阅读说明：本技术 一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统 (Multifunctional temperature and humidity separately-controlled air conditioning system based on double-suction pressure compressor ) 是由 梁江 左建波 武振兴 于 2020-05-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统,包括室内机以及室外机；室外机具有双吸气压力压缩机；室内机包括新风除湿机、直膨式风机盘管、毛细辐射管作为空气处理末端；本发明的空调系统通过新风除湿机、直膨式风机盘管和毛细辐射管作为系统的三种空气处理末端,舒适性好、可靠性高,新风除湿机调节室内湿度,同时利用毛细辐射管和直膨式风机盘管作为室内温度的显热处理末端。通过优先使用毛细辐射管的方式,保证室内舒适性,在室内温度超过设定标准时,利用直膨式风机盘管辅助降温,从而减少了毛细铺装面积,增加个性化调温手段,系统可靠性大大提高。(The invention discloses a multifunctional temperature and humidity separately controlled air conditioning system based on a double-suction pressure compressor, which comprises an indoor unit and an outdoor unit, wherein the indoor unit comprises a compressor, a temperature sensor, a temperature; the outdoor unit is provided with a double-suction pressure compressor; the indoor unit comprises a fresh air dehumidifier, a direct expansion type fan coil and a capillary radiant tube which are used as air treatment terminals; the air conditioning system of the invention takes the fresh air dehumidifier, the direct expansion type fan coil and the capillary radiant tube as three air treatment ends of the system, has good comfort and high reliability, the fresh air dehumidifier adjusts the indoor humidity, and simultaneously, the capillary radiant tube and the direct expansion type fan coil are used as sensible heat treatment ends of the indoor temperature. The mode of preferentially using the capillary radiant tube ensures the indoor comfort, and when the indoor temperature exceeds the set standard, the direct-expansion type fan coil is used for assisting in cooling, so that the capillary paving area is reduced, the personalized temperature regulation means is added, and the system reliability is greatly improved.)

一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统

技术领域

本发明涉及中央空调技术领域，尤其涉及一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统。

背景技术

随着科技的发展，温湿度独立控制的空调系统相比于传统的空调系统具有更大的优势，越来越受到人们的重视。

现有技术中的温湿度独立控制的空调系统主要采用集中供水和集中送风的结构形式，其温度控制主要由毛细管或者换热盘管承担，而湿度控制主要由新风机组承担。

而现有的一些新风厂家研发的温湿度独立控制空调系统其在实际使用过程中存在一些问题：

1、毛细管作为温度控制机构，其在室内湿度偏高时会出现凝水事故，故而可靠性差，而且完全采用毛细管控制温度成本较高，对精装做法有限制，而换热盘管作为温度控制机构，其使用时风量大，故而噪音较大，降低室内舒适度；

2、现有的机组外形尺寸大，安装位置受限，安装十分不便；

3、现有的系统风管多，风盘尺寸较大，系统安装占用有限的吊顶空间，比传统居住建筑室内净高降低200～300mm，为业主后期装修带来极大困难。

终上所述，基于上述现有技术的中央空调系统存在的技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种新型空调系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过室外机结合多种室内空气处理末端来提高系统能效的基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统，该系统包括：

室内机；以及

室外机；

所述室外机具有双吸气压力压缩机，且所述双吸气压力压缩机具有两个吸气口和一个出气口；

所述室内机包括一新风除湿机、至少一个直膨式风机盘管、以及至少一个毛细辐射管；

所述新风除湿机、直膨式风机盘管和毛细辐射管均通过管路与所述室外机的双吸气压力压缩机连通以接收或输送制冷剂；

该系统通过所述新风除湿机将室内与室外连通以实现送风；

该系统被配置为：

制冷工况时，所述新风除湿机用以除去新风中的水分，所述毛细辐射管承担制冷工况下室内一定温度的显热负荷，所述直膨式风机盘管承担降至一定温度的显热负荷；以及

制热工况时，新风除湿机加热新风，所述毛细辐射管承担制热工况下室内一定温度的显热负荷，所述直膨式风机盘管承担上升至一定温度的显热负荷。

进一步的，室外机的双吸气压力压缩机的两个吸气口被配置为低压力吸气口和高压力吸气口，且经由所述低压力吸气口和高压力吸气口输入的制冷剂通过所述双吸气压力压缩机内气缸压缩后由所述出气口输出；

