一种具有余热回收功能的空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种具有余热回收功能的空调器。


背景技术：

2.现阶段，空调器需求量日益增加，空调器的功能也愈加全面，用户在满足温度调节的同时，对于湿度的调节的需求也逐渐增强。在空调加湿时，常见的一种方式是吸收外部水分用于室内加湿的无水加湿方法。
3.无水加湿特征为通过吸收转子吸收外部水分，遇到在电加热作用下产生的高温气体进行水分再生，然后高湿高温气体被外环空气冷却产生冷凝水，但这种方式需将电加热作用产生的高温空气进行冷却，故排气时会存在余热浪费的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型能够解决在空调加湿过程中余热浪费的技术问题。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种具有余热回收功能的空调器，所述空调器包括：室内机以及室外机；所述室外机包括室外换热器以及第一膨胀阀，所述空调器还包括：余热回收装置，连接在所述室外换热器与所述第一膨胀阀之间，且所述余热回收装置包括余热换热器；加湿装置，包括吸湿模块以及加热器，所述吸湿模块设置在所述加热器与所述余热换热器之间；其中，所述加湿装置与室外环境连通；所述余热回收装置用于将经过所述加热器的空气热量传递给冷媒。
6.所述吸湿模块能够将室外空气中的水分吸收，所述加热器可将所述吸湿模块的水分进行加热，所述余热回收装置能够将所述加湿装置所产生的热量与管道内部冷媒进行换热；在此过程中，充分利用了所述加湿装置产生的热量，并且可将所述热量用于所述室外机除霜或者进一步的提高所述室外机管道内冷媒的过热度，降低了在空调加湿过程中热量的损失，提高了空调的制冷或制热效果，进一步的实现了节能的目的。
7.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述余热回收装置还包括：第二膨胀阀，设置在所述余热换热器与所述室外换热器之间，用于控制所述室外换热器与所述余热换热器之间冷媒的流量。
8.通过控制所述余热换热器与所述室外换热器之间冷媒的流通，能够实现所述余热换热器与所述室外换热器之间的相互配合的目的，提高了所述室外机的是使用效率，提升了冷媒的过热度，进一步的提升了所述空调器的制冷或制热效率。
9.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述吸湿模块为吸湿模块为吸附转子，用于吸附所述室外环境中的水分；所述加热器为电加热器，用于加热经过所述吸湿模块的所述室外环境中的空气。
10.所述吸湿模块可以为吸附转子，所述加热器可设置为电加热器，通过设置所述吸附转子与所述电加热器，实现了所述室外机向所述室内机输送湿气的目的，提高了用户体验。
11.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，还包括：旁通管路，其一端连接在所述余热换热器与所述第一膨胀阀之间，另一端连接在压缩机与所述室内机之间；且所述旁通管路上还设有电磁阀。
12.在所述室外机中设置所述管路，实现了所述室外机中输送管道的连通，冷媒能够在所述室外机中流通，通过所述连通管道的设置，提高了所述空调器的使用效率。
13.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述空调器在制热时，关闭所述电磁阀，打开所述第一膨胀阀，所述余热回收装置用于提高冷媒的过热度。
14.在所述空调器制热过程中，所述电磁阀关闭，此时所述空调器中制热方式与现有技术中制热方式一致，而此时，通过控制所述余热回收装置中所述第二膨胀阀的开度，提高了所述室外机冷媒的过热度，进一步的提高了所述空调器的制热能力。
15.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，还包括：温度检测装置，设置于所述第二膨胀阀与所述余热换热器之间，用于检测冷媒的温度值t1。
16.设置所述温度检测装置，用于检测所述室外机中冷媒的温度，通过调整所述第二膨胀阀的开度，实现对冷媒过热度的控制，进一步的提高所述空调器的制热能力。
17.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，当t1未达到预设温度值t0时，调整关小所述第二膨胀阀的开度；当t1达到预设温度值t0时，调整所述第二膨胀阀为全开。
18.通过比较t1与t0之间的大小，调整所述第二膨胀阀的开度，保证了在制热时，冷漠的过热度，提高了空调的制热效率。
