專利名稱：一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)機(jī)組，確切地說是一種基于溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)的恒溫恒濕 凈化空調(diào)機(jī)組。
背景技術(shù)：
恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組多用于一些對空氣溫度、濕度和潔凈度有嚴(yán)格要求的場 所。傳統(tǒng)的恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組依其處理方式可分為兩類，一類是采用冷媒直接蒸發(fā)進(jìn)行降 溫除濕的恒溫恒濕機(jī)組，空氣在風(fēng)機(jī)的作用下，由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入機(jī)組，經(jīng)過濾器過濾后通過蒸 發(fā)器盤管，在蒸發(fā)器處，空氣被降溫除濕，達(dá)到所要求的含濕量，然后經(jīng)過再熱盤管加熱到 所要求的溫度后送往空調(diào)區(qū)域，機(jī)組內(nèi)還配有加濕裝置，在冬季需要加濕的情況下使用。這 種機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊但控制精度較低且不適用于風(fēng)量要求大的場合；另一類應(yīng)用較多的是組合 式空調(diào)機(jī)組，組合式空調(diào)機(jī)組一般采用表冷器進(jìn)行冷卻除濕，即對空氣的降溫除濕處理是 由冷凍水盤管完成的，除表冷段外，組合式空調(diào)機(jī)組一般還設(shè)有過濾段，加濕段，加熱段，風(fēng) 機(jī)段等，根據(jù)不同的需要進(jìn)行組合。按照空氣被處理過程的不同，組合式空調(diào)機(jī)組又可分 為一次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組和二次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組兩類，其中一次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組應(yīng)用最廣。傳統(tǒng)的 一次回風(fēng)恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組按照進(jìn)風(fēng)的方向依次設(shè)有混合段、初效過濾段、表冷段、再 熱段、加濕段、風(fēng)機(jī)段、中效過濾段、送風(fēng)段，室外的新鮮空氣和一次回風(fēng)的空氣在風(fēng)機(jī)的作 用下，由新風(fēng)進(jìn)口和回風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入空調(diào)機(jī)組的混合段，經(jīng)初效過濾器除去部分塵粒，然后流 經(jīng)表冷段中的冷凍水盤管，因盤管表面溫度很低，空氣降溫并產(chǎn)生凝結(jié)水，空氣中的含濕量 因此而降低，被冷卻減濕的空氣經(jīng)再熱段中的再熱盤管加熱到所要求的送風(fēng)溫度后進(jìn)入加 濕段，加濕段中設(shè)有加濕器，加濕器夏季不使用，在冬季氣候干燥需要對空氣進(jìn)行加濕處理 時(shí)才使用，接著空氣通過風(fēng)機(jī)段上的出風(fēng)口進(jìn)入中效過濾段，被中效過濾器再次過濾后進(jìn) 入送風(fēng)段，通過出風(fēng)口進(jìn)入送風(fēng)管道，最終送往室內(nèi)。這種空調(diào)機(jī)組通過控制系統(tǒng)對冷水閥 門、熱水閥門或電加熱器及加濕器的控制，實(shí)現(xiàn)對空氣恒溫恒濕的控制要求，是比較常規(guī)的 系統(tǒng)，溫濕度的控制簡單，控制的精度也比較高，但是其主要缺點(diǎn)是由于承擔(dān)降溫，除濕任 務(wù)的設(shè)備都是同一組表冷器，因此溫度濕度難以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立調(diào)節(jié)，夏季必須依賴加熱器的再 熱作用，才能實(shí)現(xiàn)溫度，濕度的雙重控制，由此造成冷熱抵消現(xiàn)象，能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高。