CN204665596U - 直膨式热回收空气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种直膨式热回收空气处理装置，包括新风和排风空调箱、在新风空调箱内按新风流向设置的新风预热器、表冷器和加湿器、蒸气压缩式空气处理系统；该系统包括：通过制冷剂管道连接的压缩机、四通阀、新风侧第二换热器、新风侧第三换热器、第一节流阀、第二节流阀、以及与新风侧第三换热器并联的排风侧第二换热器；新风侧第二换热器在新风预热器与表冷器之间；新风侧第三换热器在表冷器和加湿器之间；第一节流阀在新风侧第三换热器的出口位置；第二节流阀在新风侧第二换热器与排风侧第二换热器之间，且第二节流阀与第一节流阀为并联关系。通过本实用新型能够对排风热量或者冷量的高效回收，有效降低全新风空气处理装置的运行能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域，更为具体地，涉及一种直膨式热回收空气处理装置。
背景技术
在倡导节能、环保等低碳经济的背景下，使得直流式全新风空气处理装置在生物制药、医疗卫生和其他具有特殊洁净要求的领域得以广泛应用。
与带回风的空气处理装置相比，直流式全新风空气处理装置的空调送风不含室内回风，因此不会因为多个房间共用空调而产生交叉污染问题，从而使共用空调的多个房间保持相对的洁净。
在现有的直流式全新风空气处理装置中，新风风道内通常设置有过滤器、预热器、表冷器、再热器、加湿器以及送风风机等部件。具体地，图1示出了现有的直流式全新风空气处理装置的结构。
如图1所示，现有的直流式全新风空气处理装置包括：新风空调箱10、排风空调箱11，新风空调箱10内设置有新风机101，排风空调箱11内设置有排风风机111；在新风空调箱10内按新风流向分别设置有过滤器102、新风预热器103、表冷器105、再热器106、加湿器107。其中，表冷器105内冷水是由制冷设备制取的冷水，而新风预热器103以及再热器106均采用电加热。其中，图1中箭头的方向为风的流向。
具体地，图1所示的直流式全新风空气处理装置在夏季的工况为：室外新风经新风入口1进入新风空调箱10，在新风空调箱10内经过过滤器102过滤后，经过表冷器105实现对新风的降温除湿，然后再经过再热器106进行再热，满足送风参数要求后，通过新风机101送至室内，室内排风经排风入口2排入排风空调箱11，在排风空调箱11内通过排风风机111将室内排风排至室外；在冬季的工况为：室外新风经新风入口1进入新风空调箱10，在新风空调箱10内经过滤器102过滤后，首先经过新风预热器103进行预热，随后经过表冷器105实现对新风的升温加热(此时表冷器105内是循环热水)之后，再经过加湿器107对新风进行加湿，满足送风参数要求后，通过新风机101送至室内，室内排风经排风入口2排入排风空调箱11，在排风空调箱11内通过排风风机111将室内排风排至室外。
通过上述可知，现有的直流式全新风空气处理装置的运行能耗较高，尤其是在新风需求量大、全年需要制冷或者制热的场合，能耗更是巨大。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种直膨式热回收空气处理装置，以解决现有的直流式全新风空气处理装置的运行能耗高的问题。
本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置，包括新风空调箱、排风空调箱、在新风空调箱内按新风流向设置的新风预热器、表冷器和加湿器、蒸气压缩式空气处理系统；蒸气压缩式空气处理系统包括：通过制冷剂管道连接的压缩机、四通阀、新风侧第二换热器、新风侧第三换热器、第一节流阀、第二节流阀、以及与新风侧第三换热器并联的排风侧第二换热器；其中，新风侧第二换热器设置在新风预热器与表冷器之间；新风侧第三换热器设置在表冷器和加湿器之间；第一节流阀设置在新风侧第三换热器的出口位置；第二节流阀设置在新风侧第二换热器与排风侧第二换热器之间，第一节流阀与第二节流阀为并联关系。
