CN105444298A - 一种可控出风温度的空调系统及控制方法 - Google Patents

一种可控出风温度的空调系统及控制方法 Download PDF

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傅英胜
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Abstract

本发明提供一种可控出风温度的空调系统，包括室外机(1)和室内机(2)，所述室外机(1)包括压缩机(11)、外机换热器(12)，所述室内机(2)包括与压缩机(11)相连的第一换热器(21)，其中所述室内机(2)还包括一端连接至所述压缩机(11)的排气端的第二换热器(23)，且在室内机(2)中与第一换热器(21)相连接有第一节流阀(22)、与第二换热器(23)相连接有第二节流阀(24)，且在室内机(2)出风口处设置有温度传感器(25)。根据本发明的空调系统，能够使得空调系统在制冷时，出风温度可根据需要进行调节，不至于产生出风温度较低而导致人舒适性较差的情况发生。本发明还涉及利用该系统进行出风温度的控制方法。

Description

一种可控出风温度的空调系统及控制方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种可控出风温度的空调系统及控制方法。
背景技术
现有的常规空调在夏天运行制冷时，内机的风量一般不会太大，因为风量太大时，内机发出的噪音会较大，让人难以接受；因此为了保证制冷量，在较小风量的情况下只有将内机的出风温度降低，一般出风温度在13℃以下，但由于此时出风温度较低，吹到人身上舒适性会变得极差。
当房间温度到达设定温度后，内机一般会继续送风，此时出风温度又变为房间温度，比之前未达到设定温度时的出风温度要高很多。例如，常规空调制冷，在房间温度达到设定温度后(假如设定25℃)，空调会停止制冷，转为送风模式，此时空调就相当于风扇了，出风温度也就不是制冷状态下的出风温度了，而是目前的房间温度(25℃)。那么常规内机就会出风忽冷忽热，导致舒适性差。
由于现有技术中的空调系统在夏天制冷时，出风温度较低、导致人的舒适性较差，并且出风温度不可调节的技术问题，因此本发明研究设计出一种可控出风温度的空调系统及控制方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调系统在制冷时，出风温度较低、导致人的舒适性较差，并且出风温度不可调节的的缺陷，从而提供一种可控出风温度的空调系统及出风温度控制方法。
本发明提供一种可控出风温度的空调系统，包括室外机和室内机，所述室外机包括压缩机、外机换热器，所述室内机包括与压缩机相连的第一换热器，其中，所述室内机还包括一端连接至所述压缩机的排气端的第二换热器，且在室内机中与第一换热器相连接有第一节流阀、与第二换热器相连接有第二节流阀，且在室内机出风口处设置有温度传感器。
优选地，所述室外机还包括四通阀，所述第一换热器通过所述四通阀与所述压缩机排气端相连。
优选地，所述第一节流阀远离所述第一换热器的一端与所述第二节流阀远离第二换热器的一端相连接后经由第一阀门连接到所述室外机。
优选地，所述第一阀门连接到所述室外机的管路上还设置有阀门A；所述四通阀连接到所述第一换热器之间的管路上还设置有阀门B；所述压缩机输出端连接到所述第二换热器之间的管路上还设置有阀门C。
优选地，所述第一换热器远离所述第一节流阀的一端的管路上设置有第二阀门，所述第二换热器远离所述第二节流阀的一端的管路上设置有第三阀门。
优选地，所述室内机为多个，每个所述室内机均包括一个第二换热器和一个第二节流阀。
优选地，所述室外机还包括外机节流阀，所述外机节流阀的一端与所述外机换热器一端相连；另一端连接到所述室内机的所述第一节流阀和所述第二节流阀之间的管路上。
