專利名稱：組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能作為除濕裝置和通風(fēng)裝置在空氣供冷模式和空氣供熱模式兩種情況下運(yùn)行。
本申請請求享受申請日為2002年12月26日的韓國申請P2002-0083916號的優(yōu)先權(quán)，因而該申請作為本申請的參考文獻(xiàn)，相當(dāng)于在此將該申請的全部內(nèi)容與本申請一起提出。
背景技術(shù)：
一般來說，空調(diào)器通過調(diào)節(jié)溫度、濕度、氣流和空氣的潔凈度來對指定空間的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)。
例如，空調(diào)器類似一個使房間、餐館、圖書館或辦公室內(nèi)的空氣冷卻或加熱的加熱和冷卻系統(tǒng)。
圖1是現(xiàn)有空調(diào)器的加熱和冷卻系統(tǒng)示意圖。
下面將參照圖1描述一般加熱和冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性，然后指出這種系統(tǒng)存在的問題。
首先，常規(guī)的加熱和冷卻系統(tǒng)包括壓縮機(jī)1、制冷劑通路控制器2、室內(nèi)熱交換器3、室外熱交換器4和膨脹裝置5。在室外熱交換器4附近設(shè)有室外風(fēng)機(jī)4a。同樣，在室內(nèi)熱交換器3附近設(shè)有室內(nèi)風(fēng)機(jī)3a。
根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行模式，上述加熱和冷卻系統(tǒng)利用輸送控制器(motioncontroller)2有選擇地將來自壓縮機(jī)1的制冷劑引導(dǎo)到室內(nèi)熱交換器3或室外熱交換器4。通常，制冷劑通路控制器2包括一個四通閥。
下面將對處于空氣供冷模式的加熱和冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行說明。
被壓縮機(jī)壓縮成高溫和高壓的制冷劑通過四通閥引導(dǎo)到室外熱交換器，通過與室外空氣進(jìn)行熱交換而被冷凝。然后，被冷凝的制冷劑流到膨脹裝置。
在膨脹裝置中，制冷劑膨脹成低溫和低壓狀態(tài)，然后被送到室內(nèi)熱交換器，在室內(nèi)熱交換器中，制冷劑吸收室內(nèi)空氣中的熱后被汽化。汽化了的制冷劑返回到壓縮機(jī)。
當(dāng)室內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，室內(nèi)空氣通過室內(nèi)熱交換器時被冷卻。然后將已冷卻的空氣送回室內(nèi)，同時將室內(nèi)空間冷卻到選定溫度。
下面將描述加熱和冷卻系統(tǒng)在空氣供熱模式中的運(yùn)行過程。
被壓縮機(jī)壓縮成高溫高壓的制冷劑經(jīng)四通閥送入室內(nèi)熱交換器，并通過將熱能釋放到室內(nèi)空氣中而冷凝。然后，經(jīng)冷凝的制冷劑被送到膨脹裝置。
室內(nèi)空氣由室內(nèi)風(fēng)機(jī)引導(dǎo)而通過室內(nèi)熱交換器時被加熱。然后，熱空氣返回到室內(nèi)，而將室內(nèi)空間中的空氣加熱到選定溫度。
在膨脹裝置中，制冷劑膨脹到低溫低壓狀態(tài)，并被送到室外熱交換器，在室外熱交換器中制冷劑吸收室外空氣中的熱，然后返回到壓縮機(jī)。
在回路中進(jìn)行上述過程時，用戶可按期望的供熱或供冷需求調(diào)節(jié)室內(nèi)空間的溫度。
但是，常規(guī)的加熱和冷卻系統(tǒng)具有如下缺陷。
首先，利用常規(guī)的加熱和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加熱和冷卻的過程是在門和窗戶關(guān)閉的情況下反復(fù)循環(huán)室內(nèi)空氣來進(jìn)行的。因此，經(jīng)過一段時間后，室內(nèi)空氣將變得干燥而污濁，所以用戶要經(jīng)常開窗，以使室內(nèi)空間通風(fēng)。
這樣做時，也就是通過將室內(nèi)空氣送到室外來使室內(nèi)空間通風(fēng)時，大量熱能被損失掉，并且用戶在通風(fēng)后再接通系統(tǒng)時，又急劇增加了能源的消耗。
為了解決上述問題和缺陷，需要一種加熱和冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)κ覂?nèi)空間的空氣進(jìn)行加熱、冷卻并能通風(fēng)，且在通風(fēng)過程中能降低熱損失。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可基本上消除由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺陷造成的一個或多個問題。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提供一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在一空間內(nèi)對空氣進(jìn)行加熱或冷卻，并能通風(fēng)，或只對室內(nèi)空間通風(fēng)。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在對室內(nèi)空間通風(fēng)時能最大限度地減小熱損失。
