CN219036924U - 一种高温高湿环境用的除湿热泵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及室内空气处理技术领域，特别是一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，包括箱体，箱体内安装有热交换器和蒸发器；热交换器内设置交叉风道，交叉风道包括第一风道和第二风道；蒸发器与第二风道的进口端之间还安装有水冷换热器。本实用新型通过在第一风道的出口端与第二风道的进口端之间安装水冷换热器，使得从回风口回流的高温高湿空气会在热交换器内跟从水冷换热器出来、经过二次冷却的空气进行热量交换，高温高湿的空气温度得到快速下降并提高相对湿度，该状态的空气再经过蒸发器时可除湿量会更大，并且因为空气温度下降，蒸发器的蒸发温度会降低，从而不超过压缩机所设计的最高蒸发温度，缩减压缩机的运行时间，提高装置的适用范围。

Description

一种高温高湿环境用的除湿热泵装置

技术领域

本实用新型涉及室内空气处理技术领域，特别是一种高温高湿环境用的除湿热泵装置。

背景技术

现有的室内温泉为追求更好的视觉效果或者采光，很多项目会进行阳光房设计，该类工程项目中在夏天使用时，室内一开始都会处于一个高温高湿的环境条件，最高有可能高于40度以上。

除湿热泵一般室内条件均要求在32度以下(按国家标准要求)，如除湿机组在阳光房等高温高湿条件下运行时容易出现高压报警；吸气过热、温度过高和超过压缩机运行范围会使压缩机不正常运行，损坏压缩机。因此，现在一般的做法是需要运行其它空调设备将环境温度降下来后才运行除湿热泵装置，而这样的操作复杂，初期投入成本高。

如公开号为CN201569093U的专利文献公开的温泉水疗馆内高温高湿空气的节能利用系统，其在说明书第0025段记载了“室外新空气和部分温泉室内湿热空气组成的混合空气进入蒸发器，使其温度下降，暖水汽凝结成冷水滴从空气中分离出来，使混合空气干爽，实现除湿功能”，由此可见，该系统是先将室外新空气和室内湿热空气混合，然后将混合后的气流直接经过蒸发器除湿。在夏天时，室内空气在最开始会处于一个高温状态(高于40度以上)，若直接通过蒸发器，会使得压缩机不正常运行，损坏压缩机。

又如本申请的同一申请人在先公开的一种带有净化消毒的除湿热泵设备(公开号：CN216557448U)，当该设备应用在室内温泉时，室内的高热气流从回风口进入后经过风阀直接与蒸发器接触，室内的高热气流容易超过压缩机运行范围而出现压缩机不正常运行的情况，除湿热泵设备的使用范围受限。

因此，亟待一种能够提高适用范围，减少室内高热气流损坏压缩机风险的除湿热泵装置。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种高温高湿环境用的除湿热泵装置。

本实用新型为解决问题所采用的技术方案是：

一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，包括箱体，所述箱体上设置有用于回流室内空气的回风口、将室外空气引入除湿热泵装置内的新风口、将室内空气排出室外的排风口和向室内输送除湿后的空气的送风口，所述箱体内安装热交换器、蒸发器、控制器、加热装置、送风机和排风机；所述热交换器内设置交叉风道，所述交叉风道包括第一风道和第二风道；所述回风口与所述第一风道的进口端连通，所述第一风道的出口端与所述第二风道的进口端连通并形成第一风路，所述蒸发器安装在所述第一风路上，第二风道的进口端还安装有水冷换热器，所述第二风道的出口端与所述送风口连通并形成第三风路。本实用新型通过将回风口与热交换器的第一风道连通，第一风道的出口端与第二风道的进口端之间安装水冷换热器，使得从回风口回流的高温高湿空气会在热交换器内跟从水冷换热器出来、经过二次冷却的空气进行热量交换，高温高湿的空气温度得到快速下降并提高相对湿度，该状态的空气再经过蒸发器时可除湿量会更大，并且因为空气温度下降，蒸发器的蒸发温度会降低，从而不超过压缩机所设计的最高蒸发温度，缩减压缩机的运行时间，提高装置的适用范围。

