CN211233135U - 空气处理机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了空气处理机组，包括机体外壳、新风口、回风口、送风口、主控制器以及机体外壳内部相互连通的空气混合段、换热段和送风段，空气混合段设置在换热段的前端，送风段设置在换热段的后端，新风口、回风口和送风口设置于机体外壳上，室内空气通过回风口进入空气混合段，室外新风通过新风口进入空气混合段，室内空气和室外新风在空气混合段内进行混合，混合后的空气在换热段内与表冷器进行换热，从而使混合空气被冷却、除湿，最后冷却、除湿后的空气经送风段内的风机送入室内。本实用新型换热段内的换热器包括两个串联的表冷器，对冷冻水进行梯级利用，实现供回水温差6℃～15℃或者更高，减少初投资和系统运行能耗。

Description

空气处理机组

技术领域

本实用新型涉及空调系统末端调节装置领域，更为具体来说，本实用新型涉及一种空气处理机组。

背景技术

空气处理机组属于空气—水半集中式中央空调系统不可缺少的末端调节装置。

空气处理机组使室内空气通过回风口，室外新风通过新风口，然后经机组的空气混合段混合，混合后的空气再与机组内部换热器换热，从而使混合空气被冷却、除湿后送入室内。现有常规的空调末端装置均与冷水机组相匹配，在标准工况供冷下其额定进水温度为7℃，额定出水温度为12℃，作为冷媒的冷冻水供回水温差为5℃。当室内的空调负荷变化时通过调节机组内的风机风速来调节温度。

设备所提供的冷量需满足工程设计中所需要的负荷，系统需要的水流量较大，对应空调水系统管道的管径对应加大，同时对应水系统的循环水泵能耗较高，设备制冷能力的可调节性比较局限。

鉴于前述中央空调系统初投资较高、运行能耗高、制冷能力的可调节性较局限等问题，需要一种大温差、节能、运维成本低的空气处理机组。

实用新型内容

为解决现有的空调水系统的运行能耗高、初投资高、制冷能力的可调节性较局限等问题，本实用新型创新地提供了一种空气处理机组，该空气处理机组对冷冻水进行梯级利用，扩大冷冻水进出机组的温差，通过电动调节阀有效调节进入两组表冷器的水流量，提高机组的温湿度调节能力，降低运行能耗和初投资。

为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种空气处理机组，该空气处理机组包括机体外壳、新风口、回风口、送风口、主控制器、空气混合段、换热段和送风段，所述空气混合段、换热段和送风段相互连通且依次排布于所述机体外壳的内部，所述空气混合段设置在所述换热段的前端，所述送风段设置在所述换热段的后端，所述新风口、回风口和送风口设置于所述机体外壳上，所述回风口连通室内与空气混合段，所述回风口处设有第一电动风阀、第一温度传感器和第一湿度传感器，所述新风口连通室外与空气混合段，所述新风口处设有第二电动风阀、第二温度传感器和第二湿度传感器，所述送风口连通送风段与室内，所述空气混合段内依次设置有初效空气过滤器和中效空气过滤器，所述初效空气过滤器处设有第一压差传感器，所述中效空气过滤器处设有第二压差传感器，所述换热段内设有换热器，所述换热器包括第一表冷器和第二表冷器，第一表冷器和第二表冷器串联，第一表冷器的进水口与冷冻水供水管相连，第二表冷器的进水口通过旁通管分别与冷冻水供水管和第一表冷器的出水口相连，所述第二表冷器的出水口与冷冻水回水管相连，所述第一表冷器的进水口处设有第一电动调节阀，所述旁通管上设有第二电动调节阀，第一表冷器的进水口处设有第三温度传感器，所述旁通管上设有第四温度传感器，所述第二表冷器的出水口处设有第五温度传感器；所述送风段内设有风机，所述风机处设有第三压差传感器，所述风机、第一电动风阀、第二电动风阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一湿度传感器、第二湿度传感器、第一压差传感器、第二压差传感器、第三压差传感器、第一电动调节阀和第二电动调节阀分别与所述主控制器通讯连接。

