一种调温除湿装置及空气调节系统的制作方法

本发明涉及空调调节技术领域，具体而言，涉及一种调温除湿装置及空气调节系统。

背景技术：

调温除湿机通过蒸发器与冷凝器对空气进行处理，从而达到调温除湿的目的。调温除湿机工作过程中回收系统的冷凝热，能够用于弥补空气中因为冷却除湿时散失的热量，是一种高效节能的除湿方式，已经广泛地应用于人们的日常生活中。

现有技术中，调温除湿机多采用双冷凝器的连接方式，由于双冷凝器的介质工况状态不同，制冷剂分配困难，热湿负荷难以精确匹配，使得传统调温除湿机难以达到精确温湿度控制的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种调温除湿装置及空气调节系统，能够精确控制温度和湿度。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种调温除湿装置，包括能调压缩机、水冷冷凝器组件、风冷冷凝器组件、三通流量调节阀、贮液器、膨胀阀和蒸发器组件，所述能调压缩机分别连接于所述水冷冷凝器组件和所述风冷冷凝器组件，所述三通流量调节阀具有调节器、第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口连接于所述水冷冷凝器组件，所述第二接口连接于所述风冷冷凝器组件，所述第三接口连接于所述贮液器，所述调节器连接于所述第一接口与所述第二接口之间，所述调节器用于调节所述第一接口的开度和第二接口的开度，所述贮液器连接于所述膨胀阀，所述膨胀阀连接于所述蒸发器组件，所述蒸发器组件连接于所述能调压缩机；所述调温除湿装置还包括控制器以及分别与所述控制器电连接的第一冷凝压力传感器、第二冷凝压力传感器和水流量调节阀，所述第一冷凝压力传感器连接于所述水冷冷凝器组件与所述第一接口之间，所述第二冷凝压力传感器连接于所述风冷冷凝器组件与所述第二接口之间，所述水流量调节阀设置于所述水冷冷凝器组件的进水管路上，所述控制器用于根据所述第一冷凝压力传感器获取的第一压力值以及所述第二冷凝压力传感器获取的第二压力值控制所述水流量调节阀的开度。该调温除湿装置能够精确控制温度和湿度。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述水冷冷凝器组件包括水冷冷凝器和水冷电磁阀，所述风冷冷凝器组件包括第一风冷冷凝器、第二风冷冷凝器、第一风冷电磁阀和第二风冷电磁阀，所述蒸发器组件包括第一蒸发器、第二蒸发器和第二蒸发器路电磁阀，所述水冷电磁阀连接于所述能调压缩机与所述水冷冷凝器之间，所述第一风冷电磁阀连接于所述能调压缩机与所述第一风冷冷凝器之间，所述第二风冷电磁阀连接于所述能调压缩机与所述第二风冷冷凝器之间，所述第二蒸发器路电磁阀连接于所述膨胀阀与所述第二蒸发器之间。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述水冷冷凝器组件还包括水冷单向阀，所述风冷冷凝器组件还包括第一风冷单向阀和第二风冷单向阀，所述蒸发器组件还包括第二蒸发器路单向阀，所述水冷单向阀连接于所述第一冷凝压力传感器与所述第一接口之间，所述水冷单向阀用于将冷却剂自所述水冷冷凝器导向至所述三通流量调节阀，所述第一风冷单向阀连接于所述第一风冷冷凝器与所述第二冷凝压力传感器之间，所述第一风冷单向阀用于将冷却剂自所述第一风冷冷凝器导向至所述三通流量调节阀，所述第二风冷单向阀连接于所述第二风冷冷凝器与所述第二冷凝压力传感器之间，所述第二风冷单向阀用于将冷却剂自所述第二风冷冷凝器导向至所述三通流量调节阀，所述第二蒸发器路单向阀连接于所述第二蒸发器与所述能调压缩机之间，所述第二蒸发器路单向阀用于将制冷剂自所述第二蒸发器导向至所述能调压缩机。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述第一接口的导通面积与所述第二接口的导通面积之和为预设值。

可选地，在本发明较佳的实施例中，还包括空气过滤器，所述空气过滤器设置于所述蒸发器组件与外部环境之间。

可选地，在本发明较佳的实施例中，还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器连接于所述贮液器和所述膨胀阀之间。

