水冷分体式空调系统的制作方法

本发明涉及一种空调系统，更具体地说，涉及一种水冷分体式空调系统，它包括一个使用水作为冷却剂的水冷却单元。

背景技术：

如图1至图3所示是传统的风冷分体空调系统。风冷分体式空调系统包括室外单元100p和两个室内单元200p。室外单元100p通常包括容纳在壳体104p中的压缩机101p，电力装置105p，热交换盘管102p和空气冷却单元103p。壳体104p具有制冷剂入口1041p和制冷剂出口1042p。处于汽体或蒸汽状态的制冷剂通过制冷剂入口1041p泵送到热交换盘管102p中。空气冷却单元103p通常实施为风扇并抽取环境空气入壳体104p中。环境空气吸入壳体104p中会被布置成和热交换盘管102p中的制冷剂进行热交换并从制冷剂提取热量。空气从制冷剂吸收热能后被排出壳体104p。同时，制冷剂变成液态，并且被设置成通过制冷剂出口1042p离开室外单元100p。室外单元100p和室内单元200p通过第一和第二制冷剂软管300p连接。

来自室外单元100p的制冷剂通常通过干燥过滤器301p和膨胀阀400p被导流到位于每个室内单元200p中的蒸发器单元201p中。制冷剂从相应室内单元200p所在的空间吸热(以下称为室内空间)。

如图4至图6所示是传统的风冷分体热泵系统。传统的风冷分体热泵系统在结构上类似于上述风冷分体式空调系统，除了传统的风冷分体热泵系统还包括设置在室外单元中的四通阀5012p。因此，传统的风冷分体热泵系统包括一个室外单元501p和两个室内单元502p。室外单元501p包括室外壳体5014p，压缩机单元5011p，四通阀5012p，室外热交换单元5013p，空气冷却单元5015p和电力装置5016p。室内单元502p包括室内热交换单元5021p，多个过滤器5022p，多个膨胀阀5023p和多个单向阀5024p。

传统的风冷分体热泵系统可以选择性地用作用于在室内空间内产生冷空气的空调。或者，其可以用作用于在该预定室内空间中输送加热空气的热泵。

如图6所示，它示出了传统的风冷分体热泵系统的制冷剂循环。四通阀5012p具有第一至第四连接端口1p，2p，3p，4p。当传统的风冷分体热泵系统用作空调时，四通阀5012p的第一连接口1p连接到压缩机单元5011p和第二连接口2p，而第二连接口2p连接到室外热交换单元5013p。四通阀5012p的第三连接口3p与第四连接口4p连接，而第四连接口4p与室内热交换单元5021p连接。制冷剂依次流过压缩机单元5011p，第一连接口1p，第二连接口2p，室外热交换单元5013p，单向阀5024p，过滤器5022p，膨胀阀5023p，室内热交换单元5021p，并最终返回到压缩机单元5011p。

当传统的风冷分体热泵系统用作热泵时，第一连接口1p连接到压缩机单元5011p和第四连接口4p，而第四连接口是连接到室内热交换单元5021p。另一方面，连接到室外热交换单元5013p的第二连接口2p是连接到第三连接口3p，而第三连接口3p是连接到压缩机单元5011p。制冷剂依次流过压缩机单元5011p，第一连接口1p，第四连接口4p，室内热交换单元5021p，单向阀5024p，过滤器5022p，膨胀阀5023p，室外热交换单元5013p，最后返回压缩机单元5011p。

上述风冷分体式空调系统和风冷分体热泵系统具有共同的缺点，即具有相对较低的性能系数(c.o.p)，其是由相应的加热或冷却单元所提供的加热或冷却量的效率比。对于上述系统而言，c.o.p约为3.2。鉴于全世界的能源需求迅速增加，这是不能满意人的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水冷分体式空调系统，其与常规的风冷分体式空调系统和风冷分体热泵系统相比具有增强的性能系数(c.o.p.)。

本发明的另一目的是提供一种水冷分体式空调系统，其利用水作为冷却剂来冷却在整个系统循环的制冷剂。这样做的优点是增加整个系统的c.o.p.。

本发明的另一目的是提供一种水冷分体式空调系统，其可实施为空调或热泵。水冷却单元可以选择性地用于冷却在水冷分体式空调系统中循环的制冷剂。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种水冷分体式空调系统，它包括：

一个室内单元，该室内单元包括一个室内热换单元；

一室外单元，它包括：

一室外壳体，它具有进气口，出气口和用于储存预定量冷却水的水箱；和

一水冷却单元，它包括：

一泵送装置设置于该水箱内以泵送该冷却水；

一顶部集水盆以收集由泵送装置的冷却水；

一填充材料单元设置于该顶部集水盆的下方，其中收集于该顶部集水盆中的冷却水设置成流过该填充材料单元；

一底部集水盆设置于该填充材料单元的下方，来自该填充材料单元的冷却水设置成收集于该底部集水盆中；和

至少一条热换管设置于该底部集水盆中并且设置成浸入该冷却水中，收集在该底部集水盆中的冷却水设置成引导回流到该顶部集水盆，预定量的制冷剂设置成流过该热换管，使得该制冷剂设置成与该冷却水进行高效的热交换过程，以降低该制冷剂的温度，一预定量的空气从该进气口抽进，用于与流过该填充材料单元的冷却水进行热交换，以降低冷却水的温度，该空气从该冷却水吸收热量后通过该出气口排出该室内壳体外；和

