CN110542164A - 一种立柜复合式新风空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立柜复合式新风空调器，包括在机箱内独立设置的排风道和新风道，排风道包括上下设置的上风道和下风道，下风道包括左右并立且下端连通的上游支风道和下游支风道，上游支风道连接回风口，上风道连接下游支风道和排风口；新风道包括呈品字形并立设置的三个支风道，第一、第三支风道的上端分别连接新风进风口和新风送风口所在的静压室，且二者下端通过风阀连接，第二支风道的下端连通第一支风道且上端通过风阀连接静压室，在第一、第二支风道间的隔板上也设有风阀；位于相邻支风道内的各高风阻部件沿高度方向错位布置，支风道内设有高风阻部件的区段设计较大流通断面积。本发明结构紧凑、能效比高、噪音低、风阻低，技术集成度高。

Description

一种立柜复合式新风空调器

技术领域

本发明涉及空气处理技术领域，特别地，涉及一种立柜复合式新风空调器。

背景技术

从现代空调技术的发展趋势来看，能将传统空调技术与蒸发冷却、能量回收、喷雾加湿和温湿度独立控制相结合的新风处理技术可实现新风空调设备高效节能并大幅改善空气调节质量，有利于营造绿色健康的工作与生活环境，因此，通过研究复合式新风处理技术可为空调技术的发展提供新的契机和诱人潜力。

对于一款空调产品而言，其市场竞争力最终取决于它的实用性和经济性。其中，实用性不仅体现在空气调节功能多样性及表现效果上，还体现在空调本身的噪声、体积和安装便利性等方面；而经济性则与运行费用和初投资成本两者同时有关，新风系统的能效比越高，则能耗费用越低，设备越紧凑，结构越简单，部件越易于获取，制作加工难度越低，则维护费用和初投资成本越低。因此，想要提高空调产品的市场竞争力，最好根据上述角度对空调设备本身的实用性和经济性同时进行优化。

空调产品的实用性和经济性不仅与空调原理相关，还与其几何设计方案、参数及部件的匹配关系密切相关，即使基于相同的工作原理，通过采用不同的几何设计方案、参数和部件的匹配关系可对应得到具有不同实用性、能效比(EER)和经济性的空调产品。不合理的几何结构、参数和部件匹配关系亦将导致新风系统出现调节能力差、工作过程损失大、能效比低、噪声大、体积大、投资成本与生命期成本(LCC)高的问题，不具备商业化价值。

经发明人调查后发现，现有的新风空调产品存在如下问题：

1)技术集成度低，没有实现蒸发冷却、能量回收、喷雾加湿和温湿度独立控制等多种高效节能技术的有机集成，多气候条件适应性差、工作过程损失大，节能潜力不能充分利用，年平均能效低，运行费用高；

2)内部风道设计及部件位置排布不合理，不能实现参数和部件的优化匹配，亦将导致工作过程损失大，节能潜力得不到充分发挥，同时，结构不够紧凑，体积庞大，不便于实际场合下的应用安装，并且投资成本高；

3)工作性能不稳定或有效工作时间短。

发明人通过上述问题进行针对性研究，设计出一种新的立柜复合式新风空调器的技术方案，该技术方案应当具有节能技术集成度高、结构合理紧凑，能实现参数与部件的合理匹配，具有调节效果好、性能稳定可靠、系统能效比高、噪音低、便于安装、投资成本低等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成了多种节能技术且结构紧凑、噪音低的新风空调器，以解决背景技术中提出的问题

为实现上述目的，本发明提供了一种立柜复合式新风空调器，包括机箱以及设置于所述机箱上的回风口、排风口、新风进风口和新风送风口，所述新风送风口位于机箱前面板的顶部，所述回风口位于机箱左/右侧面板的中部，所述排风口和新风进风口均位于机箱的顶盖板上，且所述排风口设置在靠近回风口的一侧，在所述机箱内设有左右并立且相互独立的排风道和新风道以及位于机箱顶部前侧区域并与新风送风口连通的静压室；

所述排风道包括上下设置的上风道和下风道，所述下风道包括左右并立的上游支风道和下游支风道，所述上游支风道的上端连接所述回风口而下端连接下游支风道，所述下游支风道的上端连接上风道的下端，所述上风道的上端连接所述排风口，通过所述排风道实现空调对象空间内的气体从回风口进入空调器并从排风口排出；

