专利名称：多功能水环水冷家用中央空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能水环水冷家用中央空调系统。
背景技术：
与本实用新型最接近的现有技术是本申请人在此之前申请的“水环水冷家用中央空调系统(CN2773530)”，该产品无需配备大型冷却塔、热水锅炉等大型设备，使水环中央空调系统小型化后进入了家庭，不仅换热效率高，而且不受外部环境温度的影响，完全可以取代风冷式家用中央空调系统，高效节能，使用效果理想。工作原理是空调冷媒在冷凝过程所释放的热量通过机组内部套管式换热器传递到水中，再通过水的循环将热量带到冷热交换器中，在冷热交换器中通过水的蒸发将热量吸收排放到室外。但该系统不能实现以下功能，其一断水后无法工作，其二换热温差小，其三不能提供卫生热水，其四水环热泵机组内部有套管式换热器，此换热器加工难度大，容易堵塞结垢，而且成本很高，占用机组内部空间很大。
发明内容
本实用新型解决的技术问题设计一种多功能水环水冷家用中央空调系统，将水环机的套管式冷凝器与冷热交换器的蒸发器合二为一，并且将改型后的冷凝器合并到冷热交换器中。一是通过水在冷凝器铜管及翅片表面蒸发来带走热量，达到给冷媒高效冷凝降温的目的。二是在断水情况下直接与空气交换来带走冷凝器的热量。三是通过调节水位，让水淹没冷凝器的翅片，水和冷凝器浸泡传热达到给冷凝管降温的目的，并且可以制得卫生热水。
本实用新型的设计思路原有系统的热交换是分为两步进行的，而这两步正好利用了水本身为载体进行热量交换，循环水的温度界于水的蒸发温度和冷媒的温度之间，所以水蒸发的局部低温与循环水本身温度之间的温差不大，而循环水的温度与冷媒的冷凝温度之间的温差也不大，根据热传递原理，传递效率和传递温差是成正比关系，也就是说两种介质的温差越大热传递的效率越高。为了提高冷热交换器的换热效率，我们将水环机的套管式冷凝器与冷热交换器的蒸发器合二为一，即将原来的套管式换热器改型成紫铜管穿亲水铝箔翅片式交换器(也叫冷凝器)，并且将改型后的冷凝器合并到冷热交换器中，通过水泵将水喷洒到翅片的表面，让水在翅片表面充分蒸发带走热量，使系统更加节能。
本实用新型的技术解决方案一种多功能水环水冷家用中央空调系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(3)及水循环冷热交换器(4)，冷凝器(2)及蒸发器(3)分别通过制冷剂输送管(5)与压缩机(1)连接，水循环冷热交换器(4)由内壳体(6)和外壳体(7)构成，内壳体(6)位于外壳体(7)内，且内壳体(6)和外壳体(7)的顶端分别留有进风口(8)和出风口(9)，外壳体(7)的底端封闭构成水箱(10)，内壳体(6)的底端敞开，外壳体(7)与内壳体(6)之间的夹层为进风通道(11)；冷凝器(2)、风机(12)、挡水板(13)及喷淋头(14)均位于内壳体(6)中，且风机(12)位于最上端，风机(12)的下方依次为挡水板(13)、喷淋头(14)及冷凝器(2)；两个液位控制器(15)分别设置在外壳体(7)内壁的下部和内壳体(6)内壁的上部，且下部的液位控制器位于内壳体(6)底端下方，上部的液位控制器位于挡水板(13)之下、喷淋头(14)之上，水泵(16)的进水口通过输水管(17)与水箱(10)连接，水泵(16)的出水口通过输水管(17)与喷淋头(14)连接，水箱(10)上设有补水口(18)。
输水管(17)上并联有热水供水管(19)和热水回水管(20)。冷凝器(2)为翅片式冷凝器。
本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果1、将两次换热变为一次换热，提高了换热效率，湿膜和冷凝器和二为一，降低了生产成本，制冷时提供卫生热水，节约能源，把冷凝水接入交换器实现二次利用，使系统更加节能。
2、实现了在断水情况下直接与空气交换来带走冷凝器热量的目的。使本实用新型在断水时也能正常工作。
3、通过调节水位，让水淹没冷凝器的翅片，水和冷凝器浸泡传热达到给冷凝管降温的目的，并且可以制得卫生热水，非常简单的实现了制热水和蒸发冷却两种形式的结合，无须其他的多余水箱及换热器，同时达到节能的目的。
图1为本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
结合附图1描述本实用新型的第一种实施例。
