CN104422041B - 降低室外机结霜速度的方法及空调系统和室外机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降低空调系统的室外机结霜速度的方法以及空调系统和室外机，空调系统在室外机的换热器的迎风侧设置吸附装置用于在制热模式时吸附吹向换热器的空气中的水蒸气。由于吸附装置设置在换热器的迎风侧用于吸附吹向换热器的空气中的水蒸气，以对吹向换热器的空气进行除湿，从而使得与换热器交换的空气的水蒸气含量大幅度的降低，进而降低换热器表面结霜的速度、延长其制热融霜的周期、提高其制热能力。

Description

降低室外机结霜速度的方法及空调系统和室外机

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种降低室外机结霜速度的方法及空调系统和室外机。

背景技术

空调系统处于制热模式时，室外机的换热器内冷媒处于低温低压的状态，从而造成换热器温度过低，当换热器的温度低于室外湿空气的露点温度时，室外机的换热器会出现结冰结霜现象，这会增加风阻、降低换热能力，从而使得空调系统的制热能力降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低室外机结霜速度的方法及空调系统和室外机，旨在降低室外机的换热器表面结霜的速度、提高空调系统的制热能力。

为了实现本发明目的，本发明提供一种降低室外机结霜速度的方法，包括：

S1，通过在室外机的换热器的迎风侧设置吸附装置用于在制热模式时吸附吹向换热器的空气中的水蒸气。

优选地，该降低室外机结霜速度的方法还包括：

S2，通过在吸附装置的迎风侧设置再生装置对经过再生装置的空气进行加热，以使加热后的空气吹向吸附装置而对吸附装置进行除湿；

S3，通过在吸附装置和换热器之间设置收集装置收集经再生装置加热后吹向吸附装置的空气；以及

S4，通过带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对周期运动的运动机构使经再生装置加热后的空气对吸附装置不同部位进行除湿。

优选地，该降低室外机结霜速度的方法还包括：

S5，通过设置连接收集装置的输送装置将收集装置收集的空气输送至室内机释放。

优选地，在S2中，根据室外的空气的相对湿度调节再生装置的加热温度。

优选地，在S4中，根据室外的空气的相对湿度调节运动机构带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对运动的周期。

由于本发明方法通过在换热器的迎风侧设置吸附装置用于吸附吹向换热器的空气中的水蒸气，以对吹向换热器的空气进行除湿，从而使得与换热器交换的空气的水蒸气含量大幅度的降低，进而降低换热器表面结霜的速度、延长其制热融霜的周期、提高其制热能力。

相应地，本发明提供一种空调系统的室外机，包括机壳、设置在机壳内的换热器以及设置在换热器迎风侧的用于吸附吹向换热器的空气中的水蒸气的吸附装置。

优选地，所述的空调系统的室外机，还包括：设置在吸附装置的迎风侧的再生装置，用于对经过再生装置的空气进行加热以使加热后的空气吹向吸附装置后汽化吸附装置的水分；设置在吸附装置和换热器之间的收集装置，用于收集经再生装置加热后吹向吸附装置的空气；以及带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对周期运动的运动机构，用于使经再生装置加热后的空气对吸附装置不同部位进行除湿。

优选地，所述的空调系统的室外机还包括：连接收集装置的输送装置，用于将收集装置收集的空气输送至室内机释放。

优选地，所述输送装置具有与所述收集装置连接的连接管和与连接管连接的用于将收集装置收集的空气引入室内机的引风机。

优选地，所述再生装置横向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置横向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动再生装置和收集装置沿吸附装置上下移动。

优选地，所述再生装置竖向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置竖向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动再生装置和收集装置沿吸附装置横向移动。

优选地，所述吸附装置部分覆盖换热器，所述运动机构带动吸附装置移动。

优选地，所述再生装置竖向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置竖向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动吸附装置横向移动。

优选地，所述机壳设有进风窗，所述吸附装置覆盖所述进风窗。

优选地，所述吸附装置的迎风侧设有用于隔断流入所述吸附装置的空气的风门。

优选地，所述风门为百叶窗。

优选地，所述百叶窗的每一叶片的边缘处设有密封条。

优选地，所述风门为滑轨门。

相应地，本发明提供一种空调系统，包括所述的室外机。

由于，本发明室外机及空调系统通过在换热器的迎风侧设置吸附装置，使得与换热器热交换的空气的水蒸气含量大幅度的降低，进而降低换热器表面结霜的速度、延长其制热融霜的周期、提高其制热能力。

