CN112161324A - 空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调，包括基本功能结构和温度补偿机构，基本功能结构包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机、室外换热器、节流部件和室内换热器，温度补偿机构包括室内辅助换热器，室内辅助换热器通过第一支管与所述室外换热器并联，第一支管上设置有第一阀门；室内辅助换热器设置于室内换热器的外侧。本发明在除湿模式下，打开第一阀门，室外换热器和室内辅助换热器均切换为冷凝器并联制热，室内换热器切换为蒸发器制冷，室内辅助换热器工作时对因除湿变冷的空气进行加热，在空气对流的原理下实现室内温度的调节，能够补偿由于除湿而被降低的空气温度，实现恒温恒湿的功能，而且本发明没有增加任何能耗设备，不会产生任何额外的能耗和噪音。

Description

空调
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及空调。
背景技术
目前市面上用于除湿的家用设备主要有两种，一种是除湿机，除湿机在使用时普遍存在噪音大、除湿效率低、发热量大而导致室内潮热感明显的问题；另一种是家用空调，家用空调在除湿时，通过制冷使室内机换热器的温度降的足够低，使流经室内机的空气过饱和，从而使空气中的水蒸气凝结成水达到除湿的目的。然而，当空调运行在除湿模式时，通常是因为气温并不高，只是湿度大，为了避免流经室内机的空气被降温后吹到人身上造成不适，此时室内机的风扇运转会很慢，这就导致室内空气无法形成强制对流，离室内机较远处的空气需要靠自然对流的方式扩散到室内机附近时才能被除湿，这极大地降低了除湿效率。并且，由于除湿效率低，空调需要长时间运行，一方面浪费了能源，另一方面经过长时间运行后，室内空气依然会降到很低的温度，给人造成不适感。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种空调，包括基本功能结构和温度补偿机构，所述基本功能结构包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机、室外换热器、节流部件和室内换热器，温度补偿机构包括室内辅助换热器，所述室内辅助换热器通过第一支管与所述室外换热器并联，所述第一支管上设置有第一阀门；所述室内辅助换热器设置于所述室内换热器的外侧。
采用以上技术方案，所述压缩机上的制冷剂进管和制冷剂出管通过换向阀连接到一起。
采用以上技术方案，所述节流部件为毛细管或膨胀阀。
采用以上技术方案，所述第一支管的两端分别连接到所述换向阀与室外换热器之间的制冷剂管路上和室外换热器与节流部件之间的制冷剂管路上。
采用以上技术方案，所述第一支管上仅设置一个第一阀门。
采用以上技术方案，所述室内辅助换热器还通过第二支管并联到室内换热器，在第一支管上和第二支管上分别设置有阀门。
采用以上技术方案，所述室内辅助换热器与所述换向阀之间的第一支管上设置有第一阀门；所述室内辅助换热器与所述节流部件之间的第二支管上设置有第二阀门；所述室内辅助换热器与所述换向阀之间的第二支管上设置有第三阀门；所述室内辅助换热器与所述节流部件之间的第一支管上设置有第四阀门；所述室外换热器与所述换向阀之间的制冷剂管路上还设置有第五阀门。
采用以上技术方案，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门分别为可控制通断及流量的阀门。
采用以上技术方案，所述室内换热器和室内辅助换热器分别包括制冷剂管和与所述制冷剂管接触的换热片，其中所述室内辅助换热器的换热片的密度小于所述室内换热器的换热片的密度。
采用以上技术方案，所述室内辅助换热器的换热片的密度为所述室内换热器的换热片的密度的30％-70％。
本发明的有益效果：本发明在除湿模式下，打开第一阀门，室外换热器和室内辅助换热器均切换为冷凝器并联制热，室内换热器切换为蒸发器制冷，室内辅助换热器工作时对因除湿变冷的空气进行加热，在空气对流的原理下实现室内温度的调节，能够补偿由于除湿而被降低的空气温度，从而实现恒温恒湿的功能，而且本发明没有增加任何能耗设备，不会产生任何额外的能耗和噪音。