此外，优选的结构为，在新风侧第三换热器与第一节流阀之间设置有开度可调且可关断的电磁阀或电动阀。
此外，优选的结构为，在新风预热器与新风侧第二换热器之间设置有新风侧第一换热器；在排风侧第二换热器的上游设置有排风侧第一换热器；新风侧第一换热器与排风侧第一换热器通过两条连接管构成内部连通的整体。
此外，优选的结构为，在两条连接管的其中一条连接管上设置循环泵。
此外，优选的结构为，两条连接管内为载热流体，通过循环泵驱动载热流体在两条连接管内流动。
此外，优选的结构为，新风空调箱和排风空调箱为独立的空调箱或者为进风路和排风路分离的整体式空调箱。
利用上述根据本实用新型的直膨式热回收空气处理装置，能够实现全新风空调机组冬夏季运行时对排风热量或者冷量的高效回收，有效降低全新风空气处理装置的运行能耗，达到节能环保的目的。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为现有的直流式全新风空气处理装置的结构示意图；
图2为根据本实用新型实施例的直膨式热回收空气处理装置的结构示意图；
图3为根据本实用新型实施例一的直膨式热回收空气处理装置结构示意图；
图4为根据本实用新型实施例二的直膨式热回收空气处理装置结构示意图。
图中，新风入口1、排风入口2、新风空调箱10、新风机101、过滤器102、新风预热器103、表冷器105、再热器106、加湿器107、排风空调箱11、排风风机111、新风入口1、排风入口2、新风预热器3、新风侧第一换热器4、新风侧第二换热器5、表冷器6、四通阀7、压缩机8、新风侧第三换热器9、电磁阀12、第一节流阀13、第二节流阀14、循环泵15、排风侧第一换热器16、排风侧第二换热器17、排风机18、过滤器19、新风空调箱20、排风空调箱21、新风机22、加湿器23。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
针对前述现有的直流式全新风空气处理装置存在运行能耗高的问题，本实用新型通过增加一个蒸气压缩式空气处理系统能够实现制冷系统的冷凝热回收，简化热回收系统的形式，降低全新风空气处理装置的运行能耗，达到节能环保的目的。
为了说明本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置，图2示出了根据本实用新型实施例的直膨式热回收空气处理装置的结构。
如图2所示，本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置包括新风空调箱20、排风空调箱21、在排风空调箱21内设置的排风机18、在新风空调箱20内设置的新风机22、在新风空调箱20内按新风流向分别设置的过滤器19、新风预热器3、表冷器6、加湿器23，以及蒸气压缩式空气处理系统。
其中，蒸气压缩式空气处理系统包括压缩机8、四通阀7、新风侧第三换热器9、第一节流阀13、排风侧第二换热器17、第二节流阀14、新风侧第二换热器5。
其中，新风侧第三换热器9与排风侧第二换热器17通过制冷剂管道并联连接；压缩机8、四通阀7、新风侧第二换热器5以及并联连接后的新风侧第三换热器9与排风侧第二换热器17通过制冷剂管道串联连接。
具体地，在新风空调箱20内的新风侧第二换热器5设置在新风预热器3与表冷器6之间，在新风空调箱20内的新风侧第三换热器9设置在表冷器6和加湿器23之间，排风侧第二换热器17设置在排风空调箱21的出风侧，当然，排风侧第二换热器17也可以设置在排风空调箱的任意位置。第一节流阀13设置在新风侧第三换热器9的出口位置，第二节流阀14设置在新风侧第二换热器5与排风侧第二换热器17之间，在制冷运行时，制冷剂分两路，一路经过第一节流阀13，一路经过第二节流阀14，然后汇合进入新风侧第二换热器5。即，在制冷时，第一节流阀与第二节流阀之间为并联关系。另外，在制冷运行时，表冷器6内通过外部制冷装置制取的冷水；在制热运行时，表冷器6内通过外部制热装置制取的热水。
