CN108443960A - 一种带新风功能的多联式空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带新风功能的多联式空调机组，该空调机组包括多联机外机、至少一个第一多联机内机、第二多联机内机以及排风热泵热回收***，第二多联机内机位于排风热泵热回收***中，多联机外机分别与第一多联机内机、第二多联机内机相连通。与现有技术相比，本发明在现有多联式空调机组的基础上，利用排风热泵热回收技术，既实现了多联式空调机组对新风的高效热湿处理，又克服了传统排风热泵热回收新风机组制冷制热量不足的限制。

Description

一种带新风功能的多联式空调机组
技术领域
本发明涉及一种多联式空调机组，尤其是涉及一种带新风功能的多联式空调机组。
背景技术
多联式空调机组(Variable Refrigerant Flow，VRF，简称多联机)由一个外机和多个内机组成，内机用于对室内回风降温除湿或加热，外机用于向室外环境中散热或从室外环境中吸热。多联式空调机组具有***安装维护方便、控制灵活、可靠性强的优点，是目前最受欢迎的空调***形式之一。
近年来，随着人们对于室内空气品质的愈加重视，新风功能受到越来越多的关注。由于新风的热湿负荷非常大，传统的多联式空调机组通常不负责新风的热湿处理，需配置额外的新风机，成本高而且空间占用大。在已经公开的文献中，也有直接使用多联机内机对新风进行热湿处理的技术。
授权公告号为CN203907862U的中国实用新型专利公开了一种使用多联机内机作为新风除湿***，在向各个送风末端送风的方案中，使用了一套独立的多联机作为新风处理设备以满足新风负荷。申请公布号为CN103953976A的中国发明专利使用了多联机的一个内机作为新风除湿机，为了降低多联机的负荷，在内机中设置了一个冷水盘管，共同承担新风负荷。然而，上述技术方案没有对室内排风的冷量和热量进行回收，浪费了热能资源。
申请公布号为CN105588304A的中国发明专利公开了一种多联机内机，通过热交换芯体回收排风的冷量和热量，在新风通过室内机换热器前预冷却或预加热。但由于热交换芯体是被动式换热设备，能够从排风中回收的冷热量受新排风状态的限制。
排风热泵热回收新风机是一种高效新风处理设备。作为主动式热回收设备，它通过制冷剂热泵循环回收排风中的冷量和热量，对新风进行热湿处理(参见中国发明专利CN104019513A)。排风热泵热回收新风机的优势是能效高，且冬季不易结霜，但是排风风量限制了机组的制冷制热量，所以它无法完全承担新风负荷。申请公布号为CN106705298A的中国发明专利中，通过并联室外换热器，提高了排风热泵热回收新风机的制冷制热能力，并通过多联形式以满足多个区域的新风供应需求。但是该方案未能与承担室内负荷的多联式空调机组形成配合，只能作为独立的新风处理设备。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带新风功能的多联式空调机组。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种带新风功能的多联式空调机组，该空调机组包括多联机外机、至少一个第一多联机内机、第二多联机内机以及排风热泵热回收***，所述的第二多联机内机位于排风热泵热回收***中，所述的多联机外机分别与第一多联机内机、第二多联机内机相连通。
进一步地，所述的多联机外机包括外机壳体以及分别设置在外机壳体内的多联机压缩机、多联机四通换向阀、外机换热器及外机电子膨胀阀，所述的外机壳体上设有外机液管接口及外机气管接口，所述的外机换热器具备互不连通的流体通道及制冷剂通道，所述的外机换热器的制冷剂通道的两端分别与多联机四通换向阀、外机液管接口相连通，所述的多联机压缩机的吸气口及排气口分别与多联机四通换向阀相连通，所述的外机气管接口与多联机四通换向阀相连通。
作为优选的技术方案，所述的外机换热器为空气-制冷剂换热器或制冷剂-水换热器，当选用制冷剂-水换热器时，外机壳体上设有进水接口和出水接口，外接水源从这两个接口接入多联机外机。
进一步地，所述的外机壳体内还设有室外风机，所述的流体为空气，所述的流体通道与室外风机相连通。
进一步地，所述的第一多联机内机包括内机壳体以及分别设置在内机壳体内的内机换热器及内机风机，所述的内机壳体的两端分别设有内机回风口、内机出风口，所述的内机壳体上设有内机气管接口及内机液管接口，所述的内机换热器具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的内机换热器的制冷剂通道的一端与内机气管接口相连通，另一端与内机液管接口相连通，所述的内机换热器的空气通道的一端与内机出风口相连通，另一端通过内机风机与内机回风口相连通。
