专利名称：一种空气处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调系统中的ー种新型空气处理的装置，属于制冷、空调系统设计和制造的技术领域。
背景技术：
一般空调负荷由显热负荷和湿负荷组成，其中显热负荷与湿负荷各自所占的比重随着室外环境状况、建筑使用情况等条件的变化而不断变化。影响建筑室内舒适性的因素 除了室内空气干球温度外，室内空气的相対湿度也是重要的影响因素。因此，在建筑空调负荷处理过程中，实时的根据室内显热负荷和湿负荷的动态变化，进行相应的空气处理过程调节，保证室内环境处于最佳状态，对提高建筑室内舒适性，节约空气处理过程能耗具有重要意义。现有空调系统中的湿负荷处理方法主要有降温除湿、溶液除湿、吸附除湿等，因受各方面因素的制约，通过冷冻水降温除湿仍然是目前使用最普遍的空调湿负荷处理方法。降温除湿方法是采用较低温度的冷冻水对空气进行一次性降温除湿处理，将其处理至所需的饱和状态，然后再通过加热将空气升温至送风状态。在这种方式中，空调负荷中的显热负荷和湿负荷都是采用低温冷冻水进行处理，而为了兼顾除湿的需求，冷冻水温度必须足够低(7°C左右)，导致冷水机组的蒸发温度无法提高，机组能效较低。该方式因同时兼顾显热负荷和湿负荷处理，存在独立调节(即单独只处理显热负荷或湿负荷)困难，不能随着显热负荷或湿负荷的単独变化进行相应的调整。
发明内容技术问题本实用新型的目的是为解决现有采用降温除湿方法的空调系统中所存在的机组蒸发温度低、能效比难以提升及其空气处理过程中显热负荷和湿负荷独立调节困难的问题，提出ー种空气处理装置。技术方案为解决上述技术问题，本实用新型ー种空气处理装置，该装置包括空气处理部分和控制调节部分；其中，空气处理部分包括接收室内回风的回风ロ、回风调节风阀、接收室外新风的新风ロ、新风调节风阀、通高温冷冻水的高温表冷器、通低温冷冻水的低温表冷器、旁通调节风阀、加热器，加湿器向室内送风的风机、向室内送风的出风ロ ；其中，在空气从进入空气处理装置到流出空气处理装置的流动方向上，装有依次连接的高温表冷器、低温表冷器，加热器，加湿器和风机；在空气处理装置的回风ロ的空气流动通道上装有回风调节风阀，在新风ロ的空气流动通道上装有新风调节风阀，在低温表冷器的上部装有旁通调节风阀；控制调节部分包括回风调节风阀、新风调节风阀、高温水流量调节阀、低温水流量调节阀、旁通调节风阀、第一温度传感器、第一湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器、控制驱动系统、第三温度传感器，第四温度传感器装，其中，[0009]新风调节风阀、回风调节风阀、旁通调节风阀、高温水流量调节阀、低温水流量调节阀分别连接控制驱动系统的新风控制输出端、回风控制输出端、旁通控制输出端、高温水控制输出端和低温水控制输出端，控制驱动系统的高温表冷器水温控制信号输出端外接中央控制系统；高温水流量调节阀安装在高温表冷器的输入端，低温水流量调节阀安装在低温表冷器的输入端，第一温度传感器、第一湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器分别安装在回风ロ的空气流动通道上，第二温度传感器、第二湿度传感器分别安装在空气处理装置的新风ロ的空气流动通道上，第三温度传感器安装在低温水流量调节阀的入ロ，第四温度传感器装安装在低温表冷器输出端，所有温度传感器、湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器都与控制驱动系统相连。优选的，空气处理装置中低温表冷器的上部并联有旁通调节 风阀。有益效果本实用新型的有益效果是I、实现了在同一空气处理处理装置中，对空调负荷的显热负荷与湿负荷的独立调节，采用高温冷冻水处理显热负荷，实现了冷水机组蒸发温度的提高，从而提高了空调系统能效。2、采用低温表冷器与旁通调节风阀组合结构，实现了空调湿负荷调节的新模式，避免了常规空调处理装置，先将空气处理到较低含湿量，然后再通过加湿的方法来实现空气的湿度调节所帯来的能源浪费。3、基于ニ氧化碳浓度，同时综合室内回风温湿度及其室外新风的温湿度，进行新风控制优化，在保证室内空气质量的前提下，实现最大限度的节能。4、整个装置结构简単，紧凑，空调系统部分负荷运行时也能充分利用设备资源，具有良好的经济性。
