CN204693694U - 一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组 - Google Patents

Abstract

一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组，其包括压缩冷凝机组和组合式空调机组，压缩冷凝机组置于组合式空调机组内；在组合式空调机组上设有进风口和出风口，组合式空调机组包括空气净化单元、直接蒸发式空气换热器、无刷直流电机及离心式风机和机组控制器。采用这种组合，机组耗电量大幅度减少，冷冻机房和空调机房占地面积和空间大幅度缩小，节能减排效果十分明显。

Description

一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组

技术领域

本实用新型涉及冷冻空调设备领域，特别涉及一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组。

背景技术

组合式空调机组是集中式空调系统中主要空气处理设备之一，具有冷却干燥、加热加湿、空气净化等多种功能。常规的组合式空调机组的主要缺点是：1）由于送风量较大，所以配套风机和电机一般均采用皮带连接，因此风机段长度较长，一般达到3～4m，导致机组占地面积较大，与此同时，由于所采用的普通电机和风机效率偏低，噪声较高，如果采用变风量需要另设变频器，且效率会随风量减少而下降，风机能耗在制冷空调系统中所占比例高达35%以上；2）空气冷却、干燥所采用的空气处理设备一般为水冷式表面换热器，所用冷水由冷水机组提供，其缺点是冷冻机的冷媒不能直接冷却空气，而需要通过换热器来冷却表冷器所用冷水；3）除特种机组外，一般组合式空调机组所采用空气过滤器过滤效率过低。

 雾霾空气导致的空气污染已经成为上至中央领导，下至普通老百姓关注的大问题，因此，对空气的净化处理是必然的趋势。

申请人于2014年5月23日申请了一项名称为一种高效节能冷冻空调机组集成及其工作方法，其包括压缩冷凝机组（100）和组合式空调机组（200），但压缩冷凝机组（100）是设置在组合式空调机组（200）外，不仅占用的空间大，而且制冷的效果不不佳。

发明内容

有鉴于上述之不足，本实用新型有必要提供一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组。

本实用新型的一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组包括压缩冷凝机组和组合式空调机组，压缩冷凝机组置于组合式空调机组内；压缩冷凝机组包括制冷压缩机、冷凝器和节流装置，制冷压缩机、冷凝器、节流装置依次相连接；在组合式空调机组上设有进风口和出风口，制冷压缩机为磁悬浮离心式压缩机；组合式空调机组包括空气净化单元、直接蒸发式空气换热器、无刷直流电机及离心式风机；经进风口的室外空气或室外空气和室内空气混合后通过空气净化单元被过滤、杀菌和去除有害气体，净化后的空气被无刷直流电机驱动的离心式风机送出，经过直接蒸发式空气换热器被冷却干燥，冷却干燥后的空气最后通过出风口被送出；其中，直接蒸发式空气换热器连接在节流装置和制冷压缩机之间。上述采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组的工作方法是制冷压缩机对直接蒸发式空气换热器输送回来的低温、低压冷媒蒸汽进行压缩；冷凝器对制冷压缩机出来的高温、高压冷媒蒸汽进行冷却，冷凝器产生的热量被冷却水或室外空气带走；节流装置对冷凝器出来的低温、高压冷媒液体进行节流，节流后的低温、低压气液两相混合冷媒进入组合式空调机组内的直接蒸发式空气换热器与空气进行换热，换热后的低温、低压冷媒液体返回压缩冷凝机组的冷凝器中，完成一次制冷循环；同时，经进风口的室外空气或室外空气和室内空气混合后通过空气净化单元被过滤、杀菌和去除有害气体，净化后的空气经过直接蒸发式空气换热器被冷却干燥，冷却干燥后的空气被无刷直流电机驱动的离心式风机通过出风口被送出。

进一步的，冷凝器为水冷壳管式换热器、水冷板式换热器或风冷翅片式换热器。

进一步的，在进风口和出风口处分别设有风量调节阀，所述风量调节阀由二片以上对开叶片组成，通过调节叶片的打开状态对风量进行调节。

进一步的，所述空气净化单元包括第一级过滤器和第二级过滤器，第一级过滤器的材料为驻极体静电过滤材料，第二级过滤器的材料为无光催化材料；在直接蒸发式空气换热器下方设有冷凝水盘，冷凝水盘承接直接蒸发式空气换热器冷凝下落的冷凝水。

