CN205026834U - 净化除湿空调机组 - Google Patents

Abstract

一种净化除湿空调机组，包括送风箱壳体，在送风箱壳体的水平方向上依次具有新风口、回风口、初效过滤段、化学过滤段、除湿热管段、表冷加热段、室外冷热源、控制柜、风机和新风出口，初效过滤段初步过滤新风中大颗粒的污染物，回风口对室内的空气进行内循环过滤，化学过滤段对送回风进行过滤，除湿热管段对送风进行除湿处理，表冷加热段对于新风的温度进一步的调节，提高送风温度和送风舒适度，风机设置在新风出口侧，送入经过过滤和温湿度调节的空气。本实用新型集化学过滤装置、除湿装置、制冷制热装置、新风系统集成于一体，使得机组安装施工简单、方便检修、减少了空调系统的初投资及运行能耗、减小噪音、同时占用空间也大大减少。

Description

净化除湿空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调行业技术领域，具体的，涉及房屋气体品质及常年高温和对湿度有要求的环境中使用的，例如适用于机柜间、数据中心等需要常年要求低温环境的净化除湿空调机组。

背景技术

由于大气中含有大量的腐蚀性气体，如H₂S、HCL、SOx、NOx等以及大量污染性气体如甲醛、苯、二甲苯、TVOC和NH3等，而机柜间和数据中心中有大量的数据处理设备，如果室外空气直接进入室内的空气不进行处理，这些精密仪器将遭受严重的腐蚀，影响其正常使用。所以，机柜间、数据中心必须避免外来空气对控制室内设备的腐蚀和影响。

由于工业建筑的机柜间、数据中心及高温环境场合等常年有制冷需求，同时有严格的温度控制要求，使得房间的温度控制在一定的范围之内，所以为了解决这一问题必须得配备一套制冷制热装置。由于常年制冷，造成设备需解决低温环境下制冷的技术要求，而且在低温环境中制冷，大大增加运行费用及减少设备使用寿命。

由于工业建筑的机柜间、数据中心及高温环境场合等常年有制冷需求，同时又有一定的湿度控制要求，使得房间的湿度度控制在一定的范围之内，因此如果大量新风或回风或其混合风送入室内，如果对这些送风不加以处理，不仅会有腐蚀性气体进入室内，湿度不加以控制，水蒸气也会腐蚀贵重设备，在机柜间和数据中心是绝对不允许的。所以为了解决这一问题必须得配备一套除湿装置，但是现有的除湿装置一般为两个表冷器功能段实现除湿，造成设备构造复杂，而且增加能耗，不节能。

导致上述问题的原因在于：(1)没有对大气中腐蚀性气体以及污染性气体对设备的化学腐蚀进行安全有效地处理，破坏比节能更大。(2)对降低设备使用寿命实际环境工况不了解，没有考虑到冬季室外冷空气这部分能源的利用。(3)对于空气除湿没有先进的技术，造成设备成本增加、能耗较高。

因此，如何能够提供一种既利用冬季冷能大幅降低能耗又能有效地把进入室内含有冷能的空气进行安全的化学防腐蚀过滤处理，提供干净、温湿度合适的空气，又避免能源浪费，节省能耗成为现有技术亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种净化除湿空调机组对新回风气体进行处理的一体机，同时解决能源浪费，且运行能耗较低，控制简单，占用空间较小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种净化除湿空调机组，其特征在于：包括送风箱壳体，在送风箱壳体的水平方向上依次具有新风口、回风口、初效过滤段、化学过滤段、除湿热管段、表冷加热段、室外冷热源、控制柜、风机和新风出口，所述初效过滤段设置在新风入口侧，用来初步过滤新风中大颗粒的污染物，在初效过滤段和新风口之间具有回风口，所述回风口用于对室内的空气进行内循环过滤，所述化学过滤段进一步对送回风进行过滤，所述除湿热管段对新风除湿处理，所述除湿热管段包括多根热管，所述热管围成U型结构，所述表冷加热段设置在所述除湿热管段之间，对于新风的温度进行进一步的调节，风机设置在新风出口侧，送入经过过滤和温度调节的空气。

