CN107044699B - 一种智能水冷型恒温恒湿空调机及其温湿度调节方法 - Google Patents

Abstract

本专利涉及一种智能水冷型恒温恒湿空调机，包括压缩机、水冷冷凝器、再热冷凝器、三通阀、膨胀阀、电加热器、加湿器、送风机、蒸发器及智能控制系统，所述膨胀阀、蒸发器和压缩机按顺序依次通过管路连通；所述压缩机的出口分别连通水冷冷凝器和再热冷凝器的入口；所述三通阀的两个接口分别与水冷冷凝器和再热冷凝器的出口通过管路连通，另一个接口通过管路连通膨胀阀的入口；所述智能控制系统包括控制箱以及与控制箱电连接的进风温度传感器、进风湿度传感器、出风温度传感器和出风湿度传感器；所述控制箱还分别与压缩机、送风机、三通阀、电加热器和加湿器电连接；空气按顺序依次经过蒸发器、再热冷凝器、电加热器、加湿器和送风机后进入室内。

Description

一种智能水冷型恒温恒湿空调机及其温湿度调节方法

技术领域

本专利涉及空调自动化领域，具体涉及一种智能水冷型恒温恒湿空调机及其温湿度调节方法。

背景技术

目前现有的水冷型恒温恒湿空调机先利用蒸发器降温除湿，再通过电加热器调热和加湿器调湿，向对温湿度有特殊要求的空调房间提供恒温恒湿空气。

在部分负荷工况下，压缩机冷量偏大，使得蒸发器降温后的出风温度大幅度低于设定温湿度值的要求，需要电加热器实现热补偿，保证恒温恒湿的目的，而电加热器的工作能耗极大，以一台输出功率为25kW的空调机为例，除电加热器外，整机额定功率（即输入功率）仅10kW，但需要配套功率为18kW的电加热器，电加热器的功率接近空调机额定功率的两倍，而且大功率的电加热运行，容易出现过热、过流、烧毁，甚至起火等问题，运行不可靠。

在公开号为CN201621818U的专利申请公开文本中提供了一种水冷式恒温恒湿机，包括室内机和室外机，所述的室内机内依次设有风机、电极加湿器和蒸发器，风机上连接有电机，所述的室外机内依次设有压缩机、水冷冷凝器、轴流风扇和气液分离器，所述的蒸发器两端分别与水冷冷凝器和气液分离器连通，所述的蒸发器和水冷冷凝器之间依次连接有干燥过滤器和三通阀，所述的干燥过滤器和三通阀之间连接有热回收器。

上述方案在用于对空气降温时，所述热回收器不发生作用；当对空气升温时，启动热回收器，可通过控制三通阀对水冷冷凝器热交换后的热量进行回收，减少甚至取代电加热管的运作，但是该方案的控制方式较简单，而且其中关于如何控制的细节不清楚，例如通过哪些数据进行反馈并控制。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本专利提供一种智能水冷型恒温恒湿空调机，能够根据进风温湿度和出风温湿度数据实现自动控制，控制精度高，能够更好地适应多种工作要求，自动化程度高。

针对本专利来说，上述技术问题是这样解决的：一种智能水冷型恒温恒湿空调机，包括压缩机、水冷冷凝器、再热冷凝器、三通阀、膨胀阀、电加热器、加湿器、送风机和蒸发器，所述膨胀阀、蒸发器和压缩机按顺序依次通过管路连通；所述空调机还包括智能控制系统以及储液器；所述压缩机的出口分别连通水冷冷凝器和再热冷凝器的入口；所述三通阀的两个接口分别与水冷冷凝器和再热冷凝器的出口通过管路连通，另一个接口通过管路连通储液器的入口；所述储液器的出口与膨胀阀连通；所述智能控制系统包括控制箱以及与控制箱电连接的进风温度传感器、进风湿度传感器、出风温度传感器和出风湿度传感器；所述控制箱还分别与压缩机、送风机、三通阀、电加热器和加湿器电连接；所述进风温度传感器用于检测空调机的进风温度，进风湿度传感器用于检测空调机的进风湿度，出风温度传感器用于检测空调机的出风温度，出风湿度传感器用于检测空调机的出风湿度；空气按顺序依次经过蒸发器、再热冷凝器、电加热器、加湿器和送风机后进入室内。