此 外，由于溫濕度聯(lián)合處理，當(dāng)室內(nèi)余濕比較大的時(shí)候，為滿足除濕的要求必須向表冷器提供 溫度很低的冷凍水，這會(huì)使得冷水機(jī)組的蒸發(fā)溫度降低，效率下降，對整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能 帶來不利的影響。二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)避免了夏季的再熱問題，節(jié)能性優(yōu)于一次回風(fēng)空調(diào)系 統(tǒng)，二次回風(fēng)恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組與一次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組相比，二次回風(fēng)空調(diào)機(jī)組將回風(fēng) 使用了兩次。機(jī)組中按照進(jìn)風(fēng)的方向依次設(shè)有一次混合段、初效過濾段、表冷段、二次混合 段、加熱段、加濕段、風(fēng)機(jī)段、中效過濾段、送風(fēng)段，室外的新鮮空氣和一次回風(fēng)的空氣由新 風(fēng)進(jìn)口和一次回風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入空調(diào)機(jī)組的一次混合段，經(jīng)初效過濾器除去部分塵粒，然后流 經(jīng)表冷段中的冷凍水盤管，經(jīng)表冷段處理后的新風(fēng)與一次回風(fēng)的混合風(fēng)(也稱露點(diǎn)風(fēng))能 完全負(fù)擔(dān)室內(nèi)的余熱和余濕，露點(diǎn)風(fēng)進(jìn)入二次混合段，與從二次回風(fēng)口進(jìn)入的二次回風(fēng)空氣進(jìn)行混合，二次回風(fēng)的空氣不負(fù)擔(dān)室內(nèi)余熱余濕，引入二次回風(fēng)的目的是為了提高送風(fēng) 溫度，滿足空調(diào)送風(fēng)精度的要求。在夏季設(shè)計(jì)工況下，二次混合段中的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)吹過中效 過濾器后即可由出風(fēng)口送風(fēng)，加熱器與加濕器主要在冬季需對空氣進(jìn)行加熱加濕的情況下 使用。雖然二次回風(fēng)系統(tǒng)避免了夏季對空氣的再熱，但是，由于二次回風(fēng)系統(tǒng)中承擔(dān)室內(nèi)余 熱余濕的露點(diǎn)風(fēng)仍然是在同一個(gè)表冷器中被降溫、除濕，溫濕度仍然是聯(lián)合在一起處理的， 且露點(diǎn)風(fēng)量小于一次回風(fēng)系統(tǒng)，因此，要求的露點(diǎn)溫度更低，冷水機(jī)組必須提供足夠低溫的 冷凍水。而且，在新風(fēng)量比較大時(shí)，可能出現(xiàn)最小新風(fēng)量已經(jīng)大于計(jì)算出來的露點(diǎn)風(fēng)量的情 況，這時(shí)二次回風(fēng)系統(tǒng)無法使用。此外，由于二次回風(fēng)系統(tǒng)溫濕度聯(lián)合處理，在空調(diào)區(qū)域余 熱余濕發(fā)生變化的時(shí)候，調(diào)節(jié)比較復(fù)雜，理想的調(diào)節(jié)方式是調(diào)節(jié)一二次回風(fēng)比，但實(shí)際上由 于調(diào)節(jié)一二次風(fēng)量很難實(shí)現(xiàn)，所以，在實(shí)際應(yīng)用中，通常是固定一二次回風(fēng)量，通過調(diào)節(jié)露 點(diǎn)來控制濕度，調(diào)節(jié)二次回風(fēng)后的再熱器來調(diào)節(jié)溫度，控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜。傳統(tǒng)的凈化空調(diào)機(jī)組存在的這些問題，主要原因都是因?yàn)闇貪穸嚷?lián)合處理而造成 的，如果能將溫濕度分開處理，則這些問題就可以得到很好的解決。目前，除濕的主要技術(shù) 手段有轉(zhuǎn)輪除濕和冷凍除濕兩種，但如果將轉(zhuǎn)輪除濕應(yīng)用在空調(diào)機(jī)組中，雖然可以達(dá)到良 好的除濕效果，但配置成本高，再生電加熱耗量大，且轉(zhuǎn)輪在除濕的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的附加 熱，經(jīng)轉(zhuǎn)輪除濕后的空氣溫度較高，需進(jìn)一步冷卻，初投資及運(yùn)行費(fèi)用都相對較高，因此，在 空調(diào)領(lǐng)域，冷凍除濕法仍是最普遍應(yīng)用的方法。