CN103743020A - 一种可处理新风的双温辐射房间空调器 - Google Patents

Abstract

一种可处理新风的双温辐射房间空调器，包括压缩机，压缩机的出口接冷凝器的入口，冷凝器的出口管路经回热器后通过并联的膨胀阀一和膨胀阀二分别连接金属辐射板和诱导型新风处理器，金属辐射板的出口、诱导型新风处理器的出口分别连接喷射器的两个入口，喷射器的出口管路经回热器后连接至压缩机的入口。本发明可使压缩机吸气压力有所提高，使用单台压缩机实现两种蒸发温度下的制冷，其中辐射板作为蒸发器的蒸发温度比较高，有利于提高***的制冷系数，达到节能的效果，同时避免了辐射空调利用冷水作为冷媒而导致的二次热损失问题，还改善了室内空气品质，扩大了温湿度独立控制的空调***的使用范围。

Description

一种可处理新风的双温辐射房间空调器

技术领域

本发明属于暖通空调领域，特别涉及一种可处理新风的双温辐射房间空调器。

背景技术

当前辐射空调的使用率正在提高。对于北方地区来说，辐射供暖的舒适性也越来越得到人们的认可，同时辐射供冷也逐渐得到人们的关注，特别在我国的一线城市中，辐射供冷也在迅速发展。夏季工况下，通常人们熟悉的辐射板中载冷剂（通常为水）温度不能太低，辐射板表面温度低于环境的露点温度就容易发生结露问题。

与传统空调相比之下，辐射空调温度分布均匀，室内舒适感强，耗能低，若与新风***结合，室内空气品质可得到很大改善；现有冷辐射空调***通常以冷水为介质，通过其在管内的对流换热降低辐射面的温度。为了消除室内的余湿，就必须提供温度较低的冷水，为了产生低温冷水，所需制冷循环的蒸发温度较低，制冷***的COP较低；而且，在传统辐射空调下，全水***对空气的温湿度处理的过程中，低温冷水通过金属管和板与室内空气和壁面换热，造成能源的间接浪费；另一方面传统辐射空调还存在冷剂与水换热的二次换热损失，整个***的性能也有改进的空间。传统空调经过降温除湿的空气温度比较低，送风温差过大会引起人体的吹冷风感而导致不舒适。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可处理新风的双温辐射房间空调器，在单台压缩机的作用下，通过两个膨胀阀分别节流后提供两种不同的蒸发温度，满足温湿度独立控制***对于冷源的需求，可分别表示为中温蒸发器和低温蒸发器；其中，中温蒸发器的制冷剂在喷射器中引射从低温蒸发器流出的制冷剂，混合后扩压减速经回热器与冷凝器出口的饱和制冷剂液体换热，达到合适的过热度后被压缩机吸入，可使压缩机吸气压力有所提高。此***通过使用单台压缩机实现温湿度独立控制，并能降低能耗；其次，为避免辐射空调利用冷水作为冷媒而导致的二次热损失问题，此***利用中低温蒸发器作为末端直接对室内环境进行调节；最后，为改善传统空调器所导致室内存在明显风感的问题，结合独立新风处理方式，改善室内空气品质，扩大了温湿度独立控制的空调***的使用范围。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可处理新风的双温辐射房间空调器，包括压缩机1，压缩机1的出口接冷凝器2的入口，冷凝器2的出口管路经回热器7后通过并联的膨胀阀一3a和膨胀阀二3b分别连接金属辐射板4和诱导型新风处理器5，金属辐射板4的出口、诱导型新风处理器5的出口分别连接喷射器6的两个入口，喷射器6的出口管路经回热器7后连接至压缩机1的入口。

金属辐射板4和诱导型新风处理器5按照设计要求并联安装。其中，所述金属辐射板4为上部带有细金属管的金属板，可安装于室内吊顶、墙壁或地面，控制金属辐射板4内制冷剂的蒸发温度为（15-16）±0.5℃，使得辐射板表面的温度处于18℃～20℃，

