CN104729060A - 控温除湿空调及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控温除湿空调及方法，其中控温除湿空调包括蒸发器、还包括二通阀和辅助加热装置；二通阀设置于蒸发器中的铜管上，将蒸发器分为再热部分和除湿部分；室内环境空气经过除湿部分进行除湿，经过再热部分进行加热；辅助加热装置设置于蒸发器外侧，用于对经过蒸发器中的室内环境空气进行加热。其通过采用二通阀将蒸发器分为除湿部分和再热部分，同时采用辅助加热装置对经过蒸发器中的室内环境空气进行加热，在不增加蒸发器的面积的同时提高了蒸发器的除湿效率，有效地解决了传统空调除湿效率低及室内机体积增大的问题。

Description

控温除湿空调及方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，特别是涉及一种控温除湿空调及方法。

背景技术

在较低温度（如18—25℃）且湿度较高的环境下，比如长江中下游和沿海区域等地方的梅雨季节，衣物很难晾干，家具潮湿，人体不舒服，甚至引发多种霉菌感染导致疾病，此时，用户期待空调器在除湿时不吹出冷风，甚至吹出温热风。恒温除湿，即在保持温度恒定的情况下，降低室内湿度达到人体最佳舒适度，目前，日本空调器中实现恒温除湿功能主要是通过二通阀将蒸发器分为两部分，但是该技术存在较大的缺点，即二通阀前往往需要蒸发器的三分之二甚至更多的部分用来平衡除湿产生的温降，这就使得有效除湿的蒸发器部分只有三分之一甚至更少，这就很容易导致传统空调除湿效率降低或增大室内机的体积。

发明内容

基于此，有必要针对传统空调除湿效率低及室内机体积增大的问题，提供一种控温除湿空调及方法。

一种控温除湿空调，包括蒸发器，还包括二通阀和辅助加热装置，其中：

所述二通阀设置于所述蒸发器中的铜管上，将所述蒸发器分为再热部分和除湿部分；室内环境空气经过所述除湿部分进行除湿，经过所述再热部分进行加热；

所述辅助加热装置设置于所述蒸发器外侧，用于对经过所述蒸发器中的所述室内环境空气进行加热。

在其中一个实施例中，所述再热部分包括第一管道，所述第一管道的一端作为冷媒气体进口，用于流入冷媒气体，所述第一管道的另一端与所述二通阀的一端连接；

所述除湿部分包括第二管道，所述第二管道的一端作为冷媒气体出口，用于流出冷媒气体，所述第二管道的另一端与所述二通阀的另一端连接；

所述第一管道的长度大于或等于所述第二管道的长度。

在其中一个实施例中，所述第二管道的长度为所述第一管道的长度的三分之二。

在其中一个实施例中，所述二通阀为电磁二通阀；在通电情况下，所述二通阀的内径小于所述蒸发器中的铜管的内径；在断电情况下，所述二通阀的内径等于或大于所述蒸发器中的铜管的内径。

在其中一个实施例中，所述辅助加热装置为功率可调的PTC电加热器。

相应的，基于上述控温除湿空调工作原理，本发明还提供了一种控温除湿方法，包括如下步骤：

将二通阀设置于蒸发器中的铜管上，将所述蒸发器分为再热部分和除湿部分，并且在通电情况下为节流状态；将辅助加热装置设置于所述蒸发器外侧；

开启室内风机，使室内环境空气经过所述蒸发器的所述除湿部分，进行除湿；使经过除湿后的所述室内环境空气，进入所述蒸发器的所述再热部分，进行加热；

开启所述辅助加热装置，对经过所述蒸发器的所述室内环境空气进行加热。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

