專利名稱：空調設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種空調設備及其操作方法。更具體地說，本發明涉及一種空調設備及其操作方法，其中可在很寬的溫度范圍內在很小的冷卻至很小的加熱的情況下進行去濕操作。
背景技術：
作為在其中進行去濕操作以降低濕度的傳統空調設備，有一種已知的系統，其中被蒸發器所冷卻的空氣被一電加熱器再加熱；還有一種系統，其中空氣被致冷循環的凝聚熱再加熱。當把這兩個系統相互比較時，特別是從節能的角度看，后者被認為是較好的，因為前者要消耗大量的電能。
另外，在日本專利未審查公開第60-181559、2-183776、3-31640和51-18059號中，描述了致冷循環的例子，其中在去濕操作中被冷卻的空氣被致冷循環本身再加熱。
其中，日本專利未審查公開第60-181559號公開了一種循環裝置，其中壓縮機、四通閥、室外熱交換器、節流器和室內熱交換器借助致冷劑管道依次相互連接，且室內熱交換器被分成兩部分，在其間并聯連接有用于去濕操作的去濕節流裝置和用于旁路該去濕節流裝置的雙向閥。而且，在去濕操作中，可通過關閉所述雙向閥以便致冷劑流入去濕節流閥，使在室內的被分開的上游側變成一冷凝器且其下游側成為一蒸發器，并允許室內空氣流在被冷凝器冷卻和去濕之后從該蒸發器流入該冷凝器以用蒸發器對其進行再加熱，從而在不過度降低溫度的情況下，進行去濕操作。
日本專利未審查公開第2-183776號進一步采用了一種小孔雙向閥，以提供一種循環裝置，其中室內熱交換器被分成上和下部分。在去濕操作中，被分開的上部分被作為冷凝器，且其下部分被作為蒸發器。另外，通過使室內空氣與室內的這些熱交換器平行流動，可使該去濕操作，在用蒸發器對空氣進行冷卻和去濕并用冷凝器對其進行加熱時，既防止過度冷卻，又降低濕度。
日本專利未審查公開第3-31640號，在日本專利未審查公開第60-181559號裝置的基礎上，進一步提供了一種通道開關裝置，它包括四個止回閥，以使空氣流即使當四通閥被切換到加熱循環時也能在房間一側從蒸發器流到加熱器，從而提供了一種循環裝置，在該裝置中可進行很小加熱的強去濕操作。另外，通過借助室外風扇的轉速控制裝置來控制室外熱交換器的發熱量，可對室內熱交換器處的空氣加熱量進行調節，從而把室溫保持在預定的值。另外，在該先有技術的描述中，室外風扇在室外空氣溫度不超過22℃時進行很弱的運行，且在不低于22℃時進行弱的運行。
在日本實用新型未審查公開第51-18059號所公布的循環裝置中，提供了兩個壓縮機，但其循環基本上與日本專利未審查公開第60-181559號中所描述的循環相同。在這種運行方法中，室外風扇和壓縮機根據操作功能進行控制，而不是根據室外溫度進行控制。例如，室外的風扇在低冷卻去濕操作中低速運行，并在低加熱去濕操作中被停止。另外，壓縮機之一在去濕操作中運行。
近來，去濕操作傾向用于多種目的。例如，有(1)愉快去濕操作，它在溫度不高但氣候潮濕的雨季，在保持設定的溫度的同時進行去濕；(2)“晚安”/“早上好”去濕操作，它能在悶熱的夜間或清晨在沒有氣流感且噪音很低的狀態下，通過降低濕度而又不過度降低溫度來促進愉快的睡眠；(3)霉菌/壁虱防止去濕操作，它通過將相對濕度保持在約50％來防止霉菌和壁虱的傳播；(4)洗衣去濕操作，它被用來使所洗的衣物在雨季能在室內得到干燥。然而，在這個四公開的任何一個中，都沒有考慮采用能滿足使用目的(1)至(4)的運行方法。
在日本專利未審查公開第3-31640號中，雖然在去濕操作中通過控制室外風扇的轉數來調節室內熱交換器的空氣加熱量，但未公布壓縮機的運行，因而它不足以滿足如上述的(1)至(4)的多種目的。另外，雖然對外部空氣進行了兩級控制，從而使室外風扇的運行在室外空氣溫度不超過22℃時非常弱且在其不低于22℃時較弱，但它不足以相對于室外溫度進行控制。
另外，雖然很多空調設備執行去濕操作以外的冷卻和加熱操作，但如上述四個公開中所述的二分式熱交換器的串聯連接使房間中的熱交換器的致冷劑管道對冷卻和加熱操作來說是太長了。特別地，當在房間中采用兩個熱交換器作為蒸發器時，室中的熱交換器的致冷劑流的壓縮損失增大。如果空氣流和致冷劑流再不成為對流，或者在加熱操作中未進行充分的次冷卻，致冷循環的性能就會被降低。在此方面，雖然在日本專利未審查公開第2-183776號中試圖通過使房間中的熱交換器的至少一條致冷劑通道改成兩條管路，以減少壓力損失，但這仍然是不夠的。而在其他的公開中，該問題未被提及。
另外，在諸如房間空調器的小型空調設備中，對室內單元(也被稱為室內機)的尺寸有所限制。在這種限制條件下，需要在房間內的熱交換器的管道結構和空氣流等之間建立一種關系，以便盡量在每一種去濕、冷卻和加熱操作中改善房間中熱交換器的熱傳遞性能，從而將致冷循環的性能保持在其完全增強的程度。
另外，在日本實用新型未審查公開第51-18059號中，在低加熱去濕操作中，室外風扇被停止。因此，室外單元(也被稱為室外機)一側的電部件的溫度上升，從而降低了它們的壽命。另外，由于室外風扇不受室外空氣溫度的控制，從室外的熱交換器散發的熱量(廢熱量)就隨著室外溫度而變。這使得房間中吹送的空氣的溫度和去濕量不能得到完全的控制。由于壓縮機是單個的且在恒定速度下運行，不能完全達到按照設定濕度和房間濕度之差來控制去濕量。
發明內容
本發明的第一個目的，是提供一種空調設備，它能夠實現各種用途的去濕操作。
本發明的第二個目的，是提供一種空調設備，它執行去濕操作并能夠保持冷卻和加熱操作的完全增強的性能。
本發明的第三個目的，是提供一種空調設備，它能夠將房間中吹送的空氣的溫度和去濕量保持在設定的溫度和設定的去濕量，并且即使在室外溫度改變時也能迅速地使房間的濕度達到設定的濕度。
本發明的第四個目的，是提供一種空調設備，其中防止了室外電部件的溫度上升，并能充分保證它們的使用壽命。
為實現上述第一個目的，根據本發明，一種空調設備帶有壓縮機、室內熱交換器、節流器和室外熱交換器，且其中室內熱交換器帶有一冷卻/去濕部分和一加熱部分，而且壓縮機的能力、室內熱交換器的風扇的氣流量和室外熱交換器的風扇的氣流受到了控制，從而使所述加熱部分的加熱能力和所述室外熱交換器的散熱量在每種去濕操作下均受到控制。
另外，該室內熱交換器帶有冷卻/去濕部分和與那些部分相熱分離的加熱部分以及設置在該冷卻/去濕部分和加熱部分之間的第二節流裝置，且該室內熱交換器還具有用于輸入一個房間溫度檢測器所檢測的溫度的控制電路，以便借助該控制電路控制壓縮機的能力、室內熱交換器的風扇的空氣流量和室外熱交換器的風扇的空氣流量，從而分別實現低冷卻去濕操作、低等溫去濕操作和低加熱去濕操作。
另外，去濕操作具有各種運行模式，包括“晚安”/“早上好”運行、霉菌/壁虱防止運行和洗衣運行。在“晚安”/“早上好”運行模式下，室內熱交換器的風扇的空氣流量被降低。在洗衣模式運行中，室內熱交換器的風扇的空氣流量被增大。
另外，室內熱交換器帶有房間濕度檢測裝置和一控制電路，并帶有去濕操作下的霉菌/壁虱防止模式，其中被房間中的濕度檢測裝置檢測到的濕度被輸入該控制電路。當設定運行模式時，壓縮機的能力、室內熱交換器的風扇的空氣流量和室外熱交換器的風扇的空氣流量均受到控制電路的控制，從而將濕度檢測裝置檢測的相對濕度調節到40％至60％的范圍內。
該控制電路對壓縮機的能力、室內熱交換器的風扇的空氣流量、以及室外熱交換器的風扇的空氣流量進行控制，使濕度檢測裝置所檢測的相對濕度約為50％。
另外，室內熱交換器具有冷卻/去濕部分和加熱部分，并設有控制電路，房間溫度檢測器所檢測到的溫度被輸入該控制電路。當判定檢測溫度和設定溫度之差為負時，該控制電路被用于降低室外熱交換器所散發的熱量，以對運行進行控制從而增大加熱部分的加熱能力。
另外，一帶有室內熱交換器的室內單元還設有空氣管道，用于使室內空氣流入室內單元中；該室內單元還設有一諸如風門的開口，用于打開和關閉空氣管道。提供了兩個系統，以將氣流分成通過室內熱交換器的部分和不經過室內熱交換器而通過空氣管道的部分。在去濕操作中，當室內風扇被切換到低空氣流量(air flow rate)時，壓縮機得到控制而從低能力變到高能力，同時室外風扇被從高空氣流量控制到低空氣流量。當室內風扇被切換到高空氣流量時，通過打開空氣管道，使通過室內熱交換器的氣流與未通過室內熱交換器而通過該空氣管道的氣流相結合，從而增大氣流速度，而且壓縮機被從低能力控制到高能力并且室外風扇同時被從高空氣流量控制到低空氣流量。相應地，可以實現低空氣流量去濕操作和高空氣流量去濕操作，它們包括在大溫度范圍內的低冷卻去濕操作、低等溫去濕操作和低加熱去濕操作。
另外，帶有室內熱交換器的室內單元設有用于使空氣流入室內單元的空氣管道和用于實現該空氣管道的打開和關閉的開口。當室溫檢測器檢測的室溫與設定的室溫之差約為零時，該開口打開。該開口受到控制，從而當室溫檢測器檢測的溫度與設定的室溫之差為負時將其關閉。
另外，室內熱交換器具有冷卻/去濕部分和加熱部分，而室外熱交換器設有帶有雙向閥的旁路管。當室溫檢測器檢測的室溫被判定為低于設定溫度時，進行適當的控制以在去濕操作之前打開雙向閥。
另外，該室內熱交換器具有熱分離的冷卻/去濕部分和加熱部分，并設有用于輸入室溫檢測器檢測的溫度的控制電路。當室溫檢測器所檢測的溫度和設定溫度之差被判定為正時，根據控制電路進行控制，以增大室外熱交換器的風扇的風量，同時根據室內熱交換器的風扇的空氣流量對壓縮機的轉數進行控制。
室內熱交換器除了具有熱分離的冷卻/去濕部分和加熱部分之外，還設有用于輸入室溫檢測器檢測的溫度的控制電路。當室溫檢測器檢測的溫度與設定溫度之差被判定為約等于零時，室外熱交換器的風扇的空氣流量受到所述控制電路的控制而處于中間的范圍內，同時壓縮機的轉數根據室內熱交換器的風扇的空氣流量而得到控制。
另外，室內熱交換器，除了具有熱分離的冷卻/去濕部分和加熱部分之外，還帶有用于輸入室溫檢測器所檢測的溫度的控制電路。其中所述室溫檢測器檢測的溫度與設定溫度之差被判定為負時，根據所述控制電路進行控制，以減小室外熱交換器的風扇的空氣流量，同時根據室內熱交換器的空氣流量對壓縮機的轉數進行控制。
另外，所述室內熱交換器，除了具有冷卻/去濕部分和加熱部分之外，還設有用于輸入室溫檢測器所檢測的溫度的控制電路。當室溫檢測器檢測的溫度與設定溫度之差被判定為負時，加熱器的能力得到控制，以使溫度達到設定溫度，同時壓縮機的轉數根據室內熱交換器的風扇的空氣流量而得到控制。
