专利名称：空调系统及其除湿方法
技术领域：
本发明涉及空调技术，尤其涉及ー种空调系统及其除湿方法。
背景技术：
空调系统可以提升居住和工作环境的舒适性，目前已经成为人们提高舒适性需求的ー个重要选择。现有空调系统(包括传统空调系统或多联机空调系统)中的室内机对室内空气进行除湿时，采用的方法为利用室内侧换热器将室内机内的温度降到空气露点以下，使吹入室内机的空气中的水蒸气凝結，以达到除湿的目的。由于室内机中的温度较低，若直接将除湿后的空气送入吹入室内，则会有強烈的冷吹风感，因此现有空调系统会在室内机中増加电加热丝将送风温度升高，以满足人体舒适度要求。现有空调系统的这种除湿方式，一方面，室内机中温度过度降低会増加空调系统的冷负荷，使空调系统的功耗增加，系统能效比下降；另一方面，采用电加热丝对送风进行升温，増加了耗电量。为避免现有空调系统中的室内机对室内空气进行除湿时存在的上述不足，公开号为CN101097105A的专利公开了ー种不降温除湿空调器。在此专利中，不降温除湿空调器包括压缩机、电磁四通换向阀、室外换热器、节流电子膨胀阀、室内换热器、除湿电磁阀。其中，室内换热器分为除湿段和加热段，除湿电磁阀设置在除湿段和加热段之间的冷媒管道上。该专利中的除湿电磁阀为常开型电磁阀，其内部设有电磁力驱动阀芯，驱动阀芯上开有若干小孔。空调系统处于不降温除湿エ况时，除湿电磁阀通电，除湿电磁阀关闭，制冷剂由阀芯上的小孔流出，起到节流的作用。由压缩机排出的高温高压制冷剂经室外换热器冷凝一部分后进入室内换热器加热段进行进ー步冷凝，冷凝后的制冷剂经除湿电磁阀节流后进入室内换热器的除湿段蒸发吸热，使空气中的水汽进行凝結。经加热段加热的空气和被冷却除湿的空气混合后从室内机吹出，实现不降温除湿。当空调系统处于制冷或制热エ况吋，除湿电磁阀处于常开状态，空调系统中的冷媒流过除湿电磁阀。若除湿电磁阀采用市面上常用的电磁阀，由于其ロ径较小，则会对流经除湿电磁阀阀的冷媒进行节流，这样便会导致空调系统的制冷或制热效果很差。因此上述专利中的除湿电磁阀必须设计为大口径电磁阀。同时，使用该除湿电磁阀的空调系统由除湿状态向制冷状态转换吋，由于除湿电磁阀内部阀芯动作的弹簧力不足以克服阀芯两侧的制冷剂压力，为解决此问题，压缩机需要进行停机处理。对于共用室外机的多联机空调系统来讲，若采用现有的除湿技术，在其中ー个室内机进行除湿时，室外机中的压缩机就需要停机，则共用该压缩机的其它室内机的工作状态就会受影响。由于上述专利中的除湿电磁阀必须设计为大口径电磁阀，同时内部设有阀芯和弹簧等装置，也使得空调系统的生产成本大大增加。因此有必要提供一种生产成本低，能够实现不降温除湿且由不降温除湿エ况向制冷或制热エ况切换时不需压缩机进行停机处理的空调系统。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种空调系统的除湿方法，实现空调系统的不降温除湿；本发明的发明目的还在于提供ー种空调系统，在降低生产成本低的同时能够实现不降温除湿，且空调系统由不降温除湿エ况向制冷或制热エ况切换时不需压缩机进行停机处理。根据本发明的实施例的ー个方面，提供了ー种空调系统，包括压缩机和风扇，所述风扇设置于所述空调系统的进风ロ处，用于将室内空气吸入到所述空调系统中，其特征在于， 所述空调系统还包括第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部，所述压缩机、第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部依次通过冷媒管路首尾相连构成封闭的第一冷媒循环通道；第一换热部将所述压缩机输出的高压冷媒蒸气冷凝为高压液态冷媒后释放热量，用于加热所述吸入到所述空调系统中的空气的一部分；第一电子膨胀阀将第一换热部冷凝的所述高压液态冷媒节流为低温低压液态冷媒；第二换热部将所述低温低压液态冷媒蒸发并吸收热量，用于对所述吸入到所述空调系统中的空气的另一部分降温除湿；所述经过第一换热部加热的空气与所述经过第二换热部降温除湿的空气在所述空调系统内混合后由所述风扇经所述空调系统的出风ロ送出到所述室内。优选地，所述空调系统还包括电磁阀，所述电磁阀设置于所述压缩机与第一换热部之间的冷媒管路上，用于控制所述压缩机内的冷媒进入第一冷媒循环通道。优选地，所述空调系统还包括四通换向阀、第一换热器、第二电子膨胀阀，所述四通换向阀、第一换热器、第二电子膨胀阀依次设置于所述压缩机冷媒出口与第一换热部的冷媒入口的冷媒管路上；所述四通换向阀包括第一端ロ、第二端ロ、第三端口和第四端ロ，其中，第一端ロ与所述压缩机的冷媒出ロ通过冷媒管路相连；第二端ロ与第一换热器的一端通过冷媒管路相连；第三端ロ与所述压缩机的冷媒入口通过冷媒管路相连；第四端ロ与第二换热部通过冷媒管路相连；第二电子膨胀阀设置于第一换热器和第一换热部之间，其一端与第一换热器的另一端连通，另一端与所述电磁阀和第一换热部之间的冷媒管路连通。