CN104296242A - 柜式分体溶液调湿新风空调机 - Google Patents

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Abstract

一种柜式分体溶液调湿新风空调机，涉及空气调节技术领域，本机室外分体部分包括热泵系统和热泵制出的热媒并联溶液再生系统、表冷器、管式换热器；该机室内分体部分包括热泵制出的热媒经膨胀后的冷媒并联溶液除湿系统、表冷器、新风管道和风机等。本发明可以向室内提供新鲜空气，提高了室内的氧气含量，通过盐溶液的喷洒，可以除去空气中的灰尘、细菌、霉菌等有害物质，通过盐溶液的吸湿功能来独立控制空气中的相对湿度，同时空气中的潜热不需要通过蒸发器来处理，从而减少压缩机功率，降低能耗，达到密闭室内的空气洁净，氧气含量高，人体舒适度高。

Description

柜式分体溶液调湿新风空调机
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域，具体涉及一种柜式分体溶液调湿新风空调机。
背景技术
我国民用家庭空调系统大都是在相对密闭环境下运行，空气在室内循环，使得污染物不能排到室外，危害人类健康。加大新风量(或采用全新风的运行方式)，可以将室内的有害物质稀释并排出室外，明显提高室内空气品质。但另一方面，新风量的增加使得新风处理能耗大大增加。另外对空气的处理方式目前多采用冷冻除湿方式，这种空调方式存在以下几个方面的弊端：一、需要把空气降到露点温度，低于室内送风的要求，需要再热，引起再热损失；二、为了提供较低的冷媒温度，需要较低的蒸发温度，使制冷机的效率也随之降低；三、难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象；四、因冷凝水的存在，盘管的表面形成了滋生各种霉菌的温床，恶化了室内空气品质，引发多种病态建筑综合症。
以江亿教授为代表的清华大学及有关单位，系统开发出温湿度独立控制空调系统，其基本组成为：处理显热的系统与处理潜热的系统，两个系统独立调节分别控制室内的温度与湿度。处理显热的系统由于其供水的温度高于室内空气的露点温度，因而不存在结露的危险。新风处理机组作为处理潜热的系统，同时承担去除室内CO2、异味，以保证室内空气质量的任务。
温湿度独立控制空调系统中，需要新风处理机组提供干燥的室外新风，以满足排湿、排CO2、排味和提供新鲜空气的需求。采用转轮除湿方式，是一种可能的解决途径，即用硅胶、分子筛等吸湿材料附着于轻质骨料制作的转轮表面。但转轮除湿机热能利用效率低的实质是除湿与再生这两个过程都是等焓过程而非等温过程，转轮表面与空气间的湿度差和温度差都很不均匀，造成很大的不可逆损失。再一种除湿方式是空气直接与具有吸湿的盐溶液接触(如溴化锂溶液、氯化锂溶液等)，空气中的水蒸气被盐溶液吸收，从而实现空气的除湿，吸湿后的盐溶液需要浓缩再生才能重新使用。采用溶液吸湿，可以使空气溶液接触表面同时作为换热表面，在表面的另一侧接入冷水或热水，实现吸收或补充相变热的目的，从而实现接近等温的吸湿和再生过程；还可以采用带有中间换热器的溶液空气热湿交换单元。溶液和水之间是交叉流，如果单元内溶液的循环量足够大，空气通过这样一个单元的湿度变化量又较小时，其不可逆损失可大大减少。
中国专利文献号CN2811816Y于2006年8月30日公开一种暖通空调用的利用吸湿溶液为循环工质的热回收型新风处理机组，所述新风处理机组含有热回收装置和可调温的单元喷淋模块；所述热回收装置由气液直接接触模块、板式换热器、溶液自循环泵、机组循环泵、补水阀组成；所述可调温的单元喷淋模块由板式换热器、气液直接接触模块G、溶液自循环泵组成。该结构对新风输出的温度控制不够准确，难以达到用户要求。再者，常规的分体柜式空调，通常是要求在相对密闭的空间使用，从而造成空间内的空气浑浊、缺氧。