CN114263991B - 一种新风除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新风除湿系统，包括压缩机、室外换热器、沿新风进风方向依次设置的室内换热器和再热器，室外换热器和室内换热器分别与压缩机连通；再热器与室外换热器连通，新风除湿系统还包括与室内换热器连通的储液器、两端分别与再热器和储液器连通的第一膨胀阀、两端分别与室外换热器和室内换热器连通的第二膨胀阀；在舒适工作模式下，储液器用于储存部分制冷剂，室外换热器用于将制冷剂气体送入再热器中；在节能工作模式下，打开第一膨胀阀，持续放空储液器中的制冷剂，室外换热器用于将制冷剂液体送入再热器中。本发明新风除湿系统，能够充分利用蒸发器后方空气的冷量，在保证新风湿度和相对湿度较低的同时能够缩减能耗。

Description

一种新风除湿系统

技术领域

本发明涉及空气处理领域，特别涉及一种新风除湿系统。

背景技术

目前，空调通过冷冻降温的方式对新风进行除湿，虽然降低了含湿量，但是由于温度降低，新风的相对湿度较高，接近95%，容易导致空调病。

现有技术中，有通过在再热器中设置热水盘管，以对除湿后的新风进行升温，但是能耗较大；还有通过将压缩机的一部分排气引入再热器中，通过排气放热冷凝，对新风进行升温，虽然热量较为充足，但是能效相对较低，未充分利用蒸发器后方空气的冷量；还有利用冷凝器将制冷剂液体引入再热器中，虽然利用了蒸发器后方空气的冷量，但是制冷剂液体热量有限，对新风的升温效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种新风除湿系统，具有舒适工作模式和节能工作模式，能够充分利用蒸发器后方空气的冷量，在保证新风湿度和相对湿度较低的同时能够缩减能耗。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新风除湿系统，包括压缩机、室外换热器、沿新风进风方向依次设置的室内换热器和再热器，所述室外换热器和所述室内换热器分别与所述压缩机的出气口和进气口连通；

所述再热器与所述室外换热器连通，所述新风除湿系统还包括与所述室内换热器连通的储液器、两端分别与所述再热器和所述储液器连通的第一膨胀阀、两端分别与所述室外换热器和所述室内换热器连通的第二膨胀阀；

所述新风除湿系统具有舒适工作模式和节能工作模式：

在所述舒适工作模式下，所述储液器用于储存部分制冷剂，所述室外换热器用于将制冷剂气体送入所述再热器中；根据需要的送风温度分别调节所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀的开度；

在所述节能工作模式下，打开所述第一膨胀阀，持续放空所述储液器中的所述制冷剂，所述室外换热器用于将制冷剂液体送入所述再热器中。

优选地，所述储液器分别通过第一支管和第二支管与所述室内换热器连通，所述第一支管的一端连通在所述储液器下部，所述第二支管的一端连通在所述储液器上部。

更优选地，所述第一支管的管径为所述第二支管管径的1/10-1/3；

在所述节能工作模式下，打开所述第二膨胀阀，调节所述第一膨胀阀的开度，使进入所述储液器的所述制冷剂能够持续地通过所述第一支管进入所述室内换热器。

更优选地，所述第一支管的管径大于等于所述第二支管的管径，所述第一支管上设有控制阀；

在所述节能工作模式下，关闭所述第二膨胀阀，打开所述控制阀，根据所述压缩机的吸气过热度调节所述第一膨胀阀的开度。

优选地，所述室外换热器包括换热器本体、与所述换热器本体连通的多条分支管、同时与多条所述分支管连通的集管、多条穿设于所述集管中的且一一对应地与所述分支管连通的毛细管、与所述毛细管连通的分配器；

所述集管与所述再热器连通，所述分配器与所述第二膨胀阀连通。

更优选地，所述毛细管穿设于对应的所述分支管中，穿入深度大于等于5mm。

更优选地，所述分支管的管径大于所述毛细管的管径。

优选地，所述压缩机的排气管路上设有四通换向阀，所述压缩机通过所述四通换向阀与所述室外换热器和所述室内换热器连通，所述四通换向阀换向时，所述压缩机切换排气时经过所述室外换热器和所述室内换热器的先后顺序。

