專利名稱：一種新型恒溫恒濕凈化空調機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空調機組，確切地說是一種基于溫濕度獨立調節(jié)的恒溫恒濕 凈化空調機組。
背景技術：
恒溫恒濕凈化空調機組多用于一些對空氣溫度、濕度和潔凈度有嚴格要求的場 所。傳統(tǒng)的恒溫恒濕空調機組依其處理方式可分為兩類，一類是采用冷媒直接蒸發(fā)進行降 溫除濕的恒溫恒濕機組，空氣在風機的作用下，由進風口進入機組，經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，達到所要求的含濕量，然后經過再熱盤管加熱到 所要求的溫度后送往空調區(qū)域，機組內還配有加濕裝置，在冬季需要加濕的情況下使用。這 種機組結構緊湊但控制精度較低且不適用于風量要求大的場合；另一類應用較多的是組合 式空調機組，組合式空調機組一般采用表冷器進行冷卻除濕，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，組合式空調機組一般還設有過濾段，加濕段，加熱段，風 機段等，根據不同的需要進行組合。按照空氣被處理過程的不同，組合式空調機組又可分 為一次回風空調機組和二次回風空調機組兩類，其中一次回風空調機組應用最廣。傳統(tǒng)的 一次回風恒溫恒濕凈化空調機組按照進風的方向依次設有混合段、初效過濾段、表冷段、再 熱段、加濕段、風機段、中效過濾段、送風段，室外的新鮮空氣和一次回風的空氣在風機的作 用下，由新風進口和回風進口進入空調機組的混合段，經初效過濾器除去部分塵粒，然后流 經表冷段中的冷凍水盤管，因盤管表面溫度很低，空氣降溫并產生凝結水，空氣中的含濕量 因此而降低，被冷卻減濕的空氣經再熱段中的再熱盤管加熱到所要求的送風溫度后進入加 濕段，加濕段中設有加濕器，加濕器夏季不使用，在冬季氣候干燥需要對空氣進行加濕處理 時才使用，接著空氣通過風機段上的出風口進入中效過濾段，被中效過濾器再次過濾后進 入送風段，通過出風口進入送風管道，最終送往室內。這種空調機組通過控制系統(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，但是其主要缺點是由于承擔降溫，除濕任 務的設備都是同一組表冷器，因此溫度濕度難以實現(xiàn)獨立調節(jié)，夏季必須依賴加熱器的再 熱作用，才能實現(xiàn)溫度，濕度的雙重控制，由此造成冷熱抵消現(xiàn)象，能耗大，運行費用高。此 外，由于溫濕度聯(lián)合處理，當室內余濕比較大的時候，為滿足除濕的要求必須向表冷器提供 溫度很低的冷凍水，這會使得冷水機組的蒸發(fā)溫度降低，效率下降，對整個空調系統(tǒng)的節(jié)能 帶來不利的影響。二次回風空調系統(tǒng)避免了夏季的再熱問題，節(jié)能性優(yōu)于一次回風空調系 統(tǒng)，二次回風恒溫恒濕凈化空調機組與一次回風空調機組相比，二次回風空調機組將回風 使用了兩次。機組中按照進風的方向依次設有一次混合段、初效過濾段、表冷段、二次混合 段、加熱段、加濕段、風機段、中效過濾段、送風段，室外的新鮮空氣和一次回風的空氣由新 風進口和一次回風進口進入空調機組的一次混合段，經初效過濾器除去部分塵粒，然后流 經表冷段中的冷凍水盤管，經表冷段處理后的新風與一次回風的混合風(也稱露點風)能 完全負擔室內的余熱和余濕，露點風進入二次混合段，與從二次回風口進入的二次回風空氣進行混合，二次回風的空氣不負擔室內余熱余濕，引入二次回風的目的是為了提高送風 溫度，滿足空調送風精度的要求。在夏季設計工況下，二次混合段中的空氣經風機吹過中效 過濾器后即可由出風口送風，加熱器與加濕器主要在冬季需對空氣進行加熱加濕的情況下 使用。雖然二次回風系統(tǒng)避免了夏季對空氣的再熱，但是，由于二次回風系統(tǒng)中承擔室內余 熱余濕的露點風仍然是在同一個表冷器中被降溫、除濕，溫濕度仍然是聯(lián)合在一起處理的， 且露點風量小于一次回風系統(tǒng)，因此，要求的露點溫度更低，冷水機組必須提供足夠低溫的 冷凍水。而且，在新風量比較大時，可能出現(xiàn)最小新風量已經大于計算出來的露點風量的情 況，這時二次回風系統(tǒng)無法使用。此外，由于二次回風系統(tǒng)溫濕度聯(lián)合處理，在空調區(qū)域余 熱余濕發(fā)生變化的時候，調節(jié)比較復雜，理想的調節(jié)方式是調節(jié)一二次回風比，但實際上由 于調節(jié)一二次風量很難實現(xiàn)，所以，在實際應用中，通常是固定一二次回風量，通過調節(jié)露 點來控制濕度，調節(jié)二次回風后的再熱器來調節(jié)溫度，控制調節(jié)系統(tǒng)復雜。傳統(tǒng)的凈化空調機組存在的這些問題，主要原因都是因為溫濕度聯(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 手段有轉輪除濕和冷凍除濕兩種，但如果將轉輪除濕應用在空調機組中，雖然可以達到良 好的除濕效果，但配置成本高，再生電加熱耗量大，且轉輪在除濕的同時會產生大量的附加 熱，經轉輪除濕后的空氣溫度較高，需進一步冷卻，初投資及運行費用都相對較高，因此，在 空調領域，冷凍除濕法仍是最普遍應用的方法。