所述金属辐射板4的出口设置有接膨胀阀一3a的温感元件，根据采集到的出口制冷剂温度控制膨胀阀一3a的开度，进而控制金属辐射板4内的蒸发温度以保证金属板表面温度高于室内空调设计参数的露点温度。

所述诱导型新风处理器5以卧式或立式安装于室内，其上设置新风口9，新风口9中设置用于将新风加压导入的风扇15，内部设置用于将导入的新风进行降温除湿处理的翅片管式换热器14和用于将处理后新风喷出并诱导室内回风的喷嘴16，其中新风从送风口11喷出，室内回风从回风口10进入。

所述翅片管式换热器14下方设置有凝水盘12，凝水盘12通过凝水排管13接出诱导型新风处理器5外部。

控制所述翅片管式换热器14中制冷剂的蒸发温度为5±0.5℃，以对新风降温除湿。

所述诱导型新风处理器5的出口设置有接膨胀阀二3b的温感元件，根据采集到的出口制冷剂温度控制膨胀阀二3b的开度，进而控制诱导型新风处理器5内的翅片管式换热器14中制冷剂的蒸发温度。

所述喷射器6包括喷嘴、引射混合段和扩压段，出金属辐射板4的制冷剂经喷嘴降压提速后，引射出诱导型新风处理器5的制冷剂，二者等压混合之后再扩压，经回热器7过热之后，再返回压缩机1中往复循环工作，从而提高压缩机1的吸气压力。

所述冷凝器2出口与喷射器6出口的制冷剂在回热器7中进行非接触等压换热，使冷凝器2出口制冷剂获得一定过冷度以助于制冷量提高，使喷射器6出口制冷剂得到一定的过热以保证压缩机安全运行。

所述金属辐射板4和诱导型新风处理器5使用的制冷剂为制冷剂R22。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明利用一台压缩机可以实现两种蒸发温度下的制冷，其中辐射冷板作为蒸发器的蒸发温度比较高，有利于提高***的制冷系数，达到节能的效果。

2）采用辐射板与独立新风共同承担室内负荷，相对于传统空调有更好的舒适性和室内空气品质。

3）辐射空调利用制冷剂直接作为冷媒不存在二次热损失的问题，比传统空调利用冷水作为冷媒节能。通过理论计算，此***利用R22为制冷剂夏季的能效比相对于传统空调的能效比提高16.0%，节能效果比较明显。

4）采用诱导型新风处理器可以降低送风温差，新风先经翅片管式换热器处理，再与室内回风混合后送入室内，送风温差降低，送风的吹冷风感减弱，噪声减小，室内舒适性比传统空调室内的舒适性提高。

5）诱导型新风处理器处理的风量减少，诱导型新风处理器内部翅片管式换热器的面积可以缩小，诱导型新风处理器体积将减小。

6）***采用单台压缩机，经过两个膨胀阀节流后得到不同的蒸发压力，在辐射板、翅片管式换热器中分别为不同的蒸发温度，满足房间温湿度独立控制的冷源要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明诱导型新风处理器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明双温辐射房间空调器，一种可处理新风的双温辐射房间空调器，包括压缩机1，压缩机1的出口接冷凝器2的入口，冷凝器2的出口管路经回热器7后通过并联的膨胀阀一3a和膨胀阀二3b分别连接金属辐射板4和诱导型新风处理器5，金属辐射板4的出口、诱导型新风处理器5的出口分别连接喷射器6的两个入口，喷射器6的出口管路经回热器7后连接至压缩机1的入口。金属辐射板4和诱导型新风处理器5按照设计要求并联安装。

其中，金属辐射板4为上部带有细金属管的金属板，可安装于室内吊顶、墙壁或地面，金属辐射板流动介质为制冷剂R22，制冷剂在其中蒸发沸腾，通过金属辐射板4与室内空气及其壁面的对流和辐射作用发挥室温调节的功能。金属辐射板4可看作中温蒸发器，其蒸发压力较高。控制金属辐射板4内制冷剂的蒸发温度为（15-16）±0.5℃（中温），通过热量传递，使得辐射板表面的温度处于18℃～20℃，即辐射板的表面温度高于室内空调设计参数的露点温度。