另外，當室內熱交換器的風扇的空氣流量被設定為低空氣流量時，壓縮機受到控制以降低其能力。另外，當室內熱交換器的風扇的空氣流量被設定為高空氣流量時，該壓縮機得到控制以增大其能力。
另外，根據本發明的空調設備可包括用于檢測室外溫度的檢測裝置；根據來自所述檢測裝置的信號控制室外風扇馬達的轉數的裝置；以及控制壓縮機的轉數的裝置，用于根據來自用于檢測室溫的裝置的信號來控制壓縮機的轉數，從而控制室溫和去濕能力。
根據本發明的空調設備可包括用于控制室外風扇馬達的轉數的裝置以及用于控制壓縮機的轉數的裝置，從而使對室外風扇馬達的轉數的控制和對壓縮機轉數的控制能導致對室溫和去濕能力的控制。
另外，根據本發明的空調設備包括帶有冷卻器和加熱器的房間熱交換器并具有去濕功能，該空調設備可設有用于獨立于室溫控制地控制室內熱交換器的去濕能力的裝置，從而使有效溫度基本保持恒定。
另外，根據本發明的空調設備可具有包括“晚安”運行模式和霉菌/壁虱防止模式在內的多個運行模式，其中通過以步進方式控制所述室外熱交換器的風扇的氣流速度和壓縮機的轉數，對室溫和去濕能力進行控制。
另外，根據本發明的空調設備可包括用于檢測室外溫度的檢測裝置、用于根據來自所述檢測裝置的信號控制壓縮機的轉數的裝置、和用于根據來自用于檢測室溫的裝置的信號控制壓縮機的轉數的裝置，從而進行控制以使室溫達到設定溫度，和去濕能力得到控制，從而使相對濕度處于40％至60％的范圍內。
在愉快去濕運行模式、霉菌/壁虱防止去濕運行模式、“晚安”/“早上好”去濕運行模式、和“洗衣”去濕運行模式中的任何運行模式下，適合于任何運行模式的溫度和濕度可預先得到存儲，實際溫度和濕度可由溫度檢測器和濕度檢測器進行檢測，且去濕操作可由控制單元進行控制以使檢測溫度和檢測濕度分別與存儲的溫度和存儲的濕度相等。
另外，室內熱交換器的冷卻/去濕部分可被設置在加熱部分的上游。
另外，室內熱交換器的加熱部分可被設置在冷卻/去濕部分的上側。
另外，愉快去濕操作可根據PMV(預測平均表決的縮寫)熱舒適指數來進行控制，并進行去濕操作以使PMV基本為零。
另外，壓縮機或吹風機可被用于控制它們的轉數。
另外，主節流器或去濕節流器可以是能夠完全打開的電動膨脹閥。
另外，密封在所述空調設備中的致冷介質可以是混合致冷介質。
另外，濕度檢測裝置可被用于降低由兩個分離的溫度檢測器檢測的溫度之差。另外，來自室內熱交換器的吹氣溫度可得到控制，從而處于比所述設定溫度高3度的值。
另外，室內熱交換器的冷卻器和加熱器被沿著上下的方向設置。
為了實現第二個目的，根據本發明的空調設備可包括這樣的熱交換器，其中冷卻/去濕部分和加熱部分被熱分離，且在冷卻/去濕部分和加熱部分之間設置有用于去濕操作的去濕節流器，從而使冷卻/去濕部分和加熱部分的致冷介質通道可在不少于兩個系統的情況下得到設置。
另外，可在兩個致冷劑通路之一設置阻力管，從而使在具有至少兩個系統的情況下構成的致冷劑通路的通過阻力與另一個的相等。
另外，在室內熱交換器的冷卻運行中位于上游側的熱交換器的致冷劑通路，可被構成在單個的通道中。
另外，在室內熱交換器的加熱操作中的致冷介質的出口部分，可被構成在單個通道的致冷劑通路中。
另外，室內熱交換器可被安裝在設置在一散熱葉片中的孔中，該散熱葉片與其中的導熱管緊密接觸，且該熱交換器可通過將一切割導線插入到該散熱葉片中而構成兩個分開的部分。另外，室內熱交換器可被安裝在一個孔中，該孔被設置在一散熱葉片中并與其中的一導熱管緊密接觸，且該熱交換器可通過在該散熱葉片中設置一縫而被制成在熱力學上被分割成兩部分的結構。
另外，所述熱交換器可在熱力學上被發成兩部分，且一去濕節流器可被設置在兩者之間的空隙中，以便在去濕操作中使用，而在所述室內熱交換器的加熱操作中致冷介質的出口部分可被這樣地構成，即使得該室內熱交換器的其他部分不能位于該致冷劑出口部分的下側。
另外，該室內熱交換器可在熱力學上被分成兩部分，且在兩者之間的空隙中可設置一去濕節流器以用于去濕操作中，而在所述室內熱交換器的一個加溫操作中致冷介質的一入口部分可被這樣地構成，即使得該室內熱交換器的其他部分不能位于該入口部分的下游側。
另外，該室內熱交換器可被分成兩部分，且在兩者之間的空隙中可設置一用于去濕操作中的去濕節流器，而在所述室內熱交換器的加熱操作中致冷介質的一入口部分可被這樣地構成，即使得該室內熱交換器的其他部分不能位于該入口部分的下面。
另外，該室內熱交換器可在熱力學上被分成兩部分，且在兩者之間的空隙中可設置一用于去濕操作中的去濕節流器，而該室內熱交換器可被安裝到一個孔中，該孔被設置在一個與其中的導熱管緊密接觸的散熱葉片中，且該室內熱交換器可通過將一切割導線插入到該散熱葉片中而被分成兩部分。
另外，該室內熱交換器可在熱力學被分成兩部分，且在兩者之間的空隙中可設置一個用于去濕操作中的去濕節流器，而該室內熱交換器可被安裝到設置在一散熱葉片中的孔中，該散熱葉片與其中的導熱管緊密接觸，而且該室內熱交換器可通過為該散熱葉片設置一縫而在熱力學上被分成兩部分。
為了實現第三和第四目的，根據本發明的空調設備可包括一熱交換器，在該熱交換器中冷卻/去濕部分和加熱部分在去濕操作中在熱力學上被分開；且該空調設備可帶有用于檢測室內濕度的濕度檢測裝置和用于檢測室外溫度的溫度檢測器，并進一步帶有一微計算機，在該微計算機中預先輸入了室外溫度和室外風扇馬達的控制方式和/或吹入房間的空氣的溫度和室外風扇馬達的控制方式、房間濕度與設定濕度之差和壓縮機轉速的控制方式，以在去濕操作中執行與室內濕度狀態和室外溫度相對應的優化操作。
在上述裝置情況下，在用于各種目的的去濕操作中，例如在“晚安，，/“早上好”操作中，需要執行一低空氣流去濕操作，其中沒有明顯的氣流且噪音很低而且有大量的去濕量；在一洗衣去濕操作中，需要使一氣流到達很大的范圍并執行高氣流速度去濕操作，其中干燥能力很高。在一愉快或霉菌/壁虱防止去濕操作中，需要適當采用一低空氣流量去濕操作和一高空氣流量去濕操作。
另外，對于低空氣流量去濕操作或高空氣流量操作，需要根據室溫來執行低冷卻、低等溫或低加熱操作。
低空氣流量去濕操作，是通過降低房間風扇的空氣流量來實現的。另外，通過將壓縮機從低能力控制到高能力或將室外風扇從高空氣流量控制到低空氣流量，可在很寬的溫度范圍內得到從低冷卻到低等溫操作和從后者到低加熱操作的低氣流速度去濕操作。
為了進行高空氣流量去濕操作，房間風扇的空氣流量被增大且同時壓縮機的能力被設定在不低于進行低空氣流量去濕操作時的值。另一方面，當在室內單元中設置了打開和關閉開口而為不通過室內熱交換器的空氣提供通道時，通過象在低空氣流量去濕操作下那樣將壓縮機保持在低能力狀態，并通過進一步打開開口以把不通過室內熱交換器但通過該口的氣流加到通過熱交換器的氣流上，從而提供吹入房間的高空氣流量，這就能夠在節能狀態下進行高空氣流量去濕操作。另外，在這些高氣流量去濕操作下，通過把壓縮機的能力控制到高能力或把室外風扇從高空氣流量控制到低空氣流量，就能在寬溫度范圍內實現高空氣流量去濕操作，且該去濕操作包括低冷卻至低等溫的操作和從后者至低加熱的操作。
另外，通過在去濕、冷卻和加熱操作的每一個中使被分成兩部分的各個室內熱交換器的致冷劑管道復雜化，可降低各管道中的致冷劑流量，并防止了由于兩個分開的使用側熱交換器彼此串聯而造成的壓力損失，從而避免了效率的降低。在兩個室內熱交換器都變成蒸發器的冷卻操作中，這種作用特別大。進一步地，通過使熱交換器中加熱操作的出口流動通道成為單個系統，在去濕操作期間可使致冷劑適當地過度冷卻，從而保證性能。另外，在室內熱交換器中，進一步通過使致冷劑流和空氣流盡量對流，保持了導熱性能，從而保證了性能。
另外，控制部分采用了室外溫度，而且，通過利用預先存儲的操作方式和室外風扇馬達轉速數據表或計算公式，根據室外溫度對室外風扇進行操作。另外，利用濕度檢測裝置檢測的室內濕度，根據其濕度，并借助預先存儲的數據表或處理公式以及與設定濕度之間的差別，確定壓縮機的轉數。
另外，利用吹入房間空氣的、被溫度檢測器檢測的溫度，借助預先存儲的數據表和處理公式，確定壓縮機和室外風扇馬達的轉數的操作方式。
圖1是示意圖，顯示了根據本發明的一個實施例的空調設備的構成；圖2是流程圖，顯示了用于各種用途的去濕操作的操作方法；圖3是流程圖，顯示了在低空氣流量去濕操作下用于壓縮機和風扇的操作方法；圖4是流程圖，顯示了在高空氣流量去濕操作下用于壓縮機和風扇的操作方法；圖5是一空調設備中的室內單元的結構的側視剖視圖；圖6是流程圖，顯示了在高空氣流量去濕操作下的壓縮機或風扇的操作方法；圖7是側視圖，顯示了根據本發明的另一實施例的空調設備的熱源部分；圖8是流程圖，顯示了熱源的該部分與低加熱去濕操作對應的操作方法；圖9是示意圖，顯示了使用側熱交換器的管道系統；圖10是使用側熱交換器的平面圖；圖11是一使用側熱交換器的管道系統的示意圖；圖12是使用側熱交換器的管線結構的示意圖；圖13是使用側熱交換器管線結構的側視圖；圖14是使用側熱交換器管線結構的側視圖；圖15是使用側熱交換器的管線結構的側視圖；圖16是使用側熱交換器的管線結構的側視圖；圖17是使用側熱交換器的管線結構的側視圖；圖18是使用側熱交換器的散熱葉片的側視圖；圖19是使用側熱交換器的散熱葉片的側視圖；
圖20是節流器的結構圖；圖21是致冷循環的溫-熵圖；圖22是示意圖，顯示了根據本發明的又一實施例的空調設備；圖23是空調機的另一室內單元的側視剖視圖；圖24是示意圖，顯示了使用側熱交換器的管線系統；圖25是示意圖，顯示了使用側熱交換器的管線系統；圖26是示意圖，顯示了根據本發明的又一個空調設備的結構；圖27是示意圖，顯示了室外風扇的控制方法；圖28是示意圖，顯示了壓縮機的控制方法；圖29是示意圖，顯示了室外風扇的控制方法；圖30是根據本發明的操作方式的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖并結合安裝在房子中的各種空調設備，來詳細描述本發明的各種實施例。
