CN111121171B - 一种加湿系统及用于控制其的加湿方法及空调 - Google Patents

Abstract

一种加湿系统，包括：接水盘，设置在一位于热泵空调室内热交换器下方的送风流路上，送风流路的送风动力来自室内热交换器的送风风机；当热泵空调室内机制冷运行时，室内热交换器产生的凝结水汇集到接水盘中，接水盘的凝结水在送风流路中不断蒸发，蒸发产生的雾化蒸汽由送风流路的气流带走一起经空调送风口送出，可对房间进行加湿。提高人体舒适度，保护人体呼吸系统及健康，同时接水盘的设置以及加湿系统的加湿功能可完全替代或部分替代空调排水管的功能，可以使得空调制冷时的凝结水完全或部分不经空调排水管排出室外，解决空调排水管长期使用后因破损或安装不当造成的漏水，最终使墙面被凝结水腐蚀的问题。

Description

一种加湿系统及用于控制其的加湿方法及空调

技术领域

本发明涉及一种加湿系统及具有其的空调及用于控制其的加湿方法，具体的，本发明属于制冷设备技术领域。

背景技术

随着科技的发展、人们生活水平不断提高，空调产品已成为家庭必备的产品。空调制冷模式时室内的水蒸气遇到冷的蒸发器就会液化成水，俗称：凝结水，凝结水就会通过空调内机的排水管排到室外。一方面：当凝结水排出时，房间内的湿度就越来越低，空气变得越来越干燥，使得房间中空气的舒适性及人体呼吸系统造成很大影响，尤其容易引起不适合太干燥空气环境的老人和幼儿的各种不适。另一方面：排水管长期使用易造成老化破损，凝结水排出时会渗透到墙面造成墙面腐蚀。空调排水管漏水造成的住宅或者商用的写字楼的墙面腐蚀问题不仅影响楼面的美观还在一定程度上带来楼宇的安全问题。

因此如何优化空调的排水结构，使空调在使用时保证房间的湿度处于人体舒适的范围内，同时又可以避免长期使用排水管排水造成的凝结水流出房间内且墙面被腐蚀的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种加湿系统，其包括一设置在空调底壳的凝结水导流槽与一底壳排水口之间的接水盘，当空调室内机进行制热时与接水盘热耦合在一起的换热管可以使流入接水盘的凝结水吸热蒸发成水蒸汽并在送风风机的作用下经空调送风口送回房间，可对房间进行加湿，提高人体舒适度，保护人体呼吸系统及健康，同时接水盘的设置以及加湿系统的加湿功能可完全替代或部分替代空调排水管的功能，可以使得空调制冷时的凝结水完全或部分不经空调排水管排出室外，解决空调排水管长期使用后因破损或安装不当造成的漏水，最终使墙面被凝结水腐蚀的问题。

具体地：

本发明涉及一种加湿系统，包括：接水盘，设置在一位于热泵空调室内热交换器下方的送风流路上，送风流路的送风动力来自室内热交换器的送风风机；当热泵空调室内机制冷运行时，室内热交换器产生的凝结水汇集到接水盘中，接水盘的凝结水在送风流路中不断蒸发，蒸发产生的雾化蒸汽由送风流路的气流带走一起经空调送风口送出。

进一步可选的，加湿系统还包括与接水盘热耦合在一起的换热管，换热管引自热泵空调室内机，当空调室内机制热运行时换热管具有冷凝器作用，对接水盘释放热量。

进一步可选的，换热管所在支路与空调室内热交换器所在支路为串联或并联关系。

进一步可选的，当换热管所在支路与室内热交换器所在支路为并联关系时，换热管所在支路和室内热交换器所在支路各设置一电磁阀。

进一步可选的，当换热管所在支路与室内热交换器所在支路为串联关系时，换热管所在支路设置在室内热交换器所在支路的出口端。

进一步可选的，空调设有控制单元，控制单元包括：

水位传感器，用于检测接水盘的水位；

湿度传感器，用于检测室内的湿度；

控制器，根据湿度传感器和水位传感器的检测结果判断是否控制空调室内机由制冷运行转为制热运行。

进一步可选的，接水盘由制冷运行转为制热运行，根据湿度传感器和水位传感器的检测结果控制制热运行的时长。

进一步可选的，空调室内机包括底壳，底壳上设置有一凝结水导流槽与一底壳排水口，接水盘设置在凝结水导流槽与底壳排水口之间，且位于室内热交换器一侧的下方；室内热交换器产生的凝结水通过凝结水导流槽汇集到接水盘，使得凝结水不直接从底壳排水口排出空调室内机。