进一步的，所述第一表冷器和第二表冷器包括多个翅片和多个换热管，多个翅片平行排布，多个换热管平行排布，每个所述换热管上均穿插有多个平行的翅片。

进一步的，所述第一表冷器和第二表冷器的翅片为平片。

进一步的，所述第一表冷器和第二表冷器的换热管为蛇形弯管。

进一步的，所述第一表冷器的多个换热管进水端通过第一分流管与第一表冷器的进水口相连，所述第一表冷器的多个换热管出水端通过第一汇流管与第一表冷器的出水口相连。

进一步的，所述第二表冷器的多个换热管进水端通过第二分流管与第二表冷器的进水口相连，所述第二表冷器的多个换热管出水端通过第二汇流管与第二表冷器的出水口相连。

进一步的，所述初效空气过滤器为板式初效空气过滤器。

进一步的，所述中效空气过滤器为袋式中效空气过滤器。

进一步的，所述第一表冷器和第二表冷器中冷冻水流向与空气流向相逆。

本实用新型的有益效果为：

(1)与现有技术相比，本实用新型提供的空气处理机组对冷冻水进行梯级利用，将空调水中所含的能量利用到最大，提高能源利用率。

(2)通过冷冻水梯级利用，扩大冷冻水进出机组的温差，现有空调系统中的空气处理机组在标准工况(进风干球温度27℃，湿球温度19.5℃)下，冷冻水的进出水温度为7/12℃，温差为5℃，本实用新型的换热器在保证原常规风机盘管制冷量的前提下可以实现供回水温差6℃～15℃。

(3)供回水温差增大从而降低循环水量，降低空气处理机组内供回水管的选用规格，管道的管径减小，同时对应水系统的循环水泵能耗降低，减少初投资和运行能耗。

(4)通过电动调节阀有效调节进入两组表冷器的水流量，以调整空气处理机组的制冷量，提高机组的温湿度调节能力。

(5)在初效空气过滤器、中效空气过滤器和风机处分别设置压差传感器，以通过两端的压力变化判断过滤器和风机是否有堵塞的风险以便及时清理过滤器及风机。

附图说明

图1为空气处理机组的结构示意图。

图2为换热器的结构示意图。

图中，

1、机体外壳；2、新风口；3、回风口；4、送风口；5、空气混合段；6、换热段；7、送风段；8、主控制器；11、第一电动风阀；12、第二电动风阀；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、第三温度传感器；24、第四温度传感器；25、第五温度传感器；31、第一湿度传感器；32、第一湿度传感器；41、第一压差传感器；42、第二压差传感器；43、第三压差传感器；51、初效空气过滤器；52、中效空气过滤器；60、换热器；61、第一表冷器；62、第二表冷器；63、旁通管；64、翅片；65、换热管；66、第一分流管；67、第一汇集管；68：第二分流管；69：第二回流管；70、风机；71、第一电动调节阀；72、第二电动调节阀；611、第一表冷器的进水口；612、第一表冷器的出水口；621、第二表冷器的进水口；622、第二表冷器的出水口。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型提供的一种空气处理机组进行详细的解释和说明。

如图1所示，本实施例具体公开了一种空气处理机组，能调节空气的温湿度，而且能实现供回水温差范围为6℃～15℃，温差大于现有技术的温差5℃。该空气处理机组包括机体外壳1、新风口2、回风口3、送风口4、主控制器8、空气混合段5、换热段6和送风段7，空气混合段5、换热段6和送风段7相互连通且依次排布于机体外壳1的内部，空气混合段5设置在换热段6的前端，送风段7设置在换热段6的后端，新风口2、回风口3和送风口4设置于机体外壳1上，回风口3连通室内与空气混合段5，回风口处设有第一电动风阀11、第一温度传感器21和第一湿度传感器31，新风口2连通室外与空气混合段5，新风口处设有第二电动风阀12、第二温度传感器22和第二湿度传感器32，送风口4连通送风段7与室内。室内空气通过回风口3进入空气混合段5，室外新风通过新风口2进入空气混合段5，室内空气和室外新风在空气混合段5内进行混合，混合后的空气在换热段6内与冷冻水进行换热，从而使混合空气被冷却、除湿，最后冷却、除湿后的空气经送风段7内的风机70送入室内。第一电动风阀11控制经回风口3进入空气混合段5的室内空气的量，第二电动风阀12控制经新风口2进入空气混合段5的室外空气的量；第一温度传感器21实时监测经回风口3的室内空气的温度，第一湿度传感器31实时监测经回风口3的室内空气的湿度；第二温度传感器22实时监测经新风口2的室外空气的温度，第二湿度传感器32实时监测经新风口2的室外空气的湿度。

