磁悬浮直膨式空调机组

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体提供一种磁悬浮直膨式空调机组。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，空调机组已经成为人们生活中必不可少的一种换热设备。特别是应用于食用菌养殖行业或其他农业养殖行业时，其种植环境需要常年保持在5℃至10℃之间，因而其使用的空调机组往往需要全年制冷。但是，很多区域的全年气温的波动幅度都很大，当外部环境温度较高时，空调机组的制冷效率很容易受到影响，从而导致整个空调机组的制冷效果都受到影响；对此，现有空调机组往往都是通过调节自身运行参数的方式来达到提升换热效率的效果，然而这种调节方式往往还是难以使得空调机组常年保持高效制冷的状态，从而导致现有空调机组难以满足常年维持高效制冷状态的使用需求，进而导致用户体验不佳的问题。

相应地，本领域需要一种新的磁悬浮直膨式空调机组来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有空调机组难以常年维持高效制冷状态的问题，本发明提供了一种磁悬浮直膨式空调机组，所述磁悬浮直膨式空调机组包括冷媒循环回路以及地下水冷却支路，所述冷媒循环回路上依次设置有磁悬浮压缩机、单向阀、壳管式冷凝器、节流构件、室内换热器和气液分离器，所述地下水冷却支路包括取水管路和回水管路，所述取水管路和所述回水管路均与所述壳管式冷凝器相连，以使地下水能够流经所述壳管式冷凝器而与所述壳管式冷凝器中的冷媒进行换热。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述壳管式冷凝器包括壳体以及设置在所述壳体中的换热盘管，所述壳管式冷凝器通过所述换热盘管与所述取水管路和所述回水管路连通以实现冷却水流通，所述壳管式冷凝器通过所述壳体与所述换热盘管之间的空腔与所述冷媒循环回路连通以实现冷媒循环。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述取水管路和所述回水管路之间设置有冷却水旁通支路，所述冷却水旁通支路上设置有冷却水旁通阀。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述取水管路上设置有取水泵。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述冷媒循环回路上还设置有经济器，所述经济器位于所述壳管式冷凝器和所述节流构件之间。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括补气支路，所述补气支路上设置有补气电磁阀，所述补气支路的一端与所述经济器相连，并且所述补气支路的另一端与所述磁悬浮压缩机相连。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括压缩机冷却支路，所述压缩机冷却支路的一端与所述壳管式冷凝器相连，并且所述压缩机冷却支路的另一端与所述磁悬浮压缩机相连。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括气分冷却支路，所述气分冷却支路上设置有冷却膨胀阀，所述气分冷却支路的一端与所述壳管式冷凝器相连，所述气分冷却支路的另一端与所述气液分离器相连。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括冷媒旁通支路，所述冷媒旁通支路上并联设置有旁通电磁阀和旁通膨胀阀，所述冷媒旁通支路的一端连接至所述磁悬浮压缩机与所述单向阀之间，并且所述冷媒旁通支路的另一端与所述气液分离器相连。

在上述磁悬浮直膨式空调机组的优选技术方案中，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括负载平衡支路，所述负载平衡支路上设置有负载平衡阀，所述负载平衡支路的一端连接至所述单向阀与所述壳管式冷凝器之间，并且所述负载平衡支路的另一端与所述气液分离器相连。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，本发明的磁悬浮直膨式空调机组包括冷媒循环回路以及地下水冷却支路，所述冷媒循环回路上依次设置有磁悬浮压缩机、单向阀、壳管式冷凝器、节流构件、室内换热器和气液分离器，所述地下水冷却支路包括取水管路和回水管路，所述取水管路和所述回水管路均与所述壳管式冷凝器相连，以使地下水能够流经所述壳管式冷凝器而与所述壳管式冷凝器中的冷媒进行换热。基于上述设置，本发明采用所述磁悬浮压缩机以实现无油运行，并因此提升所述磁悬浮直膨式空调机组的换热效果，并且这种空调机组运行时的噪音低，便于维护且维护成本低；另外，本发明还通过采用所述壳管式冷凝器且增设所述地下水冷却支路来与所述壳管式冷凝器进行换热，以使所述壳管式冷凝器的冷凝效率得到有效保证，进而有效保证所述磁悬浮直膨式空调机组能够常年处于高效制冷的状态，并且，由于所述壳管式冷凝器为全封闭式结构，不会对地下水造成任何污染，因而还能够有效保证所述磁悬浮直膨式空调机组在无污染前提下提升其换热效率。

