CN113432210A - 新风除湿一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新风除湿一体机，包括：制冷循环系统，第二换热器的一端通过第一节流元件连接第一换热器的液管侧；全热交换器，其包括全热换芯体、新风通道、送风通道、回风通道和排风通道，第一换热器设置在排风通道内，第二换热器设置在送风通道内，第三换热器设置在新风通道内，第二换热器的另一端通过切换开关可切换地与压缩机连通或经过第三换热器与压缩机连通；控制装置，其被配置为在夏季室外高湿环境下，进行制冷模式并对新风除湿，且在冬季室外低温环境下，进行制热模式并对新风预热。本发明用于解决全热交换器换热效率低、夏季高温高湿区域芯体容易结露且冬季低温区域芯体容易结冻的问题。

Description

新风除湿一体机

技术领域

本发明涉及新风控制技术领域，尤其涉及一种新风除湿一体机。

背景技术

全热交换器是一种高效节能的热回收装置，在工作时，室内排风和室外新风分别呈正交叉方式流经全热换芯体时，由于气流分隔板两侧气流存在着温差和蒸汽分压差，两股气流通过分隔板时呈现传热传质现象，引起全热交换过程。

夏季运行时，新风从室内回风获得冷量，使温度降低，同时被空调风干燥，使新风含湿量降低；冬季运行时，新风从室内回风获得热量，温度升高。这样，通过全热换芯体的全热换热过程，让新风从室内回风中回收能量。

目前全热交换器虽然使室外新风实现热回收，节省室内机的负荷，但是实际上这种机组的焓交换效率在60%~75%之间，因此，不能回收全部热量；另外经过全热换芯体仅需换热处理后的新风不能达到室内设定温度，因此，新风的部分负荷还需要室内机处理。

在夏季高温高湿的南方区域，空气露点温度高，室外新风和室内回风在全热换芯体换热时，有可能出现结露问题，结露一方面造成芯体换热效率下降，同时也会增加机组内部阻力，从而增加机组运行功率，能耗增加。且在冬季低温工况下，室外新风和室内回风在芯体内换热时，很可能出现换热通道结冻的问题，另外热回收后的新风温度并不高，直接送入室内，会给用户带去冷感，导致舒适体验差。

发明内容

为了解决如上技术问题，本发明提供一种新风除湿一体机，用于解决全热交换器换热效率低、夏季高温高湿区域芯体容易结露且冬季低温区域芯体容易结冻的问题，实现全热交换器可靠使用。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本申请的提供了一种新风除湿一体机，其特征在于，包括：

制冷循环系统，其包括通过连接管路相连通的压缩机、四通阀、第一换热器、第一节流元件、第二换热器、切换开关和第三换热器，所述第二换热器的一端通过所述第一节流元件连接所述第一换热器的液管侧；

全热交换器，其包括全热换芯体和与所述全热换芯体连通的新风通道、送风通道、回风通道和排风通道，所述第一换热器设置在所述排风通道内，所述第二换热器设置在所述送风通道内，所述第三换热器设置在所述新风通道内，且所述第二换热器的另一端通过所述切换开关可切换地与所述压缩机连通、或经过所述第三换热器与所述压缩机连通；

控制装置，其被配置为在夏季室外高湿环境下，进行制冷模式并对新风除湿，且在冬季室外低温环境下，进行制热模式并对新风预热。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

对夏季室外环境湿度进行检测，在室外环境湿度不小于第一预设室外湿度时，进行湿度控制的制冷模式，并对新风除湿；

在室外环境湿度小于所述第一预设室外湿度时，进行温度控制的制冷模式。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

在开启所述湿度控制的制冷模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的气管侧经过所述第三换热器与所述压缩机连通。

在本申请中，所述控制装置还被配置：

S1：判断是否开启所述湿度控制的制冷模式，若是，进行到S2；

S2: 计算所述第二换热器上游的新风湿度及第一预设湿度之差△Φ；

S3：根据所述△Φ和预设的湿度范围进行比较，确定△Φ隶属的目标湿度范围；

S4：根据所述目标湿度范围，确定设置送风口处送风机的风档；

S5：实时判断送风口处送风湿度是否达到室内预设湿度或室内预设湿度范围，若是，进行到S6，若否，返回到S2；

S6：压缩机停机，并每隔一段时间后，返回到S1。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

在开启所述温度控制的制冷模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的另一端与所述压缩机连通。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

S1：判断是否开启所述温度控制的制冷模式，若是，进行到S2；

S2：计算所述第二换热器上游的新风温度及第一预设温度之差△T；

S3：根据所述△T和预设的温度范围进行比较，确定△T隶属的目标温度范围；

S4：根据所述目标温度范围，确定设置在送风口处送风机的风档；

S5：实时判断送风口处送风温度是否达到室内预设温度或室内预设温度范围，若是，进行到S6，若否，返回到S2；

S5：压缩机停机，并每隔一段时间后，返回S1。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

对冬季室外环境温度进行检测，在室外环境温度大于第一预设温度时，进行温度控制的第一制热模式；

在室外环境温度不大于所述第一预设温度时，进行温度控制的第二制热模式，并对新风预热。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

