CN106871279A - 空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器，包括空调系统和溶液循环系统，溶液循环系统具有除湿模式和加湿模式，空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器和节流装置，溶液循环系统包括除湿装置和再生装置，压缩机外设置有吸收压缩机余热的蓄热装置，溶液循环系统的除湿溶液与蓄热装置/或压缩机的排气换热之后进入再生装置。在本发明中，除湿装置内的再生溶液吸收室内空气中的水分从而达到对室内空气进行除湿的目的，除湿装置流出的除湿溶液流经蓄热装置，利用压缩机的余热升温之后再进入再生装置，进入再生装置的除湿溶液温度较高，能够使空调在进行加湿或者除湿过程中的能源利用效率提高，降低能源耗费。

Description

空调器

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体而言，涉及一种空调器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越关注室内环境的品质，然而室内环境的湿度过大或过小都会破坏室内环境的舒适性。

在夏季时，传统空调器采用冷凝除湿方式进行除湿，冷水温度须低于空气的露点温度，造成了能源利用品位上的浪费，甚至有些场合还需要对空气进行再热处理，这就造成了能源的进一步浪费。通过冷凝方式对空气进行调节，空调机组的热湿比只能在一定的范围内变化，难以适应室内热湿比的变化，而且大多数空调夏季运行时表面潮湿，为各种微生物的滋生提供了条件。这些是传统空调系统中存在的弊端。

在冬季时，空调制热时会不可避免的出现空气干燥现象，干燥的环境削弱了人体呼吸系统的滤尘除菌能力，使人感觉口干舌燥，甚至会流鼻血、降低人体免疫力。在使用暖气、空调的房间里更易得病。在舒适性方面，空气干燥时，体内的水分蒸发量增加，因此即使在取暖时，体感温度也会感到很低。另外，干燥空气中产生静电是不可避免的，严重的静电会使人心情烦躁，头晕胸闷、喉鼻不适。因此要想构造一个舒适的室内环境，对空气的温湿度进行调节是非常必须的。

现阶段市场上存在的除湿、增湿设备并没有很好地与空调紧密结合起来，在进行加湿或者除湿时，如果需要溶液再生，就需要额外提供再生所需的热量，而对于空调自身散热并不能得到很好的利用，这就导致不仅溶液再生需要额外的能源，而且空调自身散热遗矢也浪费了较多的能源，使得能源的利用效率较低，且能源耗费增大。

发明内容

本发明的目的是提出一种空调器，能够使空调在进行加湿或者除湿过程中的能源利用效率提高，降低能源耗费。

根据本发明的一个方面，提供了一种空调器，包括空调系统和溶液循环系统，溶液循环系统具有除湿模式和加湿模式，空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器和节流装置，溶液循环系统包括除湿装置和再生装置，压缩机外设置有吸收压缩机余热的蓄热装置，溶液循环系统的除湿溶液与蓄热装置和/或压缩机的排气换热之后进入所述再生装置。

在本发明中，在空调系统运行制冷时，室内空气湿度大，溶液循环系统进入除湿模式，再生装置流出的再生溶液进入除湿装置，除湿装置内的再生溶液吸收室内空气中的水分从而达到对室内空气进行除湿的目的，除湿装置流出的除湿溶液流经蓄热装置，利用压缩机的余热升温之后再进入再生装置，进入再生装置的除湿溶液温度较高，便于将溶液内的水分蒸发，提高再生装置的再生效果，在空调系统运行制热时，室内空气干燥，溶液循环系统运行加湿模式。该空调器，空调系统与溶液循环系统之间相互独立运行，使得除湿与温度调节相结合，结构简单，有效节约了能源并提高了溶液循环系统的除湿或加湿效率，运行成本低，易于实现室内的温湿双控。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明第一实施例的空调器的结构图；

图2是本发明第一实施例的空调器的蓄热装置的结构图。

附图标记说明：1、压缩机；2、四通阀；3、室内换热器；4、室外换热器；5、节流装置；6、除湿装置；7、再生装置；8、第一热交换器；9、第二热交换器；10、第一溶液泵；11、第二溶液泵；12、第三热交换器；13、溶液冷却器；16、蓄热装置。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何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、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