附图说明

图1为本发明空调系统第一实施之室外机的立体组合图；

图2为本发明空调系统第一实施之室外机的剖面结构示意图；

图3为本发明空调系统第一实施之室外机的部分立体分解图；

图4为本发明空调系统第一实施之室外机风门打开状态的立体组合图；

图5为本发明空调系统第一实施之室外机风门闭合状态的立体组合图；

图6为本发明提高降低空调系统的室外机结霜速度的方法第二实施例的流程图；

图7为本发明空调系统第二实施之室外机的立体组合图；

图8为本发明空调系统第二实施之室外机的收集装置的主视图；

图9为本发明空调系统第二实施之室外机工作过程的结构示意图；

图10为本发明空调系统第二实施吸附装置吸附空气的水蒸气和再生装置对吸附装置除湿的原理图。

图11为本发明空调系统第三实施之室外机的立体组合图；

图12为本发明空调系统第四实施之室外机的立体组合图；

图13为本发明空调系统第四实施之室外机的吸附装置、收集装置和运动机构从背风面看的立体组合图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为对本发明一种降低室外机结霜速度的方法进行说明，以下揭示了本发明方法的第一实施例，在本实施例中，该方法包括：通过在室外机的换热器的迎风侧设置吸附装置用于在制热模式时吸附吹向换热器的空气中的水蒸气。

由于本实施例方法通过在换热器的迎风侧设置吸附装置用于吸附吹向换热器的空气中的水蒸气，以对吹向换热器的空气进行除湿，从而使得与换热器交换的空气的水蒸气含量大幅度的降低，进而降低换热器表面结霜的速度、延长其制热融霜的周期、提高其制热能力。

为实现上述方法，本发明提供一种空调系统的第一实施例，在本实施例中，该空调系统包括室内机和室外机。请参阅图1至图3，该室外机包括：机壳110、设置在机壳110内部的换热器120，以及设置在换热器120迎风侧的吸附装置130。

吸附装置130用于吸附与换热器120热交换的空气中的水蒸气以对吹向换热器的空气进行除湿，除湿后的空气经过换热器120后将大幅度降低换热器120的结霜速度、延长换热器120的制热融霜周期、提高换热器120制热能力。该吸附装置130可设置在机壳110的内部，也可设置在机壳110的外部，并通过螺钉将吸附装置130与机壳110固定连接，便于吸附装置130的安装和拆卸。此外，为减小空气流过吸附装置130的风阻，该吸附装置130设置成呈网状结构，其包括至少一层吸附有干燥剂的过滤层，该干燥剂为氯化钙、氯化锂、硅胶等具有干燥作用的固体中的一种或多种的混合。

该机壳110具有一用于空气流入的进风窗（图中未示）。为保证了进行热交换的空气预先经过充分的除湿过程，该吸附装置130完全覆盖该进风窗，使得流入机壳110内与换热器120热交换的空气必先经过吸附装置130进行除湿。

参照图4和图5，该室外机还包括一风门140，该风门140设置在吸附装置130的迎风侧并覆盖该吸附装置130，该风门140用于隔断流入吸附装置130内的空气。当室外机运行时该风门140打开，使空气能够顺畅的进入吸附装置130，吸附装置130对流入壳体110的空气进行干燥除湿处理；当室外机关闭后，该风门140亦闭合，这使得壳体110处于封闭状态，从而可以防止外界水蒸气进入、有效保护吸附装置130、延长吸附装置130的使用寿命。

在本实施例中，该风门140为百叶窗，百叶窗的每一个叶片的边缘处都设有密封条（图中未示），当百叶窗闭合时，该密封条能够保证百叶窗的密封性，进一步防止了外界水蒸气进入吸附装置130，从而保护了吸附装置130。当然，该风门140也可以为其它结构，如风门140设计为滑轨门，当室外机运行时，该滑轨门打开，当室外机关闭后，该滑轨门闭合。

本实施例空调系统工作在制热模式时，吹向换热器120的空气先经过吸附装置130，吸附装置130吸附吹向换热器120的空气中的水蒸气以对空气除湿，从而可以能降低换热器120表面结霜的速度、提高空调系统的制热能力；当需要对换热器120进行除霜时，只需使空调系统处于制冷模式，便可将由换热器120送出的高温空气引入吸附装置130中为吸附装置130除湿，从而便于吸附装置130的下次使用并延长了吸附装置130的使用寿命，同时也加强了吸附装置130的除湿效果；当空调系统停机时，通过闭合风门140可以防止外界水蒸气进入吸附装置130。