所述新风道包括呈品字形并立设置的第一支风道、第二支风道和第三支风道，所述第一支风道的上端连接所述新风进风口，所述第三支风道位于第一支风道的前方且二者的下端可开闭式连接，所述第三支风道的上端连通所述静压室，所述第二支风道位于第三支风道和第一支风道的右/左侧，所述第二支风道的上端与所述静压室可开闭式连接且下端与第一支风道的下端连通，所述第二支风道还与第一支风道可开闭式连接，通过所述新风道实现新鲜空气从新风进风口进入空调器并从新风送风口输送至空调对象空间。

当本发明提到两个风道左右并立设置时，其目的是为了强调两个风道均为竖直风道且二者在水平方向上排列设置，而非对两个风道的具体位置进行限制，在实际生产过程中，两个风道的左右方位可以根据实际需要相互调换。

优选地，在所述上游支风道内设置第一表面换热器，且在所述上风道内由下至上依次设置填料床、布水器和排风扇，在整个排风道的底部设置第一水池；

在所述第一支风道内由上至下依次设置新风扇和第二表面换热器，在所述第二支风道的下部设置第三表面换热器，在整个新风道的底部设置第二水池。

在本发明中，对于所述排风道，其上游支风道和下游支风道之间通过一个倾斜设置的隔板连接一个竖直设置的隔板分隔开，该倾斜设置的隔板不仅用于将来自回风口的空气导向上游支风道确保排风顺序，还在下游支风道和上风道的连接位置处形成了一个低风阻的渐扩型过渡风道，使得上风道在非排风口附近的截面大于上游支风道和下游支风道的截面。通过上述结构设计可以在保障设备紧凑性的同时扩大填料床的流通断面积(大于第一表面换热器的流通断面积)，实现对机箱内部空间的充分利用，有利于提高填料床的热质交换效率，减小填料床内的阻力。

所述布水器、填料床、第一水池组成一组喷淋模块，可实现空气与水之间的全热交换以及水的蒸发冷却。所述喷淋模块可以通过循环水管与第二表面换热器相连，组成全热回收或蒸发冷却回路，所述第一表面换热器可以通过循环水管与第三表面换热器相连，组成显热回收回路，两个循环水回路之间还可以通过跨回路连接水管及阀门实现循环水回路结构和工作模式的切换；当第一风阀和第二风阀关闭时，第三风阀开启，可用于实现两级能量回收或间接蒸发冷却与再热工作过程，分别满足寒冷季节、湿热季节、潮湿气候的功能模式要求，反之当第一风阀和第二风阀开启时，第三风阀关闭，可用于实现露点蒸发冷却工作过程，满足干热气候条件下的功能模式要求。本发明提供的新风空调器在满足系统多功能节能工作模式调节要求的前提下，同时实现了结构简单、设备紧凑、便于安装、投资和运行成本低的特点。

优选地，通过风阀实现新风道中各支风道之间以及支风道与静压室之间的开闭式连接；

具体地，在所述第二支风道和第一支风道间的隔板上设置第一风阀，所述第一风阀的位置低于新风扇且高于第二表面换热器和第三表面换热器，所述第三支风道和第一支风道的下端通过第二风阀连接，所述第二支风道的上端通过第三风阀连接所述静压室。

优选地，在所述第一支风道内，在第二表面换热器的下方还设有用于冷却除湿的第四表面换热器，所述第四表面换热器直接连接外部制冷机组的制冷剂管并起到制冷剂蒸发器的作用，或者与外部其他冷媒管相连并起到表冷器的作用。

对于所述第四表面换热器，其管内的冷却介质可以是制冷剂、冷冻水或者其他任何形式的冷媒。进一步优选地，在第四表面换热器的冷媒入口管路上还连接有膨胀阀，优选电子膨胀阀，使得第四表面换热器发挥出制冷剂蒸发器的作用。所述第四表面换热器的换热进出口管的接口安装于机箱背面板的冷媒管接口安装孔上，以方便与制冷机组进出口接管的连接。通过第四表面换热器的冷却除湿功能可实现对新风的深度除湿，满足室内空气湿度的严格控制要求，还可以实现新风空调器的独立除湿功能，并与室内空调机组联合形成温湿度独立控制系统，通过该温湿度独立控制实现整个空调系统的节能运行。

优选地，位于相邻支风道内的各高风阻部件(主要是热质交换设备)沿高度方向错位布置，且相邻支风道内不同区段的流通断面积根据是否设有高风阻部件配合变化，设有高风阻部件的区段具有较大的流通断面积，不设高风阻部件的区段具有较小的流通断面积。

