CN107816752B - 除湿净化复合新回风空气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种除湿净化复合新回风空气处理装置，包括：空气除湿净化双层转轮模块和压缩制冷循环模块，空气除湿净化双层转轮模块包括：空气除湿转轮，沿径向设有新风除湿区和回风除湿区，新风除湿区位于回风除湿区的内侧；空气净化转轮，与空气除湿转轮串联，空气净化转轮沿径向设有新风净化区和回风净化区，新风净化区位于回风净化区的内侧；压缩制冷循环模块包括：压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器，蒸发器包括前置蒸发器和后置蒸发器，前置蒸发器与后置蒸发器并联。根据本发明的除湿净化复合新回风空气处理装置，室内回风与室外新风能够独立进行除湿和净化处理，通过冷凝器可回收压缩制冷模块的余热用于除湿净化转轮再生，节约能源。

Description

除湿净化复合新回风空气处理装置
技术领域
本发明涉及室内空气处理技术领域，特别是涉及一种除湿净化复合新回风空气处理装置。
背景技术
相关技术中，传统家用空调常采用冷凝除湿技术，将蒸发器或表冷器表面温度降至空气露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝，达到除湿目的。虽然其成本较低，但空调系统蒸发温度较低，导致系统能效比较低，并且在露点温度过低时，需要对处理后的空气进行再热，冷热抵消也会导致能源的浪费，能耗较大。对于室内VOCs污染的控制，目前主要采用活性炭吸附的空气净化方式。由于活性炭饱和吸附量不高，使得吸附材料使用寿命较短，需要频繁更换，并且在长期使用中易造成二次散发污染。此外，目前的空调系统中的空气净化段大多是将新风和回风混合后处理，但由于主要污染物的不同，混风降低了污染物浓度，导致处理效率的降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种除湿净化复合新回风空气处理装置，所述除湿净化复合新回风空气处理装置可以实现新风与回风的独立处理，还有利于降低能耗。
根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置，包括：空气除湿净化双层转轮模块，所述空气除湿净化双层转轮模块包括：空气除湿转轮，所述空气除湿转轮沿径向设有新风除湿区和回风除湿区，所述新风除湿区位于所述回风除湿区的内侧；空气净化转轮，所述空气净化转轮设在所述空气除湿转轮的下游并与所述空气除湿转轮串联，所述空气净化转轮沿径向设有新风净化区和回风净化区，所述新风净化区位于所述回风净化区的内侧；压缩制冷循环模块，所述压缩制冷循环模块包括：压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流部件以及所述蒸发器串接形成制冷回路，所述蒸发器包括前置蒸发器和后置蒸发器，所述前置蒸发器与所述后置蒸发器并联。
根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置，室外新风可以依次经由新风除湿区和新风净化区向室内送风，室内回风可以依次经由回风除湿区和回风净化区向室内送风，如此，使得室内回风与室外新风能够独立进行除湿和净化处理，有利于在一定程度上提高空气的净化效率。此外，通过冷凝器可以回收压缩制冷模块的余热保证空气除湿净化双层转轮模块的除湿净化效果，节约能源。
另外，根据本发明上述实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置还具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述空气除湿净化双层转轮模块还包括：转轮冷却区；转轮再生区，所述转轮再生区与所述转轮冷却区在所述空气除湿净化双层转轮模块的周向沿转动方向依次布置，且所述转轮再生区和所述转轮冷却区均沿轴向贯穿所述空气除湿净化双层转轮模块；其中，所述转轮冷却区和所述转轮再生区被构造成室内排风经由所述转轮冷却区，经所述冷凝器加热后再由所述转轮再生区向室外排风。
进一步地，所述冷凝器与所述转轮再生区之间还设有辅助电加热器以加热室内排风。