本发明还涉及一种用于控制加湿系统的加湿方法，包含如下步骤：

S1：对房间的环境湿度进行检测，判断是否需要强化加湿；

S2：当判断需要强化加湿时，对接水盘的水位进行检测，判断水位是否达到或者超过预设或设定的高度值：

S31：当判断结果为“是”则控制空调室内机由制冷运行转为制热运行，使与接水盘进行热耦合的换热管中制冷剂进行冷凝放热，同时控制风机进行工作，使储水装置中的凝结水吸热蒸发为水蒸汽，水蒸汽在风机的作用下送入室内房间中；

S32：当判断结果为“否”，空调室内机仍保持制冷运行。

本发明还涉及一种空调，其采用本发明的加湿系统对空调所在的室内环境进行凝结水的收集和加湿，并采用本发明的加湿方法对本发明空调中的加湿系统进行控制。

有益效果：

本发明的有益效果在于，接水盘将空调制冷时房间空气在空调室内机产生的凝结水收集起来，并通过与接水盘热耦合的换热管中冷凝放热过程使得接水盘中凝结水蒸发成水蒸汽并通过室内热交换器的送风风机从空调的送风口送回到房间中。具有避免空调制冷时房间湿度越来越低，调节房间湿度，提高舒适度，保护人体呼吸系统及健康的效果。同时接水盘的设置以及加湿系统的加湿功能可完全替代或部分替代空调排水管的功能，可以使得空调制冷时的凝结水完全或部分不经空调排水管排出室外，避免凝结水经空调排水管渗透出来造成房间墙面被腐蚀的问题，保护房间墙面的美观。进一步的，当夏天打开空调进行制冷时，空调内机一直处于制冷状态，蒸发器翅片因凝露水会保持潮湿状态空调停止使用时蒸发器表面很容易滋生细菌和发霉，短时间转制热可以有效的对蒸发器进行烘干消毒，可以提高人体舒适性，保护人体健康。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中加湿系统结构示意图；

图2是本发明实施例中加湿系统进行加湿工作的示意图；

图3是本发明实施例中加湿系统中换热管在接水盘中结构示意图；

图4(a)是本发明实施例中空调室内机的结构简图，图4(b)是本发明实施例中加湿系统的接水盘在空调室内机中的位置示意图；

图中：1-室内热交换器；2-风机；3-换热管；4-接水盘；5-底壳；51-凝结水导流槽；52-底壳排水口；6-刻度A；7-空调室内机；F-水蒸汽的流动方向；W-汇集在接水盘中的冷凝水；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，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商品或者系统不仅包括那些要素，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商品或者系统所固有的要素。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商品或者系统中还存在另外的相同要素。

【实施例1】

本实施例中基本实施方式如下：

本实施例涉及一种加湿系统，包括：接水盘，设置在一位于热泵空调室内热交换器下方的送风流路上，送风流路的送风动力来自室内热交换器的送风风机。当热泵空调室内机制冷运行时，室内热交换器产生的凝结水汇集到接水盘中，接水盘的凝结水在送风流路中不断蒸发，蒸发产生的雾化蒸汽由送风流路的气流带走一起经空调送风口送出。加湿系统还包括与接水盘热耦合在一起的换热管，换热管引自热泵空调室内机，当空调室内机制热运行时换热管具有冷凝器作用，对接水盘释放热量。

进一步可选的，换热管所在支路与空调室内热交换器所在支路为串联或并联关系。当换热管所在支路与室内热交换器所在支路为并联关系时，换热管所在支路和室内热交换器所在支路各设置一电磁阀。当换热管所在支路与室内热交换器所在支路为串联关系时，换热管所在支路设置在室内热交换器所在支路的出口端。

优选的，换热管所在支路与室内热交换器所在的支路为并联关系。其原因在于：换热管所在支路与室内热交换器所在的支路为并联时，当热泵空调进行制冷时1、可通过各支路的电磁阀控制制冷剂只经过室内机交换器而不经过换热管所在的支路，这样不会降低室内机交换器的制冷效果；

2、当热泵空调进行制热时可通过各支路的电磁阀控制制冷剂不经过室内机交换器而只经过换热管所在的支路，这样可以是制热时产生的热量全部在接水盘内被冷凝水吸收，可以有效的减短空调转制热的时间。

换热管所在支路与室内热交换器所在的支路为串联关系时：1、当热泵空调进行制冷时室内机交换器与换热管所在支路在一个回路，换热管所在支路制冷产生的冷量不能及时被内机风机送到房间内，相较于并联设置的情况会加大空调的耗电量；

2、当热泵空调进行制热时，室内机交换器与换热管所在支路在一个回路，制热产生的热量大部分在内机换热器内散发，换热管所在的支路散发的热量较少，依次会造成制冷转制热的时间加长。