本专利中通过进风温度传感器、进风湿度传感器、出风温度传感器和出风湿度传感器采集空调机实际运行中的进风温湿度和出风温湿度数据，并与控制箱中预先设定的进出风温湿度数据进行比较，进而控制压缩机和送风机开启或停机、三通阀的开度、电加热器的加热量和加湿器的加湿量，使进出风达到一定的温湿度要求，控制精确度高，其中控制箱中预先设定的进出风温湿度数据可自行设定，适应多种工作要求，自动化程度高；所述水冷冷凝器和再热冷凝器的出口经三通阀与储液器连通，由于蒸发器的设置高度与水冷冷凝器和再热冷凝器的高度持平或更高，冷凝后的液态制冷剂在重力势能的影响下很难通过管道流到蒸发器中，这种情况下很容易造成制冷剂积存在水冷冷凝器和再热冷凝器中，而通过储液器的设置，使得制冷剂可以先流到储液器内，避免凝液在水冷冷凝器和再热冷凝器中积存过多，扩大水冷冷凝器和再热冷凝器的换热面积，提高换热效率；在蒸发器负荷增大时，所需要的制冷剂也多，此时可通过储液器补给制冷剂，相反，负荷减小时，多余的制冷剂可以储存在储液器中，灵活制冷，适应性好；储液器能够防止过多的制冷剂从冷凝器中流出，避免对压缩机产生液击。

进一步地，所述水冷冷凝器上设置有流量调节水阀；所述智能控制系统还包括设置在压缩机出口管路上的压力传感器；所述流量调节水阀和压力传感器均电连接控制箱。

所述控制箱可根据压力传感器检测到的排气压力数值控制流量调节水阀的开度，也就是说通过加快或减慢水冷冷凝器的冷凝效率来保持排气压力数值维持在一个正常的范围内，灵活度高，提高了可靠性。

进一步地，所述再热冷凝器的出口通过电磁阀与储液箱连通。

当空气经过蒸发器后，所需的加热量不大或者不需要加热时，三通阀关闭其与再热冷凝器连通的接口，但同时为避免再热冷凝器中的制冷剂积存过多，压力过大，此时可通过控制电磁阀的开闭，将制冷剂导入储液器中，缓解再热冷凝器中的压力，增强可靠性。

进一步地，还包括空气过滤器；空气按顺序依次经过空气过滤器、蒸发器、再热冷凝器、电加热器、加湿器和送风机后进入室内。

通过设置空气过滤器过滤空气中的微小颗粒物、花粉、细菌、工业废气和灰尘等杂质，以防止这些杂质对空调机造成损害，还能够保护人体健康。

进一步地，所述加湿器为电极加湿器、电热加湿器、干蒸汽加湿器、湿膜加湿器或高压微雾加湿器。

所述加湿器可根据对空气特殊要求选择，灵活性高。

进一步地，所述压缩机的进口管路上设置有与控制箱电连接的第一压力开关。

如果进口管路压力过低，说明空调机发生了故障，会造成压缩机压缩比增大，负荷增大，进而导致压缩机损坏。所述第一压力开关可用于检测管道内压力是否过低，进而开闭进口管路对空调机进行保护。

进一步地，所述压缩机的出口管路上设置有与控制箱电连接的第二压力开关。

如果出口管路压力过高，说明空调机发生了故障，同样也会使压缩机负荷增大，进而可能损坏压缩机。所述第二压力开关可用于检测管道内压力是否过高，进而开闭出口管路对空调机进行保护。

一种使用智能水冷型恒温恒湿空调机的温湿度调节方法：

当控制目标为回风温湿度时，所述调节方法具体为：

设T1：实际探测回风温度，T2：设定回风温度，Φ1：实际探测回风湿度，Φ2：设定回风湿度，T3：设定回风温度控制精度，Φ3：设定回风湿度控制精度；

（1）当T1≥T2+T3，且Φ1≥Φ2+Φ3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

（2）当T1≥T2+T3，且Φ2+Φ3≥Φ1≥Φ2-Φ3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

（3）当T1≥T2+T3，且Φ1＜Φ2-Φ3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器启动；

（4）当T2+T3≥T1≥T2-T3，且Φ1≥Φ2+Φ3，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

（5）当T2+T3≥T1≥T2-T3，且Φ2+Φ3≥Φ1≥Φ2-Φ3，使压缩机、三通阀、电加热器和加湿器均保持原来的工作状态；

（6）当T2+T3≥T1≥T2-T3，且Φ1＜Φ2-Φ3，使压缩机、三通阀和电加热器保持原来的工作状态，加湿器启动；

（7）当T1＜T2-T3，且Φ1≥Φ2+Φ3，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器启动，加湿器停机；