附图说明
图1是本发明实施例1一种空调结构示意图。
图2是本发明实施例2一种空调结构示意图。
图3是本发明实施例2一种空调结构处于加速制冷模式的结构示意图。
图4是本发明实施例2一种空调结构处于加速制热模式的结构示意图。
图中标号说明：11、压缩机；12、室外换热器；13、室内换热器；14、制冷剂管路；15、换向阀；16、节流部件；21、室内辅助换热器；22、第一阀门；23、第一支管；31、第一阀门；32、第二阀门；33、第三阀门；34、第四阀门；35、第五阀门；36、第二支管。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1所示，本发明实施例1提供一种空调，包括基本功能结构和温度补偿机构，其中基本功能结构包括通过制冷剂管路14依次相连的压缩机11、室外换热器12、节流部件16和室内换热器13，压缩机11上的制冷剂进管和制冷剂出管通过换向阀15连接到一起。通过换向阀15可以改变制冷剂在循环管路中的流向，从而使室外换热器12和室内换热器13的功能在蒸发器的制冷功能和冷凝器的制热功能之间实现切换，优选的，节流部件16为膨胀阀，当然还可以为毛细管，本发明不以此为限制。例如空调制冷时，室外换热器12切换为冷凝器制热，室内换热器13切换为蒸发器制冷，或者空调制热时，室外换热器12切换为蒸发器制冷，室内换热器13切换为冷凝器制热。
另外温度补偿机构包括室内辅助换热器21，室内辅助换热器21通过第一支管23与室外换热器12并联，第一支管23的两端分别连接到换向阀15与室外换热器12之间的制冷剂管路14上和室外换热器12与节流部件16之间的制冷剂管路14上，第一支管23上设置有第一阀门22，而且室内辅助换热器21设置于室内换热器13的外侧，室内换热器13和室内辅助换热器21分别包括制冷剂管和与制冷剂管接触的换热片，其中室内辅助换热器21的换热片的密度小于室内换热器13的换热片的密度。更具体的说，室内辅助换热器21的换热片的密度为室内换热器13的换热片的密度的30％-70％，优选的，室内辅助换热器21的换热片的密度为室内换热器13的换热片的密度的50％。空调在处于除湿模式时，室外换热器12切换为冷凝器制热，室内换热器13切换为蒸发器制冷，同时打开第一阀门22，室内辅助换热器21切换为冷凝器制热，这时候室外换热器12和室内辅助换热器21并联制热，相当于将一部分热量分流至室内。这样，流经室内换热器13的空气首先被降温，达到过饱和状态，从而使空气中的水蒸气凝结达到除湿，接着，除湿后的冷空气流经室内辅助换热器21时，被室内辅助换热器21加热到合适的温度吹向室内。由于吹向室内的空气已经被加热到了合适的舒适温度，不会给人体造成不适，因此可以增加风扇的运行速度，提高风量，使室内空气形成强制对流，大大提高了除湿效率。由于除湿效率提高，空气运行较短时间就可以完成除湿，大大节省了能源。并且，由于除湿后的温度进行了加热，因此在除湿完毕后室温也不会降低，不会给人造成不适。另外，本发明的方案充分利用了空调运行时自身所产生的热量，无需额外的能源，进一步提高了节能效果。
更具体的说，当处于除湿模式时，第一阀门22打开，换向阀15处于制冷状态的位置，室外换热器12切换为冷凝器制热，室内换热器13切换为蒸发器制冷，室内辅助换热器21切换为冷凝器制热，具体的工作过程如下：气态的制冷剂被吸入压缩机压缩成高温高压的气体，通过换向阀15流至室外换热器12，经过室外换热器12冷凝液化，向室外放出大量热量，制冷剂逐渐冷凝成高压的液态制冷剂，之后通过膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合物，气液混合物流入室内换热器13,经过室内换热器13汽化吸取室内空气的热量，经过室内换热器13吸收空气中的热量而汽化的气态制冷剂通过换向阀15回到压缩机内继续压缩，从而实现循环制冷。同时第一支管23将一部分的高温高压的气态制冷剂通过第一阀门22流入室内辅助换热器21，经过室内辅助换热器21冷凝液化，向室内放出热量，相当于将室外的热量分流一部分至室内，用于对经过室内换热器13除湿变冷的空气进行加热，然后在空气对流的原理下实现室内温度的调节。
