專利名稱：高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空調(diào)機，特別是一種高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機。
背景技術(shù)：
目前，恒溫恒濕空調(diào)機廣泛適用于煙草、醫(yī)院、食品加工、印刷廠、機房倉庫等對溫 度和濕度有較高要求的場所。現(xiàn)有技術(shù)中的恒溫恒濕空調(diào)機是采用制冷系統(tǒng)進行過度的 降溫除濕后，再利用電加熱進行再熱升溫以抵消過大的制冷量，利用加濕器進行濕度補償 以抵消過大的除濕量，盡量避免壓縮機停機以維持對空間溫濕度精確控制的高耗能運行模 式。中國專利文獻號CN2632546Y于2004年8月11日公開了一種恒溫恒濕空調(diào)機組， 其特征在于包括機箱、壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)風機、冷凝風機，所述機箱分為兩個相 互隔離的空間，蒸發(fā)器和蒸發(fā)風機位于一個機箱空間內(nèi)，冷凝器和冷凝風機位于另一個機 箱空間內(nèi)，壓縮機位于機箱內(nèi)，分別與蒸發(fā)器及冷凝器相連接。據(jù)稱，其可以同時實現(xiàn)降溫 除濕、升溫除濕、室內(nèi)通風等作用模式，功能多樣，適用性較好，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、合理，安 裝、清洗與維修比較方便的優(yōu)點。但是，該結(jié)構(gòu)運行時向大氣環(huán)境排放大量的冷凝熱，這些 熱量的散發(fā)又使周圍環(huán)境溫度升高，造成嚴重的環(huán)境熱污染。并且其存在溫度和濕度的控 制精度較低。因此，有必要作進一步改進和完善。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、易于生產(chǎn)、制作成本低、高效節(jié)能 的高精度節(jié)能型恒溫恒濕機，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計的一種高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，包括空調(diào)機殼體內(nèi)的壓縮 機，和設(shè)置于出風口上的送風機、電加濕器、電加熱器和溫濕度傳感器，其結(jié)構(gòu)特征是壓縮 機的排氣管上連接有控溫調(diào)濕部件；所述控溫調(diào)濕部件包括依次相連的再熱電磁閥、M個 冷凝面積不相同的再熱冷凝器、制冷電磁閥和N個換熱面積相同的蒸發(fā)器構(gòu)成。所述M和N的數(shù)目為1-10個；再熱電磁閥的數(shù)目等于M+1個，制冷電磁閥的數(shù)目 等于N-I個。所述再熱冷凝器連接有一根與之并聯(lián)設(shè)置的旁通管路，再熱冷凝器的進口管以及 旁通管路與再熱電磁閥的一端相連接，再熱電磁閥的另一端與壓縮機的排氣管相連。所述再熱冷凝器的出口管以及旁通管路連接有過冷冷凝器，過冷冷凝器的進口管 與再熱冷凝器之間設(shè)有單向閥。所述過冷冷凝器的出口管上設(shè)有膨脹閥，且與膨脹閥的進口管相連接；過冷冷凝 器為風冷式冷凝器或者水冷式冷凝器，其放置于室內(nèi)或者室外。所述膨脹閥的出口管與制冷電磁閥相連接，膨脹閥為熱力式膨脹閥或者電子式膨 脹閥。所述制冷電磁閥與蒸發(fā)器的進口管相連，蒸發(fā)器的出口管與壓縮機之間設(shè)有汽液分離器，汽液分離器的進口管、出口管分別與蒸發(fā)器的出口管以及壓縮機的吸氣管相連接。所述壓縮機為定容量式壓縮機、可變?nèi)萘渴綁嚎s機、定頻式壓縮機或變頻式壓縮 機。所述壓縮機、再熱電磁閥、膨脹閥、制冷電磁閥、電加熱器、電加濕器、送風機和溫濕度傳感器分別與空調(diào)機上的主控制器電連接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益之處1、通過增設(shè)冷凝面積不相同的再熱冷凝器回收系統(tǒng)冷凝熱，利用原本廢棄的部分 和全部冷凝熱量作為再熱能源，不但減少了電加熱器再熱補償量的節(jié)能運行，而且降低了 機組的廢熱排放，具有節(jié)能和環(huán)保雙重作用。2、通過增設(shè)換熱面積相同的蒸發(fā)器，使得機組制冷量和環(huán)境熱負荷更匹配，故實 際運行更節(jié)能，可進一步提高壓縮機組的季節(jié)能效比。3、通過切換再熱冷凝器以及旁通管路的再熱電磁閥，從而獲得不同的再熱量調(diào)節(jié) 級數(shù)，再配以電加熱器和電加濕器的高精度補償調(diào)節(jié)，整機可以獲得非常高精度的溫濕度 控制。