可选地，在本发明较佳的实施例中，还包括视液装置，所述视液装置连接于所述干燥过滤器和所述膨胀阀之间。

可选地，在本发明较佳的实施例中，所述干燥过滤器为活性炭或分子筛。

可选地，在本发明较佳的实施例中，还包括气液分离器，所述气液分离器连接于所述能调压缩机和所述蒸发器组件之间。

本发明实施例的另一方面，提供一种空气调节系统，包括上述的调温除湿装置。该调温除湿装置能够精确控制温度和湿度。

本发明实施例的有益效果包括：

该调温除湿装置能调压缩机、水冷冷凝器组件、风冷冷凝器组件、三通流量调节阀、贮液器、膨胀阀和蒸发器组件。其中，能调压缩机用于压缩制冷剂，且能调压缩机分别连接于水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件，以使得能调压缩机能够将压缩后的制冷剂分别导向至水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件。由于水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件分别通过第一接口和第二接口与三通流量调节阀连接，因此，经水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件冷却后的制冷剂均能流向三通流量调节阀。又因为调节器用于调节第一接口的开度和第二接口的开度，即三通流量调节阀能够通过调节器调节水冷冷凝器组件的开度和风冷冷凝器组件的开度，以使得调温除湿装置能够在多种模式中进行切换。三通流量调节阀还通过第三接口与贮液器连接，以使得流向三通流量调节阀的制冷剂能够导向至贮液器进行存储。贮液器又连接于膨胀阀，以使得流向贮液器的制冷剂能够通过膨胀阀进行降压。膨胀阀、蒸发器组件和能调压缩机依次连接，以使得流向膨胀阀的制冷剂能够依次导向至蒸发器组件和能调压缩机，以使得调温除湿装置内形成循环通路，从而使得制冷剂能够在循环通路中流动实现调温除湿的目的。

以上虽然能够使得采用双冷凝器(即水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件)的调温除湿装置能够实现调温除湿的目的，但是由于双冷凝器的介质工况状态不同，制冷剂分配困难，因此仍然存在无法精确控制温度和湿度的问题。为此，调温除湿装置还包括控制器、第一冷凝压力传感器、第二冷凝压力传感器和水流量调节阀。其中，第一冷凝压力传感器连接于水冷冷凝器组件与第一接口之间，用于检测并获取水冷冷凝器组件的第一压力值，第二冷凝压力传感器连接于风冷冷凝器组件与第二接口之间，用于检测并获取风冷冷凝器组件的第二压力值，水流量调节阀设置于水冷冷凝器组件的进水管路上，用于专门调节水冷冷凝器组件的冷却水流量。控制器接收第一冷凝压力传感器获取的第一压力值和第二冷凝压力传感器获取的第二压力值，并比较第一压力值和第二压力值的大小，从而控制调节水流量调节阀的开度，即通过控制水冷冷凝器组件的冷却水流量的手段，以使得第一压力值和第二压力值趋于平衡，保证制冷剂在循环回路中稳定循环，进而使得通过调温除湿装置能够正常运行，能够精确控制温度和湿度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的调温除湿装置的结构示意图。

图标：100-调温除湿装置；1-气液分离器；2-视液装置；3-干燥过滤器；4-能调压缩机；5-贮液器；6-三通流量调节阀；7-水冷单向阀；8-第一冷凝压力传感器；9-水冷电磁阀；10-水冷冷凝器；11-水流量调节阀；12-风机；13-控制器；14-第一风冷单向阀；15-第一风冷电磁阀；16-第一风冷冷凝器；17-第二风冷电磁阀；18-第二风冷冷凝器；19-第二风冷单向阀；20-第二冷凝压力传感器；21-膨胀阀；22-第一蒸发器；23-第二蒸发器；24-第二蒸发器路单向阀；25-第二蒸发器路电磁阀；26-空气过滤器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种调温除湿装置100，包括能调压缩机4、水冷冷凝器组件、风冷冷凝器组件、三通流量调节阀6、贮液器5、膨胀阀21和蒸发器组件，能调压缩机4分别连接于水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件，三通流量调节阀6具有调节器、第一接口、第二接口和第三接口，第一接口连接于水冷冷凝器组件，第二接口连接于风冷冷凝器组件，第三接口连接于贮液器5，调节器连接于第一接口与第二接口之间，调节器用于调节第一接口的开度与第二接口的开度，贮液器5连接于膨胀阀21，膨胀阀21连接于蒸发器组件，蒸发器组件连接于能调压缩机4。调温除湿装置100还包括控制器13以及分别与控制器13电连接的第一冷凝压力传感器8、第二冷凝压力传感器20和水流量调节阀11，第一冷凝压力传感器8连接于水冷冷凝器组件与第一接口之间，第二冷凝压力传感器20连接于风冷冷凝器组件与第二接口之间，水流量调节阀11设置于水冷冷凝器组件的进水管路上，控制器13用于根据第一冷凝压力传感器8获取的第一压力值以及第二冷凝压力传感器20获取的第二压力值控制水流量调节阀11的开度。该调温除湿装置100能够精确控制温度和湿度。

