中空调高，并且常常是连续运行，因此恒温恒湿空调机组能耗居高不下。恒温恒湿空调机组如何实现在既满足室内空气的温度、湿度的要求又能进行高精度控制的同时还能实现节能，是目前广大恒温恒湿空调工程技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题，本实用新型的目的在于提供一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组。

本实用新型所采取的技术方案是：

本实用新型包括一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，包括室外机、室内机、冷热气通用管、热气管、和液管；所述室外机包括第一端口、第二端口和第三端口；所述室内机包括第四端口、第五端口和第六端口；所述第一端口通过所述冷热气通用管与所述第四端口连接；所述第二端口通过所述热气管与所述第五端口连接，所述第三端口通过所述液管与所述第六端口连接；

所述室外机还包括变频压缩机；

所述室内机还包括回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀；

所述回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀均与所述变频压缩机连接。

进一步地，所述室外机还包括室外电子膨胀阀和回油电子膨胀阀；所述室外电子膨胀阀和回油电子膨胀阀都与所述所述变频压缩机连接。

进一步地，所述室外机还包括油分罐、外膨胀罐、四通阀、室外盘管和气液分离器；

所述变频压缩机的第一端与所述油分罐的第一端连接，所述变频压缩机的第二端与所述气液分离器的第一端连接；所述油分罐的第二端通过所述四通阀的第一端与所述气液分离器的第二端连接；所述油分罐的第三端通过所述回油电子膨胀阀与所述气液分离器的第一端连接；所述外膨胀罐的一端通过所述室外电子膨胀阀与所述室外盘管的第一端连接；所述室外盘管的第二端与所述四通阀的第二端连接。

进一步地，所述变频压缩机的第一端与所述油分罐的第一端之间连有第一压力传感器。

进一步地，所述四通阀的第一端与所述气液分离器的第一端之间连有第二压力传感器。

进一步地，所述四通阀的第三端作为所述室外机的第一端口与所述冷热气通用管连接，所述四通阀的第一端和所述油分罐的第二端均作为所述室外机的第二端口与所述热气管连接；所述外膨胀罐的第二端和所述室外电子膨胀阀的第一端均作为所述室外机的第三端口与所述液管连接。

进一步地，所述室内机还包括回热盘管、加湿盘管和内盘管；

所述回热盘管、加湿盘管和内盘管相互并联；所述回热盘管与所述回热电子膨胀阀串联；

所述加湿盘管与所述加湿电子膨胀阀串联，所述内盘管与所述内盘管电子膨胀阀串联。

进一步地，所述回热电子膨胀阀的第一端作为所述室内机的第六端口与所述液管连接，所述回热电子膨胀阀的第二端与所述回热盘管的第一端连接，所述回热盘管的第二端作为所述室内机的第五端口与所述热气管连接；

所述加湿电子膨胀阀的第一端作为所述室内机的第六端口与所述液管连接，所述加湿电子膨胀阀的第二端与所述加湿盘管的第一端连接，所述加湿盘管的第二端作为所述室内机的第四端口与所述冷热气通用管连接；

所述内盘管电子膨胀阀的第一端作为所述室内机的第六端口与所述液管连接，所述内盘管电子膨胀阀的第二端与所述内盘管的第一端连接，所述内盘管的第二端作为所述室内机的第四端口与所述冷热气通用管连接。

进一步地，所述室内机还包括内膨胀罐，所述内膨胀罐连接在所述回热电子膨胀阀与所述液管之间。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的恒温恒湿变频空调机组将室内机与室外机之间采用冷热气通用管、热气管、和液管三根管连接的方式，能够降低运行费用，可以利用空调机组系统的热量进行回热，提高能量利用率；通过将室内机中的回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀均与室外机中的变频压缩机连接，能够提高控制精度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型所述恒温恒湿变频空调机组的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

首先，对恒温恒湿空调机组的制冷、制热恒温恒湿模式的原理进行说明：

制冷恒温恒湿模式原理：

高、中、温新风与回风混合后，经过初效过滤后，再由室内机中的内盘管降温变成低温的空气，再经过喷淋加湿段变成低温高湿的空气，再经过回热段把空气处理到需要的空气状态；再被送风机增加压力，经过中效过滤后，变成所需要的干净、温湿度空气，进而送入洁净室内，进入洁净区域后，一部分被排风机吸走排出室外，一部分再参与下一步的循环。室外机运行制冷模式时，压缩机输入能力根据系统负荷自动进行调整输出。