所述室外机包括多个所述直膨式风机盘管、以及多个所述毛细辐射管；

多个所述直膨式风机盘管相互并联；

多个所述毛细辐射管相互并联。

进一步的，所述室外机的双吸气压力压缩机的出气口通过两条支路分别连通有一四通换向阀；

两个所述四通换向阀分别为第一四通换向阀和第二四通换向阀；

所述第一四通换向阀具有第一端口a、第二端口b、第三端口c和第四端口d；

所述第二四通换向阀具有第一端口A、第二端口B、第三端口C和第四端口D；

所述双吸气压力压缩机的出气口分别通过支路与所述第一四通换向阀的第一端口a和第二四通换向阀的第一端口A连通以输送制冷剂；

所述第一四通换向阀的第四端口d和第二四通换向阀的第四端口D分别连通以吸气口；

所述第一四通换向阀与吸气口之间通路、以及第二四通换向阀与吸气口之间通路分别安装有第一电磁阀和第二电磁阀，且两条通路通过桥接电磁阀连接；

该室外机还包括室外换热器；

经所述第一四通换向阀的第二端口b和第二四通换向阀的第二端口B输出的制冷剂汇集至第一管路；

所述第一管路具有两条第一管路分支，其中一所述第一管路分支与所述室外机的第一接口连通，另一所述第一管路分支与所述室外换热器连通；

另外，该室外机还包括与所述室外换热器和双吸气压力压缩机均连通的制冷剂-水换热器。

进一步的，所述室外换热器相对所述第一管路分支一端通过第三膨胀阀与所述室外机的第二接口连通；

所述第一四通换向阀的第三端口c通过第二管路与所述室外机的第四接口连通；

所述第二四通换向阀的第三端口C通过第三管路与所述室外机的第三接口连通；

所述制冷剂-水换热器的制冷剂通道通过第四管路串联至所述室外机的第二接口和第三接口之间；

所述制冷剂-水换热器的换热水通道与所述毛细辐射管连通；

所述第四管路上安装有第四膨胀阀。

进一步的，所述新风除湿机包括连通室内和室外的送风管道；以及

集成于所述送风管道内并由室外端至室内端依次布置的空气过滤器、新风换热器、再热换热器、湿膜加湿器和送风风机；

所述新风换热器的一端通过第二膨胀阀与所述室外机的第二接口连通，所述新风换热器的另一端与所述室外机的第四接口连通；

所述再热换热器的一端与所述室外机的第一接口连通，所述再热换热器的另一端通过第一膨胀阀和单向阀与所述新风换热器连通；

且所述单向阀被配置为限制所述制冷剂由所述新风换热器流通至所述再热换热器。

进一步的，所述直膨式风机盘管包括壳体、以及安装于壳体内的盘管换热器和风机；

所述盘管换热器的一端通过第五膨胀阀与所述室外机的第二接口连通，所述盘管换热器的另一端与所述室外机的第三接口连通；

所述壳体一侧被配置为进风口以吸入室内回风、并通过换热后通过另一侧的出风口送风至室内。

进一步的，所述新风换热器、室外换热器、再热换热器、盘管换热器均为空气-制冷剂换热器。

进一步的，所述新风换热器、室外换热器、再热换热器、盘管换热器选用翅片管换热器和/或微通道换热器。

进一步的，所述制冷剂-水换热器选用板式换热器或套管式换热器。

进一步的，所述室外机的室外换热器处安装有室外风机。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统，具有以下有益效果：

1、本发明的空调系统通过新风除湿机、直膨式风机盘管和毛细辐射管作为系统的三种空气处理末端，舒适性好、可靠性高，新风除湿机调节室内湿度，同时利用毛细辐射管和直膨式风机盘管作为室内温度的显热处理末端。通过优先使用毛细辐射管的方式，保证室内舒适性，在室内温度超过设定标准时，利用直膨式风机盘管辅助降温，从而减少了毛细铺装面积，增加个性化调温手段，系统可靠性大大提高；同时，由于不再单独依靠直膨式风机盘管为室内降温，其处理风量大大降低，大部分时间仅依靠毛细辐射管即可满足室内温度要求，彻底解决了使用直膨式风机盘管的噪声问题；

2、本发明的空调系统整体空间占用少，安装美观，室内空气处理末端的毛细辐射管系统可以直接隐藏于天花板和墙体内，不占用室内空间，不影响装修效果，同时由于直膨式风机盘管只需承担少量的房间负荷，所以该系统使用的直膨式风机盘管体积明显小于普通的风机盘管，安装的灵活性和美观度优势显著。