进一步地，所述的第二多联机内机包括设置在排风热泵热回收***中的新风内机换热器、新风内机气管接口及新风内机液管接口，所述的新风内机换热器具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的新风内机换热器的制冷剂通道的一端与新风内机气管接口相连通，另一端与新风内机液管接口相连通。
进一步地，所述的新风内机换热器的制冷剂通道与新风内机液管接口之间设有新风内机电子膨胀阀。
进一步地，所述的排风热泵热回收***包括新风风道、排风风道以及排风热泵热回收制冷剂循环机构，所述的新风风道的两端分别设有新风口、送风口，所述的排风风道的两端分别设有排风口、回风口，所述的第二多联机内机设置在新风风道内。
进一步地，所述的排风热泵热回收制冷剂循环机构包括热回收循环压缩机、热回收循环四通换向阀、热回收循环送风换热器、热回收循环节流器及热回收循环排风换热器；
所述的热回收循环送风换热器设置在新风风道内，并具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的热回收循环送风换热器的制冷剂通道的两端分别与热回收循环四通换向阀、热回收循环节流器相连通，所述的热回收循环压缩机的吸气口及排气口分别与热回收循环四通换向阀相连通；
所述的热回收循环排风换热器设置在排风风道内，并具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的热回收循环排风换热器的制冷剂通道的两端分别与热回收循环四通换向阀、热回收循环节流器相连通。
作为优选的技术方案，所述的热回收循环节流器选自电子膨胀阀、毛细管或孔板等制冷***常见节流器。
进一步地，所述的新风风道内还设有加湿器、再热量调节阀及再热换热器，所述的再热换热器具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的再热换热器的制冷剂通道的一端与热回收循环压缩机的一端相连通，另一端通过再热量调节阀与热回收循环送风换热器的制冷剂通道相连通。通过加湿器、再热量调节阀及再热换热器可以精确控制新风的出风温湿度。
进一步地，所述的新风风道内设有新风风机及新风过滤器，所述的排风风道内设有排风风机。
本发明由两个制冷剂循环***组成，多联机外机、第一多联机内机及第二多联机内机负责室内回风处理和新风的预处理，排风热泵热回收***回收了排风中的能量，并对新风进一步的热湿处理以满足新风的送风要求。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明在现有多联式空调机组的基础上，利用排风热泵热回收技术，既实现了多联式空调机组对新风的高效热湿处理，又克服了传统排风热泵热回收新风机组制冷制热量不足的限制；
2)通过热泵循环回收了室内排风中的热能，比仅仅使用多联机的室内机处理新风的能耗更低；
3)利用两个制冷剂循环***，夏季先预冷再深度除湿，冬季先预热再加热，改善了新风与制冷剂之间的换热均匀性，有效降低了换热不可逆损失，进一步降低了新风处理能耗，且两个制冷剂循环***可相互独立运行，控制简单；
4)本发明与独立的排风热泵热回收新风机组相比，可承担的新风负荷更大，送风温湿度更加舒适；
5)本发明配置灵活，适用于不同类型和冷量大小的多联式空调机组；
6)排风热泵热回收循环的压缩机可以放置在风道内作为一个整体式，安装方便；也可以分体布置，将压缩机放在多联机的外机里，避免噪声。
附图说明
图1为实施例1中空调机组的结构示意图；
图2为实施例2中空调机组的结构示意图；
图3为实施例3中空调机组的结构示意图；
图中标记说明：
1为多联机外机，2为第一多联机内机，3为新风风道，4为排风风道，11为多联机压缩机，12为多联机四通换向阀，13、17为外机换热器，14为室外风机，15为外机液管接口，16为外机气管接口，18为进水接口，19为出水接口，20为外机电子膨胀阀，31为内机气管接口，32为内机换热器，33为内机电子膨胀阀，34为内机液管接口，35为内机风机，36为内机回风口，37为内机出风口，41为新风内机气管接口，42为新风内机换热器，43为新风内机电子膨胀阀，44为新风内机液管接口，45为新风风机，46为新风过滤器，47为新风口，48为送风口，49为排风口，50为回风口，51为排风风机，52为加湿器，61为热回收循环压缩机，62为热回收循环四通换向阀，63为热回收循环送风换热器，64为热回收循环节流器，65为热回收循环排风换热器，66为再热量调节阀，67为再热换热器，21、22、23、24、25、26、71、72、73、74、75为制冷剂连接管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
如图1所示的一种带新风功能的多联式空调机组，包括多联机***和排风热泵热回收***两部分。多联机***包括多联机外机1、负责处理室内回风的第一多联机内机2以及负责新风预处理的第二多联机内机。