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī) 組，該機(jī)組對空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié)是分開進(jìn)行的，本實(shí)用新型具有顯著的節(jié)能效果，能很 好地滿足各種不同場所恒溫恒濕凈化空調(diào)的使用要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組，由新風(fēng)引入段、初效過濾段、除濕段、加濕段、混 合段、風(fēng)機(jī)段、表冷段、加熱段、中效過濾段、送風(fēng)段組合而成，其中初效過濾段安裝在新風(fēng) 引入段與除濕段之間，中效過濾段安裝在送風(fēng)段與加熱段之間，該機(jī)組的空氣溫度和濕度 的調(diào)節(jié)是分開進(jìn)行的，其中用于調(diào)節(jié)濕度的除濕段和加濕段安裝在混合段前面，用于調(diào)節(jié) 空氣溫度，在干工況下運(yùn)行的表冷段及加熱段安裝在混合段后面；所述的除濕段中設(shè)置有 兩級冷卻盤管，第一級冷凍水盤管，第二級為直接蒸發(fā)式盤管，直接蒸發(fā)式盤管與壓縮機(jī)、 冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)組成制冷回路。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組相比具有如下特點(diǎn)1.除濕能力大。傳統(tǒng)組合式空調(diào)機(jī)組的冷卻除濕都是靠冷凍水盤管來實(shí)現(xiàn)的，受 冷凍水溫度所限，盤管表面溫度不可能很低，而除濕量與盤管表面溫度有直接關(guān)系。本實(shí)用 新型中，采用了兩級冷卻盤管，第一級為普通冷凍水盤管，第二級為直接蒸發(fā)式盤管，由于 空氣經(jīng)過了兩級除濕且第二級中，空氣直接與制冷劑進(jìn)行熱交換，熱交換效率高，蒸發(fā)式盤 管表面溫度低，具有更大的除濕能力，第一級冷凍水盤管對空氣的處理也使得第二級直接 蒸發(fā)式盤管的工作更加穩(wěn)定。2.不需要提供低溫冷凍水。由于傳統(tǒng)組合式空調(diào)機(jī)組中降溫與除濕的處理是聯(lián)系 在一起，由同一個(gè)盤管來進(jìn)行的，因此，為滿足除濕的要求，常要求冷凍水溫度較低，尤其二次回風(fēng)系統(tǒng)要求的冷凍水溫度更低，這就要求中央空調(diào)系統(tǒng)冷水主機(jī)提供低溫冷凍水，而 制取低溫冷凍水將會(huì)使得冷水主機(jī)效率下降，不利于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，而本實(shí)用新型 中冷凍水的提供只是用于第一級除濕和表冷器中去除顯熱，不要求提供低溫冷凍水，這有 利于冷水主機(jī)的運(yùn)行節(jié)能。3.溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)。由于恒溫恒濕凈化區(qū)域中濕負(fù)荷主要是人體產(chǎn)生的，而新風(fēng) 量的確定也一般由每人的新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)和人數(shù)而定，所以，新風(fēng)量與室內(nèi)濕負(fù)荷之間存在一定 的對應(yīng)關(guān)系。由于本實(shí)用新型采用了雙級除濕可以實(shí)現(xiàn)很低的機(jī)器露點(diǎn)控制，因此，一般情 況下，就可對新風(fēng)進(jìn)行除濕處理使新風(fēng)負(fù)擔(dān)全部濕負(fù)荷，室內(nèi)的顯熱負(fù)荷由表冷器或加熱 器負(fù)擔(dān)，表冷器在干工況下運(yùn)行，控制調(diào)節(jié)方便。若室內(nèi)濕負(fù)荷很大，即使將新風(fēng)處理到雙 級除濕能實(shí)現(xiàn)的最低機(jī)器露點(diǎn)仍無法滿足要求時(shí)，則可適當(dāng)引入一些回風(fēng)參與除濕處理， 這里引入的回風(fēng)與二次回風(fēng)系統(tǒng)中的一次回風(fēng)有本質(zhì)的區(qū)別，這里引入的回風(fēng)風(fēng)量是由機(jī) 組所能提供的最低機(jī)器露點(diǎn)，最小新風(fēng)量及室內(nèi)濕負(fù)荷來決定的，而二次回風(fēng)系統(tǒng)中一次 回風(fēng)風(fēng)量是由室內(nèi)的熱濕比和最小新風(fēng)量來決定的。