如上所述，调温除湿装置100包括能调压缩机4、水冷冷凝器组件、风冷冷凝器组件、三通流量调节阀6、贮液器5、膨胀阀21和蒸发器组件。其中，能调压缩机4用于压缩制冷剂，且能调压缩机4分别连接于水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件，以使得能调压缩机4能够将压缩后的制冷剂分别导向至水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件。由于水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件分别通过第一接口和第二接口与三通流量调节阀6连接，因此，经水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件冷却后的制冷剂均能流向三通流量调节阀6。又因为调节器用于调节第一接口的开度和第二接口的开度，即三通流量调节阀6能够通过调节器调节水冷冷凝器组件的开度和风冷冷凝器组件的开度，以使得调温除湿装置100能够在多种模式中进行切换。三通流量调节阀6还通过第三接口与贮液器5连接，以使得流向三通流量调节阀6的制冷剂能够导向至贮液器5进行存储。贮液器5又连接于膨胀阀21，以使得流向贮液器5的制冷剂能够通过膨胀阀21进行降压。膨胀阀21、蒸发器组件和能调压缩机4依次连接，以使得流向膨胀阀21的制冷剂能够依次导向至蒸发器组件和能调压缩机4，以使得调温除湿装置100内形成循环通路，从而使得制冷剂能够在循环通路中流动实现调温除湿的目的。

以上虽然能够使得采用双冷凝器(即水冷冷凝器组件和风冷冷凝器组件)的调温除湿装置100能够实现调温除湿的目的，但是由于双冷凝器的介质工况状态不同，制冷剂分配困难，因此仍然存在无法精确控制温度和湿度的问题。为此，调温除湿装置100还包括控制器13、第一冷凝压力传感器8、第二冷凝压力传感器20和水流量调节阀11。其中，第一冷凝压力传感器8连接于水冷冷凝器组件与第一接口之间，用于检测并获取水冷冷凝器组件的第一压力值，第二冷凝压力传感器20连接于风冷冷凝器组件与第二接口之间，用于检测并获取风冷冷凝器组件的第二压力值，水流量调节阀11设置于水冷冷凝器组件的进水管路上，用于专门调节水冷冷凝器组件的冷却水流量。控制器13接收第一冷凝压力传感器8获取的第一压力值和第二冷凝压力传感器20获取的第二压力值，并比较第一压力值和第二压力值的大小，从而控制调节水流量调节阀11的开度，即通过控制水冷冷凝器组件的冷却水流量的手段，以使得第一压力值和第二压力值趋于平衡，保证制冷剂在循环回路中稳定循环，进而使得通过调温除湿装置100能够正常运行，能够精确控制温度和湿度。

具体地，当第一压力值小于第二压力值时，控制调节水流量调节阀11的开度减小，以使得水冷冷凝器组件的出水管路内的温度增大，水冷冷凝器组件的冷凝温度随之增大，水冷冷凝器组件的冷凝压力随之增大，即第一压力值增大以与第二压力值趋于平衡；当第一压力值大于第二压力值时，控制调节水流量调节阀11的开度增大，以使得水冷冷凝器组件的出水管路内的温度减小，水冷冷凝器组件的冷凝温度随之减小，水冷冷凝器组件的冷凝压力随之减小，即第一压力值减小以与第二压力值趋于平衡。

由于调温除湿装置100处于运行过程中时，热负荷会发生变化，而当热负荷较小时，单一冷凝器系统和单一蒸发器系统无法匹配热负荷的变化，从而导致调温除湿装置100的调节效果差，调节精度差，因此，在本实施例中，水冷冷凝器组件包括水冷冷凝器10和水冷电磁阀9，风冷冷凝器组件包括第一风冷冷凝器16、第二风冷冷凝器18、第一风冷电磁阀15和第二风冷电磁阀17，蒸发器组件包括第一蒸发器22、第二蒸发器23和第二蒸发器路电磁阀25，水冷电磁阀9连接于能调压缩机4与水冷冷凝器10之间，第一风冷电磁阀15连接于能调压缩机4与第一风冷冷凝器16之间，第二风冷电磁阀17连接于能调压缩机4与第二风冷冷凝器18之间，第二蒸发器路电磁阀25连接于膨胀阀21与第二蒸发器23之间。其中，第一蒸发器22处于长期运行状态，第二蒸发器23则会在调温除湿装置100的运行过程中根据热负荷的匹配调节关闭。

以上能调压缩机4、调节器、第一冷凝压力传感器8、第二冷凝压力传感器20、水流量调节阀11、风机12、水冷电磁阀9、第一风冷电磁阀15、第二风冷电磁阀17、第二蒸发器路电磁阀25分别与控制器13电连接，以实现调温除湿装置100的智能控制与调节。