优选地，当室外机包括四通阀时，所述四通阀的四个连接端分别连接到所述室内机的第一换热器、所述压缩机的出口端、所述压缩机的进气端、所述外机换热器的一端。
优选地，所述温度传感器为感温包。
优选地，所述室外机还包括连接到所述压缩机进气端的气液分离器。
本发明还提供一种可控出风温度的控制方法，其利用前述的空调系统进行出风温度的控制调节。
优选地，当系统进行室内制冷时，用户设定一个出风温度T设，将由温度传感器检测出的实际出风温度T实与该T设进行比较，根据比较结果进行相应的控制调节。
优选地，当温度传感器检测到的实际出风温度T实＜T设时，将室内机的第一节流阀的开度调小、第二节流阀的开度调大，以使T实＝T设。
优选地，若室内机第一节流阀调至关闭，第二节流阀调到最大，此时室内机出风温度达到最高。
优选地，当温度传感器检测到的实际出风温度T实＞T设时，将室内机的第一节流阀的开度调大、第二节流阀的开度调小，以使T实＝T设。
优选地，若室内机第二节流阀调至关闭，此时该室内机相当于常规内机，此时室内机出风温度达到最低。
本发明提供的可控出风温度的空调系统及出风温度控制方法具有如下有益效果：
1.能够使得空调系统在制冷时，出风温度可根据需要进行调节，不至于产生出风温度较低而导致人舒适性较差的情况发生；
2.能够使得空调系统不至于出现出风忽冷忽热的情况，而影响人体的舒适性；
3.能够在制冷时可根据需要而设定出风温度，让用户选择最适合自己的出风状态。
附图说明
图1是现有技术的空调系统的结构示意图；
图2是本发明的空调系统制冷时的结构示意图；
图3是本发明的空调系统制热时的结构示意图。
图中附图标记表示为：
1—室外机，2—室内机，11—压缩机，12—外机换热器，13—四通阀，14—第二四通阀，15—外机节流阀，16—气液分离器，21—第一换热器，22—第一节流阀，23—第二换热器，24—第二节流阀，25—温度传感器，26—风扇，3—第一阀门，4—第二阀门，5—第三阀门，6—阀门A，7—阀门B，8—阀门C，。
具体实施方式
如图1所示为现有的普通空调系统示意图。其包括有n+1个室内机(n可以为0)，当机组制冷时，冷媒流向如图1方向箭头所示。压缩机出口端的高温高压冷媒先流向外机换热器，经过节流后变成低温低压液体，再流向室内机侧的室内机换热器，蒸发吸热，吸取房间内热量，对室内进行制冷。但是该对室内进行制冷的过程中其室内出风温度不能根据需要而进行调节，往往会由于为了达到室内制冷量而使得出风温度较低，进而造成人体的舒适性较差的情况发生。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
如图2所示，本发明提供一种可控出风温度的空调系统，包括室外机1和室内机2，所述室外机1包括压缩机11、外机换热器12，所述室内机2包括与压缩机11相连的第一换热器21，其中，所述室内机2还包括一端连接至所述压缩机11的排气端的第二换热器23，且在室内机2中与第一换热器21相连接有第一节流阀22、与第二换热器23相连接有第二节流阀24，且在室内机2出风口处设置有温度传感器25。
通过在室内机出风口处设置温度传感器能够有效地对室内机出风口的温度进行测量，设置一端连接至压缩机排气端的第二换热器，能够使第二换热器起到对室内进行制热的作用，进而根据温度传感器检测出的温度对室内出风处于低温时进行温度补偿，通过与第二换热器相连接的第二节流阀能够对该第二换热器的管路的冷媒流量进行调大或调小，进而对其制热量进行调控，同时再结合与第一换热器相连接的第一节流阀对形成制冷的第一换热器的制冷量的大小进行调控，进而对室内的出风温度进行一个综合的调节和控制的作用，从而能够使得空调系统在制冷时，出风温度可根据需要进行调节，不至于产生出风温度较低而导致人舒适性较差的情况发生；还能够使得空调系统不至于出现出风忽冷忽热的情况，而影响人体的舒适性；能够在制冷时可根据需要而设定出风温度，让用户选择最适合自己的出风状态。