综上所述，优选的换热管所在支路与室内热交换器所在的支路为并联关系。

本实施例中的热泵空调设有控制单元，控制单元包括：水位传感器，用于检测接水盘的水位；湿度传感器，用于检测室内的湿度；控制器，根据湿度传感器和水位传感器的检测结果判断是否控制空调室内机由制冷运行转为制热运行。

进一步的，接水盘由制冷运行转为制热运行，根据湿度传感器和水位传感器的检测结果控制制热运行的时长。

下面根据图1至图4具体说明本实施例的加湿系统的结构，以及加湿系统在本实施例热泵空调中的位置以及功能，最后具体说明控制本实施例加湿系统的加湿方法。

如图4所示，在本实施例公开的热泵空调中，空调室内机7包括底壳5，底壳5上设置有一凝结水导流槽51与一底壳排水口52，接水盘设置在凝结水导流槽51与底壳排水口52之间，且位于室内热交换器1一端的下方。在热泵空调实施制冷时，房间中的高温空气与空调室内机7中的室内热交换器进行换热，产生凝结水，产生的凝结水低落在凝结水导流槽中。凝结水导流槽51包括一倾斜导流槽道，使得凝结水通过该倾斜导流槽道流向底壳排水口52。本实施例突出的改进之处在于在该倾斜导流槽道与底壳排水口52之间设置有接水盘4.接水盘4与凝结水导流槽51连接，而与底壳排水口52不连接。使得凝结水通过该倾斜导流槽道流向底壳排水口52中直接流入到接水盘4中，接水盘4收集热泵控制制冷时产生的凝结水。本实施例中接水盘4设置有一进水口，使得凝结水导流槽51中的凝结水可以顺利的用过改进水口流入到接水盘4中。

而本实施例中的接水盘4中还设置有与凝结水进行热耦合的换热管3，换热管所在支路与空调室内热交换器1所在支路为并联关系。换热管3所在支路与室内热交换器1所在支路为并联关系时，换热管3所在支路和室内热交换器1所在支路各设置一电磁阀。当热泵空调进行制热时，与接水盘4进行热耦合的换热管3中的冷媒进行冷凝放热，接水盘4中的储存的凝结水吸收热量后进行蒸发，形成水蒸汽。

为了更便于热量的传递，使得接水盘4中的凝结水蒸发时的速率更快，本实施例中的换热管3设置在接水盘4底部。该换热管中包括多段并列设置的直管段，该多个直管段通过多个弯管段串联在一起。即整个换热管3来回弯折设置在接水盘4中，本实施中换热管上述的设置方式的有益效果在于增大换热管与接水盘的接触面积，延长冷媒流过换热管的时间，从而达到增大换热管路放热量的作用。

优选的，本实施例中的接水盘的结构为一种底盘呈方形或圆形且开口较大容器以便于冷凝水的蒸发，同时水盒底部长度需确保换热管可以在接水盘的底部设置至少10个直管段，确保换热管与接水盘中凝结水的接触面积，另外为确保凝结水在水盒内水位均衡，接水盘底部应设计在同一个水平面内。

将换热管3设置在接水盘4的底部，换热管可以通过限位组件固定在接水盘底部。其有益效果在于：可以防止在热泵空调工作时换热管的抖动而使得热泵空调产生异响，影响用户使用空调的产品体验，同时换热管与积聚在接水盘中的凝结水直接接触，更有利于凝结水吸热蒸发过程。

流过换热管中的冷媒可以是R22、R407C、R410a、R290、R32等。本实施例中在符合安全的条件下，优先考虑使用比热容大冷凝温度较小的冷媒作为制冷剂。

本实施例中的热泵空调设有控制单元，控制单元包括：水位传感器，用于检测接水盘的水位；湿度传感器，用于检测室内的湿度；控制器，根据湿度传感器和水位传感器的检测结果判断是否控制空调室内机由制冷运行转为制热运行。本实施例中的刻度A为接水盘的水位参考值。

使得凝结水不用经底壳排水口52再通过一排水管排出房间外。

本实施例的热泵空调以湿度B作为房间湿度的参考值，X1为设定或预设的可容许房间湿度上下浮动的数值，即当房间的湿度不处于[B-X1,B+X1]的湿度范围时，需要通过控制加湿系统调整房间的湿度。本实施例的接水盘4以水位A作为接水盘水位的参考值，X2为设定或预设的可容许接水盘水位上下浮动的数值，即当接水盘的水位不处于[A-X2,A+X2]的水位范围时，需要通过控制热泵空调的制冷以及制热模式，实现控制换热管的换热过程从而调整接水盘4的水位。本实施例是通过控制接水盘4的水位来控制热泵空调所在房间的湿度的。