根据所述第二换热器上游的新风温度及第一预设温度之差△T，确定是否开启所述温度控制的第一制热模式；

在开启温度控制的第一制热模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的另一端与所述压缩机连通。

在本申请中，所述控制装置还被配置为：

根据所述第二换热器上游的新风温度及第一预设温度之差△T，确定是否开启所述温度控制的第二制热模式；

在开启温度控制的第二制热模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的气管侧经过所述第三换热器与所述压缩机连通。

在本申请中，所述新风除湿一体机还包括：

旁通支路，其上设置有可控开关，所述旁通支路与所述第一换热器并联；

第二节流元件，其设置在连接所述第二换热器的另一端的支路上，且所述第二节流元件通过所述切换开关可切换地与所述压缩机连通、或经过所述第三换热器与所述压缩机连通；

所述控制装置还被配置为：在冬季室外低温高湿环境下，控制所述旁通支路旁通所述第一换热器，且进行制热模式，使所述第二换热器用作冷凝器、所述第三换热器用作蒸发器。

相比现有技术，本申请提供的新风除湿一体机，具有如下优点和有益效果：

（1）增加制冷循环系统，能够通过控制四通阀及切换开关，实现制冷循环系统制冷/制热，并在制冷时第二换热器用作蒸发器能够向进入室内的新风提供冷量，使得新风具有制冷循环系统提供的冷量及热回收的冷量两者，且在制热时第二换热器用作冷凝器能够向进入室内的新风提供热量，使在新风具有制冷循环系统提供的热量和热回收的热量两者，提高热交换效率，降低对室内机的负荷需求；

（2）在夏季室外高湿环境下时，控制装置控制进行制冷模式，并通过控制切换开关，使第三换热器也用作蒸发器，实现对室外新风的降温除湿，室外新风湿度的降低能够大大降低全热换芯体结露的概率，有效提高芯体的换热效率；

（3）在冬季室外低温环境下，控制装置控制进行制热模式，并通过控制切换开关，使第三换热器用作冷凝器，对室外新风进行预热，提高室外新风的温度，室外新风温度的提高能够大大降低全热换芯体结冻的概率，也有效提高芯体的换热效率，以保证新风除湿一体机的工作可靠性。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明提出的新风除湿一体机一种实施例的原理框图；

图2为本发明提出的新风除湿一体机实施例进行温度控制的制冷模式时的流程图；

图3为本发明提出的新风除湿一体机实施例进行湿度控制的制冷模式时的流程图；

图4为本发明提出的新风除湿一体机实施进行温度控制的第一制热模式和第二制热模式时的流程图；

图5为本发明提出的新风除湿一体机另一种实施例的原理框图；

图6为本发明提出的新风除湿一体机另一种实施例进行第三制热模式时的流程图。

附图标记：

110-压缩机；120-四通阀；130-第一换热器；140-第一节流元件；150-第二换热器；160-第三换热器；170-切换开关；171-第一可控开关；172-第二可控开关；180-第二节流元件；190-旁通支路；191-可控开关；

200-全热交换器机壳；210-全热换芯体；220-新风通道；230-送风通道；240-回风通道；250-排风通道；260-送风机；270-排风机；

221、221'、231、231'及241-温湿度传感器；

SA-送风口；RA-回风口；EA-排风口；OA-新风口。

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。

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。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[空调器的基本运行原理]

空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调室外机是指包括制冷循环的压缩机的部分以及包括室外热交换器，空调室内机包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在空调室内机或室外机中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

在本申请中，所涉及到的制冷循环系统与空调器的制冷循环是一致的，不同点在于增加了第三换热器，能够在夏季室外高温环境下时，第三换热器与第二换热器均用作蒸发器（此时第一换热器用作冷凝器）；而在冬季室外低温环境下，第三换热器和第二换热器均用作冷凝器（此时第一换热器用作蒸发器），如下将会详细介绍。

[全热交换器]

全热交换器包括排风口EA、排风机270、全热交换器机壳200、全热换芯体210、回风口RA、新风口OA、送风口SA和送风机260。

全热交换器机壳200上设有排风口EA、回风口RA、送风口SA和新风口OA，排风口EA上设有排风机270，送风口SA上设有送风机260；全热换芯体210设置在全热交换器机壳200内部，且将全热交换器机壳200内的空间分为均与全热换芯体210连通的四个通道。

四个通道包括新风通道220、送风通道230、回风通道240和排风通道250。

新风通道220是从新风口OA到全热换芯体210一侧的通路。

送风通道230是从全热换芯体210一侧到送风口SA的通路。

回风通道240是从回风口RA到全热换芯体210一侧的通路。

排风通道250是从全热换芯体210一侧到排风口EA的通路。

全热交换器进行换热时，来自回风口RA的回风与来自新风口OA的新风经过全热换芯体210热交换。

当全热交换器在夏季制冷期运行时，新风从回风中获得冷量，使温度降低，同时被新风干燥，使新风湿度降低；在冬季制热期运行时，新风从回风中获得热量，使温度升高，同时被回风加湿，使新风湿度增加。