19.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述空调器在制冷除霜以及加湿时，打开所述电磁阀，关闭所述第一膨胀阀，所述室外换热器与所述余热回收装置相互配合进行除霜；调整所述第二膨胀阀的开度以达到控制冷媒的过热度。
20.所述空调器在制冷时，能够进行除霜，由于所述管路以及所述电磁阀的设置，使所述室外机内部能够实现冷媒的流通，此时可调整所述第一膨胀阀关闭，在此过程中所述余热换热器可当做冷凝器使用，通过所述余热换热器与所述室外换热器之间的配合，实现了除霜的目的，此时由于所述第一膨胀阀关闭，所述室内机内无冷媒的流通，故在除霜过程中，避免了对室内机环境的影响；在所述空调器在单独运行加湿时，调整所述第一膨胀阀的关闭，此时室内机内无冷媒流通，通过所述室外机的运行，达到了向室内环境加湿的同时避免了室内温度的变化。
21.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述空调器在制冷时，关闭所述电磁阀，打开所述第二膨胀阀，调整所述第一膨胀阀的开度以达到控制冷媒的过热度。
22.在所述空调器制冷时，通过调整所述第一膨胀阀与所述第二膨胀阀的开度，提高冷媒的过热度的同时提升了所述空调器的效率。
23.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述空调器在制冷时，所述电磁阀打开，所述第一膨胀阀处于微开或全关状态，调整所述第二膨胀阀的开度，以降低所述室外机频繁启停时功率的消耗。
24.在所述空调器制冷时，通过控制所述电磁阀、所述第一膨胀阀以及所述第二膨胀阀，能够实现所述空调器的抑制能力，降低了所述空调器的功率消耗。
25.综上所述，采用本实用新型的技术方案后，能够达到如下技术效果：
26.i)所述余热回收装置的设置，避免了所述加湿装置热量的损失，利用所述加湿装
置产生的热量，提高了冷媒的过热度；
27.ii)通过控制所述第二膨胀阀的开度，进一步的提升了冷媒的过热度，提升了空调器的制热以及制冷能力；
28.iii)在所述空调器除霜时，由于所述管路的设置，所述室内机中无冷媒流通，故在除霜过程中避免了室内环境温度变化。
附图说明：
29.图1为本实用新型第一实施例提供的一种具有余热回收功能的空调器200 的结构示意图。
30.图2为现有技术中空调运行加湿装置运行时的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.10
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室外换热器；20
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第一膨胀阀；30
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压缩机；40
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四通阀；50
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外风扇；60
‑ꢀ
电磁阀；70
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排气风扇；80
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管路；100
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室外机；110
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余热回收装置；111
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余热换热器；112
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第二膨胀阀；120
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加湿装置；121
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吸湿模块；122
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加热器；130
‑ꢀ
室外环境；150
‑
室内机；200
‑
空调器。
具体实施方式
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
34.【第一实施例】