其中，所述电磁阀关闭，四通换向阀的第一端口和第二端ロ导通、第三端口和第四端ロ导通，则所述压缩机、四通换向阀的第一、ニ端ロ、第一换热器、第二电子膨胀阀、第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部、四通换向阀的第三、四端依次连通，构成空调系统的制冷エ况冷媒循环通道；及所述电磁阀关闭，四通换向阀的第一端口和第四端ロ导通、第二端口和第三端ロ导通，则所述压缩机、四通换向阀的第一、四端ロ、第二换热部、第一电子膨胀阀、第一换热部、第二电子膨胀阀、第一换热器、四通换向阀的第二、三端ロ依次连通构成空调系统的制热エ况冷媒循环通道。优选地，所述空调系统还包括连通的第三换热部和第四换热部，第三换热部的冷媒入口与第一换热部的冷媒出ロ通过冷媒管路连接，第三换热部的冷媒出口与第二换热部的冷媒入口通过冷媒管路连接，第二换热部的冷媒出口与第四换热部的冷媒入口通过冷媒管路连接，第一电子膨胀阀设置于第二换热部与第三换热部之间的冷媒管路上。其中，第一换热部和第二换热部与第三换热部和第四换热部通过钣金件连接构成V型换热器。优选地，所述空调系统为多联机空调系统，所述多联机空调系统中设置有多个室内机和至少一个室外机；其中，至少ー个室内机中设置有所述风扇、第一换热部、第二换热部。所述多联机空调系统中的一部分室内机通过第一换热部和第二换热部对该室内机中的空气进行除湿；一部分室内机通过第一换热部和第二换热部对该室内机中的空气进行制冷；一部分室内机通过第一换热部和第二换热部对该室内机中的空气进行制热。所述空调系统还包括第一温度传感器，设置于靠近第一换热部冷媒入口的冷媒管路上，用于测量第一换热部冷媒入ロ处冷媒的温度；第二温度传感器，设置于靠近第二换热部冷媒出ロ的冷媒管路上，用于测量第二换热部冷媒出ロ处冷媒的温度；第三温度传感器，设置于靠近第二换热部冷媒入口的冷媒管路上，用于测量第二换热部冷媒入ロ处冷媒的温度。所述空调系统还包括第一温度传感器，设置于靠近第一换热部冷媒入口的冷媒管路上，用于测量第一换热部冷媒入ロ处冷媒的温度；第二温度传感器，设置于靠近第四换热部冷媒出口的冷媒管路上，用于测量第四换热部冷媒出ロ处冷媒的温度；第三温度传感器，设置于靠近第二换热部冷媒入口的冷媒管路上，用于测量第二换热部冷媒入ロ处冷媒的温度。优选地，所述电磁阀为断电时阀关闭、通电时阀开启的常闭型电磁阀。第一换热部和第二换热部均采用铝箔翅片铜管换热器或铝制翅片式微通道换热器。所述风扇为离心风扇或灌流风扇。根据本发明的实施例的另ー个方面，还提供了一种空调系统的除湿方法，包括所述空调系统中的控制单元控制第一冷媒循环通道中的第一电子膨胀阀节流并控制所述空调系统中的风扇开启；其中，第一冷媒循环通道由所述空调系统中的压缩机、第ー换热部、第一电子膨胀阀、第二换热部依次通过冷媒管路首尾相连构成的封闭的冷媒循环通道；
由压缩机输出的高压冷媒蒸气进入第一换热部后冷凝为高压液态冷媒后释放热量，所述高压液态冷媒经第一电子膨胀阀节流为低温低压液态冷媒后进入第二换热部蒸发并吸收热量；所述风扇开启后，将室内空气吸入到所述空调系统；吸入的空气由第二换热部进行降温除湿以及由第一换热部进行升温后，从所述空调系统输出。所述吸入的空气由第二换热部进行降温除湿以及第一换热部进行升温后，从所述空调系统输出具体为所述吸入的空气，一部分空气经第二换热部进行降温除湿，另一部分空气经第一换热部进行升温；经第二换热部降温除湿的空气与经第一换热部升温的空气进行混合后从所述空调系统输出；或者所述吸入的空气由第二换热部进行降温除湿以及第一换热部进行升温后，从所述空调系统输出具体为所述吸入的空气先经第二换热部进行降温除湿，之后经第一换热部进行升温后从所述空调系统输出。优选地，所述空调系统在其第一冷媒循环通道上设置有电磁阀；以及在对所述室内空气进行除湿之前，还包括所述控制単元接收到除湿指令后，控制所述电磁阀开启。在所述控制单元控制所述电磁阀开启后，还包括若所述控制単元 接收到制冷指令，则控制电磁阀关闭、四通换向阀处于第一导通状态、第一电子膨胀阀全开，第二电子膨胀阀节流，其中，所述四通换向阀、第一换热器、第ニ电子膨胀阀设置于空调系统中，所述四通换向阀设置于所述压缩机与所述空调系统中的第一换热器之间，通过所述冷媒管路分别与压缩机、第一换热器相连；第二电子膨胀阀设置于第一换热器和第一换热部之间，其一端与第一换热器连通，另一端与所述电磁阀和第一换热部之间的冷媒管路连通；由所述压缩机输出的高压冷媒蒸气经第一导通状态的四通换向阀进入第一换热器冷凝为高压液态冷媒，高压液态冷媒经第二电子膨胀阀节流后进入第一换热部和第二换热部蒸发为低温低压过热冷媒蒸气后吸收经过第一换热部和第二换热部的空气的热量，对所述室内空气进行制冷。在所述控制单元控制所述电磁阀开启后，还包括若所述控制単元接收到制热指令，则控制电磁阀关闭，所述四通换向阀处于第二导通状态，第一电子膨胀阀全开，第二电子膨胀阀节流；由压缩机输出的高压冷媒蒸气经第二导通状态的四通换向阀后依次进入第二换热部和第一换热部冷凝为高压液态冷媒向经过第一换热部和第二换热部的空气释放热量，对所述室内空气进行制热。