此外，现有全热交换器还具有旁通通道（未示出），在旁通通道上设置旁通阀（未示出），旁通阀设置在全热交换器机壳200内部。

旁通阀可以包括芯体遮风位和芯体通风位两个静止位置，旁通阀能够在各自的芯体遮风位和芯体通风位两个静止位置之间切换。

在换热时，旁通阀调整在芯体通风位处，使新风和回风进行换热。

在不需要换热（例如，在制冷时，新风的温度小于回风的温度，或者在制热时，新风的温度大于回风的温度）时，旁通阀调整在芯体遮风位，回风和新风绕过全热换芯体210，直接将新风送入送风通道230。

[新风除湿一体机]

参见图1，本申请涉及的新风除湿一体机，包括制冷循环系统、全热交换器和控制装置（未示出）。

本申请涉及的制冷循环系统包括通过连接管路相连通的压缩机110、四通阀120、第一换热器130、第一节流元件140、第二换热器150、切换开关170和第三换热器160，第二换热器150的一端通过第一节流元件140连接第一换热器130的液管侧。

第一换热器130设置在排风通道250内，第二换热器150设置在送风通道230内，第三换热器160设置在新风通道220内。

切换开关170能够被控制且可切换地将第二换热器150的另一端直接与压缩机110连通、或者经过第三换热器160与压缩机110连通。

在本申请中，切换开关170包括第一可控开关171和第二可控开关172，第一可控开关171和第二可控开关172不同时被打开或关闭，两者切换工作。

第一可控开关171在被控制连通时，将第二换热器150的另一端与压缩机110直接连通。

第二可控开关172在被控制连通时，将第二换热器150的另一端通过第三换热器160与压缩机110连通。

在本申请中，第一可控开关171和第二可控开关171可以选择为电磁阀、或电动调节阀。

控制装置实现对新风除湿一体机中可控部件（例如，压缩机110、四通阀120、第一节流元件140、切换开关171等）的控制。

控制装置能够配置为：在夏季进行制冷模式，在冬季进行制热模式。

[夏季时的制冷模式]

在夏季室外高湿环境下时，进行制冷模式的同时对新风除湿，降低进入全热换芯体210内的新风的湿度，避免高湿新风在全热换芯体210内换热时，引起全热换芯体210结露的问题。

如下，通过不同情况下对新风除湿一体机的控制进行说明。

夏季室外环境温度高，新风除湿一体机进入制冷模式（即，制冷循环系统进行制冷循环）。

在本申请中，夏季时，还需要对室外新风的湿度Φ_221'（即，室外环境湿度）进行检测，参见图1，在新风口OA处设置温湿度传感器221'，用于检测新风的湿度Φ_221'。

根据室外新风的湿度Φ_221'不同，控制装置对制冷循环系统中各部件进行不同的控制，以实现不同的控制模式。

在室外新风的湿度Φ_221'小于第一预设室外湿度Φ_室外-set（例如，RH75%）时，进行温度控制的制冷模式。

在室外新风的湿度Φ_221'不小于第一预设室外湿度Φ_室外-set时，进行湿度控制的制冷模式，并对新风除湿。

温度控制的制冷模式

此模式的开启与关闭，以检测第二换热器150上游新风的新风温度T₂₃₁来判断。

在T₂₃₁不小于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，开启此温度控制的制冷模式。

在T₂₃₁小于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，关闭此温度控制的制冷模式。

其中，第二换热器150上游的新风温度T₂₃₁可以通过设置在第二换热器150上游的、送风风道230内的温湿度传感器231检测。

在此模式开启时，以控制送风温度T_231'为目标，使送风温度T_231'等于第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内。

其中，送风温度T_231'可以通过设置在送风口SA处的温湿度传感器231'检测。

参见图1，此模式开启时，控制第一节流元件140打开、压缩机110开启、四通阀120打开至制冷循环制冷剂流通状态（例如DC连通、ES连通），且控制第一可控开关171接通、第二可控开关172断开，使第二换热器150的第二端与压缩机110直接连通。

在该模式中，制冷剂流路如下介绍。

压缩机110将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，经过四通阀120将压缩机排出的制冷剂进入第一换热器130，在第一换热器热130交换后冷凝放热，成为液态冷媒，随后冷媒经过第一节流元件140和配管，进入第二换热器150内蒸发吸热，变为气态，第二换热器150出来的冷媒经过配管、第一可控开关171和四通阀120，被吸入压缩机110压缩，完成制冷循环。

在此循环中，第一换热器130用作冷凝器，第二换热器150用作蒸发器。

在引入新风时，室外新风由新风口OA处进入全热换芯体210，在全热换芯体210内与室内回风进行热交换，再经过第二换热器150的冷却降温，最后由送风机260从送风口SA处送出，进入室内，完成新风引入的过程。