在本发明中，从再生装置流出之后进入除湿装置之前的溶液为再生溶液，从除湿装置流出之后进入再生装置之前的溶液为除湿溶液。

结合参见图1，根据本发明的实施例，一种空调器包括空调系统和溶液循环系统，溶液循环系统具有除湿模式和加湿模式，空调系统包括压缩机1、四通阀2、室内换热器3、室外换热器4和节流装置5，溶液循环系统包括除湿装置6和再生装置7，压缩机1外设置有吸收压缩机余热的蓄热装置16，溶液循环系统的除湿溶液与蓄热装置16和/或压缩机1的排气换热之后进入再生装置7。

在本发明中，在空调系统运行制冷时，室内空气湿度大，溶液循环系统进入除湿模式，再生装置7流出的再生溶液进入除湿装置6，除湿装置6内的再生溶液吸收室内空气中的水分从而达到对室内空气进行除湿的目的，除湿装置6流出的除湿溶液流经蓄热装置16，利用压缩机1的余热升温之后再进入再生装置7，进入再生装置7的除湿溶液温度较高，便于将溶液内的水分蒸发，提高再生装置7的再生效果，在空调系统运行制热时，室内空气干燥，溶液循环系统运行加湿模式。该空调器，空调系统与溶液循环系统之间相互独立运行，使得除湿与温度调节相结合，结构简单，有效采集并利用了空调自身散失的热量，提高了能源利用效率，提高了溶液循环系统的除湿或加湿效率，运行成本低，易于实现室内的温湿双控。

可选的，在上述实施例中，如图2所示，蓄热装置16包括密封罩壳161和位于密封罩壳161内的蓄热介质，除湿溶液的部分管路穿设在蓄热介质中。在本实施例中，蓄热介质能够吸收压缩机的余热，因此蓄热介质温度较高，穿设在蓄热介质中管路内的除湿溶液能够与蓄热介质进行换热，可以充分利用压缩机的预热，提高除湿溶液的温度，令进入再生装置7内的溶液温度较高，便于被再生装置7再生。

可选的，如图2所示，密封罩壳161为与压缩机1外形相匹配的环形或半环形。密封罩壳161为环形或半环形能够增加与压缩机1表面的接触面积，从而更好地吸收压缩机1的余热，降低压缩机的热量散失，提高能源利用率，提高蓄热介质和压缩机1之间的换热效率。

可选的，如图2所示，除湿溶液与蓄热装置16相配合的管路进口162位于蓄热装置16的底部，出口163位于蓄热装置16的顶部。低温的除湿溶液管路从蓄热装置16下方的进口162进入蓄热装置16内，从蓄热装置16顶部流出高温的除湿溶液。将管路进口162设置在蓄热装置16的温度较低的底部，出口163设置在蓄热装置16的顶部，其目的是为了使除湿溶液的流动路径与蓄热装置16的温度分布相匹配，使得除湿溶液在流经蓄热装置16温度升高的过程中，由蓄热装置16的低温区流入，高温区流出，提高除湿溶液的吸热效率，提高蓄热装置16的能源利用率。

可选的，如图2所示，除湿溶液管路在蓄热装置16内呈弯曲状，因此除湿溶液在蓄热装置16内的流经路径较长，从而令除湿溶液与蓄热介质换热更充分，保证从蓄热装置16顶部流出的除湿溶液温度较高。

可选的，溶液循环系统处于除湿模式时，除湿装置6的进口端和再生装置7的出口端之间的管路与压缩机1的回气管路换热连接。如图1所示除湿装置6位于室内侧，再生装置7位于室外侧。除湿装置6的进口端位于除湿装置6的上方部分，再生装置7的出口端位于再生装置7的下方部分，除湿装置6的进口端和再生装置7的出口端之间的管路指的是从再生装置7的出口端到除湿装置6的进口端的管路。其中除湿装置6和再生装置7都包括溶液喷淋管和溶液收集槽，且溶液喷淋管位于溶液喷淋槽的上方，令溶液从溶液喷淋管中喷出并被溶液喷淋槽全部收集起来，然后通过溶液喷淋槽下方的出口端流出以在溶液循环系统内循环流动。