优选地，所述表冷加热段既可以进行加热，也可以进行制冷。

优选地，表冷加热段与设置在送风箱壳体外侧的室外冷热源连接，以提高温度调节的能力。

优选地，表冷加热段出口和室外冷热源入口连接，表冷加热段入口和室外冷热源出口连接，从而组成制冷制热循环。

优选地，所述除湿热管包括热管预冷段-连接部-热管加热段，所述除湿热管中的工质工作在-30℃～90℃，湿热的空气先经热管预冷段进行预冷处理，预冷后空气温度降低，然后经过表冷器再次降温冷却除湿，继而过冷后的空气经过热管加热段再热，再热处理后温度略微升高，然后经风机送入室内。

优选地，还包括控制柜对所述空调机组的各个设备进行控制。

优选地，所述化学过滤段为活性炭，或者陶瓷净化材料。

优选地，所述初效过滤段有板式、折叠式或袋式三种样式，包括外框材料，过滤材料和防护网，其中所述外框材料为纸框、铝框或镀锌铁框，所述过滤材料为无纺布、尼龙网活性碳滤材、或金属孔网，所述防护网为双面喷塑铁丝网或双面镀锌铁丝网。

优选地，所述初效过滤段为海盐过滤器。

本实用新型集四套装置——化学过滤装置、除湿装置、制冷制热装置、新风装置集成于一体，使得机组安装施工简单、方便检修、减少了空调系统的初投资及运行能耗、减小噪音、控制柜变得简单，同时占用空间也大大减少。

附图说明

图1是根据本实用新型的具体实施例的净化除湿空调机组；

图2是根据本实用新型的具体实施例的除湿热管段的除湿示意图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

1-新风口；2-回风口；3-初效过滤段；4-化学过滤段；5-除湿热管段；6-表冷加热段；7-室外冷热源；8-控制柜；9-风机；10-送风口；11-热管预冷段；12-连接部；13-热管加热段；14-制冷工质。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

参见图1，示出了根据本实用新型的具体实施例的净化除湿空调机组，包括送风箱壳体，其中在送风箱壳体的水平方向上依次具有新风口1，回风口2、初效过滤段3、化学过滤段4、除湿热管段5、表冷加热段6、室外冷热源7、控制柜8、风机9和新风出口10，所述初效过滤段3设置在新风入口侧，用来初步过滤新风中大颗粒的污染物，在初效过滤段3的前侧，即新风口1和初效过滤段3之间具有回风口2，所述回风口2用于对室内的空气进行内循环过滤，所述化学过滤段4进一步对送回风进行过滤，所述除湿热管段5对送风进行处理，降低空气的相对湿度，提高送风温度和送风舒适度，所述除湿热管段5为形，所述表冷加热段6设置在所述除湿热管段之间，对于新风的温度进行进一步的调节，风机9设置在新风出口侧，送入经过过滤、和温度及除湿调节后的空气。

应当知道，表冷加热段6既可以进行加热，也可以进行制冷，以便对送入的新风进行所需要的温度控制。

优选地，表冷加热段6与设置在送风箱壳体外侧的室外冷热源7连接，以提高温度调节的能力，具体的，表冷加热段6出口和室外冷热源7入口连接，表冷加热段6入口和室外冷热源7出口连接，从而组成制冷制热循环。

进一步优选的，在送风箱壳体外侧还包括控制柜8对所述空调机组的各个设备进行控制。应当知道，所述控制柜8的安装位置不做限制，只要能实现控制功能即可。

所述新风口1设置在送风箱壳体的一侧，以从室外侧吸入室外新鲜空气送入室内。

所述回风口2设置在送风箱壳体的侧面，以从室内吸入空气进行内循环。

所述初效过滤段3有板式、折叠式或袋式三种样式，包括外框材料，过滤材料和防护网，其中所述外框材料为纸框、铝框或镀锌铁框，所述过滤材料为无纺布、尼龙网活性碳滤材、或金属孔网，所述防护网为双面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网。