为了实现使送风温度T_231'较快达到第二室内预设温度T_set'或第二室内预设温度范围内，在此模式中对送风机260的风速（即，档位）进行控制。

参见图2，示出温度控制的制冷模式的控制流程图。

S21：判断是否开启温度控制的制冷模式，若是，进行到S22。

可以事先控制第一节流元件140打开、四通阀120打开至制冷循环制冷剂流通状态（例如DC连通、ES连通），且控制第一可控开关171接通、第二可控开关172断开。

通过T₂₃₁与第一预设温度T_set或第一预设温度范围之间的比较判断，来控制是否开启压缩机110，以开启温度控制的制冷模式。

即，T₂₃₁不小于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，压缩机110开启。

T₂₃₁小于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，压缩机110停机。

S22：计算第二换热器150上游的新风温度T₂₃₁及第一预设温度T_set之差△T。

参见如上，新风温度T₂₃₁可以由温湿度传感器231检测。

△T=T₂₃₁-T_set。

S23：根据△T和预设的温度范围进行比较，确定△T隶属的目标温度范围。

在本申请中，送风机260的档位分为低档、中档和高档；对应地，预设的温度范围也分为三个范围。

假设，第一预设温度T_set=2℃。

例如，预设的温度范围可以分为如下三个范围：第一范围[T_set，3℃]、第二范围(3℃，5℃]及第三范围(5℃，+∞）。

根据所计算的△T判断其属于哪个范围，确定△T隶属的目标温度范围。

若△T属于第一范围内，则第一范围为目标温度范围。

S24：根据目标温度范围，确定设置在送风口SA处送风机260的风档。

在△T隶属于第一范围内时，此时温差较小，控制送风机260处于低档。

在△T隶属于第二范围内时，此时温差稍大，控制送风机260处于中档。

在△T隶属于第三范围内时，此时温差较大，控制送风机260处于高档。

在△T较大时，高风档运行可以快速使新风温度T₂₃₁达到第一预设温度T_set或第一预设温度范围，从而保证使新风温度T_231'也快速达到第二室内预设温度T_set'或第二室内预设温度范围。

S25：实时判断送风口SA处送风温度T_231'是否达到第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内，若是，进行到S26，若否，进行到S22；

S26：压缩机110停机，并每隔一段时间后，返回S22。

在S26中，例如每隔5min，进入T₂₃₁与第一预设温度T_set或第一预设温度范围之间的比较判断，以判断是否开启温度控制的制冷模式（即，判断是否再次开启压缩机110），。

湿度控制的制冷模式

此模式的开启与关闭，以检测第二换热器150上游的新风的新风湿度Φ₂₃₁来判断。

在Φ₂₃₁不小于第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围时，开启此湿度控制的制冷模式。

在Φ₂₃₁小于第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围时，关闭此湿度控制的制冷模式。

其中，第二换热器150上游的新风湿度Φ₂₃₁可以通过温湿度传感器231检测。

在此模式开启时，以控制送风湿度Φ_231'为目标，使送风湿度Φ_231'等于第二室内预设湿度Φ_set'或处于第二室内预设湿度范围内。

其中，送风湿度Φ_231'可以通过设置温湿度传感器231'检测。

参见图1，此模式开启时，控制第一节流元件140打开、压缩机110开启、四通阀120打开至制冷循环制冷剂流通状态（例如DC连通、ES连通），且控制第一可控开关171断开、第二可控开关172接通，使第二换热器150的第二端经过第三换热器160与压缩机110连通。

在该模式中，制冷剂流路如下介绍。

压缩机110将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，经过四通阀120将压缩机排出的制冷剂进入第一换热器130，在第一换热器热130交换后冷凝放热，成为液态冷媒，随后冷媒经过第一节流元件140和配管，进入第二换热器150内蒸发吸热，变为气态，第二换热器150出来的冷媒经过配管再进入第三换热器160内蒸发吸热，第三换热器160出来的冷媒经过第二可控开关172和四通阀120，被吸入压缩机110压缩，完成制冷循环。

在此循环中，第一换热器130用作冷凝器，第二换热器150和第三换热器160均用作蒸发器。

在引入新风时，室外新风由新风口OA引入，先经过第三换热器160的冷却除湿后，再进入全热换芯体210，在全热换芯体210内与室内回风进行热交换，再经过第二换热器150的冷却降温，最后由送风机260从送风口SA处送出，进入室内，完成新风引入的过程。

需要说明的是，由于新风通过第三换热器160的冷却除湿后，新风温度T₂₂₁会降低，若新风温度T₂₂₁小于回风温度T₂₄₁时，则控制全热交换器的旁通通道，使新风与回风不在全热换芯体210处进行热交换，而直接通过全热交换器的旁通通道送入送风风道230内，避免冷量浪费。

其中，新风温度T₂₂₁通过设置在第三换热器160下游的、新风风道220内的温湿度传感器221检测到；回风温度T₂₄₁通过设置在回风风道240内的温湿度传感器241检测到。

为了实现使送风湿度Φ_231'较快达到第二室内预设湿度Φ_set'或第二室内预设湿度范围，在此模式中，对送风机260的风速（即，档位）进行控制。

参见图3，其示出了湿度控制的制冷模式的控制流程图。

S31：是否开启湿度控制的制冷模式，若是，进行到S32。

可以事先控制第一节流元件140打开、四通阀120打开至制冷循环制冷剂流通状态（例如DC连通、ES连通），且控制第一可控开关171断开、第二可控开关172接通。

通过Φ₂₃₁与第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围之间的比较判断，来控制是否开启压缩机110，以开启湿度控制的制冷模式。