多条连接管连接该室内单元至该室外单元，让该制冷剂于该室内单元和该室外单元之间循环。

本发明的上述和其他发明目的，特征和优势，会配合以下详细说明具体实施方式、附图和权利要求再进一步详加说明。

附图说明

图1是传统的风冷分体式空调系统。

图2是传统风冷分体式空调系统沿图1的a-a平面的截面图。

图3是传统风冷分体式空调系统的制冷剂循环的示意图。

图4是传统的风冷分体热泵系统。

图5是传统的风冷分体热泵系统沿图4的b-b平面的截面侧视图。

图6是传统的风冷分体热泵系统的制冷剂循环的示意图。

图7是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的示意图。

图8是水冷分体式空调系统沿图7的c-c平面的截面图。

图9是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的室外单元的截面侧视图。

图10是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的顶部集水盆的平面图。

图11是顶部集水盆沿图10的d-d平面的截面侧视图。

图12是根据本发明的第一优选实施例的底部集水盆的示意图。

图13是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的制冷剂引导系统的示意图。

图14是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的制冷剂引导系统的另一示意图，示出了制冷剂和冷却水的流动方向。

图15是根据本发明的第一优选实施例的热换管的截面侧视图。

图16是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的方块图。

图17是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的替代模式，示出了布水器的替代设置。

图18是根据本发明的水冷分体式空调系统的替代模式的引导系统的示意图。

图19是根据本发明的水冷分体式空调系统的替代模式的引导系统的的另一变体。

图20是根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统的示意图。

图21是水冷分体式空调系统沿图20的d-d平面的截面图。

图22是根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统的室外单元的截面侧视图。

图23是根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统的顶部集水盆的平面图。

图24是顶部集水盆沿图23的e-e平面的截面侧视图。

图25是根据本发明的第二优选实施例的底部集水盆的示意图。

图26是根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统的制冷剂引导系统的示意图。

图27是根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统的制冷剂引导系统的另一示意图，示出了制冷剂和冷却水的流动方向。

图28是根据本发明的第二优选实施例的热换管的截面侧视图。

图29是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的方块图。

图30是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的控制模组的示意图。

图31是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统的加湿装置的示意图。

具体实施方式

以下对优选实施例的详细描述是实施本发明的优选模式。该描述不应以任何限制意义来理解。其出于说明本发明的一般原理的目的而呈现。

如图7至图9所示是根据本发明的第一优选实施例的水冷分体式空调系统。大体来说，该水冷分体式空调系统包括一室内单元10，而室内单元10包括一室内热换单元11、一室外单元20和多条连接管30。水冷分体式空调系统利用预定量的工作流体，例如预定量的制冷剂，在系统的各个部件中进行热交换。

室外单元20包括一室外壳体21和一水冷却单元22。水冷却单元22包括一泵送装置221、一顶部集水盆222、一填充材料单元223、一底部集水盆224和多条热换管225。

室外壳体21具有进气口211、出气口212和用于储存预定量冷却水的水箱213。泵送装置221设置在水箱213中，用于将冷却水从水箱213泵送到顶部集水盆222，其收集来自泵送装置221的冷却水。

填充材料单元223设置于顶部集水盆224的下方，其中收集在顶部集水盆222中的冷却水布置成流过填充材料单元223。

底部集水盆224设置在填充材料单元223的下方。来自填充材料单元223的冷却水设置成在穿过过滤器60之后被收集在底部集水盆224中。

热换管225设置在底部集水盆224中并且设置成浸入冷却水中。收集在底部集水盆224中的冷却水被设置成被引导回流到顶部集水盆222。同时，预定量的制冷剂被设置成以特定的方式流过热换管225，使得制冷剂布置成与冷却水进行高效的热交换过程，以降低制冷剂的温度。此外，预定量的空气从进气口211抽进，用于与流过填充材料单元223的冷却水进行热交换，以降低冷却水的温度。空气从冷却水吸收热量后通过出气口213排出室内壳体21外。

连接管30连接室内单元10到室外单元20，让制冷剂在室内单元10和室外单元20之间循环。

根据本发明的第一优选实施例，室内单元10被设置成同时连接到室外单元10的两个相同的室内风扇盘管单元12。如图7所示，单个室外单元20连接到两个相同的室内风扇盘管单元12，每个室内风扇盘管单元12均具有室内热换单元11。此外，至少有三条连接管30将两室内风扇盘管单元12连接到室外单元20。

如图8和图9所示，室外单元20还包括设置在室外壳体21的风扇单元226，用于抽吸环境空气以流动在进气口211和出气口212之间。因此，风扇单元226位于填充材料单元223的一侧，用于吸入环境空气沿着填充材料单元223的横向方向流动。

水箱213和底部集水盆224以并排方式设置。收集在底部集水盆224的冷却水被引导流入水箱213，然后通过泵送装置221经由水管227泵送回到顶部集水盆222。

如图10和图11所示，顶部集水盆222具有至少一外围侧壁2221和一底壁2222，以在外围侧壁2221和底壁2222之间设定一储存腔2223。来自水箱213的冷却水设置成储存在储存腔2223。底壁2222具有多个通孔2224，其中储存在储存腔2223中的冷却水可通过通孔2224流到填充材料单元223。