空气混合段5内依次设置有初效空气过滤器51和中效空气过滤器52，混合后的空气依次经过初效空气过滤器51和中效空气过滤器52过滤，过滤除去空气中的灰尘等微粒和杂质，纯净的空气进入换热段6进行换热冷却；初效空气过滤器处设有第一压差传感器41，第一压差传感器41用于实时监测初效空气过滤器两端的压差；中效空气过滤器处设有第二压差传感器42，第二压差传感器42用于实时监测中效空气过滤器52两端的压差。

换热段6内设有换热器60，如图1和2所示，换热器60包括第一表冷器61和第二表冷器62，第一表冷器61和第二表冷器62串联，第一表冷器的进水口611与冷冻水供水管相连，第二表冷器的进水口621通过旁通管63分别与冷冻水供水管和第一表冷器的出水口612相连，冷冻水供水管和第一表冷器中的冷冻水进入第二表冷器中，第二表冷器的出水口622与冷冻水回水管相连，第一表冷器的进水口处设有第一电动调节阀71，第一电动调节阀71用于调节第一表冷器61的供水量，即换热器的供水量；旁通管63上设有第二电动调节阀72，第二电动调节阀72用于调节第二表冷器62的供水量；第一表冷器的进水口处设有第三温度传感器23，第三温度传感器23用于监测换热器的供水温度；旁通管63上设有第四温度传感器24，第四温度传感器24用于监测进入第二表冷器的供水温度；第二表冷器的出水口处设有第五温度传感器25，第五温度传感器25用于监测换热器的回水温度。采用第一表冷器61和第二表冷器62串联的连接方式，加大了冷冻水的流程，当混合后的纯净空气经第一表冷器61换热时与常规空调换热原理相同，除降低室内循环空气温度外还可以实现除湿的功能，空气处理机组内第二表冷器62的冷冻水与混合后的空气再次进行热交换对冷冻水内能量的再一次利用，实现对冷冻水的梯级利用，从而扩大冷冻水进出空气处理机组的温差，温差能达到6℃～15℃或者更高。供回水温差增大从而降低循环水量，降低空气处理机组内供回水管的选用规格，管道的管径减小，同时对应水系统的循环水泵能耗降低，减少初投资和运行能耗。在第一表冷器的进水口处设置第一电动调节阀71，旁通管63上设置第二电动调节阀72，有效调节进入第一表冷器61和第二表冷器62的冷冻水流量，以调节空气处理机组的制冷除湿能力。

第一表冷器61和第二表冷器62中冷冻水流向与空气流向相逆，以提高空气处理机组的换热效果和供回水温差。如图2所示，阴影箭头为空气的流向，实线箭头为冷冻水的流向，空气流向与冷冻水流向为逆流方向，增加了空气处理机组的换热效果和供回水温差，达到最大的冷却、除湿效果。

如图2所示，第一表冷器61和第二表冷器62包括多个翅片64和多个换热管65，多个翅片平行排布，多个换热管平行排布，每个换热管上均穿插有多个平行的翅片，通过换热管内流动的冷冻水(冷媒水)把流经管外翅片的混合空气冷却，达到降温、除湿的功能。第一表冷器61和第二表冷器62的翅片64为平片。第一表冷器61和第二表冷器62的换热管为蛇形弯管，增大空气与换热管的接触面积。第一表冷器61的多个换热管进水端通过第一分流管66与第一表冷器的进水口611相连，冷冻水经第一分流管66分流到各个换热管内，第一表冷器61的多个换热管出水端通过第一汇流管66与第一表冷器的出水口612相连，各个换热管内与空气热交换后的冷冻水汇集到第一表冷器的出水口612。第二表冷器62的多个换热管进水端通过第二分流管68与第二表冷器的进水口621相连，进入第二表冷器的冷冻水经第二分流管68分流到各个换热管内，第二表冷器62的多个换热管出水端通过第二汇流管69与第二表冷器的出水口622相连，各个换热管内与空气热交换后的冷冻水汇集到第二表冷器的出水口622。