即，在Φ₂₃₁不小于第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围时，压缩机110开启，以开启此湿度控制的制冷模式。

在Φ₂₃₁小于第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围时，压缩机110停机，关闭此湿度控制的制冷模式。

S32：计算述第二换热器150上游的新风湿度Φ₂₃₁及第一预设湿度Φ_set之差△Φ。

参见如上，新风湿度Φ₂₃₁由温湿度传感器231检测。

△Φ=Φ₂₃₁-Φ_set。

S33：根据△Φ和预设的湿度范围进行比较，确定△Φ隶属的目标湿度范围。

在本申请中，送风机260的档位分为低档、中档和高档；对应地，预设的湿度范围也分为三个范围。

假设，第一预设湿度Φ_set=RH10%。

例如，预设的湿度范围可以分为如下三个范围：第一范围[Φ_set，RH25%]、第二范围(RH25%，RH40%]及第三范围(RH40%，+∞）。

根据△Φ判断其属于哪个范围，确定△Φ的目标温度范围。

若△Φ属于第一范围内，则第一范围为目标温度范围。

S34：根据目标湿度范围，确定设置送风口SA处送风机260的风档。

在△Φ隶属于第一范围内时，此时湿度差值较小，控制送风机260处于低档、高档或中档。

在△Φ隶属于第二范围内时，此时湿度差值稍大，控制送风机260处于中档。

在△Φ隶属于第三范围内时，此时湿度差值较大，控制送风机260处于低档。

在△Φ较大时，低风档运行可以延长新风与第三换热器160及第二换热器150接触的时间，对新风更充分地除湿，使新风湿度Φ₂₃₁达到第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围，从而保证使新风湿度Φ_231'也快速达到第二室内预设湿度Φ_set'或第二室内预设湿度范围。

S35：实时判断送风口SA处送风湿度Φ_231'是否达到第二室内预设湿度Φ_set'或位于第二室内预设湿度范围内，若是，进行到S36，若否，返回S32。

S36：压缩机110停机，并每隔一段时间后，返回S31。

在S36中，例如每隔5min，进入Φ₂₃₁与第一预设湿度Φ_set或第一预设湿度范围之间的比较判断，以判断是否进入湿度控制的制冷模式（即，判断是否再次开启压缩机110）。

在夏季高湿环境中，采用此湿度控制的制冷模式，以湿度为控制目标，且对来自室外的新风预除湿，降低进入全热换芯体210内的湿度，避免高湿新风与室内回风在全热换芯体210内换热时，造成全热换芯体210结霜，提高全热换芯体210换热效率及工作可靠性。

且在夏季制冷时，由于增加了制冷循环系统，使得送风温度T_231'相比较未加入室制冷循环系统的全热交换器来说，送风口SA处的送风温度T_231'更低，且加上全热换芯体210的换热效率的提高，整体增强了热交换能力，为室内机节省了制冷功耗。

[冬季时的制热模式]

在冬季室外低温环境下时，进行制热模式的同时对新风预热，提高进入全热换芯体210的新风的温度，避免低温新风在全热换芯体210内换热时，引起全热换芯体210结冻的问题。

如下，通过不同情况下对新风除湿一体机的控制进行说明。

冬季容易产生雾霾天气，空气质量不高，因此，在冬季使用新风除湿一体机之前，参见图3，在开机后，首先实时通过天气预报参数，获取室外空气质量，若室外空气质量优，则启动新风除湿一体机，引入新风，否则，不启动新风除湿一体机，不引入新风。

冬季室外环境温度低，新风除湿一体机进入制热模式（即，制冷循环系统进行制热循环）。

在本申请中，冬季时，还需要对室外新风的温度T_221'（即，室外环境温度）进行检测，参见图1，在新风口OA处设置温湿度传感器221'，用于检测新风的温度T_221'。

根据室外新风的温度T_221'不同，控制装置对制冷循环系统中各部件进行不同的控制，以实现不同的控制模式。

在室外新风的温度T_221'大于第一预设室外温度T_室外-set（例如，5℃）时，进行温度控制的第一制热模式。

在室外新风的温度T_221'不大于第一预设室外温度T_室外-set时（即，室外低温时），进行温度控制的第二制热模式，并对新风预热。

第一制热模式

此模式的开启与关闭，以检测第二换热器150上游新风的新风温度T₂₃₁来判断。

在T₂₃₁不大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，开启此温度控制的第一制热模式。

在T₂₃₁大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，关闭此温度控制的第一制热模式。

其中，第二换热器150上游的新风温度T₂₃₁可以通过温湿度传感器231检测。

在此模式开启时，以控制送风温度T_231'为目标，使送风温度T_231'等于第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内。