优选地，所述空调系统为多联机空调系统，所述多联机空调系统中设置有多个室内机和至少一个室外机；其中，至少ー个室内机中设置有所述风扇、第一换热部、第二换热部。其中，所述多联机空调系统中的所述多台室内机共用一台所述室外机，所述室外机中包括压缩机和第一换热器，所述压缩机输出的高温高压冷媒蒸气经分岐管分流到所述多台室内机中，其中，控制单元接收到除湿命令的室内机该室内机中的控制单元控制第一冷媒循环通道中的第一电子膨胀阀节流；所述分流到该室内机中的高压冷媒蒸气在第一换热部中冷凝为高压液态冷媒并释放热量，所述高压液态冷媒经第一电子膨胀阀节流为低温低压液态冷媒后进入第二换热部蒸发并吸收热量，对该室内机所在的室内空气进行除湿；控制单元接收到制冷命令的室内机该室内机中的控制单元控制第一冷媒循环通道关闭，第二电子膨胀阀节流，第一电子膨胀阀全开；所述分流到该室内机中的高压冷媒蒸气在第一换热器中冷凝为高压液态冷媒后经第二电子膨胀阀节流为低温低压液态冷媒后进入第一换热部和第二换热部蒸发并吸收热量，对该室内机所在的室内空气进行制冷；控制单元接收到制热命令的室内机该室内机中的控制单元控制第一冷媒循环通道关闭，第一电子膨胀阀全开；所述分流到该室内机中的高压冷媒蒸气在第二换热部和第一换热部冷凝并释放热量，对该室内机所在的室内空气进行制热；由所述多台室内机中流出的冷媒经冷媒管道回流到所述室外机中的所述压缩机内。由上述技术方案可知，由以上可知，本发明中的空调系统通过控制单元控制电磁阀和第二电子膨胀阀工作状态实现由第一冷媒循环通道向制冷エ况冷媒循环通道或制热エ况冷媒循环通道的切換，从而实现空调系统中由除湿エ况向制冷或制热エ况切換。同时空调系统的控制单元通过控制四通换向阀四个端ロ的导通状态实现制冷和制热エ况的切换。因此本发明只需控制不同的阀门状态便可实现除湿、制冷和制热エ况的相互切換，而不需压缩机进行停机处理。同时由于第一电子膨胀阀采用市面上较常使用的电磁阀，且第一换热部和第二换热部采用ー个换热器，因此本发明的生产成本大大降低。
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为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图1为本发明实施例1中空调系统的结构示意图；图2示出了实施例1中第一换热部和第二换热部的结构示意图；图3示出了实施例1中不降温除湿时空调系统内的空气流向图；图4示出了实施例2中空调系统的结构示意图；图5示出了实施例3中第一、ニ换热部和第三、四换热部的连接结构示意图；图6示出了实施例3中空调系统处于除湿エ况时其内部的空气流向图；图7示出了本发明中多联机空调系统的室外机和其中一台室内机的结构连接图；图8示出了包括两管制室内机的多联机空调系统的结构示意图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。本发明的主要思路在现有空调系统中的制冷/制热冷媒循环通道上加设一条直接连通压缩机与室内机侧换热器的冷媒循环通道，并在该冷媒循环通道上设置电磁阀以控制该冷媒循环通道的开启与关闭。同时将室内机中的换热器管道分为连通的两部分，且在连通这两部分的冷媒管道上设置ー普通的能够实现全开和节流的电子膨胀阀。当空调系统进行除湿吋，空调系统的控制单元控制制冷/制热冷媒循环通道的阀门关闭，电磁阀开启，同时电子膨胀阀节流压缩机输出的高温高压冷媒蒸气直接进入室内机中换热器的第一部分冷凝放热，通过电子膨胀阀节流，冷媒在换热器的另一部分蒸发吸热。通过风扇吸入到室内机中的空气则一部分被加热，另一部分降温除湿，两种温差的空气经混合后排入室内，实现不降温除湿。当空调系统中的室内机进行制冷或制热时，控制单元控制电磁阀关闭，制冷或制热エ况的冷媒循环通道上的阀门开启，压缩机中的冷媒进入室内机中的换热器进行吸热或放热。本发明不需压缩机停机，只需要通过控制不同阀门的状态便可实现不同エ况的相互切換。下面通过实施例详细介绍本发明中空调系统的结构及其工作原理。实施例1 :图1示出了实施例1中空调系统的结构示意图。如图1所示，空调系统包括空调壳体1，空调壳体I上设有进风ロ 2、出风ロ 3。空调系统还包括压缩机4、风扇5、第一换热部6、第二换热部7、第一电子膨胀阀
8、电磁阀9。其中，所述压缩机4、电磁阀9、第一换热部6、第一电子膨胀阀8、第二换热部7依次通过冷媒管路20首尾相连构成的封闭的第一冷媒循环通道。第一冷媒循环通道中的电磁阀9为常闭型电磁阀9，即断电时阀关闭，通电时阀开启。控制单元利用电磁阀9的开闭来控制第一冷媒循环通道的导通或截止。由于本发明中的电磁阀9为现有技术中常用的电磁阀9，其结构及工作原理此处不再赘述。本实施例中，第一换热部6和第二换热部7为ー个换热器中相互隔离的两个部分，换热器的这两个部分通过冷媒管路20连通。图2示出了本实施例中第一换热部和第二换热部7的结构示意图。如图2所示，第一换热部和第二换热部7为换热器的上、下两部分，第一换热部位于第二换热部7的上方。