本發(fā)明涉及一種空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置,既有冷暖空調(diào)機的功能,又有除濕機功能,屬于室內(nèi)空氣溫度、濕度的控制調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
空調(diào)器和除濕機分別是建筑物內(nèi)調(diào)節(jié)溫度、濕度的常用設(shè)備。空調(diào)器和除濕機均為熱泵系統(tǒng),其使用部件和運行原理也相同。但現(xiàn)有的空調(diào)器和除濕機往往都只注重于各自獨立的應(yīng)用,未能完全將其功能合二為一;或者說空調(diào)機在某些溫度濕度范圍內(nèi)不能用做除濕機,用戶購買空調(diào)機后,還需要另外購買除濕機。而現(xiàn)有的家用除濕機功率和除濕量小、噪音大、夏季運行時使室內(nèi)溫度升高,不能滿足室內(nèi)除濕的需要,同時又造成設(shè)備資源的和室內(nèi)空間的浪費。
現(xiàn)有降低室內(nèi)空氣相對濕度的方式:
一、空調(diào)制冷除濕
空調(diào)器在室內(nèi)溫度較高時可以通過運行制冷模式實現(xiàn)除濕功能??照{(diào)器運行制冷時,室內(nèi)蒸發(fā)器將流過的空氣中的水蒸氣冷凝為液態(tài)水排出室外,從而將室內(nèi)的濕度降低。其原理是減少空氣中的水分從而使空氣中的絕對濕度和相對濕度都降低。
但是當(dāng)室內(nèi)溫度在20℃以下時,如通過制冷的方式將室內(nèi)空氣中的水蒸氣冷凝為液態(tài)水排出室外,必然會不斷降低室內(nèi)空氣的溫度。而20℃以下室溫制冷時室內(nèi)機的出風(fēng)溫度在12℃以下,吹到人身上將對人體健康和舒適性帶來不利影響;同時溫度的下降帶來相對濕度的提高,會部分抵消除濕的效果。而且室內(nèi)溫度低于16度時,常規(guī)的空調(diào)器制冷模式就停止工作,除濕就不能繼續(xù)。雖然現(xiàn)有的空調(diào)機也設(shè)置有除濕功能,但無論是制冷模式下或除濕模式下的除濕功能,一般只適合于室內(nèi)溫度高于20℃時使用,一年中的許多時間不適合使用。
二、空調(diào)制熱降低相對濕度
如果空氣中的水分含量不變,溫度提高,空氣的相對濕度將下降。其規(guī)律大致是溫度每升高2℃,相對濕度為原相對濕度的90%。如空氣的溫度是20℃,相對濕度是70%,則當(dāng)溫度上升到22℃,則相對濕度降低變?yōu)榧s63%。
空調(diào)器在制熱的時,能將室內(nèi)空氣溫度提高從而降低相對濕度,其原因是高溫空氣有更大的水分容納能力,而不是將空氣中的水分除去,降低的是相對濕度而不是絕對濕度,空氣中的水分含量并未減少。但有時隨室內(nèi)空氣溫度的提高和相對濕度下降,室內(nèi)各種物品中包含的水分會釋放出來,使相對濕度相應(yīng)有所提高。如果室內(nèi)有水分不斷釋放到空氣中,如人的呼吸、烹飪、洗澡等室內(nèi)日常生活所產(chǎn)生的水蒸氣,即使室內(nèi)溫度較高,相對濕度仍會超出合理范圍,因此通過空調(diào)制熱調(diào)節(jié)室內(nèi)相對濕度的方法有其局限性。同時維持室內(nèi)空氣溫度高于室外溫度,需要空調(diào)器連續(xù)的工作,消耗大量的能量。因此,靠空調(diào)器不斷制熱降低室內(nèi)相對濕度的方法在許多時候也是不可行的,實際的使用情況也說明了這一點,濕度高的地區(qū)如海邊建筑物在安裝有空調(diào)器的場合,當(dāng)冬季需要除濕時,依然需要安裝除濕機。
三、除濕機抽濕
