CN108253554B - 一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，包括压缩机、四通换向阀、排风盘管、过冷盘管、节流装置、送风盘管、送风风机、排风风机及旁通风口，压缩机、四通换向阀、排风盘管的制冷剂通道、过冷盘管的制冷剂通道、节流装置、送风盘管的制冷剂通道通过制冷剂连接管路连接，形成闭式循环的制冷剂流路，送风风机、送风盘管的空气通道通过送风风道连接，形成送风流路，过冷盘管的空气通道、排风盘管的空气通道、排风风机通过排风风道连接，形成排风流路，旁通风口连通送风风道和排风风道，该旁通风口在制冷工况下打开，制热工况下关闭。本发明在保持盘管内容积不变的情况下，可提高制冷剂单位质量流量的制冷量，降低送风温度。

Description

一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机

技术领域

本发明涉及一种新风机，尤其是涉及一种回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机。

背景技术

为室内送入新风，对于人体健康具有重要意义。现代许多建筑，尤其是住宅建筑，开始引入新风空调系统，以此来改进室内空气品质。但是，新风若是不经任何处理直接送入空调区域，必定会加大空调系统的负荷。为了少增加或不增加室内负荷，新风需经过一定处理后再送入空调区域，因而产生了新风机。

目前，新风的处理方式主要是采用普通全新风机组对新风进行处理，使之达到设计要求的送风状态点。例如直接蒸发式全新风空气处理机组，它是一种采用直接蒸发制冷或热泵制热的方法来处理全新风，而后通过风道向密闭空间、房间或区域直接提供集中处理过的全新风的空气设备。但这种机组运行时，排风不经过任何处理便直接排到了室外，浪费了大量的能量。

近年来，有人提出将热泵热回收技术应用于新风机。应用热泵热回收的新风机，排风盘管从室内回风中回收能量，避免了这部分能量的浪费。因此相比于传统的新风机，热泵热回收型新风机提高了系统的效率。专利CN201510504746.0提出实现双向换气新风功能和单向内循环空气净化功能的新风机。专利CN201610269978.7提供一种带湿膜加湿冷却功能的热回收新风机，用于在新风通风系统中，降低新风机的出风温度，减小新风负荷；回收利用空调冷凝水中的冷量，增加供冷量。专利CN201710049524.3提出了一种采用湿膜预冷结合间接蒸发冷却提高热回收效率的新风机。但是目前的热泵热回收新风机也存在一些不足，由于只有室内回风通过排风盘管，而室内需要保持正压，因此排风风量受到送风风量的限制，排风风量需要小于送风风量，所以排风风量偏小。制冷工况下排风风量较小，会导致冷凝温度偏高，蒸发温度、送风温度也有所提高，为室内带来了较大的热湿负荷。同时当冷凝温度过高时，压缩机会开启高压保护，因此目前热泵热回收新风机的运行工况范围受到很大的限制，尤其在夏季温度较高时无法运行。

专利CN201620060794.5公开了一种新风机，采用直接引入新风与回风混合，提高排风风量。专利CN201620525910.6多冷凝器及双回风旁通的除湿新风机组，制冷时利用室内较低温度的排风将制冷剂冷凝，降低机组冷凝温度，且在送风侧利用旁通回风与低温送风混合进行再热避免冷热抵消造成的冷量损耗；制热内循环模式下，可开启室外机快速提高室内的环境温度；外循环模式下，提高机组的蒸发压力和制热量，降低机组的耗电功率并避免机组结霜的风险。上述专利均通过降低冷凝温度的方式来实现，但是其制冷效果不高。

发明内容

本发明的目的是为了解决制冷工况下，热泵热回收型新风机回风风量较小，冷凝温度偏高，变工况运行范围受限制，效率较低的问题，进而提供一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机。本发明采用回风过冷和混风冷凝的技术，提高排风风量，扩大新风机的运行范围。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，包括压缩机、四通换向阀、排风盘管、过冷盘管、节流装置、送风盘管、送风风机、排风风机及旁通风口，所述排风盘管、过冷盘管、送风盘管均具备制冷剂通道和空气通道，所述压缩机、四通换向阀、排风盘管的制冷剂通道、过冷盘管的制冷剂通道、节流装置、送风盘管的制冷剂通道通过制冷剂连接管路连接，形成闭式循环的制冷剂流路，所述送风风机、送风盘管的空气通道通过送风风道连接，形成送风流路，所述过冷盘管的空气通道、排风盘管的空气通道、排风风机通过排风风道连接，形成排风流路，所述旁通风口连通送风风道和排风风道，该旁通风口在制冷工况下打开，制热工况下关闭。