如图2所示，诱导型新风处理器5以卧式或立式安装于室内，其上设置新风口9，新风口9中设置用于将新风加压导入的风扇15，内部设置用于将导入的新风进行降温除湿处理的翅片管式换热器14和用于将处理后新风喷出并诱导室内回风的喷嘴16，新风经风扇15加压后进入诱导型新风处理器5中，被翅片管式换热器14降温除湿处理，并由喷嘴16喷出并诱导室内回风。新风从送风口11喷出，室内回风从回风口10进入。翅片管式换热器中的流动介质为制冷剂R22，翅片管式换热器14为低温蒸发器，其蒸发压力较低，控制其中制冷剂的蒸发温度为5±0.5℃（低温），可对新风进行降温除湿。新风流经喷嘴16并诱导室内空气从回风口10进入诱导型新风处理器5，与经处理后的新风混合，再从送风口11送入室内，对室内空气起到降温除湿的调节作用。翅片管式换热器14下方设置有凝水盘12，凝水盘12通过凝水排管13接出诱导型新风处理器5外部，从而将冷凝水排出。

喷射器6包括喷嘴、引射混合段和扩压段，出金属辐射板4的制冷剂经喷嘴降压提速后，引射出诱导型新风处理器5的制冷剂，二者等压混合之后再扩压，经回热器7过热之后，再返回压缩机1中往复循环工作，从而提高压缩机1的吸气压力。

冷凝器2出口与喷射器6出口的制冷剂在回热器7中进行非接触等压换热，使冷凝器2出口制冷剂获得一定过冷度以助于制冷量提高，使喷射器6出口制冷剂得到一定的过热后送入压缩机1以保证压缩机1的安全运行。

同时，诱导型新风处理器5的出口设置有接膨胀阀二3b的温感元件，根据采集到的出口制冷剂温度控制膨胀阀二3b的开度，进而控制诱导型新风处理器5内的翅片管式换热器14中制冷剂的蒸发温度。金属辐射板4的出口设置有接膨胀阀一3a的温感元件，根据采集到的出口制冷剂温度控制膨胀阀一3a的开度，进而控制金属辐射板4内的蒸发温度高于室内空调设计参数的露点温度。一共达到两种节流降压效果。

本发明的工作流程与原理是：

参照图1，压缩机1对制冷剂做功；压缩机1出口与冷凝器2入口固结，制冷剂在冷凝器2中放热凝结；冷凝器2出口制冷剂经过回热器7换热后分别与膨胀阀一3a、膨胀阀二3b入口固结；回热器7中制冷剂过冷换热后分两路分别进入膨胀阀一3a和膨胀阀二3b中，制冷剂经过膨胀阀后节流降压。膨胀阀一3a出口与金属辐射板4入口固结，中温中压（中温对应的饱和压力）的制冷剂在金属辐射板4中气化，制冷剂流动于金属辐射板4中避免采用水作为介质而产生的二次换热损失，能提高辐射板中的蒸发温度，另一方面，基于设置在辐射板出口处的感温元件来控制膨胀阀一3a的开度，从而控制辐射板内的蒸发温度以使其表面温度高于室内空调设计参数的露点温度，避免辐射板表面结露。膨胀阀二3b出口与诱导型新风处理器5入口固结，低温低压（低温对应的饱和压力）制冷剂在翅片管式换热器14中气化对室外新风降温除湿，与室内回风混合后送入房间8，另一方面，基于设置在诱导型新风处理器5制冷剂出口的感温元件来控制膨胀阀二3b的开度，从而控制诱导型新风处理器5中翅片管式换热器14的蒸发温度可以达到对新风的降温除湿的目的。金属辐射板4出口、诱导型新风处理器5出口分别与喷射器6的两个入口固结，中温的金属辐射板4出口制冷剂在喷射器6中降压提速后引射低温的诱导型新风处理器5出口的制冷剂，二者混合之后并扩压从喷射器6流出，其中扩压后的压力会随运行条件不同而略有变化，但总是高于传统空调的压力；喷射器6出口的制冷剂经过回热器7吸热后过热，经与回热器7固结的压缩机1的入口进入压缩机1，完成一个制冷循环。

