專利名稱：實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的新型家用空調(diào)裝置，屬于制冷、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著化石能源的逐步消耗，能源問題已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的最嚴(yán)峻的問題之一，隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑的耗能已經(jīng)占全社會(huì)總能耗的30%以上，且比重還不斷增加。與此同時(shí)，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)工作、生活和學(xué)習(xí)的舒適性要求也越來越高，建筑作為人們工作、生活和學(xué)習(xí)的主要場(chǎng)所，建筑室內(nèi)環(huán)境的營(yíng)造主要采用建筑空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)舒適性的提高必然對(duì)建筑空調(diào)系統(tǒng)提出新的要求，單純室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)已逐漸不能滿足人們對(duì)舒適性的要求，逐步向室內(nèi)溫度、濕度可獨(dú)立調(diào)節(jié)邁進(jìn)。目前在建筑 能耗中空調(diào)系統(tǒng)的能耗占總建筑能耗的50%以上。由此可見，研究如何實(shí)現(xiàn)建筑的舒適性和能耗的兼顧，以及實(shí)現(xiàn)在舒適性提高的基礎(chǔ)上減少耗能的增加對(duì)緩解我國(guó)所面臨的能源緊張的現(xiàn)狀具有重要意義。建筑室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷包括顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷，常規(guī)家用空調(diào)制冷時(shí)通過制冷劑在室內(nèi)換熱器中與空氣換熱，蒸發(fā)吸熱，使空氣溫度降低，實(shí)現(xiàn)顯熱負(fù)荷的處理，同時(shí)，因室內(nèi)換熱器表面的溫度低于空氣露點(diǎn)溫度，空氣中水蒸氣在換熱器表面凝結(jié)，除去空氣中水分，實(shí)現(xiàn)濕負(fù)荷處理。由此可看出，空調(diào)負(fù)荷中的顯熱負(fù)荷和濕負(fù)荷是在同一過程中同時(shí)被處理。常規(guī)家用空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)為了保證除濕效果，通常設(shè)計(jì)較低的運(yùn)行蒸發(fā)溫度，而在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，以顯熱負(fù)荷處理優(yōu)先，將室內(nèi)空氣溫度作為目標(biāo)控制參數(shù)，從而無法實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度的調(diào)節(jié)。當(dāng)房間內(nèi)顯熱負(fù)荷較大而濕負(fù)荷較小或房間空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)房間內(nèi)過渡除濕，即房間內(nèi)的相對(duì)濕度過低，導(dǎo)致室內(nèi)人員舒適性大為降低的現(xiàn)象，同時(shí)因過度除濕，使得室內(nèi)外的濕度差增大，室外濕空氣向室內(nèi)的滲透量加大，空調(diào)處理的濕負(fù)荷增大，從而使得空調(diào)的耗能增加。因此，解決將室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的分開處理，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度可獨(dú)立調(diào)節(jié)，在提高室內(nèi)舒適性的同時(shí)提高系統(tǒng)性能的問題，設(shè)計(jì)出一種新型高效的實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是為解決將室內(nèi)空調(diào)顯熱負(fù)荷與濕負(fù)荷分開處理，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)，在提高舒適性的同時(shí)提高系統(tǒng)性能的問題，提出一種實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置，該裝置包括制冷系統(tǒng)部分和空氣處理部分；