此外，通孔2224沿着底壁2222以预定阵列分布，其中特定行列中的每个通孔2224的中心设置成不与下一行列的通孔2224的中心对齐。此外，上行列的每两个相邻通孔2224被设置为与相邻行列的通孔2224的相应通孔2224形成三角分布，如图10所示。所有的通孔2224具有相同的形状和尺寸。

水冷却单元22还包括布水器228设置在水管227的顶端部分，将冷却水分配到顶部集水盆222的储存腔2223。具体来说，布水器228包括沿该顶部集水盆222的纵向方向纵向延伸的布水管2281，和多条布水槽2282于该布水管2281上构成。在水管227中流动的冷却水能够流入布水管2281，然后经由布水槽2282流入储存腔2223。布水管2281具有大致圆形的横截面。布水槽2282均匀地在布水管2281的下部圆形部分上构成，使冷却水能够均匀地分布在顶部集水盆222的底壁2222上。储存腔2223中均匀地分布的冷却水然后通过如图11所示的均匀分布的通孔2224流到填充材料单元223。这些结构确保当冷却水沿着填充材料单元223向下流动时，水薄膜在填充材料单元223中均匀地形成。

如图12所示，水冷却单元22还包括设置在填充材料单元223和底部集水盆224之间的过滤器60，以防止不需要的物质进入底部集水池224。

水冷却单元22还包括引导装置220，其支撑在底部集水盆224中作为引导冷却水以预定模式在底部集水盆224中流动。具体来说，引导装置220包括倾斜引导构件2201、于底部集水盆224中垂直延伸的第一和第二垂直引导构件2202、2203，和第三垂直引导构件2204。倾斜引导构件2201从过滤器的一端229沿着其横向方向向下并倾斜地延伸。第一至第三垂直引导构件2202、2203、2204于底部集水盆224中垂直延伸，并将底部集水盆224分成第一至第四热交换室2205、2206、2207、2208。预定数量的热换管225收容在每个热交换室2205、2206、2207、2208中。

如图12所示，第一垂直引导构件2202由倾斜引导构件2201的远端延伸。第二垂直引导构件2203也是由倾斜引导构件2201向下延伸，而第三垂直引导构件2204是由底部集水盆224的底壁在第一垂直引导构件2202和第二垂直引导构件2203之间的位置向上延伸。预定数量的热换管225收容在每个热交换室2205、2206、2207、2208中。根据本发明的第一优选实施例，第一热交换室2205在底部集水盆224的侧壁2241和第一垂直引导构件2202之间构成。第二热交换室2206在第一垂直引导构件2202和第三垂直引导构件2204之间构成。第三热交换室2207在第三垂直引导构件2204和第二垂直引导构件2203之间构成。第四热交换室2208在第二垂直引导构件2203和底部集水盆224的另一侧壁2242之间构成。

重要的是，每个特定的热交换室2205(2206)(2207)(2208)可以与相邻的热交换室连通，使得冷却水引导以顺序方式流过第一至第四热交换室2205、2206、2207、2208。

来自填充材料单元223的冷却水将撞击倾斜引导构件2201，并引导向下流入第一热交换室2205。冷却水布置成与第一热交换室2205中的热换管225进行热交换。然后，冷却水是引导向上流入第二热交换室2206，并与第二热交换室2206中的热换管225进行热交换。然后，冷却水是再次引导向下流入第三热交换室2207，并与第三热交换室2207中的热换管225进行热交换。最后，冷却水是引导向上流入第四热交换室2208，并与第四热交换室2208中的热换管225进行热交换。最后，冷却水是引导流入水箱213。冷却水和热换管225之间的热交换过程是抽取流过热换管225的制冷剂中的热能给冷却水，然后冷却水被泵送和引导到填充材料单元223中冷却。

如图13至图14所示，水冷却单元22还包括连接到热换管225的制冷剂引导系统23，以将热换管225分成几个管组，从而引导制冷剂依预定顺序流过各个管组。

具体来说，制冷剂引导系统23包括进口收集管231和引导管232，其中，每条热换管225一端连接到进口收集管231，另一端连接到引导管232。如图13所示，进口收集管231具有流体进口2311和流体出口2312。制冷剂引导系统23还包括多件分隔件233，分隔件233至少设于进口收集管231和引导管232中之一，以将热换管225分成至多个管组。每件分隔件233防止流体从分隔件233的一侧流到其另一侧。

根据本发明的第一优选实施例，共有十条热换管225。两件分隔件233设置在进口收集管231中，将进口收集管231分成进口部2313，出口部2314和中间部2315。流体进口2311设置在进口部2313，而流体出口2312设置在出口部2314。一件分隔件233设置在引导管232并将引导管232平分成两部分2321、2322。

上述水冷却单元22的十条热换管225分成第一至第四管组。第一管组由连接到进口收集管231的进口部2313的三条热换管构成。第二管组由连接到进口收集管231的中间部2315和引导管232的第一部分的接下来三条热换管构成。第三管组由连接到中间部2315和引导管232的第二部分的接下来两条热换管225构成。第四管组由连接到进口收集管231的出口部2314的余下两条热换管225构成。

制冷剂通过流体进口2311流入进口收集管231。进入进口收集管231的制冷剂被导流经第一管组进入引导管232的第一部分2321。然后，制冷剂由引导管232中的分隔件233引导，以流经第二管组并再次进入进口收集管231。然后，制冷剂由分隔件233引导流入第三管组，并再次进入引导管232的第二部分2322。然后，制冷剂被引导流过第四管道组，并进入进口收集管231的出口部2314。然后，制冷剂通过流体出口2312离开进口收集管231。