多联机外机1的主要结构包括位于外机壳体内的多联机压缩机11、多联机四通换向阀12、外机换热器13、室外风机14以及位于外机壳体上的外机液管接口15、外机气管接口16、外机电子膨胀阀20。外机换热器13为空气-制冷剂换热器，具备互不连通的空气通道和制冷剂通道。外机换热器13的制冷剂通道通过制冷剂连接管与多联机四通换向阀12和外机电子膨胀阀20连通。外机换热器13的空气通道与外环境和室外风机14连通。多联机压缩机11的吸气口及排气口分别通过制冷剂连接管与多联机四通换向阀12连通，外机液管接口15通过制冷剂连接管与外机电子膨胀阀20连通，外机气管接口16通过制冷剂连接管与多联机四通换向阀12连通。
负责处理室内回风的第一多联机内机2的主要结构包括内机气管接口31、内机换热器32、内机电子膨胀阀33、内机液管接口34、内机风机35、内机回风口36、内机出风口37。内机换热器32为空气-制冷剂换热器，具备互不连通的空气通道和制冷剂通道。内机气管接口31、内机换热器32的制冷剂通道、内机电子膨胀阀33、内机液管接口34之间通过制冷剂连接管依次连通构成第一多联机内机2的制冷剂流路。内机回风口36、内机风机35、内机换热器32的空气通道、内机出风口37依次连通构成第一多联机内机2的空气通道。
负责新风预处理的第二多联机内机位于新风风道3内，主要结构包括通过制冷剂连接管依次顺序连通的新风内机气管接口41、新风内机换热器42、新风内机电子膨胀阀43、新风内机液管接口44。
外机液管接口15通过制冷剂连接管网络与各个内机液管接口34和新风内机液管接口44连通；外机气管接口16通过制冷剂连接管网络与各个内机气管接口31和新风内机气管接口41连通。
排风热泵热回收***包括新风风道3、排风风道4以及排风热泵热回收制冷剂循环机构。
排风热泵热回收制冷剂循环机构主要结构包括热回收循环压缩机61、热回收循环四通换向阀62、热回收循环送风换热器63、热回收循环节流器64、热回收循环排风换热器65。热回收循环送风换热器63和热回收循环排风换热器65为空气-制冷剂换热器，具备互不连通的空气通道和制冷剂通道。热回收循环送风换热器63的制冷剂通道通过制冷剂连接管与热回收循环节流器64和热回收循环四通换向阀62连通。热回收循环排风换热器65的制冷剂通道通过制冷剂连接管与热回收循环节流器64和热回收循环四通换向阀62连通。热回收循环压缩机61的吸气口及排气口分别通过制冷剂连接管与热回收循环四通换向阀62连通。
新风风道3由依次连通的新风口47、新风过滤器46、新风内机换热器42的送风通道、热回收循环送风换热器63的送风通道、新风风机45、送风口48组成。
排风风道4由依次连通的回风口50、排风风机51、热回收循环排风换热器65的空气通道、排风口49组成。
热回收循环压缩机61可以安装在新风风道3或排风风道4内，也可以置于多联机外机1内，再用制冷剂长连管连接到新风风道3和排风风道4。
本实施例的空调机组在实际应用时，分为制冷、制热两种工作模式，利用各个四通换向阀进行制冷/制热模式切换。
制冷工况下，多联机四通换向阀12使多联机压缩机11吸气口与外机气管接口16连通，多联机压缩机11排气口与外机换热器13连通。热回收循环四通换向阀62使热回收循环压缩机61的吸气口与热回收循环送风换热器63连通，热回收循环压缩机61的排气口与热回收循环排风换热器65连通。此时，各个内机换热器32为蒸发器，负责对室内回风降温除湿；新风内机换热器42为蒸发器，负责对新风预冷处理；热回收循环送风换热器63为蒸发器，负责对新风进一步降温除湿，使之满足送风温湿度要求；外机换热器13为冷凝器，负责向室外环境散热；热回收循环排风换热器65为冷凝器，通过排风散热。
制热工况下，多联机四通换向阀12使多联机压缩机11排气口与外机气管接口16连通，多联机压缩机11吸气口与外机换热器13连通。热回收循环四通换向阀62使热回收循环压缩机61的排气口与热回收循环送风换热器63连通，热回收循环压缩机61的吸气口与热回收循环排风换热器65连通。此时，各个内机换热器32为冷凝器，负责对室内回风加热；新风内机换热器42为冷凝器，负责对新风预加热；热回收循环送风换热器63为冷凝器，负责对新风进一步加热，使之满足送风温度要求；外机换热器13为蒸发器，负责从室外吸热；热回收循环排风换热器65为蒸发器，从排风吸热。
实施例2：
如图2所示，与实施例1相比，本实施例可以精确控制新风的出风温湿度，为此在热回收循环送风换热器63和新风风机45之间增加了加湿器52、再热换热器67，并在排风热泵热回收制冷剂循环机构中增加了再热量调节阀66。空调机组在制冷模式可以通过再热换热器67利用压缩机排气再热低温空气，并通过再热量调节阀66调节出风温度，避免出风口温度过低；空调机组在制热模式可以通过加湿器52对新风加湿，维持室内湿度平衡。
实施例3：
如图3所示，与实施例2相比，本实施例为水冷多联式空调机组，制冷模式下通过冷却水散热，制热模式下从水中取热。因此，本实施例的多联机外机1内的外机换热器17为制冷剂-水换热器。多联机外机1的外机壳体上设置有进水接口18和出水接口19，外接水源从这两个接口接入多联机外机1。
