CN204693615U - 一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器 - Google Patents
一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,包括过滤换热器、供水系统和新风除湿装置,必要时机内设置风机装置,净化和制冷过程在换热过滤器内进行,室内空气排出室外前在其中加湿等焓降温到湿球温度同时冷却换热过滤器,室外新风送入室内前在换热过滤器内被等湿制冷降温到接近湿球温度,然后进入除湿装置被等温除湿制冷。这种空调器同时具有制冷、净化功能,能对进入室内的新风进行等湿降温和等温除湿两级制冷,在制冷的同时对进入室内的新风进行净化,无压缩机、结构简单、耗电少,在很多场合可以取代现有的压缩式空调、新风换气机、空气净化器、空调扇、加温器等专业空气处理设备,可广泛应用于家庭及公用场所。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种室内空气处理装置,特别是具有用水蒸发制冷、室内外换气且回收换气能量和净化新风多种功能的空气调节装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高,人们对居室内的空气的制冷、室内外换气且回收换气能量和净化室内空气的需求越来越迫切,但同时具备这些功能的空气处理装置市场上还从未有过,人们只好用压缩式空调器、新风换气机空气净化器等多台设备来满足这些需求,不仅投资高,占地面积大,而且都有一些难于克服的缺点。
压缩式空调器耗电高、结构复杂、制造成本高、制冷剂为破坏大气臭氧层的氯里昂,其发展不符合环保节能的世界潮流,在尚无有效代用品的当今,它的大量使用只是一种不得已的权宜之计。近年许多人试图用水蒸发降温来解决这一问题,利用水直接蒸发降温的水蒸发式冷气机家用型俗称“空调扇”,商用型俗称“环保空调”,但其原理是空气等焓加湿,只能降温不能制冷,对湿度较高的我国大部分地区都不可能取代压缩式空调。专利申请号为201210168743.0、名为“露点间接、直接蒸发冷却器模块化蒸发冷却空调”的创造发明公开了一种直接蒸发冷却和间接蒸发冷却相结合的技术方案,但其间接蒸发冷却是间壁式换热,效率很低,起主要作用的仍是直接蒸发冷却的等焓加湿,其效果比水蒸发式冷气机没有根本改善,室外空气经处理后全热降低很少,只能接近其湿球温度,不可能接近露点,反而结构更复杂,耗水量更多。就算能接近露点,在我国很多地区,高温季节露点在23℃以上,不可能取代空调。
为克服现有压缩式空调的缺点,业界进行了大量的尝试,主要在吸收式空调和除湿空调等方面。吸收式空调除了设备投资比压缩式高以外,还存在吸湿剂的腐蚀性、系统密封性及需要热源、节电不节能的难题,业界认为这是该空调发展不可逾越的鸿沟。除湿空调同样存在热源问题,利太阳能及其它低品位热源虽可节能但设备投资及家庭用户的局限性制约了它的推广应用,它们的综合技术经济性远远不能与压缩式空调相比拟。
从制冷原理上看,以上各种技术方案均未突破单一的蒸发式制冷或除湿的局限,所以它们的技术经济指标也难有突破性改进。
新风换气机在国内外市场占统治地位的是交叉流式板式换热器,其热回收率之低、使用寿命之短几乎使它失去实际使用的经济价值。
室内空气净化器在空气污染成为人们关注的焦点的今天很快成为普通家庭必需的家居设施,但它只能消除室内空气中的固体颗粒,少数的还可以分解或吸附甲醛、苯等有害气体,但因其处理风量十分有限,使用时必需关门闭户,室内二氧化碳、一氧化碳的积蓄、新鲜氧气的缺乏对人的健康带来了新的危害,与卫生保健的最大法宝——通风换气背道而驰,更不用说其家用配置动辄就是数千元甚至上万元,让普通消费者望而止步。
此外这三类设备是各司其职,一个一般的人居空间需要三者齐备,既不经济,又显繁杂,甚至成为家庭的累赘。
消费者企盼有一种同时具有无压缩机、无氟里昂的制冷、室内外换气且回收换气能量和净化新风等多种功能的空气调节装置出世,但至今仍未见这样的技术方案。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术功能单一,不能同时满足空气处理的各方面的需要,且现有空调耗电高、结构复杂、制造成本高、污染环境,现有换气机热回收率低、使用寿命短,现有空气净化器不能通风换气的缺点,提供一种同时具备以上三类设备的功能且高效率、低成本的空气处理技术与设备,特别是提供一种在我国所有高露点的地区都能取代压缩式空调的环保节能制冷设备。
为实现上述目的,本实用新型设计了一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,包括机壳10、置于机壳内的过滤换热器20、供水系统50和新风除湿系统60。
所述过滤换热器20的过滤换热材料为堆积成块状的纤维或其它透气材料制成,块状的纤维沿空气透过方向的厚度不小于50毫米;
所述机壳10内设有换热腔,过滤换热器20设置于换热腔内,腔内设置横隔板16将换热腔分隔为右腔和左腔,同时将过滤换热器分隔为右腔区21和左腔区22,过滤换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104;右前腔机壳壁上有连通室内的送风口12,左前腔机壳壁上有连通室内的回风口11,右后腔机壳壁上有连通室外的新风口13,左后腔机壳壁上有连通室外的排风口14;在新风口13和排风口14之间设有连通它们的室外空气通道18。
本实用新型过滤换热器20为转轮式储热过滤换热器,包括中心轴21、绕中心轴转动的圆盘状换热转轮22和驱动换热转轮转动的转轮电机23,中心轴的轴线置于横隔板16平面内,换热转轮22转动时被横隔板16分隔为不断转移的右腔区221和左腔区222,其转动的周边与换热腔内壁之间的空隙用纵隔板15填充,纵隔板中心开有包容换热转轮的圆孔,换热转轮转动时,其各区域连续不断地出入右腔和左腔,则其各个区域也连续地周期性地在右腔区和左腔区之间转换;
在右后腔102和左前腔103内,分别固定安装有半圆环状空气密封环片224,空气密封环片用薄片状柔性耐磨材料制成,固定在纵隔板15或固定托板19上,其自由边覆盖在换热转轮的边缘上;