附图说明

图1是本发明的磁悬浮直膨式空调机组的整体结构示意图；

附图标记：

11、冷媒循环回路；111、磁悬浮压缩机；1111、补气口；1112、冷却口；112、单向阀；113、壳管式冷凝器；1131、冷凝器安全阀；1132、冷凝器液位计；114、经济器；115、电磁阀；116、热力膨胀阀；117、室内换热器；118、冷风机；119、气液分离器；1191、气分安全阀；1201、过滤球阀；1202、干燥过滤器；

12、地下水冷却支路；121、取水管路；1211、取水泵；122、回水管路；123、冷却水旁通支路；1231、冷却水旁通阀；

13、经济器辅液路；131、辅路膨胀阀；

14、补气支路；141、补气电磁阀；

15、压缩机冷却支路；151、角阀；152、冷却过滤器；

16、气分冷却支路；161、冷却膨胀阀；

17、冷媒旁通支路；171、旁通电磁阀；172、旁通膨胀阀；

18、负载平衡支路；181、负载平衡阀；

101、吸气温度传感器；102、吸气压力传感器；103、排气温度传感器；104、排气压力传感器；105、蒸发冷入口压力传感器；106、冷凝器筒体压力传感器；107、进水温度传感器；108、出水温度传感器；109、水压差传感器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，虽然本优选实施例中所述的磁悬浮直膨式空调机组包括多个室内换热器，但这显然并不是限制性的，技术人员可以根据实际使用需求自行设定室内换热器的具体数量。这种有关元件具体数量的改变并不偏离本发明的基本原理，应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图1，该图为本发明的磁悬浮直膨式空调机组的整体结构示意图。如图1所示，本发明的磁悬浮直膨式空调机组包括冷媒循环回路11和地下水冷却支路12，其中，冷媒循环回路11上依次设置有磁悬浮压缩机111、单向阀112、壳管式冷凝器113、经济器114、电磁阀115、热力膨胀阀116、室内换热器117和气液分离器119，地下水冷却支路12包括取水管路121和回水管路122，取水管路121和回水管路122均与壳管式冷凝器113相连，以使地下水能够流经壳管式冷凝器113而与壳管式冷凝器113中的冷媒进行换热。

具体地，壳管式冷凝器113和经济器114之间还设置有过滤球阀1201和干燥过滤器1202，当然，需要说明的是，技术人员可以根据实际使用需求自行设定过滤球阀1201和干燥过滤器1202的具体结构。磁悬浮压缩机111能够将压缩后的高温高压的气态冷媒通过单向阀112排入壳管式冷凝器113中；接着，壳管式冷凝器113中流出的过冷液态冷媒在依次流经干燥球阀1201和干燥过滤器1202后，再进入经济器114中，以便进一步进行过冷处理，之后再通过分流进入各条室内换热支路中，并依次流经电磁阀115、热力膨胀阀116和室内换热器117，以便给室内换热器117所处的空间进行降温；电磁阀115能够控制各条室内换热支路的通断状态，从而分别对每条室内换热支路进行通断控制，热力膨胀阀116能够起到节流效果。另外，壳管式冷凝器113上设置有冷凝器安全阀1131、冷凝器液位计1132和冷凝器筒体压力传感器106，其中，冷凝器安全阀1131用于检测壳管式冷凝器113的安全状态，冷凝器液位计1132用于检测壳管式冷凝器113中的液位以实现实时调节，并且壳管式冷凝器113的上游还设置有蒸发冷入口压力传感器105，以便实时检测壳管式冷凝器113的入口压力，进而实现实时监控的效果。最后，通过室内换热器117流出的过热的低温低压的气态冷媒进入气液分离器119中进行气液分离，再回流至磁悬浮压缩机111中以实现循环；气液分离器119上设置有气分安全阀1191，以便检测气液分离器119的安全状态

作为一种优选设置方式，磁悬浮压缩机111的吸气口的上游设置有吸气温度传感器101和吸气压力传感器102，吸气温度传感器101能够检测磁悬浮压缩机111的吸气温度，吸气压力传感器102能够检测磁悬浮压缩机111的吸气压力；磁悬浮压缩机111的排气口的下游设置有排气温度传感器103和排气压力传感器104，排气温度传感器103能够检测磁悬浮压缩机111的排气温度，排气压力传感器104能够检测磁悬浮压缩机111的排气压力；所述磁悬浮直膨式空调机组能够根据吸气温度传感器101、吸气压力传感器102、排气温度传感器103和排气压力传感器104的检测结果控制磁悬浮压缩机111的运行参数以有效保证磁悬浮压缩机111的压缩效率。当然，本发明不对各个传感器的具体类型和设置位置作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要能够实现相应的检测效果即可。