例如要求控制出风温度18℃，湿度55％±2(即湿球温度为12.8℃)；此时，空调机组运行制冷模式，室内机的内盘管为制冷状态，回风经过内盘管降温，湿度会上升至95％左右，温度必须要低至14℃左右(即内盘管内的液体温度不能高于14℃)，再经过加湿喷淋段，喷淋的水温目标为13℃左右，再经过回热换热器升温至18℃。该过程中，蒸发器的盘管温度要低于14℃，加湿水箱的水温不能高于13℃，如果加湿水箱的水温低于12℃，那么需要开启加湿电加热补偿热量，让加湿水箱的水温维持在13℃。回热换热器的旁管温度不能低于20℃，回热电子膨胀阀开度大小根据出风温度高低来调整，内盘管电子膨胀阀根据内盘管气管温度与内盘管液管的温度差值来调整开度。压缩机的频率根据内盘管出风温度来调整，出风的湿度调整加湿水箱的水温。

制热恒温恒湿模式原理：

低、温新风与回风混合后，经过初效过热后，再由内盘管升温变成所需要的温度，此时的空气的相对湿度比较低，再由喷淋段加湿增加空气的相对湿度，经过喷淋段，空气的温度会下降，湿度会上升，此时，再经过回热段升温至所需要的温度湿度空气，再被送风机增加压力，经过中效过滤后，变成所需要的干净、温湿度空气，进而送入洁净室内，进入洁净区域后一部分被排风机吸走排出室外，一部分再参与下一步的循环。室外机运行制热模式时，压缩机的输入能力根据系统负荷自动进行调整输出。

例如控制出风温度24℃，湿度55％±2(即湿球温度17.8)。空调机组运行制热模式，内盘管为制热状态，回风经过内盘管升温，湿度会下降，在经过加湿喷淋段进行加湿，温度会出现降低，再由回热换热器升温至所需的温度。该过程中，加湿水箱的水温目标为18℃，内盘出风温度为25℃，回热电子膨胀阀开度由回热盘管温度控制(不得低于目标出风温度24℃)，压缩机的频率根据空调出风温度来调整，加湿电子膨胀阀通过水箱的水温来调节开度大小，内盘管电子膨胀阀开度根据内盘管温度来控制(内盘出风温度控制)。

由上述空调机组的制冷、制热恒温恒湿模式的原理可知，要想制冷、制热恒温恒湿精度高，需要控制三个目标参数：(1)出风温度，(2)内盘管出风温度，(3)加湿水箱的水温。温度由回热盘管的回热量决定，湿度高低由内盘管温度与水箱的水温决定。

如图1所示，本实用新型的恒温恒湿变频空调机组，包括室外机1、室内机2、冷热气通用管3、热气管4和液管5；所述室外机1包括第一端口、第二端口和第三端口；所述室内机2包括第四端口、第五端口和第六端口；所述第一端口通过所述冷热气通用管3与所述第四端口连接；所述第二端口通过所述热气管4与所述第五端口连接，所述第三端口通过所述液管5与所述第六端口连接；

所述室外机1包括变频压缩机101；

所述室内机2包括回热电子膨胀阀201、加湿电子膨胀阀202和内盘管电子膨胀阀203；

所述回热电子膨胀阀201、加湿电子膨胀阀202和内盘管电子膨胀阀203均与所述变频压缩机101连接。

本实施例中，冷热气通用管主要用于模式转换，比如夏天是制冷模式，冷热气通用管为冷的状态，冬季运行制热模式，冷热气通用管为热的状态。

本实施例中，回热电子膨胀阀主要用于精确控制回热量的大小；加湿电子膨胀阀主要用于精确控制加湿量的大小；内盘管电子膨胀阀主要用于精确控制内盘管的换热量的大小。

本实施例中，将室内机与室外机之间采用冷热气通用管、热气管、和液管三根管连接的方式，能够降低运行费用，可以利用空调机组系统的热量进行回热，提高能量利用率；通过将室内机中的回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀均与室外机中的变频压缩机连接，能够提高控制精度。

以下，对电子膨胀阀控制进行说明：

室外电子膨胀阀：制热节流用，制冷模式全开，制热节流按照正常调节方式控制。

回油电子膨胀阀：

(1)开度一直处于0，且压缩机累计运行时间大于一个设定值，比如40分钟，回油电子膨胀阀开度一个设定开度(比如15)保持30秒后，再关闭到0开度。

(2)压缩机运行频率一直处于30HZ状态下时，能量需要仍然过低，此时压缩机运行频率不变，由回油电子膨胀阀调节开度大少控制旁通量来实现低负荷的过渡季节运行。此过程开度调节与变频调节周期一样，调节脉冲数也同压缩机频率一样，为1个脉冲或2个脉冲的调节。