过滤换热器20包括滤芯和支持它们的框架,滤芯由空气过滤材料如空气过滤棉或其它兼具透气、耐水、储热、换热和过滤功能的高表面积率、高空隙率的材料制成,空气透过时与空气进行直接接触式换热,换热的同时对空气进行净化过滤;
所述左前腔103内设有小隔板1031和分流管1033,小隔板从左腔区222的未端分隔出一个风干扇区1032,分流管两端分别连接回风口11和风干扇区,使部分回风从回风口直接通到风干扇区。
供水系统50用于对待排出的室内的空气和/或过滤换热器供水加湿,它包括置于机壳10底部的水箱51、水泵52或补水阀53、供水器54和连接水泵或补水阀与供水器的水管55,供水器54置于左前腔103内;水泵52为置入水箱51内的潜水泵,补水阀53为与自来水管连通的电控水开关,供水器54包括一个或多个置于左前腔内的喷雾咀或开有多个洒水孔的布水管;
新风除湿系统60为溶液除湿系统,包括用于从新风中吸收水分的除湿区62、使自身脱水的再生区63和吸湿溶液循环系统61。除湿区62、再生区63均为空气过滤网式结构,除湿区置于过滤换热器和送风口12之间,再生区置于室外空气通道18中,它们均用耐腐蚀的空气过滤材料如初效过滤棉、尼龙织物等制成;溶液循环系统包括置于除湿区和再生区上面的布液槽611、下面的集液槽612、输液泵613和连接输液泵与布液槽、集液槽的管系614,管系中包括置于水箱51内的吸湿溶液冷却器6141;输液泵将吸湿溶液泵送到布液槽,由布液槽布洒到除湿区和再生区上,在网上与气流传质后往下流入集液槽,由集液槽流入冷却器与水箱中的水间壁换热后再进入输液泵,形成不断循环;
吸湿溶液冷却器6141为管壳式换热器,用导热性良好的金属蛇形管或多支路并联的塑胶管浸没在水箱51的水面下构成,管的两端连接集液槽612和输液泵613;
吸湿溶液循环系统61内的吸湿溶液为氯化钙或溴化锂水溶液。
在室外空气相对湿度很高的湿热气侯条件下使用的两级制冷空调器,再生区63的进风侧还设置一套电热器633,电热器633为带金属散热翅片的正温度系数陶瓷即PTC电热组件或带金属散热翅片的金属电热管。
转轮式储热过滤换热器的换热腔的右腔为新风通过的新风通道,左腔为排风通过的排风通道;除湿区62设置在右前腔101内、紧靠过换热转轮的右腔区221的出风面;再生区63置于左后腔104内,从左后腔中分隔出与新风口连通的室外空气通道18。
工作时室外新风透过过滤换热器后再透过除湿区62,与布洒在除湿区上的吸湿溶液直接接触传质,所含水分被浓缩的吸湿溶液吸收,湿度降低而制冷;
另一股室外空气从新风口进入室外空气通道18,透过再生区63,与布洒在再生区上的吸湿溶液直接接触传质,将溶液中的水分蒸发,含湿量提高,最后从排风口排出室外,溶液在传质中脱水其浓度也相应提高。
空调器工作时室内空气在气压差作用下从回风口11进入左前腔103内,供水器54对其供水加湿,然后透过换热转轮左腔区222,最后从排风口14排出室外;室外空气在气压差作用下从新风口13进入,透过换热转轮的右腔区221与之换热等湿降温,然后再透过新风除湿系统60被吸收水分而降湿,最后从送风口12送入室内。
为获得工作时机内空气流动所需的气压差,送风口12外接室内离心风机的进风口,室内离心风机的出风口向室内送风,排风口14外接室外离心风机的进风口,室外离心风机的出风口向室外排风。
用于家庭和小型公用场所的空调器工作时驱使空气交换所需的气压差由内置式风机组件来实现,内置式风机组件30包括新风风轮31、排风风轮32和驱动它们旋转的风轮电动机33,新风风轮和排风风轮同轴固定在风轮电动机的输出轴上,它们均为离心式风轮;新风风轮31的进风口与前腔内除湿区62的出风侧相连通,排风风轮32的进风口与后腔内的再生区63和过滤换热器之间的通道相连通,来自新风口的部分新风透过再生区63进入排风风轮的进风口;新风风轮的出风口与送风口12相连通,排风风轮的出风口与排风口14相连通。
新风风轮31的进风口与过滤换热器20之间设有高效空气过滤器24,高效空气过滤器简称HEPA,可将0.3μm的灰尘滤除99%以上,其表面还可以附加光触媒、冷独媒、活性碳等杀灭病菌或吸附、分解异味的的净化材料。
带内置式风机组件的两级制冷空调器还可设计成更为紧凑的结构,其风机组件为布局于换热转轮两侧的风机组件30A,该风机组件的风轮电动机33为输出轴从两端伸出的长轴电机33A,其外壳与转轮的中心轴21合二而一,换热转轮以风轮电动机的外壳为支承,绕其旋转;新风风轮31置于右前腔101和左前腔103内,其进风口处于左前腔内的半圆用前锥面隔板311与左前腔隔开;排风风轮32置于右后腔102和左后腔104内,其进风口处于右后腔内的半圆前设置再生区63,从新风口进入的部分新风透过再生区63后进入排风风轮;且两风轮均同轴安装在风轮电动机两端伸出的输出轴上;
所述驱动换热转轮转动的转轮电机23和风轮电动机33合二而一,风轮电动机的输出轴与换热转轮22之间用减速机构34传动。
所述空调器内的过滤换热器还可设计成固定不动而是用配气机构来改变气流方向实现室内外空气交换。
这种空调器的过滤换热器20为固定式储热过滤换热器,所述两级制冷空调器还包括风机装置30和配气机构70;
所述新风和排风交替地通过机壳10中换热腔的右腔和左腔;
所述置于机壳内的过滤换热器20为固定式储热过滤换热器20A,其滤芯为固定不动的块状结构,包括被横隔板16分隔为填充在右腔内的右滤芯21A和填充在左腔内的左滤芯22A;
所述右前腔101、左前腔103分别有右新风孔13A、左新风孔13B与新风风轮31的进风口相连通,右后腔102、左后腔104分别有右排风孔14A、左排风孔14B与排风风轮32的进风口相连通;
除湿区62分为两部分分置于右、左前腔内,再生区63分为两部分分置于右、左后腔内,从右、左后腔内分隔出右室外空气通道181、左室外空气通道182。
所述配气机构70用于将右滤芯21A和左滤芯22A周期性地交替地连接到新风口和新风风轮的通道以及回风口和排风风轮的通道,使从新风口13进入的室外新风和从回风口11进入的室内空气周期性地交替地从相反方向透过左滤芯22A和右滤芯21A;配气机构70包括转阀组件71、转阀电机72和传动构件73,转阀电机为间歇性转动的交、直流减速电机;
转阀组件71包括右新风阀711、左新风阀712、右排风阀713、左排风阀714分别安装于对应的右新风孔13A、左新风孔13B、右排风孔14A、左排风孔14B四个通风孔上,转阀组件71还包括安装于新风口13的新风阀715、安装于回风口11的回风阀716,它们均为转阀,顺时针转时左滤芯22接通回风口,右滤芯21接入新风口,反之亦然;