根据本发明的一些实施例，所述空气除湿转轮的半径为R，新风除湿区的半径为r，最小新风比为S，则满足：
Figure BDA0001476267850000021
根据本发明的一些实施例，所述空气除湿转轮的表面设有硅胶、分子筛及有金属骨架材料之一或其组合。
根据本发明的一些实施例，所述空气净化转轮的表面设有活性炭、分子筛、金属氧化物及有机金属骨架材料之一或其组合；所述回风净化区和所述新风净化区内设有活性炭、分子筛、金属氧化物、有机金属骨架之一或其组合。
可选地，还包括：粗效空气过滤器，所述粗效空气过滤器设在所述转轮冷却区的上游。
根据本发明的一些实施例，进一步包括：空气过滤器，所述空气过滤器设在所述空气除湿转轮的上游以过滤空气中的颗粒物。
根据本发明的一些实施例，所述压缩制冷循环模块还包括：汽液分离装置，所述汽液分离装置位于所述蒸发器的下游并与所述压缩机相连。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置中空气除湿转轮和空气净化转轮的结构示意图。
附图标记：
空气除湿净化双层转轮模块1，
11-空气除湿转轮，111-新风除湿区，112-回风除湿区，
12-空气净化转轮，121-新风净化区，122-回风净化区，
13-转轮冷却区，14-转轮再生区，
2-压缩制冷模块，
21-压缩机，22-冷凝器，23-前置蒸发器，24-后置蒸发器，25-节流部件，26-汽液分离装置，
3-辅助电加热器，4-粗效空气过滤器，5-空气过滤器，
实线为风道连接，虚线为制冷剂回路，箭头表示流动方向。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“厚度”、“前”、“后”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
相关技术中，我国东南沿海地区夏季炎热潮湿，平均含湿量超过12g/kg，相对湿度可以达到80％以上，导致住宅建筑除湿能耗占空调总能耗的20％～40％，节能潜力巨大。与此同时，夏季高温使得家具复合建材中甲醛和挥发性有机化合物(VOCs)散发出来，一般住宅在夏季室内的甲醛浓度可以达到200～300ppb；而室外空气中O3、NOX浓度较高，特别是O3已成为南方夏季的首要污染物，导致引入的新风也不够洁净，所以南方建筑夏季空气品质面临内忧外患的室内外污染。
传统家用空调常采用冷凝除湿技术，将蒸发器或表冷器表面温度降至空气露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝，达到除湿目的。虽然其成本较低，但空调系统蒸发温度较低，导致系统能效比较低，并且在露点温度过低时，需要对处理后的空气进行再热，冷热抵消也会导致能源的浪费，能耗较大。
除了通过温湿度同时控制的方式除湿，还可以通过独立控制湿度的除湿方式，例如溶液除湿、转轮除湿等。溶液除湿的系统结构较为复杂，包含叉流除湿器、再生装置及风路、溶液循环等多个回路，系统体积较大，初投资贵，维护起来也非常不便，不适用于住宅使用。此外，溶液除湿还有腐蚀、带液等问题，在住宅中进行再生处理也是难题，且再生能耗大。
为了克服现有除湿技术中能耗高、净化技术寿命短等问题，本发明提供一种新型吸附式转轮除湿净化复合新回风空气处理装置，实现温湿度独立控制，从而降低除湿能耗；针对室内外主要污染物种类的差异，对新风和回风独立进行空气净化处理，使空气净化更高效。装置可以连续工作，具有使用寿命长、运行能耗低、净化效率高等特点。
下面结合附图描述根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100。
如图1-图2所示，根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100，包括：空气除湿净化双层转轮模块1以及压缩制冷循环模块2。
具体而言，空气除湿净化双层转轮模块1包括：空气除湿转轮11和空气净化转轮12，空气净化转轮12设在空气除湿转轮11的下游，并且空气净化转轮12可以与空气除湿转轮11串联。由此，使得室内回风或室外新风可以依次先由空气除湿转轮11除湿，再由空气净化转轮12净化处理后向室内送风。