制冷系統(tǒng)部分包括壓縮機(jī)、四通閥、第一換熱器、第一單向閥、第二單向閥、儲(chǔ)液器、過濾器、第一電子膨脹閥、第三單向閥、第四單向閥、第二換熱器、第一氣液分離器、第二電子膨脹閥、第三換熱器、第一電磁閥、電子控制閥、第二氣液分離器、液位傳感器及其相關(guān)連接管道；
其中，壓縮機(jī)的輸出端接四通閥第一輸入端，四通閥第一輸出端接第一換熱器輸入端，第一換熱器輸出端通過第一單向閥接儲(chǔ)液器的輸入端，同時(shí)第一換熱器輸出端也分別通過第一單向閥、第二單向閥接第二換熱器的輸入端，儲(chǔ)液器的輸出端經(jīng)過過濾器接第一電子膨脹閥的輸入端，第一電子膨脹閥的輸出端通過第四單向閥接第二換熱器的輸入端，第一電子膨脹閥的輸出端還通過第三單向閥接第一換熱器輸出端；第二換熱器的輸出端接第一氣液分離器輸入端，同時(shí)第二換熱器輸出端通過第一電磁閥接第三換熱器輸入端，第一氣液分離器第一輸出端接第二電子膨脹閥輸入端、第一氣液分離器第二輸出端通過電子控制閥接第三換熱器的輸出端，第二電子膨脹閥的輸出端接第三換熱器輸入端，第三換熱器輸出端接四通閥第二輸入端，四通閥第二輸出端接第二氣液分離器的輸入端，第二氣液分離器的輸出端接壓縮機(jī)的輸入端，液位傳感器安裝于第一氣液分離器上，測(cè)量第一氣液分離器中的制冷劑液位;
空氣處理部分由第二換熱器、第三換熱器、風(fēng)機(jī)順序連接組成，空氣溫度傳感器、空氣 濕度傳感器分別安裝在空調(diào)的回風(fēng)口，測(cè)量室內(nèi)回風(fēng)的溫度和濕度。第一氣液分離器第一輸出端是液體輸出端；第一氣液分離器第二輸出端是氣體輸出端。有益效果本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)溫度、濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置，該裝置可對(duì)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷中的顯熱負(fù)荷和顯熱負(fù)荷分開處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣溫度和濕度的獨(dú)立調(diào)節(jié)，避免了現(xiàn)有常規(guī)空調(diào)的過度除濕的不足，減少了除濕負(fù)荷，同時(shí)提高了空調(diào)的性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并可較大的提高室內(nèi)環(huán)境舒適性和滿足個(gè)性化需求。
圖I是本發(fā)明提供的家用空調(diào)裝置示意圖。圖中有
壓縮機(jī)I ;
通閥2 ；
四通閥第一輸入端2a ;四通閥第一輸出端2b ;四通閥第二輸入端2c ;四通閥第二輸出
立而2d ；
第一換熱器3 ；
第一換熱器輸入端3a ;第一換熱器輸出端3b ；
第一單向閥4 ；
第二單向閥5 ；
儲(chǔ)液器6 ；
過濾器7 ；
第一電子膨脹閥8;
第三單向閥9 ；
第四單向閥10 ；
第二換熱器11;第二換熱器輸入端Ila ;第二換熱器輸出端Ilb ；
第一氣液分離器12 ；
第一氣液分離器輸入端12a ;第一氣液分離器第一輸出端12b ;第一氣液分離器第二輸出端12c ；
第二電子膨脹閥13;
第二換熱器14 ；
第三換熱器輸入端14a ;第三換熱器輸出端14b ；
第一電磁閥15 ； 電子控制閥16 ；
第二氣液分離器17 ;
風(fēng)機(jī)18 ；
空氣溫度傳感器19 ；
空氣濕度傳感器20 ；
液位傳感器21。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置。參見圖1，本發(fā)明包括制冷系統(tǒng)部分和空氣處理部分。具體的連接方法是壓縮機(jī)I的輸出端接四通閥第一輸入端2a,四通閥第一輸出端2b接第一換熱器輸入端3a,第一換熱器輸出端3b通過第一單向閥4接儲(chǔ)液器6的輸入端，同時(shí)第一換熱器輸出端3b也通過第一單向閥4、第二單向閥5接第二換熱器的輸入端11a，儲(chǔ)液器6的輸出端經(jīng)過過濾器7接第一電子膨脹閥8的輸入端，第一電子膨脹閥8的輸出端通過第四單向閥10接第二換熱器的輸入端11a，同時(shí)第一電子膨脹閥8的輸出端還通過第三單向閥9接第一換熱器輸出端3b。