3、本发明的整套系统只需要设置一台室外机，不会显著地影响建筑外立面，安装方便。

4、本发明的空调系统能效高，由于室内使用两种空气处理末端，空气处理过程中的传热面积大幅增加，传热温差减小，传热过程损失有效降低；另外，使用了双吸气压力压缩机作为室外机的核心机构，由于承担室内显热负荷的制冷剂吸气压力得到了提升，因此系统的平均压缩比大幅下降，压缩机功耗较传统单吸气压力压缩机有明显降低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统的系统原理图；

图3为本发明实施例提供的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统的制冷工况的系统原理图；

图4为本发明实施例提供的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统的制热工况的系统原理图。

附图标记说明：

1、室外机；2新风除湿机；3、直膨式风机盘管；4、毛细辐射管；

5、双吸气压力压缩机；6、第一四通换向阀；7、第二四通换向阀；8、室外换热器；9、制冷剂-水换热器；10、第一管路；11、第一接口；12、第三膨胀阀；13、第二接口；14、第二管路；15、第四接口；16、第一电磁阀；17、第三管路；18、第三接口；19、第二电磁阀；20、桥接电磁阀；21、第四管路；22、第四膨胀阀；23、水泵；24、室外风机；25、送风管道；26、空气过滤器；27、新风换热器；28、再热换热器；29、湿膜加湿器；30、送风风机；31、第二膨胀阀；32、第一膨胀阀；33、单向阀；34、壳体；35、盘管换热器；36、风机；37、第五膨胀阀。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1至图4所示；

本发明的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统，该系统包括：

室内机；以及

室外机1；

室外机1具有双吸气压力压缩机5，且双吸气压力压缩机5具有两个吸气口和一个出气口；

室内机包括一新风除湿机2、至少一个直膨式风机盘管3、以及至少一个毛细辐射管4；

新风除湿机2、直膨式风机盘管3和毛细辐射管4均通过管路与室外机1的双吸气压力压缩机5连通以接收或输送制冷剂；

该系统通过新风除湿机2将室内与室外连通以实现送风；

该系统被配置为：

制冷工况时，新风除湿机2用以除去新风中的水分，毛细辐射管4承担制冷工况下室内一定温度(例如28℃)的显热负荷，直膨式风机盘管3承担降至一定温度(例如24℃)的显热负荷；以及

制热工况时，新风除湿机2加热新风，毛细辐射管4承担制热工况下室内一定温度(例如18℃)的显热负荷，直膨式风机盘管3承担上升至一定温度(例如24℃)的显热负荷。

具体的，本实施例公开了一种具有双吸气压力压缩机5的空调系统，该系统分为室外机1和室内机两部分，其中，室外机1以双吸气压力压缩机5作为核心部件，而室内机以新风除湿机2、直膨式风机盘管3和毛细辐射管4作为空气处理末端，根据工况的不同(制冷/制热)，利用直膨式风机盘管3辅助毛细辐射管4承担室内的显热负荷。

优选的，本实施例中室外机1的双吸气压力压缩机5的两个吸气口被配置为低压力吸气口和高压力吸气口，且经由低压力吸气口和高压力吸气口输入的制冷剂通过双吸气压力压缩机5内气缸压缩后由出气口输出；

室外机1包括多个直膨式风机盘管3、以及多个毛细辐射管4；

多个直膨式风机盘管3相互并联；

多个毛细辐射管4相互并联。

本实施例的双吸气压力压缩机5具有两个吸气口，并且两个吸气口一个被配置为低压力吸气口，另一个被配置为高压力吸气口；同时，本实施例中的直膨式风机盘管3和毛细辐射管4的数量可以根据实际制冷/制热的工艺要求适当调整。另外，本实施例的双吸气压力压缩机5的两个吸气口相互独立，并且通过内部气缸的压缩以同一出气口输出制冷剂。