在本发明中，在空调系统运行制冷时，室内空气湿度大，溶液循环系统进入除湿模式，再生装置7流出的再生溶液通过回气管路利用压缩机的回气进行降温，降温后的再生溶液进入除湿装置6对室内空气进行除湿，对再生溶液进行降温后再进入除湿装置可以保证在除湿过程中不带入额外热负荷，影响空调制冷效果，同时使得溶液除湿过程可被冷却，从而可实现等温的除湿过程，使得不可逆损失减小。

在上述实施例中，再生装置7流出的再生溶液通过回气管路利用压缩机1的回气进行降温的实现方式有多种，可选的回气管路上设置有第一热交换器8，溶液循环系统处于除湿模式时，再生溶液流经第一热交换器8与回气管路换热之后进入除湿装置6。回气管路内为低温低压冷媒，再生溶液流经第一热交换器8可以与回气管路内的冷媒进行热交换，从而降低再生溶液的温度，降温后的再生溶液进入除湿装置6对室内空气进行除湿，可以保证在除湿过程中不带入额外的热负荷，从而保证空调的制冷效果。

在上述实施例中，溶液循环系统还包括第二热交换器9，除湿溶液和再生溶液在第二热交换器9处换热。在本发明实施例中，除湿溶液为从室内除湿装置6流出的溶液，因此除湿溶液温度较低，再生溶液为从再生装置7流出的溶液，因此再生溶液温度较高。除湿溶液需要流入再生装置7进行溶液再生和重复利用，因此除湿溶液需要加热，再生溶液需要流入除湿装置6对室内空气进行除湿，因此再生溶液需要冷却，利用第二热交换器9可以实现除湿溶液和再生溶液的热交换，能够同时降低再生溶液的温度并提高除湿溶液的温度，还能够达到节约能源的目的。

可选的，在上述任一实施例中，除湿装置6出口端的除湿溶液穿过第二热交换器9，除湿装置6出口端与第二热交换器9之间的除湿溶液管路上设置有第一溶液泵10。除湿装置6的出口端的除湿溶液穿过第二热交换器9，从而能够与第二热交换器9内的再生溶液进行热交换，利用第一溶液泵10，可以令除湿溶液从除湿装置6流入再生装置7中。

可选的，在上述任一实施例中，再生装置7的出口端与第一热交换器8的进口端之间的再生溶液管路上设置有第二溶液泵11。利用第二溶液泵11，可以令从再生装置7出口端流出的再生溶液流入第一热交换器8。

在上述任一实施例中，压缩机1的排气管路上设置有第三热交换器12，第三热交换器12在溶液循环系统处于除湿模式时，用于对除湿溶液进行换热，在溶液循环系统处于加热模式时，用于对再生溶液和排气进行换热。

如图1所示，溶液循环系统处于除湿模式时，低温高浓度的溶液流入除湿装置6，吸收室内空气内的水分，从而从除湿装置6流出的溶液为低温低浓度的除湿溶液，低温低浓度的除湿溶液流经第二热交换器9内与再生溶液进行热交换，再流经第三热交换器12与压缩机1的排气进行换热，变为高温低浓度的除湿溶液，流入再生装置7，再生装置7位于室外换热器4附近，利用室外风机强制空气对流将高温低浓度除湿溶液中的水分析出，因此从再生装置7流出的溶液变为高温高浓度的再生溶液，高温高浓度的再生溶液流入第二热交换器9内与除湿溶液进行换热，再流入第一热交换器8内与压缩机1的回气进行换热变为低温高浓度的再生溶液，低温高浓度的再生溶液再流入除湿装置6如此循环往复。在本发明中通过第三热交换器12在溶液循环系统处于除湿模式时，对除湿溶液进行加热，从而能够进一步提高除湿溶液的温度，令进入再生装置7的除湿溶液温度更高，析出更多的水分，提高除湿效率。