將結合圖1至圖4描述本發明的一個實施例。圖1是致冷循環和控制系統的示意圖；圖2是一操作模式的流程圖；圖3是顯示低空氣流量去濕操作的操作方法的流程圖；和圖4是高空氣流量去濕操作的方法的流程圖。根據本實施例的空調機是如下構成的在圖1中，標號1表示壓縮機；標號2表示一個四通閥，它當切換諸如冷卻和加熱等等的操作條件時得到切換；標號3表示室外熱交換器；標號4表示用于在冷卻操作和加熱操作中使致冷劑流過的主節流器；標號5表示一雙向閥，它與主節流器4并聯安裝，并且用于在去濕操作中使致冷劑流過；標號6a和6b表示兩個分離的室內熱交換器；標號7表示一去濕節流器，它裝在室內熱交換器6a和6b之間并與它們相串聯，用于在去濕操作中使致冷介質流過；標號8表示一雙向閥，它被設置在熱交換器6a和6b之間并與去濕節流器7相并聯，并用于在冷卻和加熱操作中使致冷劑流過；標號9表示一收集器，用于防止液體返回到壓縮機；標號10表示一室外風扇；標號11表示一室外風扇馬達；標號12表示一室內風扇；標號13表示一室內風扇馬達；標號14和15是箭頭，分別顯示了室外和室內的氣流方向；標號16表示一控制單元；標號17表示一溫度檢測器，諸如用于檢測室內溫度的溫度檢測器；標號18表示一諸如用于檢測室內濕度的濕度檢測器；標號21、22、23、24和25分別表示導線。另外，壓縮機1的能力可得到控制，且室外風扇10和室內風扇12的能力即空氣流量可得到控制。特別地，最近，對于壓縮機1和風扇馬達11和13中的每一個，已經采用了一種轉數控制系統，其中轉數是連續可控的。因此，它們的能力是精確可控的。
在上述循環裝置中，在冷卻操作中，雙向閥5被關閉且雙向閥8被打開，以使致冷劑如實線箭頭所示的那樣，從壓縮機1，經四通閥2、室外熱交換器3、主節流器4、室內熱交換器6a、雙向閥8、室內熱交換器6b、四通閥2和收集器9，流到壓縮機1，從而使室外熱交換器3能起冷凝器的作用，且使室內熱交換器6a和6b起蒸發器的作用。在加熱操作中，四通閥2得到切換且雙向閥5被關閉和雙向閥8被打開，從而使致冷劑能如虛線箭頭所示的進行循環。室內熱交換器6a和6b起冷凝器的作用，且熱交換器3起蒸發器的作用，從而對房間內部進行加熱。
另外，在去濕操作中，四通閥2象在冷卻操作中那樣得到切換，雙向閥5被打開且雙向閥8被關閉，從而使致冷劑如一點劃線所示的那樣從壓縮機1，經過四通閥2、室外熱交換器3、雙向閥5、室內熱交換器6a、去濕節流器7、室內熱交換器6b、四通閥2、和收集器9，流到壓縮機1，其中室外熱交換器3被設定成上游側的冷凝器，室內熱交換器6a被設定成下游側的冷凝器，且室內熱交換器6b被設定成蒸發器。而且，當房間風扇12使房間空氣如箭頭15所示地流動時，經過作為蒸發器的室內熱交換器6b冷卻和去濕的空氣，被下游的冷凝器即作為加熱器的室內熱交換器6a所再加熱，并被吹出，然后進入房間。在此情況下，通過進一步控制壓縮機1的能力和室內的風扇12和室外的風扇10的吹風能力，就能對蒸發器6b和加熱器6a的能力進行調節，并最終根據用途來控制去濕量和吹氣溫度。
此外，如上所述，去濕操作近來已經被用于多項目的。例如，有(1)愉快去濕操作，它被用在溫度不太高但濕度大的初夏或秋天的雨季中，其中去濕是在將溫度保持在設定值的同時進行的；(2)“晚安”/“早上好”去濕操作，其中在悶熱且感覺不到氣流的夜間或清晨，在不過度降低溫度以保證低噪音狀態下的愉快睡眠的同時，進行去濕操作；(3)霉菌/壁虱防止去濕操作，其中通過把相對濕度保持在約50％，來防止霉菌和壁虱傳播；(4)洗衣去濕操作，它是當在如上所述的雨季中，當在房間內干燥所洗的衣服時所采用的。
考慮到壓縮機和室內風扇及室外風扇的運行狀態，在“晚安”/“早上好”運行中，需要執行低空氣流量去操作，其中在低噪音條件下感覺不到空氣流且濕度是足夠的。在洗衣操作中，需要高空氣流量去濕操作，其中空氣流延伸到很大的范圍內，而且干燥能力很高。在愉快去濕或霉菌/壁虱防止去濕操作中，需要適當地采用上述低空氣流量和高空氣流量下的去濕操作。另外，還需要根據室溫，對低空氣流量度或高空氣流量去濕操作執行低冷卻、低等溫或低加熱操作。
對用于上述各種用途的去濕操作，下面將結合圖2進行解釋；圖2是表示操作模式的流程圖。如圖2所示，發出一個顯示，以表示強迫運動或自動運行的開始(200)，其中室內和室外溫度和濕度得到了檢測；進行去濕操作模式選擇(201)。根據這種顯示，選擇愉快去濕操作(210)、霉菌/壁虱防止去濕操作(220)、“晚安”/“早上好”去濕操作(230)和洗衣去濕操作(240)等中的一個。在此情況下，如果未顯示具體的模式，則自動選擇愉快去濕操作模式(210)。
首先，在愉快去濕操作(210)下，由溫度檢測器17和濕度檢測器18進行室內溫度和濕度檢測(211)，以進行所需室內溫度和濕度的設定(212)。隨后，對房間風扇的吹風條件進行設定(213)，以確定是以低空氣流量還是高空氣流量來進行去濕操作，并根據該設定(213)選擇低空氣流量去濕操作(214)或高空氣流量去濕操作(215)。在進行愉快去濕操作的情況下，需要適當地設定室內溫度和濕度，以使人感覺到愉快。在此方面，該系統得到適當的設計，以根據諸如PMV(預測平均選擇的縮寫)的熱舒適指數來進行控制。若控制根據這種熱舒適指數來進行，則不僅要找出房間的溫度和濕度，而且還要找出輻射溫度、風速、某人的衣服量、某人的活動量等，并根據季節、某人的衣服的狀態、某人的活動等等來自動設定溫度和濕度。
在霉菌/壁虱防止去濕操作(220)中，與在愉快去濕操作(210)中一樣，借助溫度檢測器17和濕度檢測器18，進行房間溫度和溫度的檢測(221)和所希望的房間溫度和濕度的設定(222)。隨后，對房間風扇12的吹風狀態進行設定(223)，以確定去濕操作是應該在低空氣流量還是高空氣流量下進行，并根據該設定(223)，選擇低空氣流量去濕操作(224)或高空氣流量去濕操作(225)。在此方面，已知為了防止霉菌和壁虱的傳播，相對濕度應該保持在40至60％的范圍內。因此，對于霉菌/壁虱防止去濕操作，較好的是把濕度自動固定地設定在例如約50％。通過執行這種去濕操作，可在較好地保持有效溫度的情況下，進行這種操作。
在“晚安”/“早上好”去濕操作(230)下，借助溫度檢測器17和濕度檢測器18進行房間溫度和濕度的檢測(231)，并進行所希望的房間溫度和濕度的設定(232)。隨后，當人開始睡覺及在早晨醒來時，由于在空氣流使人感覺不舒適或噪音大的情況下人不能睡好，通過降低房間風扇12的吹風能力，使去濕操作(233)在低空氣流量狀態下進行。在此方面，睡眠時的舒適房間溫度和濕度的近似值是已知的。例如，在雨季或悶熱的夏季，通過在不過度降低室溫的情況下降低濕度，產生出舒適而健康的環境。因此，在“晚安”/“早上好”去濕操作中，還可通過把房間溫度和濕度自動固定在這些值，來設定房間溫度和濕度。另外，在這種操作模式下，還可以采用一自動操作模式，該自動操作模式得到編程以適合人的睡眠方式，即在睡眠開始時，在深睡眠中和在早晨醒來時可以變化。
在洗衣去濕操作(240)中，借助溫度檢測器17和濕度檢測器18對房間空氣的溫度和濕度進行檢測(241)，并對所希望的房間溫度和濕度進行設定(242)。隨后，在洗衣干燥中，為了使空氣流延伸到大范圍內以增強去濕能力，在增加房間風扇12的吹風能力的同時進行高空氣流量去濕操作(243)。另外，當所洗的衣物干燥時，與可細微變化的人體感覺不同，溫度和濕度可被設定成大體恒定的。因而，在洗衣去濕操作中，房間溫度和濕度也可得到自動固定和設定。
在這些方面，在用于如圖2所示的各個用途的操作模式下，房間溫度和濕度檢測(211)、(221)、(231)和(241)，房間溫度和濕度設定(212)、(222)、(232)和(242)，房間吹風狀態設定(213)和(223)，不一定要按照這個順序進行，而且可以是可選設定的。
在上述的各個用途中，操作模式被大體分成低空氣流量去濕操作和高空氣流量去濕操作。空調機本身的使用，也是通過將這些低空氣流量去濕操作和高空氣流量去濕操作應用到諸如愉快去濕操作、霉菌/壁虱防止去濕操作、“晚安”/“早上好”去濕操作以及洗衣去濕操作之類的各種用途的操作模式中，而進行的。
在如上所述的低空氣流量去濕操作和高空氣流量去濕操作中，若室溫的檢測值和設定值彼此不同，則根據該溫度差“ΔT”(用“ΔT＝檢測室溫—設定室溫表示)，需要在“ΔT為正即檢測室溫較高時進行低冷卻去濕操作，在“ΔT約等于零即兩者近似相等時進行低等溫去濕操作，并在“ΔT為負即檢測溫度較低時進行低加熱去濕操作。這些操作方法將在下面得到詳細描述。
如從顯示低空氣流量去濕操作的操作方法的圖3可見，房間風扇先被設定在低風量運行(301)。隨后，把房間中的溫度檢測器17檢測的室溫與設定的室溫相比較，且當溫度差“ΔT為正時，進行一低空氣流量和一低冷卻去濕操作(310)。在此情況下，壓縮機1被設定在低能力運行(311)，因為若能力被降低就維持了完全的去濕能力。此外，為了進行冷卻操作，需要增大室外熱交換器3的散熱能力并降低被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流15的加熱能力，還需要為此而使室外風扇10的高氣流能力得到增加(312)。
若溫度差“ΔT”約等于零，則進行低空氣流量和低等溫去濕操作(320)。在此運行中，壓縮機1被設定在低能力運行(321)，因為若能力被降低即可獲得完全的去濕操作。另外，為了進行低等溫操作，需要把室外熱交換器3的散熱能力設定在中等，并將用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流15的加熱能力設定在中等，且為此室外風扇10的吹風能力被設定為中等(322)。
若溫度差“ΔT”為負，則進行低空氣流量加熱操作(330)。在此操作中，需要降低室外熱交換器3的散熱量，并增加被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流15的加熱能力。為此，室外風扇10的吹風能力被大大地降低且室外風扇在需要時被停止(332)。另外，雖然通過降低壓縮機1的能力而獲得了完全的去濕能力，但可通過增加壓縮機1的能力以增加加熱器6a的能力，來進行加熱操作。因此，壓縮機的能力隨加熱程度而增強(331)。
為了在這里描述低空氣流量去濕操作的一個具體的操作例子，在室濕為24℃，房間相對濕度為60％，室外溫度為24℃和室外濕度為80％的條件下，用標準冷卻為2.8KW的房間空調機，在室外空氣流量被充分降低和房間空氣流量被設定在約2m3/min且壓縮機的理論排出量為0.98m3/h的情況下，可在約21℃的吹風溫度下進行低冷卻操作。當理論排出量為1.5m3/h時，可在約為27℃的吹風溫度下進行加熱操作。因此，可以進行從其中室內單元的吹風溫度比室溫低3℃的低冷卻去濕操作到其中吹風溫度比室溫高3℃的低加熱去濕操作。