进一步优选的，初效过滤段也可为海盐过滤器，该过滤器采用特殊处理的过滤材料，能有效去除液态及固态的海盐颗粒，防止空调设备、精密仪器和生产设施受海盐的腐蚀，可满足中效到高效过滤级别。

所述化学过滤段4可以为活性炭，或者陶瓷净化材料，优选为陶瓷净化材料。相对于活性炭，陶瓷净化材料具有吸附速率快，吸附容量高，不发尘，低阻力等特性，不再需要配置/定期更换后置中/高效过滤器；大幅减少介质能耗，详细描述如下：

反应速度快：空气中的化学分子与吸附介质是需要反应时间的。如果吸附速度慢，还没有反应完全，毒物就已经穿过系统进入室内。但陶瓷净化材料比颗粒介质吸附速率快10倍，也就是说，采用陶瓷净化材料的安全性是一般过滤材料的10倍，是目前世界上最快的反应速率，0.03(1ppm)秒/0.005(200ppb)内完成吸附。

吸附容量大：普通各种基体的活性炭吸附能力约在1～5％之间；各种专业改性的活性炭吸附能力约在3～10％之间；陶瓷净化材料主要有毒物质的能力达到20～40％。

洁净，更换安全简易：陶瓷净化材料不发尘，更换只需一个人几分钟就可以完成，吸附了有毒物质的化学过滤模块任然安全，安全操作不会脱附有毒气体和粉尘；

更低能耗：同等条件下能耗为颗粒系统的1/3～1/2。

全符合ASHRAE62.1：介质利用率接近100％，可高效去除大气中排放的各类有毒有害化学腐蚀性气体，相比一般的净化材料如活性炭、氧化铝、静电除尘、光触媒等具有更小、更简单、更节能、更灵活、更便宜的特点。

所述除湿热管段5包括多根热管，所述热管围成U型结构，所述表冷加热段设置在所述除湿热管段之间，对于新风的温度进行进一步的调节。

参见图2，示出了根据本实用新型的具体实施例的除湿热管段的除湿示意图。所述除湿热管段5包括热管预冷段11，连接部12，热管加热段13，所述除湿热管中的工质工作在-30℃～90℃，湿热的空气先经热管预冷段11进行预冷处理，预冷后空气温度降低，然后经过表冷加热器6再次降温冷却除湿，继而过冷后的空气经过热管加热段13再热，再热处理后温度略微升高，然后经风机送入室内。

其工作原理如下，空气中潮湿的空气进入除湿热管段，其中，由热管预冷段11通过热管进行冷却，再由表冷加热段6进一步冷却，从而降低湿度，然后通过热管加热段13加热，进而升温，从而实现合适的温度和湿度。其中，除湿热管段5是一个整体构造，是U型结构，热管预冷段11-连接部12-热管加热段13可理解为一根直管弯折成U形结构，不存在连接部件，U型管为连通管，通过制冷工质的气液相变实现能量转移，其工质工作在-30℃～90℃，因此，在夏天和冬天均能够进行除湿操作。