本發(fā)明還有一個要解決的技術(shù)問題是提供一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝有能對室外流入的空氣進(jìn)行除濕的除濕裝置。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)可通過隨后的描述表現(xiàn)出來，其中的一部分對于閱讀了下文的解釋的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，或者可從發(fā)明的實施中得知。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過說明書、權(quán)利要求書及附圖所描述的具體結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為了實現(xiàn)上述目的和其它優(yōu)點(diǎn)，在此，根據(jù)本發(fā)明的目的將對本發(fā)明作具體和概括的描述。本發(fā)明的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)包括第一風(fēng)道(airduct)，用于將室外空氣引到室內(nèi)空間，該第一風(fēng)道能開啟和關(guān)閉；第二風(fēng)道，用于將室內(nèi)空氣引導(dǎo)到室外，其中第二風(fēng)道能開啟和關(guān)閉，而且第二風(fēng)道的一部分以與第一風(fēng)道相交(intersects)的方式安裝；第三風(fēng)道，用于將室內(nèi)空氣引導(dǎo)到室外，第三風(fēng)道能開啟和關(guān)閉；一個再生式熱交換器，設(shè)置在第一和第二風(fēng)道之間的相交處，用于使流過相交處的室內(nèi)空氣和室外空氣之間進(jìn)行熱交換；及多臺控制氣流的風(fēng)機(jī)，它們分別設(shè)置在第一風(fēng)道、第二風(fēng)道和第三風(fēng)道上。
這里，空調(diào)器包括一壓縮機(jī)，一加熱或冷卻室內(nèi)空間的第一熱交換器和一第二熱交換器，一按照系統(tǒng)的運(yùn)行模式將經(jīng)壓縮機(jī)壓縮的制冷劑引導(dǎo)到第一或第二熱交換器的制冷劑通路控制器，及一用于膨脹高溫、高壓制冷劑并設(shè)置在第一熱交換器和第二熱交換器之間的膨脹裝置。
壓縮機(jī)和第二熱交換器設(shè)置在第三風(fēng)道內(nèi)。更具體地說，第二熱交換器設(shè)置在第三風(fēng)道附近，室內(nèi)空氣通過該第三風(fēng)道排出；第一熱交換器設(shè)置在第一風(fēng)道附近，室外空氣從第一風(fēng)道被送到室內(nèi)空間。
空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模式包括向關(guān)閉的室內(nèi)空間供冷的第一模式；向室內(nèi)空間供冷和通風(fēng)的第二模式；向關(guān)閉的室內(nèi)空間供熱的第三模式；向室內(nèi)空間供熱和通風(fēng)的第四模式；及只對室內(nèi)空間通風(fēng)的第五模式。
在通風(fēng)過程中使熱損失最小的再生式熱交換器包括第一通道(channel)，室外空氣經(jīng)第一風(fēng)道流過該第一通道；和第二通道，室內(nèi)空氣經(jīng)第二風(fēng)道流過該第二通道，第二通道與第一通道相接觸。
流過再生式熱交換器的第一通道的室外空氣與流過再生式熱交換器的第二通道的室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，從而最大限度地減小熱損失。
為了提高熱交換效率，再生式熱交換器具有多層結(jié)構(gòu)，其中用導(dǎo)熱系數(shù)非常好的鋁制成的第一和第二通道為交錯(alternately)的層狀。
優(yōu)選該組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)還包括用吸濕材料覆蓋的除濕裝置，用于吸收在第一風(fēng)道中流動的空氣中所含的水分，按照這種布置，可將吸收的水分散發(fā)到在第三風(fēng)道中流動的空氣中。
此處，第三風(fēng)道與第一風(fēng)道平行安裝，最好采用吸濕能力極好的硅膠作為吸濕材料。
優(yōu)選所述組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)還包括一個設(shè)置在第三風(fēng)道上的再熱器，用于對從第二熱交換器排放到除濕裝置的空氣進(jìn)行再加熱。
具有上述結(jié)構(gòu)的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)不論是以供熱還是供冷系統(tǒng)運(yùn)行，都可有利地用于內(nèi)部空間的通風(fēng)，使通風(fēng)時熱損失減至最小，并在室外空氣濕度很大時，利用除濕裝置對室外空氣進(jìn)行除濕。
應(yīng)當(dāng)理解，上面對本發(fā)明的描述及下文的詳細(xì)描述都只是示例性和說明性的，而且可以用來進(jìn)一步解釋本發(fā)明的權(quán)利要求。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，所示附圖組成本申請的一部分，本發(fā)明圖示的實施方式和文字描述一起可用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是現(xiàn)有的常規(guī)加熱和冷卻系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明一示例性實施方式的空調(diào)系統(tǒng)示意圖；圖4A和圖4B是分別表示本發(fā)明一示例性實施方式的再生式熱交換器的細(xì)節(jié)的示意圖；圖5是應(yīng)用于本發(fā)明的除濕裝置的透視圖；圖6示意地表示出當(dāng)圖2中的空調(diào)系統(tǒng)只在通風(fēng)模式下運(yùn)行時空氣的流動狀態(tài)；圖7是本發(fā)明另一示例性實施方式的空調(diào)系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖所示的例子詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)對空調(diào)器的功能進(jìn)行描述。空調(diào)器通過調(diào)節(jié)溫度、濕度、空氣流動和空氣潔凈度調(diào)節(jié)在指定區(qū)域內(nèi)的空氣狀態(tài)。例如，空調(diào)器類似一個向房間、餐館、圖書館或辦公室的內(nèi)部空氣供冷或供熱的加熱和冷卻系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種帶有通風(fēng)功能的空調(diào)系統(tǒng)。下面將參照圖2討論空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成，并參照圖3討論另一空調(diào)系統(tǒng)在某一模式下的運(yùn)行過程。
