CN102954565A - 一种空调器用恒温除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调器用恒温除湿装置，包括：制冷剂管路上依次串联的电子膨胀阀、第一换热盘管、节流阀组，第二换热盘管，于空调室内机的风道内逆风方向依次设置。通过电子膨胀阀和节流阀组，使空调在制冷模式下，制冷剂进入第一换热盘管进行制冷，然后经过第二换热盘管再次进行制冷，增加了制冷量，提高了空调的换热效率。而在除湿模式下，空气首先经过第二换热盘管被冷却除湿，然后经过第一换热盘管附近时，空气被加热升温，使室内空气经过降温除湿后，再升温，达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

Description

一种空调器用恒温除湿装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调器用恒温除湿装置。

背景技术

随着技术的发展，空调设计正朝着更智能、更人性化的方向发展。特别是一些近海城市或沿江地区在特殊季节使用现有空调时，

由于室外空气的相对湿度较大，如果将温度调节到适宜时，而湿度常常不适宜，而将湿度调节到适宜时，温度常常不适宜，很大程度上影响人体舒适度。

目前采用的除湿方案，参见图1，包括两个换热盘管：图中上部的换热盘管a和下部的换热盘管b，两个电子膨胀阀：LEVa和LEVb，以及两个单向阀：单向阀a1和单向阀b1等。

系统进行除湿时，电子膨胀阀LEVb断开，电子膨胀阀LEVa

开度为全开(电子膨胀阀LEVa不起节流作用)，制冷剂经电子膨胀阀LEVa流向换热盘管a，再经由单向阀a进入毛细管C进行节流，节流后流入换热盘管b，然后从换热盘管b出口进入系统流路。从而使经过换热盘管b冷凝除湿后的空气再经换热盘管a加热，以实现恒温除湿。但当冷凝温度和加热的温度不一致时则很难达到恒温除湿。

系统进行制冷时，电子膨胀阀LEVa断开，制冷剂走向经由电子膨胀阀LEVb节流后流入换热盘管b，然后从换热盘管b出口进入系统流路。可见，在进行制冷时，换热盘管a没有利用上，造成制冷效果较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种空调器用恒温除湿装置，以达到更精确的恒温除湿，以及制冷时提高制冷量。

本发明提供一种空调器用恒温除湿装置，包括：制冷剂管路上依次串联的电子膨胀阀、第一换热盘管、节流阀组和第二换热盘管，于空调室内机的风道内逆风方向依次设置。

通过电子膨胀阀和节流阀组，使空调在在制冷模式下，制冷剂进入第一换热盘管进行制冷，然后经过第二换热盘再次进行制冷，

增加了制冷量，提高了空调的换热效率。而在除湿模式下，空气首先经过第二换热盘管被冷却除湿，然后经过第一换热盘管附近时，

空气被加热升温，使室内空气首先经过降温除湿后，再升温，达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

其中，还包括：控制单元，与所述电子膨胀阀和节流阀组电连接，用于在制冷模式下，控制所述电子膨胀阀开度进行一次节流，

以及经过节流阀组进行二次节流；在恒温除湿模式下，控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例。

控制单元通过控制空调不同模式下，制冷剂流经的管路以及比例，从而使空调在制冷模式下，制冷剂进入第一换热盘管进行制冷，然后经过第二换热盘再次进行制冷，增加了制冷量，提高了空调的换热效率。而在除湿模式下，空气首先经过第二换热盘管被冷却除湿，然后经过第一换热盘管附近时，空气被加热升温，使室内空气首先经过降温除湿后，再升温，达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

其中，所述节流阀组包括：并联联接的毛细管和电磁阀；所述控制单元与节流阀组连接是与所述电磁阀电连接。

控制单元通过控制节流阀组的开度，使空调在除湿时，控制制冷剂流经毛细管管路和电磁阀管路内制冷剂流量的比例，从而使空调能够实现对室内空气先降温除湿然后升温，达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