（8）当T1＜T2-T3，且Φ2+Φ3≥Φ1≥Φ2-Φ3，使压缩机停机，三通阀保持原来状态，电加热器启动，加湿器保持原来的工作状态；

（9）当T1＜T2-T3，且Φ1＜Φ2-Φ3，使压缩机停机，三通阀保持原来的工作状态，电加热器启动，加湿器启动。

通过设置控制精度值T3和Φ3，允许温湿度在一定范围内浮动，避免频繁调节空调机内各部件的运作，造成运行故障；结合实际探测的温湿度和设定的温湿度，精确调节空调机内各部件的运作，适应性好。

进一步地，所述电加热器的加热等级总共有n级，设m为需启动的级数；当T1＜T2-T3/n*m时，电加热器启动m级加热；当T2+T3/n*m≥T1≥T2-T3/n*m时，电加热器保持原有的级数加热；当T1≥T2+T3/n*m时，电加热器加热等级降低n-m级。

所述电加热器的加热等级结合调节方法中的进风（回风）温度控制精度值进行计算后再控制，进一步提高温度的控制精度，更有力地保证了室内的恒温要求。

另一种使用智能水冷型恒温恒湿空调机的温湿度调节方法：

当控制目标为出风温湿度时，所述调节方法具体为：

设T4：实际探测出风温度，T5：设定出风温度，Φ4：实际探测出风湿度，Φ5：设定出风湿度，T6：设定出风温度控制精度，Φ6：设定出风湿度控制精度值；

（1）当T4≥T5+T6，且Φ4≥Φ5+Φ6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

（2）当T4≥T5+T6，且Φ5+Φ6≥Φ4≥Φ5-Φ6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

（3）当T4≥T5+T6，且Φ4＜Φ5-Φ6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器启动；

（4）当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Φ4≥Φ5+Φ6，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

（5）当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Φ5+Φ6≥Φ4≥Φ5Φ6，使压缩机、三通阀、电加热器和加湿器均保持原来的工作状态；

（6）当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Φ4＜Φ5-Φ6，使压缩机、三通阀和电加热器保持原来的工作状态，加湿器启动；

（7）当T4＜T5-T6，且Φ4≥Φ5+Φ6，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器启动，加湿器停机；

（8）当T4＜T5-T6，且Φ5+Φ6≥Φ4≥Φ5-Φ6，使压缩机停机，三通阀保持原来状态，电加热器启动，加湿器保持原来的工作状态；

（9）当T4＜T5-T6，且Φ4＜Φ5-Φ6，使压缩机停机，三通阀保持原来的工作状态，电加热器启动，加湿器启动。

区别于现有技术，本专利的有益效果为：

（1）所述控制箱根据进风温度传感器、进风湿度传感器、出风温度传感器和出风湿度传感器采集到的数据对空调机内各部件进行控制，提高了控制精度以及自动化程度。

（2）设置储液箱收集水冷冷凝器和再热冷凝器中积存的冷凝液，扩大水冷冷凝器和再热冷凝器中的换热面积，换热效率高。

（3）再热冷凝器出口通过电磁阀与储液器连通，可疏导再热冷凝器停止工作时其中积存的制冷剂，降低排气压力，可靠性高。

（4）增加空气过滤器，过滤空气中的杂质，保护空调机安全运行以及人体健康。

（5）温湿度调节方法通过设定各种温湿度情况下各部件的工作方式，保证空调机在各种状态下正常运行，灵活性高，适应性好；且加入了控制精度值T3、Φ3、T6和Φ6，一定程度上避免了空调机中各部件被频繁操控，可靠性高。