所述传动构件73包括左齿条731、右齿条732、与该两齿条啮合的主动齿轮733、与左齿条731啮合的从动齿轮734和与新风阀715、回风阀716铰接的联动连杆717,主动齿轮733固连在所述转阀电机72的输出轴上;左齿条731与左新风阀712、左排风阀714铰连保持其阀片同步摆动,右齿条732与右新风阀711、右排风阀713铰连保持其阀片同步摆动;从动齿轮734固定在回风阀716的转轴上,联动连杆717用于保持新风阀715和回风阀716的同步摆动。
所述机壳10内还设有电控系统40,用于控制所述两级制冷空调器内各电气元件的工作,它包括电路板41、水位传感器42和湿度传感器43或温度传感器44。
电路板41内有转轮电机23的调速和控制模块、水箱水位控制模块和输液泵613的控制模块。
水位传感器为浮子式传感器,设置于水箱51内,当水箱水面达到设定的水位上限时,传感器发出“水满”电信号,指令电控系统40关闭补水阀53,当水箱水面达到设定的水位下限时,传感器发出“缺水”电信号,指令电控系统40关闭水泵52并开启补水阀53;
湿度传感器或温度传感器设置于后腔内,当透过过滤换热器20即将排出室外的室内空气的湿度开始降低或温度开始变动的时候通过电控系统40发出提高换热转轮22转速或改变转阀组件41转动间歇时间的指令。
在不需制冷的春、秋、冬季节室内不需降温的条件下,本机还可用做单纯的换气和净化设备,此时只需将供水系统50、除湿装置60停止工作。
本机在干燥季节室内需要加湿的条件下使用时,输液泵613停止工作,但供水系统50仍照常工作,驱动换热转轮转动的转轮电机和换热转轮按与制冷工况下相反的方向旋转,使大部份水分进入新风腔内蒸发,从而适度提高新风的湿度,一般供水量需适当调小。
本机还可在梅雨季节用作除湿换气机,在室外相对湿度过高时,需在再生区前再增加电热元件用以提高吸湿溶液的浓度。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供了一种对室内空气净化制冷的方法,根据这一方法可以设计出很多不同结构的净化制冷空调装置,包括本专利设计的两级制冷空调器,这种空调器同时具有制冷、净化功能,无压缩机、无氟里昂、结构简单、耗电少,克服了现有技术的各种弊端,用等湿降温制冷和等温除湿制冷相结合的新的制冷原理取代单一的蒸发制冷或除湿制冷的现有技术,应用范围广,在全国大多数地区包括露点较高的高湿热地区可以取代现有的压缩式空调、新风换气机、空气净化器、空调扇、加温器等专业空气处理设备,可广泛应用于家庭及公用场所,具有很高的技术经济价值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明:
图1是实施例1的正视纵截面示意图,
图2是实施例1的俯视水平横截面示意图,
图3是实施例1的竖向阶梯横截面示意图,
图4是实施例1的制冷过程焓-湿图,
图5是实施例2的通过右腔的竖向横截面示意图,
图6是实施例2的通过左腔的竖向横截面示意图,
图7是实施例3的俯视水平横截面示意图,
图8是实施例3的竖向阶梯纵截面示意图,
图9是实施例4的左腔处于进气半周时的竖向横截面示意图,
图10是实施例4的左腔处于排气半周时的竖向横截面示意图,
图11是实施例4的俯视水平横截面示意图,
图12是实施例4的显示转阀组件的俯视水平横截面示意图,
图13是实施例4的后视纵截面示意图,
图14是实施例5的制冷过程焓-湿图。
具体实施方式
实施例1
本实用新型实施例1是一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,如图1、2、3、4所示。
本例是根据本实用新型对室内空气净化制冷的方法设计的一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,包括机壳10、置于机壳内的过滤换热器20,供水系统50和新风除湿系统60。
过滤换热器20的过滤换热材料为堆积成块状的纤维或其它透气材料制成,块状的纤维沿空气透过方向的厚度不小于50毫米;
所述机壳10内设有换热腔,过滤换热器20设置于换热腔内,腔内设置横隔板16将换热腔分隔为右腔和左腔,同时将过滤换热器分隔为右腔区21和左腔区22,过滤换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104;右前腔机壳壁上有连通室内的送风口12,左前腔机壳壁上有连通室内的回风口11,右后腔机壳壁上有连通室外的新风口13,左后腔机壳壁上有连通室外的排风口14;在新风口13和排风口14之间设有连通它们的室外空气通道18。
本例过滤换热器20为转轮式储热过滤换热器,包括中心轴21、绕中心轴转动的圆盘状换热转轮22和驱动换热转轮转动的转轮电机23,中心轴的轴线置于横隔板16平面内,换热转轮22转动时被横隔板16分隔为不断转移的右腔区221和左腔区222,其转动的周边与换热腔内壁之间的空隙用纵隔板15填充,纵隔板中心开有包容换热转轮的圆孔,换热转轮转动时,其各区域连续不断地出入右腔和左腔,则其各个区域也连续地周期性地在右腔区和左腔区之间转换;
在右后腔102和左前腔103内,分别固定安装有半圆环状空气密封环片224,空气密封环片用薄片状柔性耐磨材料制成,固定在纵隔板15上,其自由边覆盖在换热转轮的边缘上;
过滤换热器20包括滤芯和支持它们的框架,滤芯由空气过滤材料如空气过滤棉或其它兼具透气、耐水、储热、换热和过滤功能的高表面积率、高空隙率的材料制成,空气透过时与空气进行直接接触式换热,换热的同时对空气进行净化过滤;
所述左前腔103内设有小隔板1031和分流管1033,小隔板从左腔区222的未端分隔出一个风干扇区1032,分流管两端分别连接回风口11和风干扇区,使部分回风从回风口直接通到风干扇区。
供水系统50用于对待排出的室内空气和/或过滤换热器供水加湿,它包括置于机壳10底部的水箱51、水泵52或补水阀53、供水器54和连接水泵或补水阀与供水器的水管55,供水器54置于左前腔103内;水泵52为置入水箱51内的潜水泵,补水阀53为与自来水管连通的电控水开关,供水器54包括一个或多个置于左前腔内的喷雾咀或开有多个洒水孔的布水管。