实施例4：
一种带新风功能的多联式空调机组，该空调机组包括多联机外机1、至少一个第一多联机内机2、第二多联机内机以及排风热泵热回收***，第二多联机内机位于排风热泵热回收***中，多联机外机1分别与第一多联机内机2、第二多联机内机相连通。
其中，多联机外机1包括外机壳体以及分别设置在外机壳体内的多联机压缩机11、多联机四通换向阀12及外机换热器13，外机壳体上设有外机液管接口15及外机气管接口16，外机换热器13具备互不连通的流体通道及制冷剂通道，外机换热器13的制冷剂通道的两端分别与多联机四通换向阀12、外机液管接口15相连通，多联机压缩机11的吸气口及排气口分别与多联机四通换向阀12相连通，外机气管接口16与多联机四通换向阀12相连通。外机壳体内还设有室外风机14，流体为空气，流体通道与室外风机14相连通。
第一多联机内机2包括内机壳体以及分别设置在内机壳体内的内机换热器32及内机风机35，内机壳体的两端分别设有内机回风口36、内机出风口37，内机壳体上设有内机气管接口31及内机液管接口34，内机换热器32具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，内机换热器32的制冷剂通道的一端与内机气管接口31相连通，另一端与内机液管接口34相连通，内机换热器32的空气通道的一端与内机出风口37相连通，另一端通过内机风机35与内机回风口36相连通。
第二多联机内机包括设置在排风热泵热回收***中的新风内机换热器42、新风内机气管接口41及新风内机液管接口44，新风内机换热器42具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，新风内机换热器42的制冷剂通道的一端与新风内机气管接口41相连通，另一端与新风内机液管接口44相连通。新风内机换热器42的制冷剂通道与新风内机液管接口44之间设有新风内机电子膨胀阀43。
排风热泵热回收***包括新风风道3、排风风道4以及排风热泵热回收制冷剂循环机构，新风风道3的两端分别设有新风口47、送风口48，排风风道4的两端分别设有排风口49、回风口50，第二多联机内机设置在新风风道3内。
排风热泵热回收制冷剂循环机构包括热回收循环压缩机61、热回收循环四通换向阀62、热回收循环送风换热器63、热回收循环节流器64及热回收循环排风换热器65；热回收循环送风换热器63设置在新风风道3内，并具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，热回收循环送风换热器63的制冷剂通道的两端分别与热回收循环四通换向阀62、热回收循环节流器64相连通，热回收循环压缩机61的吸气口及排气口分别与热回收循环四通换向阀62相连通；热回收循环排风换热器65设置在排风风道4内，并具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，热回收循环排风换热器65的制冷剂通道的两端分别与热回收循环四通换向阀62、热回收循环节流器64相连通。
新风风道3内还设有加湿器52、再热量调节阀66及再热换热器67，再热换热器67具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，再热换热器67的制冷剂通道的一端与热回收循环压缩机61的一端相连通，另一端通过再热量调节阀66与热回收循环送风换热器63的制冷剂通道相连通。新风风道3内设有新风风机45及新风过滤器46，排风风道4内设有排风风机51。
上述实施例中涉及的制冷剂-空气换热器，常见类型为翅片管换热器、微通道换热器等；涉及的制冷剂-水换热器，常见类型为板式换热器、套管式换热器、管壳式换热器等。
应当指出的是，并联的多联机内机的台数是非限制的，增减多联机内机台数，或在设置多个新风风道和排风风道，并设置与新风风道数量相同的第二多联机内机和排风热回收循环，不应视为对本发明进行了实质性改进，应属于本发明保护范围。
上述实施例中未完整展示制冷剂循环的所有部件，实施过程中，在制冷剂回路设置储液器、气液分离器、油分离、过滤器、干燥器、电磁阀等常见制冷辅件，在风道中设置除菌装置、辅助电加热器、风阀等常见风道辅件，或改变风道内风机的相对位置均不能视为对本发明进行了实质性改进，应属于本发明保护范围。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，但只要不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，该空调机组包括多联机外机(1)、至少一个第一多联机内机(2)、第二多联机内机以及排风热泵热回收***，所述的第二多联机内机位于排风热泵热回收***中，所述的多联机外机(1)分别与第一多联机内机(2)、第二多联机内机相连通。
