CN107036212B - 一种空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调装置，包括相邻设置的截面为多边形的新风处理管和循环空气处理管；所述新风处理管的进风口位于室外，其出风口位于室内；在所述的新风处理管的顶部设置有若干个盐溶液喷淋装置，以使新风处理管的内壁上形成盐溶液降膜层，并在所述新风处理管内形成若干段盐溶液喷淋区，用于与引入的室外空气进行传质传热；所述的循环空气处理管的进气口、出气口均位于室内；在所述的循环空气处理管的顶部设置有若干个水喷淋装置，以使循环空气处理管的内壁上形成水降膜层，并在所述循环空气处理管内形成若干段水喷淋区，用于与引入的室内空气进行传质传热。本发明在一个装置里集成了除湿和冷却功能，体积小且效率高。

Description

一种空调装置

技术领域

本发明属于空气除湿及制冷领域，具体涉及一种空调装置。

背景技术

随着经济的快速发展和生活水平的提高，人们要求室内空气能有着让人体舒适的温度和湿度，因此空调的使用也越来越多，但传统的空调系统由于要使用大量的能源使得运行的成本很高，而且较高的能耗也间接对环境造成很大的污染，由于对能源持续增长的需求，空调的成本也在增加，存在着对更高效和更低能耗的空调方法和技术持续增长的需求。

传统的空调系统一般使用冷却除湿，将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除，该方法需将空气降至露点温度以下，除去水分后再升温至送风状态，能耗非常高。液体吸收除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到除湿目的，除湿溶液再生容易，处理空气与除湿溶液直接接触，会引起空气夹带除湿溶液，因此需要在空气出口设置过滤网以除去空气中夹带的除湿溶液。液体吸收除湿与传统的冷却除湿具有能耗低的优点。

间接蒸发冷却器为目前一种新型的空调制冷设备。它利用自然环境空气中的干球温度与湿球温度之差，通过水与冷却空气之间的热湿交换来实现被处理空气的冷却，是一种环保高效而且经济的冷却方式。在不使用压缩机和制冷剂的情况下，能够冷却气体至逼近空气的湿球温度，而且不增加产出空气的含湿量。

目前，业内已经提出了多种间接蒸发冷却器，例如：公告号为CN104534604A的中国发明专利申请公开说明书公开了一种外置分流结构的逆流板式露点间接蒸发冷却器，能够实现多级蒸发冷却降温，它利用不断降低的二次空气湿球温度推动热湿交换，而将被处理空气的温度降低到低于入口空气的湿球温度，甚至达到露点温度，低于传统间接蒸发冷却器。但是这些间接蒸发冷却器只能进行空气冷却而不具备空气除湿的功能，要想达到舒适的室内空气温湿度，还需购买和使用额外的除湿器。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种集冷却、调湿于一体的空调装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种空调装置，包括相邻设置的截面为多边形的新风处理管和循环空气处理管:

所述新风处理管的进风口位于室外，其出风口位于室内；在所述的新风处理管的顶部设置有若干个盐溶液喷淋装置，以使新风处理管的内壁上形成盐溶液降膜层，并在所述新风处理管内形成若干段盐溶液喷淋区，用于与引入的室外空气进行传质传热；所述的循环空气处理管的进气口、出气口均位于室内；在所述的循环空气处理管的顶部设置有若干个水喷淋装置，以使循环空气处理管的内壁上形成水降膜层，并在所述循环空气处理管内形成若干段水喷淋区，用于与引入的室内空气进行传质传热。

进一步，所述的新风处理管和循环空气处理管的截面呈六边形，在所述的盐溶液喷淋区和水喷淋区的底部分别设置有盐溶液回收口和水回收口。

进一步，所述的新风处理管一端开口、另一端封闭，在该新风处理管的中间设置有与新风处理管封闭的一端间隔设置的挡板，将所述新风处理管分隔成连通的上风道和下风道；在与盐溶液喷淋区的位置相对应的挡板和新风处理管的内壁之间开设有过流口，以供形成盐溶液降膜层的盐溶液通过，使位于上风道和下风道中均形成间隔设置的冷却区和除湿区；所述的进风口与上风道连通，所述的出风口与下风道连通。

