CN117663300A - 一种风机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风机装置，包括风机主体和空调单元；所述风机主体包括间隔布置的新风通道和回风通道；所述空调单元包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器；所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器沿着新风流向依次间隔地布置在所述新风通道中，所述第四换热器布置在所述回风通道中；在第一工况下，所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器分别用于给新风预冷、除湿和加热；在第二工况下，所述第一换热器和所述第二换热器分别用于给新风预热和加热，所述第三换热器处于停止工作状态。本发明公开的风机装置，具有预冷、预热功能，能够对新风进行深度的降温除湿及加热，提升降温除湿及加热的效果。

Description

一种风机装置
技术领域
本发明涉及室内送风设备技术领域，尤其涉及一种风机装置。
背景技术
在厂房、实验室等场所，常配置有新风风机，以向室内供给新风和将室内污浊的空气排出。
新风风机要求具有制冷、除湿功能及加热功能。有些风机的制冷、加热功能采用从外部供给冷、热水的方式来实现，需要在外部配置冷冻水供给装置和锅炉，以分别提供冷水和热水，占用空间大，成本高，效率低。有些风机采用空调来实现制冷和加热功能，在夏季除湿时，新风单单经过一个蒸发器降温除湿，在冬季加热时，新风单单经过一个冷凝器加热升温，没有预冷、预热过程，气体流速快，不能对经过的新风进行深度的降温除湿及加热，降温除湿及加热的效果还有待改善。
有鉴于此，提供一种具有预冷、预热功能的风机装置成为必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有预冷、预热功能的风机装置，以对新风进行深度的降温除湿及加热，提升降温除湿及加热的效果。
本发明技术方案提供一种风机装置，包括风机主体和空调单元；
所述风机主体包括间隔布置的新风通道和回风通道；
所述空调单元包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器；
所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器沿着新风流向依次间隔地布置在所述新风通道中，所述第四换热器布置在所述回风通道中；
在第一工况下，所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器分别用于给新风预冷、除湿和加热；
在第二工况下，所述第一换热器和所述第二换热器分别用于给新风预热和加热，所述第三换热器处于停止工作状态。
在其中一项可选技术方案中，所述空调单元包括压缩机、四通换向阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一单向阀和第二单向阀；
所述压缩机布置在所述回风通道中，并处于所述第四换热器的下游，所述四通换向阀与所述压缩机连接，以实现空调介质换向；
所述四通换向阀、所述第四换热器、所述第三换热器、所述第二换热器、所述第一换热器之间顺次通过空调介质流通管道连接；
其中，所述第一膨胀阀设在处于所述第一换热器与所述第二换热器之间的一根所述空调介质流通管道上，所述第一单向阀设在第一支路上，并与所述第一膨胀阀并联布置；
所述第二膨胀阀设在处于所述第二换热器与所述第三换热器之间的一根所述空调介质流通管道上，所述第二单向阀设在第二支路上，并与所述第二膨胀阀并联布置；
所述第二支路与所述第四换热器之间通过一根所述空调介质流通管道连接，所述第三膨胀阀设在处于所述第二支路与所述第四换热器之间的一根所述空调介质流通管道上。
在其中一项可选技术方案中，在所述第一工况下，所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三膨胀阀处于关闭状态，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀处于开启状态，空调介质依次流经所述第四换热器、所述第三换热器、所述第二换热器和所述第一换热器；
在所述第二工况下，所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三膨胀阀处于开启状态，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀处于关闭状态，空调介质依次流经所述第一换热器、所述第二换热器和所述第四换热器。
在其中一项可选技术方案中，所述第四换热器与所述第三换热器之间的一根所述空调介质流通管道上设有毛线管。
在其中一项可选技术方案中，所述第一单向阀和所述第二单向阀分别为电磁控制阀。
在其中一项可选技术方案中，所述新风通道中设有加湿器，所述加湿器处于所述第三换热器的下游。
在其中一项可选技术方案中，所述新风通道处于所述回风通道的上方，所述加湿器的水罐设在所述回风通道中。
在其中一项可选技术方案中，所述新风通道的进风口设有新风过滤器，所述新风通道的出风口设有送风机。