在本优选实施例中，冷媒循环回路11上还设置有五条以并联方式相连的室内换热支路，这五条室内换热支路设置于经济器114和气液分离器119之间，并且每条室内换热支路上均设置有一个电磁阀115、一个热力膨胀阀116和一个室内换热器117，以便分别控制每条室内换热支路的换热情况。所述磁悬浮直膨式空调机组通过控制热力膨胀阀116的开度即可相应调节其对应的室内换热支路中的冷媒流通情况，进而调节相应的室内换热器117的换热能力，并且室内换热器117优选设置在风冷式室内机中，室内换热器117附近还设置有冷风机118，不同室内机既可以设置在同一个房间中，也可以分别设置在多个房间中，这并不是限制性的，技术人员可以根据实际使用需求自行调整。

需要说明的是，本发明不对室内换热支路的具体设置数量以及室内换热器117的具体设置数量和设置类型作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行调整，室内换热器117的数量既可以是一个，也可以是多个。这些有关具体结构的调整均不是限制性的，技术人员可以根据实际使用需求自行调整。

另外，所述磁悬浮直膨式空调机组的主机部分还设置有启动柜和控制柜，并且每个房间中均装有独立的控制器，所述控制器能够根据目标室内温度控制冷风机118的启停。所述磁悬浮直膨式空调机组的主机部分仅获取冷风机118的启停状态，无需获取冷风机118的具体开启数量，以便有效简化控制逻辑；所述磁悬浮直膨式空调机组能够通过控制磁悬浮压缩机111的吸气压力进行加减载控制，进而室内换热支路的蒸发压力以达到降温效果。

基于上述设置，本发明的磁悬浮直膨式空调机组采用磁悬浮压缩机111以实现无油运行，并因此提升所述磁悬浮直膨式空调机组的换热效果，并且这种空调机组运行时的噪音低，便于维护且维护成本低；另外，本发明还通过采用壳管式冷凝器113且增设地下水冷却支路12来与壳管式冷凝器113进行换热，以使壳管式冷凝器113的冷凝效率得到有效保证，进而有效保证所述磁悬浮直膨式空调机组能够常年处于高效制冷的状态，并且，由于壳管式冷凝器113为全封闭式结构，不会对地下水造成任何污染，因而还能够有效保证所述磁悬浮直膨式空调机组在无污染前提下提升其换热效率。

此外，还需要说明的是，本发明不对冷媒循环回路11的具体结构作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行调整；例如，自行调整冷媒循环回路11上设置的元件类型以及各个元件的具体结构；又例如，虽然本优选实施例中所使用的节流构件为热力膨胀阀116，但是，所述节流构件显然还可以是其他具有节流作用的构件，如电子膨胀阀等。作为一种优选设置方式，磁悬浮压缩机111选用丹佛斯无油式TT300-MT压缩机。当然，以上设置方式均是优选设置方式，而并非限制性的设置方式，技术人员也可以根据实际使用需求自行调整，只要不偏离本发明的基本原理即属于本发明的保护范围。

进一步地，在本优选实施例中，壳管式冷凝器113包括圆筒状的壳体(图中未示出)以及设置在所述壳体中的换热盘管(图中未示出)，当然，所述壳体的形状并不是限制性的，技术人员可以根据实际使用需求自行设定；壳管式冷凝器113通过所述换热盘管与取水管路121和回水管路122连通以实现冷却水流通，壳管式冷凝器113通过所述壳体与所述换热盘管之间的空腔与冷媒循环回路11连通以实现冷媒循环，从而使得流经所述换热盘管的地下水能够对所述空腔中的冷媒进行降温处理，进而有效保证所述换热盘管的冷凝效率。需要说明的是，本发明不对所述壳体和所述换热盘管的具体结构和形状作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明不对壳管式冷凝器113的具体结构作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要冷媒和地下水能够通过壳管式冷凝器113实现换热即可；例如，还可以直接在壳管式冷凝器113的内部设置两组彼此靠近以实现换热的换热盘管，一组盘管与冷媒循环回路11连通，另一组盘管与地下水冷却支路12连通，以使冷媒和地下水能够进行换热。

进一步地，地下水冷却支路12包括取水管路121和回水管路122，取水管路121的上端与壳管式冷凝器113相连，取水管路121的下端设置有取水泵1211，取水泵1211设置于取水井中，以便取水泵1211能够通过取水管路121将取水井中的地下水输送至所述壳体与所述换热盘管之间的空腔中，以便对所述换热盘管中的冷媒进行降温处理；之后，从壳管式冷凝器113中流出的地下水通过回水管路122将换热后的地下水输送至回灌井中；当然，取水井和回灌井既可以是同一水井，也可以是不同水井，这并不是限制性的。优选地，取水泵1211可以设置为变频泵，以便有效控制进入壳管式冷凝器113中的冷却水量。

