CN111089354A - 除湿系统、新风除湿机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种除湿系统、新风除湿机，包括依次连通的压缩机、第一换热器(3)、第一气液分离装置(9)，压缩机包括第一压缩腔(1)和第二压缩腔(2)，第一气液分离装置(9)上连通有第一分路和第二分路，第一分路上设置有冷凝部和除湿部，第二分路上设置有补气装置，除湿系统内的制冷剂为非共沸混合制冷剂，第一气液分离装置(9)将制冷剂分为气液两相，气相制冷剂进入第一分路，液相制冷剂进入第二分路，进入第二分路中的制冷剂的至少一部分进入补气装置内，补气装置上设置有第一排出口，制冷剂从第一排出口排出时为气相，并进入第二压缩腔(2)内。本申请提供一种除湿系统、新风除湿机，能够有效提高补气增焓后系统的冷凝性能和蒸发性能。

Description

除湿系统、新风除湿机

技术领域

本申请属于空气调节技术领域，具体涉及一种除湿系统、新风除湿机。

背景技术

由于某些特殊行业不能采用回风循环，以及人们对室内空气品质要求的提高，新风除湿机应运而生。新风除湿机是将外部的新鲜空气进行降湿调温处理，达到用户所设要求后送入特定空间的一种除湿设备。现有的新风除湿机组中压缩机通常采用单一沸点制冷剂，经补气增焓后，冷凝性能和蒸发性能较差。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种除湿系统、新风除湿机，能够有效提高补气增焓后系统的冷凝性能和蒸发性能。

为了解决上述问题，本申请提供一种除湿系统，包括依次连通的压缩机、第一换热器、第一气液分离装置，所述压缩机包括第一压缩腔和第二压缩腔，所述第一气液分离装置上连通有第一分路和第二分路，所述第一分路上设置有冷凝部和除湿部，所述第二分路上设置有补气装置，所述除湿系统内的制冷剂为非共沸混合制冷剂，所述第一气液分离装置将制冷剂分为气液两相，气相制冷剂进入所述第一分路，液相制冷剂进入所述第二分路，进入所述第二分路中的制冷剂的至少一部分进入所述补气装置内，所述补气装置上设置有第一排出口，制冷剂从所述第一排出口排出时为气相，并进入所述第二压缩腔内。

优选地，所述第二分路上设置有第一分流结构，以将所述第二分路的下游段分为第一支路和第二支路，所述第一支路与所述除湿部相通，所述第二支路与所述第二压缩腔的补气口相连通，所述补气装置设置在所述第二支路上。

优选地，所述第一分流结构与第一气液分离装置之间的管路上设置有第一节流元件，所述第一支路上设置有第二节流元件。

优选地，所述补气装置为第二换热器，所述除湿部与所述冷凝部之间的管路的一部分位于所述第二换热器内，所述第二支路的一部分位于所述第二换热器内，以使所述第二支路与所述第一分路进行换热。

优选地，所述补气装置为第二气液分离装置，所述第二气液分离装置将所述第二分路的下游段分为第一支路和第二支路，所述第一气液分离装置与所述第二气液分离装置之间的管路上设置有第五节流元件，所述第一支路上设置有第六节流元件，所述第二气液分离装置分离出的气态制冷剂通过所述第二支路进入所述第二压缩腔内，所述第二气液分离装置分离出的液态制冷剂通过所述第一支路进入所述除湿部内。

优选地，所述第二气液分离装置内设置有回热器，所述冷凝部与所述除湿部之间管路的一部分位于所述第二气液分离装置内。

优选地，所述除湿部与所述压缩机通过返回管相连通，以形成循环。

优选地，所述返回管上设置有第二分流结构，以将所述返回管分为第三支路和第四支路，所述第三支路与所述第一压缩腔的进气口相连通，所述第四支路与所述第二支路通过第三分流结构相连接，所述第三分流结构的出口端与所述第二压缩腔的补气口相连通。

优选地，所述除湿系统包括依次连通的第三换热器、第四换热器和第五换热器，所述第五换热器位于所述第三换热器与所述新风通道的进风口之间的气体流动路径上，所述第四换热器位于所述第三换热器与所述第五换热器之间的气体流动路径上，所述第一分路的下游端和所述第二分路的下游端与第五换热器的入口端相通，所述第五换热器的出口端与所述压缩机相连通，以形成循环。