圖1為本實用新型一實施例的工作原理示意圖。圖中1為壓縮機，2為再熱電磁閥，3為再熱冷凝器，a為再熱冷凝器的進口管，b 為再熱冷凝器的出口管，4為單向閥，5為過冷冷凝器，6為膨脹閥，7為蒸發(fā)器，71為第一個 蒸發(fā)器，72為第二個蒸發(fā)器，c為蒸發(fā)器的進口管，d為蒸發(fā)器的出口管，8為汽液分離器，9 為電加熱器，10為電加濕器，11為送風機，12為制冷電磁閥，121為第一個制冷電磁閥，122 為第二個制冷電磁閥，13為主控制器，14為溫濕度傳感器，15為旁通管路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。參見圖1，本高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，包括空調(diào)機殼體內(nèi)的壓縮機1，和設(shè) 置于出風口上的送風機11、電加濕器10、電加熱器9和溫濕度傳感器14。壓縮機1的排氣 管上連接有控溫調(diào)濕部件?？販卣{(diào)濕部件包括依次相連的再熱電磁閥2、M個冷凝面積不相 同的再熱冷凝器3、制冷電磁閥12和N個換熱面積相同的蒸發(fā)器7構(gòu)成。所述壓縮機1、再 熱電磁閥2、制冷電磁閥12、電加熱器9、膨脹閥6、電加濕器10、送風機11和溫濕度傳感器 14分別與空調(diào)機上的主控制器13電連接。壓縮機1為可變?nèi)萘渴綁嚎s機、也可以是變頻式 壓縮機。再熱冷凝器3連接有一根與之并聯(lián)設(shè)置的旁通管路15，用于增加再熱量調(diào)節(jié)級 數(shù)，亦即擴大冷凝再熱量的調(diào)節(jié)范圍。附圖中再熱冷凝器3的數(shù)目為兩個，每個再熱冷凝器 3設(shè)置再熱電磁閥2外，旁通管路15也需要設(shè)置一個再熱電磁閥2，即再熱電磁閥2的數(shù)目 等于M+1個，因此再熱電磁閥2的個數(shù)為三個。一般來說，再熱冷凝器3個數(shù)越多，溫度及濕 度的控制精度也越高，并且每個再熱冷凝器3的冷凝面積是不相同的，這樣可以獲得更多 的再熱量調(diào)節(jié)級數(shù)。再熱冷凝器3的進口管a以及旁通管路15與再熱電磁閥2的一端相 連接，再熱電磁閥2的另一端與壓縮機1的排氣管相連。再熱冷凝器3的出口管b以及旁通管路15連接有過冷冷凝器5，過冷冷凝器的進口管與再熱冷凝器之間設(shè)有單向閥4。過 冷冷凝器5的出口管上設(shè)有膨脹閥6，且與膨脹閥的進口管相連接，膨脹閥6為電子式膨脹 閥，采用電子膨脹閥的系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能和溫濕度控制精度會更優(yōu)。過冷冷凝器5為水冷式冷凝器，其可放置于室內(nèi)或者室外，其作用主要是保證在 任何運行工況下冷媒在流經(jīng)過冷冷凝器5并進入膨脹閥6前具有一定的過冷度。膨脹閥6 的出口管與制冷電磁閥12相連接。制冷電磁閥12與蒸發(fā)器7的進口管c相連，蒸發(fā)器7 與壓縮機1之間設(shè)有汽液分離器8，汽液分離器8的進口管、出口管分別與蒸發(fā)器7的出口 管d以及壓縮機1的吸氣管相連接。如果采用定容量式壓縮機的系統(tǒng)或定頻式壓縮機的系 統(tǒng)，蒸發(fā)器7可以設(shè)計為一個或兩個，并以設(shè)計為兩個為佳。蒸發(fā)器7為三個或以上的設(shè)計 僅適用于可變?nèi)萘渴綁嚎s機或者變頻式壓縮機的系統(tǒng)，蒸發(fā)器7個數(shù)越多，溫度及濕度的 控制精度也越高，運行也更匹配。附圖所示蒸發(fā)器7的數(shù)目為三個，值得注意的是，單獨一 個的蒸發(fā)器7無需設(shè)置制冷電磁閥12，制冷電磁閥12的數(shù)目等于N-I個，因此本實施中的 制冷電磁閥12的個數(shù)為二個。