新风除湿系统60为溶液除湿系统,包括用于从新风中吸收水分的除湿区62、使自身脱水的再生区63和吸湿溶液循环系统61。除湿区62、再生区63均为空气过滤网式结构,除湿区置于过滤换热器和送风口12之间,再生区置于室外空气通道18中,它们均用耐腐蚀的空气过滤材料如初效过滤棉、尼龙织物等制成;溶液循环系统包括置于除湿区和再生区上面的布液槽611、下面的集液槽612、输液泵613和连接输液泵与布液槽、集液槽的管系614,管系中包括置于水箱51内的吸湿溶液冷却器6141;输液泵将吸湿溶液泵送到布液槽,由布液槽布洒到除湿区和再生区上,在网上与气流传质后往下流入集液槽,由集液槽流入冷却器与水箱中的水间壁换热后再进入输液泵,形成不断循环;
本例吸湿溶液冷却器6141为管壳式换热器,用导热性良好的金属蛇形管或多支路并联的塑胶管浸没在水箱51的水面下构成,管的两端连接集液槽612和输液泵613。
本例吸湿溶液循环系统61内的吸湿溶液为氯化钙或溴化锂水溶液。
室外空气温度和相对湿度都很高的湿热天气人们称之为“桑拿天气”,在这种气侯条件下使用的两级制冷空调器,所述再生区63对吸湿溶液的浓缩效果可能明显降低,此时最好在再生区63的进风侧设置一套电热器633,电热器633为带金属散热翅片的正温度系数陶瓷即PTC电热组件或带金属散热翅片的金属电热管,用来加热透过再生区63的新风,降低其相对湿度,从而提高浓缩吸湿溶液的效果。这种“桑拿天气”可能一年只有几天,但如果空调器在这几天不能有效制冷也是美中不足,设置电热器633就使它更为完美。
本例换热腔的右腔为新风通过的新风通道,左腔为排风通过的排风通道;除湿区62设置在右前腔101内、紧靠过换热转轮的右腔区221的出风面;再生区63置于左后腔104内,从左后腔中分隔出与新风口连通的室外空气通道18。
除湿系统工作时,用输液泵将吸湿溶液泵送到除湿区和再生区上的布液槽,布洒到除湿区和再生区上,在除湿区,吸湿溶液与从换热器出来的等湿降温的新风直接接触,因新风在等湿降温后相对湿度提高,其水蒸汽分压高于吸湿溶液,其中水分向吸湿溶液转移,新风的含湿量降低,吸湿溶液在吸收水分后被稀释,然后往下流到集液槽;在再生区,吸湿溶液与透过再生区的新风直接接触传质,因新风温度高相对湿度低,水蒸汽分压低于在除湿区被稀释的吸湿溶液,吸湿溶液中的水分向新风中扩散而自身被浓缩,被浓缩的吸湿溶液往下流到集液槽、经吸湿溶液冷却器6141换热冷却后再泵送到除湿区循环使用。
所述机壳10内还设有电控系统40,用于控制所述两级制冷空调器内各电气元件的工作,它包括电路板41、水位传感器42和湿度传感器43或温度传感器44;
电路板41内有转轮电机23的调速和控制模块、水箱水位控制模块和输液泵613的控制模块。
水位传感器为浮子式传感器,设置于水箱51内,当水箱水面达到设定的水位上限时,传感器发出“水满”电信号,指令电控系统40关闭补水阀53,当水箱水面达到设定的水位下限时,传感器发出“缺水”电信号,指令电控系统40关闭水泵52并开启补水阀53;
湿度传感器或温度传感器设置于后腔内排风口之前,当透过过滤换热器20即将排出室外的室内空气的湿度开始降低,说明换热转轮的风干扇区的水分己完全风干,通过电控系统40发出提高换热转轮22转速的指令。
工作时室外新风在气压差作用下透过过滤换热器后再透过除湿区62,与布洒在除湿区上的吸湿溶液直接接触传质,所含水分被浓缩的吸湿溶液吸收,湿度降低温度基本不变,所以焓值降低,从而实现等温除湿制冷。另一股室外空气从新风口进入室外空气通道18,透过再生区63,与布洒在再生区上的吸湿溶液直接接触传质,将溶液中的水分蒸发,含湿量提高,最后从排风口排出室外,溶液在传质中脱水其浓度也相应提高。
与此同时,室内空气在气压差作用下从回风口11进入左前腔103内,供水器54对其供水加湿,然后透过换热转轮左腔区222,最后从排风口14排出室外;室外空气在气压差作用下从新风口13进入,透过换热转轮的右腔区221与之换热等湿降温,然后再透过新风除湿系统60被吸收水分而降湿,最后从送风口12送入室内。
为获得工作时机内空气流动所需的气压差,送风口12外接室内离心风机的进风口,室内离心风机的出风口向室内送风,排风口14外接室外离心风机的进风口,室外离心风机的出风口向室外排风。
在不需制冷的春、秋、冬季节室内不需降温的条件下,本机还可用做单纯的换气和净化设备,此时只需将供水系统50、除湿装置60停止工作。
本机在干燥季节室内需要加湿的条件下使用时,输液泵613停止工作,但供水系统50仍照常工作,驱动换热转轮转动的转轮电机和换热转轮按与制冷工况下相反的方向旋转,使大部份水分进入新风腔内蒸发,从而适度提高新风的湿度,一般供水量需适当调小。
本机还可在梅雨季节用作除湿换气机,在室外相对湿度过高时,需在再生区前再增加电热元件用以提高吸湿溶液的浓度。
本机在制冷工况工作时,室内空气的状态变化过程如图4所示。图4为一个典型工况下空气的制冷过程焓-湿图,此工况室外空气干球温度40℃,露点27℃,含湿量约22.7g/kg,焓约98.8kJ/kg,基本可视为全国最高湿热的状态。2014年7月全月跟中央气象台的全国天气实况,还没有发现热负荷有如此高的记录,最高是7月16日,北京最高温度报40℃,露点20.2℃,算得焓为78.5kJ/kg,西安咸阳最高温度报41℃,露点19℃,算得焓约77.3kJ/kg。
此工况下室内空气制冷过程如下:
1)、开机:状态点a1为开机前室内空气初始状况,与室外相同:干球温度40℃,露点27℃,含湿量约22.7g/kg,相对湿度48.3%,焓约98.8kJ/kg;
2)、状态a1—b1:开机后,状态为a1待排出的室内空气在过滤换热器中等焓加湿到湿球温度后排出室外,其状态变为b1点,其干球温度30.5℃、相对湿度95%。同时与之直接接触的过滤换热器的温度也降到接近30.5℃;
3)、状态a1—a2:状态为a1的室外新风进入过滤换热器,与其直接接触换热而等湿制冷,到过滤换热器出口温度降到接近31℃略高于b1点,含湿量仍为22.7g/kg,变为状态a2,
另一股状态为a1的室外新风透过除湿装置的再生区,吸收吸湿溶液中的水分使之浓缩,然后从排风口排出,浓缩后的溶液浓度取决于空气的相对湿度和溶液的性质,对氯化钙吸湿溶液来说,空气的相对湿度为48.3%时,溶液的浓度最高可达43%;