如图1所示，溶液循环系统处于加湿模式时，高温低浓度的溶液流入除湿装置6(此时除湿装置6用于加湿)内，通过室内风机强制空气对流析出溶液内的水分，从而从除湿装置6流出的溶液为高温高浓度的除湿溶液，高温高浓度的除湿溶液流经第二热交换器9与再生溶液进行热交换，变为低温高浓度的除湿溶液，低温高浓度的除湿溶液流入再生装置7，通过室外风机强制空气对流，吸收空气内的水分，从而从再生装置7流出的为低温低浓度的再生溶液，低温低浓度的再生溶液流经第三热交换器12与压缩机1的排气进行热交换，变为高温低浓度的再生溶液，高温低浓度的再生溶液流入除湿装置6对室内空气进行加湿如此循环往复。通过第三热交换器12可以进行再生溶液和压缩机1排气的换热，提高再生溶液的温度，升温后的再生溶液对室内空气进行加湿可以保证在加湿的同时不影响室内制热效果，提高用户的使用体验。

在上述实施例中，再生装置7与室外换热器4之间还设置有溶液冷却器13，溶液冷却器13的第一端与除湿溶液可选择地连通，溶液冷却器13的第二端与再生装置7的进口端的除湿溶液管路可选择地连通。当溶液循环系统运行除湿模式时，溶液冷却器13的第一端与除湿溶液不连通，溶液冷却器13的第二端与再生装置7的进口端的除湿溶液管路不连通。当溶液循环系统运行加湿模式时，溶液冷却器13的第一端与除湿溶液连通，溶液冷却器13的第二端与再生装置7的进口端的除湿溶液管路连通，加湿模式下，除湿溶液温度较高，通过溶液冷却器13能够进一步降低除湿溶液的温度，令除湿溶液能够充分吸收室外空气中的水分，提高加湿效率。

可选的，在上述实施例中，如图1所示，第一热交换器8的进口端与第三热交换器12的进口端还连接有第一调节管路，第三热交换器12的进口端与从第二热交换器9穿出的除湿溶液管路之间连接有第二调节管路，第一调节管路的第一端和第一热交换器8的进口端可选择地与第二热交换器9的出口端连通，第二调节管路的第一端和溶液冷却器13的第二端可选择地与除湿溶液管路连通，第一调节管路的第二端和第二调节管路的第二端可选择地与第三热交换器12的进口端连通。

在上述实施例中，如图1所示，在第一热交换器8的进口端、第二热交换器9的出口端以及第一调节管路的第一端之间接有三通阀，当溶液循环系统运行除湿模式时，如图1所示，控制三通阀令第一热交换器8的进口端和第二热交换器9的出口端连通，从而令第二热交换器9内的再生溶液经过第一热交换器8变为低温高浓度的再生溶液；如图1所示，当溶液循环系统用运行加湿模式时，控制三通阀令第一调节管路的第一端和第二热交换器9的出口端连接，从而令第二热交换器9内的再生溶液经过第三热交换器12变为高温低浓度的再生溶液。如图1所示，从第二热交换器9穿出的除湿溶液管路、第二调节管路的第一端和溶液冷却器13的第一端之间接有三通阀，如图1和如2所示，当溶液循环系统运行除湿模式时，令从第二热交换器9穿出的除湿溶液管路与第二调节管路的第一端接通，从而令穿过第二热交换器9的除湿溶液经过第三热交换器12变为高温低浓度的除湿溶液；如图1所示，当溶液循环系统运行加湿模式时，令从第二热交换器9穿出的除湿溶液与溶液冷却器13的第一端连通，从而令穿过第二热交换器9的除湿溶液经过溶液冷却器13变为低温高浓度的除湿溶液。如图1所示，在第三热交换器13的进口端、第一调节管路的第二端和第二调节管路的第二端之间连接有三通阀，如图1所示，当溶液循环系统用运行加湿模式时，控制三通阀令第三热交换器12的进口端和第一调节管路的第二端连接，从而令第二热交换器9内的再生溶液经过第三热交换器12变为高温低浓度的再生溶液；如图1和如2所示，当溶液循环系统运行除湿模式时，令第二调节管路的第二端与第三热交换器12的进口端接通，从而令穿过第二热交换器9的除湿溶液经过第三热交换器12变为高温低浓度的除湿溶液。