發(fā)明內容針對上述現(xiàn)有技術存在的缺點，本實用新型提供一種新型恒溫恒濕凈化空調機 組，該機組對空氣溫度和濕度的調節(jié)是分開進行的，本實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的使用要求。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種新型恒溫恒濕凈化空調機組，由新風引入段、初效過濾段、除濕段、加濕段、混 合段、風機段、表冷段、加熱段、中效過濾段、送風段組合而成，其中初效過濾段安裝在新風 引入段與除濕段之間，中效過濾段安裝在送風段與加熱段之間，該機組的空氣溫度和濕度 的調節(jié)是分開進行的，其中用于調節(jié)濕度的除濕段和加濕段安裝在混合段前面，用于調節(jié) 空氣溫度，在干工況下運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、 冷凝器、節(jié)流機構組成制冷回路。本實用新型與傳統(tǒng)的恒溫恒濕凈化空調機組相比具有如下特點1.除濕能力大。傳統(tǒng)組合式空調機組的冷卻除濕都是靠冷凍水盤管來實現(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系。本實用 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 空氣經過了兩級除濕且第二級中，空氣直接與制冷劑進行熱交換，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)組合式空調機組中降溫與除濕的處理是聯(lián)系 在一起，由同一個盤管來進行的，因此，為滿足除濕的要求，常要求冷凍水溫度較低，尤其二次回風系統(tǒng)要求的冷凍水溫度更低，這就要求中央空調系統(tǒng)冷水主機提供低溫冷凍水，而 制取低溫冷凍水將會使得冷水主機效率下降，不利于整個空調系統(tǒng)的節(jié)能，而本實用新型 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 利于冷水主機的運行節(jié)能。3.溫濕度獨立調節(jié)。由于恒溫恒濕凈化區(qū)域中濕負荷主要是人體產生的，而新風 量的確定也一般由每人的新風標準和人數(shù)而定，所以，新風量與室內濕負荷之間存在一定 的對應關系。由于本實用新型采用了雙級除濕可以實現(xiàn)很低的機器露點控制，因此，一般情 況下，就可對新風進行除濕處理使新風負擔全部濕負荷，室內的顯熱負荷由表冷器或加熱 器負擔，表冷器在干工況下運行，控制調節(jié)方便。若室內濕負荷很大，即使將新風處理到雙 級除濕能實現(xiàn)的最低機器露點仍無法滿足要求時，則可適當引入一些回風參與除濕處理， 這里引入的回風與二次回風系統(tǒng)中的一次回風有本質的區(qū)別，這里引入的回風風量是由機 組所能提供的最低機器露點，最小新風量及室內濕負荷來決定的，而二次回風系統(tǒng)中一次 回風風量是由室內的熱濕比和最小新風量來決定的。4.避免了夏季再熱。夏季雖然除濕后風溫很低，但由于除濕風量少，與大量回風混 合后溫度升高，混合后的空氣還需經表冷器去除顯熱后才可送風，解決了現(xiàn)有一次回風空 調系統(tǒng)夏季再熱造成的能源浪費問題，具有顯著的節(jié)能效果。5.適用范圍廣。二次回風系統(tǒng)由于露點風量必須承擔全部余熱和余濕，熱濕處理 是耦合的，因此，在某些情況下，如要求處理的機器露點很低或最小新風量已大于計算出的 露點風量時是無法應用的；而對某些由新風機組完全承擔濕負荷，室內循環(huán)機組承擔顯熱 負荷的空調系統(tǒng)而言，如果新風機組所能提供的機器露點不能滿足除濕要求時，則只能通 過加大新風量來滿足除濕的要求，而新風量的增加必定帶來能耗增大的問題。而本實用新 型將溫濕度分開處理，控制調節(jié)方便，且根據室內熱濕負荷情況和室外環(huán)境情況決定是否 引入回風參與濕度處理，擴大了機組的適用范圍，能很好地滿足各種不同場所恒溫恒濕凈 化空調的使用要求。

圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種恒溫恒濕凈化空調機組，在空調機組內按照進風方向依次分為 新風引入段1，初效過濾段2，除濕段3，加濕段4，混合段5，風機段6，表冷段7、加熱段8，中 效過濾段9，送風段10。新風進風段1與新風入口 11連通，新風引入段1上還連有一次回 風入口 12 ；初效過濾段2里有初效過濾器13 ；除濕段2中設置有兩組盤管，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23、冷凝器24、節(jié)流 機構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，壓縮機等制冷回路中的 其他部件都布置在空調機組箱體的外部；加濕段4內設置有加濕器16，為電極或電熱式加 濕器；混合段5通過二次回風入口 17與室內空氣連通；風機段6內設置有由電機驅動的風 機18 ；表冷段7中的表冷器19為冷凍水盤管；加熱段8內的加熱器20為熱水盤管或電加 熱器；中效過濾段9內有中效過濾器21 ；送風段10與出風口 22相連。[0015]上述中，初效過濾段13安裝在新風進風段1與除濕段3之間，中效過濾段21安裝 在送風段10與加熱段20之間；用于調節(jié)濕度的除濕段3和加濕段4安裝在混合段5前面， 用于調節(jié)空氣溫度，在干工況下運行的表冷段7及加熱段8安裝在混合段5后面，這樣該機 組的空氣溫度和濕度的調節(jié)就可分開進行。工作原理一次回風風口 12關閉，新風由新風進口 11進入新風引入段1，經初效 過濾器2過濾后進入除濕段3，先經冷凍水盤管14進行一次除濕，再經直接蒸發(fā)式盤管15 進行深度除濕，除濕后新風即能負擔全部室內濕負荷，加濕器16夏季不使用，冬季需對空 氣加濕時才使用，除濕后的新風進入混合段5與經二次回風口 17來自室內的回風混合，混 合后的空氣經風機18加壓后送入表冷段7和加熱段8，按送風溫度的要求對混合空氣進行 降溫或升溫處理，溫濕度均被調節(jié)好的空氣經中效過濾器21再次過濾后送往送風段10，由 出風口 22送入送風管道。若最小新風量被處理到機組雙級除濕所能提供的最低機器露點仍無法負擔全部 室內濕負荷時，則一次回風入口 12打開，通過控制一次回風入口 12上的風閥引入部分回 風，回風與經新風進口 11進入的新風混合，經初效過濾器13后進入除濕段3，其后的空氣處 理過程與上述基本相同。本實用新型中各功能段在實際使用過程中，可根據實際情況進行刪減或調整順 序，因此，本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出 其他形式的產品，如初效過濾器放置在新風入口處，中效過濾段等各功能段位置的調整，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構上作任 何變化，凡是與本實用新型相同或相近似的技術方案，均在其保護范圍之內。
權利要求一種新型恒溫恒濕凈化空調機組，由新風進風段[1]、初效過濾段[2]、除濕段[3]、加濕段[4]、混合段[5]、風機段[6]、表冷段[7]、加熱段[8]、中效過濾段[9]、送風段[10]組合而成，其中初效過濾段[2]安裝在新風進風段[1]與除濕段[3]之間，中效過濾段[9]安裝在送風段[10]與加熱段[8]之間，其特征是該機組的空氣溫度和濕度的調節(jié)是分開進行的，其中用于調節(jié)濕度的除濕段[3]和加濕段[4]安裝在混合段[5]前面，用于調節(jié)空氣溫度，在干工況下運行的表冷段[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[23]、冷凝器[24]、節(jié)流機構[26]組成制冷回路。
2.根據權利要求1所述的一種新型恒溫恒濕凈化空調機組，其特征是表冷段[7]中的 表冷器[19]為冷凍水盤管。
3.根據權利要求1所述的一種新型恒溫恒濕凈化空調機組，其特征是加熱段[8]內的 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機組，由新風進風段[1]、初效過濾段[2]、除濕段[3]、加濕段[4]、混合段[5]、風機段[6]、表冷段[7]、加熱段[8]、中效過濾段[9]、送風段[10]組合而成，其中初效過濾段[2]安裝在新風進風段[1]與除濕段[3]之間，中效過濾段[9]安裝在送風段[10]與加熱段[8]之間；該機組的空氣溫度和濕度的調節(jié)是分開進行的，其中用于調節(jié)濕度的除濕段[3]和加濕段[4]安裝在混合段[5]前面，用于調節(jié)空氣溫度，在干工況下運行的表冷段[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[23]、冷凝器[24]、節(jié)流機構[26]組成制冷回路。本實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)先權日2010年4月29日
發(fā)明者王倩 申請人:茂名學院