CN115854448A - 一种双蒸发温湿度独立控制空调机 - Google Patents

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胡文举
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Abstract

本发明公开了一种双蒸发温湿度独立控制空调机,属于温度调节装置技术领域,包括用于调控室内温度的高温压缩机系统和用于调控室内湿度的低温压缩机系统,高温压缩机系统的第二高温蒸发器与高温压缩机系统的低温蒸发器之间设有回热器,空气经高温压缩机系统及低温压缩机系统降温、除湿后再经回热器加热实现调温、加湿。室外新风经高温压缩机系统的第二高温蒸发器预冷后,再经回热器、低温压缩机系统的低温蒸发器降温,然后经回热器内进行热交换升温,最后与经高温压缩机系统中的第一高温蒸发器处理后的空气混合送入室内。本发明对空气温湿独立处理,提高温度处理制冷剂蒸发温度,并且采用回热措施减少除湿空气冷量,提高了制冷效率。

Description

一种双蒸发温湿度独立控制空调机
技术领域
本发明属于温度调节装置技术领域,尤其涉及一种双蒸发温湿度独立控制空调机。
背景技术
现有空调采用热湿联合处理的方式处理空气,以达到去除室内余热、余湿,提供良好室内环境的目的。但在实际使用时,为了使送入房间的空气湿度满足人们舒适度的要求,通常会利用低温冷源将空气温度处理到很低。但是,这种空气处理方式难以同时满足人们对空气温度和湿度的要求,目前这种空调在运行过程中,常采用再次加热的方式将低温空气升温后再送入室内,造成巨大的能源浪费.此外,这种处理方式空调机组的蒸发温度较低,导致空调机组效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种双蒸发温湿度独立控制空调机,旨在解决现有技术中传统空调利用低温冷源对空气降温后还需再次升温导致能源浪费的技术问题,以及蒸发温度较低导致机组效率较低的问题。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种双蒸发温湿度独立控制空调机,包括高温压缩机系统、低温压缩机系统和回热器,所述高温压缩机系统用于调控室内温度,所述低温压缩机系统用于调控室内湿度,所述回热器设置于高温压缩机系统的第二高温蒸发器与高温压缩机系统的低温蒸发器之间,一部分空气经高温压缩机系统降温后送入室内,另一部分空气经高温压缩机系统、回热器及低温压缩机系统三次降温、除湿后再经回热器加热实现调温送入室内。
优选的,所述高温压缩机系统包括高温压缩机、冷凝器、第一高温蒸发器和第二高温蒸发器,所述冷凝器、第一高温蒸发器和第二高温蒸发器依次设置于第一管道上,所述高温压缩机的进出口、冷凝器的进口及第二高温蒸发器的出口分别与第一四通换向阀的四个接口相连。
优选的,所述冷凝器与第一高温蒸发器之间的第一管道上设有第一膨胀阀。
优选的,所述低温压缩机系统包括低温压缩机、冷凝器和低温蒸发器,所述冷凝器和低温蒸发器依次设置于第二管道上,所述低温压缩机的进出口、冷凝器的进口及低温蒸发器的出口分别与第二四通换向阀的四个接口相连。
优选的,所述冷凝器与低温蒸发器之间的第二管道上设有第二膨胀阀。
优选的,所述冷凝器设置于第一管道及第二管道上,所述冷凝器上设有与第一管道及第二管道相连的两个接口及两个出口。
优选的,所述回热器内设有回热管或风道,所述回热器设有四个接口,分别为第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口与第二接口连通,所述第三接口与第四接口连通;所述第二高温蒸发器的排气与第一接口相连,所述第二接口与低温蒸发器的空气进口相连,所述第三接口与低温蒸发器的空气出口相连,所述第四接口与第一高温蒸发器的排气口相连;来自第二高温蒸发器空气与来自低温蒸发器的空气在回热器内不直接接触完成热量交换。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:与现有技术相比,本发明通过高温压缩机系统中的第二高温蒸发器预冷室外新风,降温后的新风再经低温压缩机系统中的低温蒸发器降温,然后经回热器内进行热交换升温,最后与经高温压缩机系统中的第一高温蒸发器处理后的空气混合送入室内。本发明与传统空调相比,低温压缩机系统蒸发温度基本不变,而高温压缩机系统蒸发温度提高,从而提高了系统的综合制冷效率,减少了能量消耗。同时,回热器充分利用了低温空气的冷量,有利于提高系统效率,使整个系统更加节能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例提供的一种双蒸发温湿度独立控制空调机的结构示意图;
图中:1-高温压缩机,2-低温压缩机,3-第一四通换向阀,4-第二四通换向阀,5-冷凝器,6-第一膨胀阀,7-第二膨胀阀,8-第一高温蒸发器,9-第二高温蒸发器,10-低温蒸发器,11-回热器。
具体实施方式
下面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的一部分实施例,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。
参见图1,本发明提供的一种双蒸发温湿度独立控制空调机包括高温压缩机系统、低温压缩机系统和回热器11,所述高温压缩机系统用于调控室内温度,所述低温压缩机系统用于调控室内湿度,所述回热器11设置于高温压缩机系统的第二高温蒸发器9与高温压缩机系统的低温蒸发器10之间,一部分空气经高温压缩机系统降温后送入室内,另一部分空气经高温压缩机系统、回热器及低温压缩机系统三次降温、除湿后再经回热器加热实现调温送入室内。该方案利用高温压缩机系统调控室内温度,低温压缩机系统调控室内湿度,从而实现对空气温度和湿度的独立控制,同时满足人们对室内空气温度和湿度的舒适度要求。