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可以向室内提供新鲜空气，提高室内空气氧气含量的柜式分体溶液调湿新风空调机。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种柜式分体溶液调湿新风空调机，由热泵制出的热媒并联溶液再生系统和经膨胀后的冷媒并联溶液除湿系统构成，包括机组压缩机、分别设于空调室外机和空调室内机中的浓溶液槽和稀溶液槽，其中机组压缩机制出的热媒分别与第一风冷式冷凝器、第一管式换热器、内热管式翅片溶液再生器并联，打开第一电动阀，热媒进入风冷式冷凝器进行排热，其中空调室外机中的第一表冷器和内热管式翅片溶液再生器的热媒为串联；经电子膨胀阀后的冷媒分别与蒸发器、第二管式换热器、内冷管式翅片除湿器并联，打开第二电动阀，冷媒进入蒸发器进行室内空气降温，蒸发器位于室内柜式分体空调的出风口处，其中空调室内机中的第二表冷器和内冷管式翅片除湿器的冷媒为串联，空调室内机稀溶液槽中的稀溶液经第一过滤器后由第一管道泵进入第一管式换热器，加热后在内热管式翅片溶液再生器进行再生为浓溶液，再经第二过滤器后由第二管道泵进入第二管式换热器，冷却后在空调室内机中的内冷管式翅片除湿器中进行除湿为稀溶液，由此循环，其中混合后的回风和新风在进入内冷管式翅片除湿器中先通过第二表冷器进行换热降温，再和内冷管式翅片除湿器的表面浓溶液进行除湿过程；
所述稀溶液槽的底部外接一个垂直的液位感应器，用来控制浓溶液泵的临时开关，在浓溶液槽底部外接一个垂直的液位感应器，用来控制稀溶液泵的临时开关，保证溶液流量的相对正常。
所述的热泵产生的热量经溶液加热后有多余的热量，打开电动阀，热媒进入风机表冷器进行排热。
所述的干燥混合风出口温度高于设计温度，打开电动阀，冷媒进入蒸发器进行室内空气降温。
所述管式换热器结构为外置胶类软管，内置耐腐蚀金属波纹管，这样结构可以弯曲盘起，所占体积小，形状多变，透明的胶管能够直接看清盐溶液的清洁程度，耐腐蚀金属波纹管能让冷(热)媒和盐溶液的热交换充分，并且耐腐蚀。
所述的内冷(热)管式翅片除湿(再生)器，通过空气和表冷器的热交换预处理，以及气液接触器和冷(热)媒的热交换，让盐溶液的温度稳定，保证了盐溶液的除湿(再生)效果，充分使用了冷(热)媒的能量。
所述的盐溶液经过滤器后再进入管道泵，过滤器方便拆洗，保证盐溶液的洁净。
本发明的有益效果是：本发明可以向室内提供新鲜空气，提高了室内的氧气含量，通过盐溶液的喷洒，可以除去空气中的灰尘、细菌、霉菌等有害物质，通过盐溶液的吸湿功能来独立控制空气中的相对湿度，同时空气中的潜热不需要通过蒸发器来处理，从而减少压缩机功率，降低能耗，达到密闭室内的空气洁净，氧气含量高，人体舒适度高。
附图说明
图1为本发明总体构成原理图；
图2为本发明空调室内机部分原理图；
图3为本发明空调室外机部分原理图。
图中：A为空调室外机部分；B为空调室内机部分；1.机组压缩机；2.风冷式冷凝器；3.第一管式换热器；4.第一表冷器；5.内热管式翅片再生器；6.电子膨胀阀；7.第二管式换热器；8.第二表冷器；9.内冷管式翅片除湿器；10.第一管道泵；11.第二管道泵；12.第一电动阀；13.浓溶液槽；14.稀溶液槽；15.第一过滤器；16.第二过滤器；17.蒸发器；18.第一液位感应器；19.第二电动阀；20.第二液位感应器。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1、图2、图3：
一种溶液调湿热泵式新风机组，该机室外分体部分包括热泵系统和热泵制出的热媒并联溶液再生系统、表冷器、管式换热器；该机室内分体部分包括热泵制出的热媒经膨胀后的冷媒并联溶液除湿系统、表冷器、新风管道和风机等。本发明可以向室内提供新鲜空气，降低细菌和微颗粒的浓度，温度和湿度能够独立控制调节，减少能耗。