本实施还涉及一种用于控制本实施例加湿系统的加湿方法，包含如下步骤：

S1：对房间的环境湿度进行检测，判断是否需要强化加湿；

S21：当房间的湿度小于B-X1判断需要强化加湿，当判断需要强化加湿时，对接水盘的水位进行检测，判断水位是否超过预设或设定的高度值A+X2,进入到S31或S32：

S22：当判断结果为“否”，即房间湿度处于[B-X1,B+X1]范围或当房间的湿度大于B+X1时，不需要对房间进行加湿，空调室内机仍保持制冷运行；

S31：当判断结果为“是”，即水位大于A+X2时，则控制空调室内机由制冷运行转为制热运行，使与接水盘进行热耦合的换热管中制冷剂进行冷凝放热，同时控制风机进行工作，使储水装置中的凝结水吸热蒸发为水蒸汽，水蒸汽在风机的作用下送入室内房间中；同时实时对接水盘中的水位进行判断，判断水位是否小于A-X2，进入到S41或S42；

S32：当判断结果为“否”，即水位小于A+X2时，则控制空调室内机仍保持制冷运行，不对房间进行加湿防止接水盘中的水被蒸干；

S41：当判断结果为“是”，即接水盘中的水位小于A-X2时，则控制空调由制热运行转为制冷运行；

S42：当判断结果为“否”，即接水盘中的水位大于A+X2时，则控制继续执行S31。

在一些特殊的热泵空调运行的情况比如：当在回南天或空调启动除湿模式下，如当房间湿度大于B+X1且接水盘水位大于A+X2时，加湿系统不启动，空调仍为制冷模式。当接水盘中的凝结水超过接水盘可容许的最高水位，控制接水盘中的凝结水通过底壳排水口52排出到室外。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (5)

1.一种加湿系统，其特征在于：包括：

接水盘，设置在一位于热泵空调室内热交换器下方的送风流路上，所述送风流路的送风动力来自室内热交换器的送风风机；当热泵空调室内机制冷运行时，室内热交换器产生的凝结水汇集到接水盘中，接水盘的凝结水在送风流路中不断蒸发，蒸发产生的雾化蒸汽由所述送风流路的气流带走一起经空调送风口送出；

换热管，与所述接水盘热耦合在一起，所述换热管引自所述热泵空调室内机，所述换热管所在支路与所述室内热交换器所在支路为并联关系时，所述换热管所在支路和所述室内热交换器所在支路各设置一电磁阀；当热泵空调进行制冷时可通过各支路的电磁阀控制制冷剂只经过室内机交换器而不经过换热管所在的支路；当热泵空调进行制热时可通过各支路的电磁阀控制制冷剂不经过室内机交换器而只经过换热管所在的支路，所述换热管具有冷凝器作用，对所述接水盘释放热量；

控制单元，所述控制单元包括水位传感器、湿度传感器和控制器，所述水位传感器用于检测接水盘的水位；所述湿度传感器用于检测室内的湿度；所述控制器根据所述湿度传感器和水位传感器的检测结果判断是否控制空调室内机由制冷运行转为制热运行。

2.如权利要求1所述的加湿系统，其特征在于：所述接水盘由制冷运行转为制热运行，根据所述湿度传感器和水位传感器的检测结果控制所述制热运行的时长。

3.如权利要求2所述的加湿系统，其特征在于：所述空调室内机包括底壳，所述底壳上设置有一凝结水导流槽与一底壳排水口，所述接水盘设置在所述凝结水导流槽与底壳排水口之间，且位于所述室内热交换器一侧的下方；室内热交换器产生的凝结水通过所述凝结水导流槽汇集到所述接水盘，使得凝结水不直接从所述底壳排水口排出所述空调室内机。

4.一种用于控制权利要求1-3任一项所述加湿系统的加湿方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1：对房间的环境湿度进行检测，判断是否需要强化加湿；

S2：当判断需要强化加湿时，对所述接水盘的水位进行检测，判断水位是否达到或者超过预设或设定的高度值：

S31：当判断结果为“是”则控制空调室内机由制冷运行转为制热运行，使与接水盘进行热耦合的换热管中制冷剂进行冷凝放热，同时控制所述风机进行工作，使所述接水盘中的凝结水吸热蒸发为水蒸汽，水蒸汽在所述风机的作用下送入室内房间中；

S32：当判断结果为“否”，空调室内机仍保持制冷运行。

5.一种空调，其采用权利要求1-3任一项所述的加湿系统或权利要求4所述的加湿方法。