其中，空气除湿转轮11沿径向设有新风除湿区111和回风除湿区112，新风除湿区111位于回风除湿区112的内侧。例如，空气除湿转轮11上形成有新风除湿区111和回风除湿区112，并且新风除湿区111和回风除湿区112在空气除湿转轮11的径向方向上依次布置。
空气净化转轮12沿径向设有新风净化区121和回风净化区122，新风净化区121位于回风净化区122的内侧。由此，室外新风可以依次经由新风除湿区111和新风净化区121向室内送风，室内回风可以依次经由回风除湿区112和回风净化区122向室内送风，如此，使得室内回风与室外新风能够独立进行除湿和净化处理，有利于在一定程度上提高空气的净化效率。
例如，新风净化区121与新风除湿区111可以连通，回风净化区122与回风除湿区112也可以连通。这里，连通指的是空气可以依次流经新风净化区121与新风除湿区111，或空气可以依次流经回风净化区122与回风除湿区112。
压缩制冷循环模块2包括：压缩机21、冷凝器22、节流部件25以及蒸发器，压缩机21、冷凝器22、节流部件25以及蒸发器串接(例如串联)可以形成制冷回路，蒸发器包括前置蒸发器23和后置蒸发器24，前置蒸发器23与后置蒸发器24并联。压缩机21产生的高温高压的制冷剂可以先经由冷凝器22，再分别流经后置蒸发器24和前置蒸发器23后回流至压缩机21。
节流部件25可以设在冷凝器22与后置蒸发器24之间，节流部件25可以为例如节流阀等。节流部件25可以起到节流降压的作用。
这里，前置蒸发器23可以置于新风入口处，前置蒸发器23用于新风预降温，提高转轮吸附效率；后置蒸发器24可以置于室内送风处，后置蒸发器24用于调节室内送风温度；冷凝器22位于室内排风初次经过空气除湿净化双层转轮模块1后的风道内(例如，冷凝器22可以设在空气净化转轮12下游的风道内)，冷凝器22可以回收压缩机21余热用于加热室内排风，减少转轮再生能耗。
这里，“再生”指的是：空气除湿净化双层转轮模块1经过对空气的除湿净化处理后，空气除湿净化能力有所下降，有可能达到吸附的饱和状态，此时，需要将空气除湿净化双层转轮模块1中功能材料吸附的物质脱除以使空气除湿净化双层转轮模块1恢复除湿净化处理功效。根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100，室外新风可以依次经由新风除湿区111和新风净化区121向室内送风，室内回风可以依次经由回风除湿区112和回风净化区122向室内送风，如此，使得室内回风与室外新风能够独立进行除湿和净化处理，有利于在一定程度上提高空气的净化效率。此外，通过冷凝器22可以回收压缩制冷模块2的余热，减少转轮再生能耗，节约能源。
需要说明的是，上述对新风除湿区111与回风除湿区112的相对位置的描述只是示例性的，不能理解为对本发明的限制。
例如，在本发明的一些实施例中，新风除湿区111可以位于回风除湿区112内侧，此时，新风净化区121可以位于回风净化区122的内侧。当然，新风除湿区111也可以位于回风除湿区112外侧，此时，新风净化区121可以位于回风净化区122的外侧。
为了便于描述，本发明主要以新风除湿区111位于回风除湿区112内侧，新风净化区121位于回风净化区122的内侧进行说明。
参照图1，根据本发明的一些实施例，空气除湿净化双层转轮模块1还包括：转轮冷却区13和转轮再生区14。
具体地，转轮再生区14与转轮冷却区13在空气除湿净化双层转轮模块1的周向沿转动方向(例如转轮的旋转方向)依次布置，且转轮再生区14和转轮冷却区13均沿轴向贯穿空气除湿净化双层转轮模块1。
其中，转轮冷却区13和转轮再生区14被构造成室内排风经由转轮冷却区13，经冷凝器22加热后再由转轮再生区14向室外排风。由此，室内排风可以先经由转轮冷却区13，经由冷凝器22输送至转轮再生区14后向室外排风，通过冷凝器22可以回收压缩机21的余热用于加热室内排风，从而减少转轮再生能耗。
例如，转轮冷却区13可以沿空气除湿转轮11的轴向延伸，并且转轮冷却区13可以贯通空气除湿转轮11和空气净化轮12。转轮再生区14沿空气除湿净化双层转轮模块1的轴向延伸，并且转轮再生区14也可以贯通空气除湿转轮11和空气净化轮12。
