CN215062468U - 一种缓冲平衡型移动式子母空调系统 - Google Patents

Abstract

一种缓冲平衡型移动式子母空调系统，由一个母机和至少一个移动式子机组成，其特征在于：在子母空调系统中使用了三种工作介质，第一工作介质为压缩机制冷工作介质，第二工作介质为母机和子机共用储能传热工作介质，第三工作介质为子机储能传热工作介质。本方案在母机与子机之间建立起一个用来储存第二工作介质的缓冲平衡区，以制冷为例，母机产生的冷量通过蒸发器直接传递到缓冲平衡区进行过渡，然后缓冲平衡区的冷量再通过可拆卸连接器和子机中的储能换热器传递到子机的第三工作介质。由于本方案的缓冲平衡区在一对多子母空调系统（一母对多子）中起到缓冲平衡的桥梁作用，从而很好的解决了无需安装随意移动并且节能低噪音的移动空调的问题。

Description

一种缓冲平衡型移动式子母空调系统

技术领域

本实用新型属于空调技术领域，特别涉及一种缓冲平衡型移动式子母空调系统。

背景技术

移动空调作为空调家族中的一员，以一体式结构实现了可以移动并简易安装即可使用的效果，从而获得海外用户的广泛使用。但一体式结构决定了噪音大且仍需安装的缺点阻碍了市场的扩大。

针对上述移动空调的缺点，市场上出现了蓄能移动空调，尽管仍然是一体式结构，但采用了蓄能技术，拿掉了排风管从而免于安装随意移动，而且在制冷或制热时噪音显著降低，受到用户的欢迎。但此种蓄能移动空调在蓄能时对外排放冷量或热量且因蓄能量的限制使得工作时间受限，用户使用时十分不便。

有鉴于此，设计一种既能无需安装随意移动节能低噪音又能在室外换热随意使用的移动空调是本实用新型研究的课题。

发明内容

本实用新型提供一种既能无需安装随意移动节能低噪音又能在室外换热随意使用的缓冲平衡型移动式子母空调系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种缓冲平衡型移动子母空调系统，由一个固定式或移动式母机和至少一个移动式子机组成，所述母机主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器通过管路依次循环连接构成，在工作状态下母机的管路内添加有第一工作介质，其创新在于：

以制冷循环为基准，针对所述母机中的蒸发器设置有蓄能缓冲箱，该蓄能缓冲箱为一密闭容器，所述蒸发器浸泡于蓄能缓冲箱内，并且在工作状态下所述蓄能缓冲箱内添加有第二工作介质。

所述子机主要由贮液箱、储能换热器、子机风机、子机换热器和输送泵组成，其中，贮液箱为一密闭容器，所述储能换热器浸泡于贮液箱内，并且在工作状态下所述贮液箱内添加有第三工作介质，所述子机换热器与贮液箱内的第三工作介质通过输送泵和连接管连通，所述子机风机作用于子机换热器。

所述母机与子机之间设有可拆卸连接器，该可拆卸连接器由母机接口和子机接口组成，其中，所述母机接口由母机输出接头和母机输入接头组成，所述蓄能缓冲箱中的第二工作介质经水泵和管道与母机输出接头连通，母机输入接头经管道与蓄能缓冲箱连通；所述子机接口由子机输出接头和子机输入接头组成，子机输入接头经管道与子机中储能换热器的一端连通，储能换热器的另一端经管道与子机输出接头连通；在子机与母机通过所述可拆卸连接器连接状态下，母机输出接头与子机输入接头对接并连通，同时子机输出接头与母机输入接头对接并连通。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1. 上述方案中，所述母机中配备有一组母机接口，各母机接口分别与蓄能缓冲箱中的第二工作介质连通，各母机接口相互间形成并联连接。

2. 上述方案中，所述母机中配备有母机换热器和母机风机，蓄能缓冲箱中的第二工作介质经水泵和管道与母机换热器的一端连通，母机换热器的另一端经管道与蓄能缓冲箱中的第二工作介质连通，所述母机风机作用于母机换热器。

3. 上述方案中，所述母机中配备有四通换向阀，母机中的压缩机通过四通换向阀与冷凝器和蒸发器对应连接，以此构成冷暖两用制冷系统。

4. 上述方案中，所述蓄能缓冲箱内设有结冰区和非结冰区，结冰区与非结冰区连通，所述蒸发器安置于结冰区中，而所述母机输出接头和母机输入接头与非结冰区连通。所述结冰区与非结冰区之间可以设有隔板。