具体地，对于所述排风道，由于所述上游支风道内设有第一表面换热器且下游支风道内不设置高风阻部件，因此所述上游支风道的流通断面积大于下游支风道的流通断面积。

对于所述新风道，由于所述新风扇、第二表面换热器和第四表面换热器均位于第一支风道的中上部区段，而所述第三表面换热器位于第二支风道的下部区段，因此在中上部区段，所述第一支风道的流通断面积大于第二支风道的流通断面积，而在下部区段，所述第一支风道的流通断面积小于第二支风道的流通断面积。

优选地，所述第一水池包括上下连通的接水盆和蓄水桶，所述接水盆为喇叭形结构且大径端朝上设置，所述蓄水桶的内部空间通过设置过滤网分为上下两层；

在蓄水桶的上层侧壁上设有进水管、第一回水管和第二回水管，所述进水管通过进水阀与外部自来水管相连，所述第一回水管通过连接管与第二水池底部的排水口相连，所述第二回水管通过控制阀与喷雾泵出口相连；

在蓄水桶的下层侧壁上设有第一出水管和第二出水管且在下层底部设有排水管，所述第一出水管用作循环水管系入口连接管口，所述第二出水管用作喷雾系统入口连接管口。

所述接水盆的断面积较大且深度较浅，蓄水桶的断面积较小且深度较大，较大的接水盆断面积是为了系统的可靠运行、防止漏水，较浅的接水盆深度是为了节约设备空间，较小的蓄水桶断面积是为了减小所需蓄水量，减少启动过程的时滞效应和能量损失，较大的蓄水桶深度是为了确保水位监测的灵敏度和可靠度。将进水管、回水管与出水管、排水管通过过滤网隔离，防止污物进入水系统下游设备形成阻塞，确保水系统的正常工作。

优选地，在所述蓄水桶的上层侧壁上还设有至少一个窗口，在所述窗口的位置上对应设有可重复拆装的密封盖板以便于实现检修或清污，延长系统工作寿命。

优选地，在所述蓄水桶的上层侧壁上还设有沿高度方向均匀布置的多个水位计，以便于实现对水质和水位的智能管理，进而保障系统长期稳定正常的工作。

优选地，在所述新风扇和新风进风口之间设置空气过滤器，在所述机箱的侧面板上设有新风过滤器装卸口，所述新风过滤器装卸口的位置与空气过滤器的滤芯安装位置对齐，以便于对滤芯进行插拔、安装、清洗或更换操作。

优选地，在所述新风扇的进风口处设置喷雾加湿器。通过该喷雾加湿器可在干燥气候条件下实现新风加湿，也可在寒冷气候条件下使新风空调系统更充分地回收室内空气回风中的全热能量，在满足室内空气湿度严格控制要求、提高空气调节质量的前提下，降低加湿能耗，提高系统能效比。

优选地，在所述填料床的下部还设置带导水坡度的支撑网架。所述支撑网架能保障填料床内的喷淋水安静、顺畅地沿着下风道的下游支风道侧壁回流至第一水池内，保障设备正常工作秩序、降低设备噪音。

优选地，所述第二风阀和第三风阀均采用倾斜式安装。通过采用安装方式可在不扩大风道断面和设备体积的前提下，有效提高风阀开启时的流通断面积，从而降低开启时的空气流动阻力，有利于降低新风扇的功耗，提高系统能效比。

本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、本发明在传统空调技术的基础上集成了能量回收、蒸发冷却、喷雾加湿和热湿独立调节功能，能在全年各种气候条件下发挥节能和提高室内空气品质的作用，为创造绿色健康的工作与生活环境提供了现实可行的技术保障，同时满足了市场上对于新风空调器的结构紧凑、能效比高、噪音低、风阻低、便于安装、经济实用等要求，适用于家庭、办公室、教室、医院等各类场所。

2、本发明对新风空调器内部的风道结构和断面积分配进行了优化设计，通过排风道内下风道的U型弯道结构设计、上下风道间渐扩型过渡风道的设计以及各支风道断面积的差异分配实现了对排风道结构的优化设计及风道断面积的优化分配；同样，通过新风道内三个支风道的品字形布置、第一支风道和第二支风道中各高风阻部件沿高度方向错位布置，且相邻支风道内不同区段的流通断面积根据是否设有高风阻部件进行优化契合，同样实现了对新风道结构的优化设计及风道断面积的优化分配；上述风道结构的优化设计及风道断面积的优化分配，在保障低风阻流动特性的同时充分节省空间，提高设备紧凑性，同时还有利于提高热质交换设备的功率、效率，减小热质交换过程损失和风机功耗，继而提高系统整体的能效比。