除濕機的原理與空調(diào)機相同,蒸發(fā)器吸收熱量使流過的空氣降溫,空氣溫度低于露點溫度時,空氣中的水分會冷凝為液態(tài)水從空氣中除去使空氣的絕對濕度下降。除濕機的冷凝器和蒸發(fā)器都放在室內(nèi),除濕時因空氣中水分冷凝為液態(tài)水時會釋放熱量通過冷凝器釋放到空氣中,加上除濕機本身的電能消耗,運行時,將使室內(nèi)空氣溫度有所上升;從而從降低室內(nèi)空氣中的水分和提高室內(nèi)空氣的溫度兩方面降低室內(nèi)空氣的相對濕度。
現(xiàn)有的家用除濕機一般功率為650w以下,多數(shù)為300w左右。而300w的除濕機一小時的除水量在0.3公斤以下,儲水盒容量均為4升以下,一般儲水盒是以12小時倒一次水設(shè)計的,實際除濕能力毎天僅約5-6公斤。
一套100平方米左右房子的四口之家每天生活產(chǎn)生的水蒸氣大約如下:烹飪3公斤,洗衣1公斤,洗澡毎人1.5公斤*4人=6公斤,煤氣燃燒產(chǎn)生水氣2公斤,人體呼吸和散發(fā)0.1公斤/小時*12*4人=4.8公斤,窗戶、門縫潮汽滲入室內(nèi)20公斤,合計在35公斤以上。如在下雨天、潮濕地區(qū)和季節(jié),該數(shù)字還會提高。
可見,在許多潮濕的地區(qū)和季節(jié),一套100平方米左右房子的四口之家,一臺每小時0.3公斤除濕量的除濕機并不能有效地降低室內(nèi)的相對濕度,遠遠不能滿足實際的除濕需求。如果加大除濕機的功率,除濕機的噪音也隨之增大,而除濕機必須放在室內(nèi),大功率650w除濕機的噪音是忍受極限。同時在室內(nèi)溫度高于25℃時,除濕機的運行,將使室內(nèi)溫度升高,每冷凝1公斤的水蒸氣,要釋放約570大卡的熱量,又需要空調(diào)機制冷將熱量排出室外。
總結(jié):現(xiàn)在還沒有一種設(shè)備能合理、徹底、同步的解決潮濕地區(qū)和潮濕季節(jié)室內(nèi)的溫度和除濕問題。要真正解決家庭室內(nèi)除濕問題,該設(shè)備必須滿足以下四個條件:每小時除濕量2至4升,設(shè)備功率在1kw以上;室內(nèi)噪音在45分貝以下;能適應(yīng)各種室內(nèi)和環(huán)境溫度的使用:包括夏季降溫除濕、春秋季恒溫除濕、冬季升溫除濕;安裝方便,安裝難度不能高于現(xiàn)有分體空調(diào)機的安裝。
對于上述存在的問題和需求,一些除濕機和空調(diào)行業(yè)內(nèi)的相關(guān)人士也有一定的認識,并提出了一些解決方案,公開了相關(guān)的專利。但因為需要考慮的各種環(huán)節(jié)較多,難度較高,牽涉到成本、工藝、關(guān)鍵部件的可靠性等因素,市場上并沒有出現(xiàn)成熟的空調(diào)除濕聯(lián)合裝置。
有些已經(jīng)公開的空調(diào)除濕聯(lián)合裝置專利中使用了較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和多個電磁閥。較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致成本和體積的增加,也導(dǎo)致設(shè)備的可靠性下降;在類似空調(diào)的熱泵系統(tǒng)中,因冷媒的壓力很高,雙向電磁閥的密封性變差,導(dǎo)致冷媒泄露;市場上有成熟的單向截止閥,但缺少可用于高壓冷媒的雙向截止閥。如果勉強使用冷媒雙向截止閥,會導(dǎo)致冷媒泄露和截止閥引起的故障,導(dǎo)致方案理論上可行,實際產(chǎn)品無法穩(wěn)定使用,實驗已經(jīng)證明這一點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有空調(diào)機和除濕機的不足,提出了本發(fā)明的一種空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置,使空調(diào)機完全具備了除濕機,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,具有多樣化的功能。
