CN212252999U - 直膨式空气处理机组及中央空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直膨式空气处理机组及中央空调，其空气处理机组包括壳体、可变速送风风机及多个直膨式换热器，壳体上形成有进风口和出风口，多个直膨式换热器位于进风口与出风口之间且并排设置，各直膨式换热器与室外换热器之间管路上设有电子膨胀阀；空气处理机组还包括风量调节装置，用于调节在可变速送风风机作用下由进风口向出风口输送的风量，风量调节装置包括多个风量调节部件，风量调节部件数量不多于直膨式换热器数量，风量调节部件和直膨式换热器之间形成有送风风道。本实用新型在保证流经直膨式换热器的风量在其设计风量允许的偏差范围内，进而保证空调系统正常稳定运行的前提下，实现送风量可调，有利于降低风机运行电耗。

Description

直膨式空气处理机组及中央空调

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种中央空调系统及其直膨式空气处理机组。

背景技术

直膨式空气处理机组，主要由空气处理机组和风冷式压缩冷凝机组两大部分组成，两部分用铜管直接连接，管内走制冷剂，空气经空气处理机组内的蒸发器降温处理，再经一系列处理后送至室内，即其制冷系统中液态制冷剂在蒸发器盘管内直接蒸发（膨胀）实现对盘管外的空气（也就是空调室内侧空气）吸热而制冷，制热时过程相反。直膨式空气处理机组产品有恒湿、冷暖、热泵等品种，恒温恒湿型机组能满足温湿度要求高的场所，冷暖型机组能满足舒适性场所，热泵型机组可一机两用，节省制热运行费用。直膨式空气处理机组可以置于屋顶或户外空地，无需机房，节省有效空间，且无需水泵、冷却塔、风机盘管等配套设备，节省初投资，广泛适用于办公大厅、大会议厅、展览大厅、交通地铁站点等大空间舒适空调要求的场所。

直膨式空气处理机组的空气处理机组部分通常包括壳体、位于壳体内的直膨式换热器和送风风机，壳体上设有进风口和出风口，直膨式换热器为盘管式换热器，与从进风口进入到壳体内的空气进行热交换。

直膨式空气处理机组的工作原理为：直膨式换热器通过冷媒铜管与风冷式压缩冷凝机组相连，可以实现夏季对空气的降温除湿和冬季对空气加热过程。一般直膨式空气处理机组的空气处理机组内部有一个或者多个直膨式换热器，每一个直膨式换热器通过分歧管并联起来，直膨式换热器通过铜管与风冷式压缩冷凝机组相连，直膨式换热器与风冷式压缩冷凝机组之间有阀盒，阀盒内部为电子膨胀阀，风冷式压缩冷凝机组控制系统通过调节各组电子膨胀阀开度实现制冷剂流量的调节。铜管内及直膨式换热器内均有制冷剂，在需要制冷时，直膨式换热器相当于蒸发器；当需要制热时，直膨式换热器相当于冷凝器。

直膨式空气处理机组（换热管里走制冷剂）与普通空气处理机组（直膨式换热器里走水）一样，具有强大的空气处理能力，可以实现对空气的冷却、加热、加湿、除湿、净化等功能。不同的是直膨式空气处理机组的换热管里走的是制冷剂，制冷剂直接与空气换热，换热效率更高。但是直膨式空气处理机组有个缺点，即各直膨式换热器允许通过的风量基本上是固定的，不允许过大或过小，其原因是每个直膨式换热器被设计好之后，它的冷风比是固定的，冷风比为换热器制冷量与流经换热器的风量的比值。风量过大或者过小均会导致制冷系统运行不稳定，甚至故障。因此目前直膨式空气处理机组均为定风量设计，要求按定风量运行。

例如一台送风量为30000m³/h、额定制冷量为150kw的直膨式空气处理机组，当把送风量改为10000m³/h或者改为40000m³/h，这台机组均不能正常运行。而在建筑实际使用过程中，房间的空调负荷是变化的，因此对空调提供的冷量要求也是变化的，则采用现有的直膨式空气处理机组，无法通过改变空调送风量的形式来实现空调制冷量与房间需求冷量的匹配，导致送风风机运行电耗大。

实用新型内容

本实用新型提供一种直膨式空气处理机组及中央空调，解决了现有技术直膨式空气处理机组送风量不能调节，导致送风风机运行电耗大的问题。

在本申请的一些实施例中，提出了一种直膨式空气处理机组，其特征在于，包括：

控制模块；

风冷式压缩冷凝机组，其包括室外换热器；

空气处理机组，其包括壳体和位于壳体内的可变速送风风机及多个直膨式换热器，所述壳体上形成有进风口和出风口，多个直膨式换热器位于所述进风口与所述出风口之间且并排设置，多个所述直膨式换热器分别通过管路连接所述室外换热器，各所述直膨式换热器与所述室外换热器之间的管路上均设有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与所述控制模块连接；

