CN107305074B - 一种温湿度独立控制空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温湿度独立控制空调系统。该温湿度独立控制空调系统包括压缩机(1)、室外换热器(3)和室内换热器(10)，所述室内换热器(10)包括并联设置的室内换热装置(7)、除湿装置(8)和温度预调装置(9)，所述室内换热装置(7)所在的换热支路(16)上设置有第一节流装置(5)，所述除湿装置(8)所在的除湿支路(17)上设置有第二节流装置(6)。根据本发明的温湿度独立控制空调系统，可以解决现有技术中空调机组空气调节范围较小，温度调节和湿度调节需要中间换热器及与之配合使用的风机盘管，设备较多，成本较高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种温湿度独立控制空调系统。
背景技术
空调产品需要承担对室内温度调节和对室内湿度调节两项主要任务。一般空调系统将制冷与除湿过程合为一体进行处理，通过将蒸发器降至露点温度以下进行除湿，然后将除湿后的空气介质加热至室内温度输送至房间。常规空调这种除湿方式会造成冷热相抵，造成能源浪费。
另外一种除湿手段是采用专门的除湿设备，例如轮转除湿机，液体除湿设备或者采用专用的冷却水设备进行除湿，但是这种方式会导致设备成本上升。
申请号为201210120066.5的中国专利中公开了一种新风除湿加干盘管制冷的空调机组，该空调机组是一种温湿度独立控制机组，机组对空气温度湿度进行分别控制，达到温湿度独立控制的目的。
但该空调机组的温湿度控制共用一个电子膨胀阀，使得空气调节范围较小，温度调节和湿度调节需要中间换热器及与之配合使用的风机盘管，设备较多，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提出一种温湿度独立控制空调系统，以解决现有技术中空调机组空气调节范围较小，温度调节和湿度调节需要中间换热器及与之配合使用的风机盘管，设备较多，成本较高的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种温湿度独立控制空调系统，包括压缩机、室外换热器、室内换热器和四通阀，室内换热器包括并联设置的室内换热装置、除湿装置和温度预调装置，室内换热装置所在的换热支路上设置有第一节流装置，除湿装置所在的除湿支路上设置有第二节流装置；
温度预调装置与室内换热装置并联后与第一节流装置串联；温湿度独立控制空调系统还包括四通阀，室外换热器连接至四通阀的第一接口，除湿装置连接至四通阀的第二接口，压缩机的吸气口连接至四通阀的第三接口，压缩机的排气口连接至四通阀的第四接口，温度预调装置和室内换热装置远离第二节流装置的一端通过第一支路连接至压缩机的吸气口，通过第二支路连接至压缩机的排气口，第一支路上设置有第一电磁阀，第二支路上设置有第二电磁阀。
优选地，温湿度独立控制空调系统还包括设置在室外换热器与室内换热器之间的回热器，除湿支路流经回热器。
优选地，除湿支路还包括有第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀与回热器串联，第二控制阀与回热器和第一控制阀的串联管路并联。
优选地，第一控制阀为第一单向阀，第二控制阀为第二单向阀，第一单向阀在空调制冷时单向导通，第一单向阀和第二单向阀的导通方向相反。
优选地，压缩机的吸气口设置有气液分离器。
优选地，温度预调装置、除湿装置和室内换热装置沿着空气来流方向依次设置。
优选地，室外换热器为风冷翅片管换热器或水冷间壁式换热器。
本发明的温湿度独立控制空调系统，包括压缩机、室外换热器和回热器，还包括室内换热器，所述室内换热器包括并联设置的室内换热装置、除湿装置和温度预调装置，所述室内换热装置所在的换热支路上设置有第一节流装置，所述除湿装置所在的除湿支路上设置有第二节流装置。在温湿度独立控制空调系统工作时，可以通过第一节流装置对室内换热装置进行调节，从而控制室内温度，通过第二节流装置对除湿装置进行调节，从而控制室内湿度，由于室内换热装置和除湿装置分别通过不同的节流装置进行调节，因此可以分别对室内的湿度和温度进行调控，加大了室内空气调节范围，使得室内空气质量调节更加准确快速。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的温湿度独立控制空调系统的系统图。
附图标记说明：1、压缩机；2、四通阀；3、室外换热器；4、回热器；5、第一节流装置；6、第二节流装置；7、室内换热装置；8、除湿装置；9、温度预调装置；10、室内换热器；11、第一单向阀；12、第二单向阀；13、第一电磁阀；14、第二电磁阀；15、气液分离器；16、换热支路；17、除湿支路；18、第一支路；19、第二支路。