所述四通换向阀具有四个接口，压缩机的进出口与所述四通换向阀其中两个接口连通，四通换向阀另外两个接口、排风盘管的制冷剂通道、过冷盘管的制冷剂通道、节流装置、送风盘管的制冷剂通道通过制冷剂连接管路连接成闭式循环回路。

所述旁通风口位于送风流路的送风风机与送风盘管之间，且位于排风流路的过冷盘管与排风盘管之间。

所述旁通风口入口通过旁通风道与送风风机和送风盘管之间的送风风道连通，出口通过旁通风道与过冷盘管和排风盘管之间的排风风道连通。

所述节流装置可以为毛细管，短管或电子膨胀阀等制冷系统节流装置。

所述送风盘管空气通道出口连接用于向室内提供室内新风的出风口。

所述过冷盘管的空气通道进口连接用于使室内回风排出的回风口。

本发明中，送风流路与排风流路为两个独立流路。

本发明的主要工作过程为：制冷工况下，旁通风口打开，新风经过送风风机吸入送风风道。吸入的新风一部分通过送风盘管降温除湿经出风口送入室内，另一部新风从旁通风口进入排风通道。室内回风由回风口进入，经过过冷盘管后与旁通风口进入的新风混合，通过排风盘管，吸收排风盘管中的热量，经过排风风机送到室外。此时通过排风盘管的风量比单独使用回风有所增大，可有效降低冷凝温度。

制热工况下，旁通风口关闭，新风经过送风风机吸入送风风道。吸入的新风通过送风盘管升温后送入室内，室内回风通过过冷盘管和排风盘管，回收回风中的热量。经过排风风机送到室外。

本发明采用回风过冷加混风冷凝的方式增大通过排风盘管的风量以降低制冷的冷凝温度，与降低冷凝温度的方式不同，且同时本发明充分利用回风温度低于室外温度的特点设计了独立的过冷盘管，以降低制冷剂节流前的温度。本发明在保持盘管内容积不变的情况下，可提高单位制冷量，降低送风温度。

本发明的特征在于：

1.在传统的热泵热回收型新风机的基础上增加了可开闭式旁通风口。部分新风通过旁通风口进入排风通道，与通过过冷排管后的回风混合，增大了排风风量，从而达到降低冷凝温度，扩大工况运行范围，提高系统能效的目的。

2.本发明另一个特征在于过冷盘管的增设，在制冷剂回路中，过冷盘管位于排风盘管和节流元件之间；在空气通道中，低温的室内回风先经过过冷盘管，后与来自旁通风口的新风混合，再经过排风盘管。过冷盘管增加了系统过冷度，提高单位制冷量，提高系统能效。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.增大排风量，有效降低冷凝温度，提高机组能效；

2.采用室内回风对过冷盘管内制冷剂进行过冷，增加了制冷剂的单位质量流量制冷量，降低送风温度；

3.冷凝温度的降低使得高温工况下压缩机仍能正常运行，扩大新风机的变工况运行范围。

因此，回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机运行范围广，系统效率高，不增加甚至减少室内负荷。

附图说明

图1为实施例1中采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机的结构示意图。

图中：1为压缩机，3为四通换向阀，A、B、C、D为四通换向阀四个接口，5为排风盘管，7为过冷盘管，9为节流装置，11为送风盘管，15为送风风机，24为排风风机，26为旁通风口，2、4、6、8、10、12、13为制冷剂连接管路，14为进风口，16、17为送风风道，19为出风口，20为回风口，21、22、23为排风风道25为排风口，18为旁通风道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，如图1所示，包括压缩机1、四通换向阀3、排风盘管5、过冷盘管7、节流装置9、送风盘管11、送风风机15、排风风机25及旁通风口26。

排风盘管5、过冷盘管7、送风盘管11均具备制冷剂通道和空气通道。

四通换向阀3具有四个接口，分别为A、B、C、D，压缩机1的进口通过制冷剂连接管路13与四通换向阀的接口C连通，压缩机1的出口通过制冷剂连接管路2与四通换向阀的接口A连通，四通换向阀的接口B、制冷剂连接管路4、排风盘管5的制冷剂通道、制冷剂连接管路6、过冷盘管7的制冷剂通道、制冷剂连接管路8、节流装置9、制冷剂连接管路10、送风盘管11的制冷剂通道、制冷剂连接管路12、四通换向阀的接口D顺序连接，形成闭式循环回路。