在其中一项可选技术方案中，所述回风通道的回风口设有回风过滤器，所述回风通道的排风口设有排风机。
在其中一项可选技术方案中，所述新风通道中设有温度传感器和湿度传感器。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本发明提供的风机装置，在夏季工况下，第一换热器对新风预冷降温除湿，第二换热器对预冷降温除湿的新风再次降温除湿，除湿效果好。第三换热器用于给降温除湿后的新风加热，并控制新风温度。
本发明提供的风机装置，在冬季工况下，第一换热器对新风预热，第二换热器对预热的新风再次加热，加热效果好。第三换热器不工作，由第二换热器控制新风温度。
综上所述，本发明提供的风机装置，具有预冷、预热功能，能够对新风进行深度的降温除湿及加热，提升降温除湿及加热的效果。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1为本发明一实施例提供的风机装置的结构示意图；
图2为空调单元的示意图；
图3为制冷时，空调单元的空调介质循环示意图；
图4为制热时，空调单元的空调介质循环示意图；
图5为本发明另一实施例提供的风机装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-5所示，本发明实施例提供的一种风机装置，包括风机主体100和空调单元200。
风机主体100包括间隔布置的新风通道101和回风通道102。
空调单元200包括第一换热器201、第二换热器202、第三换热器203和第四换热器204。
第一换热器201、第二换热器202和第三换热器203沿着新风流向依次间隔地布置在新风通道101中，第四换热器204布置在回风通道102中。
在第一工况下，第一换热器201、第二换热器202和第三换热器203分别用于给新风预冷、除湿和加热。
在第二工况下，第一换热器201和第二换热器202分别用于给新风预热和加热，第三换热器203处于停止工作状态。
本发明提供的风机装置主要包括风机主体100和空调单元200。风机主体100中具有新风通道101和回风通道102，新风通道101与回风通道102并排且间隔布置。新风通道101用于向室内输送新风，回风通道102用于将室内的风排出。
空调单元200包括有第一换热器201、第二换热器202、第三换热器203和第四换热器204。第一换热器201、第二换热器202、第三换热器203和第四换热器204分别通过空调介质进行换热，以实现给外界降温或升温。在空调单元200制冷时，第一换热器201和第二换热器202为蒸发器，第三换热器203和第四换热器204为冷凝器。在空调单元200制热时，第一换热器201和第二换热器202为冷凝器，第三换热器203不工作，第四换热器204为蒸发器。
第一换热器201、第二换热器202和第三换热器203沿着新风流向依次间隔地布置在新风通道101中，第四换热器204布置在回风通道102中。空调单元200的压缩机等可布置在风机主体100内或布置在风机主体100外。
在第一工况下，一般指夏季工况，第一换热器201、第二换热器202和第三换热器203分别用于给新风预冷、除湿和加热。也即是，在夏季工况下，第一换热器201对新风预冷降温除湿，第二换热器202对预冷降温除湿的新风再次降温除湿，除湿效果好。第三换热器203用于给降温除湿后的新风加热，新风温度由第三换热器203控制。在第一工况下，回风的温度低于室外的温度，处于回风通道102中的第四换热器204会吸收回风的冷量。
在第二工况下，一般指冬季工况，第一换热器201和第二换热器202分别用于给新风预热和加热，第三换热器203处于停止工作状态。也即是，在冬季工况下，第一换热器201对新风预热，第二换热器202对预热的新风再次加热，加热效果好。第三换热器203不工作，新风温度由第二换热器202控制。在第二工况下，回风的温度高于室外的温度，处于回风通道102中的第四换热器204会吸收回风的热量。
综上，本发明提供的风机装置，具有预冷、预热功能，能够对新风进行深度的降温除湿及加热，提升降温除湿及加热的效果。
在其中一个实施例中，如图1-4所示，空调单元200包括压缩机205、四通换向阀206、第一膨胀阀207、第二膨胀阀208、第三膨胀阀209、第一单向阀210和第二单向阀211。
压缩机205布置在回风通道102中，并处于第四换热器204的下游，四通换向阀206与压缩机205连接，以实现空调介质换向。
四通换向阀206、第四换热器204、第三换热器203、第二换热器202、第一换热器201之间顺次通过空调介质流通管道212连接。
其中，第一膨胀阀207设在处于第一换热器201与第二换热器202之间的一根空调介质流通管道212上，第一单向阀210设在第一支路213上，并与第一膨胀阀207并联布置。
第二膨胀阀208设在处于第二换热器202与第三换热器203之间的一根空调介质流通管道212上，第二单向阀211设在第二支路214上，并与第二膨胀阀208并联布置。
第二支路214与第四换热器204之间通过一根空调介质流通管道212连接，第三膨胀阀209设在处于第二支路214与第四换热器204之间的一根空调介质流通管道212上。
空调单元200具体包括第一换热器201、第二换热器202、第三换热器203、第四换热器204、压缩机205、四通换向阀206、第一膨胀阀207、第二膨胀阀208、第三膨胀阀209、第一单向阀210和第二单向阀211。
