CN110762648A - 一种热回收新风除湿机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种热回收新风除湿机，包括压缩机、换热器和风道；该换热器包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器；该风道包括室外新风风道和室内排风风道；该第二换热器置于所述室内排风风道内；所述第三换热器、第四换热器、第五换热器设置于所述室外新风风道内；所述热回收新风除湿装置还包括第一节流装置、控制阀；所述压缩机、第一换热器、第二换热器、第一节流装置、第三换热器、控制阀、第四换热器和第五换热器形成循环流路。本发明提供的热回收新风除湿机能够回收排风的冷能，减小了除湿过程中制冷剂和空气的换热损失并降低能量耗费，进一步提升系统能效，且具有良好的降温除湿效果，而且结构简单，易于实现。

Description

一种热回收新风除湿机

技术领域

本发明涉及家电技术领域，尤其涉及一种热回收新风除湿机。

背景技术

由于某些特殊行业不能采用回风循环以及人们对室内空气品质要求的提高，全新风除湿机应运而生。全新风除湿机是将外部的新鲜空气进行降湿调温处理,达到用户所设要求后送入特定空间的一种除湿设备。传统新风除湿机组的蒸发温度低且没有回收排风中的冷或热量，所以其机组的除湿效率低，耗能高，随着全新风除湿机的不断使用，各种全新风除湿机的节能措施也不断涌现。

专利号为201810229199.3的专利公开了一种基于混合工质组分分离特性的双蒸发温度的新型除湿方案，该方案采用一个常规单级压缩机实现双蒸发温度，结构简单，有效提升了除湿效率；然而，其缺陷在于针对新风除湿场合不能进行能量回收且送风温度过低会导致凝露问题。

发明内容

本发明的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种热回收新风除湿机。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种热回收新风除湿机，包括压缩机、换热器和风道；所述换热器包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器；

所述风道包括室外新风风道和室内排风风道；所述第二换热器置于所述室内排风风道内；所述第三换热器、第四换热器、第五换热器设置于所述室外新风风道内；

所述热回收新风除湿装置还包括第一节流装置、控制阀；

所述压缩机、第一换热器、第二换热器、第一节流装置、第三换热器、控制阀、第四换热器和第五换热器形成循环流路。

进一步地，还包括第二节流装置，所述第二节流装置并联于所述控制阀进口和出口之间。

进一步地，所述第一换热器和第二换热器之间设有气液分离器，所述第一换热器的出口与所述气液分离器进口相连通；所述第二换热器的进口与所述气液分离器的出气口相连通；所述气液分离器的出液口与所述第五换热器的进口相连通；所述气液分离器与所述第五换热器之间连通有第三节流装置。

进一步地，所述第四换热器的出口与所述第五换热器的进口之间连通有第一导流管路；所述第一导流管路上连通有第一流量调节阀；所述第四换热器的出口与所述第一流量调节阀之间的导流管路和压缩机的吸气口之间连通有第二流量调节阀。

进一步地，所述第三换热器的进口和出口之间并联有第三流量调节阀。

进一步地，所述气液分离器的内部的顶部设有冷却盘管；所述冷却盘管的两端分别与所述第五换热器的出口以及压缩机的吸气口相连通。

进一步地，所述气液分离器的内部的底部设有加热盘管；所述加热盘管的两端分别与所述压缩机的排气口与所述第一换热器的进口相连通。

进一步地，所述室外新风风道的风入口处和室内排风风道的风入口处设有用于室外高温新风和室内低温回风发生热交换的全热交换装置。

进一步地，所述第五换热器、第四换热器和第三换热器沿所述室外新风风道内气流的流动方向依次排布。

进一步地，所述第一节流装置和第三节流装置为电子膨胀阀或热力膨胀阀。所述第二节流装置为毛细管、电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