4)、状态a2—c2:从过滤换热器出来的状态为a2的新风进入除湿装置的除湿区,被吸湿溶液吸收其所含水分,含湿量降到约15g/kg,温度略升到约32℃,送入室内吸收室内热量后升温到33℃,变为状态c2,新风除湿量取决于吸湿溶液的浓度,而吸湿溶液的浓度又取决于与之传质的空气的相对湿度,来自再生区的浓缩溶液与相对湿度为48.3%室外空气传质后浓度为43%,经它除湿的新风的最低相对湿度也应为48.3%,所以可以将新风的含湿量降到约15.8g/kg,相对湿度降到50%;
5)、状态c2—b2:状态为c2的待排出的室内空气在过滤换热器中等焓加湿到湿球温度后排出室外,其状态变为b2点,其干球温度25℃、相对湿度95%。同时与之直接接触的过滤换热器的温度也降到接近25℃
6)、状态a1—a3:状态为a1的室外新风进入过滤换热器,与其直接接触换热而等湿制冷,到过滤换热器出口温度降到湿球温度27.8℃,相对湿度95%,变为状态a3;
7)、状态a3—c3:从过滤换热器出来的状态为a3的新风进入除湿装置的除湿区,被吸湿溶液吸收其所含水分,含湿量降到约12.5g/kg,相对湿度降到50%,温度略升到约28℃,送入室内吸收室内热量后升温到29℃,变为状态c3;
8)、状态c3—b3:状态为c3的待排出的室内空气在过滤换热器中等焓加湿到湿球温度后排出室外,其状态变为b3点,其干球温度21.7℃、相对湿度95%。同时与之直接接触的过滤换热器的温度也降到接近21.7℃
9)、状态a1—a4:状态为a1的室外新风进入过滤换热器,与其直接接触换热而等湿制冷,到过滤换热器出口温度降到湿球温度27.8℃,继续与温度接近21.7℃的过滤换热器接触换热,沿湿球温度线降温到24℃,相对湿度95%,变为状态a4;
10)、状态a4—c4:从过滤换热器出来的状态为a4的新风进入除湿装置的除湿区,被吸湿溶液吸收其所含水分,含湿量降到约10.5g/kg,露点约14.8℃,焓约为53.0kJ/kg。温度略升到26℃,相对湿度降到50%,达到人体舒适的温湿度,此时的状态c4可设定为空调工作的平衡点。
以上制冷过程是一种理想过程,只有整个系统参数、结构设计、制造到最佳状态才能实现这样的效果,但接近这一效果的实际系统已能满足全国大多数地区的最湿热的气候条件空调制冷的需要。
实施例2
本实用新型实施例2也是一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,如图 5、6所示。
本例是供家庭和小型公用场所如办公室、会议室、教室、宾馆客房等使用的转轮式空调器,它工作时驱使空气交换所需的气压差由内置式风机组件来实现,本例除在例1的基础上再增加风机组件30外,其它与例1相同。本例在机壳10内延伸出一个风机腔17,风机组件30安装在其中。风机组件30包括新风风轮31、排风风轮32和驱动它们旋转的风轮电动机33,新风风轮和排风风轮同轴固定在风轮电动机的输出轴上,它们均为离心式风轮;右前腔101壁上有新风孔13A, 新风风轮31的进风口通过新风孔13A与除湿区62的出风侧相连通;左后腔104壁上有排风孔14A,排风风轮32的进风口通过排风孔14A,与再生区63和过滤换热器20之间的通道相连通;来自新风口的部分新风通过新风口与再生区63之间的新风通道18、透过再生区63然后进入排风风轮的进风口;新风风轮的出风口与送风口12相连通,排风风轮的出风口与排风口14相连通。
风轮旋转时,室内空气在排风风轮的吸引下从回风口11进入左前腔103内,供水器54对其供水加湿,然后透过换热转轮左腔区222,经排风孔14A进入排风风轮,最后从排风口14排出室外;室外新风在新风风轮的吸引下从新风口13进入右后腔102,透过换热转轮的右腔区221与之换热等湿降温,然后再透过新风除湿系统的除湿区62被吸收水分而降湿,最后经新风孔13A进入新风风轮,从送风口12送入室内。
为满足对新风净化精度要求更高的机型,还可在新风风轮31的进风口与过滤换热器20之间设有高效空气过滤器24,高效空气过滤器简称HEPA,可将0.3μm的灰尘滤除99%以上,其表面还可以附加光触媒、冷独媒、活性碳等杀灭病菌或吸附、分解异味的的净化材料。
实施例3
本实用新型实施例3是一种结构更为紧凑的具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,如图7、8 所示,其结构原理与实施例1、2基本相同,机壳10内设有换热腔,过滤换热器20设置于换热腔内,腔内设置横隔板16将换热腔分隔为右腔和左腔,同时将过滤换热器分隔为右腔区21和左腔区22,过滤换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104;右前腔机壳壁上有连通室内的送风口12,左前腔机壳壁上有连通室内的回风口11,右后腔机壳壁上有连通室外的新风口13,左后腔机壳壁上有连通室外的排风口14;在新风口13和排风口14之间设有连通它们的室外空气通道18。为便于壁挂式安装,设计机壳时,可让新风口和排风口尽可能靠近,或用扁平通道延申到互相靠近位置,以便安装时从同一个墙孔通向室外。
与实施例2的主要不同点是风机组件为布局于换热转轮两侧的风机组件30A,它的风轮电动机33为输出轴从两端伸出的长轴电机33A,其外壳与换热转轮的中心轴21合二而一,换热转轮以风轮电动机的外壳为支承,绕其旋转;新风风轮31置于右前腔101和左前腔103内,其进风口处于左前腔内的半圆用前锥面隔板311与左前腔隔开;排风风轮32置于右后腔102和左后腔104内,其进风口处于右后腔内的半圆部位为室外空气通道18,此处设置除湿系统的再生区63,从新风口进入的部分新风透过再生区63后进入排风风轮;且两风轮均同轴安装在风轮电动机两端伸出的输出轴上。
所述驱动换热转轮转动的转轮电机23和风轮电动机33A合二而一,风轮电动机的输出轴与换热转轮22之间用减速机构34传动。减速机构34可用多种现有技术,如多级齿轮减速器、谐波减速器、蜗轮蜗杆减速器,本例为多级齿轮减速器,包括固定在风轮电动机输出轴上的主动齿轮341、固定在同一中间轴上的从动齿轮342、后级主动齿轮343和固定在换热转轮侧面中心的内齿轮344。风轮电动机33转动时,通过减速机构34带动换热转轮22缓慢旋转。
