CN1693776A - 具有定温除湿功能的空调及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有定温除湿功能的空调及其操作方法，空调由如下结构组成：设置于空调的吸入口后方的第1室内热交换机；设置于第1室内热交换机后方的第2室内热交换机；其一侧连接于第1室内热交换机的一侧的第1膨胀装置；其一侧各连接于第2热交换机的第2膨胀装置及压缩机；设置于第2室内热交换机和第2膨胀装置之间的第1阀门；设置于第2室内热交换机和压缩机之间的第2阀门并以此为特征。由此，除一般的制冷/制热功能外，还可同时有效执行定温除湿功能。

Description

具有定温除湿功能的空调及其操作方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，特别是涉及具有定温除湿功能的空调及其操作方法。

背景技术

一般来说，空调为在夏季由蒸发→压缩→冷凝→膨胀顺序循环的冷方循环工作；冬季则切换四方阀，跟上述冷方循环逆循环的加热泵作用下的暖房循环工作，由此，将室内温度保持为用户所需的温度的制冷/制热系统。除了通常的制冷/制热功能外，还兼有吸入室内已污染空气并进行过滤后，将其变为清净空气再投入到室内的空气净化功能，以及吸入潮湿空气后，将其变为干湿空气后再投入到室内的除湿功能。

图1提示出一般空调内部的概略构成图。室内热交换机(10)设置于空调的室内机(分体型空调的情况)前面形成的空气吸入口(未图示)的后方。室内热交换机(10)的内部设置有冷媒流动的导管，通过导管中流动的冷媒和空气吸入口中吸入的室内空气之间进行热交换的过程，调节空气调节空间的温度。例如，当空调在冷房工作时，室内热交换机(10)中流动的低温冷媒和室内空气进行热交换，降低空气调节空间的温度；当暖房工作时，则室内热交换机(10)中流动的高温冷媒和室内空气进行热交换，提高空气调节空间的温度。

设置于室内热交换机(10)内部的导管为了冷媒的流动而向外部延长并连接于四方阀(12)，四方阀(12)用于调节冷媒的流动循环的作用。例如，当空调冷房工作时，四方阀(12)切换为冷媒进行冷方循环；当空调暖房工作时，四方阀(12)则切换为冷媒进行暖房循环。

即，当冷房工作的情况下，通过室内热交换机(10)并与室内空气进行热交换的冷媒，由四方阀(12)的作用下流入到压缩机(14)中变换为高温高压，随后经过室外交换机(16)冷凝为液状的冷媒，再通过膨胀装置(18)变换为低温低压的冷媒。变换为低温低压气体的冷媒将再流入到室内交换机(10)，室内空气将与低温低压的冷媒进行热交换而变换为低温的空气。

当暖房工作的情况下，压缩机(14)中压缩为高温高压的冷媒将由四方阀(12)的作用下流入到室内热交换机(10)，通过室内热交换机(10)的室内空气与高温高压的冷媒进行热交换而变换为高温的空气。随后，冷媒通过上述膨胀装置(18)变换为低温低压的气体，继续经过室外热交换机(16)并与室外空气进行热交换后再流入到压缩机(14)中。

这里，当冷房工作时，空气调节空间的温度随着冷房工作的进行而降低到设定温度。结果，如上室内温度的降低会增加空气调节空间内的相对湿度。从而，当冷房而设定的温度越低时，较高湿度会使空气调节空间内的用户感到不适。

除湿操作即是为降低原因造成的空间湿度的增加，而除去空气调节空间内湿气的操作方法。空调的除湿操作将通过室内热交换机(10)内部流动的冷媒，保持为室内空气露点以下的低温来完成。

通过室内热交换机(10)热交换的室内空气与露点以下的冷媒进行热交换的过程中，其一部分将被液化并在室内热交换机(10)的表面上形成细微的水滴。细微的水滴集中到一块后，通过室内热交换机(10)下部设置的冷凝水排水管(未图示)向外部排出。从而，具有高湿度的室内空气经过室内热交换机(10)时，除去湿气变换为干燥空气并由此降低空气调节空间内的湿度。