优选地，所述室外机1还包括四通阀13，所述第一换热器21通过所述四通阀13与所述压缩机11进气端相连。通过采用四通阀的形式能够高效、且管路简单地完成第一换热器与压缩机进气端之间的管路连接，为第一换热器进行制冷提供了前提条件。
优选地，所述第一节流阀22远离所述第一换热器21的一端与所述第二节流阀24远离第二换热器23的一端相连接后经由第一阀门3连接到所述室外机1。通过这样的管路设置使得第二节流阀远离第一换热器的制冷剂能够正常地与第一节流阀远离第一换热器一端进行汇合作用，为进行制冷或是制热提供了前提条件。当室内机制冷时，制冷剂经由第二换热器制热后从第二节流阀流向第一节流阀远离第一换热器的一端，再经过第一节流阀的节流膨胀作用，进而进入第一换热器中进行制冷；当室内机制热时，两端压力相同，进行汇合后再连接到室外机。第一阀门起到打开或关闭该管路的控制的作用。
优选地，所述第一阀门3连接到所述室外机1的管路上还设置有阀门A6；所述四通阀13连接到所述第一换热器21之间的管路上还设置有阀门B7；所述压缩机11输出端连接到所述第二换热器23之间的管路上还设置有阀门C8。通过阀门A起到通、断第一阀门与室外机之间的管路的作用；通过阀门B起到通、断四通阀与第一换热器之间的管路的作用；通过阀门C有效地起到通、断压缩机输出端(排气端)与第二换热器之间的管路的作用。进一步优选地，阀门A、阀门B和阀门C都设置于所述室外机内部。
优选地，所述第一换热器21远离所述第一节流阀22的一端的管路上设置有第二阀门4，所述第二换热器23远离所述第二节流阀24的一端的管路上设置有第三阀门5。通过第二阀门起到通、断第一换热器连接到压缩机进口端(进气端)之间的管路的作用，通过第三阀门起到通、断第二换热器连接到压缩机出口端(排气端)之间的管路的作用。
优选地，所述室内机2为多个，每个所述室内机2均包括一个第二换热器23和一个第二节流阀24。这样能够可以针对多处不同的室内位置进行制冷或制热，并且保证多处室内进行制冷时，其出风温度均可根据需要进行调节，不至于产生出风温度较低和/或出风忽冷忽热的情况而导致人舒适性较差的情况发生，从而有效提高多处制冷的舒适程度。
优选地，所述室外机1还包括外机节流阀15，所述外机节流阀15的一端与所述外机换热器12一端相连；另一端连接到所述室内机2的所述第一节流阀22和所述第二节流阀24之间的管路上。通过与外机换热器相连的外机节流阀能够针对外机制冷剂管路进行节流降压的作用，保证有效地实现制冷或是制热的目的和作用。
优选地，当室外机1包括四通阀13时，所述四通阀13的四个连接端分别连接到所述室内机2的第一换热器21、所述压缩机11的出口端、所述压缩机11的进气端、所述外机换热器12的一端(远离外机节流阀的一端)。通过第一四通阀有效地实现了压缩机与外机换热器和室内机第一换热器之间的管路的连接，为实现制冷或制热提供了条件，并且能够通过切换第一四通阀的管路来达到在室内制冷和制热之间的有效切换。
优选地，所述温度传感器为感温包。这是温度传感器的一种优选的种类、结构和实施方式，能够准确地测得实时的温度。
优选地，所述室外机1还包括连接到所述压缩机11进气端的气液分离器16。通过设置气液分离器能够有效地实现气液之间的分离作用，保证进入压缩机中的制冷剂的干燥度，保证空调系统能够安全可靠的运行。
优选地，所述室内机2内还包括设置在所述第一换热器21和/或所述第二换热器23上的风扇25。设置风扇能够通过加强气流扩散而起到辅助散热和加强热交换的作用。
本发明还提供一种可控出风温度的控制方法，其利用前述的空调系统进行出风温度的控制调节。通过利用前述的空调系统进行出风温度控制调节，具体地在室内机出风口处设置温度传感器对室内机出风口的温度进行测量，设置一端连接至压缩机排气端的第二换热器，使第二换热器对室内进行制热，进而根据温度传感器检测出的温度对室内出风处于低温时进行温度补偿，通过与第二换热器相连接的第二节流阀能够对该第二换热器的管路的冷媒流量进行调大或调小，进而对其制热量进行调控，同时再结合与第一换热器相连接的第一节流阀对形成制冷的第一换热器的制冷量的大小进行调控，进而通过第一节流阀和第二节流阀的共同调节和作用对室内的出风温度进行一个综合的调节和控制的作用，从而能够使得空调系统在制冷时，出风温度可根据需要进行调节，不至于产生出风温度较低而导致人舒适性较差的情况发生；还能够使得空调系统不至于出现出风忽冷忽热的情况，而影响人体的舒适性；能够在制冷时可根据需要而设定出风温度，让用户选择最适合自己的出风状态。