进一步地，

与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明的热回收新风除湿机通过将压缩机、第一换热器、第二换热器、第一节流装置、第三换热器、控制阀、第四换热器和第五换热器形成循环流路，利用第一换热器对制冷剂进行部分冷凝，再通过将第二换热器置于室内排风风道内，利用室内排风与第二换热器进行热交换，对制冷剂进一步冷凝，回收排风的冷能，用于冷却制冷剂实现了双冷凝温度，减小了除湿过程中制冷剂和空气的换热损失并降低能量耗费，进一步提升系统能效；然后通过第三换热器、第四换热器和第五换热器，与室外新风风道的室外新风进行梯级降温除湿，可实现制冷剂和室外空气的小温差换热，大幅度减小了传统除湿过程的换热损失，有效提升吸气压力，降低压缩机功耗，提升了除湿效率。

2.本发明的热回收新风除湿机系统通过一个压缩机与第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器相结合实现新风梯级降温除湿和排风热能回收利用，具有良好的降温除湿效果，而且结构简单，易于实现。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

图1是本发明的热回收新风除湿机的实施例1的原理示意图。

图2是本发明的热回收新风除湿机的实施例2的原理示意图。

图3是本发明的热回收新风除湿机的实施例3的原理示意图。

图4是本发明的热回收新风除湿机的实施例4的原理示意图。

图5是本发明的热回收新风除湿机的实施例5的原理示意图。

图6是本发明的热回收新风除湿机的实施例6的原理示意图。

图7是本发明的热回收新风除湿机的实施例7的原理示意图。

图中包括：

压缩机1、换热器2、第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23、第四换热器24、第五换热器25、风道3、室外新风风道31、室内排风风道32、第一节流装置4、控制阀5、第二节流装置6、气液分离器7、第三节流装置8、第一导流管路9、第一流量调节阀10、第二流量调节阀11、第三流量调节阀12、冷却盘管13、加热盘管14、全热交换装置15。

具体实施方式

结合以下实施例对本申请作进一步描述。

实施例1：

如图1，一种热回收新风除湿机，包括压缩机1、换热器2和风道3；所述换热器2包括第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23、第四换热器24和第五换热器25；所述风道3包括室外新风风道31和室内排风风道32；所述第二换热器22置于所述室内排风风道32内；所述第三换热器23、第四换热器24、第五换热器25设置于所述室外新风风道31内；所述热回收新风除湿装置还包括第一节流装置4、控制阀5、第二节流装置6；所述压缩机1、第一换热器21、第二换热器22、第一节流装置4、第三换热器23、控制阀5、第四换热器24和第五换热器25形成循环流路；具体的，所述压缩机1的排气口与第一换热器21的进口之间、第一换热器21的出口和第二换热器22的进口之间、第二换热器22的出口和第一节流装置4的进口之间、第一节流装置4的出口和第三换热器23的进口之间、第三换热器23的出口和控制阀5的进口之间、控制阀5的出口和第四换热器24的进口之间、第四换热器24的出口和第五换热器25的进口之间、第五换热器25的出口和压缩机1的吸气口之间均设有连通管路。通过连通管路使压缩机1、第一换热器21、第二换热器22、第一节流装置4、第三换热器23、控制阀5、第四换热器24和第五换热器25形成循环流路。所述第二节流装置6并联于所述控制阀5进口和出口之间。

该热回收新风除湿机通过将压缩机1、第一换热器21、第二换热器22、第一节流装置4、第三换热器23、控制阀5、第四换热器24和第五换热器25形成循环流路，利用第一换热器21对制冷剂进行部分冷凝，再通过将第二换热器22置于室内排风风道32内，利用室内排风与第二换热器22进行热交换，对制冷剂进一步冷凝，回收排风的冷能，用于冷却制冷剂实现了双冷凝温度，减小了除湿过程中制冷剂和空气的换热损失并降低能量耗费，进一步提升系统能效；然后通过第三换热器23、第四换热器24和第五换热器25，与室外新风风道31的室外新风进行梯级降温除湿，可实现制冷剂和室外空气的小温差换热，大幅度减小了传统除湿过程的换热损失，有效提升吸气压力，降低压缩机1功耗，提升了除湿效率。同时，该热回收新风除湿机结构简单，易于实现。