參照圖2，首先描述本發(fā)明的構(gòu)成。
本發(fā)明的具有通風(fēng)功能的空調(diào)系統(tǒng)包括一用于加熱和冷卻空氣的空調(diào)器10；一將室外空氣引導(dǎo)到室內(nèi)的第一風(fēng)道20，該第一風(fēng)道能開啟和關(guān)閉；一將室內(nèi)空氣引導(dǎo)到室外的第二風(fēng)道30，第二風(fēng)道的一部分與第一風(fēng)道相交，第二風(fēng)道能開啟和關(guān)閉；一將室內(nèi)空氣引導(dǎo)到室外并能開啟和關(guān)閉的第三風(fēng)道40；一使流過第一和第二風(fēng)道20和30的相交處的室內(nèi)空氣與室外空氣之間進(jìn)行熱交換的再生式熱交換器50；及分別設(shè)置在第一風(fēng)道20、第二風(fēng)道30和第三風(fēng)道40上的風(fēng)機(jī)21，31和41。
所述空調(diào)器10包括一壓縮機(jī)11、用于加熱和冷卻室內(nèi)空間的第一熱交換器13、第二熱交換器14、一根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行模式將經(jīng)壓縮機(jī)壓縮的制冷劑引導(dǎo)到第一或第二熱交換器的制冷劑通路控制器12、一設(shè)置在第一熱交換器和第二熱交換器之間并將高溫高壓制冷劑膨脹成低溫低壓狀態(tài)的膨脹裝置15。
壓縮機(jī)11和第二熱交換器14設(shè)置在第三風(fēng)道40內(nèi)，第一熱交換器13設(shè)置在第一風(fēng)道20內(nèi)。優(yōu)選第一熱交換器設(shè)置在第一風(fēng)道20的入口附近，室外空氣通過該入口；第二熱交換器14設(shè)置在第三風(fēng)道40的出口處，室外空氣通過該出口排出。
當(dāng)壓縮機(jī)11按照上面討論的方法設(shè)置時，沿第三風(fēng)道40流動的空氣冷卻壓縮機(jī)11，以防止壓縮機(jī)過熱。
另一方面，用于第一風(fēng)道的風(fēng)機(jī)21稱為第一風(fēng)機(jī)，用于第二風(fēng)道的風(fēng)機(jī)31稱為第二風(fēng)機(jī)，用于第三風(fēng)道的風(fēng)機(jī)稱為第三風(fēng)機(jī)41。
具有通風(fēng)功能的空調(diào)系統(tǒng)具有五種不同的運(yùn)行模式在所有門和窗都關(guān)閉時向室內(nèi)空間供冷的第一模式；同時向室內(nèi)空間供冷和通風(fēng)的第二模式；在所有門和窗關(guān)閉時向室內(nèi)空間供熱的第三模式；同時向室內(nèi)空間供熱和通風(fēng)的第四模式；及只對室內(nèi)空間通風(fēng)的第五模式。
用于在通風(fēng)時減小熱損失的再生式熱交換器50包括第一通道51，室外空氣經(jīng)該第一通道沿第一風(fēng)道20流動；第二通道52，室內(nèi)空氣經(jīng)該第二通道從內(nèi)部沿第二風(fēng)道30流動，其中第二通道52設(shè)置在靠近第一通道51的地方。
流過再生式熱交換器50的第一通道51的室外空氣與流過第二通道52的室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，從而減小了熱損失。
為了提高再生式熱交換器50的熱交換效率，再生式熱交換器以這樣的方式構(gòu)成第一通道51和第二通道52以Z字形交替地相互交叉(acroosalternately)，并且最好是多層結(jié)構(gòu)。由于熱交換面積增加，因而再生式熱交換器的效率提高。另外，通道51和52最好用導(dǎo)熱系數(shù)非常好的材料、如鋁制成。圖中“I”代表室內(nèi)，“O”代表室外。
如圖4B所示，第二通道520也可由穿過第一通道510的多根管組成。也就是說，可采用所有可能的實施方式，只要它們能使流過第一和第三風(fēng)道20和40內(nèi)部的空氣的熱交換面積最大即可。
本組合式通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能吸收水分，即干燥在第一風(fēng)道20內(nèi)流動的空氣，而另一方面，該系統(tǒng)還包括一個用吸濕材料覆蓋的除濕裝置，用于將吸收的濕氣(水分)散發(fā)到在第三風(fēng)道40內(nèi)流動的空氣中。
這里的第三風(fēng)道30最好與第一風(fēng)道20平行安裝。對于吸濕材料來說，常用吸濕性極好的硅膠。
同時，除濕裝置可只設(shè)置在第一風(fēng)道20內(nèi)，對流過第一風(fēng)道的室外空氣進(jìn)行干燥。
優(yōu)選將除濕裝置設(shè)置在第一熱交換器13和再生式熱交換器50之間。這是由于在夏季濕度很大時，再生式熱交換器50可降低通過該熱交換器的熱濕空氣的溫度。這樣，空氣的相對濕度提高了，并提高了除濕裝置60的效率。
當(dāng)濕度很高時，可以方便地只運(yùn)行除濕裝置60。另外，除濕裝置是可拆卸的，這樣用戶可按需要裝上或拆下除濕裝置。
