CN218821834U - 一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，包括机壳，设置有新风口、送风口、回风口及排风口；安装在机壳内的送风风机，排风风机、第一热管、第二热管、第三热管、第一盘管、第二盘管、第三盘管、隔板、制冷系统；第一热管位于新风口和送风口之间；第二热管，位于新风口和送风口之间并且位于制冷系统的下游位置；第三热管位于回风口和排风口之间；第一热管通过电磁阀切换为与第二热管之间可开断连接，或者与第三热管之间可开断连接。本实用新型的双冷源深度除湿机组，实现了夏季冷热量双重回收，冬季热量回收的节能效果，换热效率高。

Description

一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组

技术领域

本实用新型涉及一种双冷源深度除湿机组，尤其涉及一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，属于空气调节技术领域。

背景技术

在现有的大型空调系统中，普遍利用除湿转轮或回转盘管换热器来增加空调系统的除湿能力。此类技术方案能够较好地控制室内湿度，满足室内舒适性要求。但其结构较为复杂，制造和维护成本较高，使用寿命相对较短。

在专利号为ZL 201921015232.9的中国实用新型中，公开了一种热管除湿机组。它包括四周密封的机架，该机架上有进风口和出风口。所述进风口的内侧设置有前过滤器，前过滤器的后端设置有风机。所述出风口的内侧设置有后过滤器，后过滤器的前端设置有加热器。其特点是所述风机的后端与加热器的前端间设置有超导热管，该超导热管包括金属边框，金属边框内密布有竖向布置的紫铜管，紫铜管的两端均呈封闭状且与金属边框呈密封固定连接，紫铜管内均充填有相变介质。

然而，现有技术方案中虽然使用了热管，但仍然存在一些缺陷，包括热量回收效率不够高，尤其是无法同时应对冬季和夏季两种气候对除湿机组的不同要求等。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，包括，

机壳，设置有新风口、送风口、回风口及排风口；

安装在机壳内的送风风机，排风风机、第一热管、第二热管、第三热管、第一盘管、第二盘管、第三盘管、隔板、制冷系统；其中，

所述第一热管位于所述新风口和所述送风口之间；

所述第二热管，位于所述新风口和所述送风口之间并且位于所述制冷系统的下游位置；

所述第三热管位于所述回风口和所述排风口之间；

所述第一热管通过电磁阀切换为与所述第二热管之间可开断连接，或者与所述第三热管之间可开断连接。

其中较优地，所述第一盘管的一端与所述制冷系统的储液器连接，另一端与所述制冷系统的压缩机连接；

所述第二盘管的一端与所述第一盘管连接，并且与所述制冷系统的储液器连接，另一端与所述制冷系统的压缩机连接；

所述第三盘管的一端与所述制冷系统的储液器连接，另一端与所述制冷系统的压缩机连接。

其中较优地，所述第一热管和所述第二热管之间连通时，与所述制冷系统连接的所述第一盘管开启蒸发器功能，所述第二盘管和所述第三盘管开启冷凝器功能。

其中较优地，所述第一热管和所述第三热管之间连通时，所述第一盘管开启冷凝器功能，所述第三盘管开启蒸发器功能。

其中较优地，所述制冷系统设置在所述第一盘管和所述第二热管之间。

其中较优地，所述第一盘管、所述第二盘管及所述第三盘管的两端均与所述制冷系统连接。

其中较优地，所述第三盘管与所述制冷系统连接的位置设置有出风温度传感器。

其中较优地，所述双冷源深度除湿机组还包括隔板；

所述隔板设置在所述机壳内，一端与位于所述新风口和所述送风口之间的侧壁连接，另一端与位于所述送风口和所述回风口之间的侧壁连接，以将机壳内部空间分隔成新风通道和排风通道。