為此,本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案:一種空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置,包括一臺完整分體式空調(diào)機所具有的壓縮機(1)、節(jié)流閥(2)、室外換熱器(3)、室內(nèi)換熱器(4)、風(fēng)機、四通閥(5)、冷媒、冷媒管路等,所述的換熱器是冷媒與空氣的熱量交換器件。其特征為所述聯(lián)合裝置的空調(diào)機節(jié)流閥(2)安裝在室內(nèi)機中,壓縮機(1)安裝在室外機中;所述的聯(lián)合裝置室內(nèi)機中比空調(diào)室內(nèi)機增加了一個所謂的除濕回路。所述除濕回路上安裝有被稱為除濕蒸發(fā)器(6)的換熱器、一個除濕控制閥(7)、一個除濕截止閥(8)。定義從室外換熱器(3)為起點經(jīng)過節(jié)流閥(2)到室內(nèi)換熱器(4)為終點的空調(diào)機冷媒管路為管路s,并定義管路s起點側(cè)為上游、終點側(cè)為下游;所述的除濕回路有以下結(jié)構(gòu):除濕回路并聯(lián)安裝在所述管路s上,除濕回路的一端在管路s某一位置a與管路s相連通、另一端在管路s某一位置b與管路s相連通,在管路s中所述位置a處于位置b的下游;除濕回路上各部件的相應(yīng)位置為a→除濕控制閥(7)→除濕蒸發(fā)器(6)→除濕截止閥(8)→b;(圖1、2)所述除濕截止閥(8)始終阻止冷媒在除濕回路中從b流向a,而容許冷媒在某些條件下在除濕回路中從a流向b;所述除濕控制閥(7)可以控制除濕回路中冷媒的流動。流過室內(nèi)換熱器(4)的風(fēng)量大于流過除濕蒸發(fā)器(6)風(fēng)量的1.2倍。所述聯(lián)合裝置作為空調(diào)機運行時除濕截止閥(8)和除濕控制閥(7)均關(guān)閉;所述聯(lián)合裝置作為除濕機除濕時,在管路s的位置a與b之間有閥件(2)(圖1)或閥件(9)(圖2)使管路s被隔斷,所述室內(nèi)換熱器(4)作為冷凝器,除濕截止閥(8)打開、除濕控制閥(7)不關(guān)閉,電磁閥(10)打開,室外換熱器不工作,對室內(nèi)空氣除濕;所述聯(lián)合裝置作為除濕機運行升溫除濕模式,對室內(nèi)空氣同時進行制熱除濕時,室內(nèi)換熱器(4)為冷凝器、除濕截止閥(8)打開、除濕控制閥(7)不關(guān)閉,電磁閥(10)關(guān)閉,除濕蒸發(fā)器(6)和室外換熱器(3)中均有冷媒從液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)。本專利方案結(jié)構(gòu)簡單,實用性強,室內(nèi)機的除濕回路設(shè)計獨特巧妙,增加的部件少而可靠性高;能作為空調(diào)機實現(xiàn)制冷制熱、作為除濕機實現(xiàn)對室內(nèi)空氣除濕、也能運行所謂升溫除濕模式即在從室外吸收熱量對室內(nèi)空氣制熱的同時進行除濕;使室內(nèi)空氣的溫度和濕度可以分別進行獨立調(diào)節(jié),真正做到一機兩用。
下面對本專利方案做出一些解釋:關(guān)閉所述除濕回路上除濕截止閥(8)和除濕控制閥(7)(圖1),打開閥件(9)(圖2),則冷媒的運行流路完全就是常規(guī)空調(diào)的方式,可以按常規(guī)空調(diào)的方式進行制冷或制熱;當(dāng)需要聯(lián)合裝置作為除濕機使用時:空調(diào)的室內(nèi)換熱器(4)作為冷凝器,除濕回路上的除濕控制閥(7)和除濕截止閥(8)打開,隔斷管路s中位置a到b之間的閥件(9)或(2)關(guān)閉,使管路s被隔斷冷媒流路,電磁閥(10)打開,室外換熱器上的風(fēng)機不運行,室外換熱器不工作,則冷媒形成從壓縮機(1)→四通閥(5)→室內(nèi)換熱器(4)→除濕控制閥(7)→除濕蒸發(fā)器(6)→除濕截止閥(8)→室外換熱器(3)和旁通管路電磁閥(10)→四通閥(5)→壓縮機(1)的循環(huán)回路??諝饬鬟^除濕蒸發(fā)器(6)被降溫除濕,再流過室內(nèi)換熱器(4)升溫后流回室內(nèi),完成除濕機的完整的工作過程。