3、在本发明中，水池、过滤器结构与几何参数的优化设计能保障系统长期、稳定、高效的运行，提高系统的经济性和可靠性，同时还为高清洁度、高品质空调创造了良好的条件

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明实施例1中立柜复合式新风空调器的前视轴测图；

图2是图1中新风空调器的后视轴测图；

图3是图1中新风空调器与排风管、新风管的连接示意图；

图4是图1中新风空调器的内部结构示意图；

图5是图2中新风空调器的内部结构示意图；

图6是图1中新风空调器的静压室的结构图；

图7是图5中圈出部分A处的结构放大图；

图8是图4中第一水池的结构图；

图9是图8中第一水池的内部结构图；

图10是图1中新风空调器的风道外围附件及管道部署示意图；

图中：RA室内回风，EA排风，SA新风送风，FA新风，EP排风管，FP新风管，EV出风口，FV新风入口；2机箱，3第一表面换热器，4第一水池，5填料床，6布水器，7排风扇，8新风扇，9第二表面换热器，10第三表面换热器，11第四表面换热器，12第一风阀，13第二风阀，14第三风阀，15第二水池，16喷雾加湿器，17空气过滤器，18支撑网架；

2.1回风口，2.2排风口，2.3新风进风口，2.4新风送风口，2.5静压室，2.6电控单元显示模块，2.7支脚，2.8新风过滤器装卸口，2.9进水管安装孔，2.10排水管安装孔，2.11电源线穿孔，2.12冷媒管接口安装孔，2.13中间隔板；

4.1斜坡浅盆，4.2深底蓄水桶，4.3进水管，4.4第一回水管，4.5第二回水管，4.6第一出水管，4.7第二出水管，4.8排水管，4.9过滤网，4.10密封盖板，4.11水位计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图1、图2和图6，一种立柜复合式新风空调器，包括机箱2以及在所述机箱2内左右并立设置且相互独立的排风道和新风道。所述机箱2为立柜式结构且包括前面板、背面板、左侧面板、右侧面板，顶盖板和底板，在前面板的顶部设置新风送风口2.4，在左侧面板的中部设置回风口2.1，在顶盖板的左侧和右侧区域分别设置排风口2.2和新风进风口2.3，在所述机箱2内部空间的顶部前侧区域还设有静压室2.5，所述静压室2.5通过位于其正前方的新风送风口2.4连通空调对象空间。

在所述机箱2上还设有位于前面板上新风送风口2.4下方的电控单元显示模块2.6，位于底板上的支脚2.7、位于右侧面板上部的新风过滤器装卸口2.8、位于左侧面板和右侧面板下部的进水管安装孔2.9、排水管安装孔2.10和电源线穿孔2.11、以及位于背面板中部的冷媒管接口安装孔2.12，上述结构既便于施工人员对新风道内的空气过滤器进行维护等操作，也有利于施工人员根据现场条件选择水管和电源线为左侧连接或右侧连接，上述安装孔和穿孔均为可敲落孔，在满足安装方便需求的同时，保证了空调器外观整齐，防止灰尘污染机箱内部空间。

参见图3，所述排风口2.2和新风进风口2.4分别与机外排风管EP和新风管FP对应连接，所述排风管EP和新风管FP可以穿过外墙或窗户并分别与室外的出风口EV和新风入口FV连接，且出风口EV与新风入口FV可反方向间隔一定距离布置，防止排风EA对新风FA造成交叉污染。

多个新风入口FV还可分散布置，既可降低新风进风阻力，又可减小室外突发性局部污染源对新风产生的污染风险，在出风口EV与新风入口FV处均可设置防护网以防止异物钻入，在新风入口FV处还可以设置初效过滤网，对新风FA实现初效过滤。