附图中的温度仅仅是用于示意，而并非限定，所述除湿热管中的工质工作在-30℃～90℃，因此在冬季和夏季均能够对送入的潮湿空气进行除湿处理。

因此，所述除湿加热段5能够对送风无能耗预冷和预热处理，降低室内送风的相对湿度，提高舒适度，还能降低表冷段的能耗。

所述表冷加热段6设置在所述除湿热管段之间，能够更好对温度和湿度进行调节，获得所需要的空气。

所述室外冷热源7为该空调机组的冷热源。

所述控制柜8对所述空调机组的各个设备进行控制，安装位置不做限制，只要能实现控制功能即可。

所述风机9对所述空调机组提供动力向室内送风。

所述新风出口10设置在送风箱壳体的另一侧，以将空气送入室内。

对于本实用新型的净化除湿空调机组，在夏季工作时，因为室外温度较高，不利用室外空气，而是房间内循环系统，在冬季工作时，在一定条件下利用室外新风自然通风，不需要室外冷热源7，通过新风中的冷量使室内温度降低；在过渡工作时，可根据室内温度要求选择性开启室外冷热源7及回风口2，大大降低了表冷加热段6的负荷，从而达到了节能的目的。

以下，具体说明一种净化除湿空调机组的工作原理：

以夏季工况为例，按下机组启动按钮后，控制柜8接通制冷系统室外冷热源7的电源，关闭新风入口1阀门，开启回风口2阀门，启动室内空气内循环，除湿热管段利用气液相变吸热放热实现无能耗循环，先对送入的空气进行降温，无能耗正常工作，同时提高送风温度和送风舒适度，室外冷热源7和表冷加热段6开始工作，待制表冷加热段6表面温度低于设定温度时，控制柜8接通送风风机9电源，系统开始正常工作。室内空气从回风口2，经送风风机9作用下进入送风箱壳体，经表冷加热段6进一步降温达到室内送风温度被送入室内，完成一个内循环系统；

当冬季使用时，当室外温度很低时，按下机组启动按钮后，开启新风入口1阀门，关闭回风口2阀门，室外冷热源7不开启，控制柜8接通风机9电源,新风通过初效过滤段3过滤大颗粒污染物，再经化学过滤段4处理送入室内气体中的有害腐蚀成分后，通过检测室内温度，选择是否开启室外冷热源7，启动表冷加热段，再经除湿热管段降低空气的相对湿度，同时提高送风温度和送风舒适度，经风机9送入室内；室外空气的吸入会导致室内正压，这又是设备运行过程中必须消除的，因此可以在机组对面房间上方墙体安装一个排气扇或泄压阀，用来排出室内的热气流。

在过渡季节工作时，按下机组启动按钮后，通过控制柜8开启新风入口阀门1，控制柜8接通风机9电源，新风和室内回风混合，经初效过滤段3过滤大颗粒污染物，经化学过滤，再经除湿热管段5进行除湿，送入室内，若控制柜接收室内环境温度信号后，送风温度较高，接通制冷系统室外冷热源7的电源，除湿热管段5正常工作，降低空气相对湿度，同时提高送风温度和送风舒适度，而且室外冷热源7和表冷加热段6开始工作，待表冷加热段6表面温度降低后，送入室内，系统开始正常工作。

热管的使用工况在-30℃～90℃，即热管在这种情况下都可以完成气液相变，能量传递过程。对于高温高湿的空气，无论南方和北方，夏季室外都是高温高湿的空气，但此时的新风口处于关闭状态，不利用室外新风，新风不送入室内；所以此时只是在室内(机房内)的高温高湿环境下，利用机组完成内循环。在冬季的时候，在北方的冬季：冬季的时候，在一定温度下，如16℃以下的情况，室外冷热源不开启，回风口关闭，利用室外新风直接送入室内，此过程不需要除湿处理，此时该机组就是利用室外低温新风送入室内，降低室内温度，此过程为自然冷却过程。在南方的冬季：南方地区，在一定温度下，如室外温度5℃以上25℃以下的情况下，冬季的时候室外空气是高湿低温空气，利用室外新风通过该机组除湿，此时根据空气中的含湿量及室内温湿度信号传送，选择性开启室外冷热源，增大除湿量，降低送风温度送入室内，此过程既利用热管除湿又利用室外新风自然冷却室内温度。