并且每個蒸發(fā)器7設(shè)計的換熱面積是相同的，這樣可以有利 于每個蒸發(fā)器7的均勻分液。本實用新型的工作原理為根據(jù)受控環(huán)境通過溫濕度傳感器14的信號反饋，由主 電控器采用PID控制方案控制再熱電磁閥2、制冷電磁閥12、電加熱器9和電加濕器10的 動作。 再熱電磁閥2的控制1)當環(huán)境溫度值低于溫度設(shè)定值，或者不斷下降并趨近于溫度設(shè)定值，且其下降 速率大于某個PID值時如果當時只有旁通管路15上的再熱電磁閥2處于開啟狀態(tài)，而與 每個再熱冷凝器3連接的再熱電磁閥2，則啟動其中冷凝面積最小的一個再熱冷凝器3上的 再熱電磁閥2 ；如果當時冷凝面積最小的一個再熱冷凝器3上的再熱電磁閥2處于開啟狀 態(tài)，則啟動冷凝面積稍大一個的再熱冷凝器3上的再熱電磁閥2 ；如此類推，當所有再熱電 磁閥2，包括與再熱冷凝器3及旁通管路15相連接的再熱電磁閥2均開啟，溫度仍然沒有達 到設(shè)定值，則關(guān)閉與旁通管路15相連接的再熱電磁閥2，使得回收的冷凝再熱量達到最大。2)當環(huán)境溫度值高于溫度設(shè)定值，或者不斷上升并趨近于溫度設(shè)定值，且其上升 速率大于某個PID值時，再熱電磁閥2則按上述相反的順序動作先打開與旁通管路15相 連接的再熱電磁閥2，再根據(jù)PID判斷，按冷凝面積從大到小的順序，逐步關(guān)閉每個再熱冷 凝器3，直到冷凝面積最小的一個再熱冷凝器3上的再熱電磁閥2為止，此時沒有回收冷凝 熱。制冷電磁閥12的控制1)當環(huán)境濕度值高于濕度設(shè)定值，或者不斷上升并趨近于濕度設(shè)定值，且其上升 速率大于某個PID值時如果當時全部的制冷電磁閥12都處于開啟狀態(tài)，則關(guān)閉第一個蒸 發(fā)器71相連接的制冷電磁閥12 ；如果當時只有第一個蒸發(fā)器71的制冷電磁閥12關(guān)閉，則 關(guān)閉第二個蒸發(fā)器72的制冷電磁閥12 ；如此類推，直到所有制冷電磁閥12都關(guān)閉。2)當環(huán)境濕度值低于濕度設(shè)定值，或者不斷下降并趨近于濕度設(shè)定值，且其下降 速率大于某個PID值時，制冷電磁閥12則按上述相反的順序動作如果當時全部的制冷電 磁閥12都處于關(guān)閉狀態(tài)，則開啟第一個蒸發(fā)器71相連接的制冷電磁閥12 ；如果當時只有 第二個蒸發(fā)器7的制冷電磁閥12開啟，則開啟第二個蒸發(fā)器72的制冷電磁閥12 ；如此類推，直到所有制冷電磁閥12都開啟。3)對于采用變?nèi)萘渴綁嚎s機1的機組，每個制冷電磁閥12的動作除了受環(huán)境濕 度控制外，還受到變?nèi)菔搅繅嚎s機的容量投入比例的限制，以蒸發(fā)器7以設(shè)計為三個為例 當變?nèi)萘渴綁嚎s機的容量投入比例為0-30%范圍內(nèi)，只能開啟第一個制冷電磁閥121，第 二個制冷電磁閥122不能開啟；當變?nèi)萘渴綁嚎s機的容量投入比例為30-60%范圍內(nèi)，所 有制冷電磁閥12都可以開啟或關(guān)閉；當變?nèi)萘渴綁嚎s機的容量投入比例為60-100%范圍 內(nèi)，只能關(guān)閉第一個制冷電磁閥121，第二個制冷電磁閥122不能關(guān)閉。電加熱器9的控制在所有與再熱冷凝器3相連接的再熱電磁閥2均開啟、與旁通管路15相連接的再 熱電磁閥2關(guān)閉的狀態(tài)下，如果當環(huán)境溫度值仍然低于溫度設(shè)定值，或者不斷下降并趨近 于溫度設(shè)定值，且其下降速率大于某個PID值時電加熱器9開始投入使用，根據(jù)PID判斷， 按比例逐步加載投入；反之逐步減載投入。電加濕器10的控制對于定容量式壓縮機的系統(tǒng)，在所有制冷電磁閥12均開啟的狀態(tài)下；在對應(yīng)的壓 縮機容量投入比例范圍里，制冷電磁閥12開啟數(shù)量達到上限的狀態(tài)下，如果當環(huán)境濕度值 仍然低于濕度設(shè)定值，或者不斷下降并趨近于濕度設(shè)定值，且其下降速率大于某個PID值 時電加濕器10開始投入使用，根據(jù)PID判斷，按比例逐步加載投入；反之逐步減載投入。
