[0001] 本发明涉及空调器技术领域，特别涉及一种再热除湿控制系统、方法、装置及空调器。

[0002] 现有空调产品的除湿模式运行方式是按照空调设定的温度最低值进行设置，除湿模式下室内风机低风速运转，压缩机间歇运行，不过各品牌空调在压缩机的开停时间设置上会存在一些区别。这种除湿模式在本质上与制冷模式并无差别，也就是说，在运行除湿模式时，空调器仍会间歇性地吹出冷风，这在温度并不高的气候条件下会使人感到不舒服。而由于除湿和制冷是耦合在一起的，因此传统的空调器想要实现只除湿而不制冷的功能是无法实现的，因此需要设计研究具有恒温除湿功能的空调器，这就不仅可以拓宽空调器的使用功能，提高了设备利用率，还能够避免因高湿环境带来的经济损失以及减少疾病的产生，从而改善人们的生活居住条件，因此带有恒温除湿功能的空调器具有良好的开发和应用前景。

[0003] 当前行业内针对家用柜机恒温除湿功能的技术主要集中于通过压缩机频率、风机转速或者结合电加热等方式来中和除湿过程中的温度过度降低，但这些方案大多从控制方式上进行控制，未能考虑室内换热器结构及流路的设计，导致再热除湿的效果不足。因此，如何提高空调器的再热除湿效果是本领域技术人员需要解决的问题。

[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0046] 还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

[0047] 还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

[0048] 下面请参见图1，本发明实施例提供了一种再热除湿控制系统，适用于分布式空调器，所述分布式空调器包括室内换热器1、室外换热器2和风机5，所述室内换热器1和室外换热器2之间设置有室外节流装置3，所述风机5对应所述室内换热器1设置，所述再热除湿控制系统包括：

[0049] 室内节流装置4，所述室内节流装置4设置于所述室内换热器1上，且可在除湿模式下将所述室内换热器1的流路分为用于将一部分进风转换为热风的再热段流路11和用于将另一部分进风转换为冷风的除湿段流路12，所述风机5用于混合所述热风和冷风输出混合风。

[0050] 本实施例在空调器的室内换热器1上增设室内节流装置4，如此，在制冷/热模式下可以将室内节流装置4开至最大开度，以使制冷/热模式正常运行，而在除湿模式下，室内节流装置4将室内换热器1的流路划分为用于将一部分进风转换为热风的再热段流路11和用于将另一部分进风转换为冷风的除湿段流路12，这样就能够通过调节室内节流装置4的开度，来控制再热段流路11和除湿段流路12的的换热性能，从而达到再热除湿的效果。结合图1，图1中流过室内换热器1的空气(N状态)一部分被再热段加热(即N状态→B状态的过程)，另一部分被除湿段冷却去湿(即N状态→A状态的过程)，随后这两部分空气在风机5(离心风机)的蜗壳内混合后吹出O状态的混合风，其等效过程为N状态→O状态。具体的，本实施例所述的室内节流装置4可以为电子膨胀阀或者除湿电磁阀，即通过电子膨胀阀或者除湿电磁阀的开度来控制室内换热器1中再热段流路11和除湿段流路12的的换热性能。

[0051] 本实施例基于分布式送风空调中的室内换热器1制冷剂状态变化及换热特性进行再热除湿设计，通过设置室内节流装置4将室内换热器1的流路划分为再热段流路11和除湿段流路12，进而通过再热段和除湿段进行流路布局及分区设计来实现兼顾空调制冷热和除湿性能的分布式送风，达到无冷感恒温除湿的效果，从而提高空调器的再热除湿效果。需要说明的是，本实施例所提供的再热除湿控制系统特别适用于家用柜机的除湿控制。

[0052] 还需说明的是，在一些应用场景中，在采用本实施例所提供的再热除湿控制系统之前，判断空调器的风机系统是否为冷热风混合后再送出的形式，即是否采用离心风机5；以及判断空调器的出风口是否为I型风口，从而避免I型机贯流风机出现冷风直接吹出的情况。也就是说，本实施例所提供的再热除湿控制系统特别适用于采用风机5和具有I型风口的空调器。