进一步地，参照图1，冷凝器22与转轮再生区14之间还设有辅助电加热器3以加热室内排风。通过冷凝器22可以回收压缩制冷模块2的余热用于空气除湿净化双层转轮模块1再生，冷凝器22和辅助电加热器3可以串联连接，通过辅助电加热器3可以进一步加热室内排风用于空气除湿净化双层转轮模块1再生(保证空气除湿净化双层转轮模块1的除湿净化效果)，结构紧凑，可连续工作，净化效率高，节约能耗。
可选地，根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100还包括：粗效空气过滤器4，粗效空气过滤器4设在转轮冷却区13的上游。通过粗效空气过滤器4可以先对室内排风进行净化处理后再输送至转轮冷却区13进行冷却处理，这样能够对空气除湿净化双层转轮模块1进行一定的保护，有利于延长空气除湿净化双层转轮模块1的使用寿命。
根据本发明的一些实施例，除湿净化复合新回风空气处理装置100进一步包括：空气过滤器5，空气过滤器5设在空气除湿转轮11的上游以过滤空气中的颗粒物。通过空气过滤器5可以对室内回风和室外新风中的颗粒物进行一定的过滤，有利于保护空气除湿净化双层转轮模块1。
其中，室内回风和室外新风各自经过独立风道进行处理，首先通过空气过滤器5去除颗粒物，室内回风直接通入到回风除湿区112和回风净化区122；室外新风经过前置蒸发器23降温后通入新风除湿区111和新风净化区121，处理后混合空气经过后置蒸发器24降温向室内送风，实现新风和回风的独立除湿和净化处理，避免混风后组分浓度降低导致的吸附去除效率变低。
可选地，结合图1，在空气除湿净化双层转轮模块1的横截面(例如，空气除湿转轮11的横截面)上，转轮冷却区13和转轮再生区14的总面积不小于(大于或等于)空气除湿净化双层转轮模块1横截面面积的四分之一。由此，使得除湿净化复合新回风空气处理装置100的结构更加紧凑，且有利于保证净化效率。
例如，空气除湿净化双层转轮模块1沿转动方向分为转轮冷却区13和转轮再生区14，转轮冷却区13内限定出冷却风道，转轮再生区14内限定出再生风道，冷却风道的截面积和再生风道的截面积可以相近，冷却风道和再生风道的总面积为空气除湿净化双层转轮模块1横截面总面积的1/4。室内排风经粗效空气过滤器4过滤后先经过转轮冷却区13，一方面回收转轮余热加热室内排气，另一方面降低转轮温度提高转轮吸附能力。室内排气经过冷凝器22和辅助电加热器3进一步加热后通入转轮再生区14，实现转轮吸附水分和污染物的脱除。
参照图2并结合图1，根据本发明的一些实施例，空气除湿转轮11的半径为R，新风除湿区111的半径为r(新风除湿区111的截面可以形成为圆形)，最小新风比为S，则满足：
Figure BDA0001476267850000071
由此，空气经由满足上述公式的空气除湿转轮11除湿后，有利于满足室内通风需求。
例如，当新风比为20％时，R/r≤2.45。空气除湿转轮11表面功能材料可以为硅胶、分子筛及有机金属骨架材料等之一或其组合。空气经过空气除湿转轮11能够更好地对空气进行除湿。具体地，空气除湿转轮11采用硅胶转轮，空气除湿转轮11沿轴向的厚度为20mm，空气净化转轮12主要采用活性炭转轮，空气净化转轮12沿轴向的厚度为30mm，空气除湿转轮11和空气净化转轮12的外径均为250mm，内径均为150mm。室外新风可以通过独立风道进入新风除湿区111、新风净化区121实现空气的除湿和净化；室内回风可以通过独立风道进入回风除湿区112、回风净化区122，实现空气的除湿和净化。
其中，空气净化转轮12沿径向工作区间可以分为新风净化区121和回风净化区122，工作区间半径与空气除湿转轮11设置一致(例如，空气除湿转轮11和空气净化转轮12的径向尺寸可以相同)。空气除湿转轮11和空气净化转轮12可以采用不同的除湿净化材质进行处理，这样有处于根据实际情况对空气进行除湿净化处理，能够在一定程度上提高空气处理效率。
需要说明的是，上述对空气除湿转轮11以及空气净化转轮12材质、尺寸等的描述只是示例性的，不能理解为对本发明的限制，空气除湿转轮11以及空气净化转轮12材质、尺寸等可以根据实际需要适应性设置。
根据本发明的一些实施例，空气净化转轮12的表面可以设有活性炭、分子筛、金属氧化物及有金属骨架材料之一或其组合；回风净化区122和新风净化区121内设有活性炭、分子筛、金属氧化物、有机金属骨架之一或其组合。