附图说明

图1是本专利的结构示意图。

图2是本专利智能控制系统的连接示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种智能水冷型恒温恒湿空调机，包括压缩机11、水冷冷凝器16、再热冷凝器18、三通阀15、膨胀阀111、电加热器21、加湿器22、送风机23和蒸发器112，所述膨胀阀111、蒸发器112和压缩机11按顺序依次通过管路连通；所述空调机还包括智能控制系统以及储液器110；所述压缩机11的出口分别连通水冷冷凝器16和再热冷凝器18的入口；所述三通阀15的两个接口分别与水冷冷凝器16和再热冷凝器18的出口通过管路连通，另一个接口通过管路连通储液器110的入口；所述储液器110的出口与膨胀阀111连通；所述智能控制系统包括控制箱41以及与控制箱41电连接的进风温度传感器47、进风湿度传感器48、出风温度传感器49和出风湿度传感器410；所述控制箱41还分别与压缩机11、送风机23、三通阀15、电加热器21和加湿器22电连接；所述进风温度传感器47用于检测空调机的进风温度，进风湿度传感器48用于检测空调机的进风湿度，出风温度传感器49用于检测空调机的出风温度，出风湿度传感器410用于检测空调机的出风湿度；空气按顺序依次经过蒸发器112、再热冷凝器18、电加热器21、加湿器22和送风机23后进入室内。

本专利中通过进风温度传感器47、进风湿度传感器48、出风温度传感器49和出风湿度传感器410采集空调机实际运行中的进风温湿度和出风温湿度数据，并与控制箱41中预先设定的进出风温湿度数据进行比较，进而控制压缩机11和送风机23开启或停机、三通阀15的开度、电加热器21的加热量和加湿器22的加湿量，使进出风达到一定的温湿度要求，控制精确度高，其中控制箱41中预先设定的进出风温湿度数据可自行设定，适应多种工作要求，自动化程度高；所述水冷冷凝器16和再热冷凝器18的出口经三通阀15与储液器110连通，由于蒸发器112的设置高度与水冷冷凝器16和再热冷凝器18的高度持平或更高，冷凝后的液态制冷剂在重力势能的影响下很难通过管道流到蒸发器112中，这种情况下很容易造成制冷剂积存在水冷冷凝器16和再热冷凝器18中，而通过储液器110的设置，使得制冷剂可以先流到储液器110内，避免凝液在水冷冷凝器16和再热冷凝器18中积存过多，扩大水冷冷凝器16和再热冷凝器18的换热面积，提高换热效率；在蒸发器112负荷增大时，所需要的制冷剂也多，此时可通过储液器110补给制冷剂，相反，负荷减小时，多余的制冷剂可以储存在储液器110中，灵活制冷，适应性好；储液器110能够防止过多的制冷剂从冷凝器中流出，避免对压缩机11产生液击。

所述水冷冷凝器16上设置有流量调节水阀31；所述智能控制系统还包括设置在压缩机11出口管路上的压力传感器42；所述流量调节水阀31和压力传感器42均电连接控制箱41。

所述控制箱41可根据压力传感器42检测到的排气压力数值控制流量调节水阀31的开度，在排气压力降低时，减少流量调节水阀31的开度；在排气压力上升时，加大流量调节水阀31的开度，使排气压力处于压缩机安全范围内，保证压缩机11正常安全运行，提高可靠性。

所述再热冷凝器18的出口通过电磁阀120与储液箱110连通。

当空气经过蒸发器112后，所需的加热量不大或者不需要加热时，三通阀15关闭其与再热冷凝器18连通的接口，但同时为避免再热冷凝器18中的制冷剂积存过多，压力过大，此时可通过控制电磁阀120的开闭，将制冷剂导入储液器110中，缓解再热冷凝器18中的压力，增强可靠性。

还包括空气过滤器24；空气按顺序依次经过空气过滤器24、蒸发器112、再热冷凝器18、电加热器21、加湿器22和送风机23后进入室内。

通过设置空气过滤器24过滤空气中的微小颗粒物、花粉、细菌、工业废气和灰尘等杂质，以防止这些杂质对空调机造成损害，还能够保护人体健康。

所述加湿器22为电极加湿器、电热加湿器、干蒸汽加湿器、湿膜加湿器或高压微雾加湿器。

所述加湿器22可根据对空气特殊要求选择，灵活性高。

所述压缩机11的进口管路上设置有第一逆止阀114、第一压力表115以及与控制箱41电连接的第一压力开关113。

如果进口管路压力过低，说明空调机发生了故障，会造成压缩机11压缩比增大，负荷增大，进而导致压缩机11损坏。所述第一压力开关113可用于检测管道内压力是否过低，进而开闭进口管路对空调机进行保护。

所述压缩机11的出口管路上设置有第二逆止阀13、第二压力表12以及与控制箱41电连接的第二压力开关14。

如果出口管路压力过高，说明空调机发生了故障，同样也会使压缩机11负荷增大，进而可能损坏压缩机11。所述第二压力开关14可用于检测管道内压力是否过高，进而开闭出口管路对空调机进行保护。