由于，本实施例空调系统通过在换热器120的迎风侧设置吸附装置130，使得与换热器120热交换的空气的水蒸气含量大幅度的降低，进而降低换热器120表面结霜的速度、延长其制热融霜的周期、提高其制热能力。

请参与图6，其揭示了本发明降低室外机结霜速度的方法的第二实施例，在本实施例中，该方法包括：

S1，通过在室外机的换热器的迎风侧设置吸附装置用于在制热模式时吸附吹向换热器的空气中的水蒸气；

S2，通过在吸附装置的迎风侧设置再生装置对经过再生装置的空气进行加热，以使加热后的空气吹向吸附装置而对吸附装置进行除湿；

S3，通过在吸附装置和换热器之间设置收集装置收集经再生装置加热后吹向吸附装置的空气；

S4，通过带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对周期运动的运动机构使经再生装置加热后的空气对吸附装置不同部位进行除湿。

为利用收集装置收集的对吸附装置进行除湿后的空气中的水分，本实施例方法还包括：S5，通过设置连接收集装置的输送装置将收集装置收集的空气输送至室内机释放。

为提高对吸附装置的水分进行除湿的能力，防止吸附装置积留过多的水分，在S2中，再生装置的加热温度根据室外的空气的相对湿度在100～250度之间进行调节，若室外的空气的相对湿度越高则再生装置加热的温度越高，若室外的空气的相对湿度越低则再生装置加热的温度越低；在S4中，运动机构带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对运动的周期根据室外的空气的相对湿度在5～10分钟之间进行调节，若室外的空气的相对湿度越高则运动的周期越长，若室外的空气的相对湿度越低则再运动的周期越短。

由于本实施例方法通过吸附装置吸附吹向换热器的空气中的水蒸气，从而可以能降低换热器表面结霜的速度、提高空调系统的制热能力，以及通过再生装置对空气进行加热以使加热后的空气对吸附装置的水分进行汽化，从而可以对吸附装置除湿以保持吸附装置的吸附能力。此外，本发明方法通过收集装置收集对吸附装置的水分进行汽化后的空气以及通过输送装置将收集装置收集的空气输送至室内机释放，从而可以利用吸附装置吸附的水分而提高室内的湿度，避免室内因被加热而造成湿度降低。

为实现本发明第二实施例的方法，本发明提供了一种空调系统的第二实施例，在本实施例中，该空调系统包括室内机和室外机。请参阅图7和图8，室外机包括换热器210、室外风机220、吸附装置230、再生装置240、收集装置250和运动机构260。室外风机220带动空气流动，以使室外的空气吹向换热器210，从而加快换热器210和室外的空气热交换。

该吸附装置230设置在换热器210的迎风侧且完全覆盖换热器210，用于空调系统在制热模式时吸附吹向换热器210的空气中的水蒸气，其采用多孔的固态吸附材制成或将吸附材料涂布在多孔介质上形成以增大吸附面积、降低风阻。

再生装置240为一加热装置，在本实施例中，其为电加热再生装置。该再生装置240横向设置在吸附装置230的迎风侧，用于对经过再生装置240的空气进行加热，经过再生装置240加热的空气在吹向吸附装置230后使吸附装置230中的水分汽化，从而对吸附装置230进行除湿，对吸附装置230进行除湿后的空气具有较高的湿度。

收集装置250横向设置于吸附装置230和换热器210之间，即设置于吸附装置230之朝向换热器210的一侧。该收集装置250为一侧开口的盒体，其开口的一侧朝向吸附装置230并与再生装置240对应以收集经再生装置240加热后吹向吸附装置230的空气，防止经再生装置240加热后吹向吸附装置230的空气吹向换热器210。