特別需要強調(diào)的是:冬天室溫很低時,如所述裝置單純作為除濕機運行對室內(nèi)空氣除濕,作為冷凝器的室內(nèi)換熱器的出風(fēng)會低于30℃,混合低溫的室內(nèi)空氣后吹到人體身上的溫度會低于20℃,將對人體健康和舒適度帶來不利影響。如果在裝置中的除濕蒸發(fā)器除去室內(nèi)空氣中的水份,同時室外換熱器從室外環(huán)境空氣中吸收熱量,使作為冷凝器的室內(nèi)換熱器的出風(fēng)在35℃以上,則可避免上述的除濕機運行時的弊端。因此本專利中特別設(shè)置了升溫除濕模式:除濕蒸發(fā)器和室外換熱器中同時有冷媒蒸發(fā),除濕蒸發(fā)器使流過的空氣中的水分被除去,室外換熱器吸收室外空氣的熱量通過室內(nèi)換熱器輸入到室內(nèi),使室內(nèi)空氣在除去水分的同時溫度明顯升高。運行升溫除濕模式時的冷媒工作有兩種方式,一種是所有液態(tài)冷媒都經(jīng)過除濕蒸發(fā)器,部分冷媒在除濕蒸發(fā)器中蒸發(fā),氣液混合的冷媒流出除濕蒸發(fā)器后進入室外換熱器完全蒸發(fā)為氣體;另一種方式是部分液態(tài)冷媒在除濕蒸發(fā)器中蒸發(fā)為氣體,另一部分液態(tài)冷媒通過管路s與除濕蒸發(fā)器流出的冷媒在位置b混合后進入室外換熱器完全蒸發(fā)為氣體。
本專利中的除濕截止閥始終阻止冷媒在除濕回路中從b流向a,容許冷媒從a流向b;尤其是用機械單向閥作為除濕截止閥(8)時防冷媒泄露性能好,產(chǎn)品成熟,壽命長,價格低。
本專利中的流過除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量小于室內(nèi)換熱器的風(fēng)量,這樣保證在除濕時使流過除濕蒸發(fā)器的空氣降溫到露點溫度以下的合適的溫度,從而保證了較大的冷凝水量,又保證作為冷凝器的室內(nèi)換熱器的有較大的風(fēng)量使出風(fēng)溫度不會升高超出45℃,使冷媒冷凝溫度保持在合理的范圍,保證了系統(tǒng)有較高的cop;常規(guī)空調(diào)機中的除濕模式就是將室內(nèi)蒸發(fā)器的風(fēng)量調(diào)小,其原理是相同的。這個特征也避免了現(xiàn)有常規(guī)除濕機上蒸發(fā)風(fēng)量與冷凝風(fēng)量相等,當(dāng)空氣溫度較高如25℃以上,相對濕度在80%以上時因冷媒冷凝溫度過高導(dǎo)致系統(tǒng)cop較低的弊端。尤其是所述裝置在運行所謂的制熱除濕模式時,因為只有部分冷媒在除濕蒸發(fā)器中蒸發(fā),制冷量較小,如果流過除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量與冷凝風(fēng)量相等,會使流過除濕蒸發(fā)器的空氣溫度降不到露點溫度之下,不能除濕,或冷凝器的出風(fēng)溫度高于45℃,cop大幅度下降。
作為優(yōu)選:
所述的除濕回路與所述管路s相連通的位置a在所述管路s的節(jié)流閥(2)與室內(nèi)換熱器(4)之間;除濕回路與所述管路s相連通的位置b在管路s的節(jié)流閥(2)與室外換熱器(3)之間(圖1);所述除濕控制閥(7)為一能調(diào)劑冷媒流量的節(jié)流閥。所述裝置作為空調(diào)機運行時,節(jié)流閥(2)不關(guān)閉;除濕控制閥(7)關(guān)閉,除濕截止閥(8)關(guān)閉;作為除濕機運行時,節(jié)流閥(2)關(guān)閉,除濕控制閥(7)打開;運行升溫除濕模式時,節(jié)流閥(2)關(guān)閉。