35.参见图1与图2，本实用新型实施例提供了一种具有余热回收功能的空调器200，所述空调器200例如包括：室外机100、室内机150、加湿装置120 以及余热回收装置110；室外机100与室内机150通过管道连通，加湿装置 120与余热回收装置110设置于室外机100；通过加湿装置120能够实现对室内环境的加湿，通过余热回收装置110能够实现对加湿装置120中产生余热的回收。
36.优选的，室外机100包括；室外换热器10、第一膨胀阀20、压缩机30、四通阀40以及外风扇50；余热回收装置110连接在室外换热器10与第一膨胀阀20之间，加湿装置120通过管道连接在余热回收装置110与外风扇50 之间，且加湿装置120与室外环境130连通，通过加湿装置110对室外环境 130空气中水分的吸收，实现向室内机150输送湿润空气的目的。
37.优选的，余热回收装置110包括：余热换热器111以及第二膨胀阀112；余热换热器111与第二膨胀阀112串联在室外换热器10与第一膨胀阀20之间，且第二膨胀阀112位于靠近室外换热器10的一端，余热换热器111位于靠近第一膨胀阀20的一端。
38.进一步的，加湿装置120包括：吸湿模块121以及加热器122，通过设置在室外机100的进风风机(图中未示出)，进入第一送风管道(图中未示出) 的空气经过吸湿模块121时将空气中的水分进行吸收并且储存；进入第二送风管道(图中未示出)的空气经过加热器122加热后，产生的高温气体将吸湿模块121所储存的水分进行加热，最终的高温高湿气体在经过余热换热器 111时与管道内的冷媒完成热交换，将高温高湿的气体转换为低温的液体后储存至水箱124中，进一步的由水箱将液体输送至室内机150中，完成加湿的目的；举例来说，吸湿模块121可以设置为吸附转子，或者其他一些具有吸附能力的装置；加热器122可以为电加热器，或者其他类型的加热装置。
39.可以理解的是，在室内机150需要加湿时，加热器122处于打开状态，通过加热空气实现对吸湿模块121储存液体的加热；在室内机150需要换气时，则加热器122处于关闭状态，通过由室外环境130与室内机150之间连接送风管道，实现室外与室内之间的换气；可以理解的是，在空调以制热为主体下，即室内机150制热，室外机100制冷时，为向室内输送湿气，加热器122处于打开状态；在空调以制冷为主体下，即，室内机150制冷，室外机100制热时，可根据室内环境中湿度的需求，适当的调整加热器122的关闭或者打开，具体的可根据用户需求而定。
40.进一步的，完成换热后的气体由室外机100向室外环境130排出，当然了，也可单独设置额外的风扇，例如，在室外机100设置排气风扇70，用于对吸湿以及冷却后的空气的输送。
41.优选的，室外机100还包括旁通管路80，其一端连接在余热换热器111 与第一膨胀阀20之间，另一端连接在压缩机30与室内机150之间；且旁通管路80上还设有电磁阀(60)；通过控制电磁阀60以及第一膨胀阀20开口的大小，达到控制向室内机150加湿，或者，对室外机150除霜的目的。
42.优选的，空调器200在制热或制冷的过程中，都需要加湿，其中，以制热过程中加湿为例：在制热时，调整四通阀40为制热运行状态，此时电磁阀 60处于关闭状态，第一膨胀阀20及外风扇50还是以确保蒸发器出口冷媒过热度为目的进行控制，调整第一膨胀阀20以及第二膨胀阀112开口的大小，并且可在第二膨胀阀112与余热换热器111之间设置温度检测装置，用于实时检测余热换热器111处的蒸发温度t1。
43.具体的，当检测到t1的温度未达到预设温度值t0时，则说明余热换热器 112与室外换热器10之间管道内冷媒流通量较大，而加湿装置120产生的高温高湿的气体较少，则此时，可调整第二膨胀阀112的阀门开度减小，减小管道内冷媒的流量，达到提高冷媒过热度的目的；当检测到t1的达到温度预设温度值t0时，则说明冷媒过热度满足需求，则可调整第二膨胀阀112的阀门为全开，若在继续检测的温度降低至预设温度值t0以下时，则继续调整第二膨胀阀112阀门的开度减小；在空调器200加湿时，可循环上述过程；调整第二膨胀阀112阀门开度的过程中，为保证第二膨胀阀112本身的特性，需要设定第二膨胀阀112的最小开度不会为全关闭；可以说明的是预设温度值t0可以根据用户实际需求而定，例如可以将预设温度值t0设置为0℃。
44.进一步的，在进行上述第二膨胀阀112阀门开度调整的过程中，当阀门开度减小时，室外换热器10的蒸发温度下降，过热度变大，此时第一膨胀阀 20打开后，t1温度便会上升，室外机100系统的整体蒸发温度可通过第二膨胀阀112进行调整。因为即使在外环温较高需升高系统整体蒸发温度场景下，蒸发温度也低于外环温，因此可利用室外环境130进行冷却。