根据净化空气特征，回风净化区122和新风净化区121可选择不同的净化功能材料，回风净化区122可以采用例如活性炭等，新风净化区121可以采用例如分子筛等。
例如，空气除湿转轮11和空气净化转轮12均可以具有骨架，通过浸渍法、沉淀法、旋涂法之一或其组合在其表面形成有除湿净化处理材料层，实现对空气的除湿以及净化处理。
根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100，能够对温湿度进行独立控制，针对室内外主要污染物种类的差异，对新风和回风独立进行空气净化处理，不仅降低除湿能耗，而且提高空气净化功效。
根据本发明的一些实施例，压缩制冷循环模块2还包括：汽液分离装置26。汽液分离装置26位于蒸发器的下游，并且汽液分离装置26可以与压缩机21相连。这里，汽液分离装置26可以为汽液分离器等。通过设置汽液分离装置26，有利于提高压缩机21的使用可靠性。
下面结合附图描述根据本发明除湿净化复合新回风空气处理装置100的一个具体实施例。
根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100，空气除湿转轮11和空气净化转轮12串联，空气除湿转轮11沿径向分为新风除湿区111和回风除湿区112，空气净化转轮12沿径向分为新风净化区121和回风净化区122。
室内回风和室外新风各自经过独立风道进行处理，首先通过空气过滤器5去除颗粒物，室内回风直接通入到回风除湿区112和回风净化区122；室外新风经过前置蒸发器23降温后通入新风除湿区111和新风净化区121，处理后混合空气经过后置蒸发器24降温向室内送风，实现新风和回风的独立除湿和净化处理，避免混风后组分浓度降低导致的吸附去除效率变低。
回风净化区122和新风净化区121可以根据回风和新风净化组分差异选择针对性吸附净化材料，例如针对新风中的臭氧和NOX、SOX等气态污染物，采用活性炭、分子筛等吸附剂材料，并负载部分MnOX、CuO等材料之一或其组合；针对室内回风中的甲醛和有机气态污染物，采用改性活性炭、分子筛等材料之一或其组合，对其表面进行氨基功能修饰，提高吸附净化效率。
空气除湿转轮11和空气净化转轮12沿转动方向分为转轮冷却区13和转轮再生区14，室内排风经过粗效空气过滤器4去除大颗粒物后，通入转轮冷却区13，降低转轮温度，提高其有效吸附量，室内排风通过冷凝器22进一步加热后反向通入转轮再生区14，完成转轮再生，实现冷凝器22余热回收利用，减少再生能源消耗。冷凝器22后设置有辅助电加热器3，如果经过冷凝器22的气体温度不足以完成转轮再生，可以开启辅助电加热器3进行辅助加热。
压缩制冷循环模块包括依次连接的压缩机21、冷凝器22、节流部件25、前置蒸发器23、后置蒸发器24以及汽液分离装置26。
冷凝器22安装在压缩机21之后，高温高压制冷剂经冷凝器22降温后通入节流部件25(例如节流阀等)，低压低温制冷剂分别通入前置蒸发器23和后置蒸发器24，升温后的制冷剂混合通入汽液分离装置26，完成压缩制冷循环。
本发明的有益效果在于：本申请的除湿净化复合新回风空气处理装置100将空气除湿净化双层转轮模块1与压缩机制冷循环模块2相结合，实现热、湿独立控制，从而降低建筑除湿能耗。通过设置转轮冷却区13，降低转轮再生后的温度，提高转轮吸附能力，同时实现转轮余热的回收；再生气通过冷凝器22回收压缩机21余热，进一步降低装置运行能耗。通过设置空气净化转轮12，实现空气污染物的连续净化，避免了传统净化器易饱和、寿命短的缺点。
此外，空气净化转轮12沿径向分为新风净化区121和回风净化区122，避免混风后组分浓度降低，并根据新风、回风空气污染物组分差异选择对应高选择性吸附净化材料，实现新风和回风的高效净化。
压缩制冷循环模块2中，制冷剂选择R134a，设计制冷量为3kW时，蒸发器(包括前置蒸发器23与后置蒸发器24)设计温度18℃，冷凝器22设计温度60℃。压缩机21选择转子式压缩机，排量为22.78cc/rev，COP为3.872。换热器(包括蒸发器和冷凝器22)均采用
Figure BDA0001476267850000091