优选地，所述第三换热器与所述第四换热器之间的管路上设置有控制阀门，与所述控制阀门相并联地设置有第三节流元件。

优选地，所述第一分路上设置有流量控制装置，所述流量控制装置与所述第三换热器并列设置。

优选地，所述除湿系统还包括新风通道和排风通道，所述除湿部位于新风通道内，所述冷凝部位于排风通道内，所述补气装置位于所述新风通道和所述排风通道外。

优选地，所述新风通道与所述排风通道通过全热交换装置相连通，所述全热交换装置位于流经所述除湿部的气流的上游侧。

优选地，所述冷凝部包括第六换热器，所述第六换热器设置在所述排风通道内，所述第六换热器与所述除湿部之间的管路上设置有第四节流元件。

优选地，所述第二压缩腔的排量是所述第一压缩腔的排量的.-.。

优选地，所述第一气液分离装置内设置有加热装置。

本发明的另一方面，提供了一种新风除湿机，包括上述的除湿系统。

有益效果

本发明的实施例中所提供的一种除湿系统，能够有效提高补气增焓后系统的冷凝性能和蒸发性能。

附图说明

图1为本申请实施例1的系统原理图；

图2为本申请实施例2的系统原理图；

图3为本申请实施例3的系统原理图；

图4为本申请实施例4的系统原理图；

图5为本申请实施例5的系统原理图；

图6为本申请实施例6的系统原理图。

附图标记表示为：

1、第一压缩腔；2、第二压缩腔；3、第一换热器；4、第四换热器；5、第五换热器；6、第六换热器；7、第二换热器；8、第三换热器；9、第一气液分离装置；10、第二气液分离装置；11、第一节流元件；12、第二节流元件；13、第四节流元件；14、控制阀门；15、第三节流元件；16、第三分流结构；17、新风通道；18、排风通道；19、全热交换装置；20、流量控制装置；21、第五节流元件；22、第六节流元件。

具体实施方式

结合参见图1所示，根据本申请的实施例1，一种除湿系统，包括依次连通的压缩机、第一换热器3、第一气液分离装置9，压缩机包括第一压缩腔1和第二压缩腔2，第一气液分离装置9上连通有第一分路和第二分路，第一分路上设置有冷凝部和除湿部，第二分路上设置有补气装置，除湿系统内的制冷剂为非共沸混合制冷剂，第一气液分离装置9将制冷剂分为气液两相，气相制冷剂进入第一分路，液相制冷剂进入第二分路，进入第二分路中的制冷剂的至少一部分进入补气装置内，补气装置上设置有第一排出口，制冷剂从第一排出口排出时为气相，并进入第二压缩腔2内，能够有效提高补气增焓后系统的冷凝性能和蒸发性能，同时，在大压比的情况下，可以提高除湿系统的工作效率。

进一步的，第一换热器3设置在室外。

进一步的，从压缩机排气口排出的高温高压非共沸混合制冷剂，经第一换热器3被室外空气冷凝成高压的两相制冷剂后，进入第一气液分离装置9，在第一气液分离装置9中，混合制冷剂处于相平衡状态，其中气相部分富含低沸点组分，液相部分富含高沸点组分，气相制冷剂进入第一分路，液相制冷剂进入第二分路。

第二分路上设置有第一分流结构，以将第二分路的下游段分为第一支路和第二支路，第一支路与除湿部相通，第二支路与第二压缩腔2的补气口相连通，补气装置设置在第二支路上。

进一步的，第一分流结构为三通管。

第二压缩腔2的排量是第一压缩腔1的排量的0.05-0.2，能够更好的起到补气的作用，进一步降低压缩机功耗，提升效率。

补气装置为第二换热器7，除湿部与冷凝部之间的管路的一部分位于第二换热器7内，第二支路的一部分位于第二换热器7内，通过设置第二换热器7，能够通过第一气液分离装置9分离出的进入第二分路经节流的中温两相制冷剂对进入第三换热器8之前的第一分路中的制冷剂进行过冷，使进入除湿部之前的制冷剂成为过冷制冷剂，提高除湿部的换热效果。