具体实施方式
在以下详细描述中，提出大量特定细节，以便于提供对本发明的透彻理解。但是，本领域的技术人员会理解，即使没有这些特定细节也可实施本发明。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免影响对本发明的理解。
结合参见图1所示，根据本发明的实施例，温湿度独立控制空调系统包括压缩机1、室外换热器3和回热器4，还包括室内换热器10，室内换热器10包括并联设置的室内换热装置7、除湿装置8和温度预调装置9，室内换热装置7所在的换热支路16上设置有第一节流装置5，除湿装置8所在的除湿支路17上设置有第二节流装置6。优选地，压缩机1的吸气口设置有气液分离器15，在室外换热器3与室内换热器10之间还设置有回热器4。
在温湿度独立控制空调系统工作时，可以通过第一节流装置5对室内换热装置7进行调节，从而控制室内温度，通过第二节流装置6对除湿装置8进行调节，从而控制室内湿度，由于室内换热装置7和除湿装置8分别通过不同的节流装置进行调节，两者之间的调节不相关联，因此可以分别对室内的湿度和温度进行调控，加大了室内空气调节范围，使得室内空气质量调节更加准确快速。由于室内换热装置7和除湿装置8分别独立完成室内的温湿度控制，因此无需设置中间换热器以及与之配合使用的风机盘管，减少了设备投资，降低了成本。
优选地，温度预调装置9与室内换热装置7并联后与第一节流装置5串联。由于温度预调装置9与室内换热装置7共用一个第一节流装置5，可以通过温度预调装置9分散第一节流装置5对室内换热装置7的节流降压效果，因此可以减小室内除湿负荷，提高空调工作能效。
在图中未示出的一个实施例中，温湿度独立控制空调系统还包括四通阀2，室外换热器3连接至四通阀2的第一接口，室内换热器10连接至四通阀2的第二接口，压缩机1的吸气口连接至四通阀2的第三接口，压缩机1的排气口连接至四通阀2的第四接口。
在本实施例中，温度预调装置9与室内换热装置7并联后与第一节流装置5串联形成换热支路16，除湿装置8与第二节流装置6串联形成除湿支路17，换热支路16和除湿支路17并联后一端连接至室外换热器3的一端，另一端连接至四通阀2的第二接口。
在制冷时，制冷剂经压缩机1、室外换热器3和回热器4后，分成两路分别流经第一节流装置5和第二节流装置6。流经第一节流装置5的制冷剂分成两路，一路流经室内换热装置7进行换热，一路流经温度预调装置9对新风进行温度预调，两路制冷剂从温度预调装置9和室内换热装置7流出后又汇合为一路。流经第二节流装置6的制冷剂进入除湿装置8进行除湿换热，之后与换热支路16流出的制冷剂汇合经四通阀2的第二接口和第三接口进入到压缩机的吸气口，形成制冷循环。本实施例的制热循环流动路径与制冷循环流动路径的原理相同，方向相反，与一般空调的运行类似，这里不再详述。
在本实施例中，温湿度独立控制空调系统还包括四通阀2，室外换热器3连接至四通阀2的第一接口，除湿装置8连接至四通阀2的第二接口，压缩机1的吸气口连接至四通阀2的第三接口，压缩机1的排气口连接至四通阀2的第四接口，温度预调装置9和室内换热装置7远离第二节流装置6的一端通过第一支路18连接至压缩机1的吸气口，通过第二支路19连接至压缩机1的排气口，第一支路18上设置有第一电磁阀13，第二支路19上设置有第二电磁阀14。优选地，除湿支路17流经回热器4。
在空调处于制冷状态时，第一电磁阀13打开，第二电磁阀14关闭，制冷剂从压缩机1的排气口流出后，经四通阀2进入到室外换热器3内进行换热冷凝，然后经回热器4与室内侧的制冷剂进行过冷换热，换热后制冷剂分为两路，一路制冷剂进入到换热支路16内，然后经第一节流装置5节流之后分成两路，一路进入室内换热装置7内吸收被冷却介质例如空气的热量，另一路进入温度预调装置9内对新风进行温度预调，之后两路制冷剂汇合后经第一电磁阀13进入气液分离器15进行气液分离，然后分离后的气体制冷剂进入到压缩机1的吸气口，被压缩机1吸入完成制冷循环。从回热器4流出的另一路制冷剂经第二节流装置6后进入除湿装置8进行除湿换热，之后流经回热器4吸收回热器4内另一侧需过冷制冷剂的温度形成低温低压的湿蒸汽，然后经过四通阀2被压缩机1吸入，完成制冷循环。
