CN203642387U - 一种用于洁净室的新风机组系统 - Google Patents

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王琳
陈玉峰
周金锋
张靖华
朱琪
王志诚
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Abstract

本实用新型提供一种用于洁净室的新风机组系统,至少包括:进风和出风风阀、过滤器、预热盘管、预冷盘管、加湿器、再冷盘管、再热盘管、动力系统。其中,预热盘管出水管道和预热盘管进水管道连接并且连接处设置有气动控制阀;预热盘管出水管道和再热盘管进水管道连接并且连接处设置有气动控制阀;再热盘管出水管道和预热盘管进水管道连接并且连接处设置有气动控制阀。通过增加管道来连通预热盘管和再热盘管,使得在外气温度大于20℃、相对湿度大于40%的情况下,开启预热盘管,减少预冷盘管制冷所需耗电量,同时减少再热盘管消耗蒸汽,充分进行热回收达到节能效果,且成本小,结构简单。

Description

—种用于洁净室的新风机组系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种空调调节系统,特别是涉及一种用于洁净室的新风机组系统。
背景技术
[0002] 微电子芯片产品的高质量、高精度以及高成品率使得其需要具有高洁净度的生产环境。芯片的制造工艺要求在恒温恒湿洁净的环境中进行。这种恒温恒湿且有高洁净度的环境为洁净室或洁净厂房。所谓恒温恒湿是指温度和相对湿度在一个很小范围内变化。而洁净室提供这种恒温恒湿的条件是由洁净室内所配置的空调系统来完成的,即洁净室用新风机组系统。
[0003] 传统的洁净室新风机组系统机箱中的设计如图1所示,系统中从进风端口至出风端口依次设置有:进风风阀101、过滤器(初效过滤器和中效过滤器)102、预热盘管103、预冷盘管104、加湿器105、再冷盘管106、再热盘管107、送风动力设备108、化学过滤器109、高效过滤器110以及出风风阀111。系统组件外部还设置有机箱112。
[0004] 新风机组系统的工作原理是:在外界气温和湿度较高时,例如夏天南方的气温有时会在25°C以上,而且相对湿度大于40%,而新风必须经过降温和除湿达到一定的送风标准(温度22°C、相对湿度45%)才能输送到洁净室内。机组工作时首先使风机启动,进风风阀101被打开,风阀是起到保护空调机组件和保证送风管路的封闭性的作用。外界新风经过进风风阀,再经过初效过滤器和中效过滤器即图1中的过滤器102,过滤器将外界新风中大颗粒的尘埃过滤掉,同时提高高效过滤器110的使用寿命,保证无尘洁净度。而这时新风循环机组系统中的预热盘管103设置为停止工作,接着被过滤后的新风会进入预冷盘管104进行降温,降温过程中需要利用新风系统中的冰水进行吸热制冷,同时耗费大量电力。
[0005] 在外气湿度相对大于洁净室新风湿度要求的情况下,降温后的新风不需要进入加湿器105进行加湿,而是需要经过再冷盘管106进行除湿,经过再冷盘管106除湿后新风的温度低于9.5°C,由于此时新风的温度太低不能直接被送入洁净室内,需要进一步使用蒸汽进行加热才行。因此降温后的新风被送入再热盘管107中进行再加热,通常加热到14°C以上,此过程需要耗费大量的蒸汽。经过降温除湿后的新风再经过化学过滤器109和高效过滤器110使得新风进一步被过滤最后经过出风风阀送入洁净室内。
[0006] 由于传统的新风机组系统在夏季外界气温达到25度以上时,没有开启预热盘管而直接将新风送入预冷盘管制冷导致增加不必要的制冷耗电量,然后较低温度的新风再经过再热盘管进行降温耗费了大量的蒸汽,带来了企业和政府一笔不小的经济损失。
[0007] 鉴于此,有必要提供一种新的用于洁净室的新风机组系统来改善目前机组系统能源流失的问题。
实用新型内容
[0008] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种用于洁净室的新风机组系统,用于解决现有技术中空调机组系统大量耗电和消耗蒸汽的问题。
[0009] 为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种用于洁净室的新风机组系统,至少包括:
[0010] 进风风阀以及出风风阀;
[0011] 位于所述进风风阀和出风风阀之间的预热盘管;
[0012] 连接预热盘管的预热盘管出水管道;
[0013] 连接预热盘管的预热盘管进水管道;
[0014] 预热盘管出水管道和预热盘管进水管道采用第一气动控制阀连接;
[0015] 再热盘管;
[0016] 连接再热盘管的再热盘管进水管道;
[0017] 连接再热盘管的再热盘管出水管道;
[0018] 预热盘管出水管道和再热盘管进水管道采用第二气动控制阀连接;
[0019] 再热盘管出水管道和预热盘管进水管道连接;
[0020] 再热盘管出水管道和预热盘管进水管道连接处设置有第三气动控制阀。
[0021] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述进风风阀和预热盘管之间设置有过滤器,所述过滤器与所述预热盘管之间形成空气夹层。