所述热回收新风除湿机还包括第二节流装置6，所述第二节流装置6并联于所述控制阀5进口和出口之间。通过在控制阀5进口和出口之间并联第二节流装置6，在过渡季节时，通过关闭控制阀5，打开第二节流装置6，可以对降温除湿后的新风进行再热，避免过低的送风温度会引起结露和人体不舒适感。

优选的，所述第五换热器25、第四换热器24和第三换热器23沿所述室外新风风道31内气流的流动方向依次排布。通过这样的方式排布第五换热器25、第四换热器24和第三换热器23的顺序，有助于对室外新风风道31的室外新风进行梯级降温除湿，可实现制冷剂和室外空气的小温差换热，大幅度减小了传统除湿过程的换热损失，有效提升吸气压力，降低压缩机1功耗，提升了除湿效率。同时，该热回收新风除湿机结构简单，易于实现。

优选的，所述控制阀5为电磁阀。所述第一节流装置4节流面积可变，为变截面节流装置，灵活性高，为电子膨胀阀或热力膨胀阀。所述第二节流装置6为毛细管、电子膨胀阀或者热力膨胀阀。通过该第一节流装置4、第二节流装置6实现该热回收新风除湿机的系统降温除湿调节。

在本实施例中，该热回收新风除湿机的系统作为一个简化系统模式。该系统循环所用的制冷剂为非共沸混合制冷剂。其原理如下：

该热回收新风除湿机运行中，从压缩机1的排气口出来的高温高压混合制冷剂经第一换热器21被室外空气冷凝成高压两相液体后，进入第二换热器22被室内排风冷凝成过冷液体，再经第一节流装置4节流为低压低温的两相制冷剂进入第三换热器23蒸发，再经打开的控制阀5进入第四换热器24，进一步蒸发成为高干度的两相状态；然后进入第五换热器25再次蒸发，最后从第五换热器25出来的过热制冷剂气体被压缩机1吸入，根据非共沸混合制冷剂的温度滑移特性，第三换热器23、第四换热器24和第五换热器25内制冷剂的温度逐渐升高。从空气的流向看，室外新风先经过第五换热器25降温，再经第四换热器24除湿，再经第三换热器23进一步除湿变为低温低湿空气；而室内排风经过第二换热器22被加热，其能量被回收利用。

在过渡季节，因过低的室外新风的送风温度会引起结露和人体不舒适感，所以关闭控制阀5，从第二换热器22出来的过冷液体经第一节流装置4节流成为中压中温的两相制冷剂，再经第二节流装置6，进一步节流为低压低温的两相制冷剂，再进入第四换热器24。从空气的流向看，室外新风先经过第五换热器25降温，再经第四换热器24除湿变为低温低湿空气，再经第三换热器23进行再热提高送风温度。

实施例2：

在本实施例2中，本实施例的热回收新风除湿机与实施例1基本相同，不同在于，如图2，所述第一换热器21和第二换热器22之间设有气液分离器7，所述第一换热器21的出口与所述气液分离器7进口相连通；所述第二换热器22的进口与所述气液分离器7出气口相连通；所述气液分离器7的出液口与所述第五换热器25的进口相连通；所述气液分离器7与所述第五换热器25之间连通有第三节流装置8。由于该系统循环所用的制冷剂为非共沸混合制冷剂，通过在第一换热器21和第二换热器22之间设有气液分离器7，可以实现混合制冷剂的气液分离和组分分离，其中制冷剂气体部分富含低沸点组分，液体部分富含高沸点组分。

