CN105605699A - 空气调节系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气调节系统，包括室内换热器，所述室内换热器包括第一室内换热器和第二室内换热器，所述空气调节系统具有除湿再热工作模式，在所述除湿再热工作模式下，所述第一室内换热器用于制冷除湿，第二室内换热器用于制热，通过单独调整流经所述第二室内换热器的冷媒的压力和/或流量来调节所述第二室内换热器的出风温度。本申请中的空气调节系统，在除湿再热工作模式下，通过单独调整流经所述第二室内换热器的冷媒的流量来调节所述第二室内换热器的出风温度，可在不影响除湿效果的情况下方便地调整室内机的出风温度。

Description

空气调节系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种空气调节系统及其控制方法。
背景技术
不同场所对空调出风温度有不同需求，如浴室空调，在制冷除湿的同时，为了增加舒适度，需要对冷空气进行再热处理。目前的冷热空调一般采用控制系统低压和高压的方式来控制室内机的出风温度，但此方法不适用于再热除湿系统，这样会降低除湿效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在再热除湿工作模式下，能够方便地控制室内机出风温度的空气调节系统及其控制方法。
根据本发明的第一方面，提供一种空气调节系统，包括室内换热器，所述室内换热器包括第一室内换热器和第二室内换热器，所述空气调节系统具有除湿再热工作模式，在所述除湿再热工作模式下，所述第一室内换热器用于制冷除湿，第二室内换热器用于制热，通过单独调整流经所述第二室内换热器的冷媒的流量来调节所述第二室内换热器的出风温度。
优选地，还包括室外换热器和压缩机，所述室外换热器的第一端与所述压缩机的出口相连接；所述第二室内换热器的第一端与所述压缩机的出口相连接；所述室外换热器的第二端和第二室内换热器的第二端均与所述第一室内换热器的第二端相连接；所述第一室内换热器的第一端与所述压缩机的入口相连接。
优选地，在所述室外换热器的第二端所在一侧设置有第一电子膨胀阀，和/或，在所述第二室内换热器的第二端所在一侧设置有第二电子膨胀阀，通过调节所述第一电子膨胀阀和/或所述第二电子膨胀阀的开度来调节所述第二室内换热器的出风温度。
优选地，还包括第一四通换向阀和第二四通换向阀，所述室外换热器的第一端通过所述第一四通换向阀与所述压缩机相连接，使得所述室外换热器的第一端能够可选择性地与所述压缩机的出口或者入口相连通；所述室外换热器的第二端与所述第一室内换热器的第二端相连接；所述第一室内换热器的第一端通过所述第一四通换向阀与所述压缩机相连接，使得所述第一室内换热器的第一端能够可选择性地与所述压缩机的出口或者入口相连通；所述第二室内换热器的第二端连接至所述室外换热器的第二端和第一室内换热器的第二端之间；所述第二室内换热器的第一端连接至所述第二四通换向阀的第一端口，所述第二四通换向阀的另外两个端口分别连接至第一四通换向阀和压缩机之间。
优选地，所述第二四通换向阀的另外两个端口分别为第二端口和第三端口，其中，所述第二端口连接至所述第一四通换向阀和压缩机的出口之间，所述第三端口连接至所述第一四通换向阀和压缩机的入口之间。
优选地，在所述第一室内换热器的第二端所在一侧设置有第三电子膨胀阀。
优选地，所述第二室内换热器的第二端连接至所述第一电子膨胀阀和第三电子膨胀阀之间。
优选地，所述空气调节系统还具有除湿和/或加热工作模式；在所述除湿工作模式，所述第一室内换热器和第二室内换热器均作为蒸发器执行制冷除湿过程；在所述加热工作模式，所述第一室内换热器和第二室内换热器均作为冷凝器执行加热过程。
优选地，还包括风机，所述风机设置在所述第一室内换热器的一侧，所述第二室内换热器位于第一室内换热器的与所述风机相反的一侧。
根据本发明的第二方面，提供一种空气调节系统的控制方法，所述第二室内换热器的出风温度的调节过程为：当室内需要降温时，使所述第一电子膨胀阀的开度逐渐增大，和/或，减小所述第二电子膨胀阀的开度；当室内需要升温时，使所述第二电子膨胀阀的开度逐步增大。
优选地，当室内需要升温时，若第二电子膨胀阀的开度已达到最大，此时逐步减小所述第一电子膨胀阀的开度。