本例最适合于做窗式安装。
实施例4
本实用新型实施例4是一种过滤换热器固定不动的具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,如图9、10、11、12、13所示。本例与实施例2的工作原理相似,也包括机壳10、过滤换热器20、风机装置30和新风除湿系统60,但主要不同点是过滤换热器为固定式块状结构的储热过滤换热器20A,设置一个配气机构70来实现气流方向的改变,使新风和排风交替地通过机壳10中换热腔的右腔和左腔。
类似实施例2,本例也在机壳10内延伸出一个风机腔17,也在风机腔内设置一个风机组件30,风机组件的结构也与实施例2的相同。
本例机壳10被横隔板16分隔为左腔和右腔,过滤换热器20A的滤芯也被横隔板16分隔为填充在右腔内的右滤芯21A和填充在左腔内的左滤芯22A,同时,它们又把右腔和左腔分隔为右前腔101、左前腔103、右后腔102和左后腔104。
右前腔101、左前腔103分别有右新风孔13A、左新风孔13B与新风风轮31的进风口相连通,右后腔102、左后腔104分别有右排风孔14A、左排风孔14B与排风风轮32的进风口相连通。
除湿区62分为右除湿区621和左除湿区622两部分分置于右、左前腔内,再生区63分为右再生区631和左再生区632两部分分置于右、左后腔内,从右、左后腔内分隔出右室外空气通道181、左室外空气通道182。
所述配气机构70用于将右滤芯21A和左滤芯22A周期性地交替地连接到新风口和新风风轮的通道以及回风口和排风风轮的通道,使从新风口13进入的室外新风和从回风口11进入的室内空气周期性地交替地从相反方向透过左滤芯22A和右滤芯21A;配气机构70包括转阀组件71、转阀电机72和传动构件73,转阀电机为间歇性转动的交、直流减速电机。
转阀组件71包括右新风阀711、左新风阀712、右排风阀713、左排风阀714分别安装于对应的右新风孔13A、左新风孔13B、右排风孔14A、左排风孔14B四个通风孔上,转阀组件71还包括安装于新风口13的新风阀715、安装于回风口11的回风阀716,它们均为转阀,转轴安装在横隔板16上,顺时针转动时左滤芯22A接通回风口,右滤芯21A接通新风口,反之,逆时针转动时右滤芯21A接通回风口,左滤芯22A接通新风口。
所述传动构件73包括左齿条731、右齿条732、与该两齿条啮合的主动齿轮733、与左齿条731啮合的从动齿轮734和与新风阀715、回风阀716铰接的联动连杆717,主动齿轮733固连在所述转阀电机72的输出轴上;左齿条731与左新风阀712、左排风阀714铰连保持其阀片同步摆动,右齿条732与右新风阀711、右排风阀713铰连保持其阀片同步摆动;从动齿轮734固定在回风阀716的转轴上,联动连杆717用于保持新风阀715和回风阀716的同步摆动。
做为替换方案,上述传动构件73的齿轮齿条传动机构可同等代换成曲柄连杆机构、偏心滑块机构,都能实现转阀的往复摆动运动。
工作时,一个工作周期开始,在前半周,新风阀715和回风阀716顺时针转动后,在风机的吸引下,室内空气从回风口11进入左前腔内除湿区622与左滤芯22A之间的空间,供水装置位于左前腔内的供水器54对其喷水加湿,降温到湿球温度,再透过左滤芯22A并对其传热降温,然后经左后腔,左排风孔14B进人排风风轮,最后排出室外;室外新风从新风口13进入右后腔,再透过右滤芯21A进入右前腔,接着透过右除湿区621与之传质脱水降湿,再经右新风孔13A进入新风风轮,最后送入室内。与此同时,因左后腔此时是负压,另一部分新风从左室外空气通道182进入,透过左再生区632与之传质,吸收其吸湿溶液的水分使之脱水浓缩再生,最后被吸入排风风轮排出机外。经过一段设定的时间后,转阀组件切换到下一个半周,新风阀和回风阀逆时针转动,因本例是左右对称结构,上述过程完全一样,只是左右对换而己。
以上半周的时间长短取决于空调器的具体参数,一股在十几秒到几十秒之间,可在产品出厂前设定,也可用电控系统进行随机自动控制。自动控制时,用设置于后腔内温度传感器监测排风温度,当制冷工况下排风温度明显下降时,说明过滤换热器中储存的热量己经用完,须立即自动切换到下一个半周。
除湿系统的工作情况与实施例1相同。
以上各实施例均可用于湿热负荷较高地区使用的空调器,本实用新型在用于夏季露点较低的干热地区时,实施中可以省略除湿系统,这是任何技术人员根据本实用新型不加任何创造性的劳动均能实现的。以下是两个具体实施例。
实施例5:
本例用于露点较低的干热地区,与实施例1、2主体结构基本相同,也是一种转轮式具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,不同之处仅在于:本例不需第二级制冷,完全取消整个新风除湿系统60,因为新风在过滤换热器中可以等湿降温到接近露点,若露点22℃,新风等湿降温到26℃时,相对湿度是78%,所以凡露点不高于22℃的地方,都可以用本例来满足舒适性空调的要求。
图14为一个高温工况的等湿降温制冷过程的焓-湿图,这一工况的初态即空调工作前室内外空气状态点a1为:干球温度45.0℃、相对湿度20%,焓为76.4 kJ/kg、含湿量12.0 g/kg,露点约18℃。制冷工作过程如下:
1)、开机后,状态为a1的待排出的室内空气在过滤换热器中等焓加湿到湿球温度,状态变为b1点,其干球温度、相对湿度、焓、含湿量分别25.7℃、95%、76.4 kJ/kg、19.8 g/kg。同时与之直接接触的过滤换热器的温度也接近25.7℃;
2)、状态为a1的室外空气进入过滤换热器,与其直接接触换热等湿制冷,温度降到接近25.7℃,进入室内吸收室内的热负荷后变为状态a2,温度约31℃、焓为62.0 kJ/kg、含湿量不变为12.0 g/kg;
3)、状态a2的室内空气再经过滤换热器排出室外,在过滤换热器中等焓加湿到湿球温度,状态变为b2点,排气与过滤换热器的温度降到约21.9℃;
4)、状态为a1的室外空气进入过滤换热器,与其直接接触换热等湿制冷,温度降到接近21.9℃,进入室内吸收室内的热负荷后变为状态a3,温度约25℃、焓为55.8 kJ/kg、含湿量不变为12.0 g/kg;
5)、如此不断循环,室内空气不断地等湿降温,状态点不断地沿着等湿线下移到a4、a5……点,直至达到其极限状态——露点。