通过除湿操作可降低室内热交换机(10)内部流动的冷媒的温度，通过增加其表面上液化的水滴的量，可除去空气调节空间内的湿气。但与此同时，空气调节空间内的温度必然降至低于设定的温度，从而导致对用户的其它不适情况。

因此，需要开发出既保持空气调节空间内的温度为设定温度(定温)，又能除去内部的湿气的(除湿)功能，即具有定温除湿功能的空调。

发明内容

本发明的目的在于提供，除一般的制冷/制热功能外，同时具有定温除湿功能的空调。

本发明的另一目的在于提供，最适合上述空调工作的操作方法。

为了达到上述目的，本发明中的具有定温除湿功能的空调由如下结构组成：设置于空调的吸入口后方的第1室内热交换机；设置于第1室内热交换机后方的第2室内热交换机；其一侧连接于第1室内热交换机的一侧的第1膨胀装置；其一侧各连接于第2热交换机的第2膨胀装置及压缩机；设置于第2室内热交换机和第2膨胀装置之间的第1阀门；设置于第2室内热交换机和压缩机之间的第2阀门并以此为特征。

其中，第1及第2室内热交换机相互重叠设置，压缩机的一侧各连接于第2室内热交换机的一侧及室外热交换机；其另一侧则连接于第1及第2室内热交换机的另一侧较合适。

当进行制冷/制热时，开启第1阀门而关闭第2阀门，使第2膨胀装置和第2室内热交换机相通；当定温除湿时，则关闭第1阀门而开启第2阀门，使压缩机和第2室内热交换机相通。

为了达到上述其它目的，本发明的具有定温除湿功能的空调操作方法中，当定温除湿时，第1室内热交换机中流动有低温的冷媒，使低温的冷媒和室内空气进行热交换。与第1室内热交换机重叠设置于后方的第2室内热交换机则流动有相对高温的冷媒，使高温的冷媒和室内空气进行热交换并以此为特征。

此外，当进行冷房时，第1及第2室内热交换机中都流动有低温的冷媒，使低温的冷媒和室内空气进行热交换；当进行暖房时，则第1及第2室内热交换机中都流动有高温的冷媒，使高温的冷媒和室内空气进行热交换较合适。

这里，当进行冷房时，第1及第2室内热交换机通过各连接于其一侧的第1及第2膨胀装置的一侧供给到冷媒；当进行暖房时，第1及第2室内热交换机通过各连接于其另一侧的压缩机的另一侧供给到冷媒；当进行定温除湿时，第1室内热交换机通过第1膨胀装置供给到冷媒的同时，第2室内热交换机则通过连接于第2室内热交换机一侧的压缩机的一侧供给到冷媒较合适。

还有，当进行制冷/制热时，将开启设置于第2室内热交换机的一侧和第2膨胀装置的一侧之间的第1阀门，而关闭设置于第2室内交换机的一侧和压缩机的另一侧之间的第2阀门，使第2室内交换机的一侧和第2膨胀装置的一侧相通；当定温除湿时，则关闭第1阀门而开启第2阀门，使第2室内热交换机的一侧和压缩机的另一侧相通较合适。

定温除湿时，压缩机的另一侧吐出的冷媒的一部分将流向第2室内热交换机的一侧，其余部分则流向室外热交换机后，经过第1膨胀装置并流入到第1室内热交换机的一侧。

根据本发明的结构，其前后相互重叠设置有两台室内热交换机。当进行定温除湿操作时，一台室内热交换机中流动有相对低温的冷媒，另一台室内热交换机中则流动有相对高温的冷媒，使上述流动有低温冷媒的室内热交换机执行除去室内空气中含有的湿气的除湿功能；上述流动有高温冷媒的室内热交换机则执行将通过上述流动有低温冷媒的室内热交换机而温度降低的空气，提高其温度并补偿降低温度的定温功能。由此，除一般的制冷/制热功能外，可同时有效率地执行定温除湿功能。