根据本发明的第三方面，提供一种空气调节系统的控制方法，在所述空气调节系统处于除湿工作模式时，调节所述第一四通换向阀和第二四通换向阀，使所述压缩机的出口仅与所述室外换热器的第一端相连通；使所述室外换热器的第二端同时与所述第一室内换热器的第二端和所述第二室内换热器的第二端相连通；使所述第一室内换热器的第一端与所述压缩机的入口相连通；使所述第二室内换热器的第一端经所述第二四通换向阀与所述压缩机的入口相连通。
根据本发明的第四方面，提供一种空气调节系统的控制方法，在所述空气调节系统处于加热工作模式时，调节所述第一四通换向阀和第二四通换向阀，使所述压缩机的出口同时与所述第一室内换热器的第一端和第二室内换热器的第一端相连通；使所述第一室内换热器的第二端和第二室内换热器的第二端同时与所述室外换热器的第二端相连通；使所述室外换热器的第一端与所述压缩机的入口相连通。
本申请中的空气调节系统，在室内设置有两个室内换热器，在除湿再热工作模式下，第一室内换热器用于制冷除湿，第二室内换热器用于制热，能够对除湿后的冷空气进行再热，提高室内环境的舒适度，并且，通过单独调整流经所述第二室内换热器的冷媒的流量来调节所述第二室内换热器的出风温度，不会影响第一室内换热器中的冷媒流量，不会对除湿效果产生影响，具体地，通过控制室内的电子膨胀阀和室外的电子膨胀阀提高或者降低再热除湿模式下的室内出风温度，拓宽了空气调节系统的应用范围，同时提高了再热除湿工作模式下的室内温度调节范围，增加除湿过程中的舒适度。并且，通过对换向阀的控制，两个室内换热器可同时用于制冷除湿或者同时制热，加快制冷除湿或者制热的速度。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为本发明中的空气调节系统的原理图；
图2为图1中的A部放大图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
如图1所示，本申请中的空气调节系统包括室内换热器1、室外换热器2和压缩机3，所述室内换热器1和室外换热器2通过管路与所述压缩机3相连接，所述室内换热器1包括第一室内换热器11和第二室内换热器12，通过所述第一室内换热器11和第二室内换热器12的共同作用实现室内的不同工作模式。
如图1所示，所述压缩机3、四通换向阀21、室外换热器2和第一室内换热器11之间通过冷媒通路相连。具体地，所述室外换热器2的第一端201与所述压缩机3相连接，通过所述四通换向阀21可选择性地与所述压缩机3的出口或者入口相连通；所述室外换热器2的第二端202与所述第一室内换热器11的第二端1102相连接；所述第一室内换热器11的第一端1101通过所述四通换向阀21与所述压缩机相连接，通过所述四通换向阀21可选择性地与所述压缩机3的出口或者入口相连通。在所述室外换热器2的第二端202所在一侧设置有第一电子膨胀阀22；在所述第一室内换热器11的第二端所在一侧设置有第三电子膨胀阀111。所述第一电子膨胀阀22和第三电子膨胀阀111分别用于调节通过所述室外换热器2和第一室内换热器11中的冷媒的流量和压力。所述压缩机3、四通换向阀21、室外换热器2、第一电子膨胀阀22、第三电子膨胀阀111和第一室内换热器11构成常规制冷/制热空气调节系统。通过所述四通换向阀21的不同接口之间的切换，实现所述第一室内换热器11的制热和制冷除湿工作模式的转换。具体地，当所述四通换向阀21处于掉电状态时，所述压缩机3的出口与所述室外换热器2相连通，所述第一室内换热器11作为蒸发器，实现制冷除湿工作过程；当所述四通换向阀21处于上电状态时，所述压缩机3的出口与所述第一室内换热器11相连通，所述第一室内换热器11作为冷凝器，实现加热工作过程。
所述第二室内换热器12设置在所述第一室内换热器11的一侧，所述第二室内换热器12的第二端1202通过第一管路4连接至所述室外换热器2的第二端202和第一室内换热器11的第二端1102之间，具体连接在所述第一电子膨胀阀22和第三电子膨胀阀111之间；在所述第一管路4上设置有第二电子膨胀阀122，用于对进入所述第二室内换热器12的冷媒进行节流降压或者对流量进行控制。所述第二室内换热器12的第一端1201通过第二管路5连接至一个四通换向阀121的第一端口1211，所述四通换向阀121的另外两个端口分别为第二端口1212和第三端口1213，其中所述第二端口1212和第三端口1213分别连接至四通换向阀21和压缩机3之间，具体地，所述四通换向阀121的第二端口1212连接至所述四通换向阀21和压缩机3的出口之间，所述四通换向阀121的第三端口1213连接至所述四通换向阀21和压缩机3的入口之间，这样，所述第二室内换热器12的第一端1201可通过所述四通换向阀1201选择性地与所述压缩机3的出口或者入口相连接。通过控制所述四通换向阀21和四通换向阀121的连通通路，可实现第一室内换热器11和第二室内换热器12的制冷或者制热功能，实现不同的工作模式转换(后面有详细说明)。
