CN101818935B - 一种室内空气净化及空气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及居室空气质量改造及空气源热泵利用领域，一种室内空气净化及空气余热回收装置，是将室内换气系统与空气源热泵的蒸发系统结合在一起，在空气进口端设空气净化装置，并将热泵蒸发器与室内换气进气口紧贴，从而实现居室空气净化，和循环及排外室外的空气余热的回收。一种室内空气净化及空气余热回收装置是新型节能、环保的居室热水系统和居室环境的净化系统，它可以有效改善居室内的空气质量，并利用热泵系统把排出室内或需在室内循环的空气中储存的热量吸收，从而实现加热生活热水的功能和需要时的制冷功能，将现有空气源热泵热水器与居室空气净化装置有效结合在一起，不但解决目前存在空气源热泵的占地面积大，加热时间长，浑水量大，热水利用效率低等问题，更是对家庭居室空气质量环境的革新性改造。该系统可以在千家万户推广使用，该系统将提升热泵使用效率，节约能源，净化使用者环境，同时设计的卧式水箱不占用居室有效面积。本装置将能实现以下三大功能：室内空气净化；室内余热回收制生活热水；设定条件下提供制冷；三种功能可以一种功耗下完成。

Description

一种室内空气净化及空气余热回收装置

技术领域

本发明涉及居室空气质量改造及空气源热泵利用领域，一种室内空气净化及空气余热回收装置，是利用居室换气通风原理，将热泵蒸发系统与居室换气系统两者巧妙的结合在一起。通过将室内空气循环方式，在空气进口端设除菌除尘装置，并将热泵蒸发器与进气口紧贴，从而实现居室空气净化，和循环室内空气余热的回收。一种室内空气净化及空气余热回收装置是新型节能、环保的居室热水系统和居室环境的净化系统，它可以有效改善居室内的空气质量，并利用热泵系统把排出室内的空气中储存的热量吸收，从而实现加热生活热水的功能和需要时的制冷功能，将空气源热泵蒸发器与居室空气换气净化装置有效结合在一起，不但解决目前存在空气源热泵的占地面积大，加热时间长，混水量大，热水利用效率低等问题，更是对家庭居室空气质量环境的革新性改造。该系统可以在千家万户推广使用，该系统将提升热泵使用效率，节约能源，净化居室环境，同时设计的卧式水箱不占用居室有效面积。

背景技术

明涉及空气源热泵应用技术和空气净化技术。由于空气源热泵系统通常将加热水箱和储热水箱合二为一，导致水箱体积较大，加热时间较长，顶水式由于冷热水混合导致热水利用效率下降，由于水箱体积较大，再加上热泵循环系统中压缩机不能倒置倾斜等原因，现在的热泵热水器，多采用落地式，一般情况下需占用0.5-0.8平方米以上的室内有效面积，由于存在以上种种条件限制，空气源热泵热水器的推广受到了很大的限制.此外由于原有的空气源热泵功能相对单一，本发明为规避空气源热泵存在的这些突出问题，在热泵水箱结构，及热泵循环系统、特别是在室内空气循环和利用方面进行改进，将热泵系统和室内空气净化结合在一起，不仅使热泵的热量可以有效利用，其产生的冷量也可在需要时利用，使得该套系统的综合能效比大大提升。由于该系统没有室外机，安装简便，不受室外环境温度的限制，可在全国范围、各种气候条件下使用。本发明将空气源热泵热水器结构进行改进并与室内空气净化有机结合，提供一种安全、节能、环保、高品质、空间利用集约化的热水系统和空调系统。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，将空气源热泵的加热、储热、补水系统集约化，同时改进热泵循环模式，将其立式循环系统改为卧式循环系统，利用居室通风换气原理在其换气道进气口端与热泵蒸发系统结合一起，同时，在进口端设室内空气净化装置，并分设室内、室外两个出气口，实现空气的室内循环或室外排放功能。为解决横置承压水箱存在的冷热水混水量大，可利用热水量低的问题，在其冷水进水口末端安装水流导流降压射流盒。

