本發(fā)明涉及一種空調(diào)設備，尤其是一種空氣源熱泵恒溫、恒濕、恒氧空調(diào)機組，屬于通風空調(diào)技術領域。

背景技術：

眾所周知，室內(nèi)空氣以氧氣含量、溫度、濕度、空氣潔凈度四大參數(shù)作為衡量標準，通常氧氣含量以新風引進量進行調(diào)節(jié)，室內(nèi)溫度用空調(diào)器進行調(diào)節(jié)，空氣濕度用除濕機和加濕器進行調(diào)節(jié)，空氣潔凈度用空氣凈化器和新風進行調(diào)節(jié)。

為了節(jié)能降耗、冬夏咸宜，申請?zhí)枮?01510826610.1的中國發(fā)明專利申請公開了一種帶冷凝再熱的熱泵型全熱回收新風空調(diào)機組，包括壓縮機、四通換向閥、送風外側換熱器、排風換熱器、節(jié)流裝置、再熱器、流量調(diào)節(jié)閥、制冷劑連接管、新風口、送風風機、排風風機、加濕器、送風口、回風口、排風口、水泵、三通換向閥、風管及水管，空調(diào)機組上設置有送風通道和排風通道，送風通道起始于新風口，終止于送風口，排風通道，起始于回風口，終止于排風口，送風通道和排風通道不通過風管聯(lián)通。該空調(diào)機組通過完全回收排風顯熱和蒸發(fā)器冷凝水，獲得極高的制冷制熱效率，同時通過冷凝再熱保證制冷工況和除濕工況的送風溫度，全熱回收機組的節(jié)能效果顯著，并且通過回收蒸發(fā)器所產(chǎn)生的冷凝水，夏季降低冷凝溫度，提高機組效率；冬季對新風進行加濕，提高室內(nèi)舒適度。此外，該發(fā)明帶有冷凝再熱功能，在增大除濕能力的同時可以保證舒適的送風溫度。在各種環(huán)境條件下均可實現(xiàn)送風的溫度濕度控制。

然而，該專利申請的技術方案需要分別控溫與調(diào)濕，且需要借助設置及控制復雜的泵驅(qū)動管路系統(tǒng)，因此實施困難、運行成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種將控溫調(diào)濕有機結合，而且充分利用空氣能自身能源、無需外供能源的空氣源熱泵恒溫、恒濕、恒氧空調(diào)機組。

為了達到以上目的，本發(fā)明的空氣源熱泵恒溫、恒濕、恒氧空調(diào)機組基本結構為：

包括至少具有制冷除濕和制熱濕潤（保濕或加濕）流程的熱泵循環(huán)系統(tǒng)，所述熱泵循環(huán)系統(tǒng)含有壓縮機、毛細管、污風通道換熱器、新風通道換熱器、過冷器，以及控制壓縮機流向的熱泵換向閥和控制過冷器流向的過冷器換向閥；

所述熱泵換向閥和過冷器換向閥分別含有進口及左口、中口、右口，并分別具有進口與右口連通、中口與左口連通的第一工位以及進口與左口連通、中口與右口連通的第二工位；

當處于制冷除濕流程時，所述熱泵換向閥和過冷器換向閥分別切換至第一工位，冷媒由壓縮機通過熱泵換向閥的進口和左口—經(jīng)污風通道換熱器—通過熱泵換向閥的中口和右口—經(jīng)新風通道換熱器—過毛細管—通過熱泵換向閥的左口和進口—經(jīng)新風通道換熱器—通過熱泵換向閥的右口和中口—返回壓縮機，形成制冷循環(huán)；

當處于制熱濕潤流程時，所述熱泵換向閥和過冷器換向閥分別切換至第二工位，冷媒由壓縮機通過熱泵換向閥的進口和右口—經(jīng)新風通道換熱器—通過過冷器換向閥的進口和右口—經(jīng)新風通道換熱器—過毛細管—通過熱泵換向閥的左口和中口—經(jīng)污風通道換熱器—通過熱泵換向閥的左口和中口—返回壓縮機，形成制熱循環(huán)；

所述送風外側換熱器的下方安放引流至污風通道換熱器的接水盤。

采用本發(fā)明后，根據(jù)季節(jié)控制熱泵換向閥和過冷器換向閥的簡單切換，即可實現(xiàn)所需的制冷除濕或制熱保濕/加濕。具體而言，高溫季節(jié)，熱泵換向閥和過冷器換向閥處于第一工位，壓縮機將冷媒等熵壓縮成為高溫高壓過熱氣體，經(jīng)熱泵換向閥流至起冷凝器作用的污風通道換熱器，在此與將排出的較低溫污風和除濕低溫水進行熱交換，使污風通道換熱器外部的污風和除濕水被加熱，除濕水蒸發(fā)氣化為水蒸汽，同污風一起排出室外，污風通道換熱器內(nèi)部的冷媒放熱冷卻至冷凝溫度；冷凝的冷媒經(jīng)過冷器換向閥引至起過冷器作用的新風通道換熱器，并經(jīng)起蒸發(fā)器作用的新風通道換熱器除濕后，與絕對濕度較低而相對濕度較高的新風進行熱交換，使其稍被加熱降低相對濕度，成為適合人體濕度和溫度的低濕新風氣流送至室內(nèi)，此時的新風溫度由原先的高溫降低到適合人體的約26℃。