其中较优地，所述新风口、所述第一热管、所述第一盘管、所述制冷系统、所述第二热管、所述第二盘管、所述送风风机、所述送风口依次连接形成新风通道；

所述回风口、所述第三热管、所述第三盘管、所述排风风机、所述排风口依次连接形成所述排风通道。

与现有技术相比较，本实用新型通过在新风口、送风口、回风口增加U型热管，并通过电磁阀控制两个U型热管之间的连接工作状态，进行制冷状态下的冷量回收以及制热状态下的热量回收的新型双冷源深度除湿机组，实现了夏季冷热量双重回收，冬季热量回收的节能效果。将该双冷源深度除湿机组应用到空调系统中，能够显著增加除湿量，降低能耗量和高峰负荷，满足温湿度适宜的要求；同时，其结构简单，制造和维护成本较低，使用寿命较长。

附图说明

图1为本实用新型实施例中，利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组的结构示意图；

图2为图1中的制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容进行详细具体的说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，包括机壳1，以及安装在机壳1内的送风风机21、排风风机22、第一热管31、第二热管32、第三热管33、第一盘管41、第二盘管42、第三盘管43、隔板5、制冷系统6。第一热管、第二热管、第三热管均为U型热管，能够利用内部的工质进行热交换。

其中，机壳1包括设置在机壳侧壁上的新风口11、送风口12、回风口13、排风口14。

送风风机21设置在送风口12内侧。排风风机22设置在排风口14内侧。

第一热管31设置在靠近新风口11一端。第二热管32设置在制冷系统3远离新风口11一端。第三热管33设置在靠近回风口13一端。其中，第一热管31与第二热管32通过电磁阀C和电磁D串连。第一热管31与第三热管33通过电磁阀A和电磁阀B串连。在本实施例中，通过调节各电磁阀的开关，可以控制两个U型热管之间的工作状态。同时，三个U型热管内部封装有热交换工质，可以在电磁阀的开关控制下，在三个U型热管内循环流动。而且工质在常温下为液态的相变物质。U型热管工作时，受温差影响，其内部的工质处于流动状态。通过控制电路(未图示，为现有技术)，使得多个U型热管均可以在蒸发器和冷凝器之间切换。

第一盘管41设置在制冷系统3和第一热管31之间。第二盘管42设置在第二热管32和送风风机21之间，靠近第二热管32一端。第三盘管43设置在第三热管33和排风风机21之间。其中，第一盘管41的一端与制冷系统6的储液器连接，另一端通过制冷系统6的四通阀与压缩机连接；第二盘管42的一端与第一盘管41连接，并且与制冷系统6的储液器连接，另一端通过制冷系统6的四通阀与压缩机连接；第三盘管43的一端(图1中E端)与制冷系统6的储液器连接，另一端(图1中F端)通过制冷系统6的四通阀与压缩机连接。第三盘管43与四通阀连接的位置设置有出风温度传感器，用于检测从第三盘管43流出的工质的温度，也就是工质进入制冷系统时的温度。

隔板5设置在机壳1内。一端与连接新风口11和送风口12之间的侧壁连接，一端与送风口12和回风口13之间的侧壁连接。隔板6将机壳1分隔成互不相通的两个气体流路。新风口11、第一热管31、第一盘管41、制冷系统6、第二热管32、第二盘管42、送风风机21、送风口12依次连接形成新风通道；回风口13、第三热管33、第三盘管43、排风风机22、排风口14依次连接形成排风通道。

制冷系统6设置在新风通道第一盘管41和第二热管32之间。第一盘管41、第二盘管42、第三盘管43的两端均与制冷系统连接，形成冷却除湿、加热干燥的循环回路。

第一热管31位于新风口11和送风口12之间，第二热管32位于新风口11和送风口12之间并且位于制冷系统6的下游位置，第三热管33位于回风口13和排风口14之间。第一热管31通过电磁阀(图中显示为电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C和电磁阀D)切换为与第二热管32之间可开断连接，或者与第三热管33之间可开断连接。当制冷时，第一热管31与第二热管32之间的连接导通；但制热时，第一热管31与第三热管33之间的连接导通。电磁阀通过控制电路控制。