其中，分别设置在所述第一换热盘管背向节流阀组一端的、第二换热盘管背向节流阀组一端的第一温度传感器和第四温度传感

器；

所述控制单元还分别与所述第一温度传感器和第四温度传感器电连接，用于根据所述两个温度传感器的温度值控制流经毛细管管路和电磁阀管路内的制冷剂比例。

通过在第一换热盘管和第二换热盘管背向节流阀组一端设置温度传感器，可以根据制冷剂进入第一换热盘管和第二换热盘管的温度，在空调除湿时，控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例，使空调更精确的达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

其中，分别设置在所述第一换热盘管朝向节流阀组一端的、第二换热盘管朝向节流阀组一端的第二温度传感器和第三温度传感

器；所述控制单元还与所述第二温度传感器和第三温度传感器连接，还用于根据所述两温度传感器的温度值控制流经毛细管管路和电磁阀管路内的制冷剂比例。

通过在第一换热盘管和第二换热盘管朝向节流阀组一端设置温度传感器，可以根据制冷剂进入第一换热盘管和第二换热盘管的温度以及流经第一换热盘管和第二换热盘管后的温度，在空调除湿时，更进一步控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例，使空调更精确的达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

其中，还包括：分别设置在空调室内机的风道出风口和入风口的温度传感器；所述控制单元还与所述两个温度传感器电连接，用于根据所述两个温度传感器的温度值控制流经毛细管管路和电磁阀管路内的制冷剂比例。

通过设置在空调室内机的风道出风口和入风口的温度传感器，

可以检测出室内空气的温度和经过降温除湿以及升温后的温度，并根据所检测的温度，在空调除湿时，更加精确控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例。

其中，还包括：于空调室内机的风道内位于第一换热盘管和第二换热盘管之间设置的温度传感器；所述控制单元还与所述温度传感器电连接，还用于根据所述温度传感器的温度值控制流经毛细管管路和电磁阀管路内的制冷剂比例。

通过设置在空调室内机的风道出风口和入风口的温度传感器，

可以检测空气降温除湿后的温度以及升温后的温度，并根据所检测的温度，在空调除湿时，更加精确控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例，使空调更精确的达到恒温除湿的效果，满足人们对温度以及湿度的要求。

其中，所述电磁阀所在管路上设置单向阀。

通过串联单向阀，防止制冷剂通过电磁阀回流。

附图说明

图1为现有的除湿空调换热盘管组成的原理示意图；

图2为本发明提供的恒温除湿空调换热盘管组成的原理示意图；

图3为本发明的恒温除湿空调在制冷运行时的压焓示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例进行详细描述。参见图2，本发明实施例提供的空调包括：空调室内机机壳内上下设置的第一换热盘管11、第二换热盘管12，第二换热盘管12的下方的机壳上设置进风口，从进风口进入的风从下向上依次贯穿第二换热盘管12和第一换热盘管11后由机壳上的出风口吹出。

上述两个盘管也可水平设置，进风口也水平设置，只要第一换热盘管11和第二换热盘管12盘管位于风道内逆风方向依次设置即可。

第一换热盘管11连接到第二换热盘管12管路上串联有节流阀组，节流阀组包括毛细管14、与毛细管14并联设置的串联的电磁阀15和第二单向阀16，第二单向阀16的导通端连接电磁阀15，第二单向阀16的截止端连接第二换热盘管12入口端。通过第二单向阀16，防止流经电磁阀15管路的制冷剂回流。第一换热盘管11背向节流阀组一端设置有电子膨胀阀13。

还设置有并联节流阀组的第一单向阀17，其导通端连接第二换热盘管12朝向节流阀组一端，第一单向阀17的截止端连接第一换热盘管11朝向节流阀组一端。在空调制热模式下，制冷剂通过第一单向阀17的管路流向第一换热盘管11，由于制热模式非本发明所关注问题，故在此不再赘述。

该恒温除湿空调还包括与电子膨胀阀13、电磁阀15和第一单向阀17电连接的控制单元(未示出)，用于根据空调的工作模式，控制电子膨胀阀13和节流阀组的开度，将在后文进行描述。