附图说明

图1提示出一般空调内部的概略构成图。

图2提示出本发明中的具有定温除湿功能的空调内部概略构成图。

图3提示出本发明中空调冷房工作时的冷媒流动的构成图。

图4提示出本发明中空调暖房工作时的冷媒流动的构成图。

图5提示出本发明中空调定温除湿工作时的冷媒流动的构成图。

图面主要部分的符号说明：

100：第1室内热交换机             110：第2室内热交换机

120：第1膨胀装置                 130：第2膨胀装置

140：室外热交换机                150：压缩机

151：第1条导管                   152：第2条导管

160：四方阀                      170：第1阀门

180：第2阀门                     200：室内风扇

210：室外风扇                    220：电机

具体实施方式

下面参照添加图面详细说明本发明中具有定温除湿功能的空调及其操作方法。

图2提示出本发明中的具有定温除湿功能的空调内部概略构成图。

如图所示，两台室内热交换机前后相互重叠设置。即，第1室内热交换机(100)设置于空调的前面吸入口(未图示)的后方，第2室内热交换机(110)则相重叠设置于第1室内热交换机(100)的后方。第1及第2室内热交换机(100及110)的一侧各通过导管连接于第1及第2膨胀装置(120及130)的一侧，第1及第2膨胀装置(120及130)的另一侧则连接于室外热交换机(140)的一侧。

同时，第2室内热交换机(110)的一侧除连接于第2膨胀装置(130)外，还连接于压缩机(150)。压缩机(150)的一侧各连接于第2室内热交换机(110)的一侧及室外热交换机(140)的另一侧，其另一侧将搭载四方阀(160)并连接于第1及第2室内热交换机(100及110)的另一侧。即，从压缩机(150)的一侧出来的用于冷媒流动的导管将在任意点分支为两条，第1条导管(151)连接于室外热交换机(140)，第2条导管(152)则连接于第2室内热交换机(110)。

此外，第2室内热交换机(110)和第2膨胀装置(130)之间设置有用于调节两者间冷媒流动的第1阀门(170)；连接第2室内热交换机(110)和压缩机(150)之间的第2条导管(152)上则设置有第2阀门(180)，用于调节两者间的冷媒流动。

第2室内热交换机(110)的后方设置有用于吸入和排出室内空气的室内风扇(200)，室外热交换机(140)的后方设置有用于吸入和排出室外空气的室外风扇(210)，以及驱动风扇的电机(220)。

当进行冷房时，从第1及第2膨胀装置(120及130)的一侧各向第1及第2室内热交换机(100及110)的一侧流入低温低压的冷媒，将空气调节空间的温度降低为设定温度；当进行暖房时，从压缩机(150)的另一侧向第1及第2室内热交换机(100及110)的另一侧流入高温高压的冷媒，将与室内空气进行热交换并提高空气调节空间的温度。即，当进行制冷/制热时，第1及第2室内热交换机(100及110)中流入相同种类的冷媒，从而第1及第2室内热交换机(100及110)执行相同功能。

此时，将开启第1阀门(170)而关闭第2阀门(180)，使第2膨胀装置(130)和第2室内热交换机(110)之间相通，而压缩机(150)和第2室内热交换机(110)之间则不相通。

当进行定温除湿时，从第1膨胀装置(120)的一侧向第1室内热交换机(100)的一侧流入有低温低压的冷媒，压缩机(150)的一侧向第2室内热交换机(110)的一侧则向第2室内热交换机(110)的一侧流入有高温高压的冷媒。由此，从空调的吸入口(未图示)吸入的室内空气经过第1室内热交换机(100)时，其内含有的湿气将被液化而通过冷凝机的排水管(未图示)除去并成为干燥空气(除湿作用)；经过第2室内热交换机(110)时，则可补偿经过第1室内热交换机(100)时所降低的温度，从而将室内空气保持为一定温度(定温作用)。

即，当进行除湿时，第1室内热交换机(100)中流入有低温的冷媒，第2室内热交换机(110)中则流入有相对高温的冷媒，故第1及第2室内热交换机(100及110)执行相互不同的功能。如前所述，第1室内热交换机(100)执行除去室内空气湿气的除湿功能；第2室内热交换机(110)则执行保持室内空气为一定温度的定温功能。

