CN216868684U - 一种恒温低湿空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种恒温低湿空调系统，其包括壳体；壳体内设置有除湿气体流道；所述除湿气体流道内包括两个以上的轮机除湿段；每个所述轮机除湿段内、以及在空气流动方向上依次设置有表面式冷却器和转轮除湿机；所述转轮除湿机的转轮包括干燥区和再生区；所述干燥区设置在所述除湿气体流道内。本实用新型恒温低湿空调系统结构设计简单、合理，对各种室内外工况的适应程度高，室内温湿度控制方便，可以在全年工况下各个时间段运行，保证了全年工况下室内恒温低湿的环境状态，达到恒温控制目的。

Description

一种恒温低湿空调系统

技术领域

本实用新型涉及除湿空调技术领域，尤其是涉及一种恒温低湿空调系统。

背景技术

空调系统的设置，目的在于控制房间的温、湿度。对于舒适性空调而言，温、湿度的控制范围较宽：18～28℃，40％～70％；对于工艺空调来讲，不同的工艺，其环境温、湿度要求各不相同。

近年来，极端高温高湿天气出现的频率越来越高，全年中室外空气状态点焓值屡创新高，随着我国大力发展先进制造技术，工业生产领域对室内恒温低湿环境也提出了更加严格的要求。

空调除湿的方法很多，常见的有：升温除湿、冷冻除湿、溶液除湿、固体除湿和干式除湿等，其中，转轮除湿为干式除湿中的一种。

转轮除湿机属于空调领域的一个重要分支,是升温除湿的典型代表,转轮除湿机主要部件是转轮,转轮表面涂敷有吸湿剂,且表面设置有蜂窝状多孔道,通过缓慢旋转转轮,可以吸附流过该转轮的湿空气中的水分,吸湿后的转轮经高温干燥气流烘吹,能使吸湿剂脱水再生。

现阶段国内技术对于低湿环境的解决方案普遍采用的是转轮除湿+冷冻除湿方式；较难保证全年工况下的室内恒温环境，除湿系统可靠性普遍不够高。

例如，在中国专利CN2312421Y公开了一种超低湿恒温恒湿机组采用的处理方式，处理后可使空调所服务的房间达到20℃，25％～30％的空气状态参数，无法达到超低湿的状态。

在中国专利CN2826045Y公开的低温低湿组合式空气处理机采用两级冷冻+一级转轮的方式，除湿量有限，处理后较难达到超低湿的状态。

在中国专利CN102095231公开的超低湿复合型除湿机的控制方法采用三级冷冻+一级转轮的处理方式，可靠性不高，处理效果受转轮影响较大，温度精度无法调控。

在中国专利CN103673149公开的一种低温低湿转轮除湿方法及其专用设备，仅对空气进行除湿处理，无法对温度进行精确控制。

综上所述，有必要对现有技术作进一步改进创新。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种恒温低湿空调系统，本实用新型结构设计合理，使用可靠性高，对各种室内外工况的适应程度高，室内温湿度控制方便，可以在全年工况下各个时间段运行，保证了全年工况下室内恒温低湿的环境状态，达到恒温控制的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种恒温低湿空调系统，包括：壳体；

壳体内设置有除湿气体流道；

所述除湿气体流道内包括两个以上的轮机除湿段；

每个所述轮机除湿段内、以及在空气流动方向上依次设置有表面式冷却器和转轮除湿机；

所述转轮除湿机的转轮包括干燥区和再生区；所述干燥区设置在所述除湿气体流道内。

进一步地，还包括再生空气流道，所述转轮的再生区设置在所述再生空气流道内。

优选地，所述再生空气流道设置在壳体内,再生空气流道与除湿气体流道平行设置。

另外，所述再生空气流道还可以为独立设置的管路。

其中，转轮除湿机为现有技术，其设置有处理空气进口、干燥空气出口、再生空气进口和再生空气出口；

其中，处理空气进口和干燥空气出口分别与形成除湿气体流道的管体连接，从而将转轮的干燥区接入除湿气体流道内。而再生空气进口和再生空气出口分别与形成再生空气流道的管路连接，从而将转轮的再生区接入再生空气流道。

