[發明專利]利用新風自身能量實現預冷和加熱的全新風節能凈化空調機組

在審

• 申請號: 201310471890.X
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103776107A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 肖鵬
• 申請（專利權）人: 肖鵬
• 主分類號: F24F3/00
• 分類號: F24F3/00;F24F3/16;F24F3/14;F24F12/00;F24F13/28;F24F13/30
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

技術領域

本發明涉及空調技術領域，尤其是一種利用新風自身能量實現預冷和加熱的全新風節能凈化空調機組。

背景技術

凈化空調是空調行業的一個重要分支，在電子、制藥、生物、醫療、食品、航天、精密儀器等領域有著廣泛的應用。凈化空調機組是凈化空調系統中最重要的設備之一，用于對送入潔凈室的空氣進行熱濕處理、凈化過濾和加壓輸送。

全新風凈化空調機組是，服務于因工藝要求不能采用回風同時又有凈化要求的潔凈室的特殊空調機組。如有爆炸危險潔凈室、有生物風險的潔凈室、有交叉感染風險的潔凈室等。

潔凈室相比于一般的空調房間有其特殊性，在相同的空間里，為達到工藝要求的凈化等級，凈化空調機組的風量要比普通空調機組的風量大很多，約為普通空調風量的3～10倍，這導致凈化空調的能耗比普通空調要高很多。而全新風凈化空調機組由于不能采用回風，其能耗就更大。

如專利公告號為CN202561923U公開的一種改進型節能恒溫恒濕凈化空調機組，包括新風入口段、轉輪回收段、排風機段、均流分流段及混合段，均流分流段內設置有分流旁通閥，新風入口段、轉輪回收段與排風機段連接成排風通道，混合段的輸出端連接有空氣凈化器，轉輪回收段上設置有用于與混合段連接的轉輪旁通閥。這種結構也只能適用于夏季以外的過渡季節。

傳統的全新風凈化空調機組的功能段的組成是：進風段＋初效過濾段＋檢修段＋中效過濾段＋表冷段＋風機段＋均流段＋加熱段＋加濕段＋高中效過濾段＋出風段，如圖3所示。其中承擔空氣熱濕處理的功能段是表冷段、加熱段、加濕段。在夏季和過渡季，其空氣熱濕處理過程是室外新風進入空調機組，然后通過表冷器，處理到含濕量小于室內含濕量的機器露點溫度，再通過加熱器，加熱到送風溫度，送入潔凈室。機組中的加濕器僅為冬季使用而準備，而加熱器即使在夏季也需要工作。

在熱濕處理的過程中，存在冷熱量抵消的現象，造成能源浪費。利用i-d圖可以分析在什么環節浪費了能源，如圖4所示。空氣熱濕處理過程在i-d圖上可以描述為：設室內狀態點為N點，室外狀態點為W點；新風經過表冷器至降溫至含濕量小于室內含濕量的機器露點L點，然后經過加熱器加熱至送風溫度點S點，送入潔凈室內。

整個熱濕處理過程的能耗分析（利用i-d圖中所示的焓差進行分析）：

冷量＝HW－HL

熱量＝H_S－H_L

總能耗＝冷量＋熱量＝(HW－HL)+(?H_S－H_L)=?(H_W－H_S)+2(?H_S－H_L)

由上式可以看出，我們真正需要處理的焓差是（HW－HS)，而實際耗費的焓差是(H_W－H_S)+2(?H_S－H_L)，正是由于冷熱抵消，導致多消耗了2(?H_S－H_L)的能源。

發明內容

本發明的目的是為了解決熱濕處理的過程中，存在冷熱量抵消，導致多消耗能源的問題，提供一種結構組合設計合理，利用新風自身能量實現預冷和再熱的全新風節能凈化空調機組。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種利用新風自身能量實現預冷和加熱的全新風節能凈化空調機組，包括新風進風段、過濾段、均流段、表冷器、風機段、加熱段、加濕段、出風段，其特征是在過濾段之后設有交叉流板翅式熱交換器，流經交叉流板翅式熱交換器的冷熱介質分別是高溫新風和經過表冷器之后的低溫新風；在熱交換過程中，高溫新風獲得預冷，低溫新風獲得加熱。

本技術方案功能段的組成是：進風段＋初效過濾段＋檢修段＋中效過濾段＋交叉流板翅式熱交換器＋檢修段＋表冷段＋轉彎段＋風機段＋均流段＋加熱段＋加濕段＋高中效過濾段＋出風段。由交叉流板翅式熱交換器段的垂直通道、表冷器段、加熱段、加濕段承擔空氣熱濕處理。在夏季和過渡季，其空氣熱濕處理過程是室外新風進入空調機組，先通過交叉流板翅式熱交換器與經過表冷后的低溫新風進行熱交換，獲得預冷，被預冷后的新風再經過表冷器，處理到含濕量小于室內含濕量的機器露點，然后從交叉方向的通道通過交叉流板翅式熱交換器，與高溫新風進行熱交換，獲得加熱，達到送風溫度，送入潔凈室。機組中的加熱器和加濕器僅為冬季使用而準備，在夏季和過渡季都是不工作的。