优选的，所述第三节流装置8节流面积可变，为变截面节流装置，灵活性高，为电子膨胀阀或热力膨胀阀。

在本实施例中，该实施例的热回收新风除湿机的系统是实施例1的简化系统模式的加强版，降温除湿效果更佳。该热回收新风除湿机的工作原理如下：

该热回收新风除湿机运行中，从压缩机1的排气口出来的高温高压混合制冷剂经第一换热器21被室外空气冷凝成高压两相液体后，进入气液分离器7，混合制冷剂中的高沸点组分易冷凝；在气液分离器7中，混合制冷剂处于相平衡状态，其中制冷剂气体部分富含低沸点组分，液体部分富含高沸点组分；富含低沸点组分的制冷剂气体进入第二换热器22被室内排风冷凝成过冷液体，再经第一节流装置4节流为低压低温的两相制冷剂进入第三换热器23蒸发，再经打开的控制阀5进入第四换热器24，进一步蒸发成为饱和气体或过热气体；而气液分离器7中富含高沸点组分的液态制冷剂经底部第三节流装置8成为低压低温制冷剂，该部分制冷剂与从第四换热器24出口的制冷剂混合；然后进入第五换热器25进行蒸发，最后从第五换热器25出来的过热制冷剂气体被压缩机1吸入。从空气的流向看，室外新风先经过第五换热器25降温，再经第四换热器24除湿，再经第三换热器23进一步除湿变为低温低湿空气；而室内排风经过第二换热器22被加热，其能量被回收利用。

在过渡季节，因过低的室外新风的送风温度会引起结露和人体不舒适感，所以关闭控制阀5，从第二换热器22出来的过冷液体经第一节流装置4节流成为中压中温的两相制冷剂，再经第三节流装置8，进一步节流为低压低温的两相制冷剂，再进入第四换热器24。从空气的流向看，室外新风先经过第五换热器25降温，再经第四换热器24除湿变为低温低湿空气，再经第三换热器23进行再热提高送风温度。

实施例3：

在本实施例3中，本实施例的热回收新风除湿机与实施例2基本相同，不同在于，如图3，所述第四换热器24的出口与所述第五换热器25的进口之间连通有第一导流管路9；所述第一导流管路9上连通有第一流量调节阀10；通过第一导流管路9作为第四换热器24的出口与所述第五换热器25的进口之间的连通管路，以便于连通第一流量调节阀10；所述第四换热器24的出口与所述第一流量调节阀10之间的导流管路和压缩机1的吸气口之间连通有第二流量调节阀11。在本实施例中，该热回收新风除湿机的系统作为一种滑移温度可调模式；在第四换热器24出口和第五换热器25进口的连接管上及第四换热器24出口和压缩机1的吸气口的连接管上分别设置第一流量调节阀10和第二流量调节阀11，通过调节第一流量调节阀10和第二流量调节阀11即可调节混合工质在换热过程中的温度滑移大小，可根据空气侧的进出口温差进行调节，以最大限度的实现小温差换热，降低换热的不可逆损失。

其中，所述第一导流管路9可以为铜管，可以增强第一导流管路9的强度和硬度。当然，也可以为不锈钢管、铝管、铜铝合金管等。

实施例4：

在本实施例4中，本实施例的热回收新风除湿机与实施例2基本相同，不同在于，如图4，所述第三换热器23的进口和出口之间并联有第三流量调节阀12。在本实施例中，该热回收新风除湿机的系统作为一种热交换热量可精度调节模式，通过设置第三流量调节阀12可以精准调节通过第三换热器23热交换热量，提高该热回收新风除湿机的降温除湿精度。

实施例5：

在本实施例5中，本实施例的热回收新风除湿机与实施例2基本相同，不同在于，如图5，所述气液分离器7的内部的顶部设有冷却盘管13；所述冷却盘管13的两端分别与所述第五换热器25出口以及压缩机1的吸气口相连通。通过在气液分离器7的内部的顶部设有冷却盘管13，该冷却盘管13的两端分别与所述第五换热器25出口以及压缩机1的吸气口相连通，使在第五换热器25出口的低温制冷剂进入冷却盘管13内，气液分离器7顶部的混合的制冷剂需经过冷却盘管13冷却后再流出，其中高沸点组分的制冷剂进一步冷凝，以达到更好的组分分离效果。