四通换向阀206具有四个依次布置且能够切换联通的阀口，具体为第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口。压缩机205的出口通过一根空调介质流通管道212与四通换向阀206的第一阀口相接。第四换热器204通过一根空调介质流通管道212与四通换向阀206的第二阀口相接压缩机205的入口通过一根空调介质流通管道212与四通换向阀206的第三阀口相接。第一换热器201通过一根空调介质流通管道212与四通换向阀206的第四阀口相接。
当第一阀口与第二阀口接通时，第三阀口与第四阀口接通，从压缩机205输出的空调介质经一根空调介质流通管道212首先流向第四换热器204，从第一换热器201流回的空调介质经第四阀口、第三阀口、空调介质流通管道212回到压缩机205。上述过程为空调单元200的制冷过程。
当第一阀口与第四阀口接通时，第二阀口与第三阀口接通，从压缩机205输出的空调介质经一根空调介质流通管道212首先流向第一换热器201，从第四换热器204流回的空调介质经第二阀口、第三阀口、空调介质流通管道212回到压缩机205。上述过程为空调单元200的制热过程。
第二换热器202与第一换热器201通过一根空调介质流通管道212串联，第一膨胀阀207设在该条空调介质流通管道212上，该条空调介质流通管道212上还并联有第一支路213，第一单向阀210设在第一支路213上。当制冷时，第一单向阀210关闭，空调介质从第二换热器202经第一膨胀阀207流向第一换热器201。当制热时，第一单向阀210开启，第一膨胀阀207关闭，空调介质从第一换热器201经第一单向阀210流向第二换热器202。
第三换热器203与第二换热器202通过一根空调介质流通管道212串联，第二膨胀阀208设在该条空调介质流通管道212上，该条空调介质流通管道212上还并联有第二支路214，第二单向阀211设在第二支路214上。当制冷时，第二单向阀211关闭，空调介质从第三换热器203经第二膨胀阀208流向第二换热器202。当制热时，第二单向阀211开启，第二膨胀阀208关闭，空调介质从第二换热器202经第一单向阀210流动。
第二支路214还通过一根空调介质流通管道212与第四换热器204连接，第三膨胀阀209设在该空调介质流通管道212上。当制冷时，第三膨胀阀209关闭。当制热时，第三膨胀阀209开启，第二支路214的空调介质经第三膨胀阀209后进入第四换热器204。
第四换热器204与第三换热器203通过一根空调介质流通管道212串联。在制冷时，第四换热器204流出空调介质先第三换热器203。在制热时，没有空调介质进入第三换热器203，因此第三换热器203不工作。
在制冷时，由第一膨胀阀207、第二膨胀阀208来调节制冷循环时空调介质(氟利昂)的量。在制热时，由第三膨胀阀209来调节制热循环时空调介质(氟利昂)的量。
在其中一个实施例中，如图3-4所示，在第一工况下，第一单向阀210、第二单向阀211和第三膨胀阀209处于关闭状态，第一膨胀阀207和第二膨胀阀208处于开启状态，空调介质依次流经第四换热器204、第三换热器203、第二换热器202和第一换热器201。
在第二工况下，第一单向阀210、第二单向阀211和第三膨胀阀209处于开启状态，第一膨胀阀207和第二膨胀阀208处于关闭状态，空调介质依次流经第一换热器201、第二换热器202和第四换热器204。
也即是，在夏季工况下，空调单元200制冷，关闭第一单向阀210、第二单向阀211和第三膨胀阀209，开启第一膨胀阀207和第二膨胀阀208，空调介质先流经第四换热器204，再流经第三换热器203，再流经第二换热器202，再流经第一换热器201后，回到压缩机205完成一个循环。
在冬季工况下，打开第一单向阀210、第二单向阀211和第三膨胀阀209，关闭第一膨胀阀207和第二膨胀阀208，空调介质先流经第一换热器201，再流经第二换热器202，再流经第四换热器204后，回到压缩机205完成一个循环。
在其中一个实施例中，如图1-4所示，第四换热器204与第三换热器203之间的一根空调介质流通管道212上设有毛线管215。用毛细管215来调节第四换热器204与第三换热器203之间的热量分配，确保经第三换热器203加热后的送风温度在目标区间内。
在其中一个实施例中，第一单向阀210和第二单向阀211分别为电磁控制阀。
在其中一个实施例中，如图1和图5所示，新风通道101中设有加湿器104，加湿器104处于第三换热器203的下游。在冬季给新风加热后，由于空气比较干燥，可通过加湿器104给加热后的新风加湿。
在其中一个实施例中，如图5所示，新风通道101处于回风通道102的上方，加湿器104的水罐105设在回风通道102中，尽量减少占用新风通道101的空间，也减少上部的重量，利于维持结构稳定。
在其中一个实施例中，如图1和图5所示，新风通道101的进风口设有新风过滤器103，新风通道101的出风口设有送风机106。
新风过滤器103可选择初效过滤器及中高效过滤器的组合，用于给新风过滤。送风机106优选为变频风机，可根据需要调节送风转速。
在其中一个实施例中，如图1和图5所示，回风通道102的回风口设有回风过滤器107，回风通道102的排风口设有排风机108。