机组压缩机1制出的热媒分别与风冷式冷凝器2、第一管式换热器3、内热式溶液再生器5并联,其中表冷器4和内热管式翅片再生器5的热媒为串联，压缩机1产生的热量经溶液加热后有多余的热量，打开电动阀12，热媒进入风冷式冷凝器2进行排热；经膨胀阀6后的冷媒分别与蒸发器17、第二管式换热器7、内冷式溶液除湿器9并联，如果干燥室内混合风出口温度高于设计温度，打开电动阀19，冷媒进入蒸发器17进行空气降温，蒸发器位于室内空调的出风口处。其中表冷器8和内冷管式翅片除湿器9的冷媒为串联。溶液流向为：内冷管式翅片除湿器9的稀溶液经过滤器15后由管道泵10进入第一管式换热器3，加热后在内热管式翅片再生器5进行再生为浓溶液，再经过滤器16后由管道泵11进入第二管式换热器7，冷却后在内冷管式翅片除湿器9进行除湿为稀溶液，由此循环。其中混合风在进入除湿器9中先通过表冷器8进行换热降温，再和内冷管式翅片除湿器9的表面浓溶液进行除湿过程；室外空气在进入再生器5中先通过表冷器4进行换热升温，再和内热管式翅片再生器5的表面稀溶液进行再生过程。在稀溶液槽14的底部外接一个垂直的液位感应器18，当液位高于a处时，系统指令管道泵11停止工作，当液位低于b处时系统指令管道泵11开始工作。在浓溶液槽13的底部外接一个垂直的第二液位感应器20，当液位高于a处时，系统指令管道泵10停止工作，当液位低于b处时系统指令管道泵10开始工作。盐溶液经过滤器后再进入管道泵，过滤器方便拆洗，保证盐溶液的洁净。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种柜式分体溶液调湿新风空调机，其特征在于：包括机组压缩机、分别设于空调室外机和空调室内机中的浓溶液槽和稀溶液槽，其中机组压缩机(1)制出的热媒分别与第一风冷式冷凝器(2)、第一管式换热器(3)、内热管式翅片溶液再生器(5)并联，打开第一电动阀(12)，热媒进入风冷式冷凝器(2)进行排热，其中空调室外机中的第一表冷器(4)和内热管式翅片溶液再生器(5)的热媒为串联；经电子膨胀阀(6)后的冷媒分别与蒸发器(17)、第二管式换热器(7)、内冷管式翅片除湿器(9)并联，打开第二电动阀(19)，冷媒进入蒸发器(17)进行室内空气降温，蒸发器(17)位于室内柜式分体空调的出风口处，其中空调室内机中的第二表冷器(8)和内冷管式翅片除湿器(9)的冷媒为串联，空调室内机稀溶液槽中的稀溶液经第一过滤器(15)后由第一管道泵(10)进入第一管式换热器(3)，加热后在内热管式翅片溶液再生器(5)进行再生为浓溶液，再经第二过滤器(16)后由第二管道泵(11)进入第二管式换热器(7)，冷却后在空调室内机中的内冷管式翅片除湿器(9)中进行除湿为稀溶液，由此循环，其中混合后的回风和新风在进入内冷管式翅片除湿器(9)中先通过第二表冷器(8)进行换热降温，再和内冷管式翅片除湿器(9)的表面浓溶液进行除湿过程。
2.根据权利要求1所述的柜式分体溶液调湿新风空调机，其特征在于：所述稀溶液槽的底部外接一个垂直的第一液位感应器(18)，用来控制浓溶液泵的临时开关，在浓溶液槽底部外接一个垂直的第二液位感应器(20)，用来控制稀溶液泵的临时开关。
3.根据权利要求1所述的柜式分体溶液调湿新风空调机，其特征在于：所述第一管式换热器(3)和第二管式散热器(7)结构为外置胶类软管，内置耐腐蚀金属波纹管。
4.根据权利要求1所述的柜式分体溶液调湿新风空调机，其特征在于：所述内冷管式翅片除湿器(9)通过空气和表冷器的热交换预处理，以及气液接触器和冷媒的热交换，让盐溶液的温度稳定。
5.根据权利要求1所述的柜式分体溶液调湿新风空调机，其特征在于：所述的内热管式翅片再生器(5)通过空气和表冷器的热交换预处理，以及气液接触器和热媒的热交换，让盐溶液的温度稳定。
6.根据权利要求1所述的柜式分体溶液调湿新风空调机，其特征在于：所述的冷媒进入蒸发器(17)进行室内空气降温，热媒进入风冷式冷凝器(2)进行排热。
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