以上ai点是室内空气在空调工作时的状态变化轨迹,ai由a1开始沿着等湿线下移,直到最后逼近露点。
但因室外热量会不断从墙壁传入室内,每个循环的制冷量也是有限的,实际上ai不一定能达到露点,而是当实际系统的制冷量与室内外空气焓差相等时,温度不再降低,制冷过程达到平衡点。
由于相对湿度超过70%人将开始感觉不适,所以状态a4可取为理想的工作点,此时空气干球温度22.0℃,相对湿度72%、焓为52.7 kJ/kg、含湿量不变为12.0 g/kg;
一般地说来,凡露点低于22℃或含湿量低于17.0 g/kg的气侯条件,使用本机都可得到温度26℃、相对湿度70%左右的空调效果,可取代压缩式空调,在我国大多数地区最高温季节都可满足这个条件。
实施例6:
本例用于露点较低的干热地区,主体结构与实施例4基本相同,也是一种转阀式空调器,不同之处仅在于:本例不需第二级制冷,完全取消整个新风除湿系统60,实施例4的其余部分完全不用改变,其等湿制冷过程焓-湿图也如图14所示。本例用于夏季露点较低如最高不高于22—23℃的地区可完全取代压缩式空调。
以上各例都可作窗式或壁挂式、台地式安装,若吊顶上有足够空间,安装于吊顶内也是一个很好的选择。如果在新风口和排风口接上波纹管作移动式安装则更适合欧美等国的习惯。
以上仅为实施本实用新型的几个具体结构,本行业技术人员根据本实用新型提供的对室内空气净化制冷的方法不用进行任何创造性的劳动还可设计出很多不同的具体结构的两级制冷空调器。
Claims (10)
1.一种具有室内空气净化功能的两级制冷空调器,包括机壳(10)、置于机壳内的过滤换热器(20),其特征在于:
所述机壳(10)内设有换热腔,过滤换热器(20)设置于换热腔内,腔内设置横隔板(16)将换热腔分隔为右腔和左腔,同时将过滤换热器分隔为右腔区(21)和左腔区(22),过滤换热器又将右腔和左腔分隔为右前腔(101)、右后腔(102)和左前腔(103)、左后腔(104);右前腔机壳壁上有连通室内的送风口(12),左前腔机壳壁上有连通室内的回风口(11),右后腔机壳壁上有连通室外的新风口(13),左后腔机壳壁上有连通室外的排风口(14);在新风口(13)和排风口(14)之间设有连通它们的室外空气通道(18);
所述过滤换热器(20)包括滤芯和支持它们的框架,滤芯由空气过滤材料制成,空气透过时与空气进行直接接触式换热,换热的同时对空气进行净化过滤;
所述两级制冷空调器还包括供水系统(50)和新风除湿系统(60);
所述供水系统(50)用于对待排出的室内空气和/或过滤换热器供水加湿,它包括置于机壳(10)底部的水箱(51)、水泵(52)和补水阀(53)、供水器(54)和连接水泵和补水阀于供水器的水管(55),供水器(54)置于左前腔(103)内;水泵(52)为置入水箱(51)内的潜水泵,补水阀(53)为与自来水管连通的电控水开关,供水器(54)包括一个或多个置于左前腔内的喷雾咀或开有多个洒水孔的布水管;
所述新风除湿系统(60)包括用于从新风中吸收水分的除湿区(62)和使自身脱水的再生区(63)。
2.根据权利要求1所述的两级制冷空调器,其特征在于:
所述过滤换热器(20)的过滤换热材料为堆积成块状的纤维材料制成,块状的纤维沿空气透过方向的厚度不小于50毫米;
室外新风透过所述过滤换热器(20)后再透过除湿区(62),与布洒在除湿区上的吸湿溶液直接接触传质,所含水分被浓缩的吸湿溶液吸收,湿度降低而制冷;
另一股室外空气从新风口进入室外空气通道(18),透过再生区(63), 与布洒在再生区上的吸湿溶液直接接触传质,将溶液中的水分蒸发,含湿量提高,最后从排风口排出室外,溶液在传质中脱水其浓度也相应提高。
3.根据权利要求1所述的两级制冷空调器,其特征在于:
所述新风除湿系统(60)为溶液除湿系统,还包括吸湿溶液循环系统(61),除湿区(62)、再生区(63)均为空气过滤网式结构,除湿区置于过滤换热器和送风口(12)之间,再生区置于室外空气通道(18)中,它们均用耐腐蚀的空气过滤材料制成;溶液循环系统包括置于除湿区和再生区上面的布液槽(611)、下面的集液槽(612)、输液泵(613)和连接输液泵与布液槽、集液槽的管系(614),管系中包括置于水箱(51)内的吸湿溶液冷却器(6141);输液泵将吸湿溶液泵送到布液槽,由布液槽布洒到除湿区和再生区上,在网上与气流传质后往下流入集液槽,由集液槽流入冷却器与水箱中的水间壁换热后再进入输液泵,形成不断循环;
所述吸湿溶液冷却器(6141)为管壳式换热器,用导热性良好的金属蛇形管或多支路并联的塑胶管浸没在水箱(51)的水面下构成,管的两端连接集液槽(612)和输液泵(613)。
4.根据权利要求3所述的两级制冷空调器,其特征在于:所述吸湿溶液循环系统(61)内的吸湿溶液为氯化钙或溴化锂水溶液;
在室外空气相对湿度很高的湿热气侯条件下使用的两级制冷空调器,再生区(63)的进风侧还设置有电热器(633),电热器(633)为带金属翅片的正温度系数陶瓷电热组件或带金属翅片的金属电热管。
5.根据权利要求1所述的两级制冷空调器,其特征在于:
室外新风透过所述过滤换热器(20)后再透过除湿区(62),与布洒在除湿区上的吸湿溶液直接接触传质,所含水分被浓缩的吸湿溶液吸收,湿度降低而制冷;
另一股室外空气从新风口进入室外空气通道(18),透过再生区(63),与布洒在再生区上的吸湿溶液直接接触传质,将溶液中的水分蒸发,含湿量提高,最后从排风口排出室外,溶液在传质中脱水其浓度也相应提 高。
6.根据权利要求1所述的两级制冷空调器,其特征在于:
所述过滤换热器(20)为转轮式储热过滤换热器,包括中心轴(21)、绕中心轴转动的圆盘状换热转轮(22)和驱动换热转轮转动的转轮电机(23),中心轴的轴线置于横隔板(16)平面内,换热转轮(22)转动时被横隔板(16)分隔为不断转移的右腔区(221)和左腔区(222),其转动的周边与换热腔内壁之间的空隙用纵隔板(15)填充,纵隔板中心开有包容换热转轮的圆孔,换热转轮转动时,其各区域连续不断地出入右腔和左腔,则其各个区域也连续地周期性地在右腔区和左腔区之间转换;
在右后腔(102)和左前腔(103)内,分别固定安装有半圆环状空气密封环片(224),空气密封环片用薄片状柔性耐磨材料制成,固定在纵隔板(15)上,其自由边覆盖在换热转轮的边缘上;