还有在除湿模式时，本发明室内机换热器切换为蒸发器制冷时，室内机换热器的风扇可以快速运转，室内辅助换热器21切换为冷凝器制热时，对室内换热器13周围迅速变冷的空气进行加热，相较于传统空调的除湿效率而言，本发明在能够控制室内温度的情况下显著提高了除湿效率。
需要强调的是，本发明第一阀门22的数量为一个，该第一阀门22只能设于换向阀15与室内辅助换热器21之间的第一支管23上，因此室内辅助换热器21与膨胀阀之间的第一支管23上不设置第一阀门22，能够使得第一支管23始终连通室外换热器12和膨胀阀之间的管路14，一方面保证第一支管23与该管路14之间的压力平衡，因而在开关第一阀门22时不会对第一支管23造成损坏，例如当第一支管23的压力本来就很大时，如果这时候开启第一阀门22，可能会发生爆管的情况。另一方面保证第一支管23与管路14内的制冷剂的均匀。
本发明结构精简，没有增加任何能耗设备，因此本发明在没有额外的能耗及噪音的情况下能够实现恒温恒湿的功能，使用成本低。
需要说明的是，本发明优选的方案是采用单个室外换热器12，当然还可以采用多个室外换热器12，只需要将多个室外换热器12进行并列即可，其他的结构及其原理参照本发明即可。
实施例2
参照图2所示，本发明实施例2提供一种空调，其包括上述实施例1中的各个部件，且相同的部件采用相同的附图标记，该实施例在这里不再赘述。然而不同的是，本发明室内辅助换热器21还通过第二支管36并联到室内换热器13，在第一支管23上和第二支管36上分别设置有阀门，具体的说，室内辅助换热器21与换向阀15之间的第一支管23上设置有第一阀门31；室内辅助换热器21与节流部件16之间的第二支管36上设置有第二阀门32；室内辅助换热器21与换向阀15之间的第二支管36上设置有第三阀门33；室内辅助换热器21与节流部件16之间的第一支管23上设置有第四阀门34；室外换热器12与换向阀15之间的制冷剂管路14上还设置有第五阀门35。
当处于制冷模式时，参照图3所示，第五阀门35、第二阀门32和第三阀门33均打开，第一阀门31和第四阀门34均关闭，换向阀15处于制冷状态的位置，室外换热器12切换为冷凝器制热，室内换热器13和室内辅助换热器21均切换为蒸发器制冷，具体的工作过程如下：气态的制冷剂被吸入压缩机压缩成高温高压的气体，通过换向阀15流至室外换热器12，经过室外换热器12冷凝液化，向室外放出大量热量，制冷剂逐渐冷凝成高压的液态制冷剂，之后通过膨胀阀节流降压，变成低温低压的气液混合物，该低温低压的气液混合物分成两路，一路的气液混合物流入室内换热器13,气液混合物汽化吸热，另一路的气液混合物通过第二阀门32流入室内辅助换热器21,气液混合物汽化吸热，这时候室内换热器13和室内辅助换热器21并列制冷，而且经过室内辅助换热器21吸收空气中的热量而汽化的气态制冷剂通过第三阀门33与经过室内换热器13吸收空气中的热量而汽化的气态制冷剂汇聚于一处，并通过换向阀15回到压缩机内继续压缩，从而实现循环制冷。相较于传统空调的制冷效率而言，本发明采用室内换热器13和室内辅助换热器21并列制冷，大大提高了制冷效率，从而达到快速制冷的效果。
当处于制热模式时，参照图4所示，第五阀门35、第二阀门32和第三阀门33均打开，第一阀门31和第四阀门34均关闭，换向阀15处于制热状态的位置，室外换热器12切换为蒸发器制冷，室内换热器13和室内辅助换热器21均切换为冷凝器制热，具体的工作过程如下：气态的制冷剂被吸入压缩机压缩成高温高压的气体，该高温高压的气态制冷剂分成两路，一路的气态制冷剂通过室内换热器13进行冷凝液化，放出大量热量，将室内空气加热，另一路的气态制冷剂通过第三阀门33流入室内辅助换热器21，通过室内辅助换热器21进行冷凝液化，放出大量热量，将室内空气加热，这时候室内换热器13和室内辅助换热器21并联制热，而且经过室内辅助换热器21冷凝液化的液态制冷剂通过第二阀门32与经过室内换热器13冷凝液化的液态制冷剂汇聚于一处，汇聚后的液态制冷剂通过膨胀阀节流降压，经过室外换热器12汽化吸取室外空气的热量，同时变成低压的气态制冷剂，气态制冷剂通过第五阀门35和换向阀15回到压缩机内，从而实现循环制热。相较于传统空调的制热效率而言，本发明采用室内换热器13和室内辅助换热器21并联制热，大大提高了制热效率，从而达到快速制热的效果。
