专利名称：无室外机的空调机的制作方法
技术领域：
无室外机的空调机
(-)技术领域:本实用新型涉及一种空调机，特别是一种无室外机的空调机。
背景技术：
:制冷空调系统一般分成冷端和热端两个部分，制冷空调系统的末端装置如:各种蒸发器、冷风机、表冷器、风机盘管等都是冷端，他们都是释放冷量的设备，一般都放在室内，直接把冷量排放到室内(如:空调房间或各种冷间)，因此，称为室内机；而制冷空调系统的热端是制冷空调系统的主机，包括如:压缩机、冷凝器等，他们都是释放热量的设备，称着制冷空调系统的热端，一般都移放到室外，以便将热量排放到室外大气中去，称为室外机。室外机是要排放热量的，自然不可以置于室内，因此，所有空调都有室外机。窗式空调机把热端的压缩机、冷凝器等发热设备放在窗外，用风扇排放热量；分体式空调机或柜式空调机都直接把发热设备的主机安装在室外，用风扇向大气排热，小型空调一般均采用风冷式空调就可以将热量排至大气中；中央空调由于排放热量较大，必须单独在室外设立一个“机房”形式的超大室外机将热量排放出去，而且采用水冷式空调，即经过冷却水系统和冷却塔等设备把热量排向大气。室外机完全是为了把热量散发到室外的大气中而不得不放在室外，目前，所有的空调又必须带有室外机，每台室外机还不断地向大气排放热量，有室外机就会污染环境，更不可能实现低碳产品，相比于无室外机的空调机而言，有室外机的缺点是:1.排热大王:有室外机的空调机向室外大气散发大量的热量，产生巨大的“温室效应”。2.用电大户:有室外机的空调机是按空调工况配置电机功率，其额定功率一定是大于无室外机的空调机按标准工况配置的电机功率。即通常所说的，同一台压缩机，配置在空调用的电动机功率比制冷用的电动机功率大。所以，有室外机空调机的电机耗电量大。3.耗材量大:有室外机的空调机其空调负荷要远远地大于 无室外机的空调机的制冷负荷，因此，有室外机的空调机的冷凝器也要远远地大于无室外机的空调机的冷凝器，不仅增加整机重量，而且，浪费材料，提高造价。4.需要安装:有室外机的空调机必须将室外机安装在室外的墙体上，然后才能与室内机连接使用，不管是分体壁挂机、柜机，还是中央空调都是如此，既加长管线，又降低制冷能力，不便维护，还不安全。5.要求密闭:有室外机的空调机必须在关门、关窗之下，进行“密闭空调”，使室内气象条件恶化，有害物(粉尘、烟雾、有害气体、微生物、细菌、病毒等)浓度超过卫生标准，人体将产生头晕、胸闷、食欲不振、窒息、恶心、中毒等诸多不适症状，甚至出现“空调病”，严重时导致死亡。6.室外机结霜:采用空调热泵系统冬季采暖时常出现室外机结霜，使热泵无法运行，严重影响冬季采暖。达沃斯国际论坛、国际能源会议、蒙特利尔议定书、哥本哈根协议包括召开各种绿博会、国际气候研讨会等，下至民间学术讨论，上至各国首脑峰会，无不对于节约能源、低碳排放、减少温室气体、防止气候变暖、保护地球生态环境等问题的争论，尽管均因迁涉到各个国家的利益而变得异常剧烈，但有一点是共识的，就是对解决上述问题认为迫在眉睫，各个国家应作出保证，按照“联合国气候变化框架公约”、完成“京都议定书”、“巴厘路线图”等规定的各项指标和任务。我国对节能减排、保护环境等工作非常重视，对此颁发许多法律、法规，规范各种条例等硬性的政府行为，提倡技术创新，开辟可持性发展经济，关停和限制高排放、大能耗的生产厂家，研发许多高科技产品，制订并努力完成我国“十二五”规划。目前，所有旧观念空调产品都被列入高排放、大能耗设备，虽然进行了“变频空调”、氟里昂“CFC替代”、及“能效比”、“冷触媒”等一系列的技术革新和技术改造，但本质上并没有彻底改变，旧观念空调依然是大能耗、高排放。可以想象，没有大举动，大的技术创造发明，空调旧观念是不可能改变的。因此，无室外机的空调机一新概念空调机是在这一背景技术下的一项重要的创新研究课题。