CN1693777A - 具有定温除湿功能的空调器及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有除一般的制冷/制热功能外，同时还具有定温除湿功能的空调器及其操作方法。本发明中的空调器包含有分离设置于室内吸气口后方的第1及第2室内热交换器；各对应于第1及第2室内热交换器而形成的第1及第2室外热交换器等部分并以此为特征。

Description

具有定温除湿功能的空调器及其操作方法

技术领域

本发明涉及空调器，特别是涉及具有除一般的制冷/制热功能外、同时具有定温除湿功能的空调器及其操作方法。

背景技术

一般来说，空调器在夏季按蒸发→压缩→冷凝→膨胀顺序循环进行制冷循环工作；冬季则切换四通换向阀，在与制冷循环逆循环的热泵作用下进行制热循环工作。因此，空调器是将室内温度保持为用户所需温度的制冷/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，以及具有吸入潮湿空气后、将其变为干湿空气后再投入到室内的除湿功能。

空调器大致上分为一体式空调器和分体式空调器。一体式空调器的箱体设置具有冷凝器的热量放出部和具有蒸发器的热量吸收部，其代表产品可举窗式空调器为例。

图1显示一般窗式空调器的内部构成简图。

室内热交换器(10)设置于空调器机体(30)的室内侧部分前面形成的室内吸气口(未图示)的后方，室内热交换器(10)内部设置有流动冷媒的导管(11)，通过室内吸气口吸入的室内空气将与导管(11)中流动的冷媒进行热交换后，由室内出风口排出并调节其温度。

在进行制冷操作时，通过导管(11)流入到室内热交换器(10)的液态冷媒将经过室内热交换器(10)蒸发并变换为气态的冷媒。因此，室内热交换器(10)也称为蒸发器。

贯通于室内热交换器(10)的导管(11)连接到四通换向阀(12)，四通换向阀(12)连接压缩机(14)。四通换向阀(12)用于调节冷媒的流动循环，例如，当空调器进行制冷操作时，切换为压缩机(14)中吐出的冷媒进行制冷循环；当空调器进行制热操作时，则切换为冷媒进行制热循环。

机体(30)的室外侧部分设置有室外热交换器(16)。与室内热交换器(10)的情况相同，室外热交换器(16)的内部也设置有流动冷媒的导管(11)，压缩机(14)中吐出的高温高压气态冷媒，将通过导管(11)流入到室外热交换器(16)。当进行制冷操作时，通过导管(11)流入到室外热交换器(16)的气态冷媒，将经过冷凝变换为液态的冷媒。因此，室外热交换器(16)也称为冷凝器。

连接室外热交换器(16)和室内热交换器(10)的导管之间设置有细长的膨胀阀(18)，当冷媒通过膨胀阀(18)时，将变成为低温低压的冷媒。

流动有冷媒的导管形成的循环(室内热交换器-压缩机-室外热交换器-膨胀阀-室内热交换器)称为加热泵循环。当进行制冷操作时，冷媒以压缩机(14)→室外热交换器(16)→膨胀阀(18)→室内热交换器(10)的顺序进行制冷循环，并降低室内温度；当进行制热操作时，则以压缩机(14)→室内热交换器(10)→膨胀阀(18)→室外热交换器(16)的顺序进行制热循环，并提高室内温度。

下面继续说明通过空调器的制冷/制热操作降低或提高室内温度的过程。

首先，当进行制热操作时，压缩机(14)中压缩的高温高压气态冷媒，通过四通换向阀(12)导向室内热交换器(10)中，导向的气态冷媒经过室内热交换器(10)时，得到冷凝而变换为高温高压的液态冷媒。在冷凝过程中，放出热量并提高空气调节空间的空气温度。

通过室内热交换器(10)的冷媒将由膨胀阀(18)变换为低温低压的液态冷媒，继而流入到室外热交换器(16)中，流入的冷媒经过室外热交换器(16)时，得到蒸发而变换为低温低压的气态冷媒，变化的冷媒将通过四通换向阀(12)导向压缩机(14)的吸入侧。当进行制热操作时，将反复进行制热循环而提高空气调节空间的温度。