所述空气处理机组还包括风量调节装置，其位于所述进风口与所述直膨式换热器之间，用于调节在所述可变速送风风机作用下由所述进风口向所述出风口输送的风量，所述风量调节装置包括与多个所述直膨式换热器对应设置的多个风量调节部件，所述风量调节部件的数量不多于所述直膨式换热器的数量，所述风量调节部件和与其对应的所述直膨式换热器之间形成有送风风道。

本申请采用可变速送风风机，可以根据房间实际需求的制冷量来调节可变速送风风机的送风量，实现空调制冷量和房间实际需求制冷量的匹配，有利于降低风机的运行电耗；且根据可变速送风风机调节后的送风量来选择相应的风量调节部件打开以及相应的直膨式换热器工作，不需要的风量调节部件不打开、不需要的直膨式换热器不工作，同时在送风风道导向下使风仅流经该工作的直膨式换热器，保证流经该直膨式换热器的风量在其设计风量允许的偏差范围以内，进而保证采用本申请直膨式空气处理机组的空调系统正常稳定运行。

在本申请的一些实施例中，所述风量调节部件与所述直膨式换热器数量相等且一一对应，所述风量调节装置还包括多个挡风部件，各所述挡风部件对应限定出各所述风量调节部件与其对应的所述直膨式换热器之间的所述送风风道。

在本申请的一些实施例中，所述挡风部件为设在相邻所述直膨式换热器之间的挡板。

在本申请的一些实施例中，所述风量调节部件的数量少于所述直膨式换热器的数量，至少其中一个所述风量调节部件对应多个所述直膨式换热器，所述风量调节装置还包括至少一个挡风部件，各所述挡风部件限定出各所述风量调节部件与其对应的所述直膨式换热器之间的所述送风风道。

在本申请的一些实施例中，所述风量调节部件为电动风阀，所述电动风阀与所述控制模块连接，以便实现风量调节部件的自动开闭调节。

在本申请的一些实施例中，所述风量调节部件为开度可调的电动风阀，即风量调节部件不仅可自动开闭，而且开度可调，使得可变速送风风机的风量调节范围更加宽泛、灵活，节能性更好。

在本申请的一些实施例中，多个所述电动风阀的最大出风面积相等或不等。

在本申请的一些实施例中，所述进风口和所述风量调节装置之间设有过滤部件，以对由进风口进入空气处理机组壳体内的风进行过滤，提高出风质量。

在本申请的一些实施例中，所述可变速风机可以是变频风机或分档调速电机。

在本申请的一些实施例中，还提出了一种中央空调，包括直膨式空气处理机组，所述直膨式空气处理机组为上述的直膨式空气处理机组。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据实施例的直膨式空气处理机组的示意图；

图2是根据实施例的直膨式空气处理机组的空气处理机组部分的结构示意图。

附图说明：

10-直膨式空气处理机组；100-风冷式压缩冷凝机组；200-空气处理机组；210-壳体；211-进风口；211A-室内回风进风口；211B-室外新风进风口；212-出风口；220-可变速送风风机；230-直膨式换热器；240-管路；250-阀盒；260-风量调节装置；261-风量调节部件；262-挡风部件；270-送风风道；280-过滤部件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “水平”、“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外换热器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

中央空调是空调器的一种，主要适用于高、大空间场所，比如办公楼宇、剧院、交通地铁站点，为满足室内空气品质的舒适性需求。空气处理机组是中央空调系统的关键构成要素，它是控制空调系统中冷、热能量的主要设备，同时也是改变空气状态的决定设施。空气处理机组采取模块化的形式，集多种功能段于一体，通常包括空气混合段、表冷段、加热段、加湿 段、风机段、均流段、过滤段、出风段等单元体。组合式空调机组所消耗电量在25%左右，是空调系统中耗能最多的设置之一。

直膨式空气处理机组是中央空调系统常用的一种空气处理机组形式，参照图1和图2，在本申请中，直膨式空气处理机组10包括控制模块（未图示）、风冷式压缩冷凝机组100和空气处理机组200两大部分，风冷式压缩冷凝机组100通常为多联机室外机形式，其包括室外换热器（未图示）；空气处理机组200包括壳体210和位于壳体210内的可变速送风风机220及多个直膨式换热器230，壳体210上形成有进风口211和出风口212，多个直膨式换热器230位于进风口211与出风口212之间且并排设置，以与从进风口211进入到壳体210内的空气进行热交换，多个直膨式换热器230分别通过管路240连接室外换热器，各直膨式换热器230与室外换热器之间的管路240上均设有电子膨胀阀，各电子膨胀阀通常设在一阀盒250内，电子膨胀阀与控制模块连接，通过控制各电子膨胀阀的启闭实现控制相应直膨式换热器230工作状态。