可以理解的是，地表以下5m到10m的地下水的温度常年恒定维持在15℃到17℃左右，将这些地下水引入壳管式冷凝器113中能够对所述换热盘管中的冷媒进行有效冷却，并且由于壳管式冷凝器113为全封闭式结构，不会对地下水造成任何污染，因而还能够有效保证所述磁悬浮直膨式空调机组在无污染前提下提升其换热效率。

更进一步地，壳管式冷凝器113的左端设置有进水温度传感器107、出水温度传感器108和水压差传感器109，其中，进水温度传感器107用于检测取水管路121输送的地下水的温度，出水温度传感器108用于检测回水管路122输出的地下水的温度，水压差传感器109用于检测地下水的输送压力，以便进行水流量保护提醒。另外，取水管路121和回水管路122之间还设置有冷却水旁通支路123，冷却水旁通支路123上设置有冷却水旁通阀1231，冷却水旁通阀1231能够控制进入壳管式冷凝器113中的冷却水量，在水温低时可旁通部分水以控制进入壳管式冷凝器113中的冷却水量，以便于压比建立，进而适当对整个机组的运行压比进行调节；优选地，冷却水旁通阀1231采用球阀，当然，这并不是限制性的，技术人员也可以根据实际使用需求自行设定冷却水旁通阀1231的具体类型。在使用过程中，冷却水旁通阀1231的开度根据进水温度和出水温度的温差进行控制，以便有效控制换热效果，当然，其具体控制逻辑可以由技术人员根据实际使用需求自行设定。

继续参阅图1，如图1所示，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括经济器辅液路13，用于辅助补液，经济器辅液路13上设置有辅路膨胀阀131，并且经济器辅液路13的左端连接至干燥过滤器1202和经济器114之间，其右端连接至经济器114上。当然，技术人员可以根据实际使用需求自行选定辅路膨胀阀131的具体类型。

进一步地，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括补气支路14，补气支路14上设置有补气电磁阀141，补气支路14的左端与经济器114相连，其右端连接至磁悬浮压缩机111的补气口1111处，以便实现补气效果。需要说明的是，本发明不对补气电磁阀141的具体类型以及补气口1111的具体设置位置作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行选定。

另外，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括压缩机冷却支路15和气分冷却支路16，压缩机冷却支路15用于给磁悬浮压缩机111进行降温处理，进而有效保证磁悬浮压缩机111的压缩效率，气分冷却支路16用于给气液分离器119进行降温处理，以便有效防止气液分离器119出现吸气过热度过高的问题。具体地，压缩机冷却支路15和气分冷却支路16的左端部分重合，并且该重合部分的支路上设置有角阀151，压缩机冷却支路15的右端连接至磁悬浮压缩机111的冷却口1112处，该部分压缩机冷却支路15上还设置有冷却过滤器152，气分冷却支路16的右端连接至气液分离器119上，并且该部分气分冷却支路16上还设置有冷却膨胀阀161。此外，还需要说明的是，本发明不对角阀151、冷却过滤器152和冷却膨胀阀161的具体类型以及冷却口1112的具体设置位置作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定；优选地，冷却口1112位于磁悬浮压缩机111的电机附近，压缩机冷却支路15通过冷却口1112与磁悬浮压缩机111的内部相连通，以便最大程度地提升其冷却效果。

更进一步地，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括冷媒旁通支路17，冷媒旁通支路17上并联设置有旁通电磁阀171和旁通膨胀阀172，以便在高压比下也能够正常卸载以实现正常停机，冷媒旁通支路17的一端连接至磁悬浮压缩机111与单向阀112之间，并且冷媒旁通支路17的另一端与气液分离器119相连，冷媒旁通支路17中的冷媒流向如图1中的箭头所示，冷媒旁通支路17用于降低所述磁悬浮直膨式空调机组的压比，从而有效协助磁悬浮压缩机111的启停控制，进而有效提升机组的可控性。需要说明的是，本发明不对旁通电磁阀171和旁通膨胀阀172的具体类型作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

更进一步地，所述磁悬浮直膨式空调机组还包括负载平衡支路18，负载平衡支路18上设置有负载平衡阀181，负载平衡支路18的一端连接至单向阀112与壳管式冷凝器113之间，并且负载平衡支路18的另一端与气液分离器119相连，负载平衡支路18中的冷媒流向如图1中的箭头所示，负载平衡支路18用于使磁悬浮压缩机111能够在低负载条件下保持正常运行的状态而不会停机，进而有效保证整个空调机组的可靠性验。此外，还需要说明的是，本发明不对负载平衡阀181的具体类型作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不仅仅局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。