其次，当进行制冷操作时，则进行与制热循环相反的制冷循环。即，压缩机(14)中压缩的高温高压气态冷媒，通过四通换向阀(12)导向室外热交换器(16)中，在通过室外热交换器(16)的过程中冷凝并变换为高温高压的液态冷媒。从室外热交换器(16)中吐出的高温高压冷媒，通过膨胀阀(18)变换为低温低压的状态并流入室内热交换器(10)内。此时，流入的冷媒通过蒸发而变换为低温低压的气体冷媒，并通过四通换向阀(12)导向压缩机(14)的吸入侧。通过室内热交换器(10)的冷媒吸收室内空气的热量而蒸发，经过反复进行制冷循环，空气调节空间中的温度将会降低。

同时，在进行制冷操作的同时，空气调节空间的温度将降低至设定温度，室内温度的降低会增加空气调节空间的相对湿度。相对湿度具有空气调节空间的温度越低则湿度越高的特性，因此，当制冷时设定的温度越低，空气调节空间内的用户越会感到高湿度带来的不适。

除湿操作即是为降低上述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。空调器的除湿操作将通过室内热交换器(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。

通过室内热交换器(10)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器(10)的表面上形成细微的水滴。细微的水滴集中到一块后，通过室内热交换器(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器(10)时，除去湿气而变换为干燥空气并由此降低空气调节空间内的湿度(除湿)。

通过除湿操作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器。

发明内容

本发明的目的在于提供除具有一般的制冷/制热功能外，同时还具有定温除湿功能的空调器。

本发明的另一目的在于提供最适合上述空调器工作的操作方法。

为达到上述目的，本发明中的具有定温除湿功能的空调器包括有分离设置于室内吸气口后方的第1及第2室内热交换器，分别对应于第1及第2室内热交换器而形成的第1及第2室外热交换器。

其中，第1及第2室内热交换器横向并排设置。第1室内热交换器和第1室外热交换器包含在构成的第1加热泵循环中；第2室内热交换器和第2室外热交换器则包含在构成的第2加热泵循环中。

同时，本发明的具有定温除湿功能的空调器中，在进行定温除湿操作时，包含有第1室内热交换器和第1室外热交换器的第1加热泵循环中的冷媒，将以制冷循环进行循环；包含有第2室内热交换器和第2室外热交换器的第2加热泵循环中的冷媒，则以制热循环进行循环。

当进行制冷操作时，第1及第2加热泵循环中冷媒将都以制冷循环进行循环；当进行制热操作时，第1及第2加热泵循环中冷媒则都以制热循环进行循环。

由此，本发明包括了第1室内热交换器和第1室外热交换器构成的第1加热泵循环，第2室内热交换器和第2室外热交换器构成的第2加热泵循环。当进行定温除湿操作时，第1加热泵循环中冷媒以制冷循环进行循环，第2加热泵循环则以制热循环进行循环。第1加热泵循环执行除去室内空气中含有的湿气的除湿功能，第2加热泵循环则执行补偿由第1加热泵循环降低的室内空气温度的定温功能。

因此，本发明中的空调器除了具有一般的制冷/制热功能外，可同时有效进行定温和除湿。

附图说明

图1为一般窗式空调器的内部构成简图。

图2为本发明的空调器内部构成简图。

图3为本发明的空调器进行制冷操作时的冷媒流动图。

图4为本发明的空调器进行制热操作时的冷媒流动图。

图5为本发明的空调器进行定温除湿操作时的冷媒流动图。

图面的主要符号说明：

40、机体，                42、隔壁，

50、第1室内热交换器，     52、第2室内热交换器，

60、第1四通换向阀，       62、第2四通换向阀，

70、第1压缩机，           72、第2压缩机，

80、第1室外热交换器，     82、第2室外热交换器，

200、第1加热泵循环，      300、第2加热泵循环。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图2显示本发明中具有定温除湿功能的空调器内部构成简图。

本发明中具有定温除湿功能的空调器各设置有两个室内热交换器和室外热交换器。室内热交换器分离设置于空调器机体(40)的室内侧。如图2所示，左侧的室内热交换器称为第1室内热交换器(50)；右侧的室内热交换器则称为第2室内热交换器(52)。在此，第1及第2室内热交换器(50及52)横向并排设置。

对应于第1室内热交换器(50)的第1室外热交换器(80)将设置于机体(40)的室外侧；对应于第2室内热交换器(52)的第2室外热交换器(82)也设置于机体(40)的室外侧，并与第1室外热交换器(80)分离设置。在此，与第1及第2室内热交换器(50及52)的情况相同，第1及第2室外热交换器(80及82)横向并排设置。

