[發明專利]一種節能型冷凍深度除濕空氣處理裝置

有效

• 申請號: 201510275314.7
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN104819526B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 田小亮;李曉花;孫暉;劉瑞璟;王兆俊;邵杰
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏

1.一種節能型冷凍深度除濕空氣處理裝置，其特征在于主體結構包括內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統、預制冷用換熱器子系統、內外復合式熱泵循環子系統、多級復合式冷凍除濕制冷循環子系統和中央控制子系統五個子系統，內外復合式氣液兩相流熱管冷量回收子系統包括熱管冷量回收用蒸發器組和熱管冷量回收用冷凝器組，熱管冷量回收用蒸發器組的兩端分別與調溫調濕段和預制冷用換熱器組連通，調溫調濕段的前端與空氣預處理段連通；預制冷用換熱器子系統包括預制冷用換熱器組、預制冷用換熱器內外連接管和預制冷用換熱器的室外機組；預制冷用換熱器組的上端通過預制冷用換熱器內外連接管與預制冷用換熱器的室外機組連通；內外復合式熱泵循環子系統包括熱泵循環用蒸發器組和熱泵循環用冷凝器組；熱泵循環用蒸發器組的前端與預制冷用換熱器組連通，后端設有前擋水板，前擋水板后端設有第1露點溫度傳感器，第1露點溫度傳感器通過第1露點溫度傳感器信號線與中央控制器電信息連接；多級復合式冷凍除濕制冷循環子系統由2-10個冷凍除濕制冷循環按照串、并聯復合的結構形式布置構成，2-10個冷凍除濕制冷循環的結構與大小完全相同，按氣流流動方向，2-10個冷凍除濕制冷循環蒸發器采用并聯方式布置，2-10個冷凍除濕制冷循環冷凝器采用串聯方式布置，每個冷凍除濕制冷循環均包括冷凍除濕制冷循環蒸發器供液管、冷凍除濕制冷循環化霜電磁閥、冷凍除濕制冷循環節流閥、冷凍除濕制冷循環化霜蒸汽管、冷凍除濕制冷循環干燥過濾器、冷凍除濕制冷循環儲液罐、回液管、冷凍除濕制冷循環回氣溫度傳感器、冷凍除濕制冷循環蒸發器用接水盤、冷凍除濕制冷循環回氣管、冷凍除濕制冷循環壓縮機、冷凍除濕制冷循環排氣母管電磁閥、冷凍除濕制冷循環排氣母管、冷凍除濕制冷循環用蒸發器和冷凍除濕制冷循環用冷凝器，冷凍除濕制冷循環用蒸發器的后側設有冷凍除濕制冷循環冷凝器后調節閥，冷凍除濕制冷循環用蒸發器的下端設有冷凍除濕制冷循環蒸發器用接水盤，冷凍除濕制冷循環用蒸發器分別通過冷凍除濕制冷循環蒸發器供液管、冷凍除濕制冷循環化霜蒸汽管、回液管、冷凍除濕制冷循環回氣管和冷凍除濕制冷循環排氣母管與冷凍除濕制冷循環用冷凝器管道聯通，冷凍除濕制冷循環壓縮機通過冷凍除濕制冷循環回氣管從冷凍除濕制冷循環用蒸發器中吸入低壓蒸汽，冷凍除濕制冷循環壓縮機的排氣送入冷凍除濕制冷循環化霜蒸汽管和冷凍除濕制冷循環排氣母管，冷凍除濕制冷循環蒸發器供液管和回液管串接聯通，冷凍除濕制冷循環蒸發器供液管和回液管之間從前向后依次設有冷凍除濕制冷循環節流閥、冷凍除濕制冷循環干燥過濾器和冷凍除濕制冷循環儲液罐，冷凍除濕制冷循環化霜蒸汽管上設有冷凍除濕制冷循環化霜電磁閥，冷凍除濕制冷循環回氣管和冷凍除濕制冷循環排氣母管之間的管路上依次設有冷凍除濕制冷循環回氣溫度傳感器、冷凍除濕制冷循環壓縮機和冷凍除濕制冷循環排氣母管電磁閥；第一個冷凍除濕制冷循環用冷凝器的前端設有后擋水板，后擋水板和第一個冷凍除濕制冷循環用冷凝器之間設有第2露點溫度傳感器；最后一個冷凍除濕制冷循環用冷凝器的后側依次設有熱管冷量回收用冷凝器組、熱泵循環用冷凝器組、風機和空氣后處理段，空氣后處理段內設置有出風口溫濕度傳感器和出風口風速風量傳感器；中央控制子系統包括中央控制器、冷凍除濕制冷循環化霜電磁閥控制線、冷凍除濕制冷循環回氣溫度傳感器信號線、第1露點溫度傳感器信號線、冷凍除濕制冷循環蒸發器后調節風閥控制線、冷凍除濕制冷循環壓縮機控制線、冷凍除濕制冷循環排氣母管電磁閥控制線、第2露點溫度傳感器信號線、風機風量調節控制線、出風口溫濕度傳感器信號線和出風口風速風量傳感器信號線，冷凍除濕制冷循環化霜電磁閥、冷凍除濕制冷循環回氣溫度傳感器、第1露點溫度傳感器、冷凍除濕制冷循環蒸發器后調節風閥、冷凍除濕制冷循環壓縮機、冷凍除濕制冷循環排氣母管電磁閥、第2露點溫度傳感器、風機、出風口溫濕度傳感器和出風口風速風量傳感器分別通過冷凍除濕制冷循環化霜電磁閥控制線、冷凍除濕制冷循環回氣溫度傳感器信號線、第1露點溫度傳感器信號線、冷凍除濕制冷循環蒸發器后調節風閥控制線、冷凍除濕制冷循環壓縮機控制線、冷凍除濕制冷循環排氣母管電磁閥控制線、第2露點溫度傳感器信號線、風機風量調節控制線、出風口溫濕度傳感器信號線和出風口風速風量傳感器信號線與中央控制器電信息連接。