当室内机制冷时，冷媒流向如图2箭头所示，压缩机高温冷媒分两路：一路流向四通阀1，经过外机换热器，进行冷凝，再流向室内机；另一路直接流向室内机换热器2，在第二换热器23处冷凝。外机换热器12冷凝后的制冷剂与第二换热器23冷凝后的制冷剂在第一节流阀22进口处汇合，经过第一节流阀22，进入第一换热器21中蒸发，然后从阀门B4回到室外机。完成制冷循环。
优选地，当系统进行室内制冷时，用户设定一个出风温度T设，将由温度传感器检测出的实际出风温度T实与该T设进行比较，根据比较结果进行相应的控制调节。这样能够根据实时检测出的实际出风温度T实相对于设定温度T设之间的偏离程度进行实时的控制和调节，以更大程度地满足人体舒适性的要求。本发明的空调的一大特点是除了具备常规空调都具备的可设定房间温度的功能外，还能够根据用户需求而设定适合用户的空调出风温度而进行出风。
优选地，当温度传感器检测到的实际出风温度T实＜T设时，将室内机2的第一节流阀22的开度调小，减小第一换热器21的制冷量，将第二节流阀24的开度调大，增大第二换热器23的制热量，以使得T实＝T设，即尽可能使得实际出风温度达到设定温度。
优选地，若室内机第一节流阀22调至关闭，第二节流阀24调到最大，此时第一换热器21不制冷或制冷量为0，且第二换热器23制热量达到最大，使得室内机2出风温度达到最高。这里可以解释一下，本发明是可以拖多个室内机2的，只有所有室内机2的第一节流阀22都关闭，空调系统中才没有蒸发器，若不是关闭全部的第一节流阀22，那么就会存在蒸发器，使得制冷循环能够保持运行；若所有的第一节流阀22全部关闭的话那么可以认为所有房间都无制冷需求，系统可转为制热模式，这样外机换热器12就转变为蒸发器了。
优选地，当温度传感器检测到的实际出风温度T实＞T设时，将室内机的第一节流阀22的开度调大，增大第一换热器的制冷量，将第二节流阀24的开度调小，减小第二换热器的制热量，以使得T实＝T设，即尽可能使得实际出风温度达到设定温度。
优选地，若室内机第二节流阀24调至关闭，此时第二换热器制热量为0或不进行制热，该室内机相当于常规内机，使得室内机出风温度达到最低。
当内机制热时冷媒流向如图3箭头所示，压缩机高温冷媒分两路：一路流向四通阀13，直接从阀门B7流向室内机阀门4，进入第一换热器21进行冷凝；另一路从外机阀门C8流向室内机第二换热器23，在第二换热器2冷凝。两路冷凝后的制冷剂在室内机第一阀门3汇合，从第一阀门3流向外机阀门A6，经过节流后在外机换热器12蒸发，然后通过四通阀13进入气液分离器16。完成制热循环。
本发明在常规多联、分体机热泵机型基础上，内机出风口增加一个温度传感器(如图2和3)，且在内机里增加一块换热器23、一个节流阀24，与原换热器21并联，增加一个第三阀门5，内机台数为n+1，n可以为0(即此时内机为1台)。外机新增一个阀门C，从压缩机排气管引出与该第二换热器相连。可根据用户的需求而设定出风温度，通过实际出风口温度传感器采集得的温度与该设定温度进行比较，根据比较结果调节第一节流阀22与第二节流阀24的开度以控制出风温度。