回风过滤器107可选择初效过滤器，用于给回风过滤。排风机108优选为变频风机，可根据需要调节送风转速。
在其中一个实施例中，新风通道101中设有温度传感器和湿度传感器，用于监测送风的温度和湿度，以供控制系统做出相应的判断。
综上，本发明提供的风机装置的工作方式如下：
在夏季，新风进入新风通道101，先经过新风过滤器103净化，然后在新风经过第一换热器201(预冷蒸发器)时，利用其热量使第一换热器201内的冷媒气化蒸发，使新风降温，接着通过第二换热器202(直膨除湿蒸发器)使新风降温除湿到目标含湿量，再通过第三换热器203(冷凝余热再热器)利用制冷除湿产生的冷凝热升温到目标送风温度，通过送风机106的从送风出口送出，由送风管路送至建筑内各处。与此同时，室内回风被吸入回风通道102，经过回风过滤器107净化后，通过第四换热器204(排风冷凝器)将制冷除湿产生的多余冷凝热带走，最后通过排风机108的排出至室外。
冬季时，四通换向阀206换向，使得蒸发器和冷凝器互换。新风进入新风通道101，先经过新风过滤器103净化，然后经过第一换热器201(此时为预热冷凝器)预热并使其中的冷媒冷凝，接着经过第二换热器202(此时为加热冷凝器)升温到目标温度，再通过加湿器104将新风加湿到目标湿度，通过送风机106的从送风出口送出，由送风管路送至建筑内各处。与此同时，室内回风被吸入回风通道102，经过回风过滤器107净化后，当回风经过第四换热器204(此时为排风蒸发器)时，利用回风热量使其内部冷媒气化蒸发，最后通过排风机108的排出至室外。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风机装置，其特征在于，包括风机主体和空调单元；
所述风机主体包括间隔布置的新风通道和回风通道；
所述空调单元包括第一换热器、第二换热器、第三换热器和第四换热器；
所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器沿着新风流向依次间隔地布置在所述新风通道中，所述第四换热器布置在所述回风通道中；
在第一工况下，所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器分别用于给新风预冷、除湿和加热；
在第二工况下，所述第一换热器和所述第二换热器分别用于给新风预热和加热，所述第三换热器处于停止工作状态。
2.根据权利要求1所述的风机装置，其特征在于，所述空调单元包括压缩机、四通换向阀、第一膨胀阀、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一单向阀和第二单向阀；
所述压缩机布置在所述回风通道中，并处于所述第四换热器的下游，所述四通换向阀与所述压缩机连接，以实现空调介质换向；
所述四通换向阀、所述第四换热器、所述第三换热器、所述第二换热器、所述第一换热器之间顺次通过空调介质流通管道连接；
其中，所述第一膨胀阀设在处于所述第一换热器与所述第二换热器之间的一根所述空调介质流通管道上，所述第一单向阀设在第一支路上，并与所述第一膨胀阀并联布置；
所述第二膨胀阀设在处于所述第二换热器与所述第三换热器之间的一根所述空调介质流通管道上，所述第二单向阀设在第二支路上，并与所述第二膨胀阀并联布置；
所述第二支路与所述第四换热器之间通过一根所述空调介质流通管道连接，所述第三膨胀阀设在处于所述第二支路与所述第四换热器之间的一根所述空调介质流通管道上。
3.根据权利要求2所述的风机装置，其特征在于，在所述第一工况下，所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三膨胀阀处于关闭状态，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀处于开启状态，空调介质依次流经所述第四换热器、所述第三换热器、所述第二换热器和所述第一换热器；
在所述第二工况下，所述第一单向阀、所述第二单向阀和所述第三膨胀阀处于开启状态，所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀处于关闭状态，空调介质依次流经所述第一换热器、所述第二换热器和所述第四换热器。
4.根据权利要求2所述的风机装置，其特征在于，所述第四换热器与所述第三换热器之间的一根所述空调介质流通管道上设有毛线管。
5.根据权利要求2所述的风机装置，其特征在于，所述第一单向阀和所述第二单向阀分别为电磁控制阀。
6.根据权利要求1所述的风机装置，其特征在于，所述新风通道中设有加湿器，所述加湿器处于所述第三换热器的下游。
7.根据权利要求6所述的风机装置，其特征在于，所述新风通道处于所述回风通道的上方，所述加湿器的水罐设在所述回风通道中。
8.根据权利要求1所述的风机装置，其特征在于，所述新风通道的进风口设有新风过滤器，所述新风通道的出风口设有送风机。
9.根据权利要求1所述的风机装置，其特征在于，所述回风通道的回风口设有回风过滤器，所述回风通道的排风口设有排风机。
10.根据权利要求1所述的风机装置，其特征在于，所述新风通道中设有温度传感器和湿度传感器。
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