溫濕度獨立控制制冷系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及機械壓縮式制冷系統(tǒng)，特別是涉及一種能夠獨立控制溫度和濕度 的制冷系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 通常，制冷系統(tǒng)在降低空氣溫度的同時也會把空氣中的部分水分去除，例如常用 的中央空調系統(tǒng)和家用空調系統(tǒng)，這些制冷系統(tǒng)是以降溫為目的設計的，兼顧了除濕功能， 在使用時不能同時調節(jié)溫度和濕度，只能設定溫度或濕度。而舒適性空調和工藝性空調均 對溫度和濕度有要求，特別是工藝性空調對濕度有嚴格要求，由于上述制冷系統(tǒng)不能同時 滿足溫濕度要求，使用時出現(xiàn)：1)溫度到了設定值，濕度過高或過低；2)濕度到了設定值， 溫度過高或過低。對應的處理方法為：1)當溫度到了設定值，濕度過低時，采用加濕的方法 提升濕度，即為了滿足溫度，在降溫過程過度除濕，后來又必須加濕回去；2)當溫度到了設 定值，濕度過高，采用繼續(xù)降溫除濕，直到濕度滿足要求，這時溫度已經低于設定值，還有加 熱提升溫度。顯然，這兩種情況均出現(xiàn)超調情況，額外補充加濕或加熱，耗費了大量能源。

【發(fā)明內容】

[0003] 本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術存在的問題，提出一種溫濕度獨立控制 制冷系統(tǒng)，使空調系統(tǒng)能夠只降溫不除濕、或只除濕不降溫、或降溫除濕同時進行。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：
[0005] 溫濕度獨立控制制冷系統(tǒng)，包括用于降溫的第一制冷系統(tǒng)以及用于降溫和除濕的 第二制冷系統(tǒng)；第一制冷系統(tǒng)由第一壓縮機、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第一蒸發(fā)器、耦合蒸 發(fā)段、第一壓縮機依次連接成制冷劑的循環(huán)回路，在第一冷凝器上設有第一冷凝風扇，在第 一蒸發(fā)器上設有第一蒸發(fā)風扇，并且從第一蒸發(fā)器上蒸發(fā)的制冷劑的溫度高于空氣露點； 第二制冷系統(tǒng)由第二壓縮機、第二冷凝器、第二節(jié)流閥、第二蒸發(fā)器、第二壓縮機依次連接 成制冷劑的另一循環(huán)回路，在第二蒸發(fā)器上設有第二蒸發(fā)風扇，從第二蒸發(fā)器上蒸發(fā)的制 冷劑的溫度低于空氣露點；所述耦合蒸發(fā)段和第二冷凝器相互耦合，形成耦合換熱器，并在 該耦合換熱器上設置耦合換熱風扇。
[0006] 所述耦合換熱器包括從耦合蒸發(fā)段引出的第一換熱管、從第二冷凝器引出的第二 換熱管、翅片，第一換熱管和第二換熱管交替排布在翅片上。
[0007] 本實用新型的優(yōu)點是：可由第一制冷系統(tǒng)實現(xiàn)降溫功能，而第二制冷系統(tǒng)兼?zhèn)浣?溫和除濕功能，實現(xiàn)溫度和濕度的獨立可控可調，避免了溫度或濕度的過度調節(jié)，節(jié)約了大 量能源，兩套制冷系統(tǒng)也可以同時運行，調節(jié)能力強，適用于各類空調系統(tǒng)，舒適性高，用戶 體驗好，并且本實用新型結構簡單、合理，安裝簡便、難度低、工作量小。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0009] 圖2是本實用新型中耦合換熱器的示意圖；
[0010] 圖3是本實用新型中耦合換熱器的剖面圖；
[0011] 附圖標記說明：1、第一壓縮機；2、第一冷凝器；3、第一節(jié)流閥；4、第一蒸發(fā)器；5、 第一冷凝風扇；6、第一蒸發(fā)風扇；7、第二壓縮機；8、耦合換熱器；9、第二節(jié)流閥；10、第二蒸 發(fā)器；11、第二蒸發(fā)風扇；12、耦合換熱風扇；13、第一換熱管；14、第二換熱管；15、翅片。
【具體實施方式】