一种使用智能水冷型恒温恒湿空调机的温湿度调节方法：

当控制目标为回风温湿度时，所述调节方法具体为：

设T1：实际探测回风温度，T2：设定回风温度，Φ1：实际探测回风湿度，Φ2：设定回风湿度，T3：设定回风温度控制精度，Φ3：设定回风湿度控制精度；

（1）当T1≥T2+T3，且Φ1≥Φ2+Φ3，使压缩机11开启，三通阀15关闭与再热冷凝器18连通的接口，完全打开与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22停机；

（2）当T1≥T2+T3，且Φ2+Φ3≥Φ1≥Φ2-Φ3，使压缩机11开启，三通阀15关闭与再热冷凝器18连通的接口，完全打开与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22停机；

（3）当T1≥T2+T3，且Φ1＜Φ2-Φ3，使压缩机11开启，三通阀15关闭与再热冷凝器18连通的接口，完全打开与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22启动；

（4）当T2+T3≥T1≥T2-T3，且Φ1≥Φ2+Φ3，使压缩机11开启，三通阀15扩大与再热冷凝器18连通的接口，减小与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22停机；

（5）当T2+T3≥T1≥T2-T3，且Φ2+Φ3≥Φ1≥Φ2-Φ3，使压缩机11、三通阀15、电加热器21和加湿器22均保持原来的工作状态；

（6）当T2+T3≥T1≥T2-T3，且Φ1＜Φ2-Φ3，使压缩机11、三通阀15和电加热器21保持原来的工作状态，加湿器22启动；

（7）当T1＜T2-T3，且Φ1≥Φ2+Φ3，使压缩机11开启，三通阀15扩大与再热冷凝器18连通的接口，减小与水冷冷凝器16连通的接口，直到接口完全开启或关闭，则电加热器21启动，加湿器22停机；

（8）当T1＜T2-T3，且Φ2+Φ3≥Φ1≥Φ2-Φ3，使压缩机11停机，三通阀15保持原来状态，电加热器21启动，加湿器22保持原来的工作状态；

（9）当T1＜T2-T3，且Φ1＜Φ2-Φ3，使压缩机11停机，三通阀15保持原来的工作状态，电加热器21启动，加湿器22启动。

通过设置控制精度值T3和Φ3，允许温湿度在一定范围内浮动，避免频繁调节空调机内各部件的运作，造成运行故障；结合实际探测的温湿度和设定的温湿度，精确调节空调机内各部件的运作，适应性好。

具体实施过程中，电加热器可以用多级启停方式控制，所述电加热器21的加热等级总共有n级，设m为需启动的级数；当T1＜T2-T3/n*m时，电加热器21启动m级加热；当T2+T3/n*m≥T1≥T2-T3/n*m时，电加热器21保持原有的级数加热；当T1≥T2+T3/n*m时，电加热器21加热等级降低n-m级；电加热器也可以用无级调节的方式控制，在电加热开启情况下，当T1＜T2-T3时，电加热器加载；当T2+T3≥T1≥T2-T3时，电加热器保持原有的级数；当T1≥T2+T3时，电加热器卸载。

所述电加热器21的加热等级结合调节方法中的T3进行计算后再控制，进一步提高温度的控制精度，更有力地保证了室内的恒温要求。

另一种使用智能水冷型恒温恒湿空调机的温湿度调节方法：

当控制目标为出风温湿度时，所述调节方法具体为：

设T4：实际探测出风温度，T5：设定出风温度，Φ4：实际探测出风湿度，Φ5：设定出风湿度，T6：设定出风温度控制精度，Φ6：设定出风湿度控制精度值；

（1）当T4≥T5+T6，且Φ4≥Φ5+Φ6，使压缩机11开启，三通阀15关闭与再热冷凝器18连通的接口，完全打开与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22停机；

（2）当T4≥T5+T6，且Φ5+Φ6≥Φ4≥Φ5-Φ6，使压缩机11开启，三通阀15关闭与再热冷凝器18连通的接口，完全打开与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22停机；

（3）当T4≥T5+T6，且Φ4＜Φ5-Φ6，使压缩机11开启，三通阀15关闭与再热冷凝器18连通的接口，完全打开与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22启动；