此外，制冷剂引导系统23还包括多件热换翅片234在每两相邻的热换管225之间延伸，以大大增加热换管225和冷却水之间在热交换过程的表面积，以及加强制冷剂引导系统的结构完整性。这些热换翅片234可以从热换管225的外表面一体延伸，或者是外部附接或焊接在第一热换管225的外表面上。

此外，每条热换管225和热换翅片234的外表面上，可设置成具有聚四氟乙烯的薄层，以防止不需要的物质附着在热换管225或者热换翅片234的外表面上。

如图14所示，冷却水是引导从第四管组流到第一管组，以使制冷剂和冷却水之间的热交换效率最大化。因此，第一至第四管组分别容纳在第四至第一热交换室2208、2207、2206、2205中。

如图15所示，每个第一热换管225包括管体2251、多件在管体2251中间隔形成的保持构件2252，和多件由管体2251的内表面延伸出来的第一热换翅片2253。管体2251具有两个弯曲侧部2254和在两弯曲侧部2254之间延伸的大至平坦的中间部分2255，以使在中间部分2255构成矩形横截面形状，并在热换管225的两弯曲侧部2254构成两个半圆横截面形状。

保持构件2252沿着相应的管体2251的横向方向间隔地分布在中间部分2255，以构成多个第一管腔2256。每件保持构件2252具有预定的弹性，用于加强相应的热换管225的结构完整性。热换翅片2253沿着管体251的内表面间隔且均匀地分布，用于增强流过相应的热换管225的制冷剂与冷却水之间的热交换性能。

根据本发明的优选实施例，每条热换管225可以由铝构成，其可以非常方便和经济地再循环和再利用。为了使热换管225耐腐蚀和抵抗不需要的氧化，每个热交换管225具有形成在其外表面和内表面上的薄氧化层，用于防止相关热交换管的进一步腐蚀。薄氧化层可通过阳极氧化法形成。

此外，每条热换管225还可以具有形成在其外表面上的聚四氟乙烯或类似涂层的薄层，以防止不需要的物质附着在热换管225的外表面上。

如图16所示，室外单元20还包括具有连接到室内单元10的压缩机进口241和连接到水冷却单元22的流体进口2311的压缩机出口242的压缩机单元24，室内风扇盘管单元12中的抽湿单元13，和均连接到水冷却单元22的流体出口2312和室内风扇盘管单元12的室外过滤单元25和多件室外膨胀阀。

每个室内风扇盘管单元12包括室内热换单元11，其基本上是有蒸发器进口111和蒸发器出口112的蒸发器，抽湿单元13具有连接到该压缩机单元24的压缩机出口242的抽湿器入口131，和抽湿器出口132，室内过滤器单元14和室内膨胀阀15，其连接到室内热换单元11的蒸发器入口111和抽湿单元13的抽湿器出口132。制冷剂用于除湿的的流动路径如下：

制冷剂通过压缩机出口242离开压缩机单元24后分叉成两股制冷剂流。第一股制冷剂流通过室外膨胀阀26后，经抽湿器入口131进入抽湿单元13。制冷剂进入抽湿单元13后被布置成向室内空间释放热量，以提高空间的温度。然后，制冷剂通过抽湿器出口132离开抽湿单元13并被引导流过室内过滤器单元14和室内膨胀阀15。第二股制冷剂进入水冷却单元22，起从制冷剂提取热能。制冷剂通过流体出口2312离开水冷却单元22，流过室外膨胀阀26和室外过滤器单元25，并被引导以与从抽湿单元13出来的第一股制冷剂流汇合。两股制冷剂合流并通过蒸发器进口111进入室内热换单元11。然后，制冷剂被引导流出室内热换单元11，以从室内空间吸热，并最终流回到压缩机单元24。当连接到压缩机出口242和抽湿器入口131的室外膨胀阀25关闭时，从压缩机出口242出来的所有制冷剂将不会分叉并且将被引导流过水冷却单元22。

如图7和图16所示，每个室内风扇盘管单元12包括具有室内空气出口122和室内空气入口124的室内壳体121，和设置在室内壳体121中的室内通风单元(即风扇)。空气从该室内单元10所在的空间抽出，安排与流过室内热换单元11和抽湿单元13的制冷剂进行热交换。根据本发明的第一优选实施例，抽吸的空气先与室内热换单元11进行热交换，然后再与抽湿单元13进行热交换。

此外，每个室内风扇盘管单元12还包括多个温度传感器125分别设置在室内空气入口124和室内空气出口122，和湿度传感器126设置在室内空气入口124。当由湿度传感器126感测的相对湿度高于预定阈值时，相应的室外膨胀阀25会被接通，让从压缩机单元24出来的制冷剂流入抽湿单元13，以降低室内空间中的空气的相对湿度。温度传感器125设置在室内空气出口122并作为检测从室内空气入口122出来的空气的温度。当温度高于预定阈值时，相应的室外膨胀阀25进行数位调节，以降低进入抽湿单元13的制冷剂的流量，从而降低从室内空气出口122出来的空气的温度。

如图17和图18所示，是本发明水冷分体式空调系统的优选实施例的替代模式。替代模式和第一优选实施例类似，除了是布水器228'和引导装置220'。根据本第一替代模式，布水器228'包括具有布水器侧壁2283'的储水箱2281'，并且包括多个布水槽2282'均匀地构成在布水器侧壁2283'上。储水箱2281'与水管227连通。冷却水暂时储存在储水箱2281'中。存储在储水箱2281'中的水被布置成通过布水槽2282'穿过布水器侧壁2283'。