参照图2，壳体210上的进风口211包括处于壳体210顶面上的室内回风进风口211A和处于壳体210侧面上的室外新风进风口211B，构成混合式进风。可变速送风风机220转速可变，从而其送风量可调，可变速送风风机220靠近出风口212设置，以便将热交换后的空气由出风口212排出。空气处理机组200还包括风量调节装置260，风量调节装置260位于进风口211与直膨式换热器230之间，用于调节在可变速送风风机220作用下由进风口211向出风口212输送的风量。

风量调节装置260包括与多个直膨式换热器230对应设置的多个风量调节部件261，风量调节部件261的数量不多于直膨式换热器230的数量，风量调节部件261和与其对应的直膨式换热器230之间形成有送风风道270。不同制冷量的直膨式空气处理机组10，其直膨式换热器230数量不同，其数量通常为2-8个，则风量调节部件261的数量可在2-8个取值，以直膨式换热器230的具体数量及本申请直膨式空气处理机组变风量调节的档位数量而定。多个直膨式换热器230可以在竖向上并排设置或者在纵向上并排设置，风量调节部件261与直膨式换热器230的排列方向平行，图2中所示多个直膨式换热器230可以在竖向上并排设置，多个风量调节部件261在竖向上并排设置。风量调节部件261可以是可调节风量的风阀、风门或者是任何可以起到对风量调节的部件。

本申请采用可变速送风风机220，其送风量可调，可以是变频风机或分档调速电机等任何可以调节转速进而可以调节送风量的风机。则可以根据房间实际需求的制冷量来调节可变速送风风机的送风量，实现空调制冷量和房间实际需求制冷量的匹配，有利于降低风机的运行电耗，且根据可变速送风风机调节后的送风量（即与房间实际需求的制冷量对应的送风量）来选择相应的风量调节部件261以及直膨式换热器230工作，不需要的风量调节部件261和直膨式换热器230不工作，且通过送风风道270可以保证进风仅流经该工作的直膨式换热器230，有利于保证流经直膨式换热器230的风量在其设计风量允许的偏差范围以内，进而保证采用本申请直膨式空气处理机组的空调系统正常稳定运行。

参照图2，在此以风量调节部件261与直膨式换热器230数量相等，均为3个，风量调节部件261与直膨式换热器230一一对应、最大送风量为30000m³/h、总制冷量为150kW的直膨式空气处理机组10为例进行说明，则此直膨式空气处理机组10具有4档变风量调节功能，若3个风量调节部件261的最大出风面积相等（当然，3个风量调节部件261的最大出风面积也可以不等，此处仅以相等为例进行说明），流经3个直膨式换热器230的设计风量均相等，即为最大送风量的1/3，则可以实现的4档变风量调节为3个风量调节部件261全关（即0送风量）、总风量的1/3、总风量的2/3和3个风量调节部件261全开（即100%总风量）调节。

详细地，当空调系统检测到房间需求制冷量为50kW以内时，最上方风量调节部件261打开，最上方直膨式换热器230对应的电子膨胀阀开启，其他的风量调节部件261和电子膨胀阀关闭，可变速送风风机220的送风量调至总送风量的1/3，即10000m³/h，此时通过变风量节省了可变速送风风机220的运行电耗，且流经直膨式换热器230的风量为最大送风量的1/3，与设计风量一致，空调系统可以正常稳定运行。

当空调系统检测到房间需求制冷量为为50-100kW时，最上方风量调节部件261和中间风量调节部件261均打开，最上方直膨式换热器230和中间直膨式换热器230对应的电子膨胀阀均开启，最下方风量调节部件261关闭，最下方直膨式换热器230连接的电子膨胀阀关闭，可变速送风风机220的送风量调至总送风量的2/3，即20000m³/h，此时通过变风量节省了可变速送风风机220的运行电耗，且流经最上方直膨式换热器230和中间直膨式换热器230的风量均为最大送风量的1/3，与设计风量一致，空调系统可以正常稳定运行。

当3个风量调节部件261全关闭，3个直膨式换热器230对应的电子膨胀阀全关闭时，直膨式空气处理机组10不工作，送风量为0；当空调系统检测到房间需求制冷量为150kW或接近150kW时，3个风量调节部件261全打开，3个直膨式换热器230对应的电子膨胀阀全开启时，送风量达到最大送风量30000m³/h，流经3个直膨式换热器230的风量均为最大送风量的1/3，与设计风量一致，空调系统可以正常稳定运行。