进一步，所述的循环空气处理管一端开口、另一端封闭，在该循环空气处理管的中间设置有与循环空气处理管封闭的一端间隔设置的分隔板，将所述循环空气处理管分隔成连通的上气道和下气道；在与水喷淋区的位置相对应的分隔板和循环空气处理管的内壁之间开设有过流口，以供形成水降膜层的水通过；所述的进气口与下气道连通，所述的出气口与上气道连通。

进一步，所述的盐溶液回收口和水回收口在气体流动方向上的长度分别为a和b，新风处理管和循环空气处理管的长度为L，a+b≤L，a/L＝0.4。

进一步，还包括空气混合管，该空气混合管的一端与出风口和出气口连通，另一端与空调的室内送风装置连通。

进一步，所述的新风处理管和循环空气处理管均设置有若干个，二者交替设置以多流道，以增大传热传质面积和空气处理量。

进一步，所述的下风道与上气道的外壁相接触。

进一步，所述的下风道与上气道中的气体的流动方向相反。

进一步，所述的出风口设置有过滤网，用于拦截气体夹带的盐溶液。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、液体除湿装置和蒸发冷却装置集成，在一个装置中同时实现除湿和冷却，大大减少了空调装置体积，是一种新型的空调装置。

2、冷却空气进入上气道之前，在下气道中被进一步冷却，提升了蒸发冷却能力，盐溶液被上气道冷却，提升了吸湿性。

3、该装置为六边形结构，有效实现了被处理空气和干空气、盐溶液和水之间的有效分离，被处理空气先后经过冷却、除湿和冷却，在一个装置中实现了除湿和冷却，效率高。

附图说明

图1是本发明的被处理空气流道的截面结构正视图。

图2是本发明的湿空气流道的截面结构正视图。

图3是本发明的干空气流道的截面结构正视图。

图4是本发明的液体除湿和蒸发冷却集成空调装置的流道结构俯视图。

附图中：1—进风口；2—出风口；3—挡板；4—过滤网；6—盐溶液喷淋装置；7—盐溶液回收口；8—水喷淋装置；9—水回收口；10—分隔板；11—出气口；12—进气口；13—盐溶液降膜层；14—水降膜层；15—新风处理管；16—循环空气处理管；17—下气道；18—上气道。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一、一种空调装置，如图1-4所示，包括相邻设置的截面为多边形的新风处理管15和循环空气处理管16：

所述新风处理管15的进风口1位于室外，其出风口2位于室内；在所述的新风处理管15的顶部设置有若干个盐溶液喷淋装置6，以使新风处理管15的内壁上形成盐溶液降膜层13，并在所述新风处理管15内形成若干段盐溶液喷淋区，用于与引入的室外空气进行传质传热。

盐溶液由盐溶液喷淋装置6喷出，使盐溶液附着在新风处理管15的内壁上并向下流动，形成盐溶液降膜层13，由于盐溶液的浓度较高，可以吸收空气中的水分，形成除湿区；由于盐溶液有一定的蒸发作用，这会吸收一部分热能，从而在除湿区之间可以形成冷却区，从而形成交替设置的除湿区和冷却区。夏季室外的高温高湿空气作为被处理空气从进风口1进入，依次经过冷却区和除湿区，最终成为低温低湿空气，作为送风送入室内。

所述的循环空气处理管16的进气口12、出气口11均位于室内；在所述的循环空气处理管16的顶部设置有若干个水喷淋装置8，以使循环空气处理管16的内壁上形成水降膜层14，并在所述循环空气处理管16内形成若干段水喷淋区，用于与引入的室内空气进行传质传热。

由于水的蒸发是吸热反应，可以给引入的室内空气降温，同时也会给空气增加一定程度的水分，更有利于营造舒适的环境。

由于的新风处理管15和循环空气处理管16相邻设置，形成了间壁式换热器的结构，可以充分利用循环空气处理管16中的蒸发降温作用来给新风处理管15中的空气降温，最大程度地利用了蒸发降温的功效。