如图18所示，引导装置220'具有由第一垂直引导构件2202'、第二垂直引导构件2203'、第三垂直引导构件2204'、第四垂直引导构件2204a和第五垂直引导构件2204b构成的第一至第三热交换室2205'、2206'、2207'，而热换管225'分成三个管组，它们分别容纳在三个热交换室2205'、2206'、2207'中。在这一点上重要的是，根据本发明的操作情况，热换管的数量，管组的数量和热交换室的数量可以取决于具体情况而变化。

图19中示出了变化的示例，其中引导装置220'仅具有由两个垂直引导构件2202'、2202c构成的两个热交换室，而热交换管225'是分成两个管组。

如图20和图22所示，根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统。第二优选实施例和第一优选实施例类似，除了是水冷分体式空调系统也可以用作热泵型空调系统。大体上，水冷分体空调系统包括室内单元10”，室内单元10”包括室内热换单元11”，室外单元20”和多条连接管30”。该水冷分体式空调系统利用预定量的工作流体，例如预定量的制冷剂，在系统的各个部件中进行热交换。

如图21所示，室外单元20”包括一室外壳体21”和一水冷却单元22”。水冷却单元22”包括一泵送装置221”、一顶部集水盆222”、一填充材料单元223”、一底部集水盆224”和多条热换管225”。

室外壳体21”具有进气口211”、出气口212”和用于储存预定量冷却水的水箱213”。泵送装置22”设置在水箱213”中，用于将冷却水从水箱213”泵送到顶部集水盆222”，其收集来自泵送装置22”的冷却水。

填充材料单元223”设置于顶部集水盆222”的下方，其中收集在顶部集水盆222”中的冷却水布置成流过填充材料单元223”。

底部集水盆224”设置在填充材料单元223”的下方。来自填充材料单元223”的冷却水设置成在穿过过滤器60”之后被收集在底部集水盆224”中。

热换管225”设置在底部集水盆224”中并且设置成浸入冷却水中。收集在底部集水盆224”中的冷却水被设置成被引导回流到顶部集水盆222”。同时，预定量的制冷剂被设置成以特定的方式流过热换管225”，使得制冷剂布置成与冷却水进行高效的热交换过程，以降低制冷剂的温度。此外，预定量的空气从进气口211”抽进，用于与流过填充材料单元223”的冷却水进行热交换，以降低冷却水的温度。空气从冷却水吸收热能后通过出气口213”排出室内壳体21”外。

连接管30”连接室内单元10”到室外单元20”，让制冷剂在室内单元10”和室外单元20”之间循环。

根据本发明的第二优选实施例，室内单元10”被设置成同时连接到两个室内风扇盘管单元12”。如图20所示，单个室外单元20”连接到两个室内风扇盘管单元12”，每个室内风扇盘管单元12”均具有室内热换单元11”。此外，至少有四条连接管30”将两室内风扇盘管单元12”连接到室外单元20”。

如图21和图22所示，室外单元20”还包括设置在室外壳体21”的风扇单元226”，用于抽吸环境空气以流动在进气口211”和出气口212”之间。因此，风扇单元226”位于填充材料单元223”的一侧，用于吸入环境空气沿着填充材料单元223”的横向方向流动。此外，室外单元20”还包括电源装置227”、压缩机单元24”、第一四通阀27”、第二四通阀28”和室外热换单元29”设置在室外壳体21”的周边部分。

水箱213”和底部集水盆224”以并排方式设置。收集在底部集水盆224”的冷却水被引导流入水箱213”，然后通过泵送装置221”经由水管227”泵送回到顶部集水盆222”。

如图23至图5所示，顶部集水盆222”具有至少一外围侧壁2221”和一底壁2222”，以在外围侧壁2221”和底壁2222”之间设定一储存腔2223”。来自水箱213”的冷却水设置成储存在储存腔2223”。底壁2222”具有多个通孔2224”，其中储存在储存腔2223”中的冷却水可通过通孔2224”流到填充材料单元223”。

此外，通孔2224”沿着底壁2222”以预定阵列分布，其中特定行列中的每个通孔2224”的中心设置成不与下一行列的通孔2224”的中心对齐。此外，上行列的每两个相邻通孔2224”被设置为与相邻行列的通孔2224”的相应通孔2224”形成三角分布，如图23所示。所有的通孔2224”具有相同的形状和尺寸。

水冷却单元22”还包括布水器228”设置在水管227”的顶端部分，将冷却水分配到顶部集水盆222”的储存腔2223”。具体来说，布水器228”包括沿顶部集水盆222”的纵向方向纵向延伸的布水管2281”，和多条布水槽2282”于布水管2281”上构成。在水管227”中流动的冷却水能够流入布水管2281”，然后经由布水槽2282”流入储存腔2223”。布水管2281”具有大致圆形的横截面。布水槽2282”均匀地在布水管2281”的下部圆形部分上构成，使冷却水能够均匀地分布在顶部集水盆222”的底壁2222”上。储存腔2223”中均匀地分布的冷却水然后通过如图24所示的均匀分布的通孔2224”流到填充材料单元223”。这些结构确保当冷却水沿着填充材料单元223”向下流动时，水薄膜在填充材料单元223”中均匀地形成。