优选地，所述除湿气体流道内包括2-4个所述轮机除湿段。

其中，所述除湿气体流道的一端设置有进风口，另一端设置有送风口。

进一步地，所述除湿气体流道上以及相邻的两个所述轮机除湿段之间设置有回风口；回风口通过回风管路与室内连通，室内的空气通过回风管路和回风口返回除湿气体流到内被二次除湿处理。

进一步地，所述除湿气体流道上设置有除湿风机；和/或，所述再生空气流道内设置有再生风机。

进一步地，所述轮机除湿段包括靠近所述除湿气体流道进风口的第一除湿段和第二除湿段；

所述除湿气体流道在所述第一除湿段和第二除湿段之间设置有风机段，风机段内设置有除湿风机。

进一步地，所述风机段上且在除湿风机的进风侧设置有所述回风口。

在风机段以及除湿风机的进风侧设置有回风口，可以借助除湿风机的动力将室内的空气吸入除湿气体流道内，从而不需要额外增加回风风机。

进一步地，还包括用于为所述表面式冷却器提供冷源的制冷循环系统。

优选地，所述制冷循环系统包括空调外机(如蒸发器)；空调外机通过载冷剂管路与所述表面式冷却器连接。

进一步地，所述再生空气流道内以及转轮再生区的进风一侧设置有再生加热器。

进一步地，所述除湿气体流道内且靠近其出风口处设置有用于调节空气温度的加热模块和/或制冷模块。

进一步地，所述加热模块为电加热器和/或热水盘管。

进一步地，所述制冷模块为表面式冷却器。

进一步地，所述除湿气体流道的出风口处设置有空气过滤器。

优选地，所述空气过滤器为袋式中效过滤器。

以及优选地，所述转轮除湿机的转轮为硅胶分子筛复合转轮，厚度300mm。

而所述载冷剂优选采用了乙二醇溶液，选配有缓蚀剂、呈碱性且有防泡沫添加剂的工业级缓蚀性乙二醇。

进一步地，还包括用于控制所述加热模块或制冷模块开启或关闭的第一控制阀。

进一步地，所述载冷剂管路上设置有用于控制载冷剂管路开启和关闭的第二控制阀；

进一步地，还包括用于控制所述回风管路开启和关闭的第三控制阀；

以及，所述除湿气体流道的进风口处设置有用于控制进风口开启和关闭的第四控制阀；

进一步地，所述再生空气流道的出风口处设置有第五控制阀。

以及，所述除湿气体流道的送风口处设置有用于控制送风口开启和关闭的第六控制阀。

进一步地，还包括控制器；控制器与控制阀、风机、再生加热器、加热模块和制冷模块连接。

控制阀、转轮除湿器、再生风机、再生加热器、加热模块或制冷模块均与除湿风机联锁设置，用于控制启动或关闭顺序。启动时，第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、转轮除湿器、再生风机、再生加热器、第六控制阀和除湿风机依次开启；停运时关闭顺序与开启时顺序相反。

其中，加热器优选为电加热器，可设无风断电、超温断电保护。电加热器、金属风管设接地措施。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型恒温低湿空调系统结构设计简单、合理，对各种室内外工况的适应程度高，室内温湿度控制方便，可以在全年工况下各个时间段运行，保证了全年工况下室内恒温低湿的环境状态，达到恒温控制目的。

本实用新型保证了全年各个天气工况下，服务空间内的恒温低湿需求；将空气处理过程功能集成到一套除湿空调系统中，极大的降低投入运行成本，提高了空调系统对各种室内外工况的适应程度；提高了空调送风状态的保障率。空气温湿度存在非常高的可靠性，可以在全年工况下各个时间段运行，保证将房间内的湿度控制在1％以内。