第一换热部在换热器端面焊接弯管使换热器的套管构成由进ロ a到出ロ b的三路换热管道，第二换热部7在换热器端面焊接弯管使换热器的套管构成由进ロ c到出ロ d的三路换热管道。冷媒通过第二电子膨胀阀12，由进ロ a进入，经过三路换热管道后由出口 b进行汇流后流出，进入第一电子膨胀阀8。由第一电子膨胀阀8流出的冷媒由第二换热部7的进ロ c进入，经三路换热管道后经出口 d进行汇流后流出。本实施例中的第一换热部6和第二换热部7均为铝箔翅片铜管换热器或铝制翅片式微通道换热器。第一冷媒循环通道为空调系统的除湿冷媒循环通道。进一步地，所述空调系统还包括四通换向阀10、第一换热器11、第二电子膨胀阀12。四通换向阀10设置于压缩机4与第一换热器11之间，通过冷媒管路20分别与压缩机4、第一换热器11相连；第二电子膨胀阀12设置于第一换热器11和第一换热部6之间，其一端与第一换热器11连通，另一端与电磁阀9和第一换热部6之间的冷媒管路20连通。本实施例中的四通换向阀10包括第一端ロ A、第二端ロ B、第三端ロ C和第四端ロD。第一端ロ A与压缩机的冷媒出ロ通过冷媒管路20相连，第二端ロ B与第一换热器通过冷媒管路20相连，第三端ロ C与压缩机的冷媒入口通过冷媒管路20相连，第四端ロ D与第ニ换热部通过冷媒管路20相连。四通换向阀有两种导通状态第一导通状态第一端口和第二端ロ导通、第三端口和第四端ロ导通；第二导通状态第一端口和第四端ロ导通、第二端口和第三端ロ导通。第二电子膨胀阀12在空调系统处于工作状态时，与电磁阀9的工作状态相反，SP 当电磁阀9开启时，第二电子膨胀阀12关闭；当电磁阀9关闭时，第二电子膨胀阀12开启。第二电子膨胀阀12打开时，电磁阀9关闭。则压缩机4的冷媒出ロ通过四通换向阀10、第一换热器11、第二电子膨胀阀12与第一换热部6连通。当电磁阀9关闭，四通换向阀10处于第一导通状态时，压缩机4、四通换向阀10的A、B端、第一换热器11、第二电子膨胀阀12、第一换热部6、第一电子膨胀阀8和第二换热部7、四通换向阀10的C、D端依次连通，构成空调系统的制冷エ况冷媒循环通道。当电磁阀9关闭， 四通换向阀10处于第二导通状态时，压缩机4、四通换向阀10的A、D端、第二换热部7、第一电子膨胀阀8、第一换热部6、第二电子膨胀阀12、第一换热器
11、四通换向阀10的B、C端依次连通构成空调系统的制热エ况冷媒循环通道。更进一歩地，空调系统还包括第一温度传感器13，设置于靠近第一换热部6冷媒入口的冷媒管路20上，用于测量第一换热部6冷媒入口处冷媒的温度；第二温度传感器14，设置于靠近第二换热部7冷媒出口的冷媒管路20上，用于测量第二换热部7冷媒出ロ处冷媒的温度；第三温度传感器15，设置于靠近第二换热部7冷媒入口的冷媒管路20上，用于测量第二换热部7冷媒入口处冷媒的温度。本发明中的压缩机4可由一台或多台定速压缩机4或由一台或多台变速压缩机4组合构成。第一换热器11可选用铝箔翅片铜管换热器或铝制翅片式微通道换热器。下面对本发明实施例中的空调系统在压缩机4不停机情况下实现除湿、制冷及制热相互切換的工作原理分别进行详细阐述。(一)不降温除湿空调系统中的控制单元控制电磁阀9打开，第二电子膨胀阀12关闭，则第一冷媒循环通道导通，同时，控制单元控制第一电子膨胀阀8节流。压缩机4中的高温高压冷媒蒸气由压缩机4的冷媒出ロ排出后，通过电磁阀9进入第一换热部6，在第一换热部6中，高温高压冷媒蒸气冷凝为高压液态冷媒并放热。第一换热部6的高压液态冷媒经第一电子膨胀阀8节流为低温低压液态冷媒后进入第二换热部7。在第二换热部7中，低温低压液态冷媒蒸发成低温低压的过热冷媒蒸气并吸收热量。第ニ换热部7中的低温低压的过热冷媒蒸气回流到所述压缩机4中。
在第一冷媒循环通道中，第一换热部6的功能为冷凝器的功能，第二换热部7的功能为蒸发器的功能。由风扇5吸入到空调系统中的室内空气流经第一换热部6和第二换热部7。其中，流经第一换热部6的一部分室内空气被加热为热风，流经第二换热部7的另ー部分室内空气被降温成冷风，同时由于第二换热部7使空气的温度低于空气露点温度，因此空气中的水蒸气凝结成水滴后排出。图3示出了本实施例中不降温除湿时空调系统内的空气流向图。如图3可示，经第二换热部7除湿后的冷风和经第一换热部6处理的热风在空调系统内部混合后被送入到室内。由于经第一换热部6处理的热风和第二换热部7除湿后的冷风混合后，从室内机输出的空气接近室温，同时空气中的水蒸气被第二换热部7冷却、凝結，从而实现室内不降温除湿。在第一冷媒循环通道中，第一电子膨胀阀8的阀开度通过第一蒸发过热度来控制。其中，第一蒸发过热度为第二温度传感器14采集的流出第二换热部7的冷媒的温度与第三温度传感器15采集的进入第二换热部7的冷媒的温度的差值。当第一蒸发过热度增加时，第一电子膨胀阀8的阀开度増加；当第一蒸发过热度降低时，第一电子膨胀阀8的阀开度减小。(ニ)制冷空调系统由除湿エ况向制冷エ况切换时控制单元控制电磁阀9关闭，第二电子膨胀阀12打开并使其具有节流功能，同时控制第一电子膨胀阀8全开，四通换向阀10处于第一导通状态，此时空调系统的制冷エ况冷媒循环通道导通。