进风口14、送风风机15、送风风道16、送风风道17、送风盘管11的空气通道、出风口19顺序连接，形成送风流路。出风口19用于向室内提供室内新风。

回风口20、过冷盘管7的空气通道、排风风道21、排风风道22、排风盘管5的空气通道、排风风道23、排风风机24、排风口25顺序连接，形成排风流路。回风口20用于使室内回风排出。

旁通风口位于送风流路的送风风机与送风盘管之间，且位于排风流路的过冷盘管与排风盘管之间。该旁通风口26在制冷工况下打开，制热工况下关闭。即，旁通风口26入口通过旁通风道与送风风机15和送风盘管11之间的送风风道连通，出口通过旁通风道18与过冷盘管7和排风盘管5之间的排风风道连通。

本实施例中，送风流路与排风流路为两个独立流路。

本实施例中，节流装置可以为毛细管，短管或电子膨胀阀等制冷系统节流装置。

新风机的主要工作过程为：制冷工况下，旁通风口26打开，四通换向阀接口A、B互通，C、D互通。室外新风从进风口14被送风风机15吸入，在旁通风口26处分为两路，一路从空气流路17经过送风盘管11降温除湿后经出风口19送入室内，另一路新风由旁通风道18经过旁通风口26进入排风通道。室内回风从回风口20经过过冷盘管7，该过冷盘管吸收回风中的冷量使制冷剂过冷。而后回风与通过旁通风口进入的新风混合后流经排风盘管5使制冷剂冷凝，最后由排风风机24从排风口25排出室外，完成制冷过程。

制热工况下，旁通风口26关闭，四通换向阀接口B、C互通，A、D互通。室外新风从进风口14被送风风机15吸入，经过送风盘管11升温后送入室内。室内回风从回风口20经过过冷盘管7和排风盘管5被回收热量，最后由排风风机24从排风口25排出室外，完成制热过程。

本发明采用回风过冷加混风冷凝的方式增大通过排风盘管的风量以降低制冷的冷凝温度，与降低冷凝温度的方式不同，且同时本发明充分利用回风温度低于室外温度的特点设计了独立的过冷盘管，以降低制冷剂节流前的温度。本发明在保持盘管内容积不变的情况下，可提高单位制冷量，降低送风温度。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，其特征在于，包括压缩机、四通换向阀、排风盘管、过冷盘管、节流装置、送风盘管、送风风机、排风风机及旁通风口，所述排风盘管、过冷盘管、送风盘管均具备制冷剂通道和空气通道，所述压缩机、四通换向阀、排风盘管的制冷剂通道、过冷盘管的制冷剂通道、节流装置、送风盘管的制冷剂通道通过制冷剂连接管路连接，形成闭式循环的制冷剂流路，所述送风风机、送风盘管的空气通道通过送风风道连接，形成送风流路，所述过冷盘管的空气通道、排风盘管的空气通道、排风风机通过排风风道连接，形成排风流路，所述旁通风口连通送风风道和排风风道，该旁通风口在制冷工况下打开，制热工况下关闭；

所述旁通风口位于送风流路的送风风机与送风盘管之间，且位于排风流路的过冷盘管与排风盘管之间；

所述送风盘管空气通道出口连接用于向室内提供室内新风的出风口；

所述过冷盘管的空气通道进口连接用于使室内回风排出的回风口。

2.根据权利要求1所述的一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，其特征在于，所述四通换向阀具有四个接口，压缩机的进出口与所述四通换向阀其中两个接口连通，四通换向阀另外两个接口、排风盘管的制冷剂通道、过冷盘管的制冷剂通道、节流装置、送风盘管的制冷剂通道通过制冷剂连接管路连接成闭式循环回路。

3.根据权利要求1所述的一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，其特征在于，所述旁通风口入口通过旁通风道与送风风机和送风盘管之间的送风风道连通，出口通过旁通风道与过冷盘管和排风盘管之间的排风风道连通。

4.根据权利要求1所述的一种采用回风过冷加混风冷凝的热泵热回收型新风机，其特征在于，所述节流装置为毛细管，短管或电子膨胀阀。