冬季熱泵換向閥和過冷器換向閥切換至第二工位，壓縮機將冷媒等熵壓縮成高溫高壓過熱氣體經(jīng)熱泵換向閥導流至此時起冷凝器作用的新風通道換熱器，在此與低溫新風和除濕低溫水進行熱交換，使低溫新風被加熱、除濕水蒸發(fā)為水蒸汽，一起被送入室內(nèi)，內(nèi)部冷媒放熱冷卻至冷凝溫度后，通過過冷器換向閥引至起加熱器作用的新風通道換熱器，繼續(xù)與過冷器（此時冬季制熱實為起加熱器作用）加熱加濕后的新風繼續(xù)進行熱交換，使之成為更適合人類濕度和溫度要求的新風送至室內(nèi)。

總之，本發(fā)明可以對產(chǎn)生的除濕水氣化潛熱回收利用，對氣化后的除濕水排出室外為除濕，送入室內(nèi)為加濕；同時低溫新風送入室內(nèi)為降濕制冷，高溫新風送入室內(nèi)為制熱，其新風送入室內(nèi)為恒氧，制冷制熱可恒溫，排濕與加濕運行為恒濕；從而將控溫調(diào)濕有機結合，充分利用了空氣能自身能源，無需外供能源，可以實現(xiàn)現(xiàn)有技術無法實現(xiàn)的效果。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1為本發(fā)明一個實施例的結構示意圖。

圖2為圖1實施例的制冷除濕流程示意圖。

圖3為圖1實施例的制熱濕潤流程示意圖。

1——壓縮機 2——污風通道換熱器 3——過冷器 4——毛細管5——新風通道換熱器 5-1——上并聯(lián)管 5-2——下并聯(lián)管 6——熱泵換向閥 7——過冷器換向閥 8——冷凝風機 9——蒸冷風機 10——新風進風口11——新風出風口 12——污風進風口13——污風出風口 14——蒸冷風罩 15——冷凝器風罩 16——機殼 17——壓縮機排氣管18——壓縮機回氣管20——接水箱 21——余水接水盤 22——水泵 23——排水管 24——吸水管。

具體實施方式

實施例一

本實施例的空氣源熱泵恒溫、恒濕、恒氧空調(diào)機組基本結構如圖1所示，該機組的機殼16上部為兩側分別具有新風進風口10和新風出風口11的新風通道，下部為兩側分別具有污風出風口13和污風進風口12的污風通道。熱泵循環(huán)系統(tǒng)含有壓縮機1、毛細管4、污風通道換熱器2、新風通道換熱器5、過冷器3，以及控制壓縮機流向的熱泵換向閥6和控制過冷器流向的過冷器換向閥7，具有制冷除濕流程和制熱保濕或加濕流程。熱泵換向閥6和過冷器換向閥7分別含有進口及左口、中口、右口，并分別具有進口與右口連通、中口與左口連通的第一工位以及進口與左口連通、中口與右口連通的第二工位。

壓縮機1位于機殼16底部，新風通道和污風通道內(nèi)分別裝有位于蒸冷風罩14中的蒸冷風機9和位于冷凝器風罩15中的冷凝風機8。本實施例中的新風通道換熱器5采用借助上并聯(lián)管5-1和下并聯(lián)管5-2的三進三出并聯(lián)結構（參見圖2、圖3），這樣膨脹蒸發(fā)效果更佳。

本實施例的上下兩層結構使得新風經(jīng)過上層新風通道換熱器5時產(chǎn)生的除濕水可以被利用。新風通道換熱器5產(chǎn)生的除濕水流入下部的接水箱20，接水箱內(nèi)有兩層，兩層都有漏水孔，只要接水盤里有水就會從孔中向下流到污風通道換熱器上部，并順翅片向下流到整個污風通道換熱器翅片管上，翅片管內(nèi)冷媒在這里被冷卻放熱冷凝，除濕水在冷凝器翅片管上被加熱蒸發(fā)成水蒸汽，同室內(nèi)的污風一起被風機排出室外。多余的除濕水流到污風通道換熱器下部的余水接水盤21，余水接水盤也有兩層，盤隔板上有漏水孔，底部沒有孔，余水積存在余水接水盤下層中，達到一定積水量后，水泵22會自動將作水從吸水管24吸出水泵，從排水管23排出室外。由于污風通道換熱器的散熱量遠大于新風通道換熱器的制冷量，除濕水在正常情況下會被全部蒸發(fā)完，余水接水盤只為出現(xiàn)特殊情況時使用。