图I是本实用新型ー种新型的空气处理装置示意图。图中有回风ロ I ;回风调节风阀2 ;新风ロ 3 ;新风调节风阀4 ;高温表冷器5 ;高温表冷器输入端5a ;高温表冷器输出端5b ;高温水流量调节阀6 ;低温表冷器7 ;低温表冷器输入端7a ;低温表冷器输出端7b ;低温水流量调节阀8 ;旁通调节风阀9 ;加热器10 ;カロ湿器11 ;风机12 ;出风ロ 13 ;第一温度传感器14 ;第一湿度传感器15 ;ニ氧化碳浓度传感器16 ;第二温度传感器17 ;第二湿度传感器18 ;控制驱动系统19 ;新风控制输出端19a ;回风控制输出端19b ;旁通控制输出端19c ;高温水控制输出端19d ;低温水控制输出端19e ；高温表冷器水温控制信号输出端19f ;第三温度传感器20 ;第四温度传感器21。
具体实施方式
下面将參照附图对本实用新型进行说明。本实用新型ー种空气处理装置包括空气处理部分和控制调节部分。空气处理部分由回风调节风阀、新风调节风阀、高温表冷器、低温表冷器、旁通调节风阀、加热器、加湿器、风机及其所连接的通道组成。在空气处理装置的回风口装有回风调节风阀，在新风ロ装有新风调节风阀，在低温表冷器的上部装有旁通调节风阀。在空气的流动方向上，高温表冷器、低温表冷器，加热器，加湿器和风机依次连接。室内回风首先经过回风调节风阀进入空气处理装置，同时与由新风调节风阀进入空气处理装置的室外新风混合后进入高温表冷器，空气在高温表冷器中与高温冷冻水进行换热，空气的温度降低，空气从高温表冷器出来后分成两部分，一部分进入低温表冷器，在低温表冷器中与低温冷冻水进行换热，空气实现降温和除湿；另外一部分空气通过旁通调节风阀后与从低温表冷器出来的空气进行混合，然后经过加热器、加湿器，被风机吸入、加压后经过空气处理装置的出风ロ送入室内。控制调节部分由控制驱动系统、回风调节风阀、新风调节风阀、旁通调节风阀、高温水流量调节阀、低温水流量调节阀、第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器组成。第一温度传感器、第一湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器安装在空气处理装置的回风ロ的空气流动通道上，分别测量室内回风的干球温度、湿球温度和ニ氧化碳浓度；第二温度传感器、第ニ湿度传感器安装在空气处理装置的新风ロ的空气流动通道上，分别测量室外新风的干球温度、湿球温度；第三温度传感器安装在低温水流量调节阀的入ロ，第四温度传感器安装在低温表冷器的输出端；高温水流量调节阀装在高温表冷器的输入端，低温水流量调节阀装在低温表冷器的输入端；所有温度、湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器都与控制驱动系统相连，回风调节风阀、新风调节风阀、旁通调节风阀、高温水流量调节阀、低温水流量调节阀分 别与控制驱动系统相连，通过控制驱动系统发出控制调节信号，实现五个阀门的开度调节，冋时控制驱动系统可连接中央控制系统，向中央控制系统发出闻温水水温调节イ目号。本实用新型的空气处理方法是通过控制回风调节风阀和新风调节风阀的开度，将室内回风与室外新风按照一定比例混合，混合后空气首先进入高温表冷器与高温冷冻水换热，空气在这过程中只进行显热交換，空气温度降低，除去大部分显热；空气从高温表冷器出来后，分成两路，一路空气进入低温表冷器，在低温表冷器中，空气与低温冷冻水进行换热，空气降温并产生凝结水，空气的绝对含湿量降低，除去空气中的湿负荷；另外一路空气流经旁通调节风阀，此时，通过控制旁通调节风阀的开度，调节从旁通调节风阀流过的空气量，实现对进入低温表冷器的空气流量调节，从而控制空气被除湿的量，然后这部分空气与从低温表冷器中出来的空气混合，混合后的空气达到送风状态，经过加热器、加湿器后，最終经风机加压后送入室内。空气在进入高温表冷器与高温水换热时，通过控制高温水流量调节阀，调节高温水流量或由控制驱动系统向中央控制系统发出高温水的温度调节信号，改变高温水的温度，实现对空气处理显热量的调节；当低温表冷器进出ロ的低温冷冻水温差小于设定值时，通过调节低温水流量调节阀保证低温表冷器进出口冷冻水温差为设定值；通过调节旁通调节风阀控制进入低温表冷器的空气流量，实现对空气除湿量的调节。由此可见，该方法可实现对空气显热负荷和湿负荷进行独立调节，并且直接、高效的将空气处理至送风状态。