目前已有一些专利涉及这一课题，例如申请号为“200810013999.8”的“一种无室外机的空调”是采用一种水蒸发的凉风机冷却冷凝器去除空调室外机，增加一整套冷却装置。申请号为“201010180505.2”、“201010528989.5” 和“201110113756.3” 这三项专利都是半导体空调，其缺点在于功率受限制，制冷效果不理想，一般只用于半导体制冷器。申请号为“200610094868.8”的“悬吊型组合式无室外机的节能环保空调”是指利用空调冷废气(能量回收器)和冷凝水喷淋对冷凝器散热来冷却冷凝器发热，虽然能够节能，但增加了庞大的换热设备，而且换热效果有限。申请号为“201110122535.2”的“一种无室外机的节能型空调”主要讲述将220V变为直流24V低压压缩机节能，并使冷凝器降低温度，删除室外机，但有一部分热量还是需要用风机吹送至室外，即虽然没有了室外机，但部分热量还是排放到室外，其增加了变压器等设备。
(三)实用新型内容:本实用新型的目的在于提供一种无室外机的空调机，它改变了传统空调机的室内机与室外机分离的模式，去除了空调机的室外机，是一种低碳、节能、安装方便、有利于人体健康的新概念空调机。
`[0010]本实用新型的技术方案:一种无室外机的空调机，包括设备的自控系统与空气处理器，其特征在于它是由制冷装置、能量转换系统、空调末端冷气输出系统构成，所说的制冷装置的输入端和输出端分别为热端和冷端，所说的能量转换系统包含两级能量转换器，制冷装置的冷端与能量转换系统的一级能量转换器连接，一级能量转换器的输出端连接二级能量转换器的输入端，二级能量转换器的输出端连接空调末端冷气输出系统的输入端，所说的空调末端冷气输出系统含有空调末端装置、空气处理器和风机盘管，其输出端通过风机盘管输出冷风；设备由自控系统控制。上述所述制冷装置包括制冷压缩机、冷凝器、冷凝风扇、储液器和干燥过滤器，所说的制冷压缩机的输入端上连接有三通压力表阀和真空低压压力表，制冷压缩机的输出端连接有直通压力表阀和高压压力表，制冷压缩机的输出端连接冷凝器，与热端连接的冷凝器上装有冷凝风扇，冷凝器的输出端连接储液器，储液器通过截止阀与干燥过滤器连接，干燥过滤器通过示液镜、截止阀、电磁阀、热力膨胀阀与冷端连接，冷端的输出端与制冷压缩机的输入端连接，热力膨胀阀另有输出端同时与冷端的输出端连接，制冷装置的冷端与能量转换系统中的一级能量转换器17连接。上述所说的能量转换系统是由两级能量转换器串接构成，一级能量转换器与二级能量转换器之间连接有冷媒液泵，一级能量转换器中含有蒸发器，二级能量转换器中含有冷却器，二级能量转换器的输出端通过冷剂液泵与空调末端冷气输出系统的输入端连接，一级能量转换器与二级能量转换器包围在蓄冷池内，蓄冷池的外壁由聚氨酯乙烯泡沫塑料密闭保温层构成。上述所述空调末端冷气输出系统由冷剂液泵、风机盘管、空调末端装置和空气处理器构成，其中，风机盘管由表冷器和空调风扇构成，能量转换系统中的二级能量转换器的输出端通过冷剂液泵连接表冷器，空调末端装置通过空调风扇与表冷器连接，空调末端装置的输出端通过风机盘管及空调送风口输出冷风，空调末端装置上连接有空气处理器。上述所述空气处理器由模块单元构成，包括最小配置模块单元和升级版添加模块，最小配置模块单元含低档、中档、高档的不同模块配置，空气处理器有新风口，新风口通过最小配置模块单元和升级版添加模块连接空调末端装置；最小配置模块单元和升级版添加模块的输出端分别有模块化接口，最小配置模块单元上带有提高产品档次的6 8个插入式接口，空气处理器的输出端连接空调末端装置，空调末端装置通过空调送风口送出冷风，最小配置模块单元上同时与回风口连接。