[0012] 為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具 體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0013] 實施例
[0014] 如圖1至圖3所示，溫濕度獨立控制制冷系統(tǒng)，包括用于降溫的第一制冷系統(tǒng)以及 用于降溫和除濕的第二制冷系統(tǒng)；第一制冷系統(tǒng)由第一壓縮機1、第一冷凝器2、第一節(jié)流 閥3、第一蒸發(fā)器4、耦合蒸發(fā)段、第一壓縮機1依次連接成制冷劑的循環(huán)回路，在第一冷凝 器2上設有第一冷凝風扇5,在第一蒸發(fā)器4上設有第一蒸發(fā)風扇6,并且從第一蒸發(fā)器4 上蒸發(fā)的制冷劑的溫度低于空氣露點；第二制冷系統(tǒng)由第二壓縮機7、第二冷凝器、第二節(jié) 流閥9、第二蒸發(fā)器10、第二壓縮機7依次連接成制冷劑的另一循環(huán)回路，在第二蒸發(fā)器10 上設有第二蒸發(fā)風扇11，從第二蒸發(fā)器10上蒸發(fā)的制冷劑的溫度高于空氣露點；所述耦合 蒸發(fā)段和第二冷凝器相互耦合，其中，第一制冷系統(tǒng)的耦合蒸發(fā)段設置在第一蒸發(fā)器4的 出口處，而第二制冷系統(tǒng)的第二冷凝器設置在與耦合蒸發(fā)段并排的位置，兩者相對并配合 工作，形成耦合換熱器8,并在該耦合換熱器8上設置耦合換熱風扇12。
[0015] 所述耦合換熱器8包括從耦合蒸發(fā)段引出的第一換熱管13、從第二冷凝器引出的 第二換熱管14、翅片15,第一換熱管13和第二換熱管14交替排布在翅片15上。
[0016] 空氣露點，是指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度。 形象地說，就是空氣中的水蒸氣變?yōu)槁吨闀r候的溫度，也常稱之為露點溫度、空氣露點溫度 等。
[0017] 本實用新型由兩套制冷系統(tǒng)構成，它們既可以單獨運行，也可以同時運行。其中第 一制冷系統(tǒng)負責對空氣的降溫，配備較大的制冷能力，第二制冷系統(tǒng)的制冷能力較小，負責 空氣的除濕。正常工作時，第一制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度高于空氣的露點溫度，室內空氣經過第 一蒸發(fā)器4降溫后，溫度仍然高于空氣露點溫度，所以在第一蒸發(fā)器4表面沒有凝露，實現(xiàn) 室內循環(huán)空氣只降溫不除濕；第二制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度低于空氣的露點溫度，室內空氣經 過第二蒸發(fā)器10降溫后溫度低于空氣露點溫度，所以在第二蒸發(fā)器10表面凝露析出水，實 現(xiàn)室內循環(huán)空氣既降溫又除濕。第二制冷系統(tǒng)內的第二冷凝器與第一制冷系統(tǒng)上的耦合蒸 發(fā)段耦合在一起，形成耦合換熱器8,并在第一蒸發(fā)器4、第二蒸發(fā)器10和耦合換熱器8上 分別設置獨立的風扇。
[0018] 下面對第二制冷系統(tǒng)的冷凝熱排放方式進行說明：當室內溫度和濕度均較高時， 室內需要降溫和除濕，第一制冷系統(tǒng)和第二制冷系統(tǒng)同時運行，第二制冷系統(tǒng)的冷凝熱通 過耦合換熱器8,把熱量傳遞給第一制冷系統(tǒng)的制冷劑，再由第一壓縮機1壓縮后，經第一 冷凝器2交換出去，第二制冷系統(tǒng)的冷凝熱最終排到室外，耦合換熱器8對應的耦合換熱風 扇12不運轉；當室內溫度不高、濕度較高時，室內只需要除濕，不需要降溫，若采用常規(guī)空 調系統(tǒng)，則室內除濕過程會不斷降溫，濕度合適后溫度就過低了，給人寒冷的感覺，采用本 實用新型，可以只運行第二制冷系統(tǒng)，第一制冷系統(tǒng)不運行，室內一股空氣經過第二制冷系 統(tǒng)的第二蒸發(fā)器10被降溫除濕，室內另外一股空氣經過耦合換熱器8被升溫，總體效果是 室內空氣濕度降下來的同時溫度得到補償，第二制冷系統(tǒng)的冷凝熱排到室內，耦合換熱器8 對于的親合換熱風扇12是運轉的。