夏季，熱泵換向閥和過冷器換向閥分別切換至第一工位，熱泵系統(tǒng)處于制冷除濕流程，冷媒由壓縮機通過熱泵換向閥的進口和左口—經(jīng)污風通道換熱器—通過熱泵換向閥的中口和右口—經(jīng)新風通道換熱器—過毛細管—通過熱泵換向閥的左口和進口—經(jīng)新風通道換熱器—通過熱泵換向閥的右口和中口—返回壓縮機，形成制冷循環(huán)。具體如圖2所示，壓縮機1將冷媒等熵壓縮成為高溫高壓過熱氣體，經(jīng)熱泵換向閥6并通過此時作為的污風通道換熱器2,由冷凝器換向閥7到達過冷器3，之后流出的冷媒從下部流經(jīng)毛細管4節(jié)流膨脹后，由高壓液體變?yōu)榈蛪阂浩旌象w，經(jīng)聯(lián)接管引至過冷器換向閥7的另一通道排至下并聯(lián)管5-2，氣液混合冷媒在此分流至此時作為蒸發(fā)器的新風通道換熱器5，從室外引入的高溫（例如35℃）新風在此與蒸發(fā)器中的冷媒進行熱交換，外部新風將熱量傳給系統(tǒng)內(nèi)部的冷媒，冷媒吸熱蒸發(fā)。系統(tǒng)外部的新風熱量被蒸發(fā)器吸收，與蒸發(fā)器散熱片和管外表面接觸的新風低于露點溫度而凝結成水，除濕水順流到接水箱20，接水箱下部的分水孔分流到冷凝器，分流到冷凝器的除濕水由冷凝器加熱蒸發(fā)后，變成水蒸汽與污風一起排至室外；降溫除濕后的新風被蒸冷風機9吹到新風通道換熱器2和過冷器3，達到人體舒適溫度后吹進室內(nèi)；系統(tǒng)內(nèi)的冷媒蒸發(fā)吸熱后成為過熱氣體，各分流通道的冷媒氣體在蒸發(fā)器并聯(lián)匯合后，從熱泵換向閥6上部右側管進入，并經(jīng)中間管排出回到壓縮機，完成整個制冷除濕過程。

冬季，熱泵換向閥和過冷器換向閥分別切換至第二工位，熱泵系統(tǒng)處于制熱保濕或加濕流程時，冷媒由壓縮機通過熱泵換向閥的進口和右口—經(jīng)新風通道換熱器—通過過冷器換向閥的進口和右口—經(jīng)新風通道換熱器—過毛細管—通過熱泵換向閥的左口和中口—經(jīng)污風通道換熱器—通過熱泵換向閥的左口和中口—返回壓縮機，形成制熱循環(huán)。具體如圖3所示，壓縮機1將冷媒壓縮成為高溫高壓過熱氣體，經(jīng)熱泵換向閥6導流至此時作為冷凝器的新風通道換熱器5，在此與蒸冷風機9吹來的低溫新風和除濕低溫水進行熱交換。新風通道換熱器5外部的低溫新風和除濕水被加熱，除濕水被蒸發(fā)氣化為水蒸汽，同新風一起被送入室內(nèi)。換熱器內(nèi)部冷媒放熱冷卻至冷凝溫度，之后被連接管道引導至過冷換向閥7，經(jīng)此時作為加熱器的過冷器3后再通過冷凝器換向閥7引至此時作為加熱器的新風通道換熱器5，與被加濕后的新風繼續(xù)進行熱交換，系統(tǒng)外部加濕新風被加熱至適合人體濕度，溫度也又低溫（例如5℃）升至到適合人需要的~20℃，被蒸冷風機9吹至室內(nèi)。

歸納起來，與現(xiàn)有技術相比，本實施例具有如下顯著優(yōu)點：

1）采用熱泵空調(diào)制冷制熱原理，對產(chǎn)生的除濕水氣化潛熱回收利用，對氣化后的除濕水排出室外為除濕，送入室內(nèi)為加濕；同時低溫新風送入室內(nèi)為降濕制冷，高溫新風送入室內(nèi)為制熱，其新風送入室內(nèi)為恒氧，制冷制熱可恒溫，排濕與加濕運行為恒濕。

2）來自空氣的除濕水通過氣化后從污風口排出室外，加濕沒有供水設備，除濕沒有排水裝置，降低了產(chǎn)品的制造成本和安裝成本。

3）除濕水和加濕水的氣化潛熱和顯熱全部用于冷卻制冷系統(tǒng)的冷凝器，水能源回收利用大幅度提升了制冷系統(tǒng)制冷和制熱效率。

4）除濕后的高相對濕度空氣經(jīng)過冷器的低溫加熱，將高相對濕度降低至符合人類舒適度要求的濕度和溫度，特別在梅雨季節(jié)的除濕舒適度是普通除濕機和空調(diào)無法實現(xiàn)的效果。

5）冬季空氣濕度較低時，除了全部引進的新濕量外，回收了污風中的濕量，具有溫和加濕的特效。

6）整體為分體結構，壓縮機和風機安裝在室外機，室內(nèi)機為凈化器和控制系統(tǒng)，具有極佳的低噪聲效應。

7）恒氧系統(tǒng)引進新風，排出污風，引進新風排出污風引起的濕污染、干燥污染及高能耗在本發(fā)明得到了有效控制，實現(xiàn)了現(xiàn)有空氣能量回收裝置、空氣調(diào)節(jié)器、普通加濕器和除濕機都無法實現(xiàn)的效果。

除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。