4.避免了夏季再熱。夏季雖然除濕后風(fēng)溫很低，但由于除濕風(fēng)量少，與大量回風(fēng)混 合后溫度升高，混合后的空氣還需經(jīng)表冷器去除顯熱后才可送風(fēng)，解決了現(xiàn)有一次回風(fēng)空 調(diào)系統(tǒng)夏季再熱造成的能源浪費(fèi)問題，具有顯著的節(jié)能效果。5.適用范圍廣。二次回風(fēng)系統(tǒng)由于露點(diǎn)風(fēng)量必須承擔(dān)全部余熱和余濕，熱濕處理 是耦合的，因此，在某些情況下，如要求處理的機(jī)器露點(diǎn)很低或最小新風(fēng)量已大于計(jì)算出的 露點(diǎn)風(fēng)量時(shí)是無法應(yīng)用的；而對某些由新風(fēng)機(jī)組完全承擔(dān)濕負(fù)荷，室內(nèi)循環(huán)機(jī)組承擔(dān)顯熱 負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)而言，如果新風(fēng)機(jī)組所能提供的機(jī)器露點(diǎn)不能滿足除濕要求時(shí)，則只能通 過加大新風(fēng)量來滿足除濕的要求，而新風(fēng)量的增加必定帶來能耗增大的問題。而本實(shí)用新 型將溫濕度分開處理，控制調(diào)節(jié)方便，且根據(jù)室內(nèi)熱濕負(fù)荷情況和室外環(huán)境情況決定是否 引入回風(fēng)參與濕度處理，擴(kuò)大了機(jī)組的適用范圍，能很好地滿足各種不同場所恒溫恒濕凈 化空調(diào)的使用要求。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組，在空調(diào)機(jī)組內(nèi)按照進(jìn)風(fēng)方向依次分為 新風(fēng)引入段1，初效過濾段2，除濕段3，加濕段4，混合段5，風(fēng)機(jī)段6，表冷段7、加熱段8，中 效過濾段9，送風(fēng)段10。新風(fēng)進(jìn)風(fēng)段1與新風(fēng)入口 11連通，新風(fēng)引入段1上還連有一次回 風(fēng)入口 12 ；初效過濾段2里有初效過濾器13 ；除濕段2中設(shè)置有兩組盤管，第一組為冷凍 水盤管14，第二組為直接蒸發(fā)式盤管15，直接蒸發(fā)式盤管15與壓縮機(jī)23、冷凝器24、節(jié)流 機(jī)構(gòu)26和連接管線25組成一制冷回路，除直接蒸發(fā)式盤管15外，壓縮機(jī)等制冷回路中的 其他部件都布置在空調(diào)機(jī)組箱體的外部；加濕段4內(nèi)設(shè)置有加濕器16，為電極或電熱式加 濕器；混合段5通過二次回風(fēng)入口 17與室內(nèi)空氣連通；風(fēng)機(jī)段6內(nèi)設(shè)置有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng) 機(jī)18 ；表冷段7中的表冷器19為冷凍水盤管；加熱段8內(nèi)的加熱器20為熱水盤管或電加 熱器；中效過濾段9內(nèi)有中效過濾器21 ；送風(fēng)段10與出風(fēng)口 22相連。[0015]上述中，初效過濾段13安裝在新風(fēng)進(jìn)風(fēng)段1與除濕段3之間，中效過濾段21安裝 在送風(fēng)段10與加熱段20之間；用于調(diào)節(jié)濕度的除濕段3和加濕段4安裝在混合段5前面， 用于調(diào)節(jié)空氣溫度，在干工況下運(yùn)行的表冷段7及加熱段8安裝在混合段5后面，這樣該機(jī) 組的空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié)就可分開進(jìn)行。工作原理一次回風(fēng)風(fēng)口 12關(guān)閉，新風(fēng)由新風(fēng)進(jìn)口 11進(jìn)入新風(fēng)引入段1，經(jīng)初效 過濾器2過濾后進(jìn)入除濕段3，先經(jīng)冷凍水盤管14進(jìn)行一次除濕，再經(jīng)直接蒸發(fā)式盤管15 進(jìn)行深度除濕，除濕后新風(fēng)即能負(fù)擔(dān)全部室內(nèi)濕負(fù)荷，加濕器16夏季不使用，冬季需對空 氣加濕時(shí)才使用，除濕后的新風(fēng)進(jìn)入混合段5與經(jīng)二次回風(fēng)口 17來自室內(nèi)的回風(fēng)混合，混 合后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)18加壓后送入表冷段7和加熱段8，按送風(fēng)溫度的要求對混合空氣進(jìn)行 降溫或升溫處理，溫濕度均被調(diào)節(jié)好的空氣經(jīng)中效過濾器21再次過濾后送往送風(fēng)段10，由 出風(fēng)口 22送入送風(fēng)管道。