（4）当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Φ4≥Φ5+Φ6，使压缩机11开启，三通阀15扩大与再热冷凝器18连通的接口，减小与水冷冷凝器16连通的接口，电加热器21停机，加湿器22停机；

（5）当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Φ5+Φ6≥Φ4≥Φ5Φ6，使压缩机11、三通阀15、电加热器21和加湿器22均保持原来的工作状态；

（6）当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Φ4＜Φ5-Φ6，使压缩机11、三通阀15和电加热器21保持原来的工作状态，加湿器22启动；

（7）当T4＜T5-T6，且Φ4≥Φ5+Φ6，使压缩机11开启，三通阀15扩大与再热冷凝器18连通的接口，减小与水冷冷凝器16连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器21启动，加湿器22停机；

（8）当T4＜T5-T6，且Φ5+Φ6≥Φ4≥Φ5-Φ6，使压缩机11停机，三通阀15保持原来状态，电加热器21启动，加湿器22保持原来的工作状态；

（9）当T4＜T5-T6，且Φ4＜Φ5-Φ6，使压缩机11停机，三通阀15保持原来的工作状态，电加热器21启动，加湿器22启动。

具体实施过程中，电加热器可以用多级启停方式控制，所述电加热器21的加热等级总共有n级，设m为需启动的级数；当T4＜T5-T6/n*m时，电加热器21启动m级加热；当T5+T6/n*m≥T4≥T5-T6/n*m时，电加热器21保持原有的级数加热；当T4≥T5+T6/n*m时，电加热器21加热等级降低n-m级；电加热器也可以用无级调节的方式控制，在电加热开启情况下，当T4＜T5-T6时，电加热器加载；当T5+T6≥T4≥T5-T6时，电加热器保持原有的级数；当T4≥T5+T6时，电加热器卸载。

所述再热冷凝器18与三通阀15的连通管路之间设有通向三通阀15的第一单通阀19。

所述水冷冷凝器16与三通阀15的连通管路之间设有通向三通阀15的第二单通阀17。

所述三通阀15为三通调节阀。

如图2所示，在具体实施过程中，所述控制箱41包括显示操作系统、传感器数据采集系统和中央控制器系统；所述压力传感器42、进风温度传感器47、进风湿度传感器48、出风温度传感器49和出风湿度传感器410均与传感器数据采集系统电连接；所述中央控制系统分别与压缩机11、送风机23、流量调节阀31、三通调节阀15、电加热器21、加湿器22、电磁阀120、传感器数据采集系统和显示操作系统电连接。

所述传感器数据采集系统将采集到的各类数据传输到中央控制器系统进行处理；所述显示操作系统可以显示空调机中各部件的工作状态以及传感器采集到的各种数据，也可以设定中央控制器系统中的进风（或回风）温湿度数值，即T2、Φ2、T5和Φ5；所述中央控制器系统可以根据采集到的数据对空调机内各部件分别进行控制，自动化程度高，保证了控制精度。

本实施例的工作原理，其步骤如下：

制冷过程：

S1：低温低压的液体制冷剂在蒸发器112中吸收空气热量后，汽化成高温低压的蒸汽；

S2：压缩机11吸入高温低压的蒸汽后，将其压缩成高温高压的蒸汽并排出；

S3：高温高压的蒸汽进入水冷冷凝器16和再热冷凝器18中向冷却介质（空气）放热，冷凝为低温高压液体；

S4：通过三通调节阀15调节再热冷凝器18出口和水冷冷凝器16出口的流量比例，低温高压液体流到储液器110中；

S5：低温高压液体从储液器110中流出，经膨胀阀111节流后为低压低温液体，返回步骤S1。

在上述步骤S2中，压缩机11之前还应检查吸入高温低压的蒸汽的压力是否过低，以及排出的高温高压的蒸汽的压力是否过高，根据判断控制压缩机11的出口管路和进口管路的开闭。

空气处理过程：

S1：空气通过空气过滤器24过滤，形成洁净的空气；

S2：蒸发器112吸收空气的热量，并使空气中的水蒸汽冷凝，起到降温除湿的效果；

S3：再热冷凝器18将热量释放到空气中，并将水蒸发到空气中，起到升温加湿的效果；

S4：空气经过电加热器21升高温度；

S5：空气经过加湿器22提高湿度；

S6：空气通过送风机23加压送至室内。

Claims (9)