在不需要除湿时，所述二通阀在断电情况下为全开状态，所述二通阀在全开状态下的内径等于或大于所述蒸发器中的铜管的内径。

在其中一个实施例中，使所述室内环境空气经过所述蒸发器的所述除湿部分之前，还包括如下步骤：

控制节流装置不节流，控制外风机风量降低或停止运转，使高温高压态的冷媒气体经过所述节流装置和冷凝器后，进入所述蒸发器的所述再热部分。

在其中一个实施例中，所述辅助加热装置为功率可调的PTC电加热器。

在其中一个实施例中，使经过除湿后的所述室内环境空气，进入所述蒸发器的所述再热部分，进行加热后，还包括如下步骤：

实时检测加热后的所述室内环境空气的温度；

当检测到的所述室内环境空气的温度大于或等于设定温度时，降低所述PTC电加热器的功率或者关闭所述PTC电加热器；

当检测到的所述室内环境空气的温度小于所述设定温度时，增大所述PTC电加热器的功率。

本发明提供的一种控温除湿空调及方法，其中控温除湿空调包括蒸发器，还包括二通阀和辅助加热装置，通过将二通阀设置于蒸发器中的铜管上，将蒸发器分为除湿部分和再热部分，除湿部分用于对经过蒸发器的室内环境空气进行除湿处理，经过除湿处理后的室内环境空气经过蒸发器的再热部分，进行加热处理；同时，将辅助加热装置设置于蒸发器外侧，对经过蒸发器的室内环境空气进行加热处理，最终达到对室内环境空气进行控温除湿的目的，其在不增加蒸发器的面积的同时提高了蒸发器的除湿效率，有效地解决了传统空调除湿效率低及室内机体积增大的问题。

附图说明

图1为控温除湿空调一具体实施例中蒸发器结构示意图；

图2为控温除湿空调一具体实施例中二通阀结构示意图；

图3为控温除湿空调一具体实施例中辅助加热装置结构示意图；

图4为控温除湿空调一具体实施例结构示意图；

图5为控温除湿空调另一具体实施例结构示意图；

图6为控温除湿空调中冷媒气体经过蒸发器的流路过程示意图；

图7为控温除湿空调中蒸发器对室内环境空气的处理过程示意图；

图8为控温除湿方法一具体实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明技术方案更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

参见图1至图5，一种控温除湿空调，包括蒸发器100，还包括二通阀200和辅助加热装置300；二通阀200设置于蒸发器100中的铜管上，将蒸发器100分为再热部分511和除湿部分512；室内环境空气经过除湿部分512进行除湿，经过再热部分511进行加热；

辅助加热装置300设置于蒸发器100外侧，用于对经过蒸发器100中的室内环境空气进行加热。

本发明提供的一种控温除湿空调，通过将二通阀200设置于蒸发器100中的铜管上，将蒸发器100分为除湿部分512和再热部分511，对经过蒸发器100中的室内环境空气进行除湿和加热处理，并通过在蒸发器100外侧设置辅助加热装置300，对经过蒸发器100中的室内环境空气进行加热处理；其在不增加蒸发器100的面积的同时，有效提高了蒸发器100的除湿效率，解决了传统空调除湿效率低及室内机体积增大的问题，最终实现了高能效比的恒温除湿和升温除湿的目的。

参见图6，作为一种可实施方式，再热部分511包括第一管道5110，第一管道5110的一端作为冷媒气体进口，用于流入冷媒气体，第一管道5110的另一端与二通阀200的一端连接；除湿部分512包括第二管道5120，第二管道5120的一端作为冷媒气体出口，用于流出冷媒气体，第二管道5120的另一端与二通阀200的另一端连接；第一管道5110的长度大于或等于第二管道5120的长度。

较佳地，第二管道5120的长度为第一管道5110的长度的三分之二。

值的说明的是，二通阀200为电磁二通阀，在通电情况下，二通阀200的内径小于蒸发器100中的铜管的内径；在断电情况下，二通阀200的内径等于或大于蒸发器100中的铜管的内径。

由控温除湿空调中的压缩机排气过来的冷媒气体，通过第一管道5110的一端流入第一管道5110（即蒸发器100的再热部分511）中，由于此时冷媒气体为高温高压态，因此当高温高压态的冷媒气体流经蒸发器100的再热部分511时，吹出热风；进而该高温高压态的冷媒气体由第一管道5110的另一端流出，经过通电情况下的二通阀200（二通阀200在通电情况下，其内径小于蒸发器100中铜管的内径，即二通阀200此时为节流状态，具有节流作用）后，转换为低温低压态，并由第二管道5120的另一端流入第二管道5120（即蒸发器100的除湿部分512），同时吹出冷风，最后由第二管道5120的一端回到压缩机，形成一个内循环；冷媒气体流经第一管道5110吹出的热风，与冷媒气体流经第二管道5120吹出的冷风进行热交换，从而达到恒温除湿的效果。