第一風(fēng)機(jī)21和第二風(fēng)機(jī)31分別設(shè)置在再生式熱交換器50的入口或出口內(nèi)。第三風(fēng)機(jī)41可設(shè)置在除濕裝置60的入口或出口內(nèi)。
通常用電子開關(guān)22、32和42開啟或關(guān)閉組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的各風(fēng)道。
在第一風(fēng)道內(nèi)的電子開關(guān)22相對于再生式熱交換器50設(shè)置在室內(nèi)，最好位于再生式熱交換器50和第一熱交換器13之間。
按照相同的方式，在第二風(fēng)道內(nèi)的電子開關(guān)32相對于再生式熱交換器50設(shè)置在室內(nèi)，在第三風(fēng)道中的電子開關(guān)42相對于第二熱交換器14設(shè)置在室內(nèi)。
本空調(diào)系統(tǒng)還包括一個通風(fēng)風(fēng)道(ventilation duct)23，用于將室外空氣直接引導(dǎo)到室內(nèi)空間，它連接在第一風(fēng)機(jī)21和第一熱交換器13之間的風(fēng)道上。此外，風(fēng)門25設(shè)置在通風(fēng)風(fēng)道23與第一風(fēng)道20接合處附近，并利用鉸鏈24轉(zhuǎn)動。風(fēng)門25根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行模式關(guān)閉或開啟通風(fēng)風(fēng)道23和第一風(fēng)道20。
下面將參照圖3、4、和5描述本發(fā)明其它示例性實施方式的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。
參照圖3，與上述方式類似，本發(fā)明的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)包括一空調(diào)器10、一第一風(fēng)道20、一第二風(fēng)道30、一第三風(fēng)道40、三個設(shè)置在各風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)、一再生式熱交換器50、一除濕裝置600和一個通風(fēng)風(fēng)道230。圖中“I”代表室內(nèi)，“O”代表室外。
因此，對各部件不再進(jìn)行解釋，只討論系統(tǒng)的特征或輔助結(jié)構(gòu)。
首先，再生式熱交換器50的第一和第二通道51和52分別包括Z字形板51a和51b。如上所述，通道最好用導(dǎo)熱系數(shù)很高的材料、如鋁或銅制成。
如圖4A所示，更具體地說，成矩形的第一通道51和第二通道52是交錯的層狀結(jié)構(gòu)，并且其中具有Z字形板51a和51b。從這種類型的結(jié)構(gòu)中可了解到，當(dāng)室外空氣和室內(nèi)空氣通過該再生式熱交換器50時，增大了室外空氣和室內(nèi)空氣之間的熱交換面積，從而提高了它們的熱交換效率。
其次，除濕裝置600包括一根與第一和第三風(fēng)道20和40并排安裝的軸；多個覆蓋有吸濕材料的葉片620，葉片以相等的間隔從軸處沿徑向延伸；及一個用于包圍葉片端部的輪圈630。
除濕裝置在室外空氣的濕度較高時運(yùn)行，并利用濕度傳感器800測量室外空氣的濕度。
現(xiàn)在參照圖3和圖5更詳細(xì)地解釋除濕裝置600，該除濕裝置吸收流過第一風(fēng)道20的空氣中的濕氣，使空氣繞軸610旋轉(zhuǎn)，并且在空氣通過第三風(fēng)道40時，使收集的水分散發(fā)到空氣中。
通常，干燥劑在某一溫度下可吸收空氣中的水分，并在溫度升高時將水分釋放到室外。通常使用的干燥劑包括硅膠或硅酸鈦，每一種干燥劑都具有上述特性。
如圖3所示，除濕裝置以這樣的方式構(gòu)成差不多半個除濕裝置600暴露于第一風(fēng)道20中，另一半暴露于第三風(fēng)道40中。
軸610的兩端固定在接合處的開口上，以便自由旋轉(zhuǎn)。葉片620從軸610沿徑向延伸，并在葉片620之間形成空氣通道(air passages)。輪圈630沿圓周方向覆蓋葉片620的外端。除濕裝置600由與軸610相連的如電機(jī)類的驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
為了便于利用除濕裝置600的旋轉(zhuǎn)使氣流在第一和第三風(fēng)道20和40內(nèi)更平穩(wěn)地流動，在葉片610上開有多個孔640。這是因為葉片620與流過第一和第三風(fēng)道40的空氣接觸最多的緣故。
雖然在除濕裝置600旋轉(zhuǎn)時，葉片常常擾動氣流，但在葉片上的許多通氣孔640產(chǎn)生了相反的效應(yīng)。最好在輪圈630上也形成通氣孔，以便更有效地與濕空氣接觸。
使葉片620與氣流更有效接觸的另一種方式是第一風(fēng)道20和第三風(fēng)道40的接合處的剖面為圓形，正像輪圈630的圓周表面一樣。按這種方式，大部分空氣都流入輪圈630，并與涂復(fù)到葉片620上的干燥劑反應(yīng)。
為了使除濕效果最佳，各葉片620在氣流沿第一和第三風(fēng)道20和40流動的方向上都具有預(yù)定的寬度650。在考慮了將要安裝空調(diào)系統(tǒng)的位置處的室外環(huán)境和溫度后，再確定該寬度650。例如，如果空調(diào)系統(tǒng)將安裝在非常潮濕的地方，則應(yīng)增加葉片620的寬度650，以便擴(kuò)大葉片與空氣的接觸面積，從而對空氣的除濕或干燥更有效。
下面將解釋在除濕裝置600的除濕過程中涉及的運(yùn)行原理。