作为上述技术方案的进一步改进，所述新风口与所述第二风道的进口端连通并形成第二风路，所述第一风路与第二风路之间部分重叠，所述水冷换热器安装在所述第一风路与第二风路的重叠处。新风口与所述第二风道连通的目的是缺少室内的新风比例，同时，水冷换热器安装在所述第一风路与第二风路的重叠处可以降低室外新风的温度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述回风口与第一风道的进口端之间设置有回风腔，所述回风口设置在所述回风腔顶部，所述排风口同样设置在回风腔顶部，所述排风机安装在所述排风口上，所述排风机用于将部分回流进所述回风腔内的室内气流排出室外。室内空气通过送风机从室内抽到装置内，部分会通过排风机排到室外，然后剩下需要处理的空气通过热交换器到除湿用蒸发器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发器与水冷换热器之间还安装有过风阀，所述新风口上安装有新风阀，所述过风阀与新风阀均与所述控制器电连接。当室外新风的温湿度为最有利而室内空气质量较差时，控制器能够关闭新风阀，从而使回流进所述回风腔的室内空气能够直接从排风口排出，并引入新风来调节室内空气的温湿度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热装置和送风机安装在所述第三风路上。降温后的气流能够通过所述加热装置进行升温，最后经过送风机送回室内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热交换器为显热交换器或全热交换器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热装置包括水热换热器和再热冷凝器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将回风口与热交换器的第一风道连通，第一风道的出口端安装水冷换热器，使得从回风口回流的高温高湿空气会在热交换器内跟从水冷换热器出来、经过二次冷却的空气进行热量交换，高温高湿的空气温度会得到快速下降并提高相对湿度，该状态的空气再经过蒸发器时可除湿量会更大，并且因为空气温度下降，蒸发器的蒸发温度会降低，从而不超过压缩机所设计的最高蒸发温度，缩减压缩机的运行时间，提高装置的适用范围。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。

图1为本实用新型优选实施方式的部分结构示意图；

图2为本实用新型气流流向示意图；

图3为本实用新型整体结构示意图；

图中：1-箱体，11-回风口，12-新风口，13-排风口，14-送风口，15-热交换器，16-蒸发器，17-控制器，3011-水热换热器，3012-再热冷凝器，302-送风机，151-第一风道，152-第二风道，100-第一风路，200-第二风路，130-排风机，101-第一过风腔，102-第二过风腔，103-第三过风腔，104-第四过风腔，105-第五过风腔，106-混合腔，107-回风腔，108-送风腔，2-水冷换热器，3-过风阀，4-新风阀，5-冷媒系统。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3，一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，包括箱体1，所述箱体1含空气处理段和冷媒系统段两大部分，空气处理段主要含铝框架外壳、除湿用蒸发器16，热交换器15(显热交换器)、送风机302、排风机130、水冷换热器2(又叫制冷水换热器)、水热换热器3011(又叫制热水换热器)、再热冷凝器3012、过风阀3；所述冷媒系统段含控制器17、压缩机、储液器、四通阀、气液分离器等制冷配件，并可连接室外冷凝器。

主要原理：室内空气通过送风机302从室内抽到装置内，部分会通过排风机130排到室外，然后剩下需要处理的空气通过热交换器15到除湿用蒸发器16，蒸发器16对空气进行除湿，然后跟新风混合后再经过水冷换热器2，当水冷换热器2通冷水时可对空气进行二次降温，然后再次经过热交换器15到再热冷凝器3012和水热换热器3011进行升温，最后经过送风机302送回室内。冷媒系统段则通过检测室内空气温度状态，判定室内需要降温除湿还是升温除湿，然后通过四通阀切换到对应冷凝器进行使用。

如装置检测到室内空气处于40℃，相对湿度90％(高温高湿状态)时，则判定机组需要降温除湿，压缩机启动，并切换四通阀，压缩机上高温高压冷媒通过四通阀流到室外冷凝器进行降温后再节流到除湿用蒸发器16，空气经过时会进行除湿并降温，而且当处于高温状态时，控制器17会发出水冷换热器2制冷信号，水制冷电磁阀打开，水冷换热器会通入7度冷冻水并对空气进一步进行降温，而该状态下再热冷凝器3012和水热换热器3011不会进行升温，空气处理后通过送风机302到室内。

该装置主要特点为独特的二次空气处理，从室内回来的高温高湿空气会在热交换器15内跟从水冷换热器2出来经过二次冷却的空气进行热量交换，高温高湿空气温度会下降并提高空气相对湿度，该状态的空气经过除湿用蒸发器16时可除湿量会更大，并且因为空气温度下降，蒸发器16的蒸发温度会降低，从而不超过压缩机所设计的最高蒸发温度。

第二特点是双水换热器设计，并将水冷换热器2安装在新风口与热交换器15之间，可对新风和室内空气进一步进行降温冷却，提升空气经过热交换器15时换热量。

上述结构可解决因结构设计或环境温度过高而引起室内温度过高时导致的系统运行问题，并提升产品除湿量，降低机组运行时间。

更进一步的，所述箱体1内部设置有第一过风腔101、第二过风腔102、第三过风腔103、第四过风腔104和第五过风腔105、混合腔106、回风腔107、送风腔108。