2.根据权利要求1所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的多联机外机(1)包括外机壳体以及分别设置在外机壳体内的多联机压缩机(11)、多联机四通换向阀(12)及外机换热器(13)，所述的外机壳体上设有外机液管接口(15)及外机气管接口(16)，所述的外机换热器(13)具备互不连通的流体通道及制冷剂通道，所述的外机换热器(13)的制冷剂通道的两端分别与多联机四通换向阀(12)、外机液管接口(15)相连通，所述的多联机压缩机(11)的吸气口及排气口分别与多联机四通换向阀(12)相连通，所述的外机气管接口(16)与多联机四通换向阀(12)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的外机壳体内还设有室外风机(14)，所述的流体为空气，所述的流体通道与室外风机(14)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的第一多联机内机(2)包括内机壳体以及分别设置在内机壳体内的内机换热器(32)及内机风机(35)，所述的内机壳体的两端分别设有内机回风口(36)、内机出风口(37)，所述的内机壳体上设有内机气管接口(31)及内机液管接口(34)，所述的内机换热器(32)具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的内机换热器(32)的制冷剂通道的一端与内机气管接口(31)相连通，另一端与内机液管接口(34)相连通，所述的内机换热器(32)的空气通道的一端与内机出风口(37)相连通，另一端通过内机风机(35)与内机回风口(36)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的第二多联机内机包括设置在排风热泵热回收***中的新风内机换热器(42)、新风内机气管接口(41)及新风内机液管接口(44)，所述的新风内机换热器(42)具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的新风内机换热器(42)的制冷剂通道的一端与新风内机气管接口(41)相连通，另一端与新风内机液管接口(44)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的新风内机换热器(42)的制冷剂通道与新风内机液管接口(44)之间设有新风内机电子膨胀阀(43)。
7.根据权利要求1所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的排风热泵热回收***包括新风风道(3)、排风风道(4)以及排风热泵热回收制冷剂循环机构，所述的新风风道(3)的两端分别设有新风口(47)、送风口(48)，所述的排风风道(4)的两端分别设有排风口(49)、回风口(50)，所述的第二多联机内机设置在新风风道(3)内。
8.根据权利要求7所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的排风热泵热回收制冷剂循环机构包括热回收循环压缩机(61)、热回收循环四通换向阀(62)、热回收循环送风换热器(63)、热回收循环节流器(64)及热回收循环排风换热器(65)；
所述的热回收循环送风换热器(63)设置在新风风道(3)内，并具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的热回收循环送风换热器(63)的制冷剂通道的两端分别与热回收循环四通换向阀(62)、热回收循环节流器(64)相连通，所述的热回收循环压缩机(61)的吸气口及排气口分别与热回收循环四通换向阀(62)相连通；
所述的热回收循环排风换热器(65)设置在排风风道(4)内，并具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的热回收循环排风换热器(65)的制冷剂通道的两端分别与热回收循环四通换向阀(62)、热回收循环节流器(64)相连通。
9.根据权利要求8所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的新风风道(3)内还设有加湿器(52)、再热量调节阀(66)及再热换热器(67)，所述的再热换热器(67)具备互不连通的空气通道及制冷剂通道，所述的再热换热器(67)的制冷剂通道的一端与热回收循环压缩机(61)的一端相连通，另一端通过再热量调节阀(66)与热回收循环送风换热器(63)的制冷剂通道相连通。
10.根据权利要求8所述的一种带新风功能的多联式空调机组，其特征在于，所述的新风风道(3)内设有新风风机(45)及新风过滤器(46)，所述的排风风道(4)内设有排风风机(51)。
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