[发明专利]具有动态智能空气管理系统的PTAC单元

说明书

一种制冷空调单元，被划分为内部增压室和外部增压室并且具有单个制冷回路、单个蒸发器以及再循环空气流，该单元还具有在该单元内部的动态智能空气管理系统(DIAMS)，该动态智能空气管理系统协作地配置且能操作以每当该单元操作时连续地将预处理的新鲜空气直接引入到该再循环空气流中，并对从该单元排放到确定的空间中的混合空气流进行控制，以实现确定的空间内的期望空气温度和湿度。

技术领域

本发明涉及一种动态、智能的空气管理系统(DIAMS)以及相关联的在空调单元中使用的方法，并且更具体地，作为一个优选实施例，涉及该系统在包装终端空调器(packaged terminal air conditioner)(PTAC)单元中使用的方法。本发明包括提供改进的温度和湿度控制、过滤以及空气流动管理的部件、操作模式和控制参数，这些部件、操作模式和控制参数是成本有效的并且展示出优于现有技术装置的改进的安全性和性能、能量减少、维护可接近性和消音性。本发明还被认为相比于立式终端空调器(VTAC)单元以及类似配置的分体式系统和一体式系统具有更广泛的适用性。

背景技术

PTAC单元在其作为独立室内加热和空调单元的广泛适用性上可能是公知的，该单元典型地安装在位于相对小的内部空间的外壁中的一个或多个窗口下方的开口中。内部空间通常由卧室或睡眠空间、浴室和储藏室组成，其主要旨在用于一个或两个人的短期或中期居住。这种内部空间经常位于诸如低层多单元建筑物中，例如，小型到中型酒店、养老院、疗养院或护理机构等，并且为独居者或情侣提供相对便宜和有效的方式来管理相对有限的物理空间内的空气温度和湿度。

常规PTAC具有容纳闭环制冷系统的壳体，该闭环制冷系统包括根据常规冷却循环操作的制冷剂、压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器。横向分隔件将壳体的内部体积分成单独的“内部”和“外部”增压室，每个增压室具有带进气侧和排放侧的电机驱动的风扇。对于使用制冷空气的常规冷却，膨胀装置和蒸发器设置在内部增压室中，并且压缩机和冷凝器设置在外部增压室中。提供管道以在制冷剂以不同温度、压力和物理状态(蒸汽或液体)下流过各种部件并流过分隔件时容纳制冷剂。因为PTAC单元安装在壁中并且具有横向地延伸通过该单元的内部空间的分隔件，因此它们通常提供通过单元传递并进入空调空间的降低的外部噪音，尽管诸如电机、风扇速度等的其他因素也增加单元的整体噪声水平。

当常规PTAC单元以冷却模式操作时，位于外部增压室中的电机驱动的风扇将周围的外部空气吸入外部增压室中并且在使空气排放回到外部之前将空气吹过冷凝盘管(在压缩机的下游)。当空气通过冷凝器时，其将从由热的、压缩的制冷剂传递的热传递到外部空气，该外部空气然后被引导通过出风口并返回到周围的外部空气中。同时，位于内部增压室中的另一电机驱动的风扇通过蒸发器盘管(膨胀装置的下游)将温暖的室内空气吸入内部增压室中，从而将热从室内空气传递到在盘管内部循环的冷的液体制冷剂，然后通过出风口排放冷却空气并使其返回到房间。每当房间的空气温度达到所期望的或预定的水平时，常规控制系统典型地手动地或自动地(通过使用恒温器)将制冷系统和风扇“开启”和“关闭”。在一些PTAC单元中，即使当制冷系统关闭，内部风扇也可操作以使内部空气再循环。这种操作模式并不冷却内部空气，而是产生被一些居住者认为是期望的(特别是睡眠时)的“白噪声”。U.S.6,009,716公开了一种包括内部热交换器和电机以及外部热交换器和电机的“一体式空调器”。用于内部增压室的风扇(或鼓风机)的电机安装在外部增压室中，并且通过内部增压室与外部增压室之间的分隔件可操作地联接到用于内部增压室的风扇，该分隔件用于将风扇电机噪声保持在分隔件后面并且降低单元的房间侧的声级。U.S.9,383,115公开了一种作为外部部件安装到PTAC的室内部分的侧壁的“新鲜空气通风装置”，并且该装置具有其自身的外部新鲜空气增压室。空气过滤器通常设置在PTAC单元中，但这种过滤器通常位于它们仅能从建筑物外部检修的地方，或者通过移除安装房间内的该单元的壳体的盖来检修的地方。