作为优选的技术方案：

参见图2所示；

上述的室外机1的双吸气压力压缩机5的出气口通过两条支路分别连通有一四通换向阀；

两个四通换向阀分别为第一四通换向阀6和第二四通换向阀7；

第一四通换向阀6具有第一端口a、第二端口b、第三端口c和第四端口d；

第二四通换向阀7具有第一端口A、第二端口B、第三端口C和第四端口D；

双吸气压力压缩机5的出气口分别通过支路与第一四通换向阀6的第一端口a和第二四通换向阀7的第一端口A连通以输送制冷剂；

第一四通换向阀6的第四端口d和第二四通换向阀的第四端口D分别连通以吸气口；

第一四通换向阀6与吸气口之间通路、以及第二四通换向阀7与吸气口之间通路分别安装有第一电磁阀16和第二电磁阀19，且两条通路通过桥接电磁阀20连接；

该室外机1还包括室外换热器8；

经第一四通换向阀6的第二端口b和第二四通换向阀7的第二端口B输出的制冷剂汇集至第一管路10；

第一管路10具有两条第一管路分支，其中一第一管路分支与室外机1的第一接口11连通，另一第一管路分支与室外换热器8连通；

该室外机1还包括与室外换热器8和双吸气压力压缩机5均连通的制冷剂-水换热器9。

其中，上述的室外换热器8相对第一管路分支一端通过第三膨胀阀12与室外机1的第二接口13连通；

第一四通换向阀6的第三端口c通过第二管路14与室外机1的第四接口连通；

第二四通换向阀7的第三端口C通过第三管路17与室外机1的第三接口18连通；

制冷剂-水换热器9的制冷剂通道通过第四管路21串联至室外机1的第二接口13和第三接口18之间；

制冷剂-水换热器9的换热水通道与毛细辐射管4连通；

第四管路21上安装有第四膨胀阀22。

另外，本实施例中室外机1的室外换热器8处安装有室外风机24。

作为优选的技术方案：

参见图2所示；

上述的新风除湿机2包括连通室内和室外的送风管道25；以及

集成于送风管道25内并由室外端至室内端依次布置的空气过滤器26、新风换热器27、再热换热器28、湿膜加湿器29和送风风机30；

新风换热器27的一端通过第二膨胀阀31与室外机1的第二接口13连通，新风换热器27的另一端与室外机1的第四接口15连通；

再热换热器28的一端与室外机1的第一接口11连通，再热换热器28的另一端通过第一膨胀阀32和单向阀33与新风换热器27连通；

且单向阀33被配置为限制制冷剂由新风换热器27流通至再热换热器28。

作为优选的技术方案：

参见图2所示；

上述的直膨式风机盘管3包括壳体34、以及安装于壳体34内的盘管换热器35和风机36；

盘管换热器35的一端通过第五膨胀阀37与室外机1的第二接口13连通，盘管换热器35的另一端与室外机1的第三接口18连通；

壳体34一侧被配置为进风口以吸入室内回风、并通过换热后通过另一侧的出风口送风至室内。

其中，本实施例中的毛细辐射管4并联连接在制冷剂-水换热器9的换热水通道两端，而毛细辐射管4内部注入循环水，循环水为当前环境温度的水，在夏季时，将送入常温水冷却为冷水进行室内制冷；而冬季时送入的常温水加热后进行室内制热。

本实施例中的室外机1的双吸气压力压缩机5的两个吸气口分别设置电磁阀，即为上述的第一电磁阀16和第二电磁阀19，可以进行温度和湿度处理两种形式的切换：

当关闭第一电磁阀16，打开第二电磁阀19时，则不再进让新风除湿机2工作，只有毛细辐射管4和直膨式风机盘管3工作，此时可以通过桥接电磁阀20来进行调节；

当关闭第二电磁阀19，打开第一电磁阀16时，则进行新风除湿机2工作，而不再进行毛细辐射管4和直膨式风机盘管3的工作，同样可以通过桥接电磁阀20来调节新风处理的制冷量；

当同时打开第一电磁阀16和第二电磁阀19时，桥接电磁阀20需要保持关闭状态。

下面以具体的制冷/制热工况，作进一步说明：

参见图3所示，本实施例公开的空调系统处于制冷工况时：

在夏季通过本实施例的空调系统对送入的新风进行降温、同时提供冷水，该工况下第一四通换向阀6的第一端口a、第四端口d以及第二四通换向阀7的第一端口A和第四端口D连通，而第三端口(c、D)和第二端口(b、B)连通，室外换热器8作为冷凝器，制冷剂-水换热器9和新风换热器27均作为蒸发器。