优选地，关闭所述第一膨胀阀，并调节所述第二膨胀阀的开度，在保证所述压缩机吸气过热度的情况下，所述新风除湿系统中所述制冷剂的充注量满足所述第二膨胀阀入口具备2-8℃的过冷度。

更优选地，关闭所述第二膨胀阀，打开所述第一膨胀阀，取出所述储液器，保持所述第一膨胀阀与所述室内换热器的连通状态，减少所述制冷剂的充注量，直至所述第一膨胀阀入口具备2-8℃的过冷度，所述储液器的容积对应于减少的所述制冷剂的量。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明新风除湿系统，在室外换热器和室内换热器之间并联两路制冷剂流通管路，当储液器中储有制冷剂时，室外换热器作为冷凝器，没有足够的制冷剂形成液封，大量的制冷剂气体直接进入再热器，不仅利用了蒸发器后方空气的冷量，同时制冷剂气体较制冷剂液体能够放出更多的热量，对新风的升温效果较好。该新风除湿系统具有舒适工作模式和节能工作模式，在保证新风湿度和相对湿度较低的同时能够缩减能耗。

附图说明

附图1为根据本发明具体实施例新风除湿系统的结构示意图。

其中：1、压缩机；2、室外换热器；21、换热器本体；22、分支管；23、集管；24、毛细管；25、分配器；3、室内换热器；4、再热器；5、储液器；6、第一膨胀阀；7、第二膨胀阀；8、第一支管；9、第二支管；10、控制阀；11、四通换向阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示，本实施例提供一种新风除湿系统，包括压缩机1、室外换热器2、沿新风进风方向依次设置的室内换热器3和再热器4。其中，室外换热器2作为冷凝器，室内换热器3作为蒸发器，室外换热器2和室内换热器3分别与压缩机1的出气口和进气口连通。其中箭头方向即为新风进风方向。

压缩机1的排气管路上设有四通换向阀11，压缩机1通过四通换向阀11与室外换热器2和室内换热器3连通，四通换向阀11换向时，压缩机1切换排气时经过室外换热器2和室内换热器3的先后顺序。参见图1所述，压缩机1的排气进入室外换热器2中冷凝，室内换热器3蒸发得到的制冷剂气体再回流至压缩机1中；当四通换向阀11转过90°后，压缩机1排气进入室内换热器3中冷凝，室外换热器2切换为制热状态，将制冷剂蒸发后回流至压缩机1中。

图1中，再热器4的制冷剂入口与室外换热器2的制冷剂出口连通，上述新风除湿系统还包括与室内换热器3的制冷剂入口连通的储液器5、两端分别与再热器4的制冷剂出口和储液器5的制冷剂入口连通的第一膨胀阀6、两端分别与室外换热器2的制冷剂出口和室内换热器3的制冷剂入口连通的第二膨胀阀7。再热器4、第一膨胀阀6、储液器5三者构成的整体与第二膨胀阀7并联在室外换热器2和室内换热器3之间。第一膨胀阀6和第二膨胀阀7分别开度可调。

在本实施例中，室外换热器2包括与压缩机1出气口连通的换热器本体21、与换热器本体21连通的多条分支管22、同时与多条分支管22连通的集管23、多条穿设于集管23中的且一一对应地与分支管22连通的毛细管24、与毛细管24连通的分配器25。其中，集管23通过管侧与多条分支管22连通，并通过管端与再热器4连通；分配器25一端同时与多条毛细管24连通，分配器25另一端则与第二膨胀阀7连通。为了保证毛细管24和分支管22的连通效果，毛细管24穿过集管23管侧并穿设于对应的分支管22中，穿入深度大于等于5mm；为了保证集管23和分支管22的连通效果，分支管22的管径大于毛细管24的管径。