5. 上述方案中，所述贮液箱内设有结冰区和非结冰区，结冰区与非结冰区连通，所述储能换热器安置于结冰区中，而所述子机换热器与非结冰区连通。所述结冰区与非结冰区之间可以设有隔板。

6. 上述方案中，所述第一工作介质为压缩机制冷工作介质，第二工作介质为母机和子机共用储能传热工作介质，第三工作介质为子机储能传热工作介质，其中，所述第二工作介质的凝固点温度低于第三工作介质的凝固点温度。

本实用新型设计原理和构思是：为了解决设计一种无需安装随意移动并且节能低噪音的移动空调的问题，本发明子母空调系统中使用了三种相互隔离的工作介质，其中，第一工作介质为压缩机制冷工作介质，第二工作介质为母机和子机共用储能传热工作介质，第三工作介质为子机储能传热工作介质。本发明最突出的特点是：在母机与子机之间建立起一个缓冲平衡区，即设置了蓄能缓冲箱，该缓冲平衡区内添加了具有蓄能能力的第二工作介质。然后将母机中的蒸发器浸泡于第二工作介质中，同时将第二工作介质通过可拆卸连接器与子机中的储能换热器连通，从而向子机中的第三工作介质传递冷量。在制冷工作时（以制冷为例，在制热工作时蒸发器变为冷凝器），母机产生的冷量通过蒸发器直接传递到缓冲平衡区进行过渡，然后缓冲平衡区的冷量再通可拆卸连接器和子机中的储能换热器传递到子机的第三工作介质。由于本发明的缓冲平衡区在一对多子母空调系统（一母对多子）中起到缓冲平衡的桥梁作用，从而很好的解决了无需安装随意移动并且节能低噪音的移动空调的问题。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

1. 本实用新型子母空调系统中使用了三种相互隔离的工作介质，其中，第一工作介质为压缩机制冷工作介质，第二工作介质为母机和子机共用储能传热工作介质（一般为-12到-25度，比如采用汽车防冻液），第三工作介质为子机储能传热工作介质（第三工作介质与第二工作介质可以采用相同介质，也可以采用不同介质），例如水。正是由于子母空调系统中使用了三种工作介质，因此在一对多的母机和子机之间起到很好缓冲和平衡作用。

2. 本实用新型采用第二工作介质在母机与子机之间建立缓冲平衡区，从而有效的缓解了原有一对多子母空调系统因恒定制冷剂使用量不适应较大负荷变化范围的问题。其技术构思巧妙，技术手段突出，技术效果显著，因此具有突出的实质特点和显著的进步。

3.本实用新型将蒸发器浸泡于第二工作介质中就是充分利用液态介质换热效率高的特性实现了换热效果最大化。由于第二工作介质凝固点低（一般为-12到-25度）可以大量存储冷量并且在给第三工作介质提供冷量或热量进行能量调节和存储，实现蓄能效果和节能效果最大化。第二工作介质既可以给第三工作介质进行蓄能和能量交换又可以对母机换热器进行热交换，实现产品性能最大化。

4. 本实用新型第二工作介质的凝固点温度低于第三工作介质的凝固点温度，这样在第二工作介质向第三工作介质传送冷量时可以确保子机第三工作介质通过结冰达到最大蓄冷量效果。

5. 本实用新型一对多子母空调系统中的母机是蓄能空调系统，母机可以设计成固定式空调器，也可以设计成移动式空调器。而子机是带水箱和换热器的蓄能系统，适合作为移动式蓄能空调器。其可以根据实际需要进行灵活设计，实用性强。

6. 本实用新型当母机系统工作时实现蓄能。以蓄冷为例，母机工作时使蓄能缓冲箱中的第二工作介质温降到零度以下。当子机需要蓄能时，可将子机和母机通过可拆卸连接器连接，然后通过水泵和储能换热器与子机中的第三工作介质进行冷量交换，直至第三工作介质结冰为止。本实用新型不仅可以适用于单冷制冷系统，也可以适用于冷暖两用制冷系统。

7. 本实用新型子机实质上就是一个没有压缩机移动空调，一个母机可配备多个子机，从而可使母机工作能力和利用率现实最大化。另一方面由于子机不设压缩机制冷系统，其结构简单，成本较低。对于需要多个移动空调的家庭来说，购买一个母机和多个子机花费会更少。有利于市场的推广和应用。