2.根據權利要求1所述的節能型冷凍深度除濕空氣處理裝置，其特征在于采用該裝置實現節能型冷凍深度除濕空氣處理的具體過程是：在風機的作用下，待處理的空氣從空氣預處理段中流出并進入調溫調濕段，在調溫調濕段內，被處理的空氣先被內外復合式兩相流熱管冷量回收利用子系統中的熱管冷量回收用蒸發器組冷卻降溫，然后再被預制冷用換熱器子系統的預制冷用換熱器組進一步冷卻，接著被內外復合式熱泵循環子系統的熱泵循環用蒸發器組進一步冷卻，此時，空氣溫度不低于4℃，達到第1露點溫度；達到第1露點溫度的空氣經前擋水板去除液態水滴后，再經過多級復合式冷凍除濕制冷循環子系統的2-10個冷凍除濕制冷循環用蒸發器進行深度冷卻，被處理的空氣最終達到第2露點溫度，最低達-25℃，隨后，空氣經后擋水板去除空氣中夾帶的液態水滴后依次流經多級復合式冷凍除濕制冷循環子系統的2-10個冷凍除濕制冷循環用冷凝器進行加熱，空氣溫度從第2露點溫度加熱到4-12℃后，空氣進入兩相流冷量回收利用冷凝器組被進一步加熱到12-20℃，最后進入內外復合式熱泵循環子系統的熱泵循環用冷凝器組進一步加熱，空氣達到設定的供風溫度后進入空氣后處理段，完成空氣的調溫調濕處理過程；其中，中央控制子系統通過調節預制冷用換熱器子系統與熱泵循環子系統的制冷能力控制第1露點溫度，達到降溫和初步除濕的目標；中央控制子系統通過調節多級復合式冷凍除濕制冷循環子系統的制冷能力控制第2露點溫度，達到深度除濕和準確控制相對濕度的目標；再通過調節內外復合式熱泵循環子系統中對外排熱量的大小及無排熱熱泵循環子系統的工作臺數控制出風溫度，達到調溫的目標。