在此，需要说明的是，二通阀200在断电情况下为全开状态，二通阀200的内径等于或大于蒸发器100中的铜管的内径，不具有节流作用，可用于空调常规制冷模式。

作为一种可实施方式，辅助加热装置300为功率可调的正温度系数（PositiveTemperature Coefficient，PTC）电加热器，将PTC电加热器设置于蒸发器100外侧，PTC电加热器在通电情况下，将电能转化为热能，对蒸发器100中的室内环境空气进行加热升温，通过调节PTC电加热器的功率，最终达到恒温除湿/升温除湿的目的，通过PTC电加热器对蒸发器100中的室内环境空气进行加热升温，抵消了室内环境空气在除湿过程中所产生的温降，有效地解决了传统空调通过增大室内机体积以增大蒸发器面积来提高除湿效率的问题。

相应的，基于上述控温除湿空调的工作原理，本发明还提供了一种控温除湿方法，该控温除湿方法解决问题采取的思路与控温除湿空调的思路相类似，重复之处不再赘述。

参见图5、图7和图8，一种控温除湿方法，包括如下步骤：

S100，将二通阀200设置于蒸发器100中的铜管上，将蒸发器100分为再热部分511和除湿部分512，并且在通电情况下为节流状态；将辅助加热装置300设置于蒸发器100外侧；

S200，开启室内风机，使室内环境空气经过蒸发器100的除湿部分512，进行除湿；使经过除湿后的室内环境空气，进入蒸发器100的再热部分511，进行加热；

S200’，开启辅助加热装置300，对经过蒸发器100的室内环境空气进行加热。

开启室内风机后，使得高温高湿的室内环境空气通过控温除湿空调的进风口进入控温除湿空调，当室内环境空气经过蒸发器100除湿部分512进行除湿后，得到低温低湿的室内环境空气；低温低湿的室内环境空气进入蒸发器100的再热部分511，通过与再热部分511处的高温高压态的冷媒气体进行热交换和设置于蒸发器100外侧的辅助加热装置300的加热升温，得到恒温低湿空气，最终实现控温除湿的目的。

作为一种可实施方式，控温除湿方法还包括如下步骤：

S100’，在不需要除湿时，二通阀200在断电情况下为全开状态，二通阀200在全开状态下的内径等于或大于蒸发器100中的铜管的内径；二通阀200在全开状态下，内径等于或大于蒸发器100中的铜管的内径，因此，在不需要对室内环境空气进行除湿时，二通阀200断电，此时二通阀200不具有节流作用，可用于常规制冷模式。

参见图5，较佳地，在使室内环境空气经过蒸发器100的除湿部分512之前，控温除湿方法还包括如下步骤：

S110，控制节流装置530不节流，控制外风机560风量降低或停止运转，使高温高压态的冷媒气体经过节流装置530和冷凝器520后，进入蒸发器100的再热部分511。

在除湿模式下，在室内环境空气还未经过蒸发器100的除湿部分512之前，控制控温除湿空调中的节流装置530不节流（如：当节流装置530为电子膨胀阀时，控制电子膨胀阀为全开状态），并且控制外风机560风量降低或停止运转，这样从压缩机540排气过来的高温高压态的冷媒气体经过冷凝器520时，换少量热或不换热，也就是说高温高压态的冷媒气体经过冷凝器520和处于全开状态的电子膨胀阀后仍为高温高压态，因而进入蒸发器100的再热部分511时的冷媒气体同样仍为高温高压态，此时，高温高压态的冷媒气体在经过蒸发器100的再热部分511时吹出热风，并且当经过除湿后的室内环境空气流经蒸发器100的再热部分511时，与高温高压态的冷媒气体进行热交换，以抵消在除湿过程中所产生的温降；

冷媒气体由再热部分511流出后，经过二通阀200流入蒸发器100的除湿部分512，由于此时二通阀200通电，处于节流状态，具有节流作用，因此经过二通阀200后的冷媒气体转变为低温低压态，低温低压态的冷媒气体进入蒸发器100的除湿部分512时，吹出冷风，对经过蒸发器100的室内环境空气进行除湿处理；由再热部分511吹出的热风与由除湿部分512吹出的冷风进行热交换，从而达到恒温除湿的效果；由于恒温除湿的冷量和热量均来源于压缩机540，同时还有一部分热量来源于辅助加热装置300，因此可通过调节压缩机540运转频率和辅助加热装置300的功率来进行对室内环境空气温度的调节，从而达到控温除湿的目的。