[0022] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述预热盘管和再热盘管之间自进风风阀至出风风阀依次设置有预冷盘管、加湿器和再冷盘管;所述预热盘管、预冷盘管、加湿器、再冷盘管以及再热盘管彼此之间形成空气夹层。
[0023] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述再热盘管和出风风阀之间自进风风阀至出风风阀依次设置有送风动力设备以及过滤器;所述再热盘管、送风动力设备、和过滤器依次排列并且彼此之间形成空气夹层。
[0024] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述过滤器包括化学过滤器以及位于所述化学过滤器与出风风阀之间的高效过滤器。
[0025] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述预热盘管进水管道进水端口处设置有变频器。
[0026] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述再热盘管出水管道自由端和预热盘管出水管道自由端分别设置有热水流量调节阀。
[0027] 作为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的一种优选方案,所述再冷盘管连接有管道,且管道自由端设置有湿度控制阀。
[0028] 如上所述,本实用新型的用于洁净室的新风机组系统,具有以下有益效果:在外气温度大于20°C的情况下,开启预热盘管,减少预冷盘管制冷所需耗电量,同时减少再热盘管蒸汽加热消耗的电量,充分进行热回收达到节能效果,且成本小、结构简单。
附图说明
[0029] 图1为传统的用于洁净室的新风机组系统的示意图。
[0030] 图2为本实用新型的用于洁净室的新风机组系统的示意图。
[0031] 元件标号 说明
[0032] 101 进风风阀[0033] 102 过滤器
[0034] 103 预热盘管
[0035] 104 预冷盘管
[0036] 105 加湿器
[0037] 106 再冷盘管
[0038] 107 再热盘管
[0039] 108 送风动力设备
[0040] 109 化学过滤器
[0041] 110 高效过滤器
[0042] 111 出风风阀
[0043] 112 机箱
[0044] 113 预热盘管出水管道
[0045] 114 预热盘管进水管道
[0046] 115 管道
[0047] 116 再·热盘管进水管道
[0048] 117 再热盘管出水管道
[0049] 118、119、120 连接管道
[0050] 121、125 热水流量调节阀
[0051] 122 第一气动控制阀
[0052] 126 第二气动控制阀
[0053] 127 第三气动控制阀
[0054] 123 变频器
[0055] 124 湿度控制阀
具体实施方式
[0056] 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0057] 请参阅图1和图2。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0058] 如图2所示,本实用新型提供一种用于洁净室的新风机组系统,系统从进风端口至出风端口依次设置有进风风阀101和出风风阀111 ;系统自进风风阀101至出风风阀111依次设置有预热盘管103、预冷盘管104、加湿器105、再冷盘管106、再热盘管107、送风动力系统108、化学过滤器109以及高效过滤器110。系统外部设置有机箱112。当机组系统工作时,进风风阀101被打开,新风由此进入系统中,在夏季外气温度和湿度较高(温度大于25°C,相对湿度大于40%)时,为了使新风达到洁净室的送风条件,不得不对新风进行降温和除湿使其达到一定的送风标准(温度22°C、相对湿度45%)。新风经过进风风阀,再经过如图2所示的过滤器102,将外气中大颗粒的尘埃过滤掉,同时提高高效过滤器110的使用寿命,保证无尘洁净度。本实施例中在外气温度大于25°C,相对湿度大于40%的情况下,机组系统开启预热盘管103,温度和相对湿度较高的外气经过预热盘管的目的是利用外气的热量来加热预热盘管103管道中的水,而与预热盘管连接的管道一个是预热盘管出水管道113,一个是预热盘管出水管道114,并且二者之间用连接管道118连接,且连接处设置有第一气动控制阀122。预热盘管出水管道114端口处设置有变频器123 (水泵),该水泵用来输送水以及增加送水压力。经过预热盘管后的外气其一部分热量被预热盘管吸收,因此被吸收热量后的外气温度下降,但其温度还没有达到洁净室的要求标准,于是接着被送入预冷盘管104对其进行降温,降温过程中需要利用新风系统中的冰水进行吸热制冷,耗费一定电量。本实施过程中,系统中加湿器105选择为关闭,因为外气相对湿度较洁净室要求的空气湿度大,因此不需对新风加湿。之后新风经过再冷盘管106进行除湿,再冷盘管106连接有管道115,管道115自由端设置有湿度控制阀124,用于湿度的调节。除湿过程中气体温度下降到9.5°C以下,此温度度低于洁净室要求的温度标准,因此还需进一步对其加热,于是外气再经过再热盘管107,通常加热到14°C以上,而再热盘管中加热气体需要消耗系统中大量的蒸汽。