8. 本实用新型的母机既可以独立向子机赋能充当“充电器”，在增加了母机风机和母机换热器后在赋能时或与子机分离后都可以作为空调器使用。

9.本实用新型当子机完成蓄能后即可与母机分离在任意区域内制冷或制热。子机由于没有压缩机以及排风的噪音因而工作时噪音比传统移动空调减少25-30分贝。

附图说明

附图1为本实用新型实施例结构原理图；

附图2为本实用新型实施例图1中的子机结构原理图。

以上附图中：1．母机；2．子机；3.压缩机；4.冷凝器；5. 节流装置；6. 蒸发器；7．四通换向阀；8．干燥过滤器；9．蓄能缓冲箱；10．水泵；11．贮液箱；12．冷凝器风机；13．母机风机；14．第一工作介质；15．第二工作介质；16．第三工作介质；17．母机换热器；18．储能换热器；19．子机风机；20．子机换热器；21．管路；22．可拆卸连接器；23．母机接口；24．子机接口；25．连接管；26．输送泵。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种缓冲平衡型移动式子母空调系统

如图1-2所示，该移动式子母空调系统由一个固定式母机1和至少一个移动式子机2组成（见图1），所述母机1为冷暖两用制冷系统，其由压缩机3、四通换向阀7、干燥过滤器8、冷凝器4、冷凝器风机12、节流装置5和蒸发器6通过管路21按图1左部所示关系连接构成（由于冷暖两用制冷系统各零部件的连接关系为现有技术，再加上图1左部已明显给图示，因此这里不再作详细描述）。在工作状态下，母机1的管路21内添加有第一工作介质14（见图1），在本实施例中，第一工作介质14可以采用现有空调常用制冷剂。

为了更好的说明本实施例内容，现以制冷循环为基准加以说明。在本实施例中，针对所述母机1中的蒸发器6设置有蓄能缓冲箱9（见图1），该蓄能缓冲箱9为一密闭容器，所述蒸发器6浸泡于蓄能缓冲箱9内，并且在工作状态下所述蓄能缓冲箱9内添加有第二工作介质15（见图1），在本实施例中，第二工作介质15采用汽车防冻液（比如，乙二醇）。

所述子机2主要由贮液箱11、储能换热器18、子机风机19、子机换热器20和输送泵26组成（见图2），其中，贮液箱11为一密闭容器，所述储能换热器18浸泡于贮液箱11内，并且在工作状态下所述贮液箱11内添加有第三工作介质16（见图2）。在本实施例中，第三工作介质16采用水或乙二醇。所述子机换热器20与贮液箱11内的第三工作介质通过输送泵26和连接管25连通，所述子机风机19作用于子机换热器20（见图2）。

所述母机1与子机2之间设有可拆卸连接器22（见图1），该可拆卸连接器22由母机接口23 （见图1）和子机接口24（见图2）组成，其中，所述母机接口23由母机输出接头和母机输入接头组成（未标号，但图1中看得很清楚），所述蓄能缓冲箱9中的第二工作介质15经水泵10和管道与母机输出接头连通，母机输入接头经管道与蓄能缓冲箱9连通（见图1）。所述子机接口24由子机输出接头和子机输入接头组成（见图2），子机输入接头经管道与子机2中储能换热器18的一端连通，储能换热器18的另一端经管道与子机输出接头连通（见图2）。在子机2与母机1通过所述可拆卸连接器22连接状态下，母机输出接头与子机输入接头对接并连通，同时子机输出接头与母机输入接头对接并连通（见图1）。

关于母机1与子机2之间的可拆卸连接器22，可以采用现有技术中可拆卸管路连接器，也可以专门设计特殊的可拆卸管路连接器。这是本领域技术人员知晓的。

在本实用新型子母空调系统中使用了三种相互隔离的工作介质，第一工作介质14为压缩机制冷工作介质，第二工作介质15为母机1和子机2共用储能传热工作介质（一般为-12到-25度如汽车防冻液），第三工作介质16为子机2储能传热工作介质，比如水。第二工作介质15的凝固点温度一般低于第三工作介质16的凝固点温度。但是，第二工作介质和第三工作介质也可以使用相同的介质，比如水。

为了实现一台母机1可以匹配多台子机2的功能，可以在母机1中配备有一组母机接口23，各母机接口23分别与蓄能缓冲箱9中的第二工作介质15连通，各母机接口23相互间形成并联连接。图1所示的母机1就配备了四个母机接口23。