所述的除濕回路與所述管路s相連通的位置a和位置b均在管路s的節(jié)流閥(2)與室外換熱器(3)之間;在管路s的位置a與位置b之間另外安裝有一控制冷媒流動的所謂空調(diào)控制閥止閥(9),所述空調(diào)控制閥閥(9)和除濕控制閥(7)的內(nèi)部通徑不小于節(jié)流閥(2)的內(nèi)部通徑。所述裝置運行時節(jié)流閥(2)始終不關(guān)閉;所述裝置作為空調(diào)機運行時空調(diào)控制閥(9)打開,除濕控制閥(7)關(guān)閉,作為除濕機運行時空調(diào)控制閥(9)關(guān)閉,除濕控制閥(7)打開。(圖2)
所述的空調(diào)控制閥(9)為電子膨脹閥。
所述的除濕控制閥(7)為電子膨脹閥。
流過所述的除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量可調(diào),使流過所述的除濕蒸發(fā)器的空氣溫度下降到低于露點溫度的一個合理的溫度,不會過高,使空氣除濕效果不好;也不會過低,使系統(tǒng)cop太低。能適應(yīng)各種溫度濕度的工況下的工作。
所述的室內(nèi)換熱器和除濕蒸發(fā)器共用一個風(fēng)機;除濕蒸發(fā)器在室內(nèi)換熱器的氣流的上游。室內(nèi)換熱器的進風(fēng)除了除濕蒸發(fā)器的出風(fēng)外,還有從其它進風(fēng)口流入的空氣。作用是降低成本,縮小空間,并保證除濕時冷凝風(fēng)量和蒸發(fā)風(fēng)量有合理的比例。
所述的除濕蒸發(fā)器進風(fēng)口前安裝有一顯熱換熱器,使除濕蒸發(fā)器的進風(fēng)和出風(fēng)可以進行熱量交換。使除濕時除濕蒸發(fā)器的進風(fēng)溫度降低,使系統(tǒng)的制冷量更多的用于把水蒸氣冷凝為液態(tài)水。
所述的除濕截止閥為機械單向閥。
所述的裝置在室外機中安裝一條冷媒旁通管路,所述旁通管路的一端在位置b與室外換熱器(3)之間的冷媒管路的某一位置c與冷媒管路相連通,另一端在四通閥與壓縮機的吸氣口之間的冷媒管路的某一位置d與冷媒管路相連通,旁通管路中間安裝有一旁通電磁閥(10)。所述旁通電磁閥(10)的運行規(guī)則為:在所述裝置作為除濕機運行時,旁通電磁閥(10)打開,旁通管路導(dǎo)通;所述聯(lián)合裝置作為除濕機運行升溫除濕模式和其它模式時,旁通電磁閥(10)關(guān)閉,旁通管路不導(dǎo)通。(圖3)
本發(fā)明的有益效果:
一、本專利應(yīng)用權(quán)利要求1和2,只增加一個換熱器、一個節(jié)流閥、一個單向截止閥或電磁閥,結(jié)構(gòu)簡單,就使空調(diào)機完全具備了除濕機的功能。只增加了空調(diào)機的成本的約15%,遠低于一臺家用除濕機的成本,是一個高效、簡練、低成本的方案。
二、本專利的室外機和壓縮機安放在室外,使室內(nèi)的噪音控制在45分貝以內(nèi),解決了大功率除濕機噪音大的缺陷。
三、家用空調(diào)的功率一般在1.5匹以上,應(yīng)用本專利后的小功率的1.5匹的空調(diào)除濕機的每小時除濕量在3公斤以上,是現(xiàn)有最大功率650w家用除濕機除濕量的4-5倍,而增加的成本不到650w除濕機的一半。一臺功率2匹以上或兩臺1.5匹的空調(diào)除濕機聯(lián)合裝置能真正徹底解決潮濕地區(qū)和季節(jié)的150平方米以下的家庭室內(nèi)任何除濕的問題。性價比高,又節(jié)省了家用除濕機的占地面積和空間。
四、本專利和空調(diào)機一樣,室內(nèi)室外機之間只有兩根銅管相連接,安裝方便。