这里，与制冷/制热时不同的是，将关闭第1阀门(170)而开启第2阀门(180)，使第2膨胀装置(130)和第2室内热交换机(110)之间不相通，而压缩机(150)和第2室内热交换机(110)之间则相通。

图3提示出本发明中空调冷房工作时的冷媒流动的构成图。图4提示出本发明中空调暖房工作时的冷媒流动的构成图。图5提示出本发明中空调定温除湿工作时的冷媒流动的构成图。

首先，参照图3说明冷房工作时的冷媒流动。当进行冷房操作时，将开启第1阀门(170)，使第2室内热交换机(110)的一侧和第2膨胀装置(140)的一侧之间相通的反面，将关闭第2阀门(180)，使第2室内热交换机(110)的一侧和压缩机(150)的一侧之间相通。

当室内风扇(未图示)开始旋转时，从空调的吸入口(未图示)中吸入有室内空气，吸入的室内空气将依次通过第1室内热交换机(100)和设置于其后方的第2室内热交换机(110)并进行热交换。此时，第1及第2室内热交换机(100及110)的内部流动有低温的冷媒。

低温的冷媒从各连接于第1及第2室内热交换机(100及110)一侧的第1及第2膨胀装置(120及130)的一侧流入，通过膨胀装置冷媒将变换为低温低压。经过第1及第2室内热交换机(100及110)的内部，与室内空气进行热交换的冷媒将各流入到设置于压缩机(150)另一侧的四方阀(160)中，随后经过压缩机(150)时变换为高温高压的冷媒。

接着，经过压缩机(150)的高温高压的冷媒，将通过压缩机(150)的一侧出来的第1条导管(151)流入到室外热交换机(140)中。此时，由于第2阀门(180)为关闭状态，第2条导管(152)中不流有冷媒。流入到室外热交换机(140)的冷媒，与室外空气进行热交换并降低其温度，随后分两部分流入到第1及第2膨胀装置(120及130)中。

此时，第2膨胀装置(130)和第2室内热交换机(110)之间设置的第1阀门(170)将开启以使两者间相通，从室外热交换机(140)流入到第2膨胀装置(130)中的冷媒将经过膨胀装置，变换为低温低压的冷媒并流入到第2室内热交换机(110)中。从室外热交换机(140)经过第1膨胀装置(120)的冷媒，将流入到第1室内热交换机(100)中。

由此，如图3所示，当空调进行冷房操作的情况下，第1及第2室内热交换机(100及110)内部的冷媒为相同种类并执行相同循环，故室内热交换机将执行相同功能，如将室内空气降低为设定温度(冷房功能)。

如图3所示，第1及第2室内热交换机(100及110)中的实线箭头表示，经过室内热交换机进行热交换而变换为低温空气的冷气。

下面参照图4说明暖房操作时的冷媒流动。与冷房操作时相同，当进行暖房操作时，将保持第1阀门(170)的开启状态而关闭上述第2阀门(180)。使得第2室内热交换机(110)的一侧和第2膨胀装置(130)的一侧之间相同，而第2室内热交换机(110)的一侧和压缩机(150)的一侧之间将不相通。

当室内风扇(未图示)开始旋转时，从空调的吸入口(未图示)吸入有室内空气，吸入的室内空气将依次通过第1室内热交换机(100)和其后方设置的第2室内热交换机(110)并进行热交换。此时，第1及第2室内热交换机(100及110)的内部流动有高温的冷媒。

高温的冷媒从连接于第1及第2室内热交换机(100及110)另一侧的压缩机(150)的另一侧流入，经过压缩机(150)冷媒变换为高温高压。其中，四方阀(160)用于调节冷媒的流动方向，当进行冷房操作时，切换为冷媒从室内热交换机流向压缩机方向；当进行暖房操作时，则切换为冷媒从上述压缩机流向室内热交换机方向。

通过第1及第2室内热交换机(100及110)并进行热交换的冷媒，将各流入到第1及第2膨胀装置(120及130)而变换为低温低压的冷媒。此时，第2阀门(180)为关闭状态，使第2室内热交换机(110)的一侧和压缩机(150)的一侧之间不相通，故上述低温低压的冷媒不流向压缩机(150)，而是流向上述第2膨胀装置(130)中。