[0019] 第一制冷系統(tǒng)和第二制冷系統(tǒng)配置各部件時要注意，使兩系統(tǒng)單獨運行時第一制 冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度較高，而第二制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度較低，例如第一制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度 在15-20°C，第一制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度在3-8°C，具體情況要根據使用要求、環(huán)境等決定。
[0020] 對于第一制冷系統(tǒng)中，第一蒸發(fā)器4的面積和風量配置比常規(guī)系統(tǒng)大，使制冷劑 在第一蒸發(fā)器4內以較高溫度蒸發(fā)，該蒸發(fā)溫度高于室內空氣的露點溫度，所以第一蒸發(fā) 器4表面不凝露。第一制冷系統(tǒng)與常規(guī)制冷系統(tǒng)的熱迀移方式是一樣的。
[0021] 對于第二制冷系統(tǒng)，第二蒸發(fā)器10的面積和風量配置比常規(guī)系統(tǒng)小，使制冷劑在 第二蒸發(fā)器10內以較低溫度蒸發(fā)，該蒸發(fā)溫度低于室內空氣的露點溫度，所以第二蒸發(fā)器 10表面凝露。第二制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度較低的另外一個原因是其冷凝溫度也較低。
[0022] 由上述兩套制冷系統(tǒng)，可形成以下的運行模式，不同運行模式下的各部件狀態(tài)如 下表所示：
[0023]
【主權項】
1. 溫濕度獨立控制制冷系統(tǒng)，其特征在于： 包括用于降溫的第一制冷系統(tǒng)以及用于降溫和除濕的第二制冷系統(tǒng)； 第一制冷系統(tǒng)由第一壓縮機、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第一蒸發(fā)器、耦合蒸發(fā)段、第一 壓縮機依次連接成制冷劑的循環(huán)回路，在第一冷凝器上設有第一冷凝風扇，在第一蒸發(fā)器 上設有第一蒸發(fā)風扇，并且從第一蒸發(fā)器上蒸發(fā)的制冷劑的溫度高于空氣露點； 第二制冷系統(tǒng)由第二壓縮機、第二冷凝器、第二節(jié)流閥、第二蒸發(fā)器、第二壓縮機依次 連接成制冷劑的另一循環(huán)回路，在第二蒸發(fā)器上設有第二蒸發(fā)風扇，從第二蒸發(fā)器上蒸發(fā) 的制冷劑的溫度低于空氣露點； 所述耦合蒸發(fā)段和第二冷凝器相互耦合，形成耦合換熱器，并在該耦合換熱器上設置 耦合換熱風扇。
2. 根據權利要求1所述的溫濕度獨立控制制冷系統(tǒng)，其特征在于：所述耦合換熱器包 括從耦合蒸發(fā)段引出的第一換熱管、從第二冷凝器引出的第二換熱管、翅片，第一換熱管和 第二換熱管交替排布在翅片上。
【專利摘要】本實用新型提供了能實現(xiàn)溫濕度獨立控制的制冷系統(tǒng)，包括用于降溫的第一制冷系統(tǒng)以及用于降溫和除濕的第二制冷系統(tǒng)；第一制冷系統(tǒng)由第一壓縮機、第一冷凝器、第一節(jié)流閥、第一蒸發(fā)器、耦合蒸發(fā)段、第一壓縮機依次連接成制冷劑的循環(huán)回路，在第一冷凝器上設有第一冷凝風扇，在第一蒸發(fā)器上設有第一蒸發(fā)風扇，并且從第一蒸發(fā)器上蒸發(fā)的制冷劑的溫度高于空氣露點；第二制冷系統(tǒng)由第二壓縮機、第二冷凝器、第二節(jié)流閥、第二蒸發(fā)器、第二壓縮機依次連接成制冷劑的另一循環(huán)回路，在第二蒸發(fā)器上設有第二蒸發(fā)風扇，從第二蒸發(fā)器上蒸發(fā)的制冷劑的溫度低于空氣露點；所述耦合蒸發(fā)段和第二冷凝器相互耦合，形成耦合換熱器，并在該耦合換熱器上設置耦合換熱風扇。
【IPC分類】F25B49-02, F25B7-00
【公開號】CN204345961
【申請?zhí)枴緾N201420784729
【發(fā)明人】黃沖, 宋文吉, 何世輝, 馮自平
【申請人】中國科學院廣州能源研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月12日