若最小新風(fēng)量被處理到機(jī)組雙級除濕所能提供的最低機(jī)器露點(diǎn)仍無法負(fù)擔(dān)全部 室內(nèi)濕負(fù)荷時(shí)，則一次回風(fēng)入口 12打開，通過控制一次回風(fēng)入口 12上的風(fēng)閥引入部分回 風(fēng)，回風(fēng)與經(jīng)新風(fēng)進(jìn)口 11進(jìn)入的新風(fēng)混合，經(jīng)初效過濾器13后進(jìn)入除濕段3，其后的空氣處 理過程與上述基本相同。本實(shí)用新型中各功能段在實(shí)際使用過程中，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行刪減或調(diào)整順 序，因此，本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出 其他形式的產(chǎn)品，如初效過濾器放置在新風(fēng)入口處，中效過濾段等各功能段位置的調(diào)整，加 濕段不采用電極、電熱加濕而用噴霧等其他濕交換方式等，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任 何變化，凡是與本實(shí)用新型相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組，由新風(fēng)進(jìn)風(fēng)段[1]、初效過濾段[2]、除濕段[3]、加濕段[4]、混合段[5]、風(fēng)機(jī)段[6]、表冷段[7]、加熱段[8]、中效過濾段[9]、送風(fēng)段[10]組合而成，其中初效過濾段[2]安裝在新風(fēng)進(jìn)風(fēng)段[1]與除濕段[3]之間，中效過濾段[9]安裝在送風(fēng)段[10]與加熱段[8]之間，其特征是該機(jī)組的空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié)是分開進(jìn)行的，其中用于調(diào)節(jié)濕度的除濕段[3]和加濕段[4]安裝在混合段[5]前面，用于調(diào)節(jié)空氣溫度，在干工況下運(yùn)行的表冷段[7]及加熱段[8]安裝在混合段[5]后面；所述的除濕段[3]中設(shè)置有兩級冷卻盤管，第一級冷凍水盤管[14]，第二級為直接蒸發(fā)式盤管[15]，直接蒸發(fā)式盤管[15]與壓縮機(jī)[23]、冷凝器[24]、節(jié)流機(jī)構(gòu)[26]組成制冷回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組，其特征是表冷段[7]中的 表冷器[19]為冷凍水盤管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組，其特征是加熱段[8]內(nèi)的 加熱器[20]為熱水盤管或電加熱器。
專利摘要一種新型恒溫恒濕凈化空調(diào)機(jī)組，由新風(fēng)進(jìn)風(fēng)段[1]、初效過濾段[2]、除濕段[3]、加濕段[4]、混合段[5]、風(fēng)機(jī)段[6]、表冷段[7]、加熱段[8]、中效過濾段[9]、送風(fēng)段[10]組合而成，其中初效過濾段[2]安裝在新風(fēng)進(jìn)風(fēng)段[1]與除濕段[3]之間，中效過濾段[9]安裝在送風(fēng)段[10]與加熱段[8]之間；該機(jī)組的空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié)是分開進(jìn)行的，其中用于調(diào)節(jié)濕度的除濕段[3]和加濕段[4]安裝在混合段[5]前面，用于調(diào)節(jié)空氣溫度，在干工況下運(yùn)行的表冷段[7]及加熱段[8]安裝在混合段[5]后面；所述的除濕段[3]中設(shè)置有兩級冷卻盤管，第一級冷凍水盤管[14]，第二級為直接蒸發(fā)式盤管[15]，直接蒸發(fā)式盤管[15]與壓縮機(jī)[23]、冷凝器[24]、節(jié)流機(jī)構(gòu)[26]組成制冷回路。本實(shí)用新型具有顯著的節(jié)能效果，能很好地滿足各種不同場所恒溫恒濕凈化空調(diào)的使用要求。
文檔編號F24F3/00GK201652635SQ20102018166
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者王倩 申請人:茂名學(xué)院