上述所述的模块单元由最小配置模块单元包括的低档配置模块是粗滤模块、混合模块和回风模块44，室外新鲜空气通过粗滤模块与混合模块，空内污染空气通过回风模块，回风模块上有截门，截门呈使室内污染空气排出的状态或进入混合模块进行循环的状态，室外新鲜空气通过粗滤模块至混合模块，排出室内清洁空气；所述的模块单元由最小配置模块单元包括的中档配置模块是粗滤模块、混合模块、精滤模块、回风模块、调节模块、排风模块，室外新鲜空气通过粗滤模块与混合模块，空内污染空气通过排风模块、调节模块与回风模块，回风模块上有截门，截门呈使室内污染空气排出的状态或进入混合模块38进行循环的状态，室外新鲜空气通过粗滤模块、混合模块至精滤模块，排出室内清洁空气；所述的模块单元由最小配置模块单元32包括的高档配置模块是粗滤模块、混合模块、精滤模块、送风模块、冷却模块、除湿模块、回风模块、调节模块、排风模块、静音装置、补水器，室外新鲜空气通过粗滤模块与混合模块，空内污染空气51通过排风模块、调节模块与回风模块，回风模块上有截门，截门呈使室内污染空气排出的状态或进入混合模块进行循环的状态，室外新鲜空气依次通过粗·滤模块、混合模块、精滤模块、送风模块、冷却模块至除湿模块，排出室内清洁空气，送风模块上连接有静音装置，冷却模块上连接有补水器。上述所述的空气处理器的最小配置模块单元外还可以选配不带插入式接口的升级版添加模块或带有插入式接口的升级版添加模块，升级版添加模块包括电晕模块、加湿模块、加热模块、增氧模块或富氧模块中的至少一种，它们通过插入式接口插入或直接连接。上述所述风机盘管包括移动式风机盘管、壁挂式风机盘管、落地式风机盘管或吊顶式风机盘管；风机盘管可以明装或暗装；风机盘管选用六个送风档，即强制送风高、中、低三档、弱状态档、静音档和休眠档。上述所述自控系统采用常规的自控系统。本实用新型的工作过程:(I)制冷装置的工作过程，即制冷剂循环过程:首先，制冷剂经过能量转换系统中的一级能量转换器内的蒸发器内蒸发后，变为低温低压气体被制冷压缩机吸入，经压缩成高温高压气体进入冷凝器，采用冷凝风扇的风冷却，变为常温高压冷凝液体进入储液器，经截止阀进入干燥过滤器干燥过滤，通过示液镜和截止阀，开启电磁阀供液，用热力膨胀阀节流的制冷剂低温低压液体进入蒸发器内蒸发吸热，使一级能量转换器内的冷媒水溶液降温，制冷剂回到初始状态，形成制冷剂的循环，其中，制冷剂吸收一级能量转换器内的冷媒水溶液热量，即标准工况冷负荷，在冷凝器内放出冷凝器热负荷；制冷装置制冷的温度变化过程为:压缩机机壳表面温度为T1，制冷压缩机吸入的低温低压气体的温度为T2，经压缩机压缩后的高温高压气体的温度为T3，冷凝器壁面温度为T4,冷凝器出风口风温为T5, —级能量转换器内的冷媒水溶液温度为T6，T6 < T2 < T5 < T4< T1 < T3 ；(2)能量转换系统的工作过程，即冷媒水溶液循环过程:上一级制冷装置的冷端与能量转换系统中的一级能量转换器连接，一级能量转换器内的低温冷媒水溶液经冷媒液泵送入二级能量转换器中的冷却器内，吸收二级能量转换器内的冷剂水溶液热量，即冷媒水溶液冷负荷，也即冷剂制冷量，使冷剂水溶液降温后，低温冷媒水溶液变成高温冷媒水溶液，回到一级能量转换器内，高温冷媒水溶液被蒸发器吸热后又成为低温冷媒水溶液，回到初始状态，形成冷媒水溶液循环过程；该过程中，一级能量转换器与二级能量转换器保证了冷媒水溶液的循环过程，其外围密闭保温层保证了冷媒水溶液冷负荷不受损失；其中，一级能量转换器内的冷媒水溶液温度为T6, 二级能量转换器内的冷剂水溶液温度为T7，T6 < T7 ；(3)空调末端冷气输出系统的工作过程，包括空气处理器的工作过程和空调末端输出装置的工作过程，空气处理器将室外新鲜空气和室内污染空气进行模块化空气处理，再经上一级能量转换系统放出的空调工况冷负荷冷却，经风机盘管通过空调送风口送入空调房间最终实现空气调节，形成送风系统；①空气处理器的工作过程，即空调风输出系统:将室外新鲜空气和室内污染空气分别通过新风口和回风口按比例送入最小配置模块单元进行模块化空气处理，经模块化接口进入带有插入式接口的升级版添加模块或不带插入式接口的升级版添加模块，将处理好的空气冷风经第二个模块化接口进入空调末端