作为优化，所述的新风处理管15和循环空气处理管16的截面呈六边形，在所述的盐溶液喷淋区和水喷淋区的底部分别设置有盐溶液回收口7和水回收口9。

之所以把截面设计为六边形，是为了实现循环入风和出风，使进风口和出风口分离。

通过盐溶液回收口7回收盐溶液，再经过蒸发或反渗透等工艺再生，再循环到盐溶液喷淋装置6，以实现循环利用。

而通过水回收口9回收的水，再经过净化处理后，再循环到水喷淋装置8，以实现循环利用。

作为优化，所述的新风处理管15一端开口、另一端封闭，在该新风处理管15的中间设置有与新风处理管15封闭的一端间隔设置的挡板3，将所述新风处理管15分隔成连通的上风道和下风道；在与盐溶液喷淋区的位置相对应的挡板3和新风处理管15的内壁之间开设有过流口，以供形成盐溶液降膜层13的盐溶液通过，在与盐溶液喷淋区的位置相对应的挡板3和新风处理管15的内壁之间开设有过流口，以供形成盐溶液降膜层13的盐溶液通过，使位于上风道和下风道中均形成间隔设置的冷却区和除湿区；所述的进风口1与上风道连通，所述的出风口2与下风道连通。

作为优化，所述的循环空气处理管16一端开口、另一端封闭，在该循环空气处理管16的中间设置有与循环空气处理管16封闭的一端间隔设置的分隔板10，将所述循环空气处理管16分隔成连通的上气道18和下气道17；在与水喷淋区的位置相对应的分隔板10和循环空气处理管16的内壁之间开设有过流口，以供形成水降膜层14的水通过；所述的进气口12与下气道17连通，所述的出气口11与上气道18连通。

之所以设计成折流的方式，是因为可以最大程度地节省空间，利用空间的利用率。此外，还可以减缓空气流速，提高传质传热的效率。

作为优化，所述的盐溶液回收口7和水回收口9在气体流动方向上的长度分别为a和b，新风处理管15和循环空气处理管16的长度为L，a+b≤L，a/L＝0.4。

之所以设计成该结构尺寸，是为了同时满足除湿和冷却的需要，经过优化，除湿段和冷却段之比等于3:2。

作为优化，还包括空气混合管，该空气混合管的一端与出风口2和出气口11连通，在出风口2和出气口11上设置有阀门，另一端与空调的室内送风装置连通。这样可以把相邻设置的新风处理管15和循环空气处理管16处理过的空气混合，通过调节阀门来控制不同来源的空气的比例，以达到调节送入室内的空气的温度、湿度的目的。

作为优化，所述的新风处理管15和循环空气处理管16均设置有若干个，二者交替设置以多流道，以增大传热传质面积和空气处理量。

作为优化，所述的下风道与上气道18的外壁相接触。

作为优化，所述的下风道与上气道18中的气体的流动方向相反。

这样可以更好地提高传热传质面积，效率高，空气处理量大。

作为优化，所述的出风口2设置有过滤网4，用于拦截气体夹带的盐溶液。

二、实施例

如图1和图4所示，被新风处理管15为六边形结构，新风处理管15中间有挡板3，使其分为上下两个风道，挡板3在盐溶液流动所经过的位置留有空隙，仅允许盐溶液通过，新风处理管15上方设有盐溶液喷淋装置6，使盐溶液沿新风处理管两侧壁面均匀向下流动形成盐溶液降膜层，最终盐溶液通过盐溶液回收口7流出。夏季室外的高温高湿空气作为被处理空气，进风口1进入上风道，依次经过上风道的冷却区和除湿区，再拐弯通过下风道的除湿区和冷却区，最终成为低温低湿空气通过出风口2离开出风口2处装有过滤网4，对低温低湿空气进行过滤以除去空气中夹带的盐溶液，作为送风送入室内。