当处于除湿模式时，第一阀门31、第五阀门35和第四阀门34均打开，第二阀门32和第三阀门33均关闭，换向阀15处于制冷状态的位置，室外换热器12切换为冷凝器制热，室内换热器13切换为蒸发器制冷，室内辅助换热器21切换为冷凝器制热，关于本发明空调的除湿模式的工作原理及过程在实施例1中已经详细阐述，因此本发明在这里不做赘述。需要说明的是，本发明能够根据实际的使用需求，通过调节第一阀门31和第五阀门35的开度分别调节第一支管23和管路14中的制冷剂的流量，当然其他阀门也同样具有开闭管路14、控制流向以及调节流量的作用。
冬天室外温度较低，室外换热器12上容易结霜，结霜严重会直接影响空调的使用。目前的空气除霜多是采用制冷模式，即室内换热器13制冷，室外换热器12制热，利用室外换热器12温度提高后的膨胀变形使霜层剥落，从而达到除霜的目的。但是冬天室内温度本来就很低，因此除霜时会将室内温度降的更低，很容易让人感冒。因此本发明当需要除霜时，可以将室外换热器12和室内辅助换热器21并联制热，相当于将一部分热量分流至室内，在通过室外换热器12工作产生的热量达到除霜效果的同时，能够通过室内辅助换热器21工作产生的热量对经过室内换热器13变冷的空气进行加热，在空气对流的原理下实现室内温度的调节，从而补偿由于除霜而被降低的室内空气温度，达到控制室内温度的功能。关于本发明除霜的工作过程与除湿类似，可以参见实施例1中除湿模式的工作过程，因此本发明在这里不做赘述。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种空调，其特征在于：包括基本功能结构和温度补偿机构，所述基本功能结构包括通过制冷剂管路依次相连的压缩机、室外换热器、节流部件和室内换热器，温度补偿机构包括室内辅助换热器，所述室内辅助换热器通过第一支管与所述室外换热器并联，所述第一支管上设置有第一阀门；所述室内辅助换热器设置于所述室内换热器的外侧。
2.如权利要求1所述的空调，其特征在于：所述压缩机上的制冷剂进管和制冷剂出管通过换向阀连接到一起。
3.如权利要求1所述的空调，其特征在于：所述节流部件为毛细管或膨胀阀。
4.如权利要求1所述的空调，其特征在于：所述第一支管的两端分别连接到所述换向阀与室外换热器之间的制冷剂管路上和室外换热器与节流部件之间的制冷剂管路上。
5.如权利要求4所述的空调，其特征在于：所述第一支管上仅设置一个第一阀门。
6.如权利要求2所述的空调，其特征在于：所述室内辅助换热器还通过第二支管并联到室内换热器，在第一支管上和第二支管上分别设置有阀门。
7.如权利要求6所述的空调，其特征在于：所述室内辅助换热器与所述换向阀之间的第一支管上设置有第一阀门；所述室内辅助换热器与所述节流部件之间的第二支管上设置有第二阀门；所述室内辅助换热器与所述换向阀之间的第二支管上设置有第三阀门；所述室内辅助换热器与所述节流部件之间的第一支管上设置有第四阀门；所述室外换热器与所述换向阀之间的制冷剂管路上还设置有第五阀门。
8.如权利要求7所述的空调，其特征在于：所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门分别为可控制通断及流量的阀门。
9.如权利要求1所述的空调，其特征在于：所述室内换热器和室内辅助换热器分别包括制冷剂管和与所述制冷剂管接触的换热片，其中所述室内辅助换热器的换热片的密度小于所述室内换热器的换热片的密度。
10.如权利要求9所述的空调，其特征在于：所述室内辅助换热器的换热片的密度为所述室内换热器的换热片的密度的30％-70％。
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