进一步的，第二换热器7位于室外。

进一步的，第二支路内的高沸点制冷剂从第一分路中的低沸点制冷剂中吸热进而成为气态制冷剂进入第二压缩腔2，提高冷凝性能。

除湿部与压缩机通过返回管相连通，以形成循环。

除湿系统还包括新风通道17和排风通道18，除湿部位于新风通道17内，冷凝部位于排风通道18内，补气装置位于新风通道17和排风通道18外。将除湿部设置在新风通道17内，能够实现对新风的除湿，将冷凝部设置在排风通道18内，能够将排风的冷量回收，用于冷却低沸点制冷剂，降低了冷凝温度并实现了双冷凝温度，减小了冷凝侧制冷剂和空气的换热损失并降低能量耗费，进一步提升系统能效。

除湿系统包括依次连通的第三换热器8、第四换热器4和第五换热器5，第五换热器5位于第三换热器8与新风通道17的进风口之间的气体流动路径上，第四换热器4位于第三换热器8与第五换热器5之间的气体流动路径上，第一分路的下游端和第二分路的下游端与第五换热器5的入口端相通，第五换热器5的出口端与压缩机相连通，以形成循环，利用混合工质的温度滑移能够大幅度减小除湿过程的换热损失，有效提升吸气压力，降低压缩机功耗，提升了除湿效率。

进一步的，从新风通道17的进风口进入的气流依次流过第五换热器5、第四换热器4和第三换热器8，在制冷除湿时，能实现梯级降温，增强除湿效果。

进一步的，第四换热器4和第五换热器5位于新风通道17内，基于非共沸混合制冷剂在相平衡状态下的组分分离和温度滑移特性，采用一个压缩机便可实现双蒸发温度，对新风进行梯级降温除湿，可实现制冷剂和空气的小温差换热。

第一分流结构与第一气液分离装置9之间的管路上设置有第一节流元件11，第一支路上设置有第二节流元件12。通过设置第一节流元件11，能够使第一气液分离装置9中富含高沸点组分的液态制冷剂经底部第一节流元件11成为中压中温制冷剂，一部分液态制冷剂流入到第五换热器5内，第二节流元件12为毛细管，能对进入第五换热器5前的制冷剂进一步节流降压为低温低压的两相制冷剂，制冷剂中富含的高沸点组分提高了第五换热器5内混合制冷剂的温度滑移，降低制冷剂与空气换热过程的不可逆损失，有效提升吸气压力，降低压缩机功耗，提升了除湿效率。另一部分流入到第二压缩腔2内，起到了补气的作用。

第三换热器8与第四换热器4之间的管路上设置有控制阀门14，与控制阀门14相并联地设置有第三节流元件15。

进一步的，通过设置控制阀门14和第三节流元件15，能实现除湿再热的功能。具体的，第三换热器8与第四换热器4之间的管路上设置有控制阀门14，与控制阀门14相并联地设置有第三节流元件15，控制阀门14为电磁阀，第三节流元件15为毛细管。当控制阀门14开启时，制冷剂流经第三换热器8、控制阀门14后，进入第四换热器4和第五换热器5内，以实现梯级降温。当控制阀门14关闭时，制冷剂流经第三换热器8、第三节流元件15后，进入第四换热器4和第五换热器5内，通过第三节流元件15与第四节流元件13的配合，能实现第三换热器8冷凝放热，对流过第四换热器4和第五换热器5后的气流进行再热，避免在过渡季节，因过低的送风干球温度会引起结露和人体不舒适感。

冷凝部包括第六换热器6，第六换热器6设置在排风通道18内，第六换热器6与除湿部之间的管路上设置有第四节流元件13。通过将冷凝部设置在排风通道18内，能回收能量，用于冷却制冷剂，避免冷量的浪费。

进一步的，第四节流元件13设置在第六换热器6与第三换热器8之间的管路上。

第一气液分离装置9内设置有加热装置，通过设置加热装置，能够将第一气液分离装置9内的液相制冷剂被加热后，加剧换热以达到更好的分离效果。

进一步的，加热装置为加热盘管，加热盘管的两端分别设置在第一气液分离装置9与第一分路、第二分路相连通的出口上。

进一步的，第四节流元件13的节流面积可变，为变截面节流装置，具体为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

进一步的，富含低沸点组分的制冷剂气体进入第六换热器6，被排风冷凝成过冷液体，再经第四节流元件13节流为低压低温的两相制冷剂进入第四换热器4和第五换热器5蒸发，成为饱和气体或过热气体后，被第一压缩腔1吸入。