第二換熱器的輸出端Ilb接第一氣液分離器輸入端12a,同時(shí)第二換熱器輸出端Ilb通過第一電磁閥15接第三換熱器輸入端14a,第一氣液分離器的第一輸出端12b接第二電子膨脹閥13輸入端、第一氣液分離器第二輸出端12c通過電子控制閥16接第三換熱器的輸出端14b，第二電子膨脹閥13的輸出端接第三換熱器輸入端14a，第三換熱器輸出端14b接四通閥第二輸入端2c，四通閥第二輸出端2d接第二氣液分離器17的輸入端，第二氣液分離器17的輸出端接壓縮機(jī)I的輸入端，液位傳感器21安裝于第一氣液分離器12上,測(cè)量第一氣液分離器12中的制冷劑液位?？諝馓幚聿糠钟傻诙Q熱器11、第三換熱器14、風(fēng)機(jī)18順序連接組成，空氣溫度傳感器19、空氣濕度傳感器20分別安裝在空調(diào)的回風(fēng)口，測(cè)量室內(nèi)回風(fēng)的溫度和濕度。夏季制冷運(yùn)行時(shí)，低溫低壓的制冷劑被壓縮機(jī)I吸入、壓縮后排出通過四通閥2進(jìn)入第一換熱器3冷凝，制冷劑與室外空氣換熱，放出熱量冷凝成液體后依次經(jīng)過第一單向閥4、儲(chǔ)液器6、過濾器7和第一電子膨脹閥8，制冷劑被第一電子膨脹閥8 一次節(jié)流降壓后經(jīng)過第四單向閥10進(jìn)入第二換熱器11，制冷劑在其中與室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行換熱，制冷劑吸熱部分蒸發(fā)后進(jìn)入第一氣液分離器12 (此時(shí)第一電磁閥15關(guān)閉),制冷劑在第一氣液分離器12中進(jìn)行氣液分離，制冷劑將被分成兩路一路是液態(tài)制冷劑從第一氣液分離器底部的第一輸出端12b流出，經(jīng)過第二電子膨脹閥13，被二次節(jié)流降壓后進(jìn)入第三換熱器14，液態(tài)制冷劑在第三換熱器14中與室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)一步換熱，吸熱完全蒸發(fā)后流出；另一路是氣體制冷劑從第一氣液分離器頂部的第二輸出端12c出來，經(jīng)過電子控制閥16后與第一路從第三換熱器14出來的制冷劑氣體混合后，通過四通閥2進(jìn)入第二氣液分離器17，制冷劑氣體從第二氣液分離器17出來后被壓縮機(jī)I吸入再次壓縮，從而完成循環(huán)?？諝馓幚聿糠种惺覂?nèi)空調(diào)的回風(fēng)首先經(jīng)過第二換熱器11與換熱器中制冷劑進(jìn)行換熱，經(jīng)等濕降溫到接近露點(diǎn)溫度，除去大部分顯熱負(fù)荷后進(jìn)入第三換熱器14，在第三換熱器14中，空氣經(jīng)過低溫的換熱器表面時(shí)凝結(jié)析出水分，除去濕負(fù)荷和部分顯熱負(fù)荷，降溫除濕后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)18加壓后從出風(fēng)口送入室內(nèi)。冬天制熱時(shí)，低溫低壓的制冷劑氣體 被壓縮機(jī)I吸入壓縮成高溫高壓的過熱蒸氣后排出，經(jīng)過四通閥2進(jìn)入第三換熱器14 (此時(shí)電子控制閥16關(guān)閉)，制冷劑在其中與室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行換熱，制冷劑部分冷凝并放出熱量，制冷劑從第三換熱器14出來后經(jīng)第一電磁閥15進(jìn)入第二換熱器11并進(jìn)一步與室內(nèi)回風(fēng)換熱冷凝(此時(shí)第二電子膨脹閥13關(guān)閉)，完全冷凝后的制冷劑液體從第二換熱器11出來后依次經(jīng)第二單向閥5、儲(chǔ)液器6、過濾器7，進(jìn)入第一電子膨脹閥8并被節(jié)流降壓成低溫低壓的氣液兩相，再通過第三單向閥9后進(jìn)入第一換熱器3與室外空氣換熱，制冷劑吸熱蒸發(fā)，完全蒸發(fā)后的制冷劑氣體從第一換熱器3出來后經(jīng)四通閥2、第二氣液分離器17再次被壓縮機(jī)I吸入重新壓縮，從而完成循環(huán)。室內(nèi)空調(diào)的回風(fēng)依次經(jīng)過第二換熱器11和第三換熱器14，空氣在換熱器中吸熱升溫后經(jīng)風(fēng)機(jī)18加壓從出風(fēng)口送入室內(nèi)。本發(fā)明正常運(yùn)行的關(guān)鍵是1、通過控制第一電子膨脹閥，調(diào)節(jié)第一氣液分離器中的制冷劑液位，使第一氣液分離器中一直都有合適的液位，保證進(jìn)入第二電子膨脹閥的制冷劑全部為液體。從而相比常規(guī)的只有一次節(jié)流的空調(diào)系統(tǒng)，本發(fā)明換熱器中的總換熱效率更高；2、通過控制第二電子膨脹閥，調(diào)節(jié)進(jìn)入第三換熱器的制冷劑流量，實(shí)現(xiàn)空調(diào)送風(fēng)濕度的調(diào)節(jié)，即室內(nèi)濕度的調(diào)節(jié)。