五、本專利所述的裝置可以方便的實現(xiàn)以下幾種降低相對濕度的運行模式:夏季作為空調(diào)機制冷時蒸發(fā)器凝結(jié)排除空氣中水汽降低空氣中絕對濕度從而降低相對濕度;冬天寒冷季節(jié)空調(diào)機制熱提高室內(nèi)空氣溫度降低相對濕度;春秋季作為除濕機單純除濕,減少室內(nèi)空氣的絕對濕度同時使室溫有所提高,從減少水分和提高溫度兩方面使室內(nèi)的相對濕度下降;特別是當(dāng)冬季運行所謂的升溫除濕模式時,在減少室內(nèi)空氣的絕對濕度同時,還可以使室內(nèi)空氣同步升溫的,同時使室內(nèi)機的出風(fēng)保持在35℃以上,不會對人體造成影響,避免了常規(guī)除濕機在冬季運行時冷凝器出風(fēng)溫度太低的弊端??傊罕緦@龅难b置能方便的使室內(nèi)空氣的溫度和濕度實現(xiàn)獨立控制調(diào)節(jié);避免了常規(guī)除濕機的各種不足。
六、本專利可以不在高壓冷媒管路中使用高故障率的冷媒雙向電磁閥,采用市場上大量供應(yīng)的高可靠的電子膨脹閥和單向閥,減少了管路中冷媒泄漏帶來的問題,降低了成本,使空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置的設(shè)想得到真正實施和穩(wěn)定長期的使用。
七、本專利的裝置中,除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量小于冷凝器的風(fēng)量,一方面使流過除濕蒸發(fā)器空氣中的水分得到有效的冷凝釋出,另一方面使冷凝器的出風(fēng)溫度不會太高,從而使系統(tǒng)有較高的cop。避免了常規(guī)除濕機冷凝與蒸發(fā)風(fēng)量相等導(dǎo)致的冷凝風(fēng)量過小,cop低的弊端,使一度電的除水量達到最高3公斤以上,除濕效率是普通除濕機的2-3倍。
八、本專利應(yīng)用權(quán)利要求1和3,可以在現(xiàn)有的空調(diào)機上進行簡單的改裝,基本不改動空調(diào)控制器的控制模式,即可達到本專利所要求的效果。可以采用大批量生產(chǎn)的空調(diào)機的室外機和控制器,使生產(chǎn)成本降到最低。
綜上所述:本發(fā)明是一個科學(xué)、新穎、簡潔、高效、低成本、使用范圍廣、功能完整、適用于對現(xiàn)有空調(diào)機的改造的創(chuàng)造性的方案。具有其他專利方案所不具備的優(yōu)勢。對比實驗結(jié)果也證明:本發(fā)明1度電在高溫高濕度時除濕量最高在3.5公斤,平均在2公斤以上,是常規(guī)除濕機的2倍以上。
附圖說明
圖1為本發(fā)明權(quán)利要求1、2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為權(quán)利要求1、3的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為權(quán)利要求1、2、10的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為權(quán)利要求1、7的室內(nèi)換熱器和除濕蒸發(fā)器共用一個風(fēng)機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例進一步闡述本發(fā)明的具體應(yīng)用。
實施例1:家用空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置
本實施例中,結(jié)構(gòu)原理如權(quán)利1、2、7要求所述。結(jié)構(gòu)圖如圖1、圖3所示,室內(nèi)機中的室內(nèi)換熱器4與除濕蒸發(fā)器6共用一個室內(nèi)風(fēng)機11,除濕蒸發(fā)器在室內(nèi)換熱器的空氣氣流的上游,流過除濕蒸發(fā)器的空氣全部流過室內(nèi)換熱器;室內(nèi)機中另外有進風(fēng)口,有空氣不流過除濕蒸發(fā)器而直接流過室內(nèi)換熱器;保證流過室內(nèi)換熱器的風(fēng)量為流過除濕蒸發(fā)器風(fēng)量的1.2倍以上。
除濕截止閥8為機械單向閥,只容許在除濕回路中冷媒從a流向b。節(jié)流閥2和除濕控制閥7為電子膨脹閥。