本实用新型将换热器内两组表冷器串联，当室内空气经第一表冷器61换热时与常规空调换热原理相同，除降低室内循环空气温度外可以同时实现除湿的功能，机组内第二表冷器62的供水温度为12℃，与室内空气再次进行热交换对冷冻水内能量的再一次利用。

在空调系统设计时空调系统水流量计算公式为：

式中，G为空调流量；Q为设计空调负荷；Δt为设计空调供回水温差；

得知流量与温差成反比，对于同样的负荷当温差增加一倍时所需水量为原来的1/2；

当两台水泵输送流体且转速相同时，水泵扬程H、流量G、功率N关系如下：

式中，H和H’分别表示冷冻水温差改变前后水泵扬程；G和G’为冷冻水温差改变前后水泵流量；N和N’为冷冻水温差改变前后水泵功率；

当

时，可以得到ΔN＝N’-N＝(1-0.315)N＝0.685；因此空调冷冻水在管道中所消耗功率的节电率将达到68％左右，系统管道规格相应降低、水泵容量及初投资将有明显的减少空间。

送风段7内设有风机70，风机处设有第三压差传感器43，第三压差传感器43用于实时监测风机70两端的压差，风机70将冷却除湿后的纯净空气送入室内。

风机70、第一电动风阀11、第二电动风阀12、第一温度传感器21、第二温度传感器22、第三温度传感器23、第四温度传感器24、第五温度传感器25、第一湿度传感器31、第二湿度传感器32、第一压差传感器41、第二压差传感器42、第三压差传感器43、第一电动调节阀71和第二电动调节阀72分别与主控制器8通讯连接，第一温度传感器21、第二温度传感器22、第三温度传感器23、第四温度传感器24、第五温度传感器25、第一湿度传感器31、第二湿度传感器32、第一压差传感器41、第二压差传感器42和第三压差传感器43将实时采集的温湿度和压差参数传输至主控制器8，主控制器8根据用户需要调整第一电动风阀11和第二电动风阀12的开度来调整室内回风和室外新风的混合比例，调整第一电动调节阀71和第二电动调节阀72的开度以调节冷冻水进入第一表冷器61和第二表冷器62的水流量，从而调整大温差空气处理机组的制冷量。

第一压差传感器41、第二压差传感器42和第三压差传感器43实时监测初效空气过滤器51、中效空气过滤器52和风机70两端的压力变化，从而判断初效空气过滤器51、中效空气过滤器52和风机70是否有堵塞的风险以便及时清理初效空气过滤器51、中效空气过滤器52和风机70。

初效空气过滤器51为板式初效空气过滤器，中效空气过滤器52为袋式中效空气过滤器，最大化的实现混合空气的过滤净化。

本实用新型的大温差空气处理机组对所在房间进行冷处理时，用户通过主控制器8设定房间内的温湿度及新风要求，回风口3的第一温度传感器21和第一湿度传感器31监测房间内的温湿度，新风口2的第二温度传感器22和第二湿度传感器32监测新风的温湿度，然后将监测到的房间内温湿度参数和新风温湿度参数传送至主控制器8，主控制器8通过房间内的温湿度及新风的温湿度计算露点温度，控制第一电动风阀11和第二电动风阀12的开度以调整室内回风和室外新风的比例；同时控制第一电动调节阀71和第二电动调节阀72的开度来调整换热器的供水量，来调节换热器的温湿度处理能力，同时启动风机70将冷却、除湿后的纯净空气送入空调房间内；冷冻水经第一表冷器的进水口611进入第一表冷器61与混合空气进行热交换，混合空气中的水蒸气遇冷凝结，温度和湿度都降低；当与混合空气换热后冷冻水温度升高再进入第二表冷器62中，在第二表冷器62中再次与混合空气进行热交换，使混合空气的温度再次降低，从而使空气处理机组的供回水温差进一步加大。