7的铝翅片铜管，前置蒸发器23与后置蒸发器24并联，前置蒸发器23设置铜管排数为3，总管长3.84m，迎面风速1.66m/s，支路容量0.5kW；后置蒸发器24设置铜管排数为4，总管长12.33m，迎面风速2.09m/s，支路容量2.5kW；冷凝器22设置铜管排数为5，总管长21.87m，迎面风速1.47m/s。节流阀容量3.9kw，阀口面积0.74mm2。
基于以上实例参数，新风量和再生风量均为60m3/h，转轮转速5r/h时，装置实际运行测试结果如下：室外新风25℃，含湿量20.0g/kg，甲醛浓度0.39μg/kg，处理后出口混合风46.3℃，含湿量14.3g/kg，甲醛浓度0.242μg/kg，含湿量差达5.7g/kg，甲醛脱除效率达38％，因此本装置同时具有高效的除湿和除甲醛能力，具有广泛应用前景。
根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100，结构紧凑，除湿净化效率高，节能效果好，低能耗，能够有效调控建筑热湿环境，去除空气污染物。
根据本发明实施例的除湿净化复合新回风空气处理装置100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，包括：
空气除湿净化双层转轮模块，所述空气除湿净化双层转轮模块包括：
空气除湿转轮，所述空气除湿转轮沿径向设有新风除湿区和回风除湿区，所述新风除湿区位于所述回风除湿区的内侧；
空气净化转轮，所述空气净化转轮设在所述空气除湿转轮的下游并与所述空气除湿转轮串联，所述空气净化转轮沿径向设有新风净化区和回风净化区，所述新风净化区位于所述回风净化区的内侧；
压缩制冷循环模块，所述压缩制冷循环模块包括：压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流部件以及所述蒸发器串接形成制冷回路，所述蒸发器包括前置蒸发器和后置蒸发器，所述前置蒸发器与所述后置蒸发器并联。
2.根据权利要求1所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，所述空气除湿净化双层转轮模块还包括：
转轮冷却区；
转轮再生区，所述转轮再生区与所述转轮冷却区在所述空气除湿净化双层转轮模块的周向沿转动方向依次布置，且所述转轮再生区和所述转轮冷却区均沿轴向贯穿所述空气除湿净化双层转轮模块；
其中，所述转轮冷却区和所述转轮再生区被构造成室内排风经由所述转轮冷却区，经所述冷凝器加热后再由所述转轮再生区向室外排风。
3.根据权利要求2所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，所述冷凝器与所述转轮再生区之间还设有辅助电加热器以加热室内排风。
4.根据权利要求1所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，所述空气除湿转轮的半径为R，新风除湿区的半径为r，最小新风比为S，则满足：
Figure FDA0001476267840000011
5.根据权利要求1所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，所述空气除湿转轮的表面设有硅胶、分子筛及有金属骨架材料之一或其组合。
6.根据权利要求1所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，所述空气净化转轮的表面设有活性炭、分子筛、金属氧化物及有机金属骨架材料之一或其组合；
所述回风净化区和所述新风净化区内设有活性炭、分子筛、金属氧化物、有机金属骨架之一或其组合。
7.根据权利要求2所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，还包括：粗效空气过滤器，所述粗效空气过滤器设在所述转轮冷却区的上游。
8.根据权利要求1所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，进一步包括：空气过滤器，所述空气过滤器设在所述空气除湿转轮的上游以过滤空气中的颗粒物。
9.根据权利要求1所述的除湿净化复合新回风空气处理装置，其特征在于，所述压缩制冷循环模块还包括：