在本发明的一个具体实施例中,如图1所示,所述高温压缩机系统包括高温压缩机1、冷凝器5、第一高温蒸发器8和第二高温蒸发器9,所述冷凝器5、第一高温蒸发器8和第二高温蒸发器9依次设置于第一管道上,所述高温压缩机1的进出口、冷凝器5的进口及第二高温蒸发器9的出口分别与第一四通换向阀3的四个接口相连。其中,所述冷凝器5与第一高温蒸发器8之间的第一管道上设有第一膨胀阀6。第一管道内制冷剂经高温压缩机1压缩为高温高压气态,经冷凝器5冷却后变为中温高压的液态制冷剂,再经第一膨胀阀6节流降压后变为低温低压的气液混合体,依次进入第一高温蒸发器8及第二高温蒸发器9,在第一高温蒸发器8对室内空气降温,制冷剂吸收室内空气中的热量而汽化变为液态,然后经第一四通换向阀3返回高温压缩机1继续压缩;在除湿状态下,室外新风经第二高温蒸发器9被预冷,再经低温压缩机系统的低温蒸发器二次降温,然后在回热器11内进行热交换升温,最后与经第一高温蒸发器8处理的空气混合送入室内,实现降温、除湿的目的。
如图1所示,所述低温压缩机系统包括低温压缩机2、冷凝器5和低温蒸发器10,所述冷凝器5和低温蒸发器10依次设置于第二管道上,所述低温压缩机2的进出口、冷凝器5的进口及低温蒸发器10的出口分别与第二四通换向阀4的四个接口相连。其中,所述冷凝器5与低温蒸发器10之间的第二管道上设有第二膨胀阀7。同理,第二管道内制冷剂经低温压缩机2压缩为高温高压气态,经冷凝器5冷却后变为中温高压的液态制冷剂,再经第二膨胀阀7节流降压后变为低温低压的气液混合体,再进入低温蒸发器10对室内空气降温除湿,制冷剂吸收室内空气中的热量而汽化变为液态,然后经第二四通换向阀4返回低温压缩机2继续压缩。
作为一种优选结构,所述冷凝器5设置于第一管道及第二管道上,所述冷凝器5上设有与第一管道及第二管道相连的两个接口及两个出口。高温压缩机系统及低温压缩机系统共用一个冷凝器,可简化整体结构,降低制作成本。
具体制时,所述回热器11内设有回热管或风道,所述回热器设有四个接口,分别为第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口与第二接口连通,所述第三接口与第四接口连通;所述第二高温蒸发器9的排气与第一接口相连,所述第二接口与低温蒸发器10的空气进口相连,所述第三接口与低温蒸发器10的空气出口相连,所述第四接口与第一高温蒸发器8的排气口相连;来自第二高温蒸发器9空气与来自低温蒸发器10的空气在回热器11内不直接接触完成热量交换。举例如下:室外新风依次经第二高温蒸发器9、回热器11及低温蒸发器10进行多次降温,降温后的新风从低温蒸发器10排出进入回热器11的回热管或风道,在回热器11内回热管或风道内空气与管外的空气进行热交换,最后将升温后的空气汇入第一蒸发器8排出的空气中。采用该结构可以充分利用低温空气的冷量对需要除湿的空气进行预冷,减少了低温蒸发器10的显热负荷,使整个系统更加节能。
具体安装时,高温压缩机1、低温压缩机2各自有一个吸气口和一个排气口;冷凝器5由高温压缩机系统和低温压缩机系统共用,冷凝器5通过第一四通换向阀3、第二四通换向阀4分别与高温压缩机1和低温压缩机2的排气口相连。第一高温蒸发器8、第二高温蒸发器9所在的第一管道与冷凝器5相连,且该段第一管道上设置有第一膨胀阀6,冷凝器5另一侧的第一管道与高温压缩机1的吸气口相连;低温蒸发器10所在的第二管道与冷凝器5相连,且该段管道上设置有第二膨胀阀7,冷凝器5另一侧的第二管道与低温压缩机2的吸气口相连。上述结构中第一高温蒸发器8承担室内回风的显热负荷,第二高温蒸发器9承担室外新风大部分的显热负荷;所述低温蒸发器10承担室内潜热负荷和部分新风负荷。同时,第一四通换向阀3和第二四通换向阀4均有两种通路模式,可通过转换通路满足夏季制冷和冬季制热的不同需求。
本发明在具体应用时,第一高温蒸发器8和第二高温蒸发器9的蒸发温度相同,且蒸发温度高于传统空调系统的蒸发温度,低温蒸发器10蒸发温度与传统空调系统的蒸发温度相同。采用本发明能够提高系统的综合制冷效率,减少能量消耗。具体运行过程如下:
夏季制冷时,从第二高温蒸发器出来的气态制冷剂被高温压缩机1吸入压缩排气,经第一四通换向阀3到达冷凝器5冷却,经第一膨胀阀6节流后,再经过第一高温蒸发器8、第二高温蒸发器9蒸发吸热,最后通过第一四通换向阀3再次流回高温压缩机1,完成循环。从低温蒸发器10出来的气态制冷剂低温压缩机2吸入压缩排气,经四通换向阀4到达冷凝器5冷却,经第二膨胀阀7节流后,再经过低温蒸发器10蒸发吸热,最后通过第二四通换向阀4再次流回低温压缩机2,完成循环。
冬季制热时,从冷凝器5(此时作为蒸发器)出来的气态制冷剂被高温压缩机1吸入压缩排气,经第一四通换向阀3到达第二高温蒸发器11(此时作为冷凝器)冷却,然后再流经第一高温蒸发器8(此时作为冷凝器),经第一膨胀阀6节流后,再经过冷凝器5(此时作为蒸发器)吸热,最后通过第一四通换向阀3再次流回高温压缩机1,完成循环。从从冷凝器5(此时作为蒸发器)出来的气态制冷剂被低温压缩机2吸入压缩排气,经四通换向阀4到达低温蒸发器10(此时作为冷凝器)冷却,经第二膨胀阀7节流后,再经过冷凝器5(此时作为蒸发器)蒸发吸热,最后通过第二四通换向阀4再次流回低温压缩机2,完成循环。
实际运行时,室内回风经高温压缩机系统中的第一高温蒸发器8处理后温度降低。室外新风经高温压缩机系统中的第二高温蒸发器9、回热器11被预冷,再经低温压缩机系统中的低温蒸发器10被除湿,然后在回热器11内进行热量交换温度升高,最后与经高温压缩机系统中的第一高温蒸发器8处理的空气混合送入室内。
综上所述,本发明具有结构简单紧凑、温湿度独立控制、节能效果好的优点,利用同一个冷凝器对第一管道及第二管道内的制冷剂进行冷却,可简化整体结构;借助第一高温蒸发器对室内空气进行降温,同时利用第二高温蒸发器及低温蒸发器对室外新风进行两次降温,并利用回热器对降温后的空气升温后实现除湿的目的。本发明通过两个不同温度的压缩机系统同时独立控制室内温度和湿度,与传统空调相比,低温压缩机系统蒸发温度基本不变,而高温压缩机系统蒸发温度提高,从而提高了系统的综合制冷效率,减少了能量消耗。低温除湿后的空气经回热器进行冷回收,减少了低温除湿蒸发器的冷量,有利于提高系统效率。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (7)