在制冷エ况冷媒循环通道中由压缩机4冷媒出ロ排出的高温高压冷媒蒸气，经四通换向阀10进入第一换热器11，在第一换热器11中高温高压冷媒蒸气被冷凝成高压冷媒液体并放热。由第一换热器11流出的高压冷媒液体经第二电子膨胀阀12节流成为低温低压液态冷媒后进入第一换热部6蒸发并吸热。由于第一电子膨胀阀8全开，因此低温低压液态冷媒在第二换热部7中继续蒸发成为低温低压的过热冷媒蒸气并吸热。第二换热部7中的低温低压的过热冷媒蒸气 回流到压缩机4中。在上述制冷エ况冷媒循环通道中第一换热器11的功能为冷凝器的功能，第一换热部6和第二换热部7均为蒸发器的功能。由风扇5吸入到空调系统中的室内空气被第一换热部6和第二换热部7冷却后被排入到室内，达到制冷效果。在制冷エ况冷媒循环通道中，第二电子膨胀阀12的阀开度通过第二蒸发过热度来控制。其中，第二蒸发过热度为第二温度传感器14采集到的流出第二换热部7冷媒的温度与第一温度传感器13采集到的流入第一换热部6的冷媒的温度的差值。当第二蒸发过热度增加时，第二电子膨胀阀12的阀开度増加；当第二蒸发过热度降低时，第二电子膨胀阀12的阀开度减小。(三)制热空调系统由制冷向制热エ况切换时电磁阀9、第二电子膨胀阀12和第一电子膨胀阀8的状态不变，此时只需将四通换向阀10由第一导通状态切换到第二导通状态，则空调系统的制热エ况冷媒循环通道导通。在制热エ况冷媒循环通道中，由压缩机4冷媒出ロ排出的高温高压冷媒蒸气首先进入第二换热部7。在第二换热部7中高温高压冷媒蒸气被冷凝成高压冷媒液体并放热后经第一电子膨胀阀8进入第一换热部6后继续冷凝为高压液态冷媒并放热。由第一换热部6流出的液态冷媒经第二电子膨胀阀12节流为低温低压液态冷媒后进入第一换热器11蒸发吸热成为低温低压的过热冷媒蒸气。低温低压的气液混合冷媒蒸气经四通换向阀10回流到压缩机4中。在上述制热エ况冷媒循环通道中，第一换热器11的功能为蒸发器的功能，第一换热部6和第二换热部7均为冷凝器的功能。由风扇5吸入到空调系统中的室内空气被第一换热部6和第二换热部7加热后排到室内，达到制热效果。在制热エ况冷媒循环通道中，第二电子膨胀阀12的阀开度通过冷凝过冷度来控制。其中，冷凝过冷度为第一换热部6中冷媒的冷凝压カ对应的饱和温度与第一温度传感器13采集的进入第一换热部6的冷媒的温度的差值。当冷凝过冷度增加时，第二电子膨胀阀12的阀开度増加；当冷凝过冷度降低时，第二电子膨胀阀12的阀开度减小。空调系统由制热状态向除湿エ况转换时，控制単元只需控制第二电子膨胀阀12关闭，电磁阀9开启，则第一冷媒循环管道导通，空调系统处于除湿エ况。空调系统由除湿エ况切換到制热エ况与空调系统由除湿エ况切換到制冷エ况时控制单元控制电磁阀9、第一电子膨胀阀8和第二电子膨胀阀12的状态一致，只是四通换向阀10的导通状态不同。空调系统由制热エ况切換到制冷エ况时，只需切换四通换向阀10的导通状态即可实现。由以上可知，本发明中的空调系统通过控制单元控制电磁阀9和第二电子膨胀阀12工作状态的切换实现除湿和制冷/制热エ况的切換，同时通过控制四通换向阀10的导通状态实现制冷和制热的切換。因此本发明无需压缩机4停机，只需控制不同的阀门状态便可实现除湿、制冷和制热エ况的相互切換。同时由于第一电子膨胀阀采用市面上较常使用的电磁阀，且第一换热部和第二换热部采用ー个换热器，因此本发明的生产成本大大降低，且控制精确。实施例2:本实施例中，空调系统的结构与实施例1中的结构基本相似，其不同之处在于第一换热部6与第二换热部7设置方式不同。图4示出了实施例2中空调系统的结构示意图。如图4所示，第一换热部6和第二换热部7水平设置于进风ロ 2和出风ロ 3所处的风道中。第一换热部6靠近空调壳体I的出风ロ 3设置，第二换热部7与第一换热部6水平放置且设置于靠近进风ロ 2的ー侧。所述空调壳体I的进风ロ 2、第二换热部7、第一换热部6、空调壳体I的出风ロ 3均处于同一风道上。本实施例中，空调系统实现不同エ况切換的工作原理与实施例1中空调系统实现不同エ况切換的工作原理相同，此处不再赘述。本实施例与实施例1中的不同之处在于，空调系统对吸入的室内空气的处理方式不同，具体为当空调系统处于不降温除湿エ况时由空调壳体I的进气ロ吸入的室内空气先经第二换热部7进行降温除湿，之后再经第一换热部6进行升温后从空调系统的出风ロ 3排入到室内，实现不降温除湿；当空调系统处于制冷エ况时由空调壳体I的进气ロ吸入的室内空气先经第二换热部7进行降温，之后经第一换热部6再次降温后从空调系统的出风ロ 3排入到室内，实现制冷；