该空气处理装置有两种运行模式模式一，室内回风与室外新风按比例混合，在该模式下，通过检测回风中二氧化碳的浓度，综合控制回风调节风阀和新风调节风阀，当回风中二氧化碳浓度高于设定值时，开大新风阀门，减小回风阀门，从而増大新风量，以保证室内的ニ氧化碳浓度在要求范围之内；模式ニ，当室外环境温度低于室内回风温度时，回风调节风阀关闭(仅留有很小流量，保证第一温度传感器，第一湿度传感器，ニ氧化碳浓度传感器的測量)，新风调节风阀全开，空气处理装置采用全新风运行，从而减少建筑能源的消耗，同时提高建筑室内环境的舒适性。[0023]空气处理装置中低温表冷器由低温冷水机组供给低温冷冻水(正常为TC)，高温表冷器由高温冷水机组供给高温冷冻水(正常为12°C 18°C)，从而使得在整个空气处理装置承担同样空调负荷的前提下，高温冷水机组的COP得到大大的提高，实现空调系统的节能高效。同时高温表冷器使用高温冷冻水，也为直接使用地下水等自然冷源提供了可能。參见图1，ー种新型空气处理装置包括空气处理部分和控制调节部分。其中空气处理部分在空气处理装置的回风ロ I装有回风调节风阀2，在新风ロ 3装有新风调节风阀4，在低温表冷器7的上部装有旁通调节风阀9，在空气处理装置的空气流动方向上，高温表冷器5、低温表冷器7，加热器10，加湿器11和风机12依次连接。控制调节部分，第一温度传感器14、第一湿度传感器15、ニ氧化碳浓度传感器16安装在空气处理装置的回风ロ I的空气流动通道上，以便测量室内回风的干球温度、湿球温度、ニ氧化碳浓度，第二温度传感器17、 第二湿度传感器18安装在空气处理装置的新风ロ 3的空气流动通道上，以便测量室外新风的干球温度、湿球温度，第三温度传感器20安装在低温水流量调节阀8的入ロ，第四温度传感器装21安装在低温表冷器输出端7b，在高温表冷器输入端5a装有高温水流量调节阀6，在低温表冷器输入端7a装有低温水流量调节阀8，所有温度传感器、湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器都与控制驱动系统19相连，新风调节风阀4、回风调节风阀2、旁通调节风阀9、高温水流量调节阀6、低温水流量调节阀8分别与控制驱动系统的新风控制输出端19a，回风控制输出端19b,旁通控制输出端19c,高温水控制输出端19d和低温水控制输出端19e相连，控制驱动系统的高温表冷器水温控制信号输出端19f外接中央控制系统。空气处理具体过程为室内回风首先经过回风调节风阀2进入空气处理装置，同时与由新风调节风阀4进入空气处理装置的室外新风混合后进入高温表冷器5，空气在高温表冷器5中与高温冷冻水进行换热，空气的温度降低，空气从高温表冷器5出来后分成两路，一路进入低温表冷器7，在低温表冷器7中与低温冷冻水进行换热，空气实现降温和除湿；另外一路，空气通过旁通调节风阀9后与从低温表冷器7出来的空气进行混合，然后经过加热器10、加湿器11，被风机12吸入、加压后经过空气处理装置的出风ロ 13送入室内。当室外新风的温度、湿度低于室内回风温度和湿度时，在空气处理过程中，室内回风将不再由回风调节风阀I进入空气处理装置，而是采取全新风运行，新风经过新风调节风阀4进入空气处理装置后，空气在高温表冷器5中与高温冷冻水进行换热，空气的温度降低，空气从高温表冷器5出来后分成两路，一路进入低温表冷器7，在低温表冷器7中与低温冷冻水进行换热，空气实现降温和除湿；另外一路，空气通过旁通调节风阀9后与从低温表冷器7出来的空气进行混合，然后经过加热器10、加湿器11，被风机12吸入、加压后经过空气处理装置的出风ロ 13送入室内。控制调节过程为通过回风ロ的第一温度传感器14，第一湿度传感器15，ニ氧化碳浓度传感器16分别测量回风的温度、湿度和ニ氧化碳浓度，通过第二温度传感器17，第ニ湿度传感器18測量新风的温度、湿度，通过第三温度传感器20，第四温度传感器21測量低温表冷器进出ロ冷冻水温差。控制驱动系统19根据ニ氧化碳浓度传感器16所测得的室内ニ氧化碳浓度与室内ニ氧化碳浓度的设定值进行比较，以此为依据控制新风调节风阀4的开度，调节新风风量，从而控制室内的ニ氧化碳浓度，保证室内的空气质量；控制驱动系统19根据第一温度传感器14所测得的室内回风的温度，控制高温水流量调节阀6，调节进入高温表冷器5的水量或由控制驱动系统19向中央控制系统发出高温水的温度调节信号，改变高温冷冻水温度，从而保证室内温度达到设定温度；控制驱动系统19根据第三温度传感器20，第四温度传感器21所测得的低温表冷器进出ロ低温冷冻水温差，调节低温水流量调节阀，保证低温表冷器的进出ロ温差为设定值；控制驱动系统19根据第一湿度传感器15所测得的室内回风的湿度，控制旁通调节风阀9的开度，改变进入低温表冷器7的空气流量，实现低温表冷器7中空气被除湿量的控制，从而实现室内湿度的调节。