在此方面，在如上所述的低空氣流量去濕操作中，雖然由于得到了完全的去濕量而使壓縮機1的能力被設定為低，但它不僅限于此，且壓縮機的能力可被提高。在此情況下，輸入被大大增加但去濕能力被逐漸增大。
下面，結合圖4，描述高空氣流量去濕操作(350)的操作方法。首先，房間風扇12被設在高空氣流量運行(351)。隨后，把溫度檢測器17檢測的室溫與設定的室溫相比較(352)，當溫度差“ΔT為正時，進行一高空氣流量和一低冷卻去濕操作(360)。在此操作中，由于房間風扇12處于高空氣流量運行，壓縮機1必須處于高能力運行(361)以通過降低被用作蒸發器的室內熱交換器6b的蒸發溫度來獲得完全的去濕能力。另外，為了進行低冷卻操作，需要增加室外熱交換器3的散熱能力并降低被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流15的加熱能力。為此，室外風扇10的吹風能力得到增大(362)。
如果溫度差“ΔT近似為零，則進行高空氣流量和低等溫去濕操作(370)。在此操作中，由于上述冷卻操作中相同的原因，壓縮機1被設定在高能力運行(371)。另外，為了執行低等溫操作，需要把室外熱交換器3的散熱能力設定成中等，并把被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流15的加熱能力設定為中等。為此，室外風扇10的吹風能力被設定為中等(372)。
如果溫度差“ΔT”為負，則進一高空氣流量和一低加熱去濕操作(380)。在此操作中，由于與低冷卻和低等溫操作中相同的原因，壓縮機1被設定在高能力運行(381)。另外，為了進行加熱操作，需要降低室外熱交換器3的散熱量，并增大被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流15的加熱能力。為此，室外風扇10的吹風能力被大大降低且在需要時室外風扇10被停止。
為了在此描述高空氣流量去濕操作的一個具體的操作例子，例如，在室溫為24℃，房間濕度為60％，室外溫度為24℃且室外濕度為80％的條件下，采用2.8KW標準冷卻能力的房間空調機，當室外空氣流量被充分降低且室內空氣流量近似為6m3/min，而且壓縮機的理論排出量為1.9m3/h時，進行吹風溫度近似為26.5℃的低加熱操作。因而，可以實現一低加熱去濕操作，其中室內單元的吹風溫度比房間溫度高3℃。
在此方面，在高空氣流量去濕操作中，由于壓縮機1被設定在高能力運行，輸入得到了增加。圖5是側視剖視圖，顯示了一室內單元，該室內單元可解決這一輸入增加的問題；圖6是高空氣流量去濕操作方法的流程圖。
在圖5中，標號6a、6b和12表示與圖1所示的循環裝置中相同的部件。它們分別是在空氣的下游側的熱交換器、空氣的上游側的熱交換器和房間風扇。另外，標號31表示進氣柵欄，標號32是后側上的外殼，其中形成有空氣管道。標號33表示一冷凝水接收板，34是一可打開和關閉的風門，且35表示裝在外殼32的上部的空氣管道。通過采用這樣的裝置，熱交換器6b成為一蒸發器且室內熱交換器6a成為一加熱器，從而通過運行房間風扇12使室內空氣如箭頭所示地從空氣流36移送到空氣流37，使空氣流36通過進氣柵欄31，且其在被蒸發器6b冷卻和去濕之后，被加熱器6a所加熱。隨后它通過房間風扇12并被沿箭頭所示方向吹出。另外，在蒸發器6b中產生的冷凝水被板33所接收并被排放到房間之外。
下面，將結合圖6的流程圖并參照如圖1中所示的循環裝置，描述采用如圖5所示的室內單元的高空氣流量去濕操作方法。
當選擇高空氣流量去濕模式(400)時，吸氣風門34首先被打開到如34a所示的位置(401)，以使房間風扇12運行在高空氣流量狀態(402)下。隨后，在溫度檢測器17檢測的室溫與設定的室溫相比較，當溫度差“ΔT”為正時，執行一高空氣流量和一低冷卻去濕操作(410)。在此操作中，由于房間風扇以高空氣流量運行，該空氣流量是通過空氣管道35的空氣流量與通過室內熱交換器6a和6b的空氣流量之和。通過室內熱交換器6a和6b的空氣流量被降低，且即使壓縮機1被設定在低能力運行，蒸發器6b的蒸發溫度也被降低，以獲得完全的去濕能力。另外，為了進行低冷卻操作，需要增大室外熱交換器3的散熱能力并降低被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流36的加熱能力。為此，室外風扇10的吹風能力傾向于增大(412)。
若溫度差“ΔT”近似為零，則進行高空氣流量和等溫去濕操作(420)。在此操作中，由于與冷卻操作中相同的原因，壓縮機1被設定在低能力操作(421)。另外，在此低等溫操作中，需要將室外熱交換器3的散熱能力設定為中等并將被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流36的加熱能力設定為中等。為此，室外風扇10的吹風能力被設定在中等(422)。
若溫度差“ΔT”為負，則進行高空氣流量和低加熱去濕操作(430)。在此操作中，由于與在低冷卻和低等溫操作中相同的原因，壓縮機1也被設定在低能力運行(431)。另外，為了進行低加熱操作，需要降低室外熱交換器3的散熱量并增大被用作加熱器的室內熱交換器6a對空氣流36的加熱能力。為此，室外風扇10的吹風能力被大大降低且在必要時室外風扇10被停止(432)。
在此方面，可以用與圖3中所示的操作方法相同的方式，進行一低空氣流量去濕操作。而且，在圖5中，標號34被顯示為一可轉動的、可打開和關閉的風門，但它并不僅限于此。只要采用一種能被打開和關閉的結構就足夠了。另外，雖然在前面的描述中，對房間溫度和濕度的檢測是由結合圖2所描述的步驟進行的，它并不僅限于此，且它可在如圖3、4和6所示的對檢測的室溫和設定的室溫進行的比較(302)、(352)或(403)之前進行。
另外，在圖7和8中顯示了本發明的另一實施例。圖7是一結構示意圖，顯示了根據本發明的循環在室外的部分；而圖8是流程圖，顯示了室外熱交換器3的一散熱量調節方法。
圖7所示的循環的室外部分與圖1中由兩點點劃線所包圍的部分40相對應。在圖1所示的循環裝置中，它被室外熱交換器3所旁路并帶有經過雙向閥41的旁路管42。此外，在圖7中，相同的標號代表相同的部分。
在根據具有圖7所示的循環結構的本實施例的空調設備中，雖然其操作方法與在圖1所示的循環裝置中相同，但在圖3所示的步驟332的低空氣流量和低加熱去濕操作(330)、在圖4中所示的步驟382的高空氣流量和低加熱去濕操作(380)、以及在圖6所示的步驟432的高空氣流量和低加熱操作，都在圖5所示的室內單元結構中作了如下的相應改變，這些改變是針對室外熱交換器3的散熱能力的調節方法來進行的，這些改變如下在低加熱去濕操作中，借助圖6所示的室外熱交換器3的散熱量調節方法，首先為了增大被用作加熱器的室內熱交換器6a的加熱能力，室外風扇10的吹風能力被大大地降低或室外風扇10被停止(501)。隨后，檢測室溫并將其與一設定室溫進行比較，且若檢測室溫低于設定室溫，則打開雙向閥41(503)。另外，當檢測室溫不低于設定室溫時，設定結束(504)。結果，當雙向閥在步驟503被打開時，由于從壓縮機1排出的幾乎所有高溫和高壓致冷劑流都不通過室外熱交換器3而是流入被用作加熱器的室內熱交換器6a，當雙向閥被關閉以停止室外風扇10時，已經由于自然對流而散發到大氣中的熱量被帶入到室內熱交換器6a中，且加熱量在其中被進一步增大，從而可進行低加熱去濕操作。
雖然以上的描述對于如圖1所示的循環裝置中的去濕操作的，在保證用于各個冷卻和加熱操作的熱交換器6a和6b的循環性能和熱交換性能的同時，需要進行有效的操作。下面將描述這種方法。
首先，在圖1的實施例中，由于熱交換器被分成兩個部分6a和6b且它們通過雙向閥8串聯連接，所以在冷卻操作和在加熱操作中，特別是在冷卻操作中熱交換器6a和6b均處于低壓狀態。由于它們是蒸發器，其中氣態致冷劑的比體積很大且體積流量加大，所以熱交換器中的壓力損失增大且循環效率下降。
圖9和10中顯示了一個能解決這一問題的實施例。圖9和10顯示的該實施例對應于圖1的實施例中由一點點劃線包圍的房間側部分90的熱交換器部分。圖10是從圖9的箭頭P方向看的平面圖。在圖9和10中，標號51a和51b是兩個分開的熱交換器，它們與圖1的部分6a和6b對應。房間熱交換器51a具有管道裝置，其中它在點A分成兩個系統致冷劑管道52和53，它們再在點B結合成單一的系統。類似地，房間熱交換器51b在點C分成兩個系統致冷劑管道54和55。管道54和55再在點D結合成單一系統。標號56表示一散熱葉片，在圖1中相同標號的其他部分表示相同的部件。
在具有上述結構的空調設備中，當進行冷卻或加熱操作時，通過打開雙向閥8，由于致冷劑在被分成兩個系統的同時進行流動，在房間熱交換器51a和51b中，每個系統中有一半致冷劑流過，且由于房間熱交換器51a和51b中的致冷劑流動壓降由此而降低，防止了效率的降低。
在此方面，雖然在圖9和10的實施例中，所示的房間熱交換器51a和51b的致冷劑管道分成兩個系統，它們并不僅限于這種情況，且它們可被分成兩個以上的系統。仍然在此方面，致冷劑流動壓降損失可被降低，且效率下降可被阻止。然而，若致冷劑流被過度地分開，雖然致冷劑的壓降減少，但其熱傳遞率的下降也變得明顯。且空調設備的整體效率(諸如冷卻能力和效率)也會降低。因而，需要設定最佳的系統數目，該數目是由致冷劑管道的內徑確定的。
隨后，在加熱操作中，為了改善諸如加熱能力之類的效率或性能系數，需要在被用作冷凝器的房間熱交換器中，使其中高溫氣態致冷劑在它們的入口流動的熱交換部分，與在它們的、其中沒有熱交換部分被熱交換的空氣下游側位置的空氣流進行熱交換，并進一步使它與在空氣上游側的、具有較低溫度的空氣流進行熱交換，從而在對應于致冷劑流出口的熱交換部分進行充分的過度冷卻。圖11中顯示了其中系統被這樣設計的裝置。在圖11中，標號60a表示一房間熱交換器，它包括在點E和點F接合的兩個系統致冷劑管道61和62。標號60b表示一熱交換器，它包括在點G接合的兩個系統致冷劑管道63和64。標號60c表示一房間熱交換器，它包括在點H接合的兩個系統致冷劑管道66和67；在點H位置可使致冷劑在加熱操作中在房間熱交換器60b的上游側流過且空氣流15在通過房間熱交換器60b之后在空氣下游側流過。標號60d表示具有致冷劑管道65的熱交換器；流入致冷劑管道65的致冷劑成為單一的系統，且致冷劑管道65被設在這樣的位置，在該位置，在加熱操作中致冷劑在房間熱交換器60a的下游側流過且空氣流15直接被加上，且該位置位于房間熱交換器60b的上側。因此，基本上，這種裝置是其中將進一步的熱交換器60c和60d加到圖9的實施例上的裝置。
