此空调机有四种基本的循环工况，图2至5给出了这四种基本循环工况的原理图。图中不参与当前工况下制冷剂压缩循环的部分器件与管路在图中没有画出:
前两种循环工况与普通冷热分体空调相同，两个三通电磁阀将室内低位热交换器II 6从循环回路中断开，室内低位换热器被关闭，压缩机出口的二位三通阀I 2将压缩后的制冷剂通向四通换向阀3。三通阀的黑色部分表示这个方向的阀门关闭。
[0020]工况一，见图2，四通换向阀3处于空调制冷状态。制冷剂经过压缩机I压缩后，高温高压气体经四通换向阀3进入室外热交换器4冷却，变成液相，然后经过第一膨胀阀7节流减压后再经过三通电磁阀II 8进入室内高位的热交换器I 5，蒸发为低温低压的气相并吸热；经四通换向阀3回到压缩机I吸气端，再经过气液分离器10气液分离后，被压缩机I吸入完成一个制冷循环。
[0021]工况二，见图3，四通换向阀3处于空调热泵状态。制冷剂经过压缩机I压缩后，高温高压气体经四通换向阀3进入室内高位热交换器5，内机风扇对热交换器I 5强制冷却，制冷剂变成液相，经过三通电磁阀II 8再经第一膨胀阀7节流减压进入室外热交换器4蒸发，从环境吸热，再经过四通换向阀3、气液分离器10后，被压缩机I吸入完成一个热泵循环。
[0022]后两种循环工况，压缩机I出口的二位三通电磁阀I 2将高温高压制冷剂气体通向室内低位的热交换器II 6，在循环回路中作为冷凝器，向室内散发热量。
[0023]工况三，见图4，在强力除湿模式下，四通换向阀3的位置与工况一相同，制冷剂从压缩机I出来经过室内低位的热交换器II 6，冷却后变成液相，然后经过第二膨胀阀9节流减压后，经三通电磁阀II 8进入室内高位的热交换器I 5，蒸发为低温低压的气相并从室内吸热，同时凝结流经蒸发器一一高位的热交换器I 5的室内空气中的水分，这样上下同时制冷制热而室内温度总体基本保持稳定(有部分压缩机做功转化为净热能进入室内)，而同时快速降低室内空气的相对湿度。制冷剂经四通换向阀3、气液分离器10后，被压缩机I吸入完成一个单独除湿循环。
[0024]工况四，见图5，在舒适供暖模式下，四通换向阀3的位置与工况二相同为热泵状态。制冷剂从压缩机I出来经过室内低位的热交换器II 6，向室内散热，制冷剂冷却后变成液相，依次经过第二膨胀阀9、三通电磁阀II 8、再经第一膨胀阀7节流减压进入室外热交换器4蒸发，从环境吸热，经过两级减压，表明室内外两侧的热交换器温差大于第二种热泵模式，这也恰恰符合“暖气片”靠空气自然循环给室内舒适供暖的物理要求。在室外热交换器4中蒸发的制冷剂气体经四通换向阀3、气液分离器10后，被压缩机I吸入完成一个热泵循环。
[0025]在满足热交换参数情况下，设计室内低位的热交换器II 6即“暖气片”的体积相对于高位的热交换器I 5的体积会比较大，依设计需要不安装风扇或者可以采用安装低速静音风扇帮助散热。
[0026]除湿功能可以将如前所述工况一、三两种模式选择配合进行。
[0027]加湿功能可以在室内低位机上设置可关闭的加湿蒸发盒，利用“暖气片”加温蒸发水分提高室内湿度，达到所需相对湿度则将加湿蒸发盒的蒸汽出口格栅关闭。此功能主要用于冬季北方干冷环境。空调机产生的冷凝水经过过滤，可以作为加湿蒸发盒的水源，也可以采取用户添加水的方式。
[0028]为了实现自动调节空气温湿度的全功能，可以在室内机上安装湿度感应传感器，例如双金属片式传感器，将信号数字化后，用来测控室内的相对湿度。
[0029]如果加湿蒸发盒设有香薰精油添加孔，还可以额外提供香薰功能。
[0030]本发明既适用于采用工频压缩机的定速空调，也适用于采用变频压缩机的变频空调。在功能控制的完备性上来讲，变频空调能提供更完善的控制策略。