如图22所示，水冷却单元22”还包括设置在填充材料单元223”和底部集水盆224”之间的过滤器60”，以防止不需要的物质进入底部集水池224”。

水冷却单元22”还包括引导装置220”支撑在底部集水盆224”中作为引导冷却水以预定模式在底部集水盆224”中流动。具体来说，引导装置220”包括倾斜引导构件2201”、于底部集水盆224”中垂直延伸的第一和第二垂直引导构件2202”、2203”，和第三垂直引导构件2204”。倾斜引导构件2201”从过滤器60”的一端沿着其横向方向向下并倾斜地延伸。第一至第三垂直引导构件2202”、2203”、2204”于底部集水盆224”中垂直延伸，将底部集水盆224”分成第一至第四热交换室2205”、2206”、2207”、2208”。预定数量的热换管225”收容在每个热交换室2205”、2206”、2207”、2208”中。如图25所示，第一垂直引导构件2202”由倾斜引导构件2201”的远端延伸。第二垂直引导构件2203”也是由倾斜引导构件2201”向下延伸，而第三垂直引导构件2204”是由底部集水盆224”的底壁在第一垂直引导构件2202”和第二垂直引导构件2203”之间的位置延伸。预定数量的热换管225”收容在每个热交换室2203”中。

根据本发明的优选实施例，第一热交换室2205”在底部集水盆224”的侧壁2241”和第一垂直引导构件2202”之间构成。第二热交换室2206”在第一垂直引导构件2202”和第三垂直引导构件2204”之间构成。第三热交换室2207”在第三垂直引导构件2204”和第二垂直引导构件2203”之间构成。第四热交换室2208”在第二垂直引导构件2203”和底部集水盆224”的另一侧壁2242”之间构成。

如在第一优选实施例中，每个特定的热交换室可以与相邻的热交换室连通，使得冷却水引导以顺序方式流过第一至第四热交换室2205”、2206”、2207”、2208”。

来自填充材料单元223”的冷却水将撞击倾斜引导构件2201”，并引导向下流入第一热交换室2205”。冷却水布置成与第一热交换室2205”中的热换管225”进行热交换。然后，冷却水是引导向上流入第二热交换室2206”，并与第二热交换室2206”中的热换管225”进行热交换。然后，冷却水是再次引导向下流入第三热交换室2207”，并与第三热交换室2207”中的热换管225”进行热交换。最后，冷却水是引导向上流入第四热交换室2208”，并与第四热交换室2208”中的热换管225”进行热交换。最后，冷却水是引导流入水箱213”。

如图26至图27所示，水冷却单元22”还包括连接到热换管225”的制冷剂引导系统23”，将热换管225”分成几个管组，从而引导制冷剂依预定顺序流过各个管组。

具体来说，制冷剂引导系统23”包括进口收集管231”和引导管232”，其中，每条热换管225”一端连接到进口收集管231”，另一端连接到引导管232”。如图26所示，进口收集管231”具有流体进口2311”和流体出口2312”。制冷剂引导系统23”还包括多件分隔件233”，分隔件233至少设于进口收集管231”和引导管232”中之一，以将热换管225”分成至多个管组。每件分隔件233”防止流体从分隔件233”的一侧流到其另一侧。

根据本发明的第二优选实施例，共有十条热换管225”。两件分隔件233”设置在进口收集管231”中，将进口收集管231”分成进口部2313”，出口部2314”和中间部2315”。流体进口2311”设置在进口部2313”，而流体出口2312”设置在出口部2314”。一件分隔件233”设置在引导管232”并将引导管232”平分成两部分2321”，2322”。

上述水冷却单元22”的十条热换管225”分成第一至第四管组。第一管组由连接到进口收集管231”的进口部2313”的三条热换管225”构成。第二管组由连接到进口收集管231”的中间部2315”和引导管232”的第一部分的接下来三条热换管225”构成。第三管组由连接到中间部2315”和引导管232”的第二部分的接下来两条热换管225”构成。第四管组由连接到进口收集管231”的出口部2314”的余下两条热换管225”构成。

制冷剂通过流体进口2311”流入进口收集管231”。进入进口收集管231”的制冷剂被导流经第一管组进入引导管232”的第一部分2321”。然后，制冷剂由引导管232”中的分隔件233”引导，以流经第二管组并再次进入进口收集管231”。然后，制冷剂由分隔件233”引导流入第三管组，并再次进入引导管232”的第二部分2322”。然后，制冷剂被引导流过第四管道组，并进入进口收集管231”的出口部2314”。然后，制冷剂通过流体出口2312”离开进口收集管231”。

此外，制冷剂引导系统23”还包括多件热换翅片234”在每两相邻的热换管225”之间延伸，以大大增加热换管225”和冷却水之间在热交换过程的表面积，以及加强制冷剂引导系统23”的结构完整性。这些热换翅片234”可以从热换管225”的外表面一体延伸，或者是外部附接或焊接在第一热换管225”的外表面上。

如图27所示，冷却水是引导从第四管组流到第一管组，以使制冷剂和冷却水之间的热交换效率最大化。因此，第一至第四管组分别容纳在第四至第一热交换室2208”、2207”、2206”、2205”中。