当室外温度高于预定制冷温度，例如夏季的22℃时，制冷系统6处于制冷状态。此时，电磁阀A和电磁阀B关闭，电磁阀C和电磁阀D打开。因此，第三热管33处于停止工作状态。第一热管31和第二热管32处于连通工作状态。与制冷系统6连接的第一盘管41开启蒸发器功能，对空气降温。第二盘管42和第三盘管43开启冷凝器功能，对空气进行升温。新风从新风口11进入机壳1，首先经过第一热管31。第一热管31内工质吸收空气中的热量，使得新风温度降低。降低温度后的新风，再经过具有蒸发器功能的第一盘管41时，再次被冷却除湿。

此时，第一热管31内的工质因吸收空气中的热量导致第一热管31温度升高，与串连的第二热管32之间形成温差。根据能量守恒定律，第一热管31中的热量通过工质的流动，将热量传递到第二热管32；第二热管32中的冷量也通过工质的流动传递到第一热管31。经过能量传递后的第一热管31温度降低，可以持续吸收新风热量，降低新风温度。经过能量传递后的第二热管32温度升高，可以持续散发热量，提升新风温度。这是因为，夏季室外温度高于室内温度，所以新风温度高，通过第一热管31无法将新风温度降低到预期温度。将受制冷系统影响而低温的第二热管32(位于制冷系统的风流下游)与第一热管31直通模式，两者温度相同，相当于扩大了热交换面积，使得新风在第一热管31和第二热管32均被降温(二次降温)，提高了换热效率。

经过位于新风风道的第一热管31和第一盘管41两次降温的新风，在经过第二热管32时，温度已经升高的第二热管32会使新风温度升高。升温后的新风在经过具有冷凝器功能的第二盘管42时，再次被加热到期望温度。经过两次降温(以实现深度除湿)、两次升温(使得除湿后空气温度提升到期望温度)，达到送风温度的新风，经过送风风机21，从送风口12进入室内。

同时，室内回风经回风口13进入排风通道。由于第三热管处于停止工作的状态，所以回风直接进入第三盘管43。具有冷凝器功能的第三盘管43散发的热量被低温的回风吸收，使得回风温度升高，第三盘管43温度降低。升温后的回风经过排风风机21，从排风口14排到室外。

同时，在此过程中，吸热升温的第一盘管41与散热降温的第三盘管43之间的温差缩小，从第三盘管43经过F端进入制冷系统6中的压缩机，可有效降低制冷系统压缩机的运行负荷。同时，吸热升温的第一热管31与散热降温的第二热管32之间通过工质的流动，在两个U型热管之间成为温度相同的工作状态。

当室外温度低于预设制热温度，例如在冬天低于11℃时，系统处于制热状态，电磁阀A和电磁阀B打开，电磁阀C和电磁阀D关闭，第二盘管42本体存在的电磁阀关闭。因此，制热时第二热管32和第二盘管42不参与系统运行。第二盘管42与第二热管32之间不连通。第一热管31和第三热管33处于连通工作状态。第一盘管41开启冷凝器功能，第三盘管43开启蒸发器功能。回风从回风口13进入机壳1，第三热管33内工质吸收回风中的热量，回风温度降低，第三热管33温度升高。由于冬季室内温度高于室外温度这样，回风温度高于新风温度，所以利用位于回风风道的第三热管33吸收回风中的热量，再利用该热量对位于新风风道的第一热管31进行升温，进而对新风进行预热。利用此设计提高了热交换效率。