[0031]本发明既适用于壁挂式分体空调，室内有两个分别在高低位安装的内机，也适用于落地式分体空调(柜式空调)，内机柜里面装有高低两个热交换器，外观与普通柜式空调的区别是机柜下半部有散热孔和散热沟道，用低位热交换器供暖时，可以实现热风“不吹头”的效果。单独除湿运行模式下，内机的风扇应当反转，对流空气上进下出，能得到最佳效果O
[0032]如果不需要为空调机增加以上所述复杂的空气调节功能，而是在实现冷暖功能之外兼顾生活热水的提供，可以将热交换器6作为保温水箱的加热单元，见图6，使空调机兼有热泵式热水器的功能，采用工况三的压缩循环时，用室内制冷排出的热量加温水箱中的冷水；采用工况四的压缩循环时，从室外空气中吸取热量加温水箱中的冷水。水箱中的热水不仅可以供生活使用，在冬季，如果房间内安装了地热管道，水箱还可以作为地热管道的热源。
[0033]这样的空调热水兼容模式还可以推广到家用中央空调和更大规模的空调系统。只要是采用卡诺循环原理实现冷热功能的空调机，都可以用同上所述两个三通阀接入水箱加热回路的原理实现热水提供，而且中央空调的产生的热水更容易实现集中管理。
【主权项】
1.一种多循环回路的分体式空调机，其特征在于:所述的空调机包括压缩机(I)、四通换向阀(3)、室外热交换器(4)、第一膨胀阀(7)、热交换器(5)、气液分离器(10)，所述的压缩机⑴的出口处设置有三通电磁阀I (2);在第一膨胀阀(7)与热交换器I (5)之间设置有三通电磁阀II (8)，在三通电磁阀I (2)与三通电磁阀II (8)中间串联一个热交换器II (6)及第二膨胀阀(9)，形成多循环回路结构；热交换器II (6)通过一对铜管连接到室外机专设的一对连接阀上；热交换器II (6)用于安装在室内半高以下的散热片；热交换器II (6)还用作空气源热泵式热水器的保温水箱中给冷水加温的加热单元；位于压缩机出口的二位三通电磁阀(2)，按照工作模式控制信号向室内低位的热交换器II (6)或者换向四通阀(3)选通；安装于室内半高以上的热交换器I (5)、第一膨胀阀(7)、第二膨胀阀(9)之间的三通电磁阀II (8)，用于将通往上述器件的三条管道中的两条连通，关断另一条。
2.根据权利要求1所述的多循环回路分体式空调机，其特征在于，在室内低位机上设置有用于关闭蒸汽出口格栅的加湿蒸发盒；在室内机设置有湿度传感器电路。
【专利摘要】本发明提供一种多种循环回路的分体式空调机，所述的空调机拥有三个热交换器，室外机有一个热交换器，室内机有两个热交换器，通过两个三通电磁阀切换各个热交换器在压缩循环中的作用，使空调机具有四种工作模式，在每一种工作模式下使其中两个热交换器分别作为压缩循环的冷热源。本发明兼容普通冷暖空调的两种运行模式，在压缩机、四通阀、室外热交换器、第一膨胀阀、室内热交换器、气液分离器形成的基本压缩循环回路上，压缩机出口增设二位三通电磁阀，第一膨胀阀、室内热交换器之间增设三通电磁球阀，两个三通电磁阀之间新增一个热交换器及第二膨胀阀，形成多循环回路结构。新增热交换器用作室内低位散热片可以为空调机增加单独除湿和舒适供暖两种运行模式；新增热交换器用作热水器的加热单元可以使空调机兼容空气源热泵热水器功能，适合四季使用。
【IPC分类】F25B41-04, F25B13-00, F24F13-30, F25B29-00
【公开号】CN104833131
【申请号】CN201510205828
【发明人】潘建
【申请人】潘建
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月28日