可选的，在上述实施中，除湿装置6的进口端与第三热交换器12的出口端之间连接有第三调节管路，第三调节管路的第一端和再生装置7的进口端可选择地与第三热交换器12的出口端连通，第三调节管路的第二端和第一热交换器8的出口端可选择地与除湿装置6的进口端连通。

如图1所示，在第三调节管路的第一端、第三热交换器12的出口端和再生装置7的进口端连接有三通阀，如图1所示，当溶液循环系统运行除湿模式时，令第三热交换器12的出口端与再生装置7的进口端进行连通，从而令第三热交换器12内的高温低浓度除湿溶液通过再生装置7变为高温高浓度的再生溶液；如图1所示，当溶液循环系统运行加湿模式时，令第三热交换器12的出口端与第三调节管路的第一端连通，从而令第三热交换器12内的高温低浓度再生溶液经过除湿装置6变为高温高浓度的除湿溶液。如图1所示，在第三调节管路的第二端、除湿装置6的进口端和第一热交换器8的出口端连接有三通阀，如图1所示，当溶液循环系统运行除湿模式时，令第一热交换器8的出口端与除湿装置6的进口端连通，从而令低温高浓度的再生溶液流经除湿装置6变为低温高浓度的除湿溶液；如图1所示，当溶液循环系统运行加湿模式时，令第三调节管路的第二端和除湿装置6连通，从而令高温低浓度的再生溶液流经除湿装置6变为高温高浓度的除湿溶液。

在上述任一实施例中，溶液循环系统运行在除湿模式和加湿模式之间的切换通过三通阀来实现，也可以通过二通阀来实现，只要能够实现各个配件之间的连通即可，其中加湿模式中加入溶液冷却器13，溶液冷却器13可以采用塑料管，在室外机进风口出绕走两圈即可，溶液冷却器13还可以采用其他实施方式，只要能够实现对加湿模式下除湿溶液的降温即可。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种空调器，其特征在于，包括空调系统和溶液循环系统，所述溶液循环系统具有除湿模式和加湿模式，所述空调系统包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器和节流装置，所述溶液循环系统包括除湿装置和再生装置，所述压缩机外设置有吸收所述压缩机余热的蓄热装置，所述溶液循环系统的除湿溶液与所述蓄热装置和/或所述压缩机的排气换热之后进入所述再生装置。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述蓄热装置包括密封罩壳和位于所述密封罩壳内的蓄热介质，所述除湿溶液的部分管路穿设在所述蓄热介质中。

3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述密封罩壳为与所述压缩机的外形相匹配的环形或半环形。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述除湿溶液与所述蓄热装置相配合的管路的进口位于所述蓄热装置的底部，出口位于所述蓄热装置的顶部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空调器，其特征在于，所述溶液循环系统处于除湿模式时，所述除湿装置的进口端和所述再生装置的出口端之间的管路与所述压缩机的回气管路换热连接。

6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述回气管路上设置有第一热交换器，所述溶液循环系统处于除湿模式时，再生溶液流经所述第一热交换器与所述回气管路换热之后进入所述除湿装置。

7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述溶液循环系统还包括第二热交换器，除湿溶液和再生溶液在所述第二热交换器处换热。

8.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述除湿装置的出口端的除湿溶液管路穿过所述第一热交换器，所述除湿装置的出口端与所述第一热交换器之间的除湿溶液管路上设置有第一溶液泵。

9.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述再生装置的出口端与所述第一热交换器的进口端之间的再生溶液管路上设置有第二溶液泵。

10.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述压缩机的排气管路上设置有第三热交换器，所述第三热交换器在所述溶液循环系统处于除湿模式时，用于对除湿溶液和排气进行换热，在所述溶液循环系统处于加湿模式时，用于对再生溶液和排气进行换热。