應(yīng)特別指出的是，除濕裝置暴露于第一風(fēng)道20的那部分吸收室外空氣的水分。然后通過除濕裝置600的旋轉(zhuǎn)將水分輸送到流過第三風(fēng)道40的空氣中，并散發(fā)到沿第三風(fēng)道40流動的那部分室內(nèi)空氣中。最后，將水分和這部分室內(nèi)空氣釋放到室外。以這種方式可對流入室內(nèi)空間的空氣進(jìn)行除濕和干燥。
有時所述組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)還包括一個位于第三風(fēng)道40內(nèi)的再熱器700，以對從第二熱交換器14流入除濕裝置600的空氣進(jìn)行再加熱。借助于降低經(jīng)第三風(fēng)道40送到室外的室內(nèi)空氣的相對濕度，再熱器700使除濕裝置600吸收的水分能更順利地散發(fā)。
當(dāng)然，再熱器700的作用也可利用設(shè)置在第三風(fēng)道40中的第二熱交換器14及壓縮機(jī)11產(chǎn)生的熱能來完成，但當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)以第四種模式運(yùn)行時，再熱器700是非常有用和方便的。
第一風(fēng)機(jī)21最好設(shè)置在除濕裝置600和第一熱交換器13之間。這是因為風(fēng)機(jī)21很容易被流過除濕裝置的相對濕度較低的室外空氣侵蝕。而第三風(fēng)機(jī)41最好設(shè)置在除濕裝置600和再熱器700之間。
下面將描述在每一種運(yùn)行模式下組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程。
首先，按第一模式運(yùn)行的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程如下。
第一風(fēng)道20、第二風(fēng)道30、第三風(fēng)道40和通風(fēng)風(fēng)道230全都關(guān)閉，只有空調(diào)器10運(yùn)行。由于冷卻室內(nèi)空間的運(yùn)行過程與常規(guī)的空調(diào)器的運(yùn)行過程極其相似，因此，這里只對它進(jìn)行簡單的描述。
利用制冷劑通路控制器12將經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高溫和高壓的制冷劑送到第二熱交換器14，在該熱交換器內(nèi)制冷劑經(jīng)過散熱過程，然后使制冷劑在膨脹裝置15中膨脹成低溫和低壓狀態(tài)。在第一熱交換器13中，該低溫、低壓制冷劑從在室內(nèi)空間循環(huán)的空氣中吸收熱量，然后再被吸入壓縮機(jī)中。
按第二模式運(yùn)行的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程如下。
第一風(fēng)道、第二風(fēng)道和第三風(fēng)道的開關(guān)22、32和42分別開啟，只有通風(fēng)風(fēng)道230關(guān)閉。安裝在各風(fēng)道中的風(fēng)機(jī)21、31、41開始運(yùn)轉(zhuǎn)。然后室外空氣在第一風(fēng)道20內(nèi)流動，而室內(nèi)空氣在第二和第三風(fēng)道30和40內(nèi)流動。
除了第一熱交換器13與通過第一風(fēng)道20送到室內(nèi)空間中的室外空氣進(jìn)行熱交換、以及第二熱交換器14與送到第三風(fēng)道40的室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換器外，在第二模式中的空調(diào)器10的運(yùn)行方式與在第一模式中運(yùn)行的空調(diào)器的運(yùn)行方式相同。
在再生式熱交換器50中，在第一風(fēng)道20中流動的室外空氣與在第二風(fēng)道30中流動的室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，并被快速冷卻。從再生式熱交換器50排出的室外空氣通過除濕裝置600在第一熱交換器13中的熱交換過程中冷卻，并被送到室內(nèi)空間。
除濕裝置600吸收的水分被排放到室內(nèi)空氣中，再利用除濕裝置的旋轉(zhuǎn)將室內(nèi)空氣經(jīng)第三風(fēng)道40送到室外。
當(dāng)室外空氣干燥時，不必使用除濕裝置，所以將除濕裝置600斷開，并使第三風(fēng)道的電子開關(guān)42關(guān)閉。因此，室內(nèi)空氣只通過第二風(fēng)道30。此時，第二熱交換器13與室外空氣進(jìn)行熱交換。
按第三模式運(yùn)行的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程如下。
第一風(fēng)道20、第二風(fēng)道30、第三風(fēng)道40和通風(fēng)風(fēng)道230全都關(guān)閉，只空調(diào)器10處于運(yùn)行模式。涉及加熱室內(nèi)空間的過程與在第一模式中的過程相反。
也就是說，經(jīng)壓縮機(jī)11壓縮成高溫和高壓的制冷劑由制冷劑通路控制器12輸送到第一熱交換器13，制冷劑在此處經(jīng)過放熱過程(將熱能釋放到在室內(nèi)空間中循環(huán)的空氣中)，并且制冷劑在膨脹裝置15中膨脹成低溫和低壓狀態(tài)。低溫、低壓制冷劑在第二熱交換器14中吸收室外空氣中的熱，然后再被吸入壓縮機(jī)11。
按第四模式運(yùn)行的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程如下。
第一風(fēng)道、第二風(fēng)道和第三風(fēng)道的各開關(guān)22、32和42開啟，只通風(fēng)風(fēng)道230關(guān)閉。安裝在各風(fēng)道上的風(fēng)機(jī)21、31、41開始運(yùn)轉(zhuǎn)。然后室外空氣在第一風(fēng)道20中流動，室內(nèi)空氣在第二和第三風(fēng)道30和40中流動。