[0053] 在一实施例中，所述再热段流路11位于所述室内节流装置4的上方，所述除湿段流路12位于所述室内节流装置4的下方。

[0054] 此外，所述再热段流路11的路数少于所述除湿段流路12的路数。

[0055] 具体的，所述再热段流路11与所述除湿段流路12的路数比为1:1.5～1:3。

[0056] 本实施例考虑到蒸发器流路为前后两排竖直布置，其上下长度较长，流程较长，因此流路分合分的压力损失比较明显。此外，前后设置需要将换热器的内排做再热部以及将换热器的外排做除湿部，而这会与原有流路设计相反，因而会严重影响空气与换热器的对流换热效率，因此再热除湿控制系统并不适合采用前后串联流路设计方案，故本实施例采用上下串联的形式来设置再热段流路11和除湿段流路12。进一步的，考虑到当再热段在室内节流装置4的下方时，会存在部分冷凝水在流经再热段的过程中被加热而再次回到空气中，进而导致除湿量反而降低，且该现象会随着风机5转速的增加更加明显，因此在上下串联的基础上，确定再热段流路11在上，除湿段流路12在下。

[0057] 另外，由于制冷剂在进入蒸发器时为低压低温的气液两相混合态，因此刚进入蒸发器时干度较小，而随着蒸发过程的进行，气相成分不断增多，液相成分不断减小，干度越来越大，直至完全气化后进入过热段进行过热。而如果制冷剂在进入蒸发器时就分为多支路，那么便会由于入口处制冷剂干度小、比容小，而多支路将会使得管内流速变小、换热系数降低，这便会影响制冷剂的换热效果，因此在蒸发器入口处不分支路或少分支路是有利于传热的。而当干度逐渐增大后，气态制冷剂变多、比容变大、制冷剂体积增大，流速也相应地加快，因此为减小制冷剂的流动阻力，可以设计多个支路以降低流速。

[0058] 综上，本实施例所提供的再热除湿控制系统在上下两段串联的基础上选择“少→多”流路设计，即在室内侧冷媒流动方向，在室内节流装置4上游的室内换热器1部分为再热段流路11，以“少”为主，下游的室内换热器1部分为除湿段流路12，以“多”为主。

[0059] 在实际应用场景中，以72分布式送风空调器为例，室内换热器1原流路设计如图2所示，本实施例采用如图3所示的流路1(2路→4路，2路为再热段流路11的路数，4路为除湿段流路12的路数，下同)和如图4所示的流路2(3路→3路)来设计再热除湿控制系统，并以额定制冷(内27℃/19℃、外35℃/24℃)、额定制热(内20℃/—、外7℃/6℃)工况进行测试，测试能力、功率及能效如下表1所示。由表1可知，相比原流路，在室内换热器1增加室内节流装置4会导致制冷、制热性能衰减，但是相比流路2(3路→3路)，流路1(2路→4路)的制冷性能衰减相对较低，但是制热性能有明显提升，因此可证明本实施例采用“少→多”的方式来设计再热除湿流路具有一定优势。

[0060]

[0061] 表1

[0062] 在另一实际应用场景中，针对前述的上下串联、少→多的流路设计方式，对再热段和除湿段的分区形式进行分析。如图4所示，流路2采用再热段在下、除湿段在上的分区流路设计，如图5所示，流路3采用再热段在上、除湿段在下的分区流路设计。理论上可以分析得知流路3的性能要优于流路2，原因是若将再热段设置在室内节流装置4的下端，便会使部分冷凝水在流经再热段时被加热再次回到空气中，导致除湿量降低，且该现象会随着风机5转速的增加更加明显。具体的性能及除湿性能实验测试结果如下表2所示，通过表2可知，在制冷性能相当的情况下，相比流路2，流路3的除湿量大幅提升，因此证明采用再热段在上、除湿段在下的分区流路设计会使再热除湿控制系统的优势更明显。

[0063]

[0064] 表2

[0065] 进一步的，通过探究室内换热器1流路更改对空调制冷热性能及除湿性能的影响，从而确定最佳除湿流路的分段位置，实现无冷感恒温除湿的效果。在前述“少→多”流路、“再热段在上、除湿段在下”分区流路设计的基础上，对室内换热器1的再热段与除湿段的分段位置进行设计。具体来说，由于再热段与除湿段对制冷热性能和除湿性能的影响存在制约关系，因此需要根据实际室内换热器1的摆放位置及风速分布情况来合理地进行除湿流路设计，尽量减少再热段流路11设计对系统性能的影响。从理论上分析可知，除湿段的分段位置的选择受多因素影响，而增加除湿段的流路可减少流路更改对系统性能的影响，但是会导致除湿温降增加、影响舒适性，而增加再热段的流路可减小除湿期间室内温降，但是会导致系统性能衰减较大，因此再热段和除湿段的位置选择存在制约关系，需合理考虑除湿流路设计。