其中，送风温度T_231'可以通过温湿度传感器231'检测。

参见图1，此模式开启时，控制第一节流元件140打开、压缩机110开启、四通阀120打开至制热循环制冷剂流通状态（例如DE连通、CS连通），且控制第一可控开关171接通、第二可控开关172断开，使第二换热器150的第二端与压缩机110直接连通。

在该模式中，制冷剂流路如下介绍。

压缩机110将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，经过四通阀120将压缩机排出的制冷剂通过第一可控开关171进入第二换热器150，在第二换热器150内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒，随后冷媒经过第一节流元件140节流至低温低压气液两态，随后进入第一换热器130内蒸发吸热，变为气态，第一换热器130出来的冷媒经过四通阀120后被吸入压缩机110压缩，完成制热循环。

在此循环中，第一换热器130用作蒸发器，第二换热器150用作冷凝器。

在引入新风时，室外新风由新风口OA处进入全热换芯体210，在全热换芯体210内与室内回风进行热交换，再经过第二换热器150的加热，最后由送风机260从送风口SA处送出，进入室内，完成新风引入的过程。

参见图4，示出温度控制的第一制热模式的控制流程图。

S41：判断是否开启温度控制的第一制热模式，若是，进行到S42。

可以事先控制第一节流元件140打开、四通阀120打开至制热循环制冷剂流通状态（例如DE连通、CS连通），且控制第一可控开关171接通、第二可控开关172断开。

通过第二换热器150上游新风的新风温度T₂₃₁和第一预设温度T_set或第一预设温度范围的判断，来控制是否开启压缩机110，以开启温度控制的第一制热模式。

即，在T₂₃₁不大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，开启此温度控制的第一制热模式，即，压缩机110开启。

在T₂₃₁大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，关闭此温度控制的第一制热模式，即，压缩机110停机。

S42：实时判断送风口SA处送风温度T_231'是否达到第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内，若是，进行到S43，若否，继续执行S42；

S43：压缩机110停机，并每隔一段时间后，返回S41。

在S43中，例如每隔5min，进入T₂₃₁与第一预设温度T_set或第一预设温度范围之间的比较判断，以判断是否开启温度控制的第一制热模式（即，判断是否再次开启压缩机110）。

在此模式运行过程中，可以始终保持送风机260处于低风档。

第二制热模式

此模式的开启与关闭，以检测第二换热器150上游新风的新风温度T₂₃₁来判断。

在T₂₃₁不大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，开启此温度控制的第二制热模式。

在T₂₃₁大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，关闭此温度控制的第二制热模式。

在此模式开启时，以控制送风温度T_231'为目标，使送风温度T_231'等于第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内。

参见图1，此模式开启时，控制第一节流元件140打开、压缩机110开启、四通阀120打开至制热循环制冷剂流通状态（例如DE连通、CS连通），且控制第一可控开关171断开、第二可控开关172接通，使第二换热器150的第二端经过第三换热器160与压缩机110连通。

在该模式中，制冷剂流路如下介绍。

压缩机110将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，经过四通阀120将压缩机排出的制冷剂通过第二可控开关172进入第三换热器160，在第三换热器160内部热交换后冷凝放热，并随后冷媒再进入第二换热器150内部热交换后冷凝放热，成为液态冷媒，冷媒经过第一节流元件140节流至低温低压气液两态，随后进入第一换热器130内蒸发吸热，变为气态，第一换热器130出来的冷媒经过四通阀120后被吸入压缩机110压缩，完成制热循环。

在此循环中，第一换热器130用作蒸发器，第二换热器150和第三换热器160均用作冷凝器。

在引入新风时，室外新风由新风口OA首先经过第三换热器160的加热，提高新风温度，再进入全热换芯体210，在全热换芯体210内与室内回风进行热交换，再经过第二换热器150的加热，最后由送风机260从送风口SA处送出，进入室内，完成新风引入的过程。

需要说明的是，由于新风通过第三换热器160的预热后，新风温度T₂₂₁会提高，若新风温度T₂₂₁大于回风温度T₂₄₁时，则控制全热交换器的旁通通道，使新风与回风不在全热换芯体210处进行热交换，而直接通过全热交换器的旁通通道送入送风风道230内，避免热量浪费。

其中，新风温度T₂₂₁通过设置在第三换热器160下游的、新风风道220内的温湿度传感器221检测到；回风温度T₂₄₁通过设置在回风风道240内的温湿度传感器241检测到。

继续参见图4，示出温度控制的第二制热模式的控制流程图。

S41'：判断是否开启温度控制的第二制热模式，若是，进行到S42'。

可以事先控制第一节流元件140打开、四通阀120打开至制热循环制冷剂流通状态（例如DE连通、CS连通），且控制第一可控开关171断开、第二可控开关172接通。

通过第二换热器150上游新风的新风温度T₂₃₁和第一预设温度T_set或第一预设温度范围之间的判断，来控制是否开启压缩机110，以开启温度控制的第二制热模式。

即，在T₂₃₁不大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，压缩机110开启，以开启此温度控制的第二制热模式。

在T₂₃₁大于第一预设温度T_set或第一预设温度范围时，压缩机110停机，以关闭此温度控制的第二制热模式。

S42'：实时判断送风口SA处送风温度T_231'是否达到第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内，若是，进行到S43'，若否，继续执行S42'；