在所述回风口2.1上还设有过滤网插入口，通过该插入口可方便对回风过滤网进行安装、清洗和更换，室内回风RA经回风口过滤网过滤后进入机箱内部的排风道。

参见图4和图5，新风空调器内部的风道占据了机箱2的中部及上部空间，通过在机箱2中部设置竖直的中间隔板2.13以划分左侧排风道和右侧新风道。

所述排风道包括上下设置的上风道和下风道，所述下风道为U形结构且包括左右并立的上游支风道和下游支风道，所述上游支风道的上端连接所述回风口2.1且在上游支风道内设置第一表面换热器3，所述下游支风道的上端连接上风道的下端，所述上风道的上端连接所述排风口2.2且在上风道内由下至上依次设置填料床5、布水器6和排风扇7，在整个排风道的底部设置第一水池4。

由于在上游支风道内设有高风阻部件，因此为了减小风阻设计有相对较大的流通断面积，而下游分支内无高风阻部件，因此其流通断面积相对较小，在保障低风阻流动特性的同时提高设备紧凑性。

所述上游支风道和下游支风道之间通过一个倾斜设置的隔板连接一个竖直设置的隔板分隔开，该倾斜设置的隔板不仅用于将来自回风口2.1的空气导向上游支风道中，以确保排风顺序，还在下游支风道和上风道的连接位置处形成一个低风阻的渐扩型过渡风道，使得上风道在非排风口附近的截面大于上游支风道和下游支风道的截面。

在本实施例中，在所述填料床5的下部设置带导水坡度的支撑网架18。所述支撑网架18为中间高、四周低的结构，能保障填料床内的喷淋水安静、顺畅地沿着下游支风道的侧壁回流至第一水池4内，保障设备的正常工作秩序，降低风阻和设备噪音。

所述新风道包括呈品字形并立设置的第一支风道、第二支风道和第三支风道，所述第一支风道的上端连接所述新风进风口2.3，在所述第一支风道的中上部区段内由上至下依次设置新风扇8和第二表面换热器9，所述第三支风道位于第一支风道的前方且二者的下端通过第二风阀13连接，所述第三支风道的上端连通所述静压室2.5，所述第二支风道位于第三支风道和第一支风道的右侧，第二支风道的上端通过第三风阀14连接所述静压室2.5，第二支风道和第一支风道的下端直接连通且在第二支风道的下部区段內设置第三表面换热器10，在第二支风道和第一支风道间的隔板上还设置第一风阀12，所述第一风阀12的位置低于新风扇8且高于第二表面换热器9和第三表面换热器10，在整个新风道的底部设置第二水池15。

为了减小风阻并达到节约部件空间的目的，在第一支风道内，设有新风扇8和第二表面换热器9的中上部区段采用较大流通断面积设计，而下部区段因无高风阻部件采用较小流通断面积设计。相反的，在第二支风道内，设有第三表面换热器10的下部区段采用较大流通断面积设计，而中上部区段因无高风阻部件采用较小流通断面积设计。

在本实施例中，在第二表面换热器9的下方还设有用于冷却除湿的第四表面换热器11，且所述第四表面换热器11的位置高于第三表面换热器10，在该换热器的冷媒入口管路上还连接有电子膨胀阀，使得第四表面换热器可以发挥出制冷剂蒸发器的作用。所述第四表面换热器11的换热进出口管的接口安装于机箱背面板的冷媒管接口安装孔2.12上，以方便与外部制冷机组进出口接管的连接。

通过第四表面换热器11的冷却除湿功能可实现对新风的深度除湿，满足室内空气湿度的严格控制要求，还可以实现新风空调器的独立除湿功能，并可与室内空调机组联合形成温湿度独立控制系统，通过该温湿度独立控制实现整个空调系统的节能运行。

在本实施例中，所述第二风阀13和第三风阀14均采用倾斜式安装。

在本实施例中，在所述新风扇8和新风进风口2.3之间设置空气过滤器17，所述新风过滤器装卸口2.8的位置与空气过滤器17的滤芯安装位置对齐，以便于对滤芯进行插拔、安装、清洗或更换操作。

参见图7，在本实施例中，在所述新风扇8的进风口处设置喷雾加湿器16。

参见图8和图9，所述第一水池4包括上下连通的接水盆4.1和蓄水桶4.2，所述接水盆4.1为喇叭形结构且大径端朝上设置，所述蓄水桶4.2的内部空间通过设置过滤网4.9分为上下两层。