在进行制热时，四通阀2换向连通，第一电磁阀13关闭，第二电磁阀14打开，制冷剂从压缩机1流出后分成两路，一路经第二电磁阀14后不经过回热器4分成两路，从第二电磁阀14流出的两路制冷剂分别进入到室内换热装置7和温度预调装置9内进行放热，放热后的两路制冷剂经过第一节流装置5节流降压变成低温低压的制冷剂；从压缩机1流出的另一路制冷剂经过四通阀2之后进入除湿装置8进行放热，放热后的制冷剂经过第二节流装置6节流降压后与第一节流装置5流出的制冷剂混合，混合后的制冷剂经过回热器4不进行热交换直接进入室外换热器3吸收另外一种换热介质例如空气的热量，通过室外换热器3换热后的制冷剂经四通阀2进入气液分离器15，最后进入压缩机1的吸气口，完成制热循环。上述的第一节流装置5和第二节流装置6均可以为电子膨胀阀。
通过上述管路结构，可以使空调的制热和制冷除湿两个过程更好地发挥作用。空调的制热过程可以不经回热器4，而制冷除湿过程则经过回热器4，因此可以提高制冷除湿过程冷媒的除湿能力，制热过程不必经过回热器，防止引起热量损失，提高空调制热时的能力。
除湿支路17还包括有第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀与回热器4串联，第二控制阀与回热器4和第一控制阀的串联管路并联。
在本实施例中，第一控制阀为第一单向阀11，第二控制阀为第二单向阀12，第一单向阀11在空调制冷时单向导通，第一单向阀11和第二单向阀12的导通方向相反。
在空调处于制冷工作状态时，第一单向阀11导通，第二单向阀12截止，制冷剂流经除湿支路17，然后经第一单向阀11进入回热器4内，吸收从室外换热器3流出的制冷剂的热量，对该部分制冷剂进行过冷，从而提高空调的制冷能力。在空调处于制热工作状态时，第一单向阀11截止，第二单向阀12导通，制冷剂从四通阀2流出后直接经第二单向阀12后进入到除湿装置8进行换热，回热器4此时不工作，可以减小热量损失，保证空调制热的能力。
优选地，温度预调装置9、除湿装置8和室内换热装置7沿着空气来流方向依次设置。室内新风在进入室内时，依次经过温度预调装置9、除湿装置8和室内换热装置7，由于温度预调装置9预先对新风进行了处理，因此可以减小除湿负荷，提高空调能效。
优选地，室外换热器3为风冷翅片管换热器或水冷间壁式换热器，回热器4为间壁式换热器。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种温湿度独立控制空调系统，其特征在于，包括压缩机(1)、室外换热器(3)、室内换热器(10)和四通阀(2)，所述室内换热器(10)包括并联设置的室内换热装置(7)、除湿装置(8)和温度预调装置(9)，所述室内换热装置(7)所在的换热支路(16)上设置有第一节流装置(5)，所述除湿装置(8)所在的除湿支路(17)上设置有第二节流装置(6)；
所述温度预调装置(9)与所述室内换热装置(7)并联后与所述第一节流装置(5)串联；
所述室外换热器(3)连接至所述四通阀(2)的第一接口，所述除湿装置(8)连接至所述四通阀(2)的第二接口，所述压缩机(1)的吸气口连接至所述四通阀(2)的第三接口，所述压缩机(1)的排气口连接至所述四通阀(2)的第四接口，所述温度预调装置(9)和所述室内换热装置(7)远离所述第二节流装置(6)的一端通过第一支路(18)连接至所述压缩机(1)的吸气口，通过第二支路(19)连接至所述压缩机(1)的排气口，所述第一支路(18)上设置有第一电磁阀(13)，所述第二支路(19)上设置有第二电磁阀(14)。
2.根据权利要求1所述的温湿度独立控制空调系统，其特征在于，所述温湿度独立控制空调系统还包括设置在室外换热器(3)与室内换热器(10)之间的回热器(4)，所述除湿支路(17)流经所述回热器(4)。
3.根据权利要求2所述的温湿度独立控制空调系统，其特征在于，所述除湿支路(17)还包括有第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀与所述回热器(4)串联，所述第二控制阀与所述回热器(4)和所述第一控制阀的串联管路并联。
4.根据权利要求3所述的温湿度独立控制空调系统，其特征在于，所述第一控制阀为第一单向阀(11)，所述第二控制阀为第二单向阀(12)，所述第一单向阀(11)在所述空调制冷时单向导通，所述第一单向阀(11)和所述第二单向阀(12)的导通方向相反。
5.根据权利要求1所述的温湿度独立控制空调系统，其特征在于，所述压缩机(1)的吸气口设置有气液分离器(15)。
6.根据权利要求1所述的温湿度独立控制空调系统，其特征在于，所述温度预调装置(9)、除湿装置(8)和室内换热装置(7)沿着空气来流方向依次设置。
7.根据权利要求1所述的温湿度独立控制空调系统，其特征在于，所述室外换热器(3)为风冷翅片管换热器或水冷间壁式换热器。
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