实施例6：

在本实施例6中，本实施例的热回收新风除湿机与实施例2基本相同，不同在于，如图6，所述气液分离器7的内部的底部设有加热盘管14；所述加热盘管14的两端分别与所述压缩机1的排气口与所述第一换热器21的进口相连通。通过在气液分离器7的内部的顶部设有加热盘管14，该热盘管的两端分别与所述压缩机1的排气口与所述第一换热器21的进口相连通，使在压缩机1的排气口的高温制冷剂对与进入加热盘管14内，气液分离器7内底部的制冷剂经过加热盘管14加热后加剧换热，其中低沸点组分的制冷剂进一步蒸发以达到更好的组分分离效果。

在本实施例7中，本实施例的热回收新风除湿机与实施例2基本相同，不同在于，如图7，所述室外新风风道31的风入口处和室内排风风道32的风入口处设有用于室外高温新风和室内低温回风发生热交换的全热交换装置15。本实施例中，该热回收新风除湿机的系统作为一种室内排风全热回收模式，在室外新风的进风入口处以及室内排风的出风入口处设置全热交换装置15，用于室内低温排风与室外高温新风之间的换热，对室外新风预冷的同时回收室内排风的能量，降低该热回收新风除湿机的能耗。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种热回收新风除湿机，包括压缩机、换热器和风道；其特征在于，

所述换热器包括第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器和第五换热器；

所述风道包括室外新风风道和室内排风风道；所述第二换热器置于所述室内排风风道内；所述第三换热器、第四换热器、第五换热器设置于所述室外新风风道内；

所述热回收新风除湿装置还包括第一节流装置、控制阀；

所述压缩机、第一换热器、第二换热器、第一节流装置、第三换热器、控制阀、第四换热器和第五换热器形成循环流路。

2.根据权利要求1所述的热回收新风除湿机，其特征在于，还包括第二节流装置，所述第二节流装置并联于所述控制阀进口和出口之间。

3.根据权利要求1或2所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述第一换热器和第二换热器之间设有气液分离器，所述第一换热器的出口与所述气液分离器的进口相连通；所述第二换热器的进口与所述气液分离器的出气口相连通；所述气液分离器的出液口与所述第五换热器的进口相连通；所述气液分离器与所述第五换热器之间连通有第三节流装置。

4.根据权利要求3所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述第四换热器的出口与所述第五换热器的进口之间连通有第一导流管路；所述第一导流管路上连通有第一流量调节阀；所述第四换热器的出口与所述第一流量调节阀之间的导流管路和压缩机的吸气口之间连通有第二流量调节阀。

5.根据权利要求3所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述第三换热器的进口和出口之间并联有第三流量调节阀。

6.根据权利要求3所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述气液分离器的内部的顶部设有冷却盘管；所述冷却盘管的两端分别与所述第五换热器的出口以及压缩机的吸气口相连通。

7.根据权利要求3所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述气液分离器的内部的底部设有加热盘管；所述加热盘管的两端分别与所述压缩机的排气口与所述第一换热器的进口相连通。

8.根据权利要求3所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述室外新风风道的风入口处和室内排风风道的风入口处设有用于室外高温新风和室内低温回风发生热交换的全热交换装置。

9.根据权利要求1所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述第五换热器、第四换热器和第三换热器沿所述室外新风风道内气流的流动方向依次排布。

10.根据权利要求3所述的热回收新风除湿机，其特征在于，所述第一节流装置和第三节流装置为电子膨胀阀或热力膨胀阀。所述第二节流装置为毛细管、电子膨胀阀或者热力膨胀阀。

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