室外換熱器3上的室外風(fēng)機為調(diào)速風(fēng)機,可以是多級風(fēng)速的交流風(fēng)機,也可以是無級調(diào)速的直流變頻風(fēng)機。當(dāng)所述裝置作為空調(diào)機使用時,所述室外風(fēng)機按空調(diào)的運行方式工作;當(dāng)所述裝置作為除濕機使用時,室外換熱器3上的室外風(fēng)機停止工作;當(dāng)所述裝置運行制熱除濕模式時,所述室外風(fēng)機以低于額定風(fēng)速的某一轉(zhuǎn)速運行,使裝置中的除濕蒸發(fā)器和室外換熱器的各自吸收的熱量保持在一個合適的比例。
當(dāng)聯(lián)合裝置作為空調(diào)機運行時,單向閥8和制熱時電子膨脹閥7關(guān)閉;電子膨脹閥2不關(guān)閉,冷媒流量由電子膨脹閥2的開度調(diào)節(jié)。當(dāng)裝置作為除濕機除濕時,電子膨脹閥2關(guān)閉、單向截止閥8打開、電子膨脹閥7不關(guān)閉,冷媒流量由電子膨脹閥7的開度調(diào)節(jié)。當(dāng)所述裝置運行制熱除濕模式時,所述室內(nèi)換熱器4為冷凝器、單向截止閥8打開、電子膨脹閥7不關(guān)閉,電子膨脹閥2可以關(guān)閉或不關(guān)閉,兩個電子膨脹閥的開度以除濕蒸發(fā)器和室外換熱器的出口溫度與盤管溫度之差來進行調(diào)節(jié)。
實施例2:變頻家用空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置
本實施例中,裝置結(jié)構(gòu)如權(quán)利1、3、4要求所述,裝置為變頻系統(tǒng)。其余與實施例1相同。
除濕截止閥8為機械單向閥。空調(diào)控制閥9和除濕控制閥7為電子膨脹閥。
所述裝置運行時,電子膨脹閥2始終不關(guān)閉。
當(dāng)裝置作為空調(diào)機運行時,作為除濕控制閥的電子膨脹閥7和除濕截止閥8關(guān)閉、作為空調(diào)控制閥的電子膨脹閥9全開;當(dāng)裝置作為除濕機運行時,作為除濕控制閥的電子膨脹閥7全開、作為空調(diào)控制閥的電子膨脹閥9全關(guān)、除濕截止閥8打開。冷媒的流量統(tǒng)一由電子膨脹閥2來調(diào)節(jié)。電子膨脹閥7和電子膨脹閥9的內(nèi)部通徑大于節(jié)流閥2的內(nèi)部通徑,打開時為全開,所以電子膨脹閥7和電子膨脹閥9基本不產(chǎn)生節(jié)流作用,對節(jié)流閥2調(diào)節(jié)冷媒流量不產(chǎn)生影響。當(dāng)裝置運行升溫除濕模式時,作為空調(diào)控制閥的電子膨脹閥9關(guān)閉或部分打開到某一固定開度,電子膨脹閥7全開或部分打開到某一固定開度,冷媒的總流量統(tǒng)一由電子膨脹閥2來調(diào)節(jié),以室外換熱器中的冷媒剛好蒸發(fā)完為目標(biāo)。
本實施例的特出優(yōu)勢是保留了現(xiàn)有空調(diào)機尤其是空調(diào)機的控制器的原有功能,不需要對控制器的軟件做大改動。原有控制器只要對一個電子膨脹閥的開度進行調(diào)節(jié)即可。
裝置加上一個簡單的控制器,可使電子膨脹閥7全關(guān)同時電子膨脹閥9全開,即可使所述裝置作為空調(diào)機運行;使電子膨脹閥7全開同時電子膨脹閥9全關(guān),即可使所述裝置作為除濕機運行。使電子膨脹閥7全開或部分打開到某一固定開度,同時電子膨脹閥9全關(guān)或部分打開到某一固定開度,即可運行升溫除濕模式。方便的實現(xiàn)了裝置在空調(diào)機和除濕機之間的轉(zhuǎn)換。
實施例3:商用空調(diào)機除濕機聯(lián)合裝置