1.一种智能水冷型恒温恒湿空调机，包括压缩机、水冷冷凝器、再热冷凝器、三通阀、膨胀阀、电加热器、加湿器、送风机和蒸发器，所述膨胀阀、蒸发器和压缩机按顺序依次通过管路连通，其特征在于，所述空调机还包括智能控制系统以及储液器；所述压缩机的出口分别连通水冷冷凝器和再热冷凝器的入口；所述三通阀的两个接口分别与水冷冷凝器和再热冷凝器的出口通过管路连通，另一个接口通过管路连通储液器的入口；所述储液器的出口与膨胀阀连通；所述智能控制系统包括控制箱以及与控制箱电连接的进风温度传感器、进风湿度传感器、出风温度传感器和出风湿度传感器；所述控制箱还分别与压缩机、送风机、三通阀、电加热器和加湿器电连接；所述进风温度传感器用于检测空调机的进风温度，进风湿度传感器用于检测空调机的进风湿度，出风温度传感器用于检测空调机的出风温度，出风湿度传感器用于检测空调机的出风湿度；空气按顺序依次经过蒸发器、再热冷凝器、电加热器、加湿器和送风机后进入室内；

所述智能水冷型恒温恒湿空调机用于实现以下温湿度调节方法：

当控制目标为回风温湿度时，所述调节方法具体为：

设Tl：实际探测回风温度，T2：设定回风温度，Ф1：实际探测回风湿度，Ф2：设定回风湿度，T3：设定回风温度控制精度，Ф3：设定回风湿度控制精度值；

(1)当Tl≥T2+T3，且Ф1≥Ф2+Ф3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(2)当Tl≥T2+T3，且Ф2+Ф3≥Ф1≥Ф2-Ф3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(3)当Tl≥T2+T3，且Ф1＜Ф2-Ф3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器启动；

(4)当T2+T3≥Tl≥T2-T3，且Ф1≥Ф2+Ф3，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(5)当T2+T3≥Tl≥T2-T3，且Ф2+Ф3≥Ф1≥Ф2-Ф3，使压缩机、三通阀、电加热器和加湿器均保持原来的工作状态；

(6)当T2+T3≥Tl≥T2-T3，且Ф1＜Ф2-Ф3，使压缩机、三通阀和电加热器保持原来的工作状态，加湿器启动；

(7)当Tl<T2-T3，且Ф1≥Ф2+Ф3，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器启动，加湿器停机；

(8)当Tl<T2-T3,且Ф2+Ф3≥Ф1≥Ф2-Ф3，使压缩机停机，三通阀保持原来状态，电加热器启动，加湿器保持原来的工作状态；

(9)当Tl<T2-T3,且Ф1＜Ф2-Ф3，使压缩机停机，三通阀保持原来的工作状态，电加热器启动，加湿器启动；

当控制目标为出风温湿度时，所述调节方法具体为：

设T4：实际探测出风温度，T5：设定出风温度，Ф4：实际探测出风湿度，Ф4：设定出风湿度，T6：设定出风温度控制精度，Ф6：设定出风湿度控制精度值；

(1)当T4≥T5+T6，且Ф4≥Ф5+Ф6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(2)当T4≥T5+T6，且Ф5+Ф6≥Ф4≥Ф5-Ф6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(3)当T4≥T5+T6，且Ф4＜Ф5-Ф6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器启动；

(4)当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Ф4≥Ф5+Ф6，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(5)当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Ф5+Ф6≥Ф4≥Ф5-Ф6，使压缩机、三通阀、电加热器和加湿器均保持原来的工作状态；

(6)当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Ф4＜Ф5-Ф6，使压缩机、三通阀和电加热器保持原来的工作状态，加湿器启动；

(7)当T4<T5-T6，且Ф4≥Ф5+Ф6，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器启动，加湿器停机；

(8)当T4<T5-T6，且Ф5+Ф6≥Ф4≥Ф5-Ф6，使压缩机停机，三通阀保持原来状态，电加热器启动，加湿器保持原来的工作状态；

(9)当T4<T5-T6，且Ф4＜Ф5-Ф6，使压缩机停机，三通阀保持原来的工作状态，电加热器启动，加湿器启动。

2.根据权利要求1所述的智能水冷型恒温恒湿空调机，其特征在于，所述水冷冷凝器上设置有流量调节水阀；所述智能控制系统还包括设置在压缩机出口管路上的压力传感器；所述流量调节水阀和压力传感器均电连接控制箱。