进一步的，所述压缩冷凝机组为模块化磁悬浮离心式压缩冷凝机组，该压缩冷凝机组和无刷直流电机由组合式空调机组的机组控制器控制，对制冷压缩机和离心式风机进行无级变速，从而实现变冷量和变风量控制。

本实用新型的有益效果是：相较于现有技术，本实用新型将制冷压缩机组和组合式空调机组集成为一体，并将制冷压缩机组设置在组合式空调机组内，且制冷压缩机组采用上述特定的高效制冷压缩机，组合式空调机组采用直接蒸发式空气换热器和无级调速无刷直流电机驱动的无蜗壳离心风机，大幅度减少了制冷空调系统的能耗、初投资和占地面积。与此同时，通过箱体内设置的两级过滤器，第一级过滤器对进入箱体内空气中的可吸入颗粒物进行过滤、第二级过滤器对经过第一级过滤器过滤后的空气进一步杀菌和分解有害气体。

附图说明

图1 为本实用新型一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组的整体结构示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本实用新型为达成预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本实用新型的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例所示的一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组1000包括压缩冷凝机组100 和组合式空调机组200，压缩冷凝机组100置于组合式空调机组200内。

压缩冷凝机组100 包括制冷压缩机110、冷凝器120、节流装置130 和控制器140。制冷压缩机110 对直接蒸发式空气换热器240 输送回来的低温、低压冷媒蒸汽进行压缩；利用压缩冷凝机组100 向组合式空调机组200 提供低温、低压冷媒液体用于制冷和除湿，其过程是：冷凝器120 对制冷压缩机110 出来的高温、高压冷媒蒸汽进行冷却，冷凝器120 产生的热量被冷却水或室外空气带走；节流装置130 对冷凝器120 出来的低温、高压冷媒液体进行节流，节流后的低温、低压气液两相混合冷媒进入组合式空调机组200 内的直接蒸发式空气换热器240 与空气进行换热，换热后的低温、低压冷媒液体返回压缩冷凝机组100 的冷凝器120 中，完成一次制冷循环。所述的制冷压缩机110 为磁悬浮离心式压缩机；所述的冷凝器120 为水冷壳管式换热器、水冷板式换热器或风冷翅片式换热器。

组合式空调机组200 包括箱体210，箱体210 包括第一面板211、第二面板212。所述第一面板211 设置有进风口，在第二面板212上设有出风口，在进风口和出风口内分别安装有风量调节阀220，所述风量调节阀220 由二片以上对开叶片组成，以供空气从进风口的风量调节阀220 进入并从出风口的风量调节阀220 吹出箱体。本实施例中，所述箱体210 为中空的封闭长方形箱体结构，进风口的风量调节阀220 与出风口的风量调节阀220 相对设置。

在箱体210 内自进风口到出风口依次设有空气净化单元230、风机单元270、直接蒸发式空气换热器240。所述空气净化单元230 包括第一级过滤器231 和第二级过滤器232，第一级过滤器231 的材料为驻极体静电过滤材料，第二级过滤器232 的材料为无光催化材料，所述第一级过滤器231 与所述第二级过滤器232 分别通过过滤器支架233 并排固定在箱体210内；所述过滤器支架233 设置在箱体210 两侧板的内表面上，并形成导轨，以便放置和更换所述第一级过滤器231 及第二级过滤器232；该第一级过滤器231 能将空气中的直径大于0.5 微米的可吸入颗粒物中的99%以上过滤掉。第二级过滤器232 对过滤后的空气进行次级过滤杀菌和分解有害气体理；所述第一级过滤器231、第二级过滤器232 均可拆卸地固定在过滤器支架233 上，便于更换滤料，减少更换成本。无光催化材料的成分是无毒无害的二氧化钛；二氧化钛作为加速氧化还原反应，使吸附在表面的氧气及水分子激发成极具活性的OH―及O2―自由基，这些氧化力极强的自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质，使其迅速氧化分解为稳定且无害的物质如水、二氧化碳等，以达到净化空气、杀菌、防臭的功用。空气中的细菌通过该第二级过滤器232 时，可被无光催化材料物质杀灭，有害气体被分解。