所述左前腔(103)内设有小隔板(1031)和分流管(1033),小隔板从左腔区(222)的未端分隔出一个风干扇区(1032),分流管两端分别连接回风口(11)和风干扇区,使部分回风从回风口直接通到风干扇区;
所述换热腔的右腔为新风通过的新风通道,左腔为排风通过的排风通道;除湿区(62)设置在右前腔(101)内、紧靠过换热转轮的右腔区(221)的出风面;再生区(63)置于右后腔(102)或左后腔(104)内,从其中分隔出与新风口连通的室外空气通道(18);
空调器工作时室内空气在气压差作用下从回风口(11)进入左前腔(103)内,供水器(54)对其供水加湿,然后透过换热转轮左腔区(222),最后从排风口(14)排出室外;室外空气在气压差作用下从新风口(13)进入,透过换热转轮的右腔区(221)与之换热等湿降温,然后再透过新风除湿系统(60)被吸收水分而降湿,最后从送风口(12)送入室内;
为获得工作时机内空气流动所需的气压差,送风口(12)外接室内离心风机的进风口,室内离心风机的出风口向室内送风,排风口(14)外接室外离心风机的进风口,室外离心风机的出风口向室外排风。
7.根据权利要求6所述的两级制冷空调器,其特征在于:
所述两级制冷空调器还包括风机组件(30),风机组件包括新风风轮(31)、排风风轮(32)和驱动它们旋转的风轮电动机(33),新风风轮和排风风轮同轴固定在风轮电动机的输出轴上,它们均为离心式风轮;新风风轮(31)的进风口与前腔内除湿区(62)的出风侧相连通,排风风轮(32)的进风口与后腔内的再生区(63)和过滤换热器之间的通道相连通,来自新风口的部分新风透过再生区(63)进入排风风轮的进风口;新风风轮的出风口与送风口(12)相连通,排风风轮的出风口与排风口(14)相连通;
新风风轮(31)的进风口与过滤换热器(20)之间设有高效空气过滤器(24)。
8.根据权利要求7所述的两级制冷空调器,其特征在于:
所述两级制冷空调器的风机组件为布局于换热转轮两侧的风机组件(30A),所述风机组件(30A)的风轮电动机(33)为输出轴从两端伸出的长轴电机(33A),其外壳与转轮的中心轴(21)合二而一,换热转轮以风轮电动机的外壳为支承,绕其旋转;新风风轮(31)置于右前腔(101)和左前腔(103)内,其进风口处于左前腔内的半圆用前锥面隔板(311)与左前腔隔开;排风风轮(32)置于右后腔(102)和左后腔(104)内,其进风口处于右后腔内的半圆前设置再生区(63),从新风口进入的部分新风透过再生区(63)后进入排风风轮;且两风轮均同轴安装在风轮电动机两端伸出的输出轴上;
所述驱动换热转轮转动的转轮电机(23)和风轮电动机(33)合二而一,风轮电动机的输出轴与换热转轮(22)之间用减速机构(34)传动。
9.根据权利要求1或7所述的两级制冷空调器,其特征在于:
所述过滤换热器(20)为固定式储热过滤换热器,所述两级制冷空调器还包括风机装置(30)和配气机构(70);
所述新风和排风交替地通过机壳(10)中换热腔的右腔和左腔;
所述置于机壳内的过滤换热器(20)为固定式储热过滤换热器(20A), 其滤芯为固定不动的块状结构,包括被横隔板(16)分隔为填充在右腔内的右滤芯(21A)和填充在左腔内的左滤芯(22A);
所述右前腔(101)、左前腔(103)分别有右新风孔(13A)、左新风孔(13B)与新风风轮(31)的进风口相连通,右后腔(102)、左后腔(104)分别有右排风孔(14A)、左排风孔(14B)与排风风轮(32)的进风口相连通;
除湿区(62)分为两部分分置于右、左前腔内,再生区(63)分为两部分分置于右、左后腔内,从右、左后腔内分隔出右室外空气通道(181)、左室外空气通道(182);
所述配气机构(70)用于将右滤芯(21A)和左滤芯(22A)周期性地交替地连接到新风口和新风风轮的通道以及回风口和排风风轮的通道,使从新风口(13)进入的室外新风和从回风口(11)进入的室内空气周期性地交替地从相反方向透过左滤芯(22A)和右滤芯(21A);配气机构(70)包括转阀组件(71)、转阀电机(72)和传动构件(73),转阀电机为间歇性转动的交、直流减速电机;
转阀组件(71)包括右新风阀(711)、左新风阀(712)、右排风阀(713)、左排风阀(714)分别安装于对应的右新风孔(13A)、左新风孔(13B)、右排风孔(14A)、左排风孔(14B)4个通风孔上,转阀组件(71)还包括安装于新风口(13)的新风阀(715)、安装于回风口(11)的回风阀(716),它们均为转阀,顺时针转时左滤芯(22A)接通回风口,右滤芯(21A)接入新风口,反之亦然;
所述传动构件(73)包括左齿条(731)、右齿条(732)、与该两齿条啮合的主动齿轮(733)、与左齿条(731)啮合的从动齿轮(734)和与新风阀(715)、回风阀(716)铰接的联动连杆(717),主动齿轮(733)固连在所述转阀电机(72)的输出轴上;左齿条(731)与左新风阀(712)、左排风阀(714)铰连保持其阀片同步摆动,右齿条(732)与右新风阀(711)、右排风阀(713)铰连保持其阀片同步摆动;从动齿轮(734)固定在回风阀(716)的转轴上,联动连杆(717)用于保持新风阀(715)和回风阀(716)的同步摆动。
10.根据权利要求1所述的两级制冷空调器,其特征在于:
机壳(10)内还设有电控系统(40),用于控制所述两级制冷空调器 内各电气元件的工作,它包括电路板(41)、水位传感器(42)和湿度传感器(43)或温度传感器(44);
电路板(41)内有转轮电机(23)的调速和控制模块、水箱水位控制模块;
水位传感器为浮子式传感器,设置于水箱(51)内,当水箱水面达到设定的水位上限时,传感器发出“水满”电信号,指令电控系统(40)关闭补水阀(53),当水箱水面达到设定的水位下限时,传感器发出“缺水”电信号,指令电控系统(40)关闭水泵(52)并开启补水阀(53);
湿度传感器或温度传感器设置于后腔内,当透过过滤换热器(20)即将排出室外的室内空气的湿度开始降低或温度开始变动的时候通过电控系统(40)发出提高换热转轮(22)转速或改变转阀组件(41)转动间歇时间的指令。
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