实施例2

如图2所示，与实施例1的不同之处在，返回管上设置有第二分流结构，以将返回管分为第三支路和第四支路，第三支路与第一压缩腔1的进气口相连通，第四支路与第二支路通过第三分流结构16相连接，第三分流结构16的出口端与第二压缩腔2的补气口相连通。通过设置第三分流结构16，能够使第一压缩腔1与第二压缩器实现并联，可根据实际情况进行并行压缩和并联压缩两种模式的切换。

进一步的，第二分流结构为三通管，第三分流结构16为三通阀，其中三通阀包括第一入口和第二入口，第一入口与第二支路中第二换热器7出口相连通，第二支路中的制冷剂流过第二换热器7后，进入到三通阀的第一入口内。第二入口与第四支路相连通，三通阀的出口与第二压缩腔2的进气口相连通，第二支路与第四支路中的制冷剂回合后，流如第二压缩腔2内。

实施例3

如图3所示，与实施例1的不同之处在于，新风通道17与排风通道18通过全热交换装置19相连通，全热交换装置19位于流经除湿部的气流的上游侧，能够进一步增强除湿效果。如图3所示，新风从风道进入全热交换装置19内，然后进入新风通道17内，排风进入全热交换装置19内，排风与新风在全热交换装置19内换热，对室外新风预冷的同时回收室内回风的能量，降低新风除湿机组的能耗。

实施例4

如图4所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，第一分路上设置有流量控制装置20，流量控制装置20与第三换热器8并列设置，流量控制装置20的入口端连通于第三换热器8与第四节流元件13之间的管路上，流量控制装置20的出口端连通于第三换热器8与第四换热器4之间的管路上。通过设置流量控制装置20，且将流量控制装置20与第三换热器8并列设置，能够通过调整流量控制装置20的流量，可精准调节再热量。

实施例5

如图5所示，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，补气装置为第二气液分离装置10，第二气液分离装置10将第二分路的下游段分为第一支路和第二支路，第一气液分离装置9与第二气液分离装置10之间的管路上设置有第五节流元件21，第一支路上设置有第六节流元件22，第二气液分离装置10分离出的气态制冷剂通过第二支路进入第二压缩腔2内，第二气液分离装置10分离出的液态制冷剂通过第一支路进入除湿部内。通过设置第二气液分离装置10，能够进一步对第二支路中的制冷剂进行气液分离，进一步降低了系统的功耗，提高了系统的除湿效果。

进一步的，第二气液分离装置10分离出的液态制冷剂经节流后通过第一支路进入第五换热器内。

进一步的，第五节流元件21与实施例1中的第一节流元件相同，第六节流元件22的节流面积可变，为变截面节流装置，具体为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

另外，本实施例与实施例2的相同之处在于，设置了第二分流结构、第三分流结构16，其中第二气液分离装置10的出气端与第三分流结构16的其中一个入口端相连通，且与第四支路在第二分流结构中回合后，通向第二压缩腔2。

实施例6

如图6所示，与实施例5的不同之处在于，第二气液分离装置10内设置有回热器，冷凝部与除湿部之间管路的一部分位于第二气液分离装置10内。使进入除湿部之前的制冷剂的过冷度增大，增强蒸发性能，可进一步让气相出口的低沸点组分增多，以更好的达到组分分离的效果。

进一步的，第六换热器6与第四节流元件13之间的管路的一部分设置在第二气液分离装置10内。

本申请的另一方面，提供了一种新风除湿机，包括上述的除湿系统。

本发明的实施例中所提供的一种种除湿系统，能够有效提高补气增焓后系统的冷凝性能和蒸发性能。

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。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (17)

1.一种除湿系统，其特征在于，包括依次连通的压缩机、第一换热器(3)、第一气液分离装置(9)，所述压缩机包括第一压缩腔(1)和第二压缩腔(2)，所述第一气液分离装置(9)上连通有第一分路和第二分路，所述第一分路上设置有冷凝部和除湿部，所述第二分路上设置有补气装置，所述除湿系统内的制冷剂为非共沸混合制冷剂，所述第一气液分离装置(9)将制冷剂分为气液两相，气相制冷剂进入所述第一分路，液相制冷剂进入所述第二分路，进入所述第二分路中的制冷剂的至少一部分进入所述补气装置内，所述补气装置上设置有第一排出口，制冷剂从所述第一排出口排出时为气相，并进入所述第二压缩腔(2)内。