本实用新型为用于专用场所的全年工况下的恒温低湿的除湿空调系统，系统可靠性高，具体优点体现在以下几点：

(1)将全年制冷的空调系统集成到除湿空调系统机组中；

对于低温室外环境下，常规的水空调系统承担的功能均为制热功能；当室外温度逐渐降低时，空调机组的制冷效率越来越低，过低时，制冷功能将无法启动；而本实用新型将空调系统载冷剂调整为乙二醇溶液，保障了除湿空调系统在低温室外环境下制冷功能的实现；

(2)利用两级转轮的方式保障除湿空调系统所服务空间的超低湿需求；

市场上现行的转轮除湿空调系统普遍采用单级转轮的除湿方式，用以保证空间内的湿度要求，该方式对于全年大多数工况下均能保证，若遇室外极端天气状况，较难保证室内的超低湿需求。针对此用户痛点，本实用新型对于除湿空调系统架构，采用两级转轮除湿方式，一级转轮用于室外新风的除湿，二级、三级等后面转轮用于室内回风与室外除湿新风混合后的空气除湿，从而保证室内的超低湿需求；

(3)利用多级表冷的方式保障除湿空调系统所服务空间的恒温需求；

例如，一级表面式冷却器用于新风降温除湿预处理，二级表面式冷却器用于新风、回风混合后的表冷除湿，三级表面式冷却器(后面的冷却模块)用于调节送入空间内的空调送风温度调节，通过采用前述三级表冷功能段，保障送入房间内的温度需求；

(4)利用电加热保证全年极端天气工况下的加热需求；

本实用新型对于极端天气工况下，除湿空调系统无热水热源供应时，采用加热模块，对多级转轮除湿机处理后的空气温度进行加热调节，保障送入室内空气的升温需求，从而达到恒温控制的目的。

附图说明

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

图1为本实用新型实施例提供的恒温低湿空调系统的结构示意图；

图2为图1所示的恒温低湿空调系统的控制原理图；

图3为图2中核心部件的局部放大图。

附图标记：

100-壳体；110-除湿气体流道；111-进风口；112-送风口；113-回风口；120-表面式冷却器；130-转轮除湿机；131-干燥区；132-再生区；140-除湿风机；150-再生空气流道；160-再生风机；170-再生加热器；181-加热模块；182-制冷模块；190-空气过滤器；200-空调外机；210-载冷剂管路；211-供给管路；212-返回管路；F1-第一控制阀；F2-第二控制阀；F3-第三控制阀；F4-第四控制阀；F5-第五控制阀；F6-第六控制阀。

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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。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。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1所示，本实施例提供的一种恒温低湿空调系统，包括：壳体100；

壳体100内设置有除湿气体流道110；

所述除湿气体流道110内包括两个以上的轮机除湿段；

每个所述轮机除湿段内、以及在空气流动方向上依次设置有表面式冷却器120和转轮除湿机130；

所述转轮除湿机130的转轮包括干燥区131和再生区132；所述干燥区131设置在所述除湿气体流道110内。

以及还包括再生空气流道150，所述转轮的再生区132设置在所述再生空气流道150内。优选地，所述再生空气流道150设置在壳体100内,再生空气流道与除湿气体流道110平行设置。所述再生空气流道150内以及转轮再生区132的进风一侧设置有再生加热器170。

另外，所述再生空气流道150还可以为独立设置的管路。其中，转轮除湿机130为现有技术，其设置有处理空气进口、干燥空气出口、再生空气进口和再生空气出口；其中，处理空气进口和干燥空气出口分别与形成除湿气体流道110的管体连接，从而将转轮的干燥区131接入除湿气体流道110内。而再生空气进口和再生空气出口分别与形成再生空气流道150的管路连接，从而将转轮的再生区132接入再生空气流道150。

所述轮机除湿段的数量根据需要设定，优选地为2-4个。

其中，所述除湿气体流道110的一端设置有进风口111，另一端设置有送风口112。

进一步地，所述除湿气体流道110上以及相邻的两个所述轮机除湿段之间设置有回风口113；回风口113通过回风管路与室内连通，室内的空气通过回风管路和回风口113返回除湿气体流到内被二次除湿处理。