当空调系统处于制热エ况时由空调壳体I的进气ロ吸入的室内空气先经第二换热部7进行升温，之后经第一换热部6再次升温后从空调系统的出风ロ 3排入到室内，实现制热。实施例3:本实施例中，空调系统的结构与实施例1中的结构基本相似,其不同之处在于空调系统还包括第三换热部16与第四换热部17。本实施例中的第三换热部16与第四换热部17的连接结构与第一换热部6和第二换热部7的连接结构相同。同时，第一换热部6与第三换热部16功能相同，第二换热部7与第四换热部17功能相同。图5示出了实施例3中第一、ニ换热部和第三、四换热部的连接结构示意图。如图5所示，第一换热部6和第二换热部7组成的换热器和由第三换热部16与第四换热部17组成的换热器由钣金件18连接形成V型换热器。两换热器的连接关系为第一换热部6的冷媒出口与第三换热部16的冷媒入口通过冷媒管路20相连；第三换热部16的冷媒出口与第二换热部7的冷媒入口通过冷媒管路20相连，第二换热部7的冷媒出口与第四换热部17的冷媒入口通过冷媒管路20相连；第四换热部17的冷媒出口与四通换向阀10的第四端ロ D通过冷媒管路20相连。第一电子膨胀阀8设置于连接第二换热部7与第三换热部16之间的冷媒管路20上。
本实施例中，第二温度传感器14布置于第四换热部17与四通换向阀10的第四端ロ D之间且靠近第四换热部17冷媒出ロ的冷媒管路20上。第三温度传感器15布置于第ー电子膨胀阀8与第二换热部7冷媒入口之间且靠近第二换热部7冷媒入ロ的冷媒管路20上。冷媒在两个换热器之间中的流动流程为冷媒进入第一换热部6的冷媒入口后，依次流经第一换热部6、第三换热部16、第一电子膨胀阀8、第二换热部7、第四换热部17后经第四换热部17的冷媒出ロ流出。空调系统进行除湿时，控制单元控制电磁阀9打开，第一电子膨胀阀8节流。同时第二电子膨胀阀12关闭。本实施例中的第一冷媒循环通道中第一换热部6与第三换热部16均为冷凝器，第二换热部7与第四换热部17均为蒸发器，因此本实施例中空调系统对吸入的室内空气的处理时依次为加热、冷却除湿、加热与冷却除湿。图6示出了实施例3中空调系统处于除湿エ况时其内部的空气流向图。如图6所示，吸入空调系统中的空气经第一换热部6、第二换热部7、第三换热部16和第四换热部17分别处理后由上之下依次为热风、冷风、热风与冷风，有助于不同温度的送风之间进行混合，实现室内不降温除湿，提高系统的送风舒适性及热カ性能。由于本实施例中空调系统实现制冷与制热功能的工作原理与实施例1中空调系统实现制冷与制热的工作原理相同，因此此处不再赘述。本实施例中的V字型换热器能够在室内机有限空间中加大换热面积，提高多联机空调系统的制冷量、制热量及除湿量。但本实施例中两个换热器构成的V字型换热器的结构方式和两个换热器由钣金件18连接的连接方式只是示例性的，凡是能够实现两个换热器中的第一换热部6与第三换热部16、第二换热部7与第四换热部17相互连通的结构方式和将两个换热器固定连接在一起的连接方式均落入本发明的保护范围。本发明中的空调系统可为传统的空调系统，也可为多联机空调系统。多联机空调系统一般包括一台室外机和多台室内机。室外机通过分歧管与多台室内机相连。图7不出了本发明中多联机空调系统的室外机和其中一台室内机的连接结构图。如图7所示，室外机71包括压缩机4、四通换向阀10、第一换热器11 ；进ー步地，室外机71还包括室外侧风扇21、单向阀22、第三电子膨胀阀23、气液分离器24、室外第一截止阀25、室外第二截止阀26和室外第三截止阀27。室外侧风扇21采用轴流风扇，其旋转使得室外空气流经第一换热器11。室内机72包括室内侧风扇5、电磁阀9、第二电子膨胀阀12、第一换热部6、第一电子膨胀阀8、第二换热部7、第一温度传感器13、第二温度传感器14和第三温度传感器15。进ー步地，室内机72还包括室内第一截止阀28、室内第二截止阀29、室内第三截止阀30。室内侧风扇5为离心风扇或灌流风扇，用于将室内空气吸入到室内机中并使其流经第一换热部6和第二换热部7。多联机空调系统中的室内机72接收到除湿命令时，控制单元控制电磁阀9打开的同时，控制第二电子膨胀阀12全闭，第一电子膨胀阀8节流、第三电子膨胀阀23全开，则压缩机4、单向阀22、室外第二截止阀26、室内第一截止阀28、电磁阀9、第一换热部6、第一电子膨胀阀8、第二换热部7、室内第二截止阀29、室外第一截止阀25、四通换向阀10的D、C端、气液分离器24依次通过冷媒管路首尾相连，构成第一冷媒循环通道。第一冷媒循环通道用于室内机72实现除湿的工作原理与实施例1中第一冷媒循环通道的工作原理相同，此处不再赘述。当室内机72接收到制冷命令时，控制单元控制电磁阀9关闭的同时，控制第一电子膨胀阀8全开、第二电子膨胀阀12节流、第三电子膨胀阀23全开，且四通阀处于第一导通状态，则压缩机4、单向阀22、四通换向阀10的A、B端、第一换热器11、第三电子膨胀阀23、室外第三截止阀27、室内第三截止阀30、第二电子膨胀阀12、第一换热部6、第一电子膨胀阀8、第二换热部7、室内第二截止阀29、室外第一截止阀25、四通换向阀10第D、C端、气液分离器24依次通过冷媒管路首尾相连，构成封闭的制冷エ况冷媒循环通道。制冷エ况冷媒循环通道用于室内机72实现制冷的工作原理与实施例1中制冷エ况冷媒循环通道的工作原理相同，此处不再赘述。