室内空气从所述回风口11进入后依次经过回风腔107、第一过风腔101、第二过风腔102、混合腔106、第三过风腔103、第四过风腔104、第五过风腔105和送风腔108，最后从所述送风口11向室内输送升温/降温除湿处理后的气流。

室外新风从所述新风口12进入后依次经过混合腔106、第三过风腔103、第四过风腔104、第五过风腔105和送风腔108，最后从所述送风口14向室内输送升温/降温除湿处理后的气流。

所述第一过风腔101、第三过风腔103、回风腔107和第四过风腔104之间安装有热交换器15(显热换热器)，所述热交换器15内设置有交叉风道，所述交叉风道包括第一风道151和第二风道152，所述第一风道151的进口端与所述回风腔107连通，所述第一风道151的出口端与所述第一过风腔101连通，所述第二风道152的进口端与所述第三过风腔103连通，所述第二风道152的出口端与所述第四过风腔104连通。

所述回风腔107顶部设置有用于回流室内空气的回风口11和将室内空气排出室外的排风口13，所述排风口13处安装有排风机130，室内空气通过送风机130从室内抽到机组内，部分会通过排风机130排到室外，从而保证新风比例和室内空气的流通性。

所述第一过风腔101和第二过风腔102之间安装有除湿用的蒸发器16，所述蒸发器16用于对空气进行除湿。

所述第二过风腔102与混合腔106之间安装有过风阀3，当室内空气质量差时，关闭过风阀3，使回流的室内空气直接从排风口13排出。

所述混合腔106的顶部设置有新风口12，所述新风口12上安装有新风阀4，所述新风阀4用于引入新风，当室外空气高温高湿，系统自动判定，室外空气为最不利的状态，因此关闭新风阀4，停止引入新风。

所述混合腔106和第三过风腔103之间安装有水冷换热器2。

所述第四过风腔104和第五过风腔105之间安装有加热装置，所述加热装置包括再热冷凝器3012和水热换热器3011。

所述第五过风腔105里安装有送风机302。

所述第五过风腔105与送风腔108之间连通，所述送风腔108顶部设置有送风口14。所述第五过风腔105与送风腔108的右侧设置有用于放置冷媒系统5和控制器17的腔体。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，包括箱体(1)，所述箱体(1)上设置有用于回流室内空气的回风口(11)、将室外空气引入除湿热泵装置内的新风口(12)、将室内空气排出室外的排风口(13)和向室内输送除湿后的空气的送风口(14)，所述箱体(1)内安装热交换器(15)、蒸发器(16)、控制器(17)、加热装置、送风机(302)和排风机(130)；

所述热交换器(15)内设置交叉风道，所述交叉风道包括第一风道(151)和第二风道(152)；

其特征在于：

所述回风口(11)与所述第一风道(151)的进口端连通，所述第一风道(151)的出口端与所述第二风道(152)的进口端连通并形成第一风路(100)，所述蒸发器(16)安装在所述第一风路(100)上，第二风道(152)的进口端还安装有水冷换热器(2)，所述第二风道(152)的出口端与所述送风口(14)连通并形成第三风路(300)。

2.如权利要求1所述的一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，其特征在于：

所述新风口(12)与所述第二风道(152)的进口端连通并形成第二风路(200)，所述第一风路(100)与第二风路(200)之间部分重叠，所述水冷换热器(2)安装在所述第一风路(100)与第二风路(200)的重叠处。

3.如权利要求2所述的一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，其特征在于：

所述回风口(11)与第一风道(151)的进口端之间设置有回风腔(107)，所述回风口(11)设置在所述回风腔(107)顶部，所述排风口(13)同样设置在回风腔(107)顶部，所述排风机(130)安装在所述排风口(13)上，所述排风机(130)用于将部分回流进所述回风腔(107)内的室内气流排出室外。

4.如权利要求3所述的一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，其特征在于：

所述蒸发器(16)与水冷换热器(2)之间还安装有过风阀(3)，所述新风口(12)上安装有新风阀(4)，所述过风阀(3)与新风阀(4)均与所述控制器(17)电连接。

5.如权利要求1所述的一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，其特征在于：

所述加热装置和送风机(302)安装在所述第三风路(300)上。

6.如权利要求1所述的一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，其特征在于：

所述热交换器(15)为显热交换器或全热交换器。

7.如权利要求1所述的一种高温高湿环境用的除湿热泵装置，其特征在于：

所述加热装置包括水热换热器(3011)和再热冷凝器(3012)。

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