进一步地，所述除湿气体流道110上设置有除湿风机140；所述再生空气流道150内设置有再生风机160。所述轮机除湿段中包括靠近所述除湿气体流道110进风口111的第一除湿段和第二除湿段；所述除湿气体流道110在所述第一除湿段和第二除湿段之间设置有风机段，风机段内设置有除湿风机140。具体而言，本实施例包括两个除湿段，除湿风机140和回风口113设置在两个除湿段之间。

回风口113设置在除湿风机140的进风侧。在风机段以及除湿风机140的进风侧设置有回风口113，可以借助除湿风机140的动力将室内的空气吸入除湿气体流道110内，从而不需要额外增加回风风机。

本实施例还包括用于为所述表面式冷却器120提供冷源的制冷循环系统。优选地，所述制冷循环系统包括空调外机200(如蒸发器)；空调外机200通过载冷剂管路210与所述表面式冷却器120连接。而载冷剂管路210包括供给管路211和返回管路212。从而实现向表面式冷却器120输送热量或冷量。

进一步地，所述除湿气体流道110内且靠近其出风口处设置有用于调节空气温度的加热模块181和制冷模块182。所述加热模块181可以为电加热器或热水盘管。所述制冷模块182可以为与空调外机200连接的表面式冷却器。

进一步地，所述除湿气体流道110内分别在靠近进风口111和送风口112处设置有空气过滤器190。优选地，所述空气过滤器190为袋式中效过滤器。

以及优选地，所述转轮除湿机130的转轮为硅胶分子筛复合转轮，厚度300mm。而所述载冷剂优选采用了乙二醇溶液，选配有缓蚀剂、呈碱性且有防泡沫添加剂的工业级缓蚀性乙二醇。

参照图2和3所示，本实施例还包括用于控制所述加热模块181开启或关闭的第一控制阀F1。所述载冷剂管路上设置有用于控制载冷剂管路开启和关闭的第二控制阀F2；

进一步地，还包括用于控制所述回风管路开启和关闭的第三控制阀F3；

以及，所述除湿气体流道110的进风口111处设置有用于控制进风口111开启和关闭的第四控制阀F4；

进一步地，所述再生空气流道150的出风口处设置有第五控制阀F5。

以及，所述除湿气体流道110的送风口112处设置有用于控制送风口112开启和关闭的第六控制阀F6。

以及还包括控制器；控制器与控制阀、风机、再生加热器、加热模块181和制冷模块182连接。

控制阀、转轮除湿器、再生风机160、再生加热器、加热模块181或制冷模块182均与除湿风机140联锁设置，用于控制启动或关闭顺序。启动时，第一控制阀F1、第二控制阀F2、第三控制阀F3、第四控制阀F4、第五控制阀F5、转轮除湿器、再生风机160、再生加热器、第六控制阀F6和除湿风机140依次开启；停运时关闭顺序与开启时顺序相反。

其中，加热器优选为电加热器，可设无风断电、超温断电保护。电加热器、金属风管设接地措施。

本实用新型的工作原理：

新风首先经过初效过滤段过滤，去除空气中的大颗粒杂质；其次经一级新风表冷段进行冷冻降温除湿过程；降温除湿后的新风经过一级转轮除湿段与一次回风中的部分排风空气进行全热交换，该过程为升温除湿的过程，处理后的新风相对含湿量为5％～10％左右；然后新风与一次回风混合，经加压风机107加压后经二级表冷段等湿降温；之后，经二级转轮除湿段，该过程为升温除湿过程，除湿后的空气相对湿度可达0.1～1％；再次经过电加热段、热水盘管段、三级表冷段对除湿后的送风温度进行调节后经袋式中效段再送入室内。

另外，本实施例中还可以设置压力传感器或压差传感器，用于监测和显示房间压力或压差值。

除湿气体流道110和室内设置有温湿度传感器，用于分别监测温度和湿度值。除湿气体流道110和再生气体流道内设置有流量计，用于监测风速，根据管内流量计控制风机变频,以保证风量恒定。