运动机构260具有齿轮261和齿条262。齿轮261相对再生装置240和收集装置250固定，齿条262竖向固定在吸附装置230的一侧并与齿轮261啮合，从而通过马达驱动齿轮261以带动再生装置240和收集装置250一起沿吸附装置230上下移动，从而对吸附装置230不同部位进行除湿。齿轮261带动再生装置240和收集装置250一起由吸附装置230的顶部运动到底部并再由底部运动至顶部完成一个运动的周期，由于除湿过程耗时较多，因此本实施例运动的周期设计为：齿轮261带动再生装置240和收集装置250一起由吸附装置230的顶部运动到底部的时间设为9分30秒，而再由底部运动至顶部的时间设为30秒，从而本实施例齿轮261带动再生装置240和收集装置250以10分钟为一个周期运动。

输送装置270具有连接管271和引风机（图中未示），连接管271与收集装置250连接，引风机与连接管271连接将收集装置250收集的空气引入室内机而释放到室内，由于收集装置250收集的空气的湿度较高，从而可以对室内的空气进行加湿。

本发明空调系统的工作原理，包括吸附过程和再生过程，请参阅图9和图10，对吸附过程和再生过程说明如下。

吸附过程：空调系统在处于制热模式时，室外风机220带动处于A点且绝对湿度为K1的空气流动，若绝对湿度为K1的空气经过吸附装置230后则被除湿至B点，在B点空气的绝对湿度降为K3，经过吸附装置230后的空气继续经过换热器210后被等湿冷却至C点，由于在B点的空气绝对湿度K3已足够小，绝对湿度为K3的空气的露点温度将会低于换热器温度，因此换热器210上不容易出现结冰结霜现象。

再生过程：若绝对湿度为K1的空气经过再生装置240后则被等湿加热至D点，加热至D点的空气经过吸附装置230而汽化吸附装置的水分，因而加热至D点的空气经过吸附装置230后被吸附装置230加湿至E点，由于在E点空气携带了大量的从吸附装置230汽化的水分使空气的绝对湿度由K1提升至K2而变成高湿度的空气，因此在E点空气通过收集装置250的收集以及通过输送装置270将其输送至室内释放即可实现室内的加湿。

由于本实施例空调系统通过吸附装置230吸附吹向换热器210的空气中的水蒸气，从而可以能降低换热器210表面结霜的速度、提高空调系统的制热能力，以及通过再生装置240对空气进行加热以使加热后的空气对吸附装置230的水分进行汽化，从而可以对吸附装置230除湿以保持吸附装置230的吸附能力。此外，本发明空调系统通过收集装置250收集对吸附装置230的水分进行汽化后的空气以及通过输送装置270将收集装置250收集的空气输送至室内释放，从而可以利用吸附装置230吸附的水分而提高室内的湿度，避免室内因被加热而造成湿度降低。

为实现本发明第二实施例的方法，本发明提供了空调系统的第三实施例，如图11所示。本实施之空调系统与第二实施例之空调系统类似，其不同之处在于：再生装置340竖向设置在吸附装置330的迎风侧；收集装置350竖向设置于吸附装置330背风侧；运动机构360的齿条362横向固定在吸附装置330的一侧并与齿条362啮合，从而马达驱动齿轮361以带动再生装置340和收集装置350一起沿吸附装置330左右移动。

由于本实施例空调系统通过吸附装置330吸附吹向换热器310的空气中的水蒸气，从而可以能降低换热器310表面结霜的速度、提高空调系统的制热能力，以及通过再生装置340对空气进行加热以使加热后的空气对吸附装置330的水分进行汽化，从而可以对吸附装置330除湿以保持吸附装置330的吸附能力。此外，本发明空调系统通过收集装置350收集对吸附装置330的水分进行汽化后的空气以及通过输送装置370将收集装置350收集的空气输送至室内释放，从而可以利用吸附装置330吸附的水分而提高室内的湿度，避免室内因被加热而造成湿度降低。

为实现本发明第二实施例的方法，本发明提供了空调系统的第四实施例，如图12和图13所示。本实施之空调系统与第二实施例之空调系统类似，其不同之处在于：吸附装置430为部分覆盖换热器（图中未示出）的迎风侧，在本实施例中，吸附装置430的面积为换热器迎风侧的面积的二分之一；运动机构460的齿轮461相对再生装置440和收集装置450固定，通过马达驱动齿轮461以带动齿条462左右移动，从而带动吸附装置430左右移动。本实施例吸附装置430与第二实施例之吸附装置230和第三实施例之吸附装置330相比可节省吸附材料，而且通过齿轮461带动齿条462上下移动方式可以简化运动结构。