第1室内热交换器(50)和第1室外热交换器(80)构成一个加热泵循环，即形成第1加热泵循环(200)，第1加热泵循环(200)由第1室内热交换器(50)-第1压缩机(70)-第1室外热交换器(80)-第1膨胀阀(90)组成。同时，第2室内热交换器(52)和第2室外热交换器(82)构成另一个加热泵循环，即形成第2加热泵循环(300)，第2加热泵循环(300)由第2室内热交换器(52)-第2压缩机(72)-第2室外热交换器(82)-第2膨胀阀(92)组成。

其中，第1四通换向阀(60)连接第1压缩机(70)，在第1加热泵循环(200)中冷媒进行制冷循环或制热循环时，起到调节冷媒循环方向的作用；第2四通换向阀(62)则连接第2压缩机(72)，在第2加热泵循环(300)中冷媒进行制冷循环或制热循环时，起到调节冷媒循环方向的作用。

此外，第1室外热交换器(80)的后方设置有第1室外风扇(100)，在通过第1室外热交换器(80)的冷媒和室外空气之间进行热交换时调节室外空气的流动；第1室内热交换器(50)的后方则设置有第1室内风扇(120)，在通过第1室内热交换器(50)的冷媒和室内空气之间进行热交换时调节室内空气的流动。其中，图面符号“110”表示为用于控制第1室外风扇(100)及第1室内风扇(120)旋转的第1电机。

与第1室外风扇(100)和第1室内风扇(120)相同，第2室外风扇(102)和第2室内风扇(122)也各设置于第2室外热交换器(82)和第2室内热交换器(52)的后方。其中，图面符号“112”表示为第2电机，“42”则表示为区分机体的室内侧和室外侧的隔壁。

本发明中具有定温除湿功能的空调器，各设置有两个室内热交换器和室外热交换器并构成两个独立运转的加热泵循环。当进行制冷操作时，两个加热泵循环都以制冷循环进行循环；当进行制热操作时，则都以制热循环进行循环；当进行定温除湿时，一个加热泵循环以制冷循环进行循环，另一个加热泵循环则以制热循环进行循环。

因此，通过制冷循环而流入低温冷媒的室内热交换器将起到除湿作用；通过制热循环而流入高温冷媒的室内热交换器则起到定温作用。

图2所示的情况下，与两个室内热交换器和室外热交换器对应构成了各设置有压缩机和膨胀阀的两个加热泵循环。若包含有本发明中的技术思想，即当进行定温除湿时，一个室内热交换器进行除湿作用，而另一个室内热交换器进行定温作用，此时，加热泵循环的构成将不再局限于图2中所示的情况，而只是本发明所属的技术领域内的同业技术人员对其进行的多种变化。

另外，图2中以窗式空调器为例说明了本发明中的空调器，但若能包含如上所述的本发明中的技术思想，不管分体式或一体式等不同种类的空调器都能适用本发明中的技术设计。

下面继续说明本发明中的具有定温除湿作用的空调器的操作方法。

首先，图3显示本发明中空调器进行制冷操作时冷媒流动图。

当由两个室内热交换器和室外热交换器分离设置而构成的加热泵循环进行制冷操作时，第1室内/外风扇(120及100)、第2室内/外风扇(122及102)、第1及第2压缩机(70及72)开始工作，第1及第2压缩机(70及72)中将吐出高温高压的气体冷媒，机体(40)的室内吸气口(未图示)吸入室内空气，室外吸气口(未图示)则吸入室外空气。

首先观察第1室内热交换器(50)和第1室外热交换器(80)构成的第1加热泵循环(200)中冷媒的流动循环。

第1压缩机(70)中吐出的高温高压的气体冷媒，经过第1室外热交换器(80)与室外空气进行热交换而冷凝为常温高压的液态冷媒，并通过第1膨胀阀(90)变换为低温低压的冷媒。液态冷媒将流入到第1室内热交换器(50)中，经过第1室内热交换器(50)与室内空气进行热交换而变换为低温低压的气体。随后，气体状态的冷媒在第1四通换向阀(60)的导向作用下流入到第1压缩机(70)后再吐出，最后再流入到第1室外热交换器(80)中。

当第1加热泵循环(200)中冷媒进行制冷循环时，第2室内热交换器(52)和第2室外热交换器(82)构成的第2加热泵循环(300)冷媒也同时进行制冷循环。下面观察第2加热泵循环(300)中冷媒的流动循环。