3.根据权利要求1所述的智能水冷型恒温恒湿空调机，其特征在于，所述再热冷凝器的出口通过电磁阀与储液箱连通。

4.根据权利要求1所述的智能水冷型恒温恒湿空调机，其特征在于，还包括空气过滤器；空气按顺序依次经过空气过滤器、蒸发器、再热冷凝器、电加热器、加湿器和送风机后进入室内。

5.根据权利要求1～4任一项所述的智能水冷型恒温恒湿空调机，其特征在于，所述加湿器为电极加湿器、电热加湿器、干蒸汽加湿器、湿膜加湿器或高压微雾加湿器。

6.根据权利要求1～4任一项所述的智能水冷型恒温恒湿空调机，其特征在于，所述压缩机的进口管路上设置有与控制箱电连接的第一压力开关。

7.根据权利要求1～4任一项所述的智能水冷型恒温恒湿空调机，其特征在于，所述压缩机的出口管路上设置有与控制箱电连接的第二压力开关。

8.一种使用如权利要求1所述的智能水冷型恒温恒湿空调机的温湿度调节方法，其特征在于：

当控制目标为回风温湿度时，所述调节方法具体为：

设Tl：实际探测回风温度，T2：设定回风温度，Ф1：实际探测回风湿度，Ф2：设定回风湿度，T3：设定回风温度控制精度，Ф3：设定回风湿度控制精度值；

(1)当Tl≥T2+T3，且Ф1≥Ф2+Ф3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(2)当Tl≥T2+T3，且Ф2+Ф3≥Ф1≥Ф2-Ф3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(3)当Tl≥T2+T3，且Ф1＜Ф2-Ф3，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器启动；

(4)当T2+T3≥Tl≥T2-T3，且Ф1≥Ф2+Ф3，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(5)当T2+T3≥Tl≥T2-T3，且Ф2+Ф3≥Ф1≥Ф2-Ф3，使压缩机、三通阀、电加热器和加湿器均保持原来的工作状态；

(6)当T2+T3≥Tl≥T2-T3，且Ф1＜Ф2-Ф3，使压缩机、三通阀和电加热器保持原来的工作状态，加湿器启动；

(7)当Tl<T2-T3，且Ф1≥Ф2+Ф3，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器启动，加湿器停机；

(8)当Tl<T2-T3,且Ф2+Ф3≥Ф1≥Ф2-Ф3，使压缩机停机，三通阀保持原来状态，电加热器启动，加湿器保持原来的工作状态；

(9)当Tl<T2-T3,且Ф1＜Ф2-Ф3，使压缩机停机，三通阀保持原来的工作状态，电加热器启动，加湿器启动。

9.一种使用如权利要求1所述的智能水冷型恒温恒湿空调机的温湿度调节方法，其特征在于：

当控制目标为出风温湿度时，所述调节方法具体为：

设T4：实际探测出风温度，T5：设定出风温度，Ф4：实际探测出风湿度，Ф4：设定出风湿度，T6：设定出风温度控制精度，Ф6：设定出风湿度控制精度值；

(1)当T4≥T5+T6，且Ф4≥Ф5+Ф6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(2)当T4≥T5+T6，且Ф5+Ф6≥Ф4≥Ф5-Ф6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(3)当T4≥T5+T6，且Ф4＜Ф5-Ф6，使压缩机开启，三通阀关闭与再热冷凝器连通的接口，完全打开与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器启动；

(4)当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Ф4≥Ф5+Ф6，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，电加热器停机，加湿器停机；

(5)当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Ф5+Ф6≥Ф4≥Ф5-Ф6，使压缩机、三通阀、电加热器和加湿器均保持原来的工作状态；

(6)当T5+T6≥T4≥T5-T6，且Ф4＜Ф5-Ф6，使压缩机、三通阀和电加热器保持原来的工作状态，加湿器启动；

(7)当T4<T5-T6，且Ф4≥Ф5+Ф6，使压缩机开启，三通阀扩大与再热冷凝器连通的接口，减小与水冷冷凝器连通的接口，直到接口完全开启或关闭，电加热器启动，加湿器停机；

(8)当T4<T5-T6，且Ф5+Ф6≥Ф4≥Ф5-Ф6，使压缩机停机，三通阀保持原来状态，电加热器启动，加湿器保持原来的工作状态；

(9)当T4<T5-T6，且Ф4＜Ф5-Ф6，使压缩机停机，三通阀保持原来的工作状态，电加热器启动，加湿器启动。

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