45.【第二实施例】
46.优选的，本实用新型第二实施例在上述实施例的基础上，空调器200可同时进行加湿与除霜，即，空调器200在加湿的过程中进行除霜，在除霜的过程中，减少了热量的损失的同时，进一步的提高了除霜的效率。
47.具体的，再参见图2，在现有技术中，空调的加湿过程，经过加湿装置 120的高温高湿气体通过设置的冷凝器123完成吸湿后储存至水箱124中，进一步的输送至室内机150；完
成吸湿后的空气再由外风扇50排出至室外机 100，在排气过程中，由于高温高湿的气体热量不能被完全吸收，过存在热量浪费；而相对于图1所示的余热换热器111的设置，则能够充分的利用高温高湿的气体的热量，避免了余热的浪费。
48.进一步的，在本实施例中，空调器200在加湿过程中可进行除霜，且室内机150中无冷媒流通；以四通阀40运行制冷为例，在此过程中，电磁阀60 处于打开状态，第一膨胀阀20处于关闭状态，第二膨胀阀112处于固定开度；其中，第二膨胀阀112的固定开度可根据膨胀阀特性以及用户自身需求而进行设定，且固定开度还要保证冷媒在室外机100管道中流通时，不会发生压缩机30回液故障；可以理解的是，而当第一膨胀阀20关闭时，室内机150 中无冷媒流通，此时余热换热器111可当做蒸发器，通过余热换热器111与室外换热器10配合进行除霜。
49.优选的，现有技术中空调进行除霜时，用到的热量是由室内提供，在空调器200运行除霜的过程中，室内温度会下降，而在本实施例中的空调器200 在除霜时，利用了加湿装置120中产生的余热，在此过程中，利用余热进行除霜，抑制了室内温度的下降，降低了除霜时对室内环境中温度的影响，提高了用户体验。
50.具体的，室外机110中管道内的低压冷媒与加湿装置120产生的高温高湿的气体，一部分经余热换热器112冷却后输送至室内机150，另一部分由外风扇50排出的同时利用其余热对室外机100的翅片进行除霜；在除霜的过程中，由于第一膨胀阀20处于关闭状态，故室内机150与室外机100之间无冷媒的流通，进一步的避免了除霜时降低室内的温度。
51.优选的，以家用空调为例，当结霜量为800g时，除霜所需热量约为267kj，考虑散热损失等因素，则共需要的热量为300kj左右。此时若使用的加湿用电加热约为0.8kw，则排热量约260kj(蒸发温度为0℃)，换算为冷凝能力为 309kj，可满足需求除霜需求(假设冷凝能力与蒸发能力比为0.84)。若此时除霜能力不足，可通过调整第一膨胀阀20，可根据现有技术中的除霜方式进行进一步除霜，可根据从室内获取热量，满足需求；以此方式除霜时，相比于现有技术中仅从室内获取热量进行除霜，除霜效果更加明显，也在一定程度上抑制室内温度的下降。
52.【第三实施例】
53.优选的，本实用新型第二实施例提供了一种空调器200，在上述实施例的基础上，空调器200可单独运行加湿功能，此时可将四通阀40切换至制冷运行状态，电磁阀60处于打开状态，第一膨胀阀20处于关闭状态，室内机150 与室外机100之间不连通，室内机150内无冷媒流通；可以理解的是，制冷时，室外换热器100为冷凝器，而当第一膨胀阀20关闭时，余热换热器111 可当做蒸发器，通过余热换热器111与室外换热器10之间的配合，实现冷媒在室外机100的流通。
54.进一步的，室外环境130向室外机100输送的空气与室外机100管道内流通的冷媒在余热换热器111完成换热后，产生的湿气输送至室内机150中，进一步的实现对室内的加湿；在此过程中，可根据检测到的吸气温度t2温度的大小，对应的控制第二膨胀阀112的阀门的开度，以确保过热度，其中t2的大小可根据空调实际运行情况而定。
55.优选的，在空调器200运行制冷时，四通阀40切换至制冷模式，电磁阀 60处于打开状态，第二膨胀阀112处于全开状态，第一膨胀阀20与现有技术中空调制冷模式下，空调外机膨胀阀的使用情况一致，例如，在家用空调1 对1机型进行过热控制或者多联机空调在进
行过冷控制时固定为全开等方式，此处不再作一一赘述。
56.优选的，空调器200在制冷时还能进行能力抑制控制，具体的在进行能力抑制控制时，四通阀40切换至制冷运行状态，电磁阀60打开。根据检测到的吸气温度t2的温度，控制第二膨胀阀112以确保过热度，以及控制第一膨胀阀20为微开或全关状态。此控制在频繁到启动或停机状态时，可将室外机100单独形成一个冷冻系统，从而防止到启停时引起的压缩机30频繁启动或停机。一般来说启动或停机时的消耗功率相比于低频次空调连续运行的消耗的功率更高，故可通过此控制抑制空调的消耗功率，提高空调的使用寿命，进一步的实现节能的效果，满足用户需求。
57.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。