權(quán)利要求一種高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，包括空調(diào)機殼體內(nèi)的壓縮機(1)，以及設(shè)置于出風口上的送風機(11)、電加濕器(10)、電加熱器(9)和溫濕度傳感器，其特征是壓縮機的排氣管上連接有控溫調(diào)濕部件；所述控溫調(diào)濕部件包括依次相連的再熱電磁閥(2)、M個冷凝面積不相同的再熱冷凝器(3)、制冷電磁閥(12)和N個換熱面積相同的蒸發(fā)器(7)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述M和N的數(shù)目 為1-10個；再熱電磁閥(2)的數(shù)目等于M+1個，制冷電磁閥(12)的數(shù)目等于N-I個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述再熱冷凝 器⑶連接有一根與之并聯(lián)設(shè)置的旁通管路(15)，再熱冷凝器的進口管(a)以及旁通管路 與再熱電磁閥(2)的一端相連接，再熱電磁閥的另一端與壓縮機的排氣管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述再熱冷凝器 (3)的出口管(b)以及旁通管路(15)連接有過冷冷凝器(5)，過冷冷凝器的進口管與再熱 冷凝器之間設(shè)有單向閥(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述過冷冷凝器 (5)的出口管上設(shè)有膨脹閥(6)，且與膨脹閥的進口管相連接；過冷冷凝器為風冷式冷凝器 或者水冷式冷凝器，其放置于室內(nèi)或者室外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述膨脹閥(6)的 出口管與制冷電磁閥(12)相連接，膨脹閥為熱力式膨脹閥或者電子式膨脹閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述制冷電磁閥 (12)與蒸發(fā)器(7)的進口管(c)相連，蒸發(fā)器的出口管(d)與壓縮機(1)之間設(shè)有汽液分離 器(8)，汽液分離器的進口管、出口管分別與蒸發(fā)器的出口管以及壓縮機的吸氣管相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述壓縮機(1)為 定容量式壓縮機、可變?nèi)萘渴綁嚎s機、定頻式壓縮機或變頻式壓縮機。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，其特征是所述壓縮機(1)、再 熱電磁閥(2)、電加熱器(9)、電加濕器(10)、送風機(11)、膨脹閥(6)、制冷電磁閥(12)和 溫濕度傳感器(14)分別與空調(diào)機上的主控制器(13)電連接。
專利摘要一種高精度節(jié)能型恒溫恒濕空調(diào)機，包括空調(diào)機殼體內(nèi)的壓縮機，以及設(shè)置于出風口上的送風機、電加濕器、電加熱器和溫濕度傳感器，壓縮機的排氣管上連接有控溫調(diào)濕部件；控溫調(diào)濕部件包括依次相連的再熱電磁閥、M個冷凝面積不相同的再熱冷凝器、制冷電磁閥和N個換熱面積相同的蒸發(fā)器構(gòu)成。M和N的數(shù)目為1-10個；再熱電磁閥的數(shù)目等于M+1個，制冷電磁閥的數(shù)目等于N-1個。本實用新型通過增設(shè)再熱冷凝器和蒸發(fā)器，回收系統(tǒng)冷凝熱，降低了機組的廢熱排放，具有節(jié)能和環(huán)保雙重作用，并且可進一步提高壓縮機組的季節(jié)能效比。通過切換再熱冷凝器以及旁通管路的再熱電磁閥，再配以電加熱器和電加濕器的高精度補償調(diào)節(jié)，整機可以獲得非常高精度的溫濕度控制。
文檔編號F24F3/06GK201740131SQ20102025108
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者劉文彬, 原志鋒, 李敏華, 王亮添 申請人:廣東申菱空調(diào)設(shè)備有限公司