除湿气体流道110在穿过机房及楼板处均设防火阀，当除湿气体流道110内空气温度达到防火阀熔断温度时，防火阀联锁关闭除湿风机140,同时输出信号给消防控制中心。送风口处的空气过滤器处设置有压差传感器，当空气过滤器两侧压差超过设定值时自动报警。

本实用新型结构设计合理，使用可靠性高，对各种室内外工况的适应程度高，室内温湿度控制方便，可以在全年工况下各个时间段运行，保证了全年工况下室内恒温低湿的环境状态，达到恒温控制目的。

本实用新型恒温低湿空调系统结构设计简单、合理，对各种室内外工况的适应程度高，室内温湿度控制方便，可以在全年工况下各个时间段运行，保证了全年工况下室内恒温低湿的环境状态，达到恒温控制目的。

本实用新型保证了全年各个天气工况下，服务空间内的恒温低湿需求；将空气处理过程功能集成到一套除湿空调系统中，极大的降低投入运行成本，提高了空调系统对各种室内外工况的适应程度；提高了空调送风状态的保障率。空气温湿度存在非常高的可靠性，可以在全年工况下各个时间段运行，保证将房间内的湿度控制在1％以内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种恒温低湿空调系统，其特征在于，包括：壳体；

壳体内设置有除湿气体流道；

所述除湿气体流道内包括两个以上的轮机除湿段；

每个所述轮机除湿段内、以及在空气流动方向上依次设置有表面式冷却器和转轮除湿机；

所述转轮除湿机的转轮包括干燥区和再生区；所述干燥区设置在所述除湿气体流道内。

2.根据权利要求1所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，还包括再生空气流道，所述转轮的再生区设置在所述再生空气流道内；所述除湿气体流道上设置有除湿风机；所述再生空气流道内设置有再生风机；

和/或，所述再生空气流道内以及转轮再生区的进风一侧设置有再生加热器。

3.根据权利要求1所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，所述除湿气体流道内包括2-4个所述轮机除湿段。

4.根据权利要求2所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，所述除湿气体流道上以及相邻的两个所述轮机除湿段之间设置有回风口；回风口通过回风管路与室内连通，室内的空气通过回风管路和回风口返回除湿气体流到内被二次除湿处理。

5.根据权利要求4所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，所述轮机除湿段包括靠近所述除湿气体流道进风口的第一除湿段和第二除湿段；

所述除湿气体流道在所述第一除湿段和第二除湿段之间设置有风机段，风机段内设置有除湿风机。

6.根据权利要求5所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，所述风机段上且在除湿风机的进风侧设置有所述回风口。

7.根据权利要求4所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，还包括用于为所述表面式冷却器提供冷源的制冷循环系统；

所述制冷循环系统包括空调外机；空调外机通过载冷剂管路与所述表面式冷却器连接。

8.根据权利要求7所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，所述除湿气体流道内且靠近其出风口处设置有用于调节空气温度的加热模块和/或制冷模块。

9.根据权利要求1所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，所述除湿气体流道的出风口处设置有空气过滤器。

10.根据权利要求8所述的恒温低湿空调系统，其特征在于，还包括用于控制所述加热模块或制冷模块开启或关闭的第一控制阀；

所述载冷剂管路上设置有用于控制载冷剂管路开启和关闭的第二控制阀；

还包括用于控制所述回风管路开启和关闭的第三控制阀；

所述除湿气体流道的进风口处设置有用于控制进风口开启和关闭的第四控制阀；

所述再生空气流道的出风口处设置有第五控制阀；

以及，所述除湿气体流道的送风口处设置有用于控制送风口开启和关闭的第六控制阀；

控制器与控制阀、风机、再生加热器、加热模块和制冷模块连接；

控制阀、转轮除湿器、再生风机、再生加热器、加热模块或制冷模块均与除湿风机联锁设置，用于控制启动或关闭顺序。

Images