在所述蓄水桶4.2的上层侧壁上设有进水管4.3、第一回水管4.4和第二回水管4.5，在所述蓄水桶4.2的下层侧壁设有第一出水管4.6和第二出水管4.7，在下层底部还设有排水管4.8。所述进水管4.3通过进水阀与外部自来水管相连，所述第一回水管4.4通过连接管与第二水池15底部的排水口相连，所述第二回水管4.5通过控制阀与喷雾泵出口相连，所述第一出水管4.6用作循环水管系入口连接管口，所述第二出水管4.7用作喷雾系统入口连接管口。进水和回水经过过滤网4.9过滤后进入蓄水桶4.2的下层空间，防止易于形成阻塞或结垢的污物通过出水管或排水管进入循环水系或排水管系而导致阻塞，本发明提供的水池结构既便于对喷淋水或凝结水的收集和水池水位(或蓄水量)的管理，又能减少系统蓄水量、热惯性和空调器启动过程的能量损失，提高系统的平均能效比。

在本实施例中，在所述蓄水桶4.2的上层侧壁上还设有竖直的长条形窗口，在所述窗口的位置上对应设有可重复拆装的密封盖板4.10以便于进行检修或清污。在所述蓄水桶4.2的上层侧壁上还设有沿高度方向间隔均匀布置的四个水位计4.11，以便于实现对水质和水位的智能管理，进而保障系统的稳定正常工作。

参见图10，在风道壁板与机箱面板之间还留有空隙，该间隙可用于安装开关电源、电控单元等电子器件，该设计可充分利用内部风道的自身冷却能力实现电子器件的冷却，简化电子器件的散热设计；在所述机箱2的下部空间，即第一水池4、第二水池15与机箱底板之间还留有充足的附件安装空间，在该安装空间及上述间隙内，可布置连接管道、高压水泵及喷雾系统组件、循环水泵、阀门、水过滤器、蓄压罐等附件。

在本实施例中，机箱、内部风道隔板等均可由板金加工制成，并通过支撑件、压条、定位槽、插销、拉铆铆钉、螺丝等连接件进行连接形成整体，通过密封条等防止漏风漏水，所述机箱2的部分面板是可以独立拆装的，以便于装卸和检修。

所述新风空调器在不同气候或空调对象负荷特性条件下的工作原理如下：

所述新风空调器在湿热气候(夏季常见气候)条件、温湿或阴湿气候(春季常见气候)条件、较小热湿比工作条件(室内湿负荷较大时或夏季部分负荷时段常见工作条件)或干冷气候(冬冷地区冬季常见气候)条件下，第一风阀12和第二风阀13均关闭，第三风阀14开启。此时，可通过水阀调节，使由布水器6、填料床5、第一水池4所组成的喷淋填料模块或填料床热质交换器与第二表面换热器9通过循环水管路连接起来组成全热回收循环回路，使第一表面换热器3与第三表面换热器10通过循环水管路连接起来组成显热回收循环回路。回风RA自回风口2.1吸入后，首先经过U形排风道上游分支内的第一表面换热器3预冷，然后流过U形排风道的下游分支进入填料床5，与喷淋循环水进行热质交换，最后穿过排风扇7流向排风口2.2，并在排风管EP的引导下排出室外。新风FA自新风进风口2.3吸入第一支风道后，向下依次穿过空气过滤器17、新风扇8、第二表面换热器9、第四表面换热器11，直至第二水池15后再沿第二支风道向上返回，途径第三表面换热器10、第三风阀14后进入静压室，最后由新风送风口2.4送入室内。

在湿热气候(夏季常见气候)条件、温湿或阴湿气候(春季常见气候)条件或较小热湿比工作条件(室内湿负荷较大时或夏季部分负荷时段常见工作条件)下，不需要加湿，喷雾加湿器16停止工作。此工作条件下，新风依靠第二表面换热器9的全热能量回收效果冷却除湿后往往还需要进一步除湿(亦可称为补充除湿或深度除湿)。此时，第四表面换热器11与制冷机组联合工作，调节电子膨胀阀开度，调节第四表面换热器11的冷却除湿能力以满足新风和室内空气湿度调节要求。

在湿热气候(夏季常见气候)条件、温湿或阴湿气候(春季常见气候)条件或较小热湿比工作条件(室内湿负荷较大时或夏季部分负荷时段常见工作条件)下，排风依靠第一表面换热器3的显热能量回收实现排风预冷后，可以在填料床5内产生更好的蒸发冷却效果，生产更低温度的循环水，使第二表面换热器9获得更好地全热能量回收效果，对新风起到更好的冷却除湿作用。然后，新风经第四表面换热器11进一步冷却除湿，满足湿度调节要求，但此时，新风温度可能过低，需要再热后送入室内。第三表面换热器10依靠显热能量回收效果，既可以满足新风再热要求，又可以回收再热过程新风释放的冷量，再通过显热回收循环回路中第一表面换热器3的热交换作用预冷排风，增强全热能量回收效果，减少新风补充冷却除湿的能耗，也就可以减少制冷机组的能耗。