在如上所述的空調設備中，致冷劑在加熱操作中經雙向閥8并順序地通過房間熱交換器60c、60b、60a和60d而流動。如虛線箭頭所示，一高溫氣態致冷劑流在熱交換器60c與已經在房間熱交換器60b進行熱交換的空氣流15a進行熱交換，并進一步在熱交換器60b與具有較低溫度的空氣流15進行熱交換。而且，通過在熱交換器60a與已經在房間熱交換器60b進行了熱交換的空氣流15a進行熱交換，它在熱交換器69a的出口處得到散熱、冷卻和完全冷凝。隨后，這種冷凝的液態致冷劑流入到單系統房間熱交換器60d中，以增加其速度，且隨著管中的導熱速度的充分增大，該致冷劑與具有較低溫度的空氣流15進行熱交換，以變成其中過度冷卻得到充分進行的狀態。在此情況下，從房間熱交換器60c至60b的致冷劑流成為與空氣流15和15a對流。而且從房間熱交換器60a至房間熱交換器60d的致冷劑流成為與空氣流15a和15a的對流。在各種情況下，都建立了有效的熱交換條件。
另外，在冷卻操作中，如實線箭頭所示，致冷劑從房間熱交換器60d依次經過房間熱交換器60a、雙向閥8、房間熱交換器60b而流到房間熱交換器60，且所有這些房間熱交換器都被用作蒸發器。
在去濕操作中，如一點點劃線箭頭所示，致冷劑從房間熱交換器60d經過房間熱交換器60a、去濕節流器7、房間熱交換器60b而流到房間熱交換器60c。房間熱交換器60d和房間熱交換器60a被用作加熱器，而房間熱交換器60b和房間熱交換器60c被用作冷卻器/去濕器。在此情況下，由于被用作冷卻器/去濕器的房間熱交換器60c位于被用作加熱器的房間熱交換器60a的下面，房間熱交換器60c產生的去濕水不被房間熱交換器60a加熱或再蒸發。另外，由于被用作加熱器的房間熱交換器60d位于被用作冷卻器/去濕器的房間熱交換器60b的上面，去濕水未被房間熱交換器60d加熱或蒸發。
如從上面描述的可見，在圖11中，房間熱交換器60c不一定要位于房間熱交換器60a的下面，而是可以位于可選的位置，該位置在其下游位置沒有熱交換部分，且在該位置在去濕操作中由熱交換器60c產生的去濕水不會落到被用作加熱器的房間熱交換器上，包括由一點點劃線68所示的、位于房間熱交換器60b以下的位置，并包括如一點點劃線68a所示的、位于房間熱交換器60a的空氣下游側的位置。另外，房間熱交換器60d不一定必須位于房間熱交換器60b的上面，而且可位于可選的位置，在該位置空氣流15被直接加上，且在去濕操作中去濕水不會落下，包括如兩點點劃線69所示的、在房間熱交換器60a的上面的位置和如兩點點劃線69a所示的、位于房間熱交換器60b的上游的位置。
另外，在圖11中，雖然在加熱操作中房間熱交換器60c和房間熱交換器60d都分別被設置在致冷劑流的入口高溫氣態區域側和出口過度冷卻區域側，但這并不是一種限定，而是可以僅設置其中的任何一個。在此情況下，可通過房間熱交換器60c或60d的相應運行來得到這些效果。
更具體地，雖然為圖9中的房間熱交換器51a和51b設置了兩個系統致冷劑管道，或者為房間熱交換器60a、60b和60c設置了兩個系統致冷劑管道且為房間熱交換器60d設置了單個的系統致冷劑管道，這并不應成為一種限定，而且，根據致冷劑流量、結構的簡單性等等，房間熱交換器51a和51b或60a、60b、60c和60d中的每一個既可以是單個系統也可以是多系統的。例如，當流過的致冷劑的量較大時，最好采用多系統致冷劑管道，以減小圖9的51a和51b或其中熱交換器中混合有氣態流的圖11的60a、60b和60c中的壓降。另外，在其中在加熱操作中幾乎產生了液體流狀態的圖11的熱交換器60d中，最好采用單系統致冷劑管道，以增大管中的流速，從而增加導熱效率。當致冷劑流量較小時，管道的結構可進一步地得到簡化，而不會產生壓力損失的問題，而且在圖9的51a或采用單系統致冷劑管道(未顯示)圖11的60a的情況下也不會產生較低的效率的下降的問題；在圖9的51a的情況下，在房間熱交換器中在冷卻操作中在上游側(未顯示)致冷劑的干燥程序較低。另外，當致冷劑流量小時，對于所有房間熱交換器(圖9的51a和51b或圖11的60a、60b、60c和60d)都可以采用單系統致冷劑管道(未顯示)，以簡化管道結構，而不會產生效率下降的問題。
此外，在作為小型空調設備的房間空調機中，由于房間熱交換器的結構受到限制且幾乎被確定，且管道結構的自由度很小，也需要考慮到這些。以下，在這樣的情況下，將結合其中采用諸如兩行管道的圖11的實施例，描述這種具體的例子。
圖12是房間熱交換器70的側視圖，其中有兩行管道且管道的級數為九。還顯示了房間熱交換器70周圍的管道的結構的例子。在圖12中，由符號○表示的是穿過散熱葉片的導熱管道73且由虛線和實線表示的是連接管道。標號7和8，如圖1和圖11所示，分別表示節流器和雙向閥。另外，通過由線72劃分散熱葉片71，房間熱交換器70被分成兩個L形熱交換器70a和70b。導熱管道73a和73b得到適當的設置，以分成一單系統致冷劑流，而其他的導熱管得到適當的設置，以形成其間具有節流器7和雙向閥8的雙系統致冷劑流。
借助上述結構，在冷卻、加溫和去濕操作中，使致冷劑分別沿實線箭頭、虛線箭頭、和一點點劃線箭頭所示的方向流動。因此，雖然在冷卻操作中所有的導熱管都成為低壓蒸發器，由于除73a和73b之外的所有導熱管都被用于雙通道致冷劑流，壓降很小且不會造成問題。另外，在加溫操作中，由于在房間熱交換器70的入口側的高溫氣態致冷劑造成與分別從導熱管道73c和73d流向導熱管道73e和73f的空氣流15在下游側的對流，實現了高效率的熱交換狀態。另外，由于具有較低溫度的空氣流15和在上游側的空氣的熱交換是在位于出口側的導熱管道73a和73b進行的，且致冷劑流是在一單系統中以增加流速并增加導熱效率，可執行完全的過度冷卻。在去濕操作中，對于空氣流15，房間熱交換器70b成為在空氣上游側的冷卻器/去濕器(即蒸發器)且房間熱交換器70a成為在空氣下游側的加熱器(即冷凝器)以對空氣流15進行冷卻/去濕并隨后對其進行加熱。在此情況下，由于變成高溫的熱交換器70a和變成低溫的熱交換器70b通過被線72所界定而得到分割，各熱交換器不直接與另一個發生干擾，因此沒有熱量損失，且可以進行高效率的去濕操作。另外，被用作加熱器的房間熱交換器70a位于被用作冷卻器/去濕器的房間熱交換器70b的上面，從而使向下流的去濕水不會被加熱或再蒸發。
另外，圖13是其中兩行導熱管被設置成九級的圖12所示的房間熱交換器的實施例的一個修正例子。與圖12中所示的實施例相比，為了在加熱操作中在出口側進行過度冷卻，可使致冷劑在單系統中流動的導熱管74a和74b被向上移了一級，且它們得到適當的設置，從而使其中流有高溫氣態致冷劑的入口導熱管具有用于空氣流15的、分別被設置在風的上游側和空氣的下游側的導熱管74c和導熱管74d。該房間熱交換器被用標號96表示的線分開。在此管道結構中，雖然在加熱操作中在高溫氣態區中的導熱管74c和在其風下游側的導熱管74e和74f未造成空氣流15的對流，在去濕操作中，在進行了冷卻和去濕之后，加熱用的熱交換部分的高度h2比圖12的高度h1長，其結果，可得到更大的去濕量。
圖14顯示了其中兩行導熱管被設置成九級的圖12的房間熱交換器的另一個修正實施例。在加熱操作中，形成一單系統以在致冷劑的出口側進行過度冷卻的導熱管75a和75b在最上的級中被設置成兩行，且其中流有高溫氣態介質的兩條輸入導熱管被設置成在風上游側的導熱管75c和75d。一房間熱交換器88被標號89所示的線分成兩部分88a和88b。在此管道結構中，雖然在加熱操作中在高溫氣態區域中的輸入導熱管75c和75d和提供在它們的空氣下游側的、具有較低溫度的導熱管75b、75e、75f和75g不造成空氣流15的對流，但在去濕操作中，在冷卻和去濕之后用于再加熱的導熱部分的高度h3可以比在圖13的實施例中的長，且其結果是可以得到更大的去濕量。
圖15是房間熱交換器80的一個實施例的側視圖，其中兩行導熱管被設置成十級。它還顯示了房間熱交換器80周圍的管道結構。如同在圖12所示的實施例中一樣，由符號○表示的是多個穿過散熱葉片的導熱管。由虛線和實線表示的是連接管道。標號7和8分別表示一節流器和一雙向閥。另外，房間熱交換器80，通過在如分割線82所示的位置分割散熱葉片81，被分成兩個L形的熱交換器80a和80b。導熱管83a和83b被設置成單系統致冷劑流，而其他的導熱管被設置成其間具有節流器和雙向閥8的雙系統致冷劑流。另外，L形的熱交換器80b被顯示為具有雙系統致冷劑管道結構，該結構包括由箭頭84所示的系統和由在I分點和J分點之間的箭頭85所示的通道。但由于標號84所示的管道的導熱管的數目(在此情況下為二)少于由標號85所示的管道，在標號84所示的通道的管道中的導熱管83c和點J之間，設置有一阻止管86，以使致冷劑流的流動阻力變得類似。
借助上述的結構，在冷卻、加熱在去濕操作的每一個中，使致冷劑分別沿著如實線箭頭、虛線箭頭和一點點劃線箭頭所示的方向流動。因此，可以象在圖12的實施例中那樣有效且沒有問題地，執行冷卻操作中的低壓力損失致冷劑流動條件、借助入口高溫氣態致冷劑流動和與空氣流的對流以及在加熱操作中在出口部分處單致冷劑流的充分過度冷卻的熱交換條件、和在去濕操作中對空氣流15的冷卻/去濕和再加熱作用。
在此方面，阻力管86可被設置在由標號84所示的管道的點I和J之間的任何位置。另外，在多系統致冷劑管道中，可在流動阻力低的地方設置它，從而使各個流動管道中的流動阻力相等。例如，在圖9或11的實施例中，對多系統致冷劑管道，可在其中流動阻力小的管道中設置阻力管，以使各管道中的流動阻力相等，從而使致冷劑在充分平衡的狀態下流動。
圖16顯示了其中兩行導熱管被設置成十級的圖15的房間熱交換器的一個修正實施例。在加熱操作中，為了在出口側進行過度冷卻，設置了四條導熱管87a、87b和87i和87e，以使致冷劑流能被接合到一單系統中，且高溫氣態致冷劑所流入的兩條輸入導熱管都被設置成空氣上游側的導熱管87c和87d。它們被由標號97表示的線類似地分割。在此管道結構中，雖然在加熱操作中在高溫區域中的輸入導熱管87c和87d和在它們的空氣下游側的導熱管87e和87f、87g和87h未造成空氣流15的對流，在冷卻操作中，在冷卻和去濕之后用于再加熱的熱交換部分的高度h5比圖15的h4長，其結果，可得到更大的去濕量。另外，在點K和L之間的致冷劑流處于雙系統中，但相應的導熱管的長度是恒定的，從而使得不用象在圖15中那樣設置阻力管86。