本实施例母机1按照固定空调器的结构来设计，即将压缩机3、冷凝器4、冷凝器风机12、节流装置5、四通换向阀7、干燥过滤器8安置在室外，构成室外机。蒸发器6和蓄能缓冲箱9可以安置在室外，也可以安置在室内。为了使母机1直接具备固定空调器的功能可以给母机1中配备有母机换热器17和母机风机13（见图1），蓄能缓冲箱9中的第二工作介质15经水泵10和管道与母机换热器17的一端连通，母机换热器17的另一端经管道与蓄能缓冲箱9中的第二工作介质15连通，所述母机风机13作用于母机换热器17（见图1）。对于本实施例来说，如果不给母机1配备母机换热器17和母机风机13，此时的母机1对于子机2来说就相当于是“充电器”，自身不具备供给冷风或暖风的功能。

在本实施例中，为了使母机1始终保持可以向子机2充冷或充暖的状态，蓄能缓冲箱9内的第二工作介质15不能全部结冰。于是可以在蓄能缓冲箱9内设有结冰区和非结冰区，结冰区与非结冰区连通，所述蒸发器6安置于结冰区中，而所述母机输出接头和母机输入接头与非结冰区连通。此外，可以在结冰区与非结冰区之间设有隔板效果更好。

在本实施例中，为了使子机始终保持可能向子机换热器20提供充冷或充暖的状态，贮液箱11内第三工作介质16不能全部结冰。于是可以在贮液箱11内设有结冰区和非结冰区，结冰区与非结冰区连通，所述储能换热器18安置于结冰区中，而所述子机换热器20与非结冰区连通。此外，可以在结冰区与非结冰区之间设有隔板效果更好。

以制冷工作循环为例本实施例工作过程描述如下：

1.母机1制冷

如图1所示，母机1开机后，切换到制冷模式，此时压缩机3做功将第一工作介质14从低温低压气体变为高温高压气体，并输送到冷凝器4，冷凝器4通过冷凝器风机12向室外空气放出热量使第一工作介质14从气态变为液态，并输送到节流装置5，节流装置5通过节流迫使第一工作介质14降压变为低温低压液体，并输送到蒸发器6，蒸发器6吸收冷量使第一工作介质14由液态变为气态，同时形成低温低压气体，并送回压缩机3。由于蒸发器6安置在蓄能缓冲箱9的第二工作介质15中，蒸发器6吸收冷量后使第二工作介质15温度下降，直到结冰区中的第二工作介质15凝固结冰为止。

2.子机2充冷和工作

如图1和图2所示，当子机2需要充冷时，将子机2上的子机输入接头与母机输出接头对接并连通，同时子机输出接头与母机输入接头对接并连通。开起水泵10，蓄能缓冲箱9中的第二工作介质15沿管道经储能换热器18流动后回到蓄能缓冲箱9内。此时第二工作介质15通过储能换热器18与第三工作介质16换热，迫使第三工作介质16的温度下降，当第二工作介质15的凝固点温度低于第三工作介质16的凝固点温度，第三工作介质16首先部分结冰储冷。充冷完成后拨掉可拆卸连接器22，此时子机2可以作为移动式储能空调使用。当子机2充冷储能消耗后，可以按以上方式再次对子机2进行充冷，以此循环往复使用。由于母机1上同时配备有一组母机接口23，各母机接口23相对于蓄能缓冲箱9中的第二工作介质15并联连接。所以一台母机1可以同时插接多台子机2充冷。

3.母机1直接供送冷风

如图1所示，开起水泵10，第二工作介质15经水泵10和管道与母机换热器17换热，此时开起母机风机13则送出冷风，可以直接作为室内机使用。由此可见，母机既可以独立向子机赋能充当“充电器”，在增加了母机风机13和母机换热器17后在赋能时或与子机分离后都可以作为空调器使用。

下面针对本实用新型的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

1.以上实施例中，母机1为冷暖两用制冷系统。但本实用新型不局限于此，母机1也可以是单冷制冷系统。这是本领域技术人员容易理解并接受的。

2.以上实施例中，蓄能缓冲箱9的数量为一个。但本实用新型不局限于此，对于一台母机1来说蓄能缓冲箱9可以是多个。但每个蓄能缓冲箱9都安置有蒸发器6。可以实现的方式是将蒸发器6分为多个小的蒸发器，然后通过串联中并联的方式连接成整体。每个小蒸发器可以安置在一个蓄能缓冲箱9中。这是本领域技术人员容易理解并接受的。