在該模式中，除了第一熱交換器13與經(jīng)第一風(fēng)道20送到室內(nèi)空間中的室外空氣進(jìn)行熱交換，第二熱交換器14與輸送到第三風(fēng)道40中的室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換外，空調(diào)器10的運(yùn)行與在第三模式中的運(yùn)行相似在再生式熱交換器50中，在第一風(fēng)道20中流動的室外空氣從在第二風(fēng)道30中流動的室內(nèi)空氣中吸收部分熱量，因而快速受熱。室外空氣從再生式熱交換器50通過對室外空氣除濕的除濕裝置600，再與第一熱交換器13進(jìn)行熱交換后，被送到室內(nèi)空間。
將除濕裝置600吸收的水分通過除濕裝置的旋轉(zhuǎn)排入經(jīng)第三風(fēng)道40散發(fā)到室外的室內(nèi)空氣中。下述的除濕過程與上面討論的除濕過程相同。但在該模式中，經(jīng)第三風(fēng)道40輸送到除濕裝置的空氣由再熱器700加熱。
系統(tǒng)按第四模式運(yùn)行意味著室外空氣的溫度高于室內(nèi)空氣的溫度，所以在大多數(shù)情況下不需要進(jìn)行除濕過程。因此，將除濕裝置關(guān)閉，并關(guān)閉第三風(fēng)道的電子開關(guān)42。在這種情況下，室內(nèi)空氣只能通過第二風(fēng)道30，并且第二熱交換器14是與室外空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器。
最后，按第五模式運(yùn)行的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程如下。
首先，第三風(fēng)機(jī)41停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電子開關(guān)42關(guān)閉，空調(diào)器10、除濕裝置600和再熱器700斷開。當(dāng)?shù)谝缓偷诙L(fēng)機(jī)21和31開始運(yùn)轉(zhuǎn)時，安裝在通風(fēng)風(fēng)道230上的風(fēng)門250將第一風(fēng)道20關(guān)閉。
這樣，室外空氣經(jīng)再生式熱交換器50的第一通道51和通風(fēng)風(fēng)道230被送到室內(nèi)空間。然后將室內(nèi)空氣通過再生式熱交換器50的第二通道52送到室外。由于室外空氣和室內(nèi)空氣在再生式熱交換器50中相互熱交換，所以可減小熱損失。
第五模式可與上述的第一到第四模式同時進(jìn)行或單獨(dú)進(jìn)行。
圖7是本發(fā)明另一示例性實施方式的空調(diào)系統(tǒng)的示意圖。該圖只示出本發(fā)明另一可能的實例。
總之，本發(fā)明可有利地應(yīng)用于許多方面。
第一，本發(fā)明的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)可在進(jìn)行供熱或供冷過程的同時進(jìn)行通風(fēng)過程。因此，無論系統(tǒng)運(yùn)行多長時間，室內(nèi)空氣都不容易變污濁。
第二，由于從室外流入的空氣和通過第一風(fēng)道送到室外的室內(nèi)空氣在再生式熱交換器內(nèi)相互進(jìn)行熱交換，所以大大減小了熱損失。
第三，在高溫和高濕環(huán)境中，除濕裝置使來自室外的空氣變干燥，從而能向室內(nèi)空間提供干燥和舒適的空氣。
第四，本發(fā)明的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)可只使用通風(fēng)模式。在這種情況下，也可在一定程度上防止熱損失。
第五，由于壓縮機(jī)設(shè)置在第三風(fēng)道中，所以，由于氣流的通過，壓縮機(jī)不再會過熱。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不超出本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍的前提下進(jìn)行各種改型和變換。因此，在權(quán)利要求書要求保護(hù)的范圍及其等同物的范圍內(nèi)對本發(fā)明的改型和變換都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，包括一空調(diào)器，它包括一壓縮機(jī)、一加熱或冷卻室內(nèi)空間的第一熱交換器和一第二熱交換器、一按照系統(tǒng)的運(yùn)行模式將經(jīng)壓縮機(jī)壓縮的制冷劑引導(dǎo)到所述第一或第二熱交換器的制冷劑通路控制器、及一用于膨脹高溫和高壓制冷劑的膨脹裝置，該膨脹裝置設(shè)置在所述第一熱交換器和第二熱交換器之間；一第一風(fēng)道，用于將室外空氣引到室內(nèi)空間，該第一風(fēng)道可被開啟和關(guān)閉；一第二風(fēng)道，用于將室內(nèi)空氣引到室外，該第二風(fēng)道可被開啟和關(guān)閉，并以該第二風(fēng)道的一部分與所述第一風(fēng)道相交的方式安裝；一第三風(fēng)道，用于將室內(nèi)空氣引到室外，該第三風(fēng)道可被開啟和關(guān)閉；一再生式熱交換器，它設(shè)置在所述第一和第二風(fēng)道之間的交叉處，用于使通過交叉處的室內(nèi)空氣和室外空氣之間進(jìn)行熱交換；和多臺控制氣流的風(fēng)機(jī)，它們分別設(shè)置在第一風(fēng)道、第二風(fēng)道和第三風(fēng)道內(nèi)；其中，所述壓縮機(jī)和第二熱交換器設(shè)置在第三風(fēng)道內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)行模式包括第一模式，用于向關(guān)閉的室內(nèi)空間供冷；第二模式，用于向室內(nèi)空間進(jìn)行供冷和通風(fēng)；第三模式，用于向關(guān)閉的室內(nèi)空間供熱；第四模式，用于向室內(nèi)空間供熱和通風(fēng)；第五模式，用于只向室內(nèi)空間通風(fēng)。