室外换热器2、分支管22、集管23、再热器4、第一膨胀阀6、储液器5及室内换热器3依次连通，构成第一路制冷剂循环管路；室外换热器2、分支管22、毛细管24、分配器25、第二膨胀阀7及室内换热器3依次连通，构成第二路制冷剂循环管路。

该新风除湿系统中，制冷剂的标准充注量按照以下方法得到：关闭第一膨胀阀6，并调节第二膨胀阀7的开度，使制冷剂在第二路制冷剂循环管路中循环。在保证压缩机1吸气过热度的情况下，持续充入制冷剂，直至第二膨胀阀7入口具备2-8℃的过冷度，此时系统中循环的制冷剂即为标准充注量。

该新风除湿系统中，储液器5的容积按照以下方法得到：在系统中循环有标准充注量制冷剂的情况下，关闭第二膨胀阀7，打开第一膨胀阀6，使制冷剂在第一路制冷剂循环管路中循环。从系统中摘除储液器5，并保持第一膨胀阀6与室内换热器3的连通状态，减少系统中制冷剂的充注量，直至第一膨胀阀6入口具备2-8℃的过冷度，储液器5的容积对应于减少的制冷剂的量。

上述新风除湿系统具有舒适工作模式和节能工作模式：

在舒适工作模式下，第一膨胀阀6打开，储液器5用于储存系统中循环的部分制冷剂，此时室外换热器2作为冷凝器，没有足够的制冷剂形成液封，大量的制冷剂气体直接进入再热器4，不仅利用了蒸发器后方空气的冷量，同时制冷剂气体较制冷剂液体能够放出更多的热量，对新风的升温效果较好；

根据需要的送风温度分别调节第一膨胀阀6和第二膨胀阀7的开度；

当送风温度较低时，加大第一膨胀阀6的开度，并减小第二膨胀阀7的开度，使再热器4中的制冷剂气体增多，以通过换热提升送风温度；当送风温度较高时，减小第一膨胀阀6的开度，并加大第二膨胀阀7的开度，使再热器4中的制冷剂气体减小，以降低送风温度；

在节能工作模式下，第一膨胀阀6打开，持续放空储液器5中的制冷剂，室外换热器2将制冷剂液体送入再热器4中，此时系统中的所有制冷剂均参加循环，在室内换热器3中蒸发换热，以对新风进行最大程度的降温除湿，此时最大量循环的制冷剂也充分利用了蒸发器后方空气的冷量。

参见图1所示，储液器5分别通过第一支管8和第二支管9与室内换热器3连通。第一支管8的一端连通在储液器5下部，第一支管8的另一端与室内换热器3连通；第二支管9的一端连通在储液器5上部，第二支管9的另一端也与室内换热器3连通。

在本实施例中，第一支管8一端连通在储液器5底部，第二支管9一端连通在储液器5顶部，第一支管8的管径大于等于第二支管9的管径，第一支管8上设有控制阀10，该控制阀10用于控制第一支管8的通断。

当控制阀10关闭时，由于第二支管9连通在储液器5顶部，第一路制冷剂循环管路由室外换热器2、分支管22、集管23、再热器4、第一膨胀阀6、第二支管9及室内换热器3依次连通构成，储液器5用于储存对应其容积的制冷剂；

当控制阀10打开时，由于第一支管8一端连通在储液器5底部，且第一支管8的管径大于等于第二支管9的管径，第一路制冷剂循环管路由室外换热器2、分支管22、集管23、再热器4、第一膨胀阀6、储液器5、第一支管8及室内换热器3依次连通构成，储液器5中未留存制冷剂。