通过第1及第2膨胀装置(120及130)变换为低温低压气体状态的冷媒，将流入到其一侧连接于上述膨胀装置另一侧的室外热交换机(140)中，通过与室外热交换机(140)中排出的室外空气间的热交换而提高其温度。此外，通过连接于室外热交换机(140)的另一侧的第1条导管(151)流入到压缩机(150)中的冷媒，将变换为高温高压的冷媒，随后经过四方阀(160)而分为两部分流入到第1及第2室内热交换机(100及110)中。

由此，如图4所示，当空调进行暖房操作的情况下，第1及第2室内热交换机(100及110)内部的冷媒为相同种类并执行相同循环，故室内热交换机将执行相同功能，如将室内空气提高为设定温度(暖房功能)。

如图4所示，第1及第2室内热交换机(100及110)中的实线箭头表示，经过室内热交换机进行热交换而变换为高温空气的温气。

下面继续参照图5说明定温除湿时的冷媒流动。当空调变换为定温除湿的操作模式时，与制冷/制热操作时相反，将关闭第1阀门(170)而开启上述第2阀门(180)，使第2室内热交换机(110)的一侧和第2膨胀装置(130)的一侧之间不相通的反面，连接于上述第2室内热交换机(110)的一侧和上述压缩机(150)一侧之间的第2条导管(152)则相同。

当室内风扇开始旋转时，从空调的吸入口(未图示)吸入有室内空气，吸入的室内空气将依次通过第1室内热交换机(100)和其后方设置的第2室内热交换机(110)并进行热交换。此时，第1室内热交换机(100)的内部流动有低温的冷媒；第2室内热交换机(110)的内部则流动有相对高温的冷媒。第1室内热交换机(100)内部流动的低温冷媒从第1膨胀装置(120)的一侧流入；第2室内热交换机(110)内部流动的相对高温的冷媒则从压缩机(150)的一侧流入。

首先说明流动于第1室内热交换机(100)内部的低温冷媒的流动循环。如图3所示的冷房操作，冷媒按第1室内热交换机(100)→压缩机(150)→第1条导管(151)→室外热交换机(140)→第1膨胀装置(120)→第1室内热交换机(100)的顺序流动。

通过室外热交换机(140)的冷媒将经过第1膨胀装置(120)变换为低温低压的状态，低温的冷媒将流入到第1室内热交换机(100)的内部。室内空气在与低温的冷媒进行热交换的过程中被液化，并除去其内部含有的湿气。此时，室内空气的温度必然会降低。

同时，流动于第2室内热交换机(110)内部的相对高温的冷媒流动循环为第2室内热交换机(110)—压缩机(150)—第2条导管(152)—第2室内热交换机(110)的顺序。

从第1及第2室内热交换机(100及110)的另一侧经过四方阀(160)流入到压缩机(150)另一侧的冷媒，将经过压缩机(150)变换为高温高压的状态。随后，经过压缩机(150)的冷媒分为两部分流向压缩机(150)的一侧分支出来的第1条导管(151)和第2条导管(152)。通过第1条导管(151)的冷媒将流入到室外热交换机(140)后，最终流入到上述第1室内热交换机(100)中此时，第1阀门(170)为关闭状态，故通过室外热交换机(140)的冷媒不能经过第2膨胀装置(130)流入到第2室内热交换机(110)中)。通过第2条导管(152)的冷媒将流向上述第2室内热交换机(110)中，此时，如图3所示，四方阀(160)将切换为冷媒从室内热交换机流向压缩机方向。

通过第1条导管(151)的冷媒将经过室外热交换机(140)及第1膨胀装置(120)中，变换为低温低压状态的反面，通过上述第2条导管(152)的冷媒则无需通过其它装置而直接流入到第2室内热交换机(110)中，保持其高温高压状态。