另外，在新风侧第三换热器9与第一节流阀13之间设置有开度可调且具有关断功能的电磁阀12，电磁阀12用于调节在新风侧第三换热器9和与新风侧第三换热器9并联的排风侧第二换热器17中冷凝成的高压液态制冷剂的流量，从而满足新风侧再热量的需求。其中，电磁阀12也可以采用电动阀替换。
具体地，在制冷运行时，压缩机8排出的高温高压气态制冷剂经四通阀7后分两路分别进入新风侧第三换热器9和排风侧第二换热器17中冷凝成高压液态制冷剂，此时新风侧第三换热器9与排风侧第二换热器17均为冷凝器，通过第一节流阀13和电磁阀12共同对在新风侧第三换热器9和排风侧第二换热器17中冷凝成的高压液态制冷剂流量进行调节控制，以满足新风侧再热量的需求，从而使新风机22送出满足需求的风。其中，电磁阀12对新风侧第三换热器9的流量进行关断，以阻止新风侧第三换热器9流出的高压液态制冷剂进入新风侧第二换热器5中；节流阀对新风侧第三换热器9和排风侧第二换热器17流出的高压液态制冷剂流量进行调节。
此外，在新风预热器3与新风侧第二换热器5之间设置新风侧第一换热器4，在排风侧第二换热器17的上游设置排风侧第一换热器16。新风侧第一换热器4与排风侧第一换热器16通过两条连接管构成内部连通的整体，两条连接管内部充灌具有载热功能的流体，在该两条连接管的其中一条连接管上设置驱动载热流体的两条连接管内循环流动的循环泵15。其中，通过新风侧第一换热器4与排风侧第一换热器16能够实现蒸气压缩式空气处理系统的自然热回收循环，其中，排风侧第一换热器16受热后，其内的制冷剂会自动气化进入新风侧第一换热器4，冷凝后再进入排风侧第一换热器16，从而形成自然循环换热。
下面以两个实施例对本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置进行更为详细的说明。其中，图3示出了根据本实用新型实施例一的直膨式热回收空气处理装置结构，图4示出了根据本实用新型实施例二的直膨式热回收空气处理装置结构。
如图3所示，在制冷运行时，压缩机8排出的高温高压气态制冷剂经四通阀7后分两路分别进入新风侧第三换热器9和排风侧第二换热器17中冷凝成高压液态制冷剂，冷凝成的高压液态制冷剂分别经第一节流阀13(第一节流阀13设置在新风侧第三换热器9的出口位置)和第二节流阀14(由于第二节流阀14设置在新风侧第二换热器5与排风侧第二换热器17之间，因此，当在排风侧第二换热器17中冷凝成的高压液态制冷剂经过第二节流阀14时，第二节流阀14相当于设置在排风侧第二换热器17的出口位置)节流降压后一同进入新风侧第二换热器5内吸热蒸发成低压气态制冷剂，并经四通阀7返回至压缩机8，完成制冷循环。室外新风经新风入口1进入新风空调箱20，在新风空调箱20内经过过滤器19过滤后，被过滤的新风经过新风侧第一换热器4进行降温，然后再经过第二换热器5以及表冷器6(此时表冷器6内部通冷水)的降温除湿后，经过新风侧第三换热器9进行再热，当达到相应的送风温度以及湿度要求后，通过新风机22将新风送入室内；室内排出的热风经排风入口2排入排风空调箱21后通过排风机18排出室外。其中，图中所示的箭头方向为制冷过程的循环方向。
图中，新风侧第一换热器4和排风侧第一换热器16通过连接管、在连接管之一上设置的循环泵15、和在连接管内部充灌的载热流体组成自然热回收循环管路。其中，室内排出的热风经排风侧第一换热器16内的制冷剂自动气化进入新风侧第一换热器4，冷凝后再进入排风侧第一换热器16，从而形成自然循环换热。
如图4所示，在制热运行时，关闭第一节流阀13或电磁阀12(此时新风侧第三换热器9处于不工作状态)，压缩机8排出的高温高压气态制冷剂经四通阀7后进入新风侧第二换热器5中冷凝成高压液态制冷剂，再经过第二节流阀14(由于第二节流阀14设置在新风侧第二换热器5与排风侧第二换热器17之间，因此，当在新风侧第二换热器5中冷凝成的高压液态制冷剂经过第二节流阀14时，第二节流阀14相当于设置在新风侧第二换热器5的出口位置)节流降压进入排风侧第二换热器17内吸热蒸发成低压气态制冷剂，并经四通阀7返回至压缩机8，完成制热循环。室外新风经新风入口1进入新风空调箱20，在新风空调箱20内经过过滤器19过滤后，经过新风预热器3进行预热，被预热的新风经过新风侧第一换热器4进行再次升温，随后经过第二换热器5以及表冷器6(此时表冷器6内部通热水)进行升温，再经过加湿器23进行加湿，当达到设定的送风温度以及湿度要求后，通过新风机22将新风送入室内；室内排出的冷风经排风入口2排入排风空调箱21后通过排风机18排出室外。其中，图中所示的箭头方向为制热过程的循环方向。