在节能工作模式下，关闭第二膨胀阀7，打开控制阀10，根据压缩机1的吸气过热度调节第一膨胀阀6的开度。

在另一个实施例中，第一支管8一端连通在储液器5底部，第二支管9一端连通在储液器5顶部，第一支管8的管径为第二支管9管径的1/10-1/3。

当第一膨胀阀6开度较大时，储液器5中进入的制冷剂来不及从第一支管8中全部排出，制冷剂在储液器5中满溢后从第二支管9中排出，此时储液器5起到存储制冷剂的作用；

第一膨胀阀6的开度较小时，例如5%，储液器5中进入的制冷剂能够从第一支管8中全部排出，储液器5中未留存制冷剂。

在节能工作模式下，打开第二膨胀阀7，调节第一膨胀阀6的开度，使进入储液器5的制冷剂能够持续地通过第一支管8进入室内换热器3。

以下具体阐述下新风除湿系统的工作过程：

在春天阴冷季节，除湿后需要对空气升温，并调节空气的升温温度。关闭第二膨胀阀7，打开并调节第一膨胀阀6，室外换热器2作为冷凝器，其风机转速降低，提高冷凝温度。关闭控制阀10，此时储液器5中储有制冷剂，室外换热器2中没有足够的制冷剂形成液封，大量的制冷剂气体通过集管23进入再热器4中换热冷凝，并得到过冷，提升了除湿后空气的温度，之后制冷剂液体进入室内换热器3中吸热蒸发并回流至压缩机1中。新风的湿度和相对湿度较低，保证了用户环境的干爽。

在梅雨季节，除湿后需要对空气升温，并调节空气的升温温度。关闭第二膨胀阀7，打开并调节第一膨胀阀6，室外换热器2作为冷凝器，其风机转速为中档，保证冷凝温度。关闭控制阀10，此时储液器5中储有制冷剂，室外换热器2中没有足够的制冷剂形成液封，大量的制冷剂气体通过集管23进入再热器4中换热冷凝，提升了除湿后空气的温度，之后制冷剂液体进入室内换热器3中吸热蒸发并回流至压缩机1中。新风的湿度和相对湿度较低，保证了用户环境的干爽。

在夏季：

在本实施例中，关闭第二膨胀阀7，打开第一膨胀阀6和控制阀10，室外换热器2作为冷凝器，其风机转速为高档，以避免冷凝温度过高。此时储液器5中未存储制冷剂液体，室外换热器2中的制冷剂液体通过集管23进入再热器4，在换热器中得到过冷，提升了除湿后空气的温度，并获得空气的冷量，在室内换热器3中吸热蒸发并回流至压缩机1中，提高了蒸发冷量，实现节能的同时满足了用户对干爽环境的需求。

在另一个实施例中，关闭第一膨胀阀6，打开并调节第二膨胀阀7，室外换热器2作为冷凝器，其风机转速为高档，以避免冷凝温度过高。此时储液器5中未存储制冷剂液体，室外换热器2中的制冷剂经过毛细管24和分配器25后，汇集成制冷剂液体，再在室内换热器3中蒸发，对新风降温除湿。

在秋季：

在本实施例中，关闭第二膨胀阀7，打开第一膨胀阀6和控制阀10，室外换热器2作为冷凝器，其风机转速为高档，以避免冷凝温度过高。此时储液器5中未存储制冷剂液体，室外换热器2中的制冷剂液体通过集管23进入再热器4，在换热器中得到过冷，提升了除湿后空气的温度，并获得空气的冷量，在室内换热器3中吸热蒸发并回流至压缩机1中，提高了蒸发冷量，实现节能的同时满足了用户对干爽环境的需求。

在另一个实施例中，关闭第一膨胀阀6，打开并调节第二膨胀阀7，室外换热器2作为冷凝器，其风机转速为高档，以避免冷凝温度过高。此时储液器5中未存储制冷剂液体，室外换热器2中的制冷剂经过毛细管24和分配器25后，汇集成制冷剂液体，再在室内换热器3中蒸发，对新风降温除湿。温度过低时，打开第一膨胀阀6，并关闭第二膨胀阀7，以保证压缩机1吸气有足够的过热度；温度过高时，打开并关小第一膨胀阀6，调节第二膨胀阀7，保证压缩机1吸气有足够的过热度。