降低温度后的回风经过具有蒸发器功能的第三盘管43，再次被冷却除湿后，经过排风风机21，从排风口14排到室外。此时，吸热升温的第三热管33与串连的第一热管31之间形成温差。根据能量守恒定律，第三热管33中的热量通过工质的流动，将热量传递到第一热管31；第一热管31中的冷量也通过工质的流动传递到第三热管33。经过能量传递后的第三热管33温度降低，可以持续吸收回风热量，降低回风温度。经过能量传递后的第一热管31温度升高，可以持续散发热量，提升新风温度。室外新风经新风口进入机壳1，与温度升高的第一热管31发生热交换，新风温度升高。升温后的新风在经过具有冷凝器功能的第一盘管41时，再次被加热干燥，有效提升了新风温度。经过两次加热干燥的新风沿新风通道进入室内，有效提高了室内温度。同时，在此过程中，吸热升温的第三盘管43与散热降温的第三盘管43之间的温差缩小，可有效降低制冷系统压缩机的运行负荷。同时，吸热升温的第三热管33与散热降温的第一热管31之间通过工质的流动，在两个U型热管之间形成持续降温升温的工作状态。

综上所述，本实用新型提供的双冷源深度除湿机组，通过对除湿机的内部进行结构改造，实现了夏季冷热量双重回收，冬季热量回收的节能效果。具体而言，本实用新型在新风口、送风口、回风口增加U型热管，并通过电磁阀控制两个U型热管之间的连接工作状态，实现制冷和制热两种模式下的不同的热回收结构。因此，无论是冬季还是夏季，均能使新风和回风中的热量被有效吸收，并在U型热管之间形成循环，达到对新风降温升温的目的,换热效率高。

上面对本实用新型提供的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (9)

1.一种利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于包括：

机壳，设置有新风口、送风口、回风口及排风口；

安装在机壳内的送风风机，排风风机、第一热管、第二热管、第三热管、第一盘管、第二盘管、第三盘管、隔板、制冷系统；

所述第一热管位于所述新风口和所述送风口之间；

所述第二热管，位于所述新风口和所述送风口之间并且位于所述制冷系统的下游位置；

所述第三热管位于所述回风口和所述排风口之间；

所述第一热管通过电磁阀切换为与所述第二热管之间可开断连接，或者与所述第三热管之间可开断连接。

2.如权利要求1所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述第一盘管的一端与所述制冷系统的储液器连接，另一端与所述制冷系统的压缩机连接；

所述第二盘管的一端与所述第一盘管连接，并且与所述制冷系统的储液器连接，另一端与所述制冷系统的压缩机连接；

所述第三盘管的一端与所述制冷系统的储液器连接，另一端与所述制冷系统的压缩机连接。

3.如权利要求2所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述第一热管和所述第二热管之间连通时，与所述制冷系统连接的所述第一盘管开启蒸发器功能，所述第二盘管和所述第三盘管开启冷凝器功能。

4.如权利要求3所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述第一热管和所述第三热管之间连通时，所述第一盘管开启冷凝器功能，所述第三盘管开启蒸发器功能。

5.如权利要求4所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述制冷系统设置在所述第一盘管和所述第二热管之间。

6.如权利要求5所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述第一盘管、所述第二盘管及所述第三盘管的两端均与所述制冷系统连接。

7.如权利要求6所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述第三盘管与所述制冷系统连接的位置设置有出风温度传感器。

8.如权利要求6所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于还包括隔板；

所述隔板设置在所述机壳内，一端与位于所述新风口和所述送风口之间的侧壁连接，另一端与位于所述送风口和所述回风口之间的侧壁连接，以将机壳内部空间分隔成新风通道和排风通道。

9.如权利要求8所述的利用热管实现冷热回收的双冷源深度除湿机组，其特征在于：

所述新风口、所述第一热管、所述第一盘管、所述制冷系统、所述第二热管、所述第二盘管、所述送风风机、所述送风口依次连接形成新风通道；

所述回风口、所述第三热管、所述第三盘管、所述排风风机、所述排风口依次连接形成排风通道。

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