本實施例中,閥的設(shè)置類似與實施例1,室內(nèi)的室內(nèi)換熱器4與除濕蒸發(fā)器6分別安裝有風(fēng)機,其中除濕蒸發(fā)器6的風(fēng)機為調(diào)速風(fēng)機,除濕蒸發(fā)器6進風(fēng)口出安裝有氣體顯熱換熱器,將除濕蒸發(fā)器的低溫出風(fēng)與進風(fēng)進行熱量交換,使進入除濕蒸發(fā)器的空氣溫度下降。室外機中安裝有所述的旁通管路。裝置的功率一般不小于5匹。
裝置作為空調(diào)機使用時,各個閥的操作與實施例1相同。除濕蒸發(fā)器6的風(fēng)機不工作。旁通管路上的電磁閥10關(guān)閉。
當(dāng)裝置作為除濕機運行時,室外機3上的風(fēng)機停止工作,旁通管路上的電磁閥10打開。在室內(nèi)溫度和相對濕度較高時,使作為冷凝器的室內(nèi)換熱器4的風(fēng)量為除濕蒸發(fā)器6的風(fēng)量的2倍以上。其必要性如下:如所述聯(lián)合裝置對游泳館進行除濕,游泳館室內(nèi)溫度為28℃,相對濕度為85%,經(jīng)過顯熱換熱器后的除濕蒸發(fā)器的進風(fēng)溫度降為25℃,達到露點溫度,此時1公斤干空氣中包含的水分為20.35克;除濕蒸發(fā)器的出風(fēng)溫度為16℃,1公斤干空氣中包含的水分為11.5克。干空氣的比熱約為1kj/1公斤干空氣℃,1克水的汽化潛熱約為2.4kj。因此所述1公斤干空氣被除濕蒸發(fā)器吸收的熱量為空氣的顯熱+水蒸氣冷凝的潛熱,約為1*9+20.35-11.5*2.4=9+21.24=30.24kj,潛熱為顯熱的2.3倍以上。除濕蒸發(fā)器的出風(fēng)經(jīng)過顯熱換熱器后的溫度約為19℃。如果室內(nèi)換熱器的進風(fēng)即為除濕蒸發(fā)器的出風(fēng),則室內(nèi)換熱器的風(fēng)量與除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量相等,假設(shè)系統(tǒng)的制冷cop為4,則室內(nèi)換熱器的出風(fēng)溫度=19+30.24*1+1/4=19+37.8=56.8℃。如室內(nèi)換熱器的風(fēng)量為除濕蒸發(fā)器的風(fēng)量的2倍,則室內(nèi)換熱器的進風(fēng)溫度為19+28/2=23.5℃,出風(fēng)溫度為23.5+30.24*1+1/4/2=23.5+18.9=42.4℃。兩者相比,室內(nèi)換熱器的出風(fēng)溫度相差14.4℃,耗電量前者比后者增加60%以上。本實施例中,室內(nèi)換熱器的風(fēng)量為除濕蒸發(fā)器的2倍以上,在高溫高濕度的極端工況下,如室內(nèi)空氣溫度大于35℃,相對濕度為90%,除水量相同時,本實施例裝置作為除濕機與常規(guī)蒸發(fā)器和冷凝器風(fēng)量相等的除濕機耗電量之比可達到1:2.5。
本實施例中顯熱換熱器的作用也很顯著,尤其是在室內(nèi)空氣溫度和相對濕度都較低時,使除濕蒸發(fā)器的出風(fēng)中的冷量被充分利用,提高除濕蒸發(fā)器的制冷量被用于水蒸氣冷凝的比例,可以省電在30%左右。
本實施例中,調(diào)節(jié)除濕蒸發(fā)器上的風(fēng)機風(fēng)量,使除濕蒸發(fā)器的出風(fēng)溫度比露點溫度低5-10℃。這樣兼顧了系統(tǒng)的cop和流過的單位重量空氣的除水量,使單位耗電達到最大的除濕量。
上述三個實施例只是本專利的具體應(yīng)用的例子,并不包括本專利的所有應(yīng)用范圍。本專利的核心特征是在空調(diào)機的室內(nèi)機中并聯(lián)了一個除濕回路,回路上依次安裝了除濕控制閥、除濕蒸發(fā)器、除濕截止閥;并設(shè)定了在各種工況下的各個閥的運行狀態(tài);除濕時流過室內(nèi)換熱器的風(fēng)量大于流過除濕蒸發(fā)器風(fēng)量的1.2倍。只要在裝置中涉及了上述特征,均屬本專利的保護范圍。如果只是在本專利的結(jié)構(gòu)上做非本質(zhì)性的改動,或增加無助于裝置性能改善的部件,均屬對本專利的侵犯。