在本实施例中，水冷冷凝器组件还包括水冷单向阀7，风冷冷凝器组件还包括第一风冷单向阀14和第二风冷单向阀19，蒸发器组件还包括第二蒸发器路单向阀24，水冷单向阀7连接于第一冷凝压力传感器8与第一接口之间，水冷单向阀7用于将冷却剂自水冷冷凝器10导向至三通流量调节阀6，第一风冷单向阀14连接于第一风冷冷凝器16与第二冷凝压力传感器20之间，第一风冷单向阀14用于将冷却剂自第一风冷冷凝器16导向至三通流量调节阀6，第二风冷单向阀19连接于第二风冷冷凝器18与第二冷凝压力传感器20之间，第二风冷单向阀19用于将冷却剂自第二风冷冷凝器18导向至三通流量调节阀6，第二蒸发器路单向阀24连接于连接于第二蒸发器23与能调压缩机4之间，第二蒸发器路单向阀24用于将制冷剂自第二蒸发器23导向至能调压缩机4，以避免第二蒸发器23在关闭过程中，制冷剂又回流至第二蒸发器23中。

在本实施例中，第一接口的导通面积与第二接口的导通面积之和为预设值。

需要说明的是，调节器连接于第一接口和第二接口之间，以使得调节器能够调节第一接口的开度和第二接口的开度。由于第一接口的导通面积与第二接口的导通面积之和为预设值，因此，第一接口的导通面积和第二接口的导通面积之和能够在调节器的调节过程中始终保持恒定，从而能够保证制冷剂在循环回路中的稳定循环。

具体地，当第一接口的开度为0、第二接口的开度为100％时，制冷剂通过水冷冷凝器组件导向至三通流量调节阀6，并依次导向至贮液器5、膨胀阀21、蒸发器组件和能调压缩机4以完成循环，此为调温除湿装置100的升温除湿模式；当第一接口的开度为100％、第二接口的开度为0时，制冷剂通过风冷冷凝器组件导向至三通流量调节阀6，并依次导向至贮液器5、膨胀阀21、蒸发器组件和能调压缩机4以完成循环，此为调温除湿装置100的降温除湿模式；当第一接口开度和第二接口的开度均不为0时，例如，第一接口的开度为30％、第二接口的开度为70％，或者，第一接口的开度为50％、第二接口的开度为50％，又或者，第一接口的开度为70％、第二接口的开度为30％等等，此为调温除湿装置100的调温除湿模式，以使得通过调温除湿装置100对于外部环境中的温度和湿度的调节方式更智能化、更多样性。

在本实施例中，调温除湿装置100还包括空气过滤器26，空气过滤器26设置于蒸发器组件与外部环境之间，以通过空气过滤器26对空气中的灰尘杂质进行过滤，从而避免空气中的灰尘杂质进入至调温除湿装置100而造成调温除湿装置100的损坏。

在本实施例中，调温除湿装置100还包括干燥过滤器3，干燥过滤器3连接于贮液器5和膨胀阀21之间，以通过干燥过滤器3对制冷剂进行干燥，从而避免制冷剂中的水分进入至能调压缩机4而造成能调压缩机4的损坏。其中，干燥过滤器3可以为活性炭或分子筛。

在本实施例中，调温除湿装置100还包括视液装置2，视液装置2连接于干燥过滤器3和膨胀阀21之间，以通过视液装置2检查循环通道内部的制冷剂的流量，从而使得操作人员能够随时监控循环通路的制冷剂的流量。

在本实施例中，调温除湿装置100还包括气液分离器1，气液分离器1连接于能调压缩机4和蒸发器组件之间，以通过气液分离器1将气态的制冷剂和液态的制冷剂分离，并将液态的制冷剂储存于气液分离器1中，从而避免液态的制冷剂进入至能调压缩机4中影响能调压缩机4的效率。

综上所述，调温除湿装置100处于工作状态时，外部环境内的空气通过第一蒸发器22和第二蒸发器23后，温度和湿度均降低，此时会析出冷凝水，再经过第一风冷冷凝器16和第二风冷冷凝器18进行适当升温，达到送风温度和湿度要求后通过风机12送出。能调压缩机4能够匹配第一蒸发器22和第二蒸发器23调节，从而满足对于湿度控制的要求。三通流量调节阀6通过合流方式，避免了传统调温除湿装置的分流方式的制冷剂两相态变化引起的分配不均的问题，从而实现对于制冷剂流量的精确控制。通过第一冷凝压力传感器8测得的水冷冷凝器组件的第一压力值以及第二冷凝压力传感器20测得的风冷冷凝器组件的第二压力值，能够通过调节水流量调节阀11达到平衡状态，保证了双冷凝器的制冷剂的精确匹配以及送风温度的精确调节。

本申请还提供一种空气调节系统。本实施例提供的空气调节系统包括上述的调温除湿装置100。由于调温除湿装置100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。