当控制驱动系统19检测到室外新风的温度、湿度低于室内回风温度和湿度吋，控制驱动系统19将关闭回风调节风阀2(仅留有小流量，保证第一温度传感器14，第一湿度传感器15，ニ氧化碳浓度传感器16的測量)，打开新风调节风阀4，采取全新风运行，同样控制驱动系统19根据第一温度传感器14所测得的室内回风的温度，控制高温水流量调节阀6，调节进入高温表冷器5的水量或由控制驱动系统19向中央控制系统发出高温水的温度调节信号，改变高温冷冻水温度，从而保证室内温度达到设定温度；控制驱动系统19根据第一湿度传感器15所测得的室内回风的湿度，控制旁通调节风阀9的开度，改变进入低温表 冷器7的空气流量，实现低温表冷器7中空气被除湿量的控制，从而实现室内湿度的调节。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所掲示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求1.ー种空气处理装置，其特征在于该装置包括空气处理部分和控制调节部分；其中， 空气处理部分包括接收室内回风的回风ロ(I)、回风调节风阀(2)、接收室外新风的新风ロ(3)、新风调节风阀(4)、通高温冷冻水的高温表冷器(5)、通低温冷冻水的低温表冷器(7)、旁通调节风阀(9)、加热器(10)，加湿器(11)向室内送风的风机(12)、向室内送风的出风ロ(13);其中， 在空气从进入空气处理装置到流出空气处理装置的流动方向上，装有依次连接的高温表冷器(5)、低温表冷器(7)，加热器(10)，加湿器(11)和风机(12);在空气处理装置的回风ロ(I)的空气流动通道上装有回风调节风阀(2)，在新风ロ(3)的空气流动通道上装有新风调节风阀(4)，在低温表冷器(7)的上部装有旁通调节风阀(9)； 控制调节部分包括回风调节风阀(2)、新风调节风阀(4)、高温水流量调节阀(6)、低温水流量调节阀(8)、旁通调节风阀(9)、第一温度传感器(14)、第一湿度传感器(15)、ニ氧化碳浓度传感器(16)、第二温度传感器(17)、第二湿度传感器(18)、控制驱动系统(19)、第三温度传感器(20 )，第四温度传感器装(21)，其中， 新风调节风阀(4)、回风调节风阀(2 )、旁通调节风阀(9 )、高温水流量调节阀(6 )、低温水流量调节阀(8)分别连接控制驱动系统(19)的新风控制输出端(19a)、回风控制输出端(19b)、旁通控制输出端(19c)、高温水控制输出端(19d)和低温水控制输出端(19e),控制驱动系统(19)的高温表冷器水温控制信号输出端(19f)外接中央控制系统；高温水流量调节阀(6)安装在高温表冷器(5)的输入端(5a)，低温水流量调节阀(8)安装在低温表冷器(7)的输入端(7a)，第一温度传感器(14)、第一湿度传感器(15)、ニ氧化碳浓度传感器(16)分别安装在回风ロ(I)的空气流动通道上，第二温度传感器(17)、第二湿度传感器(18)分别安装在空气处理装置的新风ロ(3)的空气流动通道上，第三温度传感器(20)安装在低温水流量调节阀(8)的入口，第四温度传感器装(21)安装在低温表冷器(7)输出端(7b)，所有温度传感器、湿度传感器、ニ氧化碳浓度传感器都与控制驱动系统(19)相连。
2.根据权利要求I所述的空气处理装置，其特征在于空气处理装置中低温表冷器(7)的上部并联有旁通调节风阀(9)。
专利摘要本实用新型公开了一种空气处理装置，其特征在于该装置包括空气处理部分和控制调节部分；其中，空气处理部分包括接收室内回风的回风口(1)、回风调节风阀(2)、接收室外新风的新风口(3)、新风调节风阀(4)、通高温冷冻水的高温表冷器(5)、通低温冷冻水的低温表冷器(7)、旁通调节风阀(9)、加热器(10)，加湿器(11)向室内送风的风机(12)、向室内送风的出风口(13)；其中，在空气从进入空气处理装置到流出空气处理装置的流动方向上，装有依次连接的高温表冷器(5)、低温表冷器(7)。本实用新型实现了冷水机组蒸发温度的提高，从而提高了空调系统能效。
文档编号F24F13/30GK202403347SQ20112053224
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者张小松, 梁彩华 申请人:东南大学