具体为：

双吸气压力压缩机5排出制冷剂并通过支路分别输送至第一四通换向阀6的第一端口a和第二四通换向阀7的第一端口A，并从对应的第二端口(b、B)排出并通过第一管路10分为两台分路，其中一路制冷剂被送入室外换热器8降温冷凝，而另一路直接送入再热换热器28，对降温除湿后的新风进行加热，使其达到舒适的温度值，之后制冷剂依次通过第一膨胀阀32和单向阀33进入新风换热器27，室外换热器8出来的制冷剂再次被分为三条分路，第一条与再热换热器28的制冷剂混合后送入新风换热器27内，对新风进行降温除湿，升温后的制冷剂经由第二管路14输送至第一四通换向阀6的第三端口c并由第一四通换向阀6的第四端口d经由第一电磁阀16再次送入双吸气压力压缩机5的低压力吸气口；第二条通过第三膨胀阀12节流降温后，进入制冷之-水换热器9给水降温，之后制冷剂经由第三管路17输送至第二四通换向阀7的第三端口C，并经由第四端口D经由第二电磁阀19再次送入双吸气压力压缩机5的高压力吸气口，制冷剂-水换热器9降温后的水流入毛细辐射管4对室内温度进行降温；第三条送入直膨式风机盘管3的盘管换热器28一端，对室内温度进一步降温，换热器出来的制冷剂经由第三管路17输送至第二四通换向阀7的第三端口C，并再次通过第四端口D经由第二电磁阀19送入双吸气压力压缩机5的高压力吸气口。

参见图4所示，本实施例公开的空调系统处于制热工况时：

在冬季通过该空调系统对送入的新风进行升温、同时提供热水，该工况下第一四通换向阀6的第一端口a、第四端口d以及第二四通换向阀7的第一端口A、第四端口D连通，第三端口(c、C)和第二端口(b、B)连通，室外换热器8作为蒸发器，制冷剂-水换热器9和新风换热器27作为冷凝器。

具体为：

双吸气压力压缩机5排出的制冷剂被分为两路，一路经由第一四通换向阀6、第二管路14进入新风换热器27加热新风，另一路经由第二四通换向阀7进入制冷剂-水换热器9加热水，两路制冷剂在第四管路21内汇集，并经由第三膨胀阀12节流降温后进入室外换热器8从空气吸热；最后，气化升温后的制冷剂经第一管路10送入第一四通换向阀6和第二四通换向阀7，分别回流至双吸气压力压缩机5的两个吸气口，完成热泵循环。

制冷剂-水换热器9加热的水通过毛细辐射管4对室内进行加热，同时，第二四通换向阀7出来的制冷剂送入直膨式风机盘管3进行内加热。

作为优选的技术方案：

本实施例中新风换热器27、室外换热器8、再热换热器28、盘管换热器35均为空气-制冷剂换热器。

其中，更为具体的是：

新风换热器27、室外换热器8、再热换热器28、盘管换热器35选用翅片管换热器和/或微通道换热器。

本实施例中制冷剂-水换热器9选用板式换热器或套管式换热器。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于双吸气压力压缩机的多功能温湿分控空调系统，具有以下有益效果：

本发明的空调系统通过新风除湿机28、直膨式风机盘管3和毛细辐射管4作为系统的三种空气处理末端，舒适性好、可靠性高，新风除湿机28调节室内湿度，同时利用毛细辐射管4和直膨式风机盘管3作为室内温度的显热处理末端。通过优先使用毛细辐射管的方式，保证室内舒适性，在室内温度超过设定标准时，利用直膨式风机盘管3辅助降温，从而减少了毛细铺装面积，增加个性化调温手段，系统可靠性大大提高；同时，由于不再单独依靠直膨式风机盘管3为室内降温，其处理风量大大降低，大部分时间仅依靠毛细辐射管4即可满足室内温度要求，彻底解决了使用直膨式风机盘管3的噪声问题；

本发明的空调系统整体空间占用少，安装美观，室内空气处理末端的毛细辐射管4系统可以直接隐藏于天花板和墙体内，不占用室内空间，不影响装修效果，同时由于直膨式风机盘管3只需承担少量的房间负荷，所以该系统使用的直膨式风机盘管体积明显小于普通的风机盘管，安装的灵活性和美观度优势显著

本发明的整套系统只需要设置一台室外机1，不会显著地影响建筑外立面，安装方便。

本发明的空调系统能效高，由于室内使用两种空气处理末端，空气处理过程中的传热面积大幅增加，传热温差减小，传热过程损失有效降低；另外，使用了双吸气压力压缩机5作为室外机1的核心机构，由于承担室内显热负荷的制冷剂吸气压力得到了提升，因此系统的平均压缩比大幅下降，压缩机功耗较传统单吸气压力压缩机有明显降低。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或不同的温度控制标准对所描述的实施例进行修正均应落入本专利保护范围内。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。