优选地，在所述第一室内换热器11的一侧设置有风机6，所述第二室内换热器12位于第一室内换热器11的与所述风机6相反的一侧。风机6的吹出口朝向第一室内换热器11和第二室内换热器12所在的方向，加快室内空气和第一室内换热器11、第二室内换热器12之间的换热过程。
优选地，在所述压缩机3的出口处设置有油分离器31，用于分离从压缩机3中排出的高压气体中的润滑油。所述油分离器31的排油口与所述压缩机3的入口相连通，用于将油分离器31分离出来的润滑油输回到压缩机3内。在所述压缩机3的入口处设置有气液分离器32，用于将气流中的液体从气体中分离出来，然后将气体输入压缩机中进行压缩。
本发明中的空气调节系统具有再热除湿、除湿和加热等多个工作模式。
参见图1，处于再热除湿工作模式时，使所述四通换向阀21处于掉电状态，所述四通换向阀121处于上电状态，使得所述压缩机3的出口与所述室外换热器2的第一端201相连通，同时使得所述压缩机3的出口与所述第二室内换热器12的第一端1101相连通；所述室外换热器2的第二端202和第二室内换热器12的第二端1202同时与所述第一室内换热器11的第二端相连通，所述第一室内换热器11的第一端1101与所述压缩机3的入口相连通，从而构成冷媒的循环回路。这样，从压缩机3输出的高温高压冷媒气体一部分在所述室外换热器2(作为冷凝器)内冷凝，另外一部分在所述第二室内换热器12(作为冷凝器)内冷凝放热，变为液态冷媒；然后，液态冷媒经所述第三电子膨胀阀111降压后进入所述第一室内换热器11(作为蒸发器)蒸发为高温气态冷媒，高温气态冷媒进入压缩机3进行压缩，变为高温高压气体，进入下一个循环。冷媒在所述第一室内换热器11内蒸发吸热，实现制冷除湿过程；冷媒在所述第二室内换热器12内冷凝放热，冷空气与所述第二室内换热器12换热后温度升高，实现再热过程。风机6将经所述第一室内换热器11降温的气流吹向所述第二室内换热器12，经所述第二室内换热器12加热后排出到室内，可提高室内的舒适度，避免室内温度过低造成不适。本领域技术人员容易理解，上述介绍的空气调节系统在所述四通换向阀21一直处于掉电状态，所述四通换向阀121一直处于上电状态时，就是一个仅能实现再热除湿工作模式的空气调节系统，因此，如果没有所述四通换向阀21和三通阀121，上述介绍的空气调节系统就是一个再热除湿系统。
上述除湿再热过程中，通过控制所述第一电子膨胀阀22和第二电子膨胀阀122的开度可以调节室内的温度高低，亦即通过单独调整流经所述第二室内换热器12的冷媒的流量来调节所述第二室内换热器12的出风温度，而不用改变压缩机3所输出的系统压力。具体地，当室内需要降温时，使所述第一电子膨胀阀22逐渐开大，使所述第二电子膨胀阀122两端的压差减小，同时减小所述第二电子膨胀阀122的开度，二者最终的作用使得经过所述第二室内换热器12的高温高压冷媒流量减少，所述第二室内换热器12的制热量降低，从而使室内机出风温度降低；当室内需要升温时，使所述第二电子膨胀阀122开度逐步加大，第二室内换热器12内的冷媒流量增大，室内机出风温度逐渐升高，若第二电子膨胀阀122开度已达到最大，而室内机出风温度还未达到用户需求值，此时可逐步减小所述第一电子膨胀阀22的开度，对液态冷媒进行节流降压，增大所述第二电子膨胀阀122两端的冷媒压差，使所述第二室内换热器12内的冷媒流量增大，从而使得制热量得到提高，室内机出风温度也会进一步提高，大大提高了室内机出风温度的调节范围，并且由于没有改变压缩机3所输出的系统压力，不会影响到第一室内换热器11的制冷除湿的效果。