装置；②空调末端装置的工作，即冷剂水溶液循环系统和送风系统:能量转换系统中的二级能量转换器内的低温冷剂水溶液经冷剂液泵送入表冷器内，通过空调送风口送风，吸收室内空气热量，完成房间空气调节后，冷剂水溶液回到二级能量转换器，被冷却器冷却变成低温冷剂水溶液，回到初始状态，形成冷剂水溶液循环系统；同时将风机盘管中的表冷器的冷量，即空调工况冷负荷以及经空气处理器处理好的空气冷风由空调风扇通过空调送风口送入空调房间最终实现空气调节，形成送风系统；其中，二级能量转换器内的冷剂水溶 液温度为T7,风机盘管进口风温为T8，表冷器壁面温度为T9,空调送风口的送风温度为Tltl, T9 < T7 < T10 < T8 ；无室外机的空调机整体温度变化情况为:T6 < T2 < T9 < T7 < T10 < T8 < T5 < T4< T1 < τ3。上述所述制冷剂为氟制冷剂。本实用新型的工作原理及技术效果涉及:一.数值分析与结论1.计算数据①同一台(同型号)制冷压缩机在不同工况下所消耗的功率不同，证明在标准工况(低温工况)下运行所消耗的功率比在空调工况(热工况)下运行所消耗的功率低；②同一台(同型号)制冷压缩机在不同工况下(在不同的蒸发温度系统下)所获得的制冷量Qtl是不同的，如:在标准工况下，获得标准工况制冷量Qtlb;在空调工况下，获得空调工况制冷量Qtlat5当然，可以设置无限个工况(即无限个蒸发温度系统)获得无限个制冷量。他们的规律是蒸发温度越低，制冷量越小；蒸发温度越高，所获得的制冷量越大，如上述制冷量Q0b < Q0a °同样重要的另一句话是:同一台(同型号)制冷压缩机不管在任何工况下其理论排气量Vp是不变的，见式-01:
权利要求1.一种无室外机的空调机，包括设备的自控系统与空气处理器，其特征在于它是由制冷装置、能量转换系统、空调末端冷气输出系统构成，所说的制冷装置的输入端和输出端分别为热端和冷端，所说的能量转换系统包含两级能量转换器，制冷装置的冷端与能量转换系统的一级能量转换器连接，一级能量转换器的输出端连接二级能量转换器的输入端，二级能量转换器的输出端连接空调末端冷气输出系统的输入端，所说的空调末端冷气输出系统含有空调末端装置、空气处理器和风机盘管，其输出端通过风机盘管输出冷风；设备由自控系统控制。
2.根据权利要求1所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述制冷装置包括制冷压缩机、冷凝器、冷凝风扇、储液器和干燥过滤器，所说的制冷压缩机的输入端上连接有三通压力表阀和真空低压压力表，制冷压缩机的输出端连接有直通压力表阀和高压压力表，制冷压缩机的输出端连接冷凝器，与热端连接的冷凝器上装有冷凝风扇，冷凝器的输出端连接储液器，储液器通过截止阀与干燥过滤器连接，干燥过滤器通过示液镜、截止阀、电磁阀、热力膨胀阀与冷端连接，冷端的输出端与制冷压缩机的输入端连接，热力膨胀阀另有输出端同时与冷端的输出端连接，制冷装置的冷端与能量转换系统中的一级能量转换器连接。
3.根据权利要求1所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所说的能量转换系统是由两级能量转换器串接构成，一级能量转换器与二级能量转换器之间连接有冷媒液泵，一级能量转换器中含有蒸发器，二级能量转换器中含有冷却器，二级能量转换器的输出端通过冷剂液泵与空调末 端冷气输出系统的输入端连接，一级能量转换器与二级能量转换器包围在蓄冷池内，蓄冷池的外壁由聚氨酯乙烯泡沫塑料密闭保温层构成。
4.根据权利要求1所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述空调末端冷气输出系统由冷剂液泵、风机盘管、空调末端装置和空气处理器构成，其中，风机盘管由表冷器和空调风扇构成，能量转换系统中的二级能量转换器的输出端通过冷剂液泵连接表冷器，空调末端装置通过空调风扇与表冷器连接，空调末端装置的输出端通过风机盘管及空调送风口输出冷风，空调末端装置上连接有空气处理器。