在干冷气候条件下，新风不需要补充冷却除湿，电子膨胀阀关闭，第四表面换热器11停止工作。此气候条件下，新风往往需要加湿，启动喷雾加湿器16，根据需要调节喷雾加湿量，满足新风和室内空气湿度调节要求。

在干冷气候条件下，显热能量回收循环回路同样是对排风进行预冷，对新风进行再热，目的是为了较充分的回收排风中的显热。待排风接近饱和状态时进入填料床5进行全热交换进一步释放全热能量，其中的循环水则获得全热能量回收，然后通过全热能量回收循环回路以及第二表面换热器9的热交换作用将回收的能量传递给新风。由于喷雾加湿器16的作用，新风进入第二表面换热器9之前会夹带水雾，水雾将在第二表面换热器9之内的热交换过程中汽化，将部分回收的能量转化为潜热，所以第二表面换热器9能实现全热能量传递的作用。

在干热气候(秋季常见气候)条件下，第一风阀12和第二风阀13均开启，第三风阀14关闭。此时，可通过水阀调节，使第二表面换热器9、第三表面换热器10以及第一表面换热器3形成并联关系，再通过循环水管路与喷淋填料模块或填料床热质交换器连接组成循环回路，使整个系统按照露点蒸发冷却器的工作原理进行工作。回风RA自回风口2.1吸入后，仍然是先经过第一表面换热器3，然后流过U形排风道的下游分支进入填料床5，与喷淋循环水进行热质交换，最后穿过排风扇7流向排风口2.2，并在排风管EP的引导下排出室外。新风FA自新风进风口2.3吸入第一支风道后，向下穿过空气过滤器17和新风扇8，然后分两路流动，第一路仍然是沿第一支风道向下流动，依次流经第二表面换热器9和第四表面换热器11，另一路则穿过第一风阀12后沿第二支风道向下流动，途径第三表面换热器10，直至第二水池15后与第一路新风汇合，再穿过第二风阀13并沿第三支风道向上返回进入静压室，最后由新风送风口2.4送入室内。

在干热气候条件下，回风仍然是先经过第一表面换热器3的预冷，可以在填料床5内产生更好的蒸发冷却效果，生产更低温度的循环水。填料床5内生产的低温循环水分三路进入三个并联的表面换热器(3、9、10)，通过其中的热交换实现新风冷却，属于间接蒸发冷却，而且是按照露点蒸发冷却原理工作，理论上新风冷却后的温度可以接近排风的露点温度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种立柜复合式新风空调器，其特征在于，包括机箱(2)以及设置于所述机箱(2)上的回风口(2.1)、排风口(2.2)、新风进风口(2.3)和新风送风口(2.4)，所述新风送风口(2.4)位于机箱(2)前面板的顶部，所述回风口(2.1)位于机箱(2)左/右侧面板的中部，所述排风口(2.2)和新风进风口(2.3)均位于机箱(2)的顶盖板上，且所述排风口(2.2)设置在靠近回风口(2.1)的一侧，在所述机箱(2)内设有左右并立且相互独立的排风道和新风道以及位于机箱顶部前侧区域并与新风送风口(2.4)连通的静压室(2.5)；

所述排风道包括上下设置的上风道和下风道，所述下风道包括左右并立的上游支风道和下游支风道，所述上游支风道的上端连接所述回风口(2.1)而下端连接下游支风道，所述下游支风道的上端连接上风道的下端，所述上风道的上端连接所述排风口(2.2)，通过所述排风道实现空调对象空间内的气体从回风口(2.1)进入空调器并从排风口(2.2)排出；

所述新风道包括呈品字形并立设置的第一支风道、第二支风道和第三支风道，所述第一支风道的上端连接所述新风进风口(2.3)，所述第三支风道位于第一支风道的前方且二者的下端可开闭式连接，所述第三支风道的上端连通所述静压室(2.5)，所述第二支风道位于第三支风道和第一支风道的右/左侧，所述第二支风道的上端与所述静压室(2.5)可开闭式连接且下端与第一支风道的下端连通，所述第二支风道还与第一支风道可开闭式连接，通过所述新风道实现新鲜空气从新风进风口(2.3)进入空调器并从新风送风口(2.4)输送至空调对象空间。

