[发明专利]水冷式空调系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种空调装置，尤其是以水作为热交换介质的空调系统，属于制冷技术领域。

背景技术

目前，各种家用空调大多采用分体式，热交换方式采用风冷式，即在室外机中设置压缩机、蒸发器(冷凝器)和风扇，以避免对室内产生噪音，并由风扇运转形成风流与蒸发器(冷凝器)发生热交换。但其热交换温差较小，热交换不充分，特别是在极冷的冬天和极热的夏天时，效率非常低，导致能耗相当大；尤其在冬季，除热效率低外，因室外机结霜不能发生热交换制热，需对室外机除霜；另外虽然噪声对室内的影响减小了，但由于受室外安装条件的限制，室外机的噪声和热效应(冬冷夏热)对周围环境和邻里的影响依然存在，并且需占用室外空间。

发明内容

为了克服现有的风冷式空调效率低，能耗大，噪声和热效应对环境影响的不足，本发明提供一种用水作为传热介质的室内一体式水冷式空调系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：水冷式空调系统，包括由冷凝器1、压缩机5和热交换单元4构成的空调主机；空调主机为一体式结构；热交换单元4包括热交换室4.1，热交换室4.1中设有热交换管4.4，压缩机5置于热交换室4.1中；压缩机5依次与四通换向阀4.6、热交换管4.4、冷凝器1、四通换向阀4.6连接，四通换向阀4.6再与压缩机5连接；还包括水循环系统2，水循环系统出水口2.9与热交换单元进水口4.10相连，热交换单元出水口4.11与水循环系统进水口2.11相连。

热交换室4.1由隔板4.5分为2—16个分室，分室之间设有通道，采用串联的方式连接；热交换管4.4的主体走向沿着分室及通道的走向排列；热交换室4.1设有清洗进水口4.7、清洗出水口4.8、热交换进水阀门4.2、热交换出水阀门4.3；热交换进水阀门4.2前端经分户计量表4.9与热交换单元进水口4.10相连，热交换出水阀门4.3后端与热交换单元出水口4.11相连。

制热(冷)剂由密封压缩机出口5.2出来后经四通换向阀4.6换向后进入置于热交换室4.1中的热交换管4.4中，完成热交换之后经冷凝器入口1.1到冷凝器(蒸发器)1中，对居室制热(冷)，然后经冷凝器出口1.2、到四通换向阀4.6，经密封压缩机入口5.1，回到压缩机5中，由压缩机出口5.2到四通换向阀4.6，完成一个制热(冷)循环。

热交换室4.1在经过一段时间的运行后，需要除垢清洗，以保证金属换热片与水流的充分接触，使得热交换充分，以提高空调效率。将热交换出水阀门4.3和热交换温差开关4.2关闭，由清洗进水口4.7处加入除垢剂和自来水，对热交换室4.1进行浸泡冲洗，清洗水经清洗出水口4.8排出，清洗进水口4.7的水平高度高于清洗出水口4.8的水平高度。

热交换管4.4上加装散热片，使热交换更加充分；热交换管4.4的走向和长度沿着热交换室4.1中水流方向和长度布置；热交换单元出水口4.11的水平高度高于热交换单元进水口4.10的水平高度，以此保证热交换室4.1中水的充盈。

由水循环系统出水口2.9出来的水分送到某单台空调主机的热交换单元进水口4.10，经分户计量表4.9、热交换进水阀门4.2到热交换室4.1的分室中，经通道流经另外的分室，然后通过热交换出水阀门4.3到热交换单元出水口4.11，再到水循环系统进水口2.11，回到水循环系统2中，完成热交换后又到水循环系统出水口2.9，形成循环。

由于用水冷(热)替代风冷(热)，密封压缩机5置于冷却水中，极大降低了噪音，效果基本达到静音；且在压缩机段即开始热交换，使热交换更为充分；压缩机处于常温，有利于其运行和延长寿命。

本发明的水冷(热)式空调系统在使用时，最好用浅层地下水，因为浅层地下水的温度恒定适中，一般较当地年平均气温高1～2℃，非常接近于人体需要的最佳温度。

本发明的有益效果是，由于采用水作为传热介质，水的比热大，水的导热系数是空气的导热系数的19.83倍，其热交换迅速、充分，可以大大减少热交换介质用量和热交换管的长度。与风冷式空调相比，水温与制冷剂存在较大的温差，热交换的条件更为充裕，且在冬季制热时不需要除霜，可大大提高热效率。将压缩机置于循环冷却水中，极大降低了压缩机的噪音；通过以水冷代替风冷，并取消了室外风机，即消除了噪音。