[0066] 同样以72分布式送风空调为例，结合图5‑图7，分别选择再热段：除湿段的流路数量比在1:1.5～1:3期间的流路3(1:1.8)、流路4(1:2.3)、流路5(1:2.6)进行分析，得到如下表3所示的分析结果。根据表3可知，相比原流路，流路3和流路4能力衰减相对较大，而流路5在保证制冷能力相当的情况下制热能效略有提升，也就是说，当所述再热段流路与所述除湿段流路的路数比为1:2～1:3，效果更佳。当然，具体产品可根据原流路设计及系统配置进行相应调整。

[0067]

[0068] 表3

[0069] 如图8所示，本发明实施例还提供了一种再热除湿控制方法，采用如上任一项所述的再热除湿控制系统，该方法具体包括：步骤S101～S104。

[0070] 步骤S101、当空调器运行除湿模式时，通过所述再热段流路11和除湿段流路12分别进行再热和除湿处理，并获取空调器的当前出风温度和预设出风温度，然后计算所述当前出风温度和预设出风温度之间的温度差；

[0071] 步骤S102、判断所述温度差是否在预设除湿温度差范围内；

[0072] 步骤S103、若是，则按照当前除湿模式进行运行；

[0073] 步骤S104、若否，则按照预设的除湿负载修正策略进行除湿控制；其中，所述除湿负载修正策略为：根据所述温度差和预设除湿温度差范围的关系对所述空调器的压缩机频率以及室内节流装置4的开度进行控制。

[0074] 本实施例中，在运行除湿模式时，室外侧的节流装置全开，高温高压的制冷剂直接进入室内机，并依靠室内侧的节流装置进行节流，室内节流装置4上游的室内换热器1部分为再热段，室内节流装置4下游的室内换热器1部分为除湿段。随后基于再热段在上、除湿段在下，以及再热段数量少于除湿段数量的少→多的设计，对除湿期间的负载进行控制，即对室内风机转速、室外风机转速、室内阀开度控制以及压缩机频率的进行控制。而由于室内风机转速可以由用户自行设置的，如果在开启除湿模式时用户未设置风挡情况，则可以默认室内风机采用最大转速运行、室外风机转速采用最小转速运行。因此，在运行除湿模式时，可以基于空调出风温度对室内节流装置4的开度以及压缩机的频率进行控制，来达到无冷感恒温除湿的效果，提高空调器的再热除湿效果。

[0075] 具体来说，结合图9，首先检测并记录空调的当前出风温度t出风、空调设定温度t设定以及室内风机转速R、室内阀开度P、压缩机运行转速f、室内环境湿度W等数据，随后计算当前出风温度t出风、空调设定温度t设定之间的温度差△t＝t出风‑t设定，并将温度差△t与设定的除湿温度差范围[△t1,△t2]进行比较。当温度差△t在设定的除湿温度差范围[△t1,△t2]中时，则按照默认设置运行；当温度差△t为在设定的除湿温度差范围[△t1,△t2]中时，则进入除湿负载修正控制程序。