如图28所示，每个第一热换管225”包括管体2251”，多件在管体2251”中间隔形成的保持构件2252”，和多件由管体2251”的内表面延伸出来的第一热换翅片2253”。管体2251”具有两个弯曲侧部2254”和在两弯曲侧部2254”之间延伸的大至平坦的中间部分2255”，以使在中间部分2255”构成矩形横截面形状，并在热换管225”的两弯曲侧部2254”构成两个半圆横截面形状。

保持构件2252”沿着相应的管体2251”的横向方向间隔地分布在中间部分2255”，以构成多个第一管腔2256”。每件保持构件2252”具有预定的弹性，用于加强相应的热换管225”的结构完整性。热换翅片2253”沿着管体251”的内表面间隔且均匀地分布，用于增强流过相应的热换管225”的制冷剂与冷却水之间的热交换性能。

根据本发明的第二优选实施例，每条热换管225”可以由铝构成，其可以非常方便和经济地再循环和再利用。每条热换管225”具有形成在其外表面和内表面上的薄氧化层，用于防止相关热交换管的进一步腐蚀。薄氧化层可通过阳极氧化法形成。此外，如在第一优选实施例中，每条热换管225”还可以具有形成在其外表面上的聚四氟乙烯或类似涂层的薄层，以防止不需要的物质附着在热换管225”的外表面上。

图29是根据本发明的第二优选实施例的水冷分体式空调系统的方块图。在第二优选实施例中，水冷分体式空调系统也可以用作用成热泵以将热能传递到预定空间。

室外单元20”还包括压缩机单元24”，其具有连接到室内单元10”的压缩机进口241”、压缩机出口242”、室外热换单元29”、水冷却单元22”、第一四通阀27”、第二四通阀28”、多个室外过滤器单元25”、多个室外膨胀阀26”和多个室外单向阀201”。

如图29所示，压缩机单元24”通过第一四通阀27”和第二四通阀28”连接到室外热换单元29”。室外热换单元29”通过预定数量的室外过滤单元25”，室外膨胀阀26”和室外单向阀201”连接到水冷却单元22”。水冷却单元22”和室外热换单元29”均连接到室内单元10”。第一四通阀27”具有第一至第四连接端口271”、272”、273”、274”，而第二四通阀28”具有第五至第八连接端口281”、282”、283”、284”。第一连接端口271”可选择性连接到第二端口272”和该第四端口274”，而第三端口273”可选择性连接到第四端口274”和第二端口272”。类似地，第五端口281”可选择性连接到第六端口282”和第八端口284”，而第七端口283”可选择性连接到第六端口282”和第八端口284”。

室内单元10”还包括第一室内热换单元11”和第二室内热换单元16”。第一室内热换单元11”具有第一热换进口111”和第一热换出口112”。第二热换单元16”具有第二热换进口161”和第二热换出口162”。室内单元10”还包括与第二室内热换单元16”连通的加湿装置17”。

当水冷分体式空调系统是用作空调系统(即从室内空间抽取热量)时，制冷剂加热或蒸发后安排通过压缩机出口242”离开压缩机单元24”。第一连接端口271”连接到第二连接端口272”，而第三连接端口273”连接到第四连接端口274”。对于第二四通阀28”，第五连接端口281”连接到第六连接端口282”，而第七连接端口283”连接到第八连接端口284”。

制冷剂离开压缩机单元24”后被布置成通过第一四通阀27”的第一连接端口271”和第二连接端口272”以及第二四通阀28”的第五连接口281”和第六连接口282”流入制冷剂引导系统23”的流体进口2311。然后，制冷剂如上述说明方式在水冷却单元22”中冷却。制冷剂在冷却之后，制冷剂离开水冷却单元22”并通过预定数量的室外单向阀201”，室外膨胀阀26”和室外过滤单元25”进入室内单元10”。室内单元10”和室外单元20”之间是通过至少一条连接管30”连接的。制冷剂进入室内单元10”后被引导进入第一室内热换单元11”(通过第一热换进口111”)，其设置成从室内空间吸收热能。制冷剂从携带空间热能的热交换介质(即空气)吸取热能，并通过第一热换出口112”离开第一室内热换单元11”。然后，制冷剂通过第四连接端口274”和第三连接端口273”，并通过压缩机进口241”最终返回到压缩机单元24”。当水冷分体式空调系统用作空调系统时，这完成了一个制冷剂循环。吸收的热能然后会以上述方式再次在水冷却单元22”中被抽取。

同时，水冷分体式空调系统在用作空调系统时也可用于除湿目的。在这种情况下，加热后的制冷剂从压缩机出口242”出来后由相应的室外膨胀阀26”引导并进入第二室内热换单元16”，用于向室内空间释放热量。制冷剂可以变为液态并且通过第二热换出口162”离开第二室内热换单元16”并与来自水冷却单元22”的制冷剂合并。合并后的制冷剂然后被布置成通过第一室内热换进口111”进入第一室内热换单元11”，以从室内空间吸取热能。然后，制冷剂通过第一室内热换出口112”离开第一室内热换单元11”，并通过第一四通阀27”的第四连接端口274”和第三连接端口273”。最后，制冷剂被引导通过压缩机进口241”回流到压缩机单元24”。这完成了用于除湿目的的制冷剂循环。