本发明的第一个目的、特点和优点是能源的综合利用，实现一能多用，将空气源热泵蒸发器吸风与居室通风合二为一，在热泵制热的同时，又解决现有居室内空气质量普遍较差、不达标的问题；

本发明的第二个目的、特点和优点是解决空气源热泵系统占地面积大，对安装环境要求高，受居室空间制约大的问题，本装置采用横置卧式水箱体积小、美观，不占用居室的有效面积，符合现代家居要求，便于大面积推广和应用；

本发明的第三个目的、特点和优点是能源的回收利用，本装置可以将排往室(内)外的空气中的热量回收，从而获得我们需求的冷量和热量，大大提升该装置的能效比；

本发明的第四个目的、特点和优点是有效降低了设备运行的噪音，降低了对室内环境的噪音污染。

本发明的第五个目的、特点和优点是解决横置承压水箱存在的冷热水混水量大，可利用热水量低的问题，在其冷水进水口末端安装水流导流降压射流盒

本发明的具体内容是：

1、将室内通风系统与热泵的蒸发系统连结在一起，将空气净化系统装在蒸发器前端，空气经过净化后进入蒸发器，在蒸发器后设离心式风机，将离心式风机与蒸发器密合，在蒸发器密封的左右两端上端口分设排气口，排气口分别排往室(内)外，在排气口处和进气口处加贴消音绵，降低空气进出时的振动所产生的噪音。空气净化装置主要有：(1)空气过滤器，其作用是除尘；(2)光触媒片，其作用是除菌。

2、在室内排气口处增设负离子发生器，其作用是增加居室内空气中的负离子含量。

3、在蒸发器左右排气口处，设控制装置，根据季节和气候变化情况可选择室内循环模式和室外循环模式。室内循环模式时可以达到冷量和热量的综合利用；室外循环模式下，可以实现补充新风，改善室内空气质量。

4、采用横置热泵水箱内胆，将冷凝器扁平化，置于水箱下部1/4处。

5、压缩机置于横置水箱一侧，蒸发器置于水箱之上，使压缩机、蒸发器和水箱成为一个完整的整体。

6、在其冷水进水口末端安装水流导流降压射流盒，可降低冷水冲力，并使冷水进入由发散流，转为低速射流，由于水流导流降压射流盒出水口向下且宽度增加，出水面大，使水流速度减缓，沿一定方向缓缓进入水箱，可以大大减少冷热水混水量。

7、在水箱后部设吊架和可折叠式支撑架。

附图说明

图1一种室内空气净化及空气余热回收装置系统剖面和具体位置示意图。

1-蒸发器及空气净化装置；2-离心式风机出气口；3-室内循环模式排气管；4-负离子发生器；5-电动风阀；6-空气净化器  7-室外循环模式排气口；8-承压保温水箱；9-膨胀阀；10压缩机；11-压所机支撑架；12备用排气管；13-承重水箱内胆；14-热水管进口端；15水箱承重掛点；16-水箱内胆外承重钢带；17-水箱内胆水晶层；18-热水管出口端；19-水箱排污口  20-冷水管进口端  21-扁平式冷凝器；22-冷水管出水端；23-水流导流降压射流盒。

图2吊架和可折叠式支撑架示意图

24-承重膨胀栓孔；25——可折叠式承重支架

图3扁平式冷凝器示意图

21——扁平式冷凝器；26——法兰盘；27——固定扁平式冷凝器用不锈钢钢条

图4水流导流降压射流盒示意图

22-冷水管出水端；23-水流导流降压射流盒

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

本发明属于居室空气质量改造及空气源热泵利用领域。该系统的具体实施方式为：

一、室内空气循环及净化

1、当选用室内循环模式时：

室内空气通过离心式风机的作用从空气净化器6前端进入热泵蒸发器1空气中的热量被热泵蒸发器1吸收后，低温空气经室内排气口3并与负离子发生器4中所产生的负离子一起排到室内，降低室内温度，改善室内空气质量。

2、当选用室外循环模式时：

室内空气通过离心式风机的作用从空气净化器6前端进入热泵蒸发器1，空气中的热量被热泵蒸发器1吸收后，低温空气经室外排气口7排到室外，并通过室内负压，空气自动补充新风，改善室内空气质量。