[0076] 在具体实施例中，如图10所示，所述步骤S104包括：步骤S201～S202。

[0077] 步骤S201、当所述温度差小于预设除湿温度差范围的最小值时，降低所述空调器的压缩机频率以及增大所述室内节流装置4的开度；

[0078] 步骤S202、当所述温度差大于预设除湿温度差范围的最大值时，升高所述空调器的压缩机频率以及减小所述室内节流装置4的开度。

[0079] 也就是说，若t出风‑t设定＜△t1，则表明出风温度低于设定温度的舒适区间，即此时的室内换热器1管温相对较低，因此可以通过降低压缩机频率△f、调大室内阀开度△P来提高出风温度。若t出风‑t设定＞△t2，则表明出风温度高于设定温度的舒适区间，即此时的室内换热器1管温相对较高，因此可通过升高压缩机频率△f，调小室内阀开度△P来降低出风温度。具体的，空调设定温度t设定可以根据室内环境舒适温度进行设置，例如将其设置为24～26℃，除湿温度差范围[△t1,△t2]中的△t1可以设置为‑2～0℃，△t2可以设置为0～2℃。
此外，除湿模式下的压缩机运行频率f可以设置为24～40hz，在对压缩机进行频率调整时，可以按照幅度△f为0～4hz进行频率增加或减少，除湿模式下的室内节流装置4的开度P可以设置为50～150P，在对室内节流装置4进行开度调整时，可以按照幅度△P为0～20P进行开度增大或减小。

[0080] 进一步的，如图11所示，在所述步骤S104之后，所述再热除湿控制方法还包括：步骤S301～S303。

[0081] 步骤S301、获取室内环境湿度，并将所述室内环境湿度与预设除湿下限湿度进行比较；

[0082] 步骤S302、当所述室内环境湿度大于预设除湿下限湿度时，继续按照预设的除湿负载修正策略进行除湿控制；

[0083] 步骤S303、当所述室内环境湿度小于或者等于预设除湿下限湿度时，停止运行除湿模式。

[0084] 在执行除湿负载修正策略后，比较室内环境湿度W与除湿下限湿度W1之间的关系，当除湿下限湿度W1≥室内环境湿度W时，表明室内环境湿度已降低至下限湿度W1，因此可以退出当前除湿模式。否则，则可以继续按照除湿负载修正策略进行除湿控制，直至除湿下限湿度W1≥室内环境湿度W，退出除湿模式。具体的，室内环境湿度W一般为40％～80％，除湿下限湿度W1可以设置为40％～45％。

[0085] 在实际应用场景中，以72分布式送风空调为例，采用如图7所示的流路5的涉及方案，针对内环27℃/60％的额定除湿工况，假定除湿模式下设定温度为26℃，空调出风温度在24℃～28℃之间均按照默认设置运行，此时压缩机频率为30hz、内机阀开度100P。如果空调出风温度≤24℃，则可以通过将压缩机频率降低至26hz或者阀开度调大至120P，亦或者两者同时调整，来提高空调出风温度。当空调出风温度处于24℃～28℃之间，且室内湿度已降至当前工况的下限湿度便可以退出除湿模式。

[0086] 图12为本发明实施例提供的一种再热除湿控制装置1200，用于实现如上所述再热除湿控制方法，该装置1200包括：

[0087] 再热除湿单元1201，用于当空调器运行除湿模式时，通过所述再热段流路和除湿段流路分别进行再热和除湿处理，并获取空调器的当前出风温度和预设出风温度，然后计算所述当前出风温度和预设出风温度之间的温度差；

[0088] 温度差判断单元1202，用于判断所述温度差是否在预设除湿温度差范围内；

[0089] 模式运行单元1203，用于若是，则按照当前除湿模式进行运行；

[0090] 除湿修正单元1204，用于若否，则按照预设的除湿负载修正策略进行除湿控制；其中，所述除湿负载修正策略为：根据所述温度差和预设除湿温度差范围的关系对所述空调器的压缩机频率以及室内节流装置的开度进行控制。

[0091] 如图13所示，本发明实施例还提供了一种空调器，该空调器1300包括通过系统总线1301连接的处理器1302、存储器和网络接口1305，其中，存储器可以包括非易失性存储介质1303和内存储器1304。

[0092] 该非易失性存储介质1303可存储操作系统13031和计算机程序13032。该计算机程序13032被执行时，可使得处理器1302执行一种空调器内外机通信方法。

[0093] 该处理器1302用于提供计算和控制能力，以支撑整个空调器1300的运行。

[0094] 该内存储器1304为非易失性存储介质1303中的计算机程序13032的运行提供环境，该计算机程序13032被处理器1302执行时，可使得处理器1302执行一种空调器内外机通信方法。

[0095] 该网络接口1305用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图13中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的空调器1300的限定，具体的空调器1300可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

[0096] 其中，所述处理器1302用于运行存储在存储器中的计算机程序13032，以实现上述空调器内外机通信方法的任意实施例。

[0097] 应当理解，在本发明实施例中，处理器1302可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器1302还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field‑Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

[0098] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0099] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

[0100] 还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。