这样为空调增加了出风温度控制，用户可选择最适合的出风温度，极大满足了用户舒适性。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种可控出风温度的空调系统，包括室外机(1)和室内机(2)，所述室外机(1)包括压缩机(11)、外机换热器(12)，所述室内机(2)包括与压缩机(11)相连的第一换热器(21)，其特征在于：所述室内机(2)还包括一端连接至所述压缩机(11)的排气端的第二换热器(23)，且在室内机(2)中与第一换热器(21)相连接有第一节流阀(22)、与第二换热器(23)相连接有第二节流阀(24)，且在室内机(2)出风口处设置有温度传感器(25)。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：所述室外机(1)还包括四通阀(13)，所述第一换热器(21)通过所述四通阀(13)与所述压缩机(11)排气端相连。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于：所述第一节流阀(22)远离所述第一换热器(21)的一端与所述第二节流阀(24)远离第二换热器(23)的一端相连接后经由第一阀门(3)连接到所述室外机(1)。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于：所述第一阀门(3)连接到所述室外机(1)的管路上还设置有阀门A(6)；所述四通阀(13)连接到所述第一换热器(21)之间的管路上还设置有阀门B(7)；所述压缩机(11)输出端连接到所述第二换热器(23)之间的管路上还设置有阀门C(8)。
5.根据权利要求1-4之一所述的空调系统，其特征在于：所述第一换热器(21)远离所述第一节流阀(22)的一端的管路上设置有第二阀门(4)，所述第二换热器(23)远离所述第二节流阀(24)的一端的管路上设置有第三阀门(5)。
6.根据权利要求1-5之一所述的空调系统，其特征在于：所述室内机(2)为多个，每个所述室内机(2)均包括一个第二换热器(23)和一个第二节流阀(24)。
7.根据权利要求1-6之一所述的空调系统，其特征在于：所述室外机(1)还包括外机节流阀(15)，所述外机节流阀(15)的一端与所述外机换热器(12)一端相连；另一端连接到所述室内机(2)的所述第一节流阀(22)和所述第二节流阀(24)之间的管路上。
8.根据权利要求2-7之一所述的空调系统，其特征在于：当室外机(1)包括四通阀(13)时，所述四通阀(13)的四个连接端分别连接到所述室内机(2)的第一换热器(21)、所述压缩机(11)的出口端、所述压缩机(11)的进气端、所述外机换热器(12)的一端。
9.根据权利要求1-8之一所述的空调系统，其特征在于：所述温度传感器(25)为感温包。
10.根据权利要求1-9之一所述的空调系统，其特征在于：所述室外机(1)还包括连接到所述压缩机(11)进气端的气液分离器(16)。
11.一种可控出风温度的控制方法，其特征在于：利用权利要求1-10之一所述的空调系统进行出风温度的控制调节。
12.根据权利要求11所述空调系统的控制方法，其特征在于：当系统进行室内制冷时，用户设定一个出风温度T设，将由温度传感器检测出的实际出风温度T实与该T设进行比较，根据比较结果进行相应的控制调节。
13.根据权利要求12所述空调系统的控制方法，其特征在于：当温度传感器检测到的实际出风温度T实＜T设时，将室内机的第一节流阀(22)的开度调小、第二节流阀(24)的开度调大，以使T实＝T设。
14.根据权利要求13所述空调系统的控制方法，其特征在于：若室内机第一节流阀(22)调至关闭，第二节流阀(24)调到最大，此时室内机出风温度达到最高。
15.根据权利要求12所述空调系统的控制方法，其特征在于：当温度传感器检测到的实际出风温度T实＞T设时，将室内机的第一节流阀(22)的开度调大、第二节流阀(24)的开度调小，以使T实＝T设。
16.根据权利要求15所述空调系统的控制方法，其特征在于：若室内机第二节流阀(24)调至关闭，此时该室内机相当于常规内机，此时室内机出风温度达到最低。
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