由此，空调的吸入口(未图示)中吸入的室内空气，当经过第1室内热交换机(100)时，通过液化过程将除去其内部含有的湿气而变换为干燥状态(除湿功能)；当经过第2室内热交换机(110)时，则通过高温的冷媒提高室内空气的温度，从而补偿经过上述第1室内热交换机(100)降低的室内空气温度并保持为一定温度(定温功能)。

如图5所示，第1室内热交换机(100)中的实线箭头表示为经过第1室内热交换机(100)进行热交换而变换为低温空气的冷气；第2室内热交换机(110)中的实线箭头表示为经过第2室内热交换机(110)进行热交换而变换为高温空气的温气。

根据本发明中的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其前后相互重叠设置有两台室内热交换机。当进行定温除湿操作时，一台室内热交换机中流动有相对低温的冷媒，另一台室内热交换机则流动有相对高温的冷媒，使上述流动有低温冷媒的室内热交换机执行除去室内空气中含有的湿气的除湿功能，流动有高温冷媒的室内热交换机则执行提高经过流动有低温冷媒的室内热交换机而温度降低的室内空气的温度，从而补偿所降低温度的定温功能。由此，除一般的制冷/制热功能外，还可同时有效执行定温除湿功能。

Claims (9)

1、一种具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是空调由如下结构组成：设置于空调的吸入口后方的第1室内热交换机；设置于第1室内热交换机后方的第2室内热交换机；其一侧连接于第1室内热交换机的一侧的第1膨胀装置；其一侧各连接于上述第2热交换机的第2膨胀装置及压缩机；设置于第2室内热交换机和第2膨胀装置之间的第1阀门；设置于第2室内热交换机和压缩机之间的第2阀门。

2、根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是第1及第2室内热交换机相互重叠设置。

3、根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是压缩机的一侧各连接于第2室内热交换机的一侧和室外热交换机；其另一侧则连接于第1及第2室内热交换机的另一侧。

4、根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是当进行制冷/制热时，开启第1阀门而关闭第2阀门，使第2膨胀装置和第2室内热交换机相通；当进行定温除湿时，则关闭第1阀门而开启第2阀门，使压缩机和第2室内热交换机相通。

5、根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是当进行定温除湿时，第1室内热交换机中流动有低温的冷媒，使低温的冷媒与室内空气进行热交换；与第1室内热交换机相重叠设置于后方的第2室内热交换机中则流动有相对高温的冷媒，使高温的冷媒与室内空气进行热交换具有定温除湿功能的空调的操作方法。

6、根据权利要求5所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是当进行冷房操作时，第1及第2室内热交换机中都流动有低温的冷媒，使低温的冷媒与室内空气进行热交换；当进行暖房操作时，第1及第2室内热交换机中则都流动有高温的冷媒，使上述高温的冷媒与室内空气进行热交换具有定温除湿功能的空调的操作方法。

7、根据权利要求6所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是当进行冷房操作时，第1及第2室内热交换机从各连接于其一侧的第1及第2膨胀装置的一侧供给到冷媒；当进行暖房操作时，第1及第2室内热交换机则从连接于其另一侧的压缩机的另一侧供给到冷媒；当进行定温除湿时，第1室内热交换机从第1膨胀装置供给到冷媒的同时，第2室内热交换机则从连接于其一侧的压缩机的一侧供给到冷媒的具有定温除湿功能的空调的操作方法。

8、根据权利要求7所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是当进行制冷/制热时，第2室内热交换机的一侧和第2膨胀装置的一侧之间设置的第1阀门将开启，而第2室内热交换机的一侧和压缩机的另一侧之间设置的第2阀门则关闭，使第2室内热交换机的一侧和第2膨胀装置的一侧相通；当进行定温除湿时，将关闭第1阀门而开启第2阀门，使第2室内热交换机的一侧和压缩机的另一侧相通的具有定温除湿功能的空调的操作方法。

9.根据权利要求8所述的具有定温除湿功能的空调及其操作方法，其特征是当进行定温除湿时，压缩机的另一侧吐出的冷媒的一部分将流向第2室内热交换机的一侧，其余部分则流向室外热交换机后，经过第1膨胀装置而流入到第1室内热交换机的一侧的具有定温除湿功能的空调的操作方法。

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