二、热量循环

蒸发器1中的冷媒将经过蒸发器表面的空气中的热量吸收后，汽化并进入压缩机10，经压缩机压缩成为高温高压的气体，并进入水箱中的冷凝器21，将其携带的热量释放到水中，用于加热水箱中的水。冷媒释放热量后，经过膨涨阀9还原为液态，重新进入蒸发器，循环往复，用以加热热水。

三、横置水箱冷凝器放置方式

在横置热泵水箱内胆13贴近压缩机的一侧将冷凝器21扁平固定于水箱下部1/4处。

四、压缩机横置放置方式

在水箱内胆左右两侧分设一个宽约5厘米的钢带16，并分别在其上向水箱一侧焊接两根可承重钢板11，并将压缩机10固定于钢板之上。

五、蒸发器与水箱紧贴连为一体

蒸发器1与水箱13紧贴并置于水箱上方，连为一体，在蒸发器端开设室内排风口3和室外排风口7。

六、噪音处理

在空气进气口及进气道以及室内排气口3处粘贴消音绵，降低风流通过时的噪音。

七、水箱安装重量分载

在水箱内胆13左右两侧分设一个宽约5厘米的钢带16，将其与在水箱后部的长方型钢质吊架相连，将水箱重量分载于水箱内胆的两个钢带16上，并在长方型钢质吊架底部设两个三角型可折叠式重量支撑架25，在热水器安装时，可将折叠支撑架放下，并固定于墙壁上，用于分载水箱重量。

八、冷热水混水处理

在在其冷水进水口末端22安装水流导流降压射流盒23，可降低冷水冲力，并使冷水进入由发散流，转为低速射流，由于水流导流降压射流盒出水口向下且宽度增加，出水面大，使水流速度减缓，沿一定方向缓缓进入水箱，可以大大减少冷热水混水量，提高热水利用率。

Claims (7)

1.一种室内空气净化及空气余热回收装置，其特征在于：将室内通风系统的换气道的进气口端与热泵蒸发系统结合在一起，同时，在进气口端设空气净化器，将空气净化器装在蒸发器的前端，在蒸发器后设离心式风机，将离心式风机与蒸发器密合，使空气在离心式风机的作用下，经过进气口端的空气净化器后进入蒸发器，蒸发器密封的一端上的端口处分设室内和室外排气口，室内空气经过不同的排气口实现室内空气的室内和室外循环模式，其中，在室内循环模式下，室内空气在离心式风机的作用下从空气净化器的前端进入蒸发器，室内空气在热量被蒸发器吸收后成为低温空气，低温空气经室内排气口排到室内，以降低室内温度；在室外循环模式下，室内空气在离心式风机的作用下从空气净化器的前端进入蒸发器，室内空气在热量被蒸发器吸收后成为低温空气，低温空气经室外排气口排到室外，室外空气在室内负压的作用下自动向室内补充新风。

2.依据权利要求１所述的室内空气净化及空气余热回收装置，在室内排气口处增设负离子发生器。

3.依据权利要求1所述的室内空气净化及空气余热回收装置，采用横置热泵水箱，将冷凝器扁平化，置于水箱内胆下部；具体为在横置的热泵加热水箱下部置放扁平状冷凝器，冷凝器水平置于水箱内胆距内胆下部1/4处，其特征在于:用螺旋状紫铜管做热泵冷凝器来加热热水。

4.依据权利要求书1所述的室内空气净化及空气余热回收装置，压缩机置于横置水箱一侧，蒸发器与水箱紧贴并置于水箱之上，使压缩机、蒸发器和水箱成为一个完整的整体。

5.依据权利要求1所述的室内空气净化及空气余热回收装置，采用横置壁挂。

6.依据权利要求1所述的室内空气净化及空气余热回收装置，在其冷水进水口末端安装水流导流降压射流盒,所述水流导流降压射流盒出水口向下且宽度增加，将进入的冷水由发散流转为低速射流。

7.依据权利要求1所述的室内空气净化及空气余热回收装置，背部设吊架和可折叠式支撑架。

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