3.按照權(quán)利要求2所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換器設(shè)置在所述第一風(fēng)道的入口附近，室外空氣通過該入口流入室內(nèi)空間。
4.按照權(quán)利要求3所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第二熱交換器設(shè)置在所述第三風(fēng)道的出口附近，室內(nèi)空氣通過該出口流出。
5.按照權(quán)利要求4所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述再生式熱交換器包括一第一通道，來自室外的空氣流過該第一通道；及一第二通道，來自室內(nèi)的空氣流過該第二通道，所述第二通道與第一通道相接觸。
6.按照權(quán)利要求5所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第二通道包括多根與第一通道交叉的管。
7.按照權(quán)利要求5所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一通道和第二通道為層狀，并相互交錯。
8.按照權(quán)利要求7所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道均包括Z字形板。
9.按照權(quán)利要求5所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道由鋁制成。
10.按照權(quán)利要求5所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，還包括一除濕裝置，它設(shè)置在所述第一風(fēng)道內(nèi)，用以去除流過第一風(fēng)道的室外空氣中的水分。
11.按照權(quán)利要求10所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一通道和第二通道為層狀，并相互交錯。
12.按照權(quán)利要求10所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述除濕裝置設(shè)置在所述再生式熱交換器和第一熱交換器之間。
13.按照權(quán)利要求12所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一風(fēng)道中的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述除濕裝置和第一熱交換器之間。
14.按照權(quán)利要求5所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第三風(fēng)道與第一風(fēng)道平行安裝。
15.按照權(quán)利要求14所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一通道和第二通道為層狀，并相互交錯。
16.按照權(quán)利要求1所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道均包括Z字形板。
17.按照權(quán)利要求16所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道用鋁制成。
18.按照權(quán)利要求15所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，還包括一除濕裝置，該裝置覆有用于吸收流過所述第一風(fēng)道的空氣中的水分的吸濕材料，并且該裝置用于將吸收的水分散發(fā)到流過第三風(fēng)道的空氣中。
19.按照權(quán)利要求18所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述吸濕材料包括硅膠。
20.按照權(quán)利要求18所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述除濕裝置包括一根與第一和第三風(fēng)道平行安裝的軸；多個從軸上以一定間隔徑向延伸的葉片；及一個包圍葉片端部的輪圈。
21.按照權(quán)利要求20所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述各葉片具有多個能透氣的孔。
22.按照權(quán)利要求18所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述除濕裝置設(shè)置在所述第一熱交換器和再生式熱交換器之間。
23.按照權(quán)利要求22所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，還包括一再熱器，用于對從所述第二熱交換器引導(dǎo)到除濕裝置的空氣進(jìn)行再加熱，該再熱器設(shè)置在所述第三風(fēng)道內(nèi)。
24.按照權(quán)利要求22所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述除濕裝置和第一熱交換器之間。
25.按照權(quán)利要求23所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第三風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述除濕裝置和第二熱交換器之間。