1.一种双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:包括高温压缩机系统、低温压缩机系统和回热器,所述高温压缩机系统用于调控室内温度,所述低温压缩机系统用于调控室内湿度,所述回热器设置于高温压缩机系统的第二高温蒸发器与高温压缩机系统的低温蒸发器之间,一部分空气经高温压缩机系统降温后送入室内,另一部分空气经高温压缩机系统、回热器及低温压缩机系统三次降温、除湿后再经回热器加热实现调温送入室内。
2.根据权利要求1所述的双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:所述高温压缩机系统包括高温压缩机、冷凝器、第一高温蒸发器和第二高温蒸发器,所述冷凝器、第一高温蒸发器和第二高温蒸发器依次设置于第一管道上,所述高温压缩机的进出口、冷凝器的进口及第二高温蒸发器的出口分别与第一四通换向阀的四个接口相连。
3.根据权利要求2所述的双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:所述冷凝器与第一高温蒸发器之间的第一管道上设有第一膨胀阀。
4.根据权利要求2所述的双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:所述低温压缩机系统包括低温压缩机、冷凝器和低温蒸发器,所述冷凝器和低温蒸发器依次设置于第二管道上,所述低温压缩机的进出口、冷凝器的进口及低温蒸发器的出口分别与第二四通换向阀的四个接口相连。
5.根据权利要求4所述的双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:所述冷凝器与低温蒸发器之间的第二管道上设有第二膨胀阀。
6.根据权利要求4所述的双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:所述冷凝器设置于第一管道及第二管道上,所述冷凝器上设有与第一管道及第二管道相连的两个接口及两个出口。
7.根据权利要求4所述的双蒸发温湿度独立控制空调机,其特征在于:所述回热器内设有回热管或风道,所述回热器设有四个接口,分别为第一接口、第二接口、第三接口和第四接口,所述第一接口与第二接口连通,所述第三接口与第四接口连通;所述第二高温蒸发器的排气与第一接口相连,所述第二接口与低温蒸发器的空气进口相连,所述第三接口与低温蒸发器的空气出口相连,所述第四接口与第一高温蒸发器的排气口相连;来自第二高温蒸发器空气与来自低温蒸发器的空气在回热器内不直接接触完成热量交换。
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