在本发明的第二优选实施例中，水冷分体式空调系统可以使用为热泵。如图29所示，第一四通阀27“被切换，使得第一连接端口271”连接到第四连接端口274”，而第二连接端口272”连接到第三连接端口273”。制冷剂通过压缩机出口242”离开压缩机单元24”后分叉成两股制冷剂流。第一股制冷剂流通过第一连接端口271”，第四连接端口274”，并到达第一室内热换单元11”以将热能释放到室内空间。第二股制冷剂流通过室外膨胀阀26”并进入第二室内热换单元16”。然后，第二股制冷剂流通过预定数量的室内膨胀阀251”，室内单向阀252”，室内过滤器单元253”并与从第一室内热换单元11”出来的第一股制冷剂流汇合。然后，合流后的制冷剂经由相应的室外过滤器单元25”和相应的室外膨胀阀26”流入室外热换单元29”。制冷剂然后在室外热换单元29”中吸收热能，并被引导流过第八连接端口284”，第七连接端口283”，并最终返回到压缩机单元24”。

当水冷分体式空调系统用作热泵将热能传递到室内空间时，水冷却单元22”是闲置的。然而，剩余制冷剂必须引导流回主系统。剩余的制冷剂通过流体入口2311”离开水冷却单元22”，并被引导流经第六连接端口282”，第五连接端口281”，第二连接端口272”，第三连接端口端口273”，并最后返回到压缩机单元24”。

此外，水冷分体空调系统也可以用于除霜目的。为了执行这功能，第二四通阀28”被切换，使得第五连接端口281”连接到第八连接端口284”，而第六连接端口282”连接到第七连接端口283”。制冷剂离开压缩机单元24”后被引导流过第一连接端口271”，第二连接端口272”，第五连接端口281”和第八连接端口284”，最后到达室外热换单元29”，以将热能释放到周围环境(即室外空间)。制冷剂离开室外热换单元29”后被引导流经室外单向阀201”，室外过滤器单元25”和室外膨胀阀26”而流入第一室内热换单元11”。制冷剂离开第一室内热换单元11”后流经第四连接端口274”和第三连接端口273”，最后返回压缩机单元24”。

如图22和图29至图31所示，水冷却单元22”还包括设置在水箱213”中用于监测水箱213”中的水位的水位传感器290”。室外单元20”还包括控制模组291”电连接到水位传感器290”和第一四通阀27”和第二四通阀28”。控制模组291”包括切换电路2911”，其连接第一四通阀27”，第二四通阀28”和泵送装置221”。具体来说，切换电路2911”通常是以供电给泵送装置221”将冷却水从水箱213”泵送到顶部集水盆222”(图30中的位置2)的方式切换。当水冷分体式空调系统用作空调(即从室内空间提取热能)时，泵送装置221”正常地操作。当水位传感器290”检测到水箱213”中的水位下降到预定阈值以下时，切换电路2911”被启用并切换到如图29中所示的位置1。泵送装置21”被关闭而第二四通阀28”被启动，使第五连接端口281”连接到第八连接端口284”，而第六连接端口282”连接到第七连接端口283”。

这种电连接变化的效果导致制冷剂循环的变化。加热后的制冷剂或制冷剂蒸汽通过压缩机出口242”离开压缩机单元24”，并通过第一四通阀27”的第一连接端口271”和第二连接端口272”以及第二四通阀28”的第五端口281”和第八端口284”流入室外热换单元29”。制冷剂在室外热换单元29”中进行热交换，并且不使用任何冷却水或通过冷却水单元22”将热能提取到环境空气。制冷剂离开室外热换单元29”后被引导流经预定数量的室外单向阀201”，室外过滤器单元25”和室外膨胀阀26”而流入第一室内热换单元11”。制冷剂在第一室内热换单元11”中吸取热能。制冷剂离开第一室内热换单元11”后被引导流经第一四通阀27”的第四连接端口274”和第三连接端口273”而流回压缩机单元24”。

重要的是，通过提供控制模组291”，制冷剂可以如在传统的分体式空调系统中那样从水冷系统改变为气冷系统。这在水箱213”中的水位下降到预定阈值以下时发生。水冷却单元22”中的剩余制冷剂被引导离开水冷却单元22”，并通过顺序流经流体进口2311”，第六连接端口282”，第七连接端口283”和压缩机入口241”进入主系统。

当额外的冷却水添加在水箱213“中，使得其中的水位再次高于预定阈值时，切换电路2911”被启用并切换到如图30所示的位置2。当切换电路2911“切换回其初始位置时，制冷剂恢复到如上所述原始路径(特别是通过水冷却单元22”)。换句话说，制冷剂从空气冷却系统切换回水冷却系统。室外热换单元29”中的剩余制冷剂被引导到室外热换单元29”，并通过依次经过第八连接端口284”，第七连接端口283”和压缩机241”而返回到主系统入口。一个开关400”是提供作为空调或热泵操作之间的切换。

如图29和图31所示，加湿装置17“包括连接到水源的水过滤器171”和通过用于在室内空间中喷洒水的室外膨胀阀26”连接到水过滤器171”的喷洒装置172”。喷洒装置172”以特定方式定位在室外壳体21”上，使得空气被抽吸以顺序地通过第一室内热换单元11”和第二室内热换单元16”，而喷洒装置172”布置成将预定量的水喷洒到来自出气口212”排出的空气。

最后，重要的是强调上述发明的一些独特特征。首先，水冷却单元22(22”)能够降低制冷剂的温度。相比传统水冷系统，估计在本发明中循环的制冷剂的温度可以冷却多10℃至14℃以上。

尽管根据优选实施例和若干替代方案示出和描述了本发明，但是本发明不限于本说明书中包含的特定描述。附加的替代或等效部件也可以用于实施本发明。