在此方面，在圖12、13、14和16所示有實施例中，被用作加熱器的導熱管的數目比被用作冷卻器/去濕器的導熱管的數目多。其原因是，在結合圖3、4、6和8所描述的實施例中，這對于進行低加熱操作是有效的。因而，由于在去濕操作中，冷卻/去濕能力可被降低且加熱器的能力可被增強，低加熱操作變得容易進行。
這里，雖然在圖12至圖16所示的熱交換器中，兩分離的兩個熱交換器都設設置在雙系統致冷劑流動管道中，這也適用于這樣的空調設備的管道結構，其中象在圖11的實施例中所描述的那樣采用了較大量的致冷劑。當致冷劑流量較小時，可將熱交換器(例如圖12中的70a和圖15中的80a)設置在單系統致冷劑管道中。另外，當致冷劑流量小時，也可將在冷卻操作中被用作下游側的蒸發器的熱交換器(例如圖12中的70b和圖15中的80b)設置在單系統致冷劑管道中。
作為一個例子，將結合圖17來描述一個實施例，它與圖12的實施例相對應且其中致冷劑流較小。這里，圖17顯示了一個實施例，其中圖12中所示的熱交換器70a被設置在一單系統致冷劑管道中。在圖17中，標號98表示房間熱交換器，該房間熱交換器包括一個被分割線72分為兩部分且在冷卻操作中成為下游側的蒸發器的熱交換器98a和一個在冷卻操作中成為在上游側的蒸發器且其中致冷劑管道是在雙系統中的熱交換器98b(與圖12所示的70b相同)。在圖17中，與圖12中相同的標號表示相同的部件。
在上述的結構中，在冷卻、加熱和去濕操作中，使致冷介質分別沿著實線箭頭、虛線箭頭和一點點劃線箭頭所示的方向流動。在冷卻操作中，雖然房間熱交換器98a和98b成為低壓蒸發器，由于致冷劑流較小，在位于上游側的、其中干燥程度較低的蒸發器98a中，盡管致冷劑管道是在單系統內，壓力損失還是較小。相反，由于與圖12所示的實施例中相比致冷劑流速度較高，管道中的導熱率變大。另外，雖然蒸發器98b具有較大的干燥程度，由于致冷劑流在兩個通道中通過，致冷劑流的速度變理足夠地低，使得壓降可以很小。
另外，在加熱操作中，在房間熱交換器98中，雖然致冷劑流由于壓強高而變得較慢且氣態致冷劑具有較小的比體積，由于高溫氣態致冷劑流先被進入雙系統房間熱交換器98b的致冷劑流所冷凝并隨后進入單系統房間熱交換器98a中，所以未產生有問題的壓力損失。因此，當致冷劑量較小時，在圖17的實施例中，冷卻操作和加熱操作在效率上都沒有任何問題，且由于房間熱交換器98a的致冷劑通道是在一單系統中，結構得到了簡化。在此方面，在冷卻操作和加熱操作以及去濕操作中，房間熱交換器98和空氣流之間的熱交換的狀態與圖12的這里，在圖12至圖16所示的實施例中借助例如圖12中所示的分割線72或圖14中的89，房間熱交換器完全被分成兩部分，且這種一分為二的熱交換器之間的導熱被完全切斷。這使得能在去濕操作中進行充分的冷卻/去濕和加熱。但另一方面，產生熱交換器組裝復雜的問題。為解決這一問題，導熱管之前的散熱葉片最好按照圖18和圖19所示的方式進行組裝。
如圖18所示的散熱葉片被適當圖安裝，以使其具有與圖12中所示的分割線72對應的分割縫92。由于這樣的構造，雖然與圖12所示的分割線72相比縫92使熱絕緣多少變得較差，但散熱葉片91的邊91a和邊91b之間的導熱可被切斷，而且由于散熱葉片91的邊91a和邊91b是連接在一起的，熱交換器的組裝變得容易。
另外，散熱葉片93具有適當的結構，從而在與圖14所示的分割線89對應的部分設有分割縫94。在此情況下，與在圖18所示的實施例中一樣，借助縫94，散熱葉片94的邊93a和93b之間的導熱被切斷，且由于邊93a和93b是連接在一起的，熱交換器的組裝變得容易了。
另外，在前述實施例中，者是按照采用諸如HCFC22(hydrochlorofluorocarbon 22的縮寫)之類的單一致冷劑來描述。但是近來，出于臭氧層衰減和地球變暖的考慮，在尋找HCFC22的代替物方面進行了越來越多的研究。另外，在尋求不僅是單一的致冷劑而是混合致冷劑的代替物方面，進行了研究。其中，對于單一致冷劑，雖然在壓力值上有差別，但致冷劑循環和其特性與HCFC22的類似。而且，對于混合致冷劑，也可應用在圖1至圖19所示的實施例中描述的循環裝置、室內單元結構、操作控制方法、房間熱交換器的管道結構等等，以獲得類似的效果。
另外，采用混合致冷劑，通過一般地采用如圖11至圖17所示的房間熱交換器的管道結構，還可獲得用單一致冷劑所不能獲得的以下效果。
圖21顯示了當采用單一和混合致冷劑時關于致冷循環的典型的溫—熵曲線。在這種溫—熵曲線中，當冷卻操作是采用例如在圖11中所示的管道結構進行時，在被用作蒸發器的房間熱交換器中，因為致冷劑流的蒸發溫度，由于在單一致冷劑的情況下的壓降，而從入口處向著出口處即從圖21中的點Ta向點Pa降低，房間熱交換器60a變成高溫側的蒸發器且房間熱交換器60b變成低溫側的蒸發器，致冷劑流和空氣流15不形成對流。與此相比，在混合致冷劑的情況下，一般在蒸發過程中混合致冷劑在氣相下和在液相下的混合比是變化的，且根據這種變化，蒸發溫度從房間熱交換器的入口至其出口即如所示地從點T至點P得到增高。其結果，在圖11所示的實施例中，由于房間熱交換器60a的蒸發溫度變得低于房間熱交換器60b的蒸發溫度，致冷劑流和空氣流15形成了對流，因而產生了比單一致冷劑更有效的熱交換狀態。
在此方面，在加熱操作中，如從圖21中點Qa經Ra至Sa以及從點Q經R至S所分別表示的，由于在冷凝側單一介質和混合介質的致冷劑溫度都從房間熱交換器的入口向著其出口降低，致冷劑流和空氣流之間的溫度關系在單一致冷劑的情況下與在混合致冷劑的情況下是相同的。
雖然以上的描述是按照這樣的結構進行的，即在該結構中如圖1的被一分為二的、用于空氣流15的房間熱交換器6a和6b被設置成相互串聯的，但這不應成為一種限制，且通過將一分為二的、用于空氣流的熱交換器彼此并聯(上和下)地設置，也可在去濕操作中獲得類似的功能和效果。圖22顯示了包含在這種實施例中的致冷循環和控制系統。在圖22中標號110a和110b表示用于空氣流15的、一分為二的、和彼此并聯(上和下)設置的房間熱交換器。其他的部分與圖1中相同并用相同的標號表示。壓縮機1能夠進行能力控制，且室外風扇10和房間風扇12能夠進行能力控制并能夠控制吹風量。
這里，雖然所顯示的房間風扇12使房間熱交換器110a和110b造成空氣的平行流動，也可以適當地構成房間熱交換器，以使之彎曲成符號“＜”的形式，以這樣地設置房間風扇12，即使得空氣平行地流向并聯的房間熱交換器110a和110b。借助這樣的結構，其中流有空氣的管道就容易形成。
在圖22的循環裝置中，與圖1的循環裝置一樣，在冷卻操作中，通過關閉雙向閥5并打開雙向閥8，致冷劑便如實線箭頭所示地進行循環，以借助被用作冷凝器的室外熱交換器3和被用作蒸發器的房間熱交換器6a和6b對房間進行冷卻。在加熱操作中，通過切換四通閥2、關閉雙向閥5并打開雙向閥8，使致冷劑如虛線箭頭所示地進行循環，以借助被用作冷凝器的房間熱交換器6a和6b和被用作蒸發器的室外熱交換器3對房間進行加熱。
另外，在去濕操作中，通過象在冷卻操作中那樣切換四通閥2、打開雙向閥5并關閉雙向閥8，使致冷劑如一點點劃線箭頭所示地，依次經四通閥2、室外熱交換器3、雙向閥5、房間熱交換器110a、去濕節流器7、房間熱交換器110b、四通閥2、收集器9和壓縮機1，進行循環，并使室外熱交換器3成為上游側的冷凝器，使房間熱交換器110a成為下游側的冷凝器，并使房間熱交換器6b成為蒸發器。而且，當房間風扇12使得房間空氣如箭頭15所示地流動時，一部分空氣流被用作蒸發器的房間熱交換器110b所冷卻/去濕，且其余的空氣流經被用作冷凝器和加熱器的房間熱交換器110a而被吹入房間中。在此情況下，通過控制壓縮機1的能力和室外風扇10的吹風能力，可調節蒸發器110b和加熱器110a的能力，并最終能夠根據具體的用途來調節去濕量和吹氣溫度。
因此，在去濕操作中，在其中一分為二的、用于空氣流15的房間熱交換器110a和110b被彼此關聯(上和下)地設置的情況下，與其中一分為二的、用于空氣流15的房間熱交換器6a和6b被彼此(前和后)串聯設置的圖1的情況類似，可以進行各種操作。因此，可以進行與圖2至圖4的相同的操作方法，并獲得類似的效果。具體地，可根據各種用途，進行任何去濕操作，包括愉快去濕操作、“晚安”/“早上好”操作、霉菌/壁虱防止去濕操作和洗衣操作。還可以進行根據這些去濕操作而適當劃分的低空氣流量操作和高空氣流量操作，并根據室溫進行低冷卻、低等溫和低加熱操作。
此外，在前述的高空氣流量去濕操作中，由于壓縮機是在高能力下運行，輸入變大。圖23中顯示了一種能解決這一問題的實施例。在圖5的實施例相比，圖23是顯示一室內單元的示意圖，在該室內單元中熱交換器被分成上和下兩部分。標號110a、110b和12分別是與在圖22的循環裝置中所述的相同的部件，并分別表示上房間熱交換器、下房間熱交換器和房間風扇。與圖5中相同的標號表示相同的部件。
在上述的結構中，在去濕操作中，房間熱交換器110b成為一蒸發器，且房間熱交換器110a成為一加熱器。通過操作房間風扇12使房間空氣如箭頭36和37所示地流動，空氣流36通過進氣柵欄31，并被蒸發器110b所部分地冷卻/去濕，且同時被加熱器110a所部分地加熱，并在經過房間風扇12之后被沿箭頭37所示的方向被吹出。另外，蒸發器110a產生的冷凝水被板33所接收并隨后被排出到房間之外。
在此方面，采用圖23中所示的室內單元的各種操作方法，與在前述的室單元5的情況下相同。高空氣流量去濕操作的方法成為如圖6所示的流程圖，以獲得與圖5的實施例中相同的效果。
另外，在圖22的情況下，顯然也與在圖1的情況下類似，可采用圖7的實施例以獲得類似的效果。更具體地，通過將在圖22中由兩點點劃線所包圍的部分40構造成如圖7的結構，并用如圖8所示的低加熱去濕方法調節室外熱交換器3處的散熱量，可借助圖22的循環裝置進行更具有加熱性的低加熱去濕操作。