S43'：压缩机110停机，并每隔一段时间后，返回S41'。

在S43'中，例如每隔5min，进入T₂₃₁与第一预设温度T_set或第一预设温度范围之间的比较判断，以判断是否开启温度控制的第二制热模式（即，判断是否再次开启压缩机110）。

在此模式运行过程中，可以始终保持送风机260处于低风档。

通过第三换热器160的加热，对新风预热，避免低温新风与室内回风在全热换芯体210内换热时，造成全热换芯体210结冻，提高全热换芯体210换热效率及工作可靠性。

且此第二制热模式下，新风能够由第三换热器160加热、第二换热器150加热且含有热回收室内回风的热量，相比仅热回收后的新风温度T_231'，使得从送风口SA送出的新风具有较高的温度，降低为用户送去的冷风感，提高送风舒适性；且加上全热换芯体210的换热效率的提高，也整体增强了热交换能力，节省了室内机的制热功耗。

如上所述的制冷模式及制热模式中，压缩机110、四通阀120、及第一节流元件140可以放置在室内隐蔽的地方。

第三制热模式

此模式适用于室外温度低、湿度大的工况下。

参见图5，相比图1，制冷循环系统增设了第二节流元件180和旁通支路190。

旁通支路190与第一换热器130并联，即，旁通支路190的一端与第一换热器130的气管侧连接，另一端与第一换热器130的液管侧连接。

旁通支路190上设置有可控开关191，用于控制旁通支路190的连通或断开。

在本申请中，可控开关191可以为电磁阀或电动调节阀。

在此模式下，在控制可控开关191接通时，则旁通支路190旁通第一换热器130。

第二节流元件180设置在连接第二换热器150的另一端的支路上，且第二节流元件180通过切换开关170可切换地与压缩机110连通、或经过第三换热器160与压缩机110连通。

在室外温度低且湿度大的工况下，需要对新风进行除湿，且除湿后新风温度又太低，因此，又需要提高新风的温度。

在此工况下，控制装置配置为控制旁通支路190旁通第一换热器130，进行制热模式，使第二换热器150用作冷凝器、第三换热器160用作蒸发器。

该第三制热模式的开启与关闭，以检测室外新风的温度T_221'是否不大于第一预设室外温度T_室外-set（例如，16℃），且室外新风的湿度Φ_221'是否不小于第一预设室外湿度Φ_室外-set（例如，RH80%）来判断。

在室外新风的温度T_221'不大于第一预设室外温度T_室外-set，且室外新风的湿度Φ_221'不小于第一预设室外湿度Φ_室外-set时，开启此第三制热模式。

否则，关闭此第三制热模式。

在此模式开启时，以控制送风温度T_231'为目标，使送风温度T_231'等于第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内，具体控制过程参见如下描述。

参见图5，此模式开启时，控制第一节流元件140完全打开、压缩机110开启、四通阀120打开至制冷循环制冷剂流通状态（例如DC连通、ES连通）、第二节流元件180打开，且控制第一可控开关171断开、第二可控开关172接通，使第二节流元件180经过第三换热器160与压缩机110连通。

在该模式中，制冷剂流路如下介绍。

压缩机110将低温低压的冷媒压缩成高温高压状态，经过四通阀120、可控开关191及第一节流元件140，将压缩机110排出的制冷剂进入第二换热器150，在第二换热器150内部热交换后冷凝放热，并随后冷媒经过第二节流元件180节流至低温低压气液两态，随后进入第三换热器160内蒸发吸热，变为气态，第三换热器160出来的冷媒经过第二可控开关172、四通阀120后被吸入压缩机110压缩，完成制热循环。

在此循环中，第二换热器150用作冷凝器，第三换热器160用作蒸发器。

在引入新风时，室外新风由新风口OA首先经过第三换热器160的冷却降温除湿，降低新风湿度及温度，再进入全热换芯体210，在全热换芯体210内与室内回风进行热交换，再经过第二换热器150的加热，最后由送风机260从送风口SA处送出，进入室内，完成新风引入的过程。

参见图6，示出第三制热模式的控制流程图。

S51：判断是否开启第三制热模式，若是，进行到S52。

可以事先控制第一节流元件140完全打开、四通阀120打开至制冷循环制冷剂流通状态（例如DC连通、ES连通）、第二节流元件180打开，且控制第一可控开关171断开、第二可控开关172接通。

通过室外新风的温度T_221'与第一预设室外温度T_室外-set，且室外新风的湿度Φ_221'与第一预设室外湿度Φ_室外-set之间的比较判断，来判断是否开启压缩机110，以判断是否开启此第三制热模式。

即，在室外新风的温度T_221'不大于第一预设室外温度T_室外-set，且室外新风的湿度Φ_221'不小于第一预设室外湿度Φ_室外-set时，压缩机110开启，以开启此第三制热模式。