當(dāng)室內(nèi)濕度較大時(shí)，增大通過第二電子膨脹閥進(jìn)入第三換熱器的制冷劑流量，增大除濕量，降低室內(nèi)濕度，反之相反；3、通過控制電子控制閥，改變由第一氣液分離器直接進(jìn)入四通閥的氣體流量，將實(shí)現(xiàn)對(duì)第一氣液分離器中壓力的調(diào)節(jié)，而第一氣液分離器中壓力的改變，將導(dǎo)致第二換熱器中蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度改變，從而改變制冷劑在第二換熱器中的換熱量，實(shí)現(xiàn)空調(diào)送風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣溫度的調(diào)節(jié)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置，其特征在于該裝置包括制冷系統(tǒng)部分和空氣處理部分； 制冷系統(tǒng)部分包括壓縮機(jī)(I)、四通閥(2)、第一換熱器(3)、第一單向閥(4)、第二單向閥(5)、儲(chǔ)液器(6)、過濾器(7)、第一電子膨脹閥(8)、第三單向閥(9)、第四單向閥(10)、第二換熱器(11)、第一氣液分離器(12)、第二電子膨脹閥(13)、第三換熱器(14)、第一電磁閥(15)、電子控制閥(16)、第二氣液分離器(17)、液位傳感器(21)及其相關(guān)連接管道； 其中，壓縮機(jī)(I)的輸出端接四通閥第一輸入端(2a)，四通閥第一輸出端(2b)接第一換熱器輸入端(3a)，第一換熱器輸出端(3b)通過第一單向閥(4)接儲(chǔ)液器(6)的輸入端，同時(shí)第一換熱器輸出端(3b)也分別通過第一單向閥(4)、第二單向閥(5)接第二換熱器的輸入端(11a)，儲(chǔ)液器(6)的輸出端經(jīng)過過濾器(7)接第一電子膨脹閥(8)的輸入端，第一電子膨脹閥(8)的輸出端通過第四單向閥(10)接第二換熱器的輸入端(11a)，第一電子膨脹閥(8)的輸出端還通過第三單向閥(9)接第一換熱器輸出端(3b);第二換熱器的輸出端(Ilb)接第一氣液分離器輸入端(12a),同時(shí)第二換熱器輸出端(Ilb)通過第一電磁閥(15)接第三換熱器輸入端(14a)，第一氣液分離器第一輸出端(12b)接第二電子膨脹閥(13)輸入端、第一氣液分離器第二輸出端(12c)通過電子控制閥(16)接第三換熱器的輸出端(14b)，第二電子膨脹閥(13)的輸出端接第三換熱器輸入端(14a)，第三換熱器輸出端(14b)接四通閥第二輸入端(2c)，四通閥第二輸出端(2d)接第二氣液分離器(17)的輸入端，第二氣液分離器(17)的輸出端接壓縮機(jī)(I)的輸入端，液位傳感器(21)安裝于第一氣液分離器(12)上，測(cè)量第一氣液分離器(12)中的制冷劑液位； 空氣處理部分由第二換熱器(11)、第三換熱器(14)、風(fēng)機(jī)(18)順序連接組成，空氣溫度傳感器(19)、空氣濕度傳感器(20)分別安裝在空調(diào)的回風(fēng)口，測(cè)量室內(nèi)回風(fēng)的溫度和濕度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置，其特征在于第一氣液分離器第一輸出端(12b)是液體輸出端；第一氣液分離器第二輸出端(12c)是氣體輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)溫度、濕度分別調(diào)節(jié)的家用空調(diào)裝置，其特征在于該裝置包括制冷系統(tǒng)部分和空氣處理部分；制冷系統(tǒng)部分包括壓縮機(jī)(1)、四通閥(2)、第一換熱器(3)、第一單向閥(4)、第二單向閥(5)、儲(chǔ)液器(6)、過濾器(7)、第一電子膨脹閥(8)、第三單向閥(9)、第四單向閥(10)、第二換熱器(11)、第一氣液分離器(12)、第二電子膨脹閥(13)、第三換熱器(14)；其中，壓縮機(jī)(1)的輸出端接四通閥第一輸入端(2a)，四通閥第一輸出端(2b)接第一換熱器輸入端(3a)，第一換熱器輸出端(3b)通過第一單向閥(4)接儲(chǔ)液器(6)的輸入端。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度、濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F25B41/04GK102878650SQ20121036605
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者梁彩華, 劉成興, 文先太, 張小松 申請(qǐng)人:東南大學(xué)