本发明中的空气调节系统处于除湿工作模式时，使所述四通换向阀21处于掉电状态，所述四通换向阀121也处于掉电状态，从而使得所述压缩机3的出口仅与所述室外换热器2的第一端201相连通；所述室外换热器2的第二端202同时与所述第一室内换热器11的第二端1102和所述第二室内换热器12的第二端1202相连通；所述第一室内换热器11的第一端1101与所述压缩机3的入口相连通，所述第二室内换热器12的第一端1201经所述四通换向阀121与所述压缩机1的入口相连通。这样，从压缩机3输出的高温高压冷媒气体全部在所述室外换热器2(作为冷凝器)内冷凝，变为液态冷媒；然后，液态冷媒一部分经所述第三电子膨胀阀111进入所述第一室内换热器11(作为蒸发器)内，另外一部分经所述第二电子膨胀阀122进入所述第二室内换热器12(作为蒸发器)内，并蒸发为高温气态冷媒，高温气态冷媒进入压缩机3进行压缩，变为高温高压气体，进入下一个循环。冷媒分别在所述第一室内换热器11、第二室内换热器12内蒸发吸热，实现制冷除湿过程。该工作模式下，所述第一室内换热器11和第二室内换热器12均参与制冷除湿过程，可加快除湿的速度。
本发明中的空气调节系统处于加热工作模式时，使所述四通换向阀21处于上电状态，所述四通换向阀121也处于上电状态，从而使得所述压缩机3的出口同时与所述第一室内换热器11的第一端1101和第二室内换热器12的第一端1201相连通；所述第一室内换热器11的第二端1102和第二室内换热器12的第二端1202同时与所述室外换热器2的第二端202相连通，所述室外换热器2的第一端201与所述压缩机的入口相连通。这样，从压缩机3输出的高温高压冷媒一部分进入所述第一室内换热器11(作为冷凝器)进行冷凝，另外一部分进入所述第二室内换热器12(作为冷凝器)进行冷凝，变为液态冷媒；然后，从两个室内换热器出来的液态冷媒汇流后经所述第一电子膨胀阀22进入所述室外换热器2(作为蒸发器)内，并蒸发为高温气态冷媒，高温气态冷媒进入压缩机3进行压缩，变为高温高压气体，进入下一个循环。冷媒分别在所述第一室内换热器11、第二室内换热器12内冷凝放热，实现加热工作过程。该工作模式下，所述第一室内换热器11和第二室内换热器12均参与加热过程，可实现快速制热。
本申请中的空气调节系统，在室内设置有两个室内换热器，通过对换向阀的控制，两个室内换热器可同时用于制冷除湿或者同时制热，加快制冷除湿或者制热的速度；还能实现一个室内换热器制冷除湿，一个室内换热器制热的除湿再热工作过程，同时在除湿再热工作过程中，还可通过控制室内的电子膨胀阀和室外的电子膨胀阀提高或者降低再热除湿模式下的室内出风温度，拓宽了空气调节系统的应用范围，同时提高了再热除湿工作模式下的室内温度调节范围，增加除湿过程中的舒适度。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种空气调节系统，包括室内换热器，其特征在于，
所述室内换热器(1)包括第一室内换热器(11)和第二室内换热器(12)，
所述空气调节系统具有除湿再热工作模式，在所述除湿再热工作模式下，所述第一室内换热器(11)用于制冷除湿，第二室内换热器(12)用于制热，通过单独调整流经所述第二室内换热器(12)的冷媒的流量来调节所述第二室内换热器(12)的出风温度。
2.根据权利要求1所述的空气调节系统，其特征在于，
还包括室外换热器(2)和压缩机(3)，
所述室外换热器(2)的第一端(201)与所述压缩机(3)的出口相连接；
所述第二室内换热器(12)的第一端(1201)与所述压缩机(3)的出口相连接；
所述室外换热器(2)的第二端(202)和第二室内换热器(12)的第二端(1202)均与所述第一室内换热器(11)的第二端(1102)相连接；
所述第一室内换热器(11)的第一端(1101)与所述压缩机(3)的入口相连接。
3.根据权利要求2所述的空气调节系统，其特征在于，
在所述室外换热器(2)的第二端(202)所在一侧设置有第一电子膨胀阀(22)，和/或，
在所述第二室内换热器(12)的第二端(1202)所在一侧设置有第二电子膨胀阀(122)；
通过调节所述第一电子膨胀阀(22)和/或所述第二电子膨胀阀(122)的开度来调节所述第二室内换热器(12)的出风温度。
4.根据权利要求3所述的空气调节系统，其特征在于，
还包括第一四通换向阀(21)和第二四通换向阀(121)，