本实用新型的所述初效过滤段设置在所述新风入口侧，用来初步过滤新风中大颗粒的污染物；所述化学过滤段进一步对新/回风进行过滤；本机组集新/回风过滤装置、制冷制热装置集成于一体，使得机组安装施工简单、方便检修、减少了空调系统的初投资及运行能耗、减小噪音、控制柜变得简单，同时占用空间也大大减少。

综上，本实用新型具有如下优点：

(1)集四套装置——化学过滤装置、制冷制热装置、除湿装置、新风装置集成于一体，使得机组安装施工简单、方便检修、减少了空调系统的初投资及运行能耗、减小噪音、控制柜变得简单，同时占用空间也大大减少。

(2)初效过滤器有板式、折叠式、袋式三种样式，外框材料有纸框、铝框、镀锌铁框，过滤材料有无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等，防护网有双面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网。

初效过滤段也可为海盐过滤器，该过滤器采用特殊处理的过滤材料，能有效去除液态及固态的海盐颗粒，放置空调设备、精密仪器和生产设施受海盐的腐蚀，可满足中效到高效过滤级别。

(3)化学过滤装置为陶瓷净化材料，不再需要配置/定期更换后置中/高效过滤器；大幅减少介质能耗，直接省去后置中/高效过滤器的能耗，节能约1/2；在空气净化和室内空气品质改善方面，完全符合ASHRAE62.1；介质利用率接近100％，可高效去除石化工厂排放的各类有毒有害化学气体，相比一般的净化材料如活性炭、氧化铝、静电除尘、光触媒等具有更小、更简单、更节能、更灵活、更便宜的特点，且截面积是一般净化材料的1/5，截面风速可达2.5m/s。

(4)除湿热管段，不仅可以降低室内送风的相对湿度，还可以将送风温度提高到相对的舒适温度，取代空调机组中的电加热段，更能降低压缩机能耗，实现节能运行。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (9)

1.一种净化除湿空调机组，其特征在于：

包括送风箱壳体，在送风箱壳体的水平方向上依次具有新风口、回风口、初效过滤段、化学过滤段、除湿热管段、表冷加热段、室外冷热源、控制柜、风机和新风出口，所述初效过滤段设置在新风入口侧，用来初步过滤新风中大颗粒的污染物，在初效过滤段和新风口之间具有回风口，所述回风口用于对室内的空气进行内循环过滤，所述化学过滤段进一步对送回风进行过滤，所述除湿热管段对新风除湿处理，所述除湿热管段包括多根热管，所述热管围成U型结构，所述表冷加热段设置在所述除湿热管段之间，对于新风的温度进行进一步的调节，风机设置在新风出口侧，送入经过过滤和温度调节的空气。

2.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

所述表冷加热段既可以进行加热，也可以进行制冷。

3.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

表冷加热段与设置在送风箱壳体外侧的室外冷热源连接，以提高温度调节的能力。

4.根据权利要求3所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

表冷加热段出口和室外冷热源入口连接，表冷加热段入口和室外冷热源出口连接，从而组成制冷制热循环。

5.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

所述除湿热管包括热管预冷段-连接部-热管加热段，所述除湿热管中的工质工作在-30℃～90℃，湿热的空气先经热管预冷段进行预冷处理，预冷后空气温度降低，然后经过表冷器再次降温冷却除湿，继而过冷后的空气经过热管加热段再热，再热处理后温度略微升高，然后经风机送入室内。

6.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

还包括控制柜对所述空调机组的各个设备进行控制。

7.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

所述化学过滤段为活性炭，或者陶瓷净化材料。

8.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

所述初效过滤段有板式、折叠式或袋式三种样式，包括外框材料，过滤材料和防护网，其中所述外框材料为纸框、铝框或镀锌铁框，所述过滤材料为无纺布、尼龙网活性碳滤材、或金属孔网，所述防护网为双面喷塑铁丝网或双面镀锌铁丝网。

9.根据权利要求1所述的净化除湿空调机组，其特征在于：

所述初效过滤段为海盐过滤器。