另外，还可在第一换热盘管11背向节流阀组一端设置第一温度传感器21，第一换热盘管11朝向节流阀组一端设置第二温度传感器22，第二换热盘管12朝向节流阀组一端设置第三温度传感器23，第二换热盘管12背向节流阀组一端设置第四温度传感器24。在除湿和制冷模式下，第一温度传感器21用于检测进入第一换热盘管11的制冷剂温度，第二温度传感器22用于检测流出第一换热盘管11的制冷剂温度。第三温度传感器23用于检测进入第二换热盘管12的制冷剂温度，第四温度传感器24用于检测流出第二换热盘管12的制冷剂温度。上述控制单元与第一温度传感器21、第二温度传感器22、第三温度传感器23以及第四温度传感器24电连接，控制单元可根据各个温度传感器的检测的制冷剂的温度，控制电子膨胀阀13和节流阀组的开度，将在后文进行详述。

不难理解，也可以检测风道内气体的温度，相应的，需要在空调室内机的风道出风口和入风口处，以及风道内的第一换热盘管和第二换热盘管之间分别设置温度传感器；此时，控制单元与该三个温度传感器电连接，用于根据所述各个温度传感器的温度值控制所述电子膨胀阀和节流阀组开度的比例，以达到恒温除湿状态下出风口和入风口处温度相同。

本发明提供的恒温除湿空调的工作原理如下：

本发明恒温除湿空调的控制单元在制冷模式下，控制电子膨胀阀13对制冷剂进行节流以及关闭电磁阀15，经压缩机压缩的高温高压的制冷剂经由电子膨胀阀13节流后进入第一换热盘管11，进入第一换热盘管11中的经节流降压降温后的制冷剂吸收外部空气的热

量，从而降低了风道内第一换热盘管的周围空气的温度。从第一换热盘管11出口端到第二换热盘管12入口端的管路中，由于电磁阀15关闭，第一单向阀17截止导通，制冷剂从第一换热盘管11出口端流出后，需要经过毛细管14节流后进入第二换热盘管12的入口端，经过毛细管14节流后，进入第二换热盘管的入口端，低温的制冷剂吸收第二换热盘管外空气的热量，从而使风道内第二换热盘管周围空气的温度下降，随后制冷剂从第二换热盘管的出口端流出，

通过制冷剂管路返回压缩机。由此可见，本发明空调的控制单元在制冷模式下，通过控制电子膨胀阀和电磁阀的开关，使系统经过两次节流换热，提高了换热效率。

参见图3示出的制冷运行时的压焓示意图，该恒温除湿空调所使用的冷凝温度和蒸发温度分别为52℃和5℃，图3的横坐标为制冷剂的焓值h，单位为KJ/kg(千焦/千克)，纵坐标为制冷剂压力的Lg值，即，LgP。

参见图3，系统在制冷模式下，制冷剂经电子膨胀阀节流后进入室内第一盘管，然后通过毛细管再次节流后进入第二换热盘管，出现了二次过冷情况。对应的制冷运行时的压焓情况如图所示，3′-3

初次过冷，3-4′段为毛细管节流，4′-5段为制冷剂经过第二换热盘管后二次过冷，增加的制冷量为6-4段，而现有技术只经过一次过冷，此可见，在功率不变的条件下制冷量明显增加，提高了空调的整机性能。

而本发明空调的控制单元在除湿模式下，控制电子膨胀阀13全部打开，并控制节流阀组部分打开，经由压缩机压缩的高温高压的制冷剂经由全开的电子膨胀阀13进入第一换热盘管11，此时电子膨胀阀13对流经的制冷剂没有进行节流，因此，进入第一换热盘管11的是较高温度的制冷剂，此时，第一换热盘管11中制冷剂的温度高于第一换热盘管外围的空气的温度。与风道内第一换热盘管11周围的空气换热后，使风道内第一换热盘管11周围空气的温度上升。然后制冷剂从第一换热盘管11出来，从第一换热盘管11出口端到第二换热盘管12入口端的管路中，由于节流阀组部分打开，第一单向阀17截止，制冷剂从第一换热盘管11出口端流出后，分别经由毛细管14和电磁阀15进行节流后进入第二换热盘管12的入口端，由第二换热盘管12对风道内空气进行制冷。本发明空调的控制单元还根据第一温度传感器21、第二温度传感器22、第三温度传感器23和第四温度传感器24所检测的进入第一换热盘管11的制冷剂温度，流出第一换热盘管11的制冷剂温度。进入第二换热盘管12的制冷剂温度，流出第二换热盘管12的制冷剂温度，控制电子膨胀阀13与节流阀组的开度比例，以达到风道进风口和出风口的温度一致。