2.根据权利要求1所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，在所述上游支风道内设置第一表面换热器(3)，且在所述上风道内由下至上依次设置填料床(5)、布水器(6)和排风扇(7)，在整个排风道的底部设置第一水池(4)；

在所述第一支风道内由上至下依次设置新风扇(8)和第二表面换热器(9)，在所述第二支风道的下部设置第三表面换热器(10)，在整个新风道的底部设置第二水池(15)。

3.根据权利要求2所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，通过风阀实现新风道中各支风道之间以及支风道与静压室之间的开闭式连接；

在所述第二支风道和第一支风道间的隔板上设置第一风阀(12)，所述第一风阀(12)的位置低于新风扇(8)且高于第二表面换热器(9)和第三表面换热器(10)，所述第三支风道和第一支风道的下端通过第二风阀(13)连接，所述第二支风道的上端通过第三风阀(14)连接所述静压室(2.5)。

4.根据权利要求3所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，在所述第一支风道内，在第二表面换热器(9)的下方还设有用于冷却除湿的第四表面换热器(11)，所述第四表面换热器(11)直接连接外部制冷机组的制冷剂管并起到制冷剂蒸发器的作用，或者与外部其他冷媒管相连并起到表冷器的作用。

5.根据权利要求4所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，位于相邻支风道内的各高风阻部件沿高度方向错位布置，且相邻支风道内不同区段的流通断面积根据是否设有高风阻部件配合变化，设有高风阻部件的区段具有较大的流通断面积，不设高风阻部件的区段具有较小的流通断面积。

6.根据权利要求5所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，对于所述排风道，所述上游支风道内设有第一表面换热器(3)且下游支风道内不设置高风阻部件，所述上游支风道的流通断面积大于下游支风道的流通断面积；

对于所述新风道，所述新风扇(8)、第二表面换热器(9)和第四表面换热器(11)均位于第一支风道的中上部区段，所述第三表面换热器(10)位于第二支风道的下部区段，在中上部区段，所述第一支风道的流通断面积大于第二支风道的流通断面积，而在下部区段，所述第一支风道的流通断面积小于第二支风道的流通断面积。

7.根据权利要求2～6中任意一项所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，所述第一水池(4)包括上下连通的接水盆(4.1)和蓄水桶(4.2)，所述接水盆(4.1)为喇叭形结构且大径端朝上设置，所述蓄水桶(4.2)的内部空间通过设置过滤网(4.9)分为上下两层；

在蓄水桶的上层侧壁上设有进水管(4.3)、第一回水管(4.4)和第二回水管(4.5)，所述进水管(4.3)通过进水阀与外部供水管相连，所述第一回水管(4.4)通过连接管与第二水池(15)底部的排水口相连，所述第二回水管(4.5)通过控制阀与喷雾泵出口相连；

在蓄水桶的下层侧壁上设有第一出水管(4.6)和第二出水管(4.7)且在下层底部设有排水管(4.8)，所述第一出水管(4.6)用作循环水管系入口连接管口，所述第二出水管(4.7)用作喷雾系统入口连接管口。

8.根据权利要求7所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，在所述蓄水桶(4.2)的上层侧壁上还设有至少一个窗口，在所述窗口的位置上对应设有可重复拆装的密封盖板(4.10)以便于实现检修或清污；

在所述蓄水桶(4.2)的上层侧壁上还设有沿高度方向均匀布置的多个水位计(4.11)，以便于实现对水质和水位的智能管理，进而保障系统的稳定正常工作。

9.根据权利要求2～6中任意一项所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，在所述新风扇(8)和新风进风口(2.3)之间设置空气过滤器(17)，在所述机箱(2)的侧面板上设有新风过滤器装卸口(2.8)，所述新风过滤器装卸口(2.8)的位置与空气过滤器(17)的滤芯安装位置对齐，以便于对滤芯进行插拔、安装、清洗或更换操作；

在所述新风扇(8)的进风口处设置喷雾加湿器(16)。

10.根据权利要求2～6中任意一项所述的立柜复合式新风空调器，其特征在于，在所述填料床(5)的下部还设置带导水坡度的支撑网架(18)；

所述第二风阀(13)和第三风阀(14)均采用倾斜式安装。