在此方面，雖然對如圖2、3、4、6和8中所示的去濕操作中的操作方法的描述是在假定如圖1、7或22所示的循環裝置的情況下進行的，但這并不是一種限制。在具有其中房間熱交換器被一分為二的循環裝置的空調設備中，在其間設置了一去濕節流器，且在去濕操作中，被一分為二的房間熱交換器的致冷劑流的上和下側分別被用作加熱器和冷卻器/去濕器，如上所述，通常可應用其中房間熱交換器被設置在前和后側又使空氣流依次流過這些房間熱交換器的情況和其中房間熱交換器被上下地設置以使空氣流流過這些彼此并聯地設置的房間熱交換器的情況，以實現類似的效果。
另外，雖然對圖22所示的實施例的在去濕操作情況下的循環裝置進行了描述，與在圖1的循環裝置情況下一樣，對于冷卻和加熱操作，需要保證房間熱交換器110a和110b的循環效率，從而進行有效的運行。下面將描述這方面。首先，在圖22所示的實施例中，設置了一分為二的房間熱交換器110a和110b。進一步地，在冷卻和加熱操作中，由于它們經過雙向閥8而彼此串聯連接，特別在冷卻操作中，房間熱交換器110a和110b都成為其中比體積大且體積流量大的蒸發器，且其結果，房間熱交換器的壓力損失加大，從而降低了循環效率。
圖24中顯示了一個能夠解決這一問題的實施例。該實施例與在圖22所示的實施例中由一點點劃線所包圍的房間側部分的熱交換部分相對應。在圖24中，標號100a和100b分別表示一分為二的房間熱交換器。另外，房間熱交換器100a在點P被分成雙系統致冷劑管道101和102，這些管道在點Q重新接合成單系統致冷劑管道。同樣地，房間熱交換器100b在點R被分成雙系統致冷劑管道103和104，這些管道在點S重新接合成單系統致冷劑管道。而且，與圖22中相同的標號表示相同的部分。
在上述裝置中，在冷卻和加熱操作中，通過打開雙向閥8，致冷劑分別在房間熱交換器100a和100b進入雙系統中。因此，各系統中的致冷劑流量被減少了一半且在房間熱交換器100a和100b的致冷劑流的壓降被減小了。結果，防止了效率的降低。
在此方面，雖然在圖24所示的實施例中，房間熱交換器100a和100b被分成雙系統致冷劑管道，但這并不成為一種限制，而且它們可以被分成多個系統。在此情況下，房間熱交換器100a和100b處的致冷劑流壓降也可被減小并且也可阻止效率的降低。然而，當致冷劑流被過度分流時，雖然致冷劑流的壓降減小，導熱率被過度降低，且包括冷卻能力或性能系數在內的整體效率被降低了。因而，有一個最佳系統數，它是由致冷劑管道的內徑決定的。
另外，在加熱操作中，為了增大包括加熱能力和性能系數在內的效率，需要適當地設置系統，從而在與成為冷凝器的房間熱交換器中的致冷劑流出口相對應的熱交換器部分產生充分的過度冷卻(sub-cooling)。在圖25中顯示了一個能實現這點的實施例。在圖25中，標號100c表示一房間熱交換器，它包括雙通道致冷劑管道106和107，這些管道在點T與單系統致冷劑管道105接合并在加熱操作中位于致冷劑流的下游側。而且，與圖24中的相同的標號表示相同的部分。因此，在圖25的實施例中，圖24的、其中致冷劑管道是雙通道的房間熱交換器100a，被房間熱交換器100c所代替，在后者中一單系統致冷劑管道與雙系統致冷劑管道相結合。
在上述結構中，在加熱操作中，致冷介質依次流經房間熱交換器100b、雙向閥8和房間熱交換器100c。在此情況下，如虛線箭頭所示地進入的高溫氣態致冷劑流與空氣流15進行熱交換并在其中致冷劑管道是103和104的房間熱交換器100b和其中致冷劑管道是106和107的房間熱交換器100c的雙系統部分中得到充分的冷凝。隨后，這種冷凝的液體致冷劑流進入房間熱交換器100c的單系統致冷劑管道105中，以增加它速度并變成這樣的狀態，在該狀態下由于管道中的導熱率變理充分地高而能夠進行完全的過度冷卻。結果，建立了高度有效的熱交換條件。
另外，在冷卻操作中，致冷劑從單系統致冷劑管道105依次流經雙系統致冷劑管道106和107、雙向閥8和雙系統致冷劑管道103和104。在此情況下，在單系統致冷劑管道105中，壓力損失并未變得那樣高，因為致冷劑流的干燥程度低。另外在單系統致冷劑管道5中，由于致冷劑流的流動速度變大，也有管道中的導熱率增大且導熱效率增加的效果。
更具體地，雖然在圖24中房間熱交換器100a和100b具有雙系統致冷劑管道，或在圖25中房間熱交換器100b具有雙系統致冷劑管道，而房間熱交換器100c具有包括單系統致冷劑管道和雙系統致冷劑管道的復合通道，但這些并不應成為限制。相反，根據致冷劑流量和裝置的簡單程度，房間熱交換器100a、100b和100c可以是單或多系統的。例如，當致冷劑量較大時，圖24的房間熱交換器100a和100b或圖25的100c和100b(其中混合有氣態流)最好具有多個系統致冷劑管道(圖25的房間熱交換器100c也可具有單系統或多個通道的復合體)。當致冷劑量較小時，若圖24的房間熱交換器100a或圖25的100c(其中在冷卻操作中致冷劑流是在上游且其干燥程度較小)具有單系統致冷劑管道(未顯示)，則其中壓力損失較小且效率的下降幾乎不產生任何問題。而且管道結構變得簡單。當致冷劑量更小時，若所有房間熱交換器(圖24的100a和100b或100c和100d)都具有單系統致冷劑管道(未顯示)，則效率的下降不產生任何問題且管道結構變得進一步地簡單。
關于在圖22的致冷循環中的致冷劑流的類型，與在圖1的實施例中一樣。上述的循環裝置、室內單元結構和操作的控制方法、以及房間熱交換器的管道結構等等，都可被用于諸如HCFC22的單一致冷劑或各種混合致冷劑，以如同顯而易見的那樣獲得類似的效果。
此外，雖然對于壓縮機、房間風扇和室外風扇的能力的控制方法，以上對利用通常的倒相器或DC馬達的轉數控制進行了描述，但也可采用各種其他的方法。例如，對于壓縮機，可采用一種對能力進行機械控制的方法；對于吹風風扇，可采用切換一AC馬達的抽頭的方法、一種壓縮空氣管道的方法或一種增加流動阻力的方法。另外，一般地說，目前在去濕操作中所用的房間風扇的高空氣流量不大于在冷卻和加熱操作中的空氣流量。
另外，在圖1、9、11、12、13、14、15、16、17、22、24和25中所示的實施例中，如上所述，主節流器4或去濕節流器不限于固定的、諸如毛細管的節流器，且它們可以是諸如膨脹閥或馬達驅動膨脹閥的可變節流器。在此情況下，可進行進一步的精確控制。特別地，在采用其中可出現完全打開狀態的馬達驅動膨脹閥時，可不用雙向閥5或雙向閥8。例如，如圖1和22中的虛線所包圍的部分所示，由并聯的節流器4和雙向閥5組成的部分45和由并聯的節流器7和雙向閥8組成的部分46，都可被如圖20所示的一個馬達驅動膨脹閥所代替，在該膨脹閥中可產生完全打開的狀態。
另外，雖然以上對其中可進行冷卻、加熱和去濕操作三種操作的致冷循環進行了描述，但這不應成為一種限制，且以上描述的操作方法和熱交換器結構可用于其他的致冷循環。例如，在如圖1和22所示的實施例中，可去掉四通閥2。借助相互串聯的房間熱交換器6b或110b、收集器9、壓縮機1、以及室外熱交換器3，可產生一種致冷循環，其中可進行如實線箭頭所示的致冷劑流的冷卻操作和如一點點劃線箭頭所示的致冷劑流的去濕操作。在這種致冷循環的去濕操作中，借助如圖2、3和4所示的操作方法、在如圖5或23的室內單元結構中如圖6所示的操作方法、或在圖7所示的實施例中如圖8所示的操作方法，可得到類似的效果。
另外，在圖1或22的致冷循環裝置中，收集器不是必需的。根據壓縮機的類型、節流器的種類以及控制方法，可在沒有收集器的情況下構成致冷循環。
下面，將結合圖26、27、28和29并主要結合一去濕操作，對進一步具體的操作方法的一個實施例進行描述。
圖26是示意圖，顯示了一循環系統、各部分的溫度檢測器(一般包括一熱敏電阻)和一濕度檢測裝置(一般包括一濕度檢測器但在某些情況下濕度可從檢測的溫度計算出來)。在一去濕操作中，從壓縮機601出來的致冷機，經四通閥602、室外熱交換器603、旁路雙向閥606(一般包括一電磁閥)，進入被用作加熱器的房間熱交換器608，并被去濕節流器619減壓，經過被用作蒸發器的房間熱交換器609，并回到壓縮機601。另外，在該室外單元帶有用于檢測室外溫度的室外溫度檢測器615，且室內單元帶有用于檢測溫度的濕度檢測器616和用于檢測房間吸氣溫度的房間吸氣溫度檢測器617以及用于檢測房間吹氣溫度的房間吹氣溫度檢測器618。這些溫度檢測器和濕度檢測器與控制部分(未顯示)相連。
現在結合圖27和28描述根據本發明的控制方法的一個實施例。
圖27顯示了按照室外溫度檢測器615所檢測的溫度對室外風扇611的控制方法。當室外溫度降低時，由于室外熱交換器603所散發的熱量增加且在去濕操作中的房間熱交換器608的發熱量降低，當室外溫度降低時，室外風扇611的轉數被降低以阻止房間吸氣溫度的降低。另外，通過在室外單元設置一電器并操作室外風扇611，在為阻止室外單元的該電器的溫度的上升而具有適當結構的室外單元中，由于室外溫度的上升使室外單元中的該電器的溫度上升增大，室外風扇611的轉數被增加，以減小該溫度上升。
通過確定室外溫度和室外風扇611的控制方法或將其作為計算議程存儲起來，利用預先存儲的模型或計算方程，可用室外溫度檢測器615檢測的室外溫度對室外風扇611進行控制。另外，在此情況下，不僅室外風扇611的轉數被室外溫度所改變，而且進行了一種通—斷間斷運行，并通過對通和斷的時間比進行可變控制，可獲得相同的效果。
根據這種控制方法，即使室外溫度降低，房間的吹氣溫度也不會降低。不僅改進了舒適程度，而且當室外溫度上升時，通過增加室外風扇611的轉數，可對設置在室外單元側的電器的溫度上升進行控制，以保證該電器的可靠性。
圖28顯示了用濕度檢測器616檢測的濕度控制壓縮機601的方法。當房間濕度高時，壓縮機601的轉數被增加，以增大致冷循環中的致冷劑循環量，從而進行大去濕量的運行，以迅速降低房間濕度。另外，當房間濕度低時，壓縮機601的轉數被降低，以進行高效率的運行。通過確定房間濕度和壓縮機601的控制方法或將其作為一處理方程而存儲在控制部分中，可按照房間濕度檢測器616所檢測的房間濕度來控制壓縮機601的轉數。
如上所述，通過根據室外溫度和房間溫度來控制室外風扇611的運行方式和壓縮機601的轉數，可進行愉快而度度有效的去濕操作。
根據該控制方法，當房間濕度高時，例如在運行開始時，使壓縮機601的轉數達到最大，以進行大去濕能力的去濕操作，從而迅速把房間濕度降低到所希望的濕度。當房間濕度被降低到所希望的濕度時，該壓縮機的轉數被降低，以在較低的去濕操作中進行有效的運行。借助這些控制方法，可進行合適性更高的、高度有效的去濕操作。