值的说明的是，辅助加热装置300为功率可调的PTC电加热器。

较佳地，使经过除湿后的室内环境空气，进入蒸发器100的再热部分511，进行加热后，还包括如下步骤：

S210，实时检测加热后的室内环境空气的温度；

S220，当检测到的室内环境空气的温度大于或等于设定温度时，降低PTC电加热器的功率或者关闭PTC电加热器；

S220’，当检测到的室内环境空气的温度小于设定温度时，增大PTC电加热器的功率。

值的说明的是，设定温度可根据实际需要进行设置，如设定温度可设置为25℃—28℃，当检测到室内环境空气的温度大于或等于25℃时，此时室内环境空气的温度达到人体舒适度，因此可降低PTC电加热器的功率，或关闭PTC电加热器，使得室内环境空气的温度维持在25℃—28℃即可，有效地避免了能源的浪费，节省了控温除湿空调运行成本；当检测到室内环境空气的温度小于25℃时，表明此时经过除湿和加热后的室内环境空气的温度还未达到人体舒适度，因此可通过增大PTC电加热器的功率，以尽快将经过除湿后的室内环境空气的温度加热到所需要的温度，保证了人体舒适性的要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种控温除湿空调，包括蒸发器，其特征在于，还包括二通阀和辅助加热装置，其中：

所述二通阀设置于所述蒸发器中的铜管上，将所述蒸发器分为再热部分和除湿部分；室内环境空气经过所述除湿部分进行除湿，经过所述再热部分进行加热；

所述辅助加热装置设置于所述蒸发器外侧，用于对经过所述蒸发器中的所述室内环境空气进行加热。

2.根据权利要求1所述的控温除湿空调，其特征在于，所述再热部分包括第一管道，所述第一管道的一端作为冷媒气体进口，用于流入冷媒气体，所述第一管道的另一端与所述二通阀的一端连接；

所述除湿部分包括第二管道，所述第二管道的一端作为冷媒气体出口，用于流出冷媒气体，所述第二管道的另一端与所述二通阀的另一端连接；

所述第一管道的长度大于或等于所述第二管道的长度。

3.根据权利要求2所述的控温除湿空调，其特征在于，所述第二管道的长度为所述第一管道的长度的三分之二。

4.根据权利要求1所述的控温除湿空调，其特征在于，所述二通阀为电磁二通阀；在通电情况下，所述二通阀的内径小于所述蒸发器中的铜管的内径；在断电情况下，所述二通阀的内径等于或大于所述蒸发器中的铜管的内径。

5.根据权利要求1所述的控温除湿空调，其特征在于，所述辅助加热装置为功率可调的PTC电加热器。

6.一种控温除湿方法，其特征在于，包括如下步骤：

将二通阀设置于蒸发器中的铜管上，将所述蒸发器分为再热部分和除湿部分，并且在通电情况下为节流状态；将辅助加热装置设置于所述蒸发器外侧；

开启室内风机，使室内环境空气经过所述蒸发器的所述除湿部分，进行除湿；使经过除湿后的所述室内环境空气，进入所述蒸发器的所述再热部分，进行加热；

开启所述辅助加热装置，对经过所述蒸发器的所述室内环境空气进行加热。

7.根据权利要求6所述的控温除湿方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在不需要除湿时，所述二通阀在断电情况下为全开状态，所述二通阀在全开状态下的内径等于或大于所述蒸发器中的铜管的内径。

8.根据权利要求6所述的控温除湿方法，其特征在于，使所述室内环境空气经过所述蒸发器的所述除湿部分之前，还包括如下步骤：

控制节流装置不节流，控制外风机风量降低或停止运转，使高温高压态的冷媒气体经过所述节流装置和冷凝器后，进入所述蒸发器的所述再热部分。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的控温除湿方法，其特征在于，所述辅助加热装置为功率可调的PTC电加热器。

10.根据权利要求9所述的控温除湿方法，其特征在于，使经过除湿后的所述室内环境空气，进入所述蒸发器的所述再热部分，进行加热后，还包括如下步骤：

实时检测加热后的所述室内环境空气的温度；

当检测到的所述室内环境空气的温度大于或等于设定温度时，降低所述PTC电加热器的功率或者关闭所述PTC电加热器；

当检测到的所述室内环境空气的温度小于所述设定温度时，增大所述PTC电加热器的功率。