为避免流经工作状态的直膨式换热器230的风流向非工作状态的直膨式换热器230而降低热交换效果，参照图2，当风量调节部件261与直膨式换热器230数量相等且一一对应时，风量调节装置260还包括多个挡风部件262，各挡风部件262对应限定出各风量调节部件261与其对应的直膨式换热器230之间的送风风道270。以仅最上方风量调节部件261打开、对应的最上方直膨式换热器230对应的电子膨胀阀开启为例，则由进风口211进入的风仅经最上方的风量调节部件261进入其与最上方直膨式换热器230之间的送风风道270，从而保证进风仅流经最上方的直膨式换热器230，避免相邻直膨式换热器230之间相互漏风，从而保证热交换效果。

挡风部件262在图2中所示为设在相邻直膨式换热器230之间的水平状挡板，当然，其还可以为其他结构形式，比如筒状挡板，风量调节部件261和对应的直膨式换热器230分别位于其两端，从而限定出送风风道270。

风量调节部件261可优选电动风阀，电动风阀与控制模块连接，以便实现风量调节部件261的自动开闭调节，提高工作效率。尤其是当风量调节部件261选用开度可调的电动风阀时，其不仅可以实现自动开闭，而且其打开时可以在一定范围比如70%-100%范围内调节开度（开度下限受对应直膨式换热器230允许的最低流经风量而定），使得可变速送风风机220的风量调节范围更广、调节更为灵活，节能性更好。

参照图2，进风口211和风量调节装置260之间设有过滤部件280，在进风口211和风量调节装置260之间形成过滤段，以对由进风口211进入壳体210内的风进行过滤，提高出风质量，同时避免进风中的杂质进入可变速送风风机220内而损坏风机。过滤部件280可以是板式过滤器进行初效过滤或采用袋式过滤器进行初中效过滤和高效过滤。

在本申请的另外一个实施例中，风量调节部件261的数量少于直膨式换热器230的数量，则此时至少其中一个风量调节部件261对应多个直膨式换热器230，风量调节装置260包括至少一个挡风部件262，各挡风部件262限定出各风量调节部件261与其对应的直膨式换热器230之间的送风风道270，避免漏风，以保证流经直膨式换热器230的风量为其设计风量。

在本申请的实施例中，还提出了一种中央空调，包括直膨式空气处理机组，直膨式空气处理机组10参见本实用新型直膨式空气处理机组的实施例及附图1和图2的描述，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直膨式空气处理机组，其特征在于，包括：

控制模块；

风冷式压缩冷凝机组，其包括室外换热器；

空气处理机组，其包括壳体和位于壳体内的可变速送风风机及多个直膨式换热器，所述壳体上形成有进风口和出风口，多个直膨式换热器位于所述进风口与所述出风口之间且并排设置，多个所述直膨式换热器分别通过管路连接所述室外换热器，各所述直膨式换热器与所述室外换热器之间的管路上均设有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与所述控制模块连接；

所述空气处理机组还包括风量调节装置，其位于所述进风口与所述直膨式换热器之间，用于调节在所述可变速送风风机作用下由所述进风口向所述出风口输送的风量，所述风量调节装置包括与多个所述直膨式换热器对应设置的多个风量调节部件，所述风量调节部件的数量不多于所述直膨式换热器的数量，所述风量调节部件和与其对应的所述直膨式换热器之间形成有送风风道。

2.根据权利要求1所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述风量调节部件与所述直膨式换热器数量相等且一一对应，所述风量调节装置还包括多个挡风部件，各所述挡风部件对应限定出各所述风量调节部件与其对应的所述直膨式换热器之间的所述送风风道。

3.根据权利要求2所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述挡风部件为设在相邻所述直膨式换热器之间的挡板。

4.根据权利要求1所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述风量调节部件的数量少于所述直膨式换热器的数量，至少其中一个所述风量调节部件对应多个所述直膨式换热器，所述风量调节装置还包括至少一个挡风部件，各所述挡风部件限定出各所述风量调节部件与其对应的所述直膨式换热器之间的所述送风风道。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述风量调节部件为电动风阀，所述电动风阀与所述控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述风量调节部件为开度可调的电动风阀。

7.根据权利要求6所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

多个所述电动风阀的最大出风面积相等或不等。

8.根据权利要求1所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述进风口和所述风量调节装置之间设有过滤部件。

9.根据权利要求1所述的直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述可变速风机为变频风机或分档调速电机。

10.一种中央空调，包括直膨式空气处理机组，其特征在于，

所述直膨式空气处理机组为权利要求1至9中任一项所述的直膨式空气处理机组。

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