如图2、图3和图4所示，循环空气处理管16为六边形结构，循环空气处理管16被分隔板10分为作为干空气流道的下气道17和作为湿空气流道的上气道18，其中湿空气流道上方设有水喷淋装置8，形成水降膜层在湿空气流道的两侧壁面均匀向下流动，最终水通过水回收口9排出。夏季室内空调房间内的空气作为冷却空气，通过进气口12进入干空气流道，在流道的左侧拐弯进入湿空气流道，冷却空气在湿空气流道中吸收水降膜层中的水分，水的蒸发使新风处理管15和干空气流道17中的空气得到冷却，干空气流道17中的冷却空气温度降低，进一步提升湿空气流道18的冷却能力。

所述的盐溶液回收口7和水回收口9在气体流动方向上的长度分别为a和b，新风处理管和循环空气处理管的长度为L，a+b≤L，a/L＝0.4。降膜水进口(即水喷淋装置8对应的长度)长度与流道长度L相等，所述的盐溶液回收口7和水回收口9分开。

本发明实现了空气之间准逆流的流动，各个流道之间由隔板和挡板隔开，有效实现了被处理空气和冷却空气、降膜盐溶液和降膜水之间的分离，降膜盐溶液对被处理空气进行除湿，降膜水被冷却空气吸收，它的蒸发对被处理空气进行冷却，被处理空气先后经过冷却、除湿和冷却，在一个装置里集成了除湿和冷却功能，体积小且效率高，是一种新型的空调装置。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种空调装置，其特征在于，包括相邻设置的截面为多边形的新风处理管和循环空气处理管；

所述新风处理管的进风口位于室外，其出风口位于室内；在所述的新风处理管的顶部设置有若干个盐溶液喷淋装置，以使新风处理管的内壁上形成盐溶液降膜层，并在所述新风处理管内形成若干段盐溶液喷淋区，用于与引入的室外空气进行传质传热；

所述的循环空气处理管的进气口、出气口均位于室内；在所述的循环空气处理管的顶部设置有若干个水喷淋装置，以使循环空气处理管的内壁上形成水降膜层，并在所述循环空气处理管内形成若干段水喷淋区，用于与引入的室内空气进行传质传热；

所述的新风处理管和循环空气处理管的截面呈六边形，在所述的盐溶液喷淋区和水喷淋区的底部分别设置有盐溶液回收口和水回收口；

所述的新风处理管一端开口、另一端封闭，在该新风处理管的中间设置有与新风处理管封闭的一端间隔设置的挡板，将所述新风处理管分隔成连通的上风道和下风道；

在与盐溶液喷淋区的位置相对应的挡板和新风处理管的内壁之间开设有过流口，以供形成盐溶液降膜层的盐溶液通过，使位于上风道和下风道中均形成间隔设置的冷却区和除湿区；

所述的进风口与上风道连通，所述的出风口与下风道连通。

2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述的循环空气处理管一端开口、另一端封闭，在该循环空气处理管的中间设置有与循环空气处理管封闭的一端间隔设置的分隔板，将所述循环空气处理管分隔成连通的上气道和下气道；

在与水喷淋区的位置相对应的分隔板和循环空气处理管的内壁之间开设有过流口，以供形成水降膜层的水通过；所述的进气口与下气道连通，所述的出气口与上气道连通。

3.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述的盐溶液回收口和水回收口在气体流动方向上的长度分别为a和b，新风处理管和循环空气处理管的长度为L，a+b≤L，a/L＝0.4。

4.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，还包括空气混合管，该空气混合管的一端与出风口和出气口连通，另一端与空调的室内送风装置连通。

5.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述的新风处理管和循环空气处理管均设置有若干个，二者交替设置以多流道，以增大传热传质面积和空气处理量。

6.根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于，所述的下风道与上气道的外壁相接触。

7.根据权利要求6所述的空调装置，其特征在于，所述的下风道与上气道中的气体的流动方向相反。

8.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述的出风口设置有过滤网，用于拦截气体夹带的盐溶液。