否则，压缩机110停机，以关闭此第三制热模式。

S52：根据室外新风的温度T_221'和室外新风的湿度Φ_221'计算露点温度T_露点。

露点温度T_露点的计算方式可以采用现有计算方式，在此不做赘述。

S53：控制第三换热器160内的冷媒温度低于该露点温度T_露点，以确定压缩机110的运行频率。

S54：实时判断送风口SA处送风温度T_231'是否达到第二室内预设温度T_set'或处于第二室内预设温度范围内，若是，进行到S55，若否，返回到S52。

S55：压缩机停机。

S56：每隔一段时间后，实时判断送风温度T_231'是否达到第三室内预设温度T_set''或处于第三室内预设温度范围内，若否，进行到S57。

S57：压缩机再次启动，并返回S52。

其中第三室内预设温度T_set''不同于第二室内预设温度T_set'，或第三室内预设温度范围不同于第二室内预设温度范围。

在此第三制热模式下，新风能够由第三换热器160冷却除湿，降低进入全热换芯体210内新风的湿度，避免高湿新风与室内回风在全热换芯体210内换热时，造成全热换芯体210结霜，提高全热换芯体210换热效率及工作可靠性，且第二换热器150加热新风，使得从送风口SA送出的新风具有较高的温度，提高送风舒适性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新风除湿一体机，其特征在于，包括：

制冷循环系统，其包括通过连接管路相连通的压缩机、四通阀、第一换热器、第一节流元件、第二换热器、切换开关和第三换热器，所述第二换热器的一端通过所述第一节流元件连接所述第一换热器的液管侧；

全热交换器，其包括全热换芯体和与所述全热换芯体连通的新风通道、送风通道、回风通道和排风通道，所述第一换热器设置在所述排风通道内，所述第二换热器设置在所述送风通道内，所述第三换热器设置在所述新风通道内，且所述第二换热器的另一端通过所述切换开关可切换地与所述压缩机连通、或经过所述第三换热器与所述压缩机连通；

控制装置，其被配置为在夏季室外高湿环境下，进行制冷模式并对新风除湿，且在冬季室外低温环境下，进行制热模式并对新风预热。

2.根据权利要求1所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

对夏季室外环境湿度进行检测，在室外环境湿度不小于第一预设室外湿度时，进行湿度控制的制冷模式，并对新风除湿；

在室外环境湿度小于所述第一预设室外湿度时，进行温度控制的制冷模式。

3.根据权利要求2所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

在开启所述湿度控制的制冷模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的气管侧经过所述第三换热器与所述压缩机连通。

4.根据权利要求2或3所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置：

S1：判断是否开启所述湿度控制的制冷模式，若是，进行到S2；

S2: 计算所述第二换热器上游的新风湿度及第一预设湿度之差△Φ；

S3：根据所述△Φ和预设的湿度范围进行比较，确定△Φ隶属的目标湿度范围；

S4：根据所述目标湿度范围，确定设置送风口处送风机的风档；

S5：实时判断送风口处送风湿度是否达到室内预设湿度或室内预设湿度范围，若是，进行到S6，若否，返回到S2；

S6：压缩机停机，并每隔一段时间后，返回到S1。

5.根据权利要求2所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

在开启所述温度控制的制冷模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的另一端与所述压缩机连通。

6.根据权利要求2或5所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

S1：判断是否开启所述温度控制的制冷模式，若是，进行到S2；

S2：计算所述第二换热器上游的新风温度及第一预设温度之差△T；

S3：根据所述△T和预设的温度范围进行比较，确定△T隶属的目标温度范围；

S4：根据所述目标温度范围，确定设置在送风口处送风机的风档；

S5：实时判断送风口处送风温度是否达到室内预设温度或室内预设温度范围，若是，进行到S6，若否，返回到S2；

S5：压缩机停机，并每隔一段时间后，返回到S1。

7.根据权利要求1所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

对冬季室外环境温度进行检测，在室外环境温度大于第一预设温度时，进行温度控制的第一制热模式；

在室外环境温度不大于所述第一预设温度时，进行温度控制的第二制热模式，并对新风预热。

8.根据权利要求7所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

根据所述第二换热器上游的新风温度及第一预设温度之差△T，确定是否开启所述温度控制的第一制热模式；

在开启温度控制的第一制热模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的另一端与所述压缩机连通。

9.根据权利要求7所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述控制装置还被配置为：

根据所述第二换热器上游的新风温度及第一预设温度之差△T，确定是否开启所述温度控制的第二制热模式；

在开启温度控制的第二制热模式时，控制所述压缩机启动、所述第一节流元件打开，且控制所述切换开关使所述第二换热器的气管侧经过所述第三换热器与所述压缩机连通。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的新风除湿一体机，其特征在于，所述新风除湿一体机还包括：

旁通支路，其上设置有可控开关，所述旁通支路与所述第一换热器并联；

第二节流元件，其设置在连接所述第二换热器的另一端的支路上，且所述第二节流元件通过所述切换开关可切换地与所述压缩机连通、或经过所述第三换热器与所述压缩机连通；

所述控制装置还被配置为：在冬季室外低温高湿环境下，控制所述旁通支路旁通所述第一换热器，且进行制热模式，使所述第二换热器用作冷凝器、所述第三换热器用作蒸发器。

Images