26.按照權(quán)利要求25所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述用于第三風(fēng)道的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述除濕裝置和再熱器之間。
27.按照權(quán)利要求3所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，還包括一通風(fēng)風(fēng)道，用于將室外空氣直接引入室內(nèi)空間，它與所述第一風(fēng)道相連，并處于所述第一風(fēng)道中的風(fēng)機(jī)與第一熱交換器之間。
28.按照權(quán)利要求27的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述通風(fēng)風(fēng)道包括一風(fēng)門，它設(shè)置在所述通風(fēng)風(fēng)道和第一風(fēng)道的接合處附近，并靠一鉸鏈固定和旋轉(zhuǎn)，以便有選擇地開啟或關(guān)閉所述通風(fēng)風(fēng)道和第一風(fēng)道。
29.按照權(quán)利要求23所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道均包括Z字形板。
30.按照權(quán)利要求29所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道用鋁制成。
31.按照權(quán)利要求29所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述吸濕材料包括硅膠。
32.按照權(quán)利要求31所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述除濕裝置包括一根與所述第一和第三風(fēng)道平行安裝的軸；多個從軸上以一定間隔徑向延伸的葉片；及一個包圍所述葉片端部的輪圈。
33.按照權(quán)利要求32所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述各葉片具有多個能透氣的孔。
34.按照權(quán)利要求32所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述除濕裝置和第一熱交換器之間。
35.按照權(quán)利要求34所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述用于第三風(fēng)道的風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述除濕裝置和再熱器之間。
36.按照權(quán)利要求35所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，還包括一通風(fēng)風(fēng)道，用于將室外空氣直接引入室內(nèi)空間，它與所述第一風(fēng)道相連，并處于所述第一風(fēng)道中的風(fēng)機(jī)與第一熱交換器之間。
37.按照權(quán)利要求36所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述通風(fēng)風(fēng)道包括一風(fēng)門，它設(shè)置在所述通風(fēng)風(fēng)道和第一風(fēng)道之間的接合處附近，并靠一鉸鏈固定和旋轉(zhuǎn)，以便有選擇地開啟或關(guān)閉所述通風(fēng)風(fēng)道和第一風(fēng)道。
38.按照權(quán)利要求37所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述第一和第二通道用鋁制成。
39.按照權(quán)利要求38所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，還包括一濕度傳感器，用于測量流入所述第一風(fēng)道的室外空氣的濕度。
40.按照權(quán)利要求39所述的組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述各葉片具有多個能透氣的孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合式通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，它包括第一風(fēng)道，用于將室外空氣引到室內(nèi)空間，第一風(fēng)道可被開啟和關(guān)閉；第二風(fēng)道，用于將室內(nèi)空氣引到室外，第二風(fēng)道可被開啟和關(guān)閉，并以第二風(fēng)道的一部分與第一風(fēng)道交叉的方式安裝；第三風(fēng)道，用于將室內(nèi)空氣引到室外，第三風(fēng)道可被開啟和關(guān)閉；一個再生式熱交換器，它設(shè)置在第一和第二風(fēng)道之間的交叉處，用于使通過交叉處的室內(nèi)空氣和室外空氣之間進(jìn)行熱交換；多個控制氣流的風(fēng)機(jī)，它們分別設(shè)置在第一風(fēng)道、第二風(fēng)道和第三風(fēng)道內(nèi)。安裝在空調(diào)器內(nèi)的壓縮機(jī)安裝在第三風(fēng)道內(nèi)。第二熱交換器設(shè)置在第三風(fēng)道附近，通過第二熱交換器吸入室內(nèi)空氣，第一熱交換器設(shè)置在第一風(fēng)道附近，室外空氣從第一風(fēng)道經(jīng)該熱交換器被送到室內(nèi)空間。
文檔編號F24F1/00GK1512110SQ20031011631
公開日2004年7月14日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者李元熙, 黃允濟(jì), 宋燦豪 申請人:Lg電子株式會社