回热电子膨胀阀：控制回热量大少，实现出风温度靠近设定温度，开放一个调节周期，开放一个初始开度。

加湿电子膨胀阀：制冷恒温模式时，加湿电子膨胀阀初始开度为0，如果需要升温，则开启电加热进行升温。如果需要降温，则开启开度从0一点一点开至所需要的开度；制热恒湿模式时，加湿电子膨胀阀开启一个初始开度，加湿水箱设定一个初始目标水温，通过加湿电子膨胀阀的开度大小来控制加湿水箱加湿水温。

加湿水箱目标温度是根据出风湿度的高低来进行修正，比如目标出风湿度为55％，温度为18℃，初始的加湿水箱温度设置为13℃，运行过程中，可能会出现湿度过高或过度，那么加湿水箱的水温要进行修正，湿度过高加湿水箱的水温则进行降低，如果湿度过低则加湿水箱的水温进行升高，开发一个修正周期，一个初始加湿水温温度；加湿水箱目标温度分为制冷加湿水箱目标温度和制热加湿水箱目标温度。内盘管出风温度目标温度分为制冷内盘管出风目标温度和制热内盘管出风目标温度(制热工况时可以与出风设置温度一样，为了考虑一些特殊工况，比如制热高温高湿要求，还可开放一个制热内盘管出风目标温度出来)。

具体地，制冷恒湿模式下，由内盘管液盘管温度和内盘管气盘管温度两个温度点检测过热，来判断开度开大开小(制冷过热度为器气管减液管温度)，具体调节逻辑参考正常节流逻辑；制热恒湿模式下，由内盘管出风温度来控制，开放一个调节周期，开放一个初始开度，控制操作具体为：高低压力传感器用于检测高低压压力，低压过低限频，高压过高限频；加湿水箱排水阀控制，累计加湿水泵运行时间，打开一段时间进行排水；低水位开关断开，加湿水泵不能工作，中水位闭合后才能工作，高水位闭合时，显示水位过高，可以正常开机；风压开关，风机开启运行一段时间，风压开关闭合后，才能开启压缩机工作。

作为可选的实施方式，所述室外机1还包括室外电子膨胀阀102和回油电子膨胀阀103；

所述室外电子膨胀阀102和回油电子膨胀阀103都与所述所述变频压缩机101连接。

本实施例中，室外电子膨胀阀102主要为制热节流用，制冷时全开；回油电子膨胀阀103主要用于控制变频压缩机101的回油量以及低负荷工况下进行热气旁通功能。

作为可选的实施方式，所述室外机1还包括油分罐104、外膨胀罐105、四通阀106、室外盘管107和气液分离器108；

所述变频压缩机101的第一端与所述油分罐104的第一端连接，所述变频压缩机101的第二端与所述气液分离器108的第一端连接；所述油分罐104的第二端通过所述四通阀106的第一端与所述气液分离器108的第二端连接；所述油分罐104的第三端通过所述回油电子膨胀阀103与所述气液分离器108的第一端连接；所述外膨胀罐105的一端通过所述室外电子膨胀阀103与所述室外盘管107的第一端连接；所述室外盘管107的第二端与所述四通阀106的第二端连接。

作为可选的实施方式，所述变频压缩机101的第一端与所述油分罐104的第一端之间连有第一压力传感器109。

所述四通阀106的第一端与所述气液分离器108的第一端之间连有第二压力传感器110。

所述冷热气通用管3与所述四通阀106的第三端连接，所述热气管4连接在所述四通阀106的第一端和所述油分罐104的第二端之间；所述液管5连接在所述外膨胀罐105的第二端与所述室外电子膨胀阀102的第一端之间。

所述室内机2还包括回热盘管204、加湿盘管205和内盘管206；

所述回热盘管204、加湿盘管205和内盘管206相互并联；所述回热盘管204与所述回热电子膨胀阀201串联；

所述加湿盘管205与所述加湿电子膨胀阀202串联，所述内盘管206与所述内盘管电子膨胀阀203串联。

所述回热电子膨胀阀201的第一端与所述液管5连接，所述回热电子膨胀阀201的第二端与所述回热盘管204的第一端连接，所述回热盘管204的第二端与所述热气管4连接；

所述加湿电子膨胀阀202的第一端与所述液管5连接，所述加湿电子膨胀阀202的第二端与所述加湿盘管205的第一端连接，所述加湿盘管205的第二端与所述冷热气通用管3连接；

所述内盘管电子膨胀阀203的第一端与所述液管5连接，所述内盘管电子膨胀阀203的第二端与所述内盘管206的第一端连接，所述内盘管206的第二端与所述冷热气通用管3连接。