由于本实施例空调系统通过吸附装置430吸附吹向换热器的空气中的水蒸气，从而可以能降低换热器表面结霜的速度、提高空调系统的制热能力，以及通过再生装置440对空气进行加热以使加热后的空气对吸附装置430的水分进行汽化，从而可以对吸附装置430除湿以保持吸附装置的吸附能力。此外，本发明空调系统通过收集装置450收集对吸附装置430的水分进行汽化后的空气以及通过输送装置470将收集装置450收集的空气输送至室内释放，从而可以利用吸附装置430吸附的水分而提高室内的湿度，避免室内因被加热而造成湿度降低。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种降低空调系统的室外机结霜速度的方法，其特征在于，包括：

S1，通过在室外机的换热器的迎风侧设置吸附装置用于在制热模式时吸附吹向换热器的空气中的水蒸气；

S2，通过在吸附装置的迎风侧设置再生装置对经过再生装置的空气进行加热，以使加热后的空气吹向吸附装置而对吸附装置进行除湿；

S3，通过在吸附装置和换热器之间设置收集装置收集经再生装置加热后吹向吸附装置的空气；以及

S4，通过带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对周期运动的运动机构使经再生装置加热后的空气对吸附装置不同部位进行除湿；

其中，所述再生装置横向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置横向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动再生装置和收集装置沿吸附装置上下移动；或者，所述再生装置竖向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置竖向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动再生装置和收集装置沿吸附装置横向移动；或者，所述吸附装置部分覆盖换热器，所述运动机构带动吸附装置移动。

2.如权利要求1所述的降低空调系统的室外机结霜速度的方法，其特征在于，还包括：

S5，通过设置连接收集装置的输送装置将收集装置收集的空气输送至室内机释放。

3.如权利要求2所述的降低空调系统的室外机结霜速度的方法，其特征在于，在S2中，根据室外的空气的相对湿度调节再生装置的加热温度。

4.如权利要求2所述的降低空调系统的室外机结霜速度的方法，其特征在于，在S4中，根据室外的空气的相对湿度调节运动机构带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对运动的周期。

5.一种空调系统的室外机，包括机壳和设置在机壳内的换热器，其特征在于，还包括设置在所述换热器迎风侧的吸附装置，用于吸附吹向换热器的空气中的水蒸气；

所述空调系统的室外机还包括：设置在吸附装置的迎风侧的再生装置，用于对经过再生装置的空气进行加热以使加热后的空气吹向吸附装置后汽化吸附装置的水分；以及设置在吸附装置和换热器之间的收集装置，用于收集经再生装置加热后吹向吸附装置的空气；

所述空调系统的室外机还包括：带动吸附装置与再生装置和收集装置的相对周期运动的运动机构，用于使经再生装置加热后的空气对吸附装置不同部位进行除湿；

所述再生装置横向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置横向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动再生装置和收集装置沿吸附装置上下移动；或者

所述再生装置竖向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置竖向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动再生装置和收集装置沿吸附装置横向移动；或者

所述吸附装置部分覆盖换热器，所述运动机构带动吸附装置移动。

6.如权利要求5所述的空调系统的室外机，其特征在于，还包括：连接收集装置的输送装置，用于将收集装置收集的空气输送至室内机释放。

7.如权利要求6所述的空调系统的室外机，其特征在于，所述输送装置具有与所述收集装置连接的连接管和与连接管连接的用于将收集装置收集的空气引入室内机的引风机。

8.如权利要求5所述的空调系统的室外机，其特征在于，当所述吸附装置部分覆盖换热器，所述运动机构带动吸附装置移动时，所述再生装置竖向设置在吸附装置的迎风侧，所述收集装置竖向设置于吸附装置和换热器之间，所述运动机构带动吸附装置横向移动。

9.如权利要求5所述的空调系统的室外机，其特征在于，所述机壳设有进风窗，所述吸附装置覆盖所述进风窗。

10.如权利要求5所述的空调系统的室外机，其特征在于，所述吸附装置的迎风侧设有用于隔断流入所述吸附装置的空气的风门。

11.如权利要求10所述的空调系统的室外机，其特征在于，所述风门为百叶窗。

12.如权利要求11所述的空调系统的室外机，其特征在于，所述百叶窗的每一叶片的边缘处设有密封条。

13.如权利要求12所述的空调系统的室外机，其特征在于，所述风门为滑轨门。

14.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求5至13中任意一项所述的室外机。