2.根据权利要求1所述的除湿系统，其特征在于，所述第二分路上设置有第一分流结构，以将所述第二分路的下游段分为第一支路和第二支路，所述第一支路与所述除湿部相通，所述第二支路与所述第二压缩腔(2)的补气口相连通，所述补气装置设置在所述第二支路上。

3.根据权利要求2所述的除湿系统，其特征在于，所述第一分流结构与第一气液分离装置(9)之间的管路上设置有第一节流元件(11)，所述第一支路上设置有第二节流元件(12)。

4.根据权利要求2所述的除湿系统，其特征在于，所述补气装置为第二换热器(7)，所述除湿部与所述冷凝部之间的管路的一部分位于所述第二换热器(7)内，所述第二支路的一部分位于所述第二换热器(7)内，以使所述第二支路与所述第一分路进行换热。

5.根据权利要求1所述的除湿系统，其特征在于，所述补气装置为第二气液分离装置(10)，所述第二气液分离装置(10)将所述第二分路的下游段分为第一支路和第二支路，所述第一气液分离装置(9)与所述第二气液分离装置(10)之间的管路上设置有第五节流元件(21)，所述第一支路上设置有第六节流元件(22)，所述第二气液分离装置(10)分离出的气态制冷剂通过所述第二支路进入所述第二压缩腔(2)内，所述第二气液分离装置(10)分离出的液态制冷剂通过所述第一支路进入所述除湿部内。

6.根据权利要求5所述的除湿系统，其特征在于，所述第二气液分离装置(10)内设置有回热器，所述冷凝部与所述除湿部之间管路的一部分位于所述第二气液分离装置(10)内。

7.根据权利要求2或5所述的除湿系统，其特征在于，所述除湿部与所述压缩机通过返回管相连通，以形成循环。

8.根据权利要求7所述的除湿系统，其特征在于，所述返回管上设置有第二分流结构，以将所述返回管分为第三支路和第四支路，所述第三支路与所述第一压缩腔(1)的进气口相连通，所述第四支路与所述第二支路通过第三分流结构(16)相连接，所述第三分流结构(16)的出口端与所述第二压缩腔(2)的补气口相连通。

9.根据权利要求2或5所述的除湿系统，其特征在于，所述除湿系统包括依次连通的第三换热器(8)、第四换热器(4)和第五换热器(5)，所述第五换热器(5)位于所述第三换热器(8)与所述新风通道(17)的进风口之间的气体流动路径上，所述第四换热器(4)位于所述第三换热器(8)与所述第五换热器(5)之间的气体流动路径上，所述第一分路的下游端和所述第二分路的下游端与第五换热器(5)的入口端相通，所述第五换热器(5)的出口端与所述压缩机相连通，以形成循环。

10.根据权利要求9所述的除湿系统，其特征在于，所述第三换热器(8)与所述第四换热器(4)之间的管路上设置有控制阀门(14)，与所述控制阀门(14)相并联地设置有第三节流元件(15)。

11.根据权利要求9所述的除湿系统，其特征在于，所述第一分路上设置有流量控制装置(20)，所述流量控制装置(20)与所述第三换热器(8)并列设置。

12.根据权利要求1所述的除湿系统，其特征在于，所述除湿系统还包括新风通道(17)和排风通道(18)，所述除湿部位于新风通道(17)内，所述冷凝部位于排风通道(18)内，所述补气装置位于所述新风通道(17)和所述排风通道(18)外。

13.根据权利要求12所述的除湿系统，其特征在于，所述新风通道(17)与所述排风通道(18)通过全热交换装置(19)相连通，所述全热交换装置(19)位于流经所述除湿部的气流的上游侧。

14.根据权利要求1所述的除湿系统，其特征在于，所述冷凝部包括第六换热器(6)，所述第六换热器(6)设置在所述排风通道(18)内，所述第六换热器(6)与所述除湿部之间的管路上设置有第四节流元件(13)。

15.根据权利要求1所述的除湿系统，其特征在于，所述第二压缩腔(2)的排量是所述第一压缩腔(1)的排量的0.05-0.2。

16.根据权利要求1所述的除湿系统，其特征在于，所述第一气液分离装置(9)内设置有加热装置。

17.一种新风除湿机，其特征在于，包括如权利要求1-16任意一项所述的除湿系统。

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