图中，新风侧第一换热器4和排风侧第一换热器16通过连接管、在连接管之一上设置的循环泵15、和在连接管内部充灌的载热流体组成自然热回收循环管路。其中，室内排出的冷风经排风侧第一换热器16内的制冷剂自动气化进入新风侧第一换热器4，冷凝后再进入排风侧第一换热器16，从而形成自然循环换热。
需要说明的是，本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置中的新风空调箱和排风空调箱可以为分别独立的空调箱，也可以为进风路和排风路分离的整体式空调箱。
此外，本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置包括制冷和制热两种运行模式；在制冷模式运行时，上述蒸气压缩式空气处理系统中的新风侧第三换热器和排风侧第二换热器为冷凝器，新风侧第二换热器为蒸发器；在制热模式运行时，上述蒸气压缩式空气处理系统中的新风侧第二换热器为冷凝器，排风侧第二换热器为蒸发器。
通过上述可知，本实用新型提供的直膨式热回收空气处理装置能够有效降低全新风系统的运行能耗，尤其对于生物制药等新风需求量大、全年需要制冷或者制热的应用场合，能够实现有效的余热回收，具有可观的节能收益。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型的直膨式热回收空气处理装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的直膨式热回收空气处理装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (6)
1.一种直膨式热回收空气处理装置，包括新风空调箱、排风空调箱、以及在所述新风空调箱内按新风流向设置的新风预热器、表冷器和加湿器；其特征在于，还包括蒸气压缩式空气处理系统；
所述蒸气压缩式空气处理系统包括：通过制冷剂管道连接的压缩机、四通阀、新风侧第二换热器、新风侧第三换热器、第一节流阀、第二节流阀、以及与所述新风侧第三换热器并联的排风侧第二换热器；其中，
所述新风侧第二换热器设置在所述新风预热器与所述表冷器之间；
所述新风侧第三换热器设置在所述表冷器和所述加湿器之间；
所述第一节流阀设置在所述新风侧第三换热器的出口位置；
所述第二节流阀设置在所述新风侧第二换热器与所述排风侧第二换热器之间，且所述第一节流阀与所述第二节流阀为并联关系。
2.如权利要求1所述的直膨式热回收空气处理装置，其特征在于，在所述新风侧第三换热器与所述第一节流阀之间设置有开度可调且可关断的电磁阀或电动阀。
3.如权利要求1所述的直膨式热回收空气处理装置，其特征在于，
在所述新风预热器与新风侧第二换热器之间设置有新风侧第一换热器；
在所述排风侧第二换热器的上游设置有排风侧第一换热器；
所述新风侧第一换热器与所述排风侧第一换热器通过两条连接管构成内部连通的整体。
4.如权利要求3所述的直膨式热回收空气处理装置，其特征在于，在所述两条连接管的其中一条连接管上设置循环泵。
5.如权利要求4所述的直膨式热回收空气处理装置，其特征在于，所述两条连接管内为载热流体，通过所述循环泵驱动所述载热流体在所述两条连接管内流动。
6.如权利要求1所述的直膨式热回收空气处理装置，其特征在于，所述新风空调箱和排风空调箱为独立的空调箱或者为进风路和排风路分离的整体式空调箱。
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