在冬季，四通换向阀11换向，压缩机1排气进入室内换热器3中，关闭第一膨胀阀6，打开第二膨胀阀7，制冷剂气体与新风换热后冷凝，冷凝的制冷剂液体一部分进入存储器中，另一部分依次经过第二膨胀阀7、分配器25、毛细管24和分支管22后进入室外换热器2中，此时室外换热器2切换为制热状态，将制冷剂液体蒸发后回流至压缩机1中。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新风除湿系统，其特征在于：包括压缩机、室外换热器、沿新风进风方向依次设置的室内换热器和再热器，所述室外换热器和所述室内换热器分别与所述压缩机的出气口和进气口连通；

所述再热器与所述室外换热器连通，所述新风除湿系统还包括与所述室内换热器连通的储液器、两端分别与所述再热器和所述储液器连通的第一膨胀阀、两端分别与所述室外换热器和所述室内换热器连通的第二膨胀阀；

所述储液器分别通过第一支管和第二支管与所述室内换热器连通，所述第一支管的一端连通在所述储液器下部，所述第二支管的一端连通在所述储液器上部；

当所述第一膨胀阀开度较大时，所述储液器中进入的制冷剂来不及从所述第一支管中全部排出，制冷剂在所述储液器中满溢后从所述第二支管中排出，此时所述储液器起到存储制冷剂的作用；

当所述第一膨胀阀的开度较小时，所述储液器中进入的制冷剂能够从所述第一支管中全部排出，所述储液器中未留存制冷剂；

所述新风除湿系统具有舒适工作模式和节能工作模式：

在所述舒适工作模式下，所述储液器用于储存部分制冷剂，所述室外换热器用于将制冷剂气体送入所述再热器中；根据需要的送风温度分别调节所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀的开度；

在所述节能工作模式下，打开所述第一膨胀阀，持续放空所述储液器中的所述制冷剂，所述室外换热器用于将制冷剂液体送入所述再热器中。

2.根据权利要求1所述的新风除湿系统，其特征在于：所述第一支管的管径为所述第二支管管径的1/10-1/3；

在所述节能工作模式下，打开所述第二膨胀阀，调节所述第一膨胀阀的开度，使进入所述储液器的所述制冷剂能够持续地通过所述第一支管进入所述室内换热器。

3.根据权利要求1所述的新风除湿系统，其特征在于：所述第一支管的管径大于等于所述第二支管的管径，所述第一支管上设有控制阀；

在所述节能工作模式下，关闭所述第二膨胀阀，打开所述控制阀，根据所述压缩机的吸气过热度调节所述第一膨胀阀的开度。

4.根据权利要求1所述的新风除湿系统，其特征在于：所述室外换热器包括换热器本体、与所述换热器本体连通的多条分支管、同时与多条所述分支管连通的集管、多条穿设于所述集管中的且一一对应地与所述分支管连通的毛细管、与所述毛细管连通的分配器；

所述集管与所述再热器连通，所述分配器与所述第二膨胀阀连通。

5.根据权利要求4所述的新风除湿系统，其特征在于：所述毛细管穿设于对应的所述分支管中，穿入深度大于等于5mm。

6.根据权利要求4所述的新风除湿系统，其特征在于：所述分支管的管径大于所述毛细管的管径。

7.根据权利要求1所述的新风除湿系统，其特征在于：所述压缩机的排气管路上设有四通换向阀，所述压缩机通过所述四通换向阀与所述室外换热器和所述室内换热器连通，所述四通换向阀换向时，所述压缩机切换排气时经过所述室外换热器和所述室内换热器的先后顺序。

8.根据权利要求1所述的新风除湿系统，其特征在于：关闭所述第一膨胀阀，并调节所述第二膨胀阀的开度，在保证所述压缩机吸气过热度的情况下，所述新风除湿系统中所述制冷剂的充注量满足所述第二膨胀阀入口具备2-8℃的过冷度。

9.根据权利要求8所述的新风除湿系统，其特征在于：关闭所述第二膨胀阀，打开所述第一膨胀阀，取出所述储液器，保持所述第一膨胀阀与所述室内换热器的连通状态，减少所述制冷剂的充注量，直至所述第一膨胀阀入口具备2-8℃的过冷度，所述储液器的容积对应于减少的所述制冷剂的量。