第2压缩机(72)中吐出的高温高压的气态冷媒，经过第2室外热交换器(82)与室外空气进行热交换而冷凝为常温高压的液态冷媒，后经过第2膨胀阀(92)变换为低温低压的冷媒。液态冷媒将流入到第2室内热交换器(52)中，通过第2室内热交换器(52)与室内空气进行热交换而变换为低温低压的气态冷媒。随后，气态的冷媒在第2四通换向阀(62)的导向作用下流入到第2压缩机(72)再吐出，最后再流入到第2室外热交换器(82)中。

如上所述，当空调器进行制冷操作时，第1及第2加热泵循环(200及300)中的冷媒都以制冷循环进行循环，从而降低空气调节空间内的空气温度。此时，如图3所示，第1及第2室内热交换器(50及52)中的实线箭头表示为经过室内热交换器并进行热交换而变换为低温的冷气。

图4显示本发明中空调器进行制热操作时的冷媒流动图。

当空调器进行制热操作时，第1及第2加热泵循环(200及300)中的冷媒都以制热循环进行循环，从而提高空气调节空间内的温度。

即，在第1加热泵循环(200)的情况下，第1压缩机(70)中吐出的高温高压的气体冷媒，在第1四通换向阀(60)的导向作用下流入到第1室内热交换器(50)中，通过第1室内热交换器(50)与室内空气进行热交换而冷凝为常温高压的液态冷媒。随后，液态冷媒经过第1膨胀阀(90)变换为低温低压的冷媒，并通过第1室外热交换器(80)与室外空气进行热交换，将蒸发而变换为气态的冷媒。第1室外热交换器(80)中吐出的冷媒，在第1四通换向阀(60)的导向作用下再流入到第1室内热交换器(50)中。

同时，第2加热泵循环(300)中的冷媒与第1加热泵循环(200)中的冷媒同样进行制热循环。

图4中，第1及第2室内热交换器(50及52)中的虚线箭头表示通过室内热交换器进行热交换而变换为高温的暖气。

图5显示本发明中空调器进行定温除湿操作时的冷媒流动图。

第1室内热交换器(50)和第1室外热交换器(52)构成的第1加热泵循环(200)内的冷媒将以第1压缩机(70)→第1室外热交换器(80)→第1膨胀阀(90)→第1室内热交换器(50)→第1压缩机(70)顺序进行制冷循环；第2室内热交换器(52)和第2室外热交换器(52)构成的第2加热泵循环(300)内的冷媒则以第2压缩机(72)→第2室内热交换器(52)→第2膨胀阀(92)→第2室外热交换器(82)→第2压缩机(72)顺序进行制热循环。

由此，由空调器的室内吸气口吸入的室内空气中，通过第1室内热交换器(50)流动的室内空气，与贯通第1室内热交换器(50)的低温冷媒进行热交换而除去其内包含的湿气(除湿作用)；通过第2室内热交换器(52)流动的室内空气，则与贯通第2室内热交换器(52)的高温冷媒进行热交换而补偿由第1室内热交换器(50)降低的温度(定温作用)。

图5中，第1室内热交换器(50)中的实线表示冷气，第2室内热交换器(52)中的虚线则表示暖气。

Claims (5)

1、一种具有定温除湿功能的空调器，包括室内热交换器和室外热交换器，其特征在于室内热交换器为分离设置于室内吸气口后方的第1及第2室内热交换器，室外热交换器为分别对应于第1及第2室内热交换器而形成的第1及第2室外热交换器。

2、根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调器，其特征在于第1及第2室内热交换器横向并排设置。

3、根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调器，其特征在于包括含有第1室内热交换器和第1室外热交换器构成的第1加热泵循环，含有第2室内热交换器和第2室外热交换器构成的第2加热泵循环。

4、一种根据权利要求1所述的具有定温除湿功能的空调器的操作方法，其特征在于，当进行定温除湿操作时，包含有第1室内热交换器和第1室外热交换器的第1加热泵循环中冷媒以制冷循环进行循环；包含有第2室内热交换器和第2室外热交换器的第2加热泵循环中冷媒则以制热循环进行循环。

5、根据权利要求4所述的具有定温除湿功能的空调器的操作方法，其特征在于，当进行制冷操作时，第1及第2加热泵循环中冷媒将都以制冷循环进行循环；当进行制热操作时，第1及第2加热泵循环中冷媒则都以制热循环进行循环。

Images