风机单元270 为无刷直流电机250 及通过无刷直流电机250 驱动的离心式风机260；所述风机单元270 通过风机支架固定在箱体210 内，该无刷直流电机250 的主轴（图未标）从所述风机支架271穿出。所述离心式风机260 连接从风机支架穿出的所述电无刷直流电机250的主轴，可在所述主轴的带动下转动。通过无刷直流电机250 旋转，使得空气从所述第一面板211 的进风口吸入，并通过直接蒸发式空气换热器240 与空气进行换热，换热后的空气从所述第二面板212 的出风口吹出。本实用新型较佳实施例中，无刷直流电机是永磁式同步电机的一种，不使用机械的电刷装置，采用方波自控式永磁同步电机，以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机有很大优势。该无刷直流电机250 由控制器控制（图未示），可以无级调速。

工作时，启动无刷直流电机250，无刷直流电机250 带动所述离心式风机260 旋转，空气从第一面板211 的进风口吸入，被吸入的空气穿过第一级过滤器231、第二级过滤器232，并通过直接蒸发式空气换热器240 与空气进行换热，换热后的空气从所述第二面板212 的出风口吹出。此过程中，空气通过第一级过滤器231 后，空气中的直径大于0.5 微米的可吸入颗粒物中99%以上被过滤掉；通过第一级过滤器231 过滤的空气，流经所述第二级过滤器232 后，空气中的细菌被杀灭，有害气体被分解，空气被净化，本实用新型较佳实施例杀灭细菌率可接近100%。因此，经第一级过滤器231、第二级过滤器232 后并从第二面板212的出风口吹出的空气洁净无菌。

本实用新型较佳实施例中，由于采用冷媒与空气直接进行热交换，所以单位风量制冷量和除湿量明显上升，换热器面积减小，初投资和运行费用聚减，经济效益明显。

本实用新型较佳实施例中，所述压缩冷凝机组100 中的制冷压缩机采用磁悬浮压缩机时，由于是无油压缩机，所以不存在由于压缩机回油导致的一系列问题。

本实用新型较佳实施例中，所述压缩冷凝机组100采用磁悬浮压缩机110，电机250为无刷直流电机，该压缩冷凝机组100和电机250由组合式空调机组200的机组控制器290控制，对压缩机和风机进行无级变速，从而实现变冷量和变风量控制。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组（1000），包括压缩冷凝机组（100）和组合式空调机组（200），其特征在于：压缩冷凝机组（100）置于组合式空调机组（200）内；压缩冷凝机组（100）包括制冷压缩机（110）、冷凝器（120）和节流装置（130），制冷压缩机（110）、冷凝器（120）、节流装置（130）依次相连接；在组合式空调机组（200）上设有进风口和出风口，制冷压缩机（110）为磁悬浮离心式压缩机；组合式空调机组（200）包括空气净化单元（230）、直接蒸发式空气换热器（240）、无刷直流电机（250）及离心式风机（260）；经进风口的室外空气或室外空气和室内空气混合后通过空气净化单元（230）被过滤、杀菌和去除有害气体，净化后的空气被无刷直流电机（250）驱动的离心式风机（260）送出，经过直接蒸发式空气换热器（240）被冷却干燥，冷却干燥后的空气最后通过出风口（220）被送出；其中，直接蒸发式空气换热器（240）连接在节流装置（130）和制冷压缩机（110）之间。

2.根据权利要求1所述的采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组（1000），其特征在于：冷凝器（120）为水冷壳管式换热器、水冷板式换热器或风冷翅片式换热器。

3.根据权利要求1所述的采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组（1000），其特征在于：在进风口和出风口处分别设有风量调节阀（220），所述风量调节阀（220）由二片以上对开叶片组成。

4.根据权利要求1所述的采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组（1000），其特征在于：所述空气净化单元（230）包括第一级过滤器（231）和第二级过滤器（232）。

5.根据权利要求1所述的采用直膨式换热器的集成式整体冷冻空调机组（1000），其特征在于：在直接蒸发式空气换热器（240）下方设有冷凝水盘（241），冷凝水盘（241）承接直接蒸发式空气换热器（240）冷凝下落的冷凝水。