[0059] 在温度和湿度较高的外气经过预热盘管103时,外气中的一部分热量被预热盘管103所吸收,预热盘管103所连接的预热盘管出水管道113中的水也因此吸收了预热盘来自外气的热量,此时预热盘管出水管道113与预热盘管进水管道114之间的第一气动控制阀关闭。预热盘管出水管道113中水的热量经过连接管道120进入与连接管道120连接的再热盘管进水管道116中,最后将热量传递给再热盘管107,使再热盘管107吸热。此过程中设置于连接管道120上的第二气动控制阀126处于打开状态。而再热盘管107所吸收的这部分来自外气中的热量可用于外气在进入再热盘管中利用蒸汽进行加热时制造蒸汽所需的热量。当预热盘管103和再热盘管107中靠外气温度加热不到所需的温度时,利用热水流量调节阀121或125对热水流量进行调节来补偿预热盘管或再热盘管中的热水。当再热盘管加热气体后,再热盘管中的热水通过再热盘管出水管道117,再经过与再热盘管出水管道117连接的连接管道119回到预热盘管进水管道114中,最后回到预热盘管中,形成一个热循环系统。此时第三气动控制阀127处于打开状态。而经过降温除湿后的新风再经过化学过滤器109和高效过滤器110进一步使气体过滤,最后新风经过出风风阀111被送入洁净室内。
[0060] 本实施例中,用于洁净室的新风机组系统与传统的洁净室用新风机组系统不同的是:本实施例通过在夏季外气温度和湿度较高情况下启动预热盘管,同时改进原有机组系统的管路设置,增加了三条管路,即图2中标有虚线的连接管道118、连接管道120和连接管道119,同时增加了三个气动控制阀,即图2中的第一气动控制阀122、第二气动控制阀126和第三气动控制阀127。利用外气的热量来加热预热盘管,使预热盘管中的水吸收热量,同时外气温度降低,降低温度的外气进入预冷盘管进行降温时,有利于节省预冷盘管用于降温所需要的冰水消耗的电量;同时预热盘管中来自外气的热量通过连接管道120进入再热盘管中,有利于对除湿后温度较低的外气进行加热,节省了制造蒸汽消耗的电量。
[0061] 综上所述,本实用新型的用于洁净室的新风机组系统,在外气温度大于20°C、相对湿度大于40%的情况下,减少了预冷盘管制冷所需耗电量,同时减少了再热盘管所用蒸汽进行加热消耗的电量,充分进行热回收达到节能的效果。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0062] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种用于洁净室的新风机组系统,其特征在于,至少包括: 进风风阀以及出风风阀; 位于所述进风风阀和出风风阀之间的预热盘管; 连接预热盘管的预热盘管出水管道; 连接预热盘管的预热盘管进水管道; 预热盘管出水管道和预热盘管进水管道采用第一气动控制阀连接; 再热盘管; 连接再热盘管的再热盘管进水管道; 连接再热盘管的再热盘管出水管道; 预热盘管出水管道和再热盘管进水管道采用第二气动控制阀连接; 再热盘管出水管道和预热盘管进水管道连接; 再热盘管出水管道和预热盘管进水管道连接处设置有第三气动控制阀。
2.根据权利要求1所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述进风风阀和预热盘管之间设置有过滤器,所述过滤器与所述预热盘管之间形成空气夹层。
3.根据权利要求1所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述预热盘管和再热盘管之间自进风风阀至出风风阀依次设置有预冷盘管、加湿器和再冷盘管;所述预热盘管、预冷盘管、加湿器、再冷盘管以及再热盘管彼此之间形成空气夹层。
4.根据权利要求1所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述再热盘管和出风风阀之间自进风风阀至出风风阀方向依次设置有送风动力设备以及过滤器;所述再热盘管、送风动力设备、和过滤器依次排列并且彼此之间形成空气夹层。
5.根据权利要求4所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述过滤器包括化学过滤器以及位于所述化学过滤器与出风风阀之间的高效过滤器。
6.根据权利要求1所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述预热盘管进水管道进水端口处设置有变频器。
7.根据权利要求1所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述再热盘管出水管道自由端和预热盘管出水管道自由端分别设置有热水流量调节阀。
8.根据权利要求3所述的用于洁净室的新风机组系统,其特征在于:所述再冷盘管连接有管道,且管道自由端设置有湿度控制阀。
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