5.根据权利要求1所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述空气处理器由模块单元构成，包括最小配置模块单元和升级版添加模块，最小配置模块单元含低档、中档、高档的不同模块配置，空气处理器有新风口，新风口通过最小配置模块单元和升级版添加模块连接空调末端装置；最小配置模块单元和升级版添加模块的输出端分别有模块化接口，最小配置模块单元上带有提高产品档次的6 8个插入式接口，空气处理器的输出端连接空调末端装置，空调末端装置通过空调送风口送出冷风，最小配置模块单元上同时与回风口连接。
6.根据权利要求5所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述的模块单元由最小配置模块单元包括的低档配置模块是粗滤模块、混合模块和回风模块，室外新鲜空气通过粗滤模块与混合模块，空内污染空气通过回风模块，回风模块上有截门，截门呈使室内污染空气排出的状态或进入混合模块进行循环的状态，室外新鲜空气通过粗滤模块至混合模块，排出室内清洁空气；所述的模块单元由最小配置模块单元包括的中档配置模块是粗滤模块、混合模块、精滤模块、回风模块、调节模块、排风模块，室外新鲜空气通过粗滤模块与混合模块，空内污染空气通过排风模块、调节模块与回风模块，回风模块上有截门，截门呈使室内污染空气排出的状态或进入混合模块进行循环的状态，室外新鲜空气通过粗滤模块、混合模块至精滤模块，排出室内清洁空气；所述的模块单元由最小配置模块单元包括的高档配置模块是粗滤模块、混合模块、精滤模块、送风模块、冷却模块、除湿模块、回风模块、调节模块、排风模块、静音装置、补水器，室外新鲜空气通过粗滤模块与混合模块，空内污染空气通过排风模块、调节模块与回风模块，回风模块上有截门，截门呈使室内污染空气排出的状态或进入混合模块进行循环的状态，室外新鲜空气依次通过粗滤模块、混合模块、精滤模块、送风模块、冷却模块至除湿模块，排出室内清洁空气，送风模块上连接有静音装置，冷却模块上连接有补水器。
7.根据权利要求5所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述的空气处理器的最小配置模块单元外还选配不带插入式接口的升级版添加模块或带有插入式接口的升级版添加模块，升级版添加模块包括电晕模块、加湿模块、加热模块、增氧模块或富氧模块中的至少一种,它们通过插入式接口插入或直接连接。
8.根据权利要求1所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述风机盘管包括移动式风机盘管、壁挂式风机盘管、落地式风机盘管或吊顶式风机盘管；风机盘管为明装或暗装；风机盘管选用六个送风档，即强制送风高、中、低三档、弱状态档、静音档和休眠档。
9.根据权利要求1所述的一种无室外机的空调机，其特征在于所述自控系统采用常规的自控 系统。
专利摘要一种无室外机的空调机，包括设备的自控系统与空气处理器，它是由制冷装置、能量转换系统、空调末端冷气输出系统构成，所说的制冷装置的输入端和输出端分别为热端和冷端，所说的能量转换系统包含两级能量转换器，所说的空调末端冷气输出系统含有空调末端装置、空气处理器和风机盘管，其输出端通过风机盘管输出冷风；设备由自控系统控制。本实用新型的优越性它改变了传统空调机的室内机与室外机分离的模式，去除了空调机的室外机，是一种低碳、节能、安装方便、有利于人体健康的新概念空调机。
文档编号F24F13/00GK203147925SQ20122074861
公开日2013年8月21日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者连添达 申请人:连添达