3.以上实施例中，图1所示的母机1配备了四个母机接口23。但本实用新型不局限于此，此数量可以根据实际需要确定。比如，可以配备两个、三个、五个，甚至更多。

4.以上实施例中，母机1是作为固定机使用的，即母机1可以分解为室外机和室内机两部分，这两部分均已相对建筑物固定安装。但本实用新型不局限于此，母机1也可以设计成储能式移动式空调的形式。即母机1和子机2均可以移动。在本实用新型中，所述移动式子母空调系统是指由一个移动式或固定式母机和至少一个移动式子机组成的空调系统，其中，“移动式”是指空调系统在使用状态下的可移动性。这也是相对于固定式空调而言的。

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

Claims (9)

1.一种缓冲平衡型移动式子母空调系统，由一个固定式或移动式母机（1）和至少一个移动式子机（2）组成，所述母机（1）主要由压缩机（3）、冷凝器（4）、节流装置（5）和蒸发器（6）通过管路（21）依次循环连接构成，在工作状态下母机（1）的管路（21）内添加有第一工作介质（14），其特征在于：

以制冷循环为基准，针对所述母机（1）中的蒸发器（6）设置有蓄能缓冲箱（9），该蓄能缓冲箱（9）为一密闭容器，所述蒸发器（6）浸泡于蓄能缓冲箱（9）内，并且在工作状态下所述蓄能缓冲箱（9）内添加有第二工作介质（15）；

所述子机（2）主要由贮液箱（11）、储能换热器（18）、子机风机（19）、子机换热器（20）和输送泵（26）组成，其中，贮液箱（11）为一密闭容器，所述储能换热器（18）浸泡于贮液箱（11）内，并且在工作状态下所述贮液箱（11）内添加有第三工作介质（16），所述子机换热器（20）与贮液箱（11）内的第三工作介质通过输送泵（26）和连接管（25）连通，所述子机风机（19）作用于子机换热器（20）；

所述母机（1）与子机（2）之间设有可拆卸连接器（22），该可拆卸连接器（22）由母机接口（23） 和子机接口（24）组成，其中，所述母机接口（23）由母机输出接头和母机输入接头组成，所述蓄能缓冲箱（9）中的第二工作介质（15）经水泵（10）和管道与母机输出接头连通，母机输入接头经管道与蓄能缓冲箱（9）连通；所述子机接口（24）由子机输出接头和子机输入接头组成，子机输入接头经管道与子机（2）中储能换热器（18）的一端连通，储能换热器（18）的另一端经管道与子机输出接头连通；在子机（2）与母机（1）通过所述可拆卸连接器（22）连接状态下，母机输出接头与子机输入接头对接并连通，同时子机输出接头与母机输入接头对接并连通。

2.根据权利要求1所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述第一工作介质（14）为压缩机制冷工作介质，第二工作介质（15）为母机（1）和子机（2）共用储能传热工作介质，第三工作介质（16）为子机（2）储能传热工作介质，其中，所述第二工作介质（15）的凝固点温度低于第三工作介质（16）的凝固点温度。

3.根据权利要求1所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述母机（1）中配备有一组母机接口（23），各母机接口（23）分别与蓄能缓冲箱（9）中的第二工作介质（15）连通，各母机接口（23）相互间形成并联连接。

4.根据权利要求1所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述母机（1）中配备有母机换热器（17）和母机风机（13），蓄能缓冲箱（9）中的第二工作介质（15）经水泵（10）和管道与母机换热器（17）的一端连通，母机换热器（17）的另一端经管道与蓄能缓冲箱（9）中的第二工作介质（15）连通，所述母机风机（13）作用于母机换热器（17）。

5.根据权利要求1所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述母机（1）中配备有四通换向阀（7），母机（1）中的压缩机（3）通过四通换向阀（7）与冷凝器（4）和蒸发器（6）对应连接，以此构成冷暖两用制冷系统。

6.根据权利要求1所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述蓄能缓冲箱（9）内设有结冰区和非结冰区，结冰区与非结冰区连通，所述蒸发器（6）安置于结冰区中，而所述母机输出接头和母机输入接头与非结冰区连通。

7.根据权利要求6所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述结冰区与非结冰区之间设有隔板。

8.根据权利要求1所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述贮液箱（11）内设有结冰区和非结冰区，结冰区与非结冰区连通，所述储能换热器（18）安置于结冰区中，而所述子机换热器（20）与非结冰区连通。

9.根据权利要求8所述的移动式子母空调系统，其特征在于：所述结冰区与非结冰区之间设有隔板。

Images