所述室内机2还包括内膨胀罐207，所述内膨胀罐207连接在所述回热电子膨胀阀201与所述液管5之间。

该恒温恒湿变频空调机组的工作原理如下：

夏天运行制冷恒温模式，压缩机排出高温高压气进过油分分离出压缩机的润滑油，高温高压的气态冷媒分两路，一路去室内机的热回收器换热器冷凝成液态冷媒，一路经过四通阀进入室外换热进行冷媒变成液态冷媒进入室内机，两路液态冷媒在室内液态管中混合，再分成两路，一路进过加湿电子膨胀阀节流进入加湿换热盘管控制加湿水盘中的水温，一路经过内盘管电子膨胀阀节流进通过的空气进行降温。两路液态冷媒在换热过程由液态冷媒变成低温低压的气态冷媒在低压气管中混合回到室外的气液风离器再回到压缩机进行下一个循环。

冬季运行制热恒温模式：压缩机排出高温高压气进过油分分离出压缩机的润滑油，高温高压的气态冷媒分三路，一路去室内机的热回收器换热器冷凝成液态冷媒，一路经过四通阀进入室内换热与加湿盘管换热器进行冷媒变成液态冷媒，这三路液态冷媒在液管中混合成一路冷媒进去室外机，由室外电子膨胀阀节流变频低温低温液态冷媒在室外换热器中蒸发器变频低温低压气态冷媒经过气液分离器回到压缩机进行下一个循环。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，包括室外机、室内机、冷热气通用管、热气管和液管；所述室外机包括第一端口、第二端口和第三端口；所述室内机包括第四端口、第五端口和第六端口；所述第一端口通过所述冷热气通用管与所述第四端口连接；所述第二端口通过所述热气管与所述第五端口连接，所述第三端口通过所述液管与所述第六端口连接；

所述室外机还包括变频压缩机；

所述室内机还包括回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀；

所述回热电子膨胀阀、加湿电子膨胀阀和内盘管电子膨胀阀均与所述变频压缩机连接。

2.根据权利要求1所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述室外机还包括室外电子膨胀阀和回油电子膨胀阀；

所述室外电子膨胀阀和回油电子膨胀阀都与所述变频压缩机连接。

3.根据权利要求2所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述室外机还包括油分罐、外膨胀罐、四通阀、室外盘管和气液分离器；

所述变频压缩机的第一端与所述油分罐的第一端连接，所述变频压缩机的第二端与所述气液分离器的第一端连接；所述油分罐的第二端通过所述四通阀的第一端与所述气液分离器的第二端连接；所述油分罐的第三端通过所述回油电子膨胀阀与所述气液分离器的第一端连接；所述外膨胀罐的一端通过所述室外电子膨胀阀与所述室外盘管的第一端连接；所述室外盘管的第二端与所述四通阀的第二端连接。

4.根据权利要求3所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述变频压缩机的第一端与所述油分罐的第一端之间连有第一压力传感器。

5.根据权利要求3所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述四通阀的第一端与所述气液分离器的第一端之间连有第二压力传感器。

6.根据权利要求3所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述四通阀的第三端作为所述室外机的第一端口与所述冷热气通用管连接，所述四通阀的第一端和所述油分罐的第二端均作为所述室外机的第二端口与所述热气管连接；所述外膨胀罐的第二端和所述室外电子膨胀阀的第一端均作为所述室外机的第三端口与所述液管连接。

7.根据权利要求1所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述室内机还包括回热盘管、加湿盘管和内盘管；

所述回热盘管、加湿盘管和内盘管相互并联；所述回热盘管与所述回热电子膨胀阀串联；所述加湿盘管与所述加湿电子膨胀阀串联，所述内盘管与所述内盘管电子膨胀阀串联。

8.根据权利要求7所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，

所述回热电子膨胀阀的第一端作为所述室内机的第六端口与所述液管连接，所述回热电子膨胀阀的第二端与所述回热盘管的第一端连接，所述回热盘管的第二端作为所述室内机的第五端口与所述热气管连接；

所述加湿电子膨胀阀的第一端作为所述室内机的第六端口与所述液管连接，所述加湿电子膨胀阀的第二端与所述加湿盘管的第一端连接，所述加湿盘管的第二端作为所述室内机的第四端口与所述冷热气通用管连接；

所述内盘管电子膨胀阀的第一端作为所述室内机的第六端口与所述液管连接，所述内盘管电子膨胀阀的第二端与所述内盘管的第一端连接，所述内盘管的第二端作为所述室内机的第四端口与所述冷热气通用管连接。

9.根据权利要求1所述的一种三管制直流变频恒温恒湿空调机组，其特征在于，所述室内机还包括内膨胀罐，所述内膨胀罐连接在所述回热电子膨胀阀与所述液管之间。

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