第一压差传感器41、第二压差传感器42和第三压差传感器43将检测数据传送至主控制器8，主控制器8通过计算判定过滤器是否该清洗更换，风机是否有堵塞的风险并在主控器显示对应信息代码。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气处理机组，其特征在于：该空气处理机组包括机体外壳(1)、新风口(2)、回风口(3)、送风口(4)、主控制器(8)、空气混合段(5)、换热段(6)和送风段(7)，所述空气混合段(5)、换热段(6)和送风段(7)相互连通且依次排布于所述机体外壳(1)的内部，所述空气混合段(5)设置在所述换热段(6)的前端，所述送风段(7)设置在所述换热段(6)的后端，所述新风口(2)、回风口(3)和送风口(4)设置于所述机体外壳(1)上，所述回风口(3)连通室内与空气混合段(5)，所述回风口处设有第一电动风阀(11)、第一温度传感器(21)和第一湿度传感器(31)，所述新风口(2)连通室外与空气混合段(5)，所述新风口处设有第二电动风阀(12)、第二温度传感器(22)和第二湿度传感器(32)，所述送风口(4)连通送风段(7)与室内；

所述空气混合段(5)内依次设置有初效空气过滤器(51)和中效空气过滤器(52)，所述初效空气过滤器处设有第一压差传感器(41)，所述中效空气过滤器处设有第二压差传感器(42)；

所述换热段(6)内设有换热器(60)，所述换热器(60)包括第一表冷器(61)和第二表冷器(62)，第一表冷器(61)和第二表冷器(62)串联，第一表冷器的进水口(611)与冷冻水供水管相连，第二表冷器的进水口(621)通过旁通管(63)分别与冷冻水供水管和第一表冷器的出水口(612)相连，第二表冷器的出水口(622)与冷冻水回水管相连，所述第一表冷器的进水口处设有第一电动调节阀(71)，所述旁通管(63)上设有第二电动调节阀(72)，第一表冷器的进水口处设有第三温度传感器(23)，所述旁通管(63)上设有第四温度传感器(24)，所述第二表冷器的出水口处设有第五温度传感器(25)；

所述送风段(7)内设有风机(70)，所述风机处设有第三压差传感器(43)；

所述风机(70)、第一电动风阀(11)、第二电动风阀(12)、第一温度传感器(21)、第二温度传感器(22)、第三温度传感器(23)、第四温度传感器(24)、第五温度传感器(25)、第一湿度传感器(31)、第二湿度传感器(32)、第一压差传感器(41)、第二压差传感器(42)、第三压差传感器(43)、第一电动调节阀(71)和第二电动调节阀(72)分别与所述主控制器(8)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的空气处理机组，其特征在于：所述第一表冷器(61)和第二表冷器(62)包括多个翅片(64)和多个换热管(65)，多个翅片平行排布，多个换热管平行排布，每个所述换热管上均穿插有多个平行的翅片。

3.根据权利要求2所述的空气处理机组，其特征在于：所述第一表冷器(61)和第二表冷器(62)的翅片(64)为平片。

4.根据权利要求2或3所述的空气处理机组，其特征在于：所述第一表冷器(61)和第二表冷器(62)的换热管为蛇形弯管。

5.根据权利要求2所述的空气处理机组，其特征在于：所述第一表冷器(61)的多个换热管进水端通过第一分流管(66)与第一表冷器的进水口(611)相连，所述第一表冷器(61)的多个换热管出水端通过第一汇流管(67)与第一表冷器的出水口(612)相连。

6.根据权利要求2所述的空气处理机组，其特征在于：所述第二表冷器(62)的多个换热管进水端通过第二分流管(68)与第二表冷器的进水口(621)相连，所述第二表冷器(62)的多个换热管出水端通过第二汇流管(69)与第二表冷器的出水口(622)相连。

7.根据权利要求1所述的空气处理机组，其特征在于：所述初效空气过滤器(51)为板式初效空气过滤器。

8.根据权利要求1所述的空气处理机组，其特征在于：所述中效空气过滤器(52)为袋式中效空气过滤器。

9.根据权利要求1所述的空气处理机组，其特征在于：所述第一表冷器(61)和第二表冷器(62)中冷冻水流向与空气流向相逆。

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