当室内机72接收到制热命令时，控制单元控制电磁阀9关闭的同时，控制第一电子膨胀阀8全开、第二电子膨胀阀12全开、第三电子膨胀阀23节流且四通阀处于第二导通状态，则压缩机4、单向阀22、四通换向阀10的第A、D端、室外第一截止阀25、室内第二截止阀29、第二换热部7、第一电子膨胀阀8、第一换热部6、第二电子膨胀阀12、室内第三截止阀30、室外第三截止阀27、第三电子膨胀阀23、第一换热器11、四通换向阀10第B、C端、气液分离器24依次通过冷媒管路首尾相连，构成封闭的制热エ况冷媒循环通道。上述制热エ况冷媒循环通道中，由压缩机4流出的高温高压冷媒蒸气在第一换热部6和第二换热部7进行冷凝后经第二电子膨胀阀12和第三电子膨胀阀23后进入第一换热器11。为减少冷媒在连接第二电子膨胀阀12和第三电子膨胀阀23的长配管中的压损，第二电子膨胀阀12全开，第三电子膨胀阀23节流。则在上述制热エ况冷媒循环通道中，第三电子膨胀阀23与实施例1中的第二电子膨胀阀12的作用相同。上述制热エ况冷媒循环通道用于室内机72实现制热的工作原理与实施例1中的制热エ况冷媒循环通道的工作原理相同，此处不再赘述。由此可见，多联机空调系统的控制单元通过控制室内机72中的电磁阀9和第二电子膨胀阀12的工作状态，可实现室内机72中不降温除湿エ况向制冷/制热エ况切換；在电磁阀9关闭的状态下，通过控制四通换向阀10的导通状态实现室内机72中制冷エ况和制热エ况的切換。多联机空调系统中的多台室内机的结构可均与图7中所述室内机72的结构相同，则多联机空调系统中的控制单元通过控制每台室内机中的电磁阀9和第二电子膨胀阀12的工作状态便可实现每台室内机中不降温除湿向制冷/制热エ况切換，而不再需要将压缩机4停机。此外，多联机空调系统中的多台室内机，也可一部分为图7中所示结构的室内机，另一部分为现有技术中的两管制室内机。图8示出了包括两管制室内机的多联机空调系统的结构示意图。如图8所示，多联机空调系统包括一台室外机71和三台室内机，其中，一台室内机为内部设有电磁阀9的室内机72，两台室内机为现有两管制室内机73。室外机71包括室外第一截止阀25、室外第二截止阀26和室外第三截止阀27 ;室内机72包括室内第一截止阀28、室内第二截止阀29和室内第三截止阀30 ;两管制室内机73只包括室内第二截止阀29和室内第三截止阀30。室外机71的室外第一截止阀25、室外第二截止阀26和室外第三截止阀27通过分歧管80分别与室内机72的室内第二截止阀29、室内第一截止阀28和室内第三截止阀30连通，室外机71的室外第一截止阀25和室外第三截止阀27通过分歧管80分别与两管制室内机73的室内第二截止阀29和室内第三截止阀30连通。室内机72由除湿エ况向制冷/制热エ况切换时，多联机空调系统的控制单元只需控制室内机72内部的电磁阀9和第二电子膨胀阀12的工作状态，即可实现除湿エ况向制冷/制热エ况的切換，而不再需要将压缩机4进行停机处理。对于两管制室内机73，当室内机72处于不降温除湿エ况或制冷エ况时多台两管制室内机73均处于制冷エ况；当室内机72处于制热エ况时多台两管制室内机73也均处于制热エ况。图8中示出的多联机空调系统中的两管制室内机73和内部设有电磁阀9的室内机72的台数只是示例性的，凡是包括有两管制室内机73和内部设有电磁阀9的室内机72的多联机空调系统均落入本发明的保护范围。显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.ー种空调系统，包括压缩机和风扇，所述风扇设置于所述空调系统的进风ロ处，用于将室内空气吸入到所述空调系统中，其特征在干， 所述空调系统还包括第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部， 所述压缩机、第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部依次通过冷媒管路首尾相连构成封闭的第一冷媒循环通道； 第一换热部将所述压缩机输出的高压冷媒蒸气冷凝为高压液态冷媒后释放热量，用于加热所述吸入到所述空调系统中的空气的一部分； 第一电子膨胀阀将第一换热部冷凝的所述高压液态冷媒节流为低温低压液态冷媒；第二换热部将所述低温低压液态冷媒蒸发并吸收热量，用于对所述吸入到所述空调系统中的空气的另一部分降温除湿； 所述经过第一换热部加热的空气与所述经过第二换热部降温除湿的空气在所述空调系统内混合后由所述风扇经所述空调系统的出风ロ送出到所述室内。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其中，所述空调系统还包括电磁阀， 所述电磁阀设置于所述压缩机与第一换热部之间的冷媒管路上，用于控制所述压缩机内的冷媒进入第一冷媒循环通道。