当然也可以如上设置风道出风口、入风口和两换热盘管之间的温度传感器，并据此控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例。

通过控制节流阀组的开度，控制从第一换热盘管出来的制冷剂流经毛细管进行节流的制冷剂的流量，从而能够使从第一换热盘管出来的较高温度的制冷剂一部分经过毛细管节流降温降压后，另一部分经过电磁阀15之后一同进入第二换热盘管12中，从而使流进第二换热盘管12内的制冷剂的温度低于第二换热盘管12外部周围空气的温度，使第二换热盘管12的制冷剂与第二换热盘管12外部周围空气进行换热，吸收第二换热盘管12外部周围空气的热量，通过控制流经毛细管进行节流的制冷剂的流量，从而控制了第一换热盘管和第二换热盘管中制冷剂的比例，使第一换热盘管将空气加热的温度与第二换热盘管对空气冷却的温度大体相同，实现恒温除湿。即，从进风口处出来的空气进入下方的第二换热盘管附近时，空气被冷却除湿，当空气向上吹到第一换热盘管附近时，空气被加热升温。而通过控制电子膨胀阀13与节流阀组的开度，控制了第一换热盘管和第二换热盘管中制冷剂的比例，因而可以在保持室内温度不变的情况下进行除湿。与电磁阀15串联连接的第二单向阀16，可以使空调在制冷和除湿模式下，制冷剂从第一换热盘管11流向第二换热盘管12。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，基于本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空调器用恒温除湿装置，其特征在于，包括：

制冷剂管路上依次串联的电子膨胀阀、第一换热盘管、节流阀组，第二换热盘管，于空调室内机的风道内逆风方向依次设置。

2.根据权利要求1所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，还包括：

控制单元，与所述电子膨胀阀和节流阀组电连接，用于在制冷模式下，控制所述电子膨胀阀开度进行一次节流，以及经过节流阀组进行二次节流；在恒温除湿模式下，控制所述电子膨胀阀和节流阀组开度的比例。

3.根据权利要求2所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，所述节流阀组包括：并联联接的毛细管和电磁阀；

所述控制单元与节流阀组连接是与所述电磁阀电连接。

4.根据权利要求3所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，还包括：

分别设置在所述第一换热盘管背向节流阀组一端的、第二换热盘管背向节流阀组一端的第一温度传感器和第四温度传感器；

所述控制单元还分别与所述第一温度传感器和第四温度传感器连接，用于根据所述两个温度传感器的温度值控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例所述电子膨胀阀和电磁阀开度的比例。

5.根据权利要求4所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，还包括：

分别设置在所述第一换热盘管朝向节流阀组一端的、第二换热盘管朝向节流阀组一端的第二温度传感器和第三温度传感器；

所述控制单元还与所述第二温度传感器和第三温度传感器电连接，还用于根据所述两温度传感器的温度值控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例。

6.根据权利要求3所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，还包括：

分别设置在空调室内机的风道出风口和入风口的温度传感器；

所述控制单元还与所述两个温度传感器连接，用于根据所述两个温度传感器的温度值控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例。

7.根据权利要求6所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，还包括：

于空调室内机的风道内位于第一换热盘管和第二换热盘管之间设置的温度传感器；

所述控制单元还与所述温度传感器电连接，还用于根据所述温度传感器的温度值控制第一换热盘管和第二换热盘管内制冷剂量的比例。

8.根据权利要求1所述的空调器用恒温除湿装置，其特征在于，所述电磁阀所在管路上设置单向阀。

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