現在將結合圖29描述根據本發明的另一控制方法。
這是根據由房間吹氣溫度檢測器618檢測的溫度和由房間吸氣溫度檢測器617檢測的溫度之間的溫度差來控制室外風扇611和壓縮機601和轉數的方法。當房間吹氣溫度低于房間吸氣溫度時，室外風扇611的轉數被降低，以降低室外單元側的散熱量，從而提高房間吹氣溫度。另外，通過改變(增加或減小)壓縮機601轉數，可按照需要改變房間吹氣溫度。壓縮機601的轉數的增加和減小，可根據致冷循環的房間熱交換器609、加熱熱交換器608和室外熱交換器603的尺寸比，來進行改變。(壓縮機601的轉數的控制方法成為實線或一點點劃線。)另外，當根據室溫和一可選地設定的溫度(房間使用者所希望的溫度)的差來確定房間吹氣溫度和房間吸氣溫度之間的溫度差時，例如，當室溫高于該可選設定的溫度時，進行這樣的控制，即使得(房間吹氣溫度)-(房間吸氣溫度)≤0，以使室外風扇611具有較高的轉數并使壓縮機601在適當的控制下運行。當室溫低于該可選設定溫度時，進行這樣的控制，即使得(房間吹氣溫度)-(房間吸氣溫度)＞0，以使室外風扇611在較低的轉數下運行并使壓縮機601在適當的控制下運行。
在這些情況下，不僅控制室外風扇611連續運行，而且進行通—斷間斷運行，且通過根據房間吹氣溫度和房間吸氣溫度之間的溫度差確定通—斷時間比，可獲得進一步的效果。房間吹氣溫度和房間吸氣溫度之間的該溫度差以及室外風扇611和壓縮機601的運行方式被預先確定或處理，并被存儲在控制部分中。
借助這些控制方法，可改善去濕操作中的舒適性。
這里，在利用室溫和設定溫度之間的溫度差來進行控制的情況下，在圖30中顯示了存儲在控制部分中的室外風扇611和壓縮機601的操作方式的一個實施例。另外，在圖30的每一個框中，不僅描述了去濕操作模式，而且還描述了冷卻和加熱操作模式。由于冷卻操作、去濕操作和加熱操作的各個操作模式都被設定，以根據室外溫度和室溫的具體范圍來進行選擇，可在寬的室外和室內溫度范圍上實現舒適的操作。
在圖30中，橫坐標表示室外溫度且縱坐標表示室溫(它可以是房間吹氣溫度)。室外溫度的范圍可被分成四個部分和室溫可被分成五個部分。它們被表示在框1-20中。在各個框中，有恒定的運行條件。一個恒定的運行條件包括冷卻/去濕/加熱操作模式、室外風扇的操作方式以及壓縮機的操作方式。在它們中，室外風扇的操作方式包括在圖27和圖29所示的步進轉速中的某一轉速上的連續運行、其中通—斷時間比被適當地改變的間斷運行、以及這些連續和間斷運行的結合。壓縮機601的操作方式包括在如圖28和圖29所示的步進運行速度中的某一轉速上的連續運行、其中通—斷時間比被適當改變的間斷運行以及這些連續和間斷運行的結合。進一步地，在室外風扇和壓縮機中，轉數只能從兩或三個速度中進行選擇，而且通過改變這些連續運行或通—斷時間比，可設定很多操作方式。
而且，為圖30的每個框都設定了用于室外風扇或壓縮機的操作模式，以及冷卻、去濕和加熱操作模式，以使它們適合于室外溫度和室溫。結果，在一實際的運行中，當室外溫度和室溫由溫度檢測器檢測時，根據其中包括這些檢測溫度的圖30的框，在一操作模式(冷卻、去濕或加溫)下，按照室外風扇的操作方式和壓縮機的操作方式，進行運行。例如，在框7，進行一低冷卻去濕操作。結果，實現了愉快的運行。
在此方面，室外溫度和室溫的劃分不一定要象在圖30中那樣進行。它們可根據具體的需要而被分成一個以上的范圍。
另外，當室溫和設定溫度之間的溫度差、房間吹氣溫度和房間吸氣溫度之間的溫度差與室外風扇611和壓縮機601的操作方式的關系在控制部分中得到處理和存儲時，可進行更精確的控制，且這種控制方法當室外風扇和壓縮機允許連續控制時是有效的。
另外，室溫或房間溫度的設定值，可由諸如前面所述的PMV的熱舒適指數進行確定，且在這種情況下，可在更愉快的情況下自動進行操作。進行這種去濕操作可獲得良好的身體感覺。
此外，雖然以上的描述是在假定濕度檢測裝置是濕度檢測器的情況下進行的，但這種溫度檢測器較昂貴，因而可用不那樣昂貴的、諸如可從其簡單地推測濕度的熱敏電阻之類的濕度檢測器，來代替它。特別地，在室溫、蒸發溫度和房間溫度之間，有密切的關系。這種關系可預先用實驗方法獲得(雖然精確度要有所降低)，且濕度可從室溫和蒸發溫度獲得。而且在諸如當濕度被降低到目標值時需要停止運行的情況下，這種關系可得到有效的利用。根據過去的經驗，例如，當濕度約為50％時，在室溫T1和蒸發溫度T2之間有以下關系，其中A和B是常數T2＝AxT1-B因而，通過用溫度檢測器檢測室溫和蒸發溫度，就能對濕度進行控制，其中當蒸發溫度變成溫度T2一在此處房間濕度是與室溫T1對應的50％一時，運行停止。在此情況下，適當的濕度被假定為50％，由于它不象溫度那樣敏感，這樣的濕度控制是完全實際的。而且，它比采用濕度檢測器時費用低。
在此方面，雖然到目前為止所描述的實施例都被假定為用于一般住宅的空調機，但本發明不僅限于此，而且它可用于具有其他用途的、其中要求去濕操作的設備。在此情況下，可將該房間熱交換器改稱為使用側熱交換器，將室外熱交換器稱為熱源側熱交換器，將房間風扇稱為使用側風扇并將室外風扇稱為熱源側風扇。
如前所述，根據本發明的空調機，在其中諸如房間熱交換器的使用側熱交換器被一分為二、其間設置有用于去濕操作的節流器、且一個使用側熱交換器將被用作蒸發器和其他的將被用作冷凝器的致冷循環中，借助諸如房間風扇的使用側風扇、諸如室外風扇的熱源側風扇和可控的壓縮機，通過適當控制這些裝置的能力，就可以在其中能得到足夠的去濕量的情況下進行低氣流速度去濕操作和高氣流速度去濕操作，并為這些去濕操作的每一種進行低加熱操作、低等溫操作和低冷卻操作。
結果，可大大擴展去濕操作的應用范圍，并將其用于包括愉快去濕操作、“晚安”/“早上好”去濕操作、霉菌/壁虱防止去濕操作和洗衣操作等等的各種用途。因而，本發明滿足了近來不斷增長的對健康舒適性的要求，并提供了一種能被用于通常空調機以外的用途的空調機。
另外，還可以進行一種去濕操作，它在不太熱的夏季，通過降低濕度同時較小地降低溫度，能使身體感覺的溫度保持恒定，并進行低輸入下的大風量去濕操作。結果，可以節省能量。
另外，可使一分為二的使用側熱交換器中的每一個都在不少于兩個的通道中以防止使用側熱交換器的致冷劑流阻力增加，使加熱操作中的加溫側熱交換器的出口部分處于單通道中以使得在加熱操作中能充分產生致冷介質的過度冷卻，并進一步使使用側熱交換器中的致冷劑流和空氣流形成對流，從而阻止效率的降低。
另外，通過提供房間吸氣溫度檢測器、吹氣溫度檢測器和室內單元中的濕度檢測器，并提供在室外單元側的室外檢測器，可進行愉快去濕操作以滿足去濕操作條件。例如，可以在室外溫度降低時增加室外風扇的轉數，以增加房間中空氣的受熱量，當濕度高時增加房間風扇的轉數以進行大去濕量的運行，從而使房間迅速達到所希望的濕度，并當室溫低時進一步進行其中室內單元的吹氣溫度比吸氣溫度高的去濕操作。
另外，應用前述的去濕操作和使用側熱交換器的管道結構，而不管是單一還是混合致冷劑介質，以獲得類似的效果。
權利要求
1.一種空調設備，包含一個壓縮機、一個第一房間熱交換器、一個第二房間熱交換器和一個連接在第一和第二房間熱交換器之間的在去濕操作中用作節流器的去濕節流器，其中用于使所述第一和第二房間熱交換器通風的房間風扇的氣流速度在去濕操作中可變，所述空調設備包括將所述房間風扇設置為低氣流速度操作或高氣流速度操作的功能；和在所述高氣流速度操作中以比在所述低氣流速度操作中更高的容量操作所述壓縮機的另一功能。
2.一種空調設備，其制冷循環包含一個壓縮機、一個第一房間熱交換器、一個第二房間熱交換器和一個連接在第一和第二房間熱交換器之間的去濕節流器，該去濕節流器在去濕操作中用作節流器以使所述第一房間熱交換器用作冷凝器而所述第二房間熱交換器用作蒸發器；還設有房間風扇，該房間風扇用于使所述第一和第二房間熱交換器通風，以便實現冷卻、加熱和去濕的可能操作，其中所述空調設備包括如下功能使得所述使第一和第二房間熱交換器通風的房間風扇其氣流速度在去濕操作中可變；在去濕操作中選擇多個使用模式；通過選擇所述多個使用模式中的一個使用模式，將所述房間風扇設置成包括低氣流速度操作的操作；以及通過選擇所述多個使用模式中的另一個使用模式，將所述房間風扇設置成高氣流速度操作，隨后在該高氣流速度操作中將所述壓縮機設置成以比在所述低氣流速度操作中更高的容量操作。
3.一種空調設備，其制冷循環包含一個壓縮機、一個第一房間熱交換器、一個第二房間熱交換器和一個連接在第一和第二房間熱交換器之間的去濕節流器，該去濕節流器在去濕操作中用作節流器以使所述第一房間熱交換器用作冷凝器而所述第二房間熱交換器用作蒸發器；還設有用于使所述第一和第二房間熱交換器通風的房間風扇和一個被輸入由室溫檢測器所檢測到的溫度的控制電路，從而實現冷卻、加熱和去濕的可能操作，其中所述空調設備包括如下功能使得所述使第一和第二房間熱交換器通風的房間風扇其氣流速度在去濕操作中可變；在去濕操作中選擇多個使用模式；通過選擇所述多個使用模式中的一個使用模式，將所述房間風扇設置成包括低氣流速度操作的操作；通過選擇所述多個使用模式中的另一個使用模式，將所述房間風扇設置成高氣流速度操作，隨后在該高氣流速度操作中將所述壓縮機設置成以比在所述低氣流速度操作中更高的容量操作；以及在所述低氣流速度操作和高氣流速度操作中，基于室溫檢測器所檢測到的室溫控制用于使室外熱交換器通風的室外風扇的氣流速度，執行對冷卻除味操作、等溫除味操作和加熱除味操作的每一去濕操作的控制。
全文摘要
一種空調設備，包含一個壓縮機、一個第一房間熱交換器、一個第二房間熱交換器和一個連接在第一和第二房間熱交換器之間的在去濕操作中用作節流器的去濕節流器，其中用于使所述第一和第二房間熱交換器通風的房間風扇的氣流速度在去濕操作中可變，所述空調設備包括將所述房間風扇設置為低氣流速度操作或高氣流速度操作的功能；和在所述高氣流速度操作中以比在所述低氣流速度操作中更高的容量操作所述壓縮機的另一功能。
文檔編號F24F11/02GK1740672SQ20051010634
公開日2006年3月1日 申請日期1994年6月1日 優先權日1993年6月1日
發明者中村啟夫, 橫山英范, 森本素生, 川村浩伸, 松尾一也, 小暮博志, 岡村哲信, 小曾戶莊一 申請人:株式會社日立制作所