系统结构方案(参照说明书第五部分)外壳体是由一个长方型金属壳体组成，长宽高分别为600×450×1200mm，顶端开有进风口。内壳体也是由一个长方型金属壳体组成长宽高分别为500×410×700mm，顶端开有出风口，底端敞开。内壳体和外壳体中间的夹层为进风通道，保证室外空气能从内壳体底端进入内壳体，内壳体的低部和外壳体低部的距离为400mm，这个区间是用来装水的，液面高度为300mm，液面与内壳体低部有100mm的距离是进风通道。在内壳体内部自下而上分别安装有冷凝器、喷淋头、挡水板、风机。铜管翅片式冷凝器是整个蒸发式冷热交换器的核心部件，为了解决冷媒与铜管有足够的接触面积，采用高效冷却管加翅片的方式更为理想，此方式大大缩小了冷凝器的体积，提高了换热效率。冷凝器的上端是喷淋头，喷淋头是利用水泵的动力将交换器底部水箱的水打到冷凝器顶部将水雾化喷淋的装置，喷淋头上部是挡水板，挡水板的作用是防止水雾被风机抽到风道里，挡水板的顶部是风机，风机是空气流动的动力装置，为了实现交换器内部水表面与室外空气充分换热的目的，空气通过内外壳体之间的进风通道，再经过冷凝器，让冷凝器表面的水快速蒸发，吸收带走热量。
系统工作原理1)制冷压缩机将冷媒压缩为高压高温的气态输出，经过铜管翅片式冷凝器降温放热变为高压常温液态冷媒，当经过节流装置后，压力减小，冷媒开始蒸发吸收热量变为常温气态，回到压缩机。
2)冷却就是给冷凝器降温带走热量的一个过程，冷却系统由两部分组成，即水系统和风系统，水系统是将水喷淋到冷凝器表面的一个系统，由水箱、水泵、管路、喷淋头、液位开关、补水口组成。风系统是冷热交换器内部空气与室外空气流动交换的系统，风系统由风机、进风通道、出风通道组成。冷却系统的工作方式为当机组制冷时，液位控制在低位处，水系统开始喷淋，当水温高于30℃时风机启动，同时冷凝水接入冷热交换器中，给冷却系统起到一个降温补水的作用。当需要卫生热水时，液位控制就会转换到高位处，经过系统补水，水位就会淹没冷凝器及喷淋头，进风通道被堵死，风机停止运行，此时水温控制在42℃，当水温超过42℃时，系统就会自动泄水补水来保持水温，这时就可以打开热水阀门，使用卫生热水了。当不需要卫生热水时，只要打到制冷挡，系统就切换到低水位，通过蒸发带走热量，当系统断水也可以利用空气和翅片换热带走热量。
3)制热当系统需要制热时，冷凝器就变成了表冷器是吸热的过程，这时冷热交换器的水位就会转换为高位挡，冷热交换器变为换热器，起到从低品位水源中提取热量的作用，如果没有低品位水源也可以断水直接从空气中吸收热量，达到制热的目的。
权利要求1.一种多功能水环水冷家用中央空调系统，包括压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(3)及水循环冷热交换器(4)，冷凝器(2)及蒸发器(3)分别通过制冷剂输送管(5)与压缩机(1)连接，其特征是水循环冷热交换器(4)由内壳体(6)和外壳体(7)构成，内壳体(6)位于外壳体(7)内，且外壳体(7)和内壳体(6)的顶端分别留有进风口(8)和出风口(9)，外壳体(7)的底端封闭构成水箱(10)，内壳体(6)的底端敞开，外壳体(7)与内壳体(6)之间的夹层为进风通道(11)；冷凝器(2)、风机(12)、挡水板(13)及喷淋头(14)均位于内壳体(6)中，且风机(12)位于最上端，风机(12)的下方依次为挡水板(13)、喷淋头(14)及冷凝器(2)，两个液位控制器(15)分别设置在外壳体(7)内壁的下部和内壳体(6)内壁的上部，且下部的液位控制器位于内壳体(6)底端下方，上部的液位控制器位于挡水板(13)之下、喷淋头(14)之上，水泵(16)的进水口通过输水管(17)与水箱(10)连接，水泵(16)的出水口通过输水管(17)与喷淋头(14)连接，水箱(10)上设有补水口(18)。
2.根据权利要求1所述的多功能水环水冷家用中央空调系统，其特征是输水管(17)上并联有热水供水管(19)和热水回水管(20)。
3.根据权利要求1或2所述的多功能水环水冷家用中央空调系统，其特征是冷凝器(2)为翅片式冷凝器。
专利摘要一种多功能水环水冷家用中央空调系统，其冷凝器及蒸发器分别通过制冷剂输送管与压缩机连接，水循环冷热交换器的内壳体位于外壳体内，且内、外壳体的顶端分别留有出风口和进风口，外壳体的底端封闭构成水箱，内壳体的底端敞开，内、外壳体之间的夹层为进风通道；风机、挡水板、喷淋头及冷凝器自上而下依次位于内壳体中，液位控制器分别设置在外壳体内壁的下部和内壳体内壁的上部，水泵的进水口分别与水箱及喷淋头连接。本实用新型将水环机的套管式冷凝器与冷热交换器的蒸发器合并到冷热交换器中，通过水喷洒到冷凝器的表面蒸发来带走热量，达到给冷媒高效冷凝降温的目的。此外本实用新型在断水时也能正常工作，并且可以制得卫生热水。
文档编号F24F5/00GK2937900SQ20062007923
公开日2007年8月22日 申请日期2006年6月17日 优先权日2006年6月17日
发明者魏宁, 李宝军, 胡亚良, 邵卫东, 顾茜 申请人:宝鸡兴业空调设备(集团)有限公司