所述室外换热器(2)的第一端(201)通过所述第一四通换向阀(21)与所述压缩机(3)相连接，使得所述室外换热器(2)的第一端(201)能够可选择性地与所述压缩机(3)的出口或者入口相连通；
所述室外换热器(2)的第二端(202)与所述第一室内换热器(11)的第二端(1102)相连接；
所述第一室内换热器(11)的第一端(1101)通过所述第一四通换向阀(21)与所述压缩机(3)相连接，使得所述第一室内换热器(11)的第一端(1101)能够可选择性地与所述压缩机(3)的出口或者入口相连通；
所述第二室内换热器(12)的第二端(1202)连接至所述室外换热器(2)的第二端(202)和第一室内换热器(11)的第二端(1102)之间；
所述第二室内换热器(12)的第一端(1201)连接至所述第二四通换向阀(121)的第一端口(1211)，所述第二四通换向阀(121)的另外两个端口分别连接至所述第一四通换向阀(21)和压缩机(3)之间。
5.根据权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，所述第二四通换向阀(121)的另外两个端口分别为第二端口(1212)和第三端口(1213)，其中，所述第二端口(1212)连接至所述第一四通换向阀(21)和压缩机(3)的出口之间，所述第三端口(1213)连接至所述第一四通换向阀(21)和压缩机(3)的入口之间。
6.根据权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，在所述第一室内换热器(11)的第二端(1102)所在一侧设置有第三电子膨胀阀(111)。
7.根据权利要求6所述的空气调节系统，其特征在于，所述第二室内换热器(12)的第二端(1202)连接至所述第一电子膨胀阀(22)和第三电子膨胀阀(111)之间。
8.根据权利要求4所述的空气调节系统，其特征在于，
所述空气调节系统还具有除湿和/或加热工作模式；
在所述除湿工作模式，所述第一室内换热器(11)和第二室内换热器(12)均作为蒸发器执行制冷除湿过程；
在所述加热工作模式，所述第一室内换热器(11)和第二室内换热器(12)均作为冷凝器执行加热过程。
9.根据权利要求1-8任一项所述的空气调节系统，其特征在于，还包括风机(6)，所述风机(6)设置在所述第一室内换热器(11)的一侧，所述第二室内换热器(12)位于第一室内换热器(11)的与所述风机(6)相反的一侧。
10.一种权利要求3所述的空气调节系统的控制方法，其特征在于，所述第二室内换热器(12)的出风温度的调节过程为：
当室内需要降温时，使所述第一电子膨胀阀(22)的开度逐渐增大，和/或，减小所述第二电子膨胀阀(122)的开度；
当室内需要升温时，使所述第二电子膨胀阀(122)的开度逐步增大。
11.根据权利要求10所述的空气调节系统的控制方法，其特征在于，当室内需要升温时，若第二电子膨胀阀(122)的开度已达到最大，此时逐步减小所述第一电子膨胀阀(22)的开度。
12.一种权利要求8所述的空气调节系统的控制方法，其特征在于，
在所述空气调节系统处于除湿工作模式时，调节所述第一四通换向阀(21)和第二四通换向阀(121)，
使所述压缩机(3)的出口仅与所述室外换热器(2)的第一端(201)相连通；
使所述室外换热器(2)的第二端(202)同时与所述第一室内换热器(11)的第二端(1102)和所述第二室内换热器(12)的第二端(1202)相连通；
使所述第一室内换热器(11)的第一端(1101)与所述压缩机(3)的入口相连通；
使所述第二室内换热器(12)的第一端(1201)经所述第二四通换向阀(121)与所述压缩机(3)的入口相连通。
13.一种权利要求8所述的空气调节系统的控制方法，其特征在于，
在所述空气调节系统处于加热工作模式时，调节所述第一四通换向阀(21)和第二四通换向阀(121)，
使所述压缩机(3)的出口同时与所述第一室内换热器(11)的第一端(1101)和第二室内换热器(12)的第一端(1201)相连通；
使所述第一室内换热器(11)的第二端(1102)和第二室内换热器(12)的第二端(1202)同时与所述室外换热器(2)的第二端(202)相连通；
使所述室外换热器(2)的第一端(201)与所述压缩机的入口相连通。
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