汽液分离装置，所述汽液分离装置位于所述蒸发器的下游并与所述压缩机相连。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111076380A (zh) * 2018-10-22 2020-04-28 大金工业株式会社 除湿系统的控制方法
CN109603379A (zh) * 2018-12-20 2019-04-12 中国科学院广州能源研究所 低温空气净化装置
CN112303743B (zh) * 2019-07-29 2022-05-13 青岛海尔空调器有限总公司 用于加湿吸醛的装置及空调
CN113865208B (zh) * 2021-09-16 2023-03-28 同济大学 一种无霜冷库用热泵转轮耦合装置及运行方法
CN115143546A (zh) * 2022-06-13 2022-10-04 武汉理工大学 利用双层复合转轮空调系统实现污染物联合控制的方法
CN114992725A (zh) * 2022-06-20 2022-09-02 珠海格力电器股份有限公司 一种除湿模组、除湿器及除湿控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06343819A (ja) * 1993-06-04 1994-12-20 Kobe Steel Ltd 乾式除湿装置
JP2004270950A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Seibu Giken Co Ltd デシカント空調装置
CN201547895U (zh) * 2009-11-09 2010-08-11 杭州捷瑞空气处理设备有限公司 一种冷凝热回用的新风转轮除湿空调机
CN101816881A (zh) * 2010-04-30 2010-09-01 广州捷达莱堡通用设备有限公司 新风节能型热泵转轮除湿机
CN102705921A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 吕智 一种热泵驱动转轮除湿和再生型空气处理机组
CN203848420U (zh) * 2014-05-27 2014-09-24 无锡市汉马空调与通风设备有限公司 一种多功能除醛除臭除菌净化干燥空气设备
JP2017044387A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 ダイキン工業株式会社 除湿システム
CN207635450U (zh) * 2017-11-21 2018-07-20 清华大学 除湿净化复合新回风空气处理装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06343819A (ja) * 1993-06-04 1994-12-20 Kobe Steel Ltd 乾式除湿装置
JP2004270950A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Seibu Giken Co Ltd デシカント空調装置
CN201547895U (zh) * 2009-11-09 2010-08-11 杭州捷瑞空气处理设备有限公司 一种冷凝热回用的新风转轮除湿空调机
CN101816881A (zh) * 2010-04-30 2010-09-01 广州捷达莱堡通用设备有限公司 新风节能型热泵转轮除湿机
CN102705921A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 吕智 一种热泵驱动转轮除湿和再生型空气处理机组
CN203848420U (zh) * 2014-05-27 2014-09-24 无锡市汉马空调与通风设备有限公司 一种多功能除醛除臭除菌净化干燥空气设备
JP2017044387A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 ダイキン工業株式会社 除湿システム
CN207635450U (zh) * 2017-11-21 2018-07-20 清华大学 除湿净化复合新回风空气处理装置

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