3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括四通换向阀、第ー换热器、第二电子膨胀阀，所述四通换向阀、第一换热器、第二电子膨胀阀依次设置于所述压缩机冷媒出口与第一换热部的冷媒入口的冷媒管路上； 所述四通换向阀包括第一端ロ、第二端ロ、第三端口和第四端ロ，其中， 第一端ロ与所述压缩机的冷媒出ロ通过冷媒管路相连； 第二端ロ与第一换热器的一端通过冷媒管路相连； 第三端ロ与所述压缩机的冷媒入口通过冷媒管路相连； 第四端ロ与第二换热部通过冷媒管路相连； 第二电子膨胀阀设置于第一换热器和第一换热部之间，其一端与第一换热器的另一端连通，另一端与所述电磁阀和第一换热部之间的冷媒管路连通。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其中，所述电磁阀关闭，四通换向阀的第一端口和第二端ロ导通、第三端口和第四端ロ导通，则所述压缩机、四通换向阀的第一、ニ端ロ、第一换热器、第二电子膨胀阀、第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部、四通换向阀的第三、四端依次连通，构成空调系统的制冷エ况冷媒循环通道 '及 所述电磁阀关闭，四通换向阀的第一端口和第四端ロ导通、第二端口和第三端ロ导通，则所述压缩机、四通换向阀的第一、四端ロ、第二换热部、第一电子膨胀阀、第一换热部、第ニ电子膨胀阀、第一换热器、四通换向阀的第二、三端ロ依次连通构成空调系统的制热エ况冷媒循环通道。
5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括连通的第三换热部和第四换热部， 第三换热部的冷媒入口与第一换热部的冷媒出口通过冷媒管路连接，第三换热部的冷媒出口与第二换热部的冷媒入口通过冷媒管路连接，第二换热部的冷媒出口与第四换热部的冷媒入ロ通过冷媒管路连接， 第一电子膨胀阀设置于第二换热部与第三换热部之间的冷媒管路上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调系统，其中，所述空调系统为多联机空调系统，所述多联机空调系统中设置有多个室内机和至少ー个室外机； 其中，至少ー个室内机中设置有所述风扇、第一换热部、第二换热部。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括 第一温度传感器，设置于靠近第一换热部冷媒入ロ的冷媒管路上，用于测量第一换热部冷媒入ロ处冷媒的温度； 第二温度传感器，设置于靠近第二换热部冷媒出ロ的冷媒管路上，用于测量第二换热部冷媒出ロ处冷媒的温度； 第三温度传感器，设置于靠近第二换热部冷媒入ロ的冷媒管路上，用于测量第二换热部冷媒入ロ处冷媒的温度。
8.一种空调系统的除湿方法，包括 所述空调系统中的控制单元控制第一冷媒循环通道中的第一电子膨胀阀节流并控制所述空调系统中的风扇开启；其中，第一冷媒循环通道由所述空调系统中的压缩机、第一换热部、第一电子膨胀阀、第二换热部依次通过冷媒管路首尾相连构成的封闭的冷媒循环通道； 由压缩机输出的高压冷媒蒸气进入第一换热部后冷凝为高压液态冷媒后释放热量，所述高压液态冷媒经第一电子膨胀阀节流为低温低压液态冷媒后进入第二换热部蒸发并吸收热量； 所述风扇开启后，将室内空气吸入到所述空调系统；吸入的空气由第二换热部进行降温除湿以及由第一换热部进行升温后，从所述空调系统输出。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述吸入的空气由第二换热部进行降温除湿以及第一换热部进行升温后，从所述空调系统输出具体为 所述吸入的空气，一部分空气经第二换热部进行降温除湿，另一部分空气经第一换热部进行升温；经第二换热部降温除湿的空气与经第一换热部升温的空气进行混合后从所述空调系统输出；或者 所述吸入的空气由第二换热部进行降温除湿以及第一换热部进行升温后，从所述空调系统输出具体为 所述吸入的空气先经第二换热部进行降温除湿，之后经第一换热部进行升温后从所述空调系统输出。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述空调系统在其第一冷媒循环通道上设置有电磁阀；以及 在对所述室内空气进行除湿之前，还包括 所述控制単元接收到除湿指令后，控制所述电磁阀开启。
全文摘要
本发明公开了一种空调系统及空调系统的除湿方法。所述空调系统包括压缩机、风扇、第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部。压缩机、第一换热部、第一电子膨胀阀和第二换热部依次通过冷媒管路首尾相连构成封闭的第一冷媒循环通道。第一换热部将压缩机输出的冷媒冷凝并释放热量以加热吸入到空调系统中的空气的一部分；第一电子膨胀阀将冷媒节流；第二换热部将节流后的冷媒蒸发并吸收热量以对吸入到空调系统中的空气的另一部分降温除湿；经第一换热部加热的空气与经第二换热部降温除湿的空气在空调系统内混合后送入室内。本发明能够实现不降温除湿且由不降温除湿工况向制冷或制热工况切换时压缩机不进行停机处理，本发明还具有生产成本低的优点。
文档编号F25B41/04GK103062851SQ20131000503
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者刘敏, 曹培春, 李亚军, 邓玉平, 朱小磊 申请人:青岛海信日立空调系统有限公司