参照图2，新风由新风口9进入诱导型新风处理器5中，新风在风扇15的加压下，从新风口9向下运动，气流流经翅片管式换热器14进行换热，翅片管式换热器14管内流动的是低温低压制冷剂，其对室外新风进行降温除湿；经过处理后的新风，在喷嘴16的作用下送入室内，当送风温度过低不能满足人体舒适度的情况下，可诱导室内回风经进风口10与新风混合后，达到合适的送风温度后，从送风口11送入室内；在翅片管式换热器14下部设置凝水盘12，对翅片管式换热器表面14上所形成的冷凝水集中收集后排放。

本发明能够在单台压缩机的工况下同时满足中温蒸发器的辐射板和低温蒸发器的诱导器来处理室内环境的温湿度，相当于使用温湿度分别控制的两套独立***。并且避免了二次换热损失，提高了能源利用率；在诱导型新风处理器的作用下降低送风温差提高人体舒适感。提出由空气处理器和金属辐射板组成的新型双温空调器以及其相应的混合制冷***，并通过对比传统带新风的空调器和该双温空调器的运行状况和性能，表明当新风量和室内散湿量较少时，双温空调器较传统空调器的理论制冷循环制冷系数提高了16%。

在上述实施例中，对本发明的典型过程进行描述，本领域技术人员可以在上述原理的基础上进行各种改进和变形，而这些改动和变形落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可处理新风的双温辐射房间空调器，包括压缩机（1），压缩机（1）的出口接冷凝器（2）的入口，其特征在于，冷凝器（2）的出口管路经回热器（7）后通过并联的膨胀阀一（3a）和膨胀阀二（3b）分别连接金属辐射板（4）和诱导型新风处理器（5），金属辐射板（4）的出口、诱导型新风处理器（5）的出口分别连接喷射器（6）的两个入口，喷射器（6）的出口管路经回热器（7）后连接至压缩机（1）的入口。 

2.根据权利要求1所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述金属辐射板（4）为上部带有细金属管的金属板，安装于室内吊顶、墙壁或地面，控制金属辐射板（4）内制冷剂的蒸发温度为（15-16）±0.5℃，使得辐射板表面的温度处于18℃～20℃。 

3.根据权利要求1所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述金属辐射板（4）的出口设置有接膨胀阀一（3a）的温感元件，根据采集到的出口制冷剂温度控制膨胀阀一（3a）的开度，进而控制金属辐射板（4）内的蒸发温度以保证金属板表面温度高于室内空调设计参数的露点温度。 

4.根据权利要求1所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述诱导型新风处理器（5）以卧式或立式安装于室内，其上设置新风口（9），新风口（9）中设置用于将新风加压导入的风扇（15），内部设置用于将导入的新风进行降温除湿处理的翅片管式换热器（14）和用于将处理后新风喷出并诱导室内回风的喷嘴（16），其中新风从送风口（11）喷出，室内回风从回风口（10）进入。 

5.根据权利要求4所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述翅片管式换热器（14）下方设置有凝水盘（12），凝水盘（12）通过凝水排管（13）接出诱导型新风处理器（5）外部。 

6.根据权利要求4或5所述双温辐射房间空调器，其特征在于，控制所述翅片管式换热器（14）中制冷剂的蒸发温度为5±0.5℃，以对新风降温除 湿。 

7.根据权利要求4或5所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述诱导型新风处理器（5）的出口设置有接膨胀阀二（3b）的温感元件，根据采集到的出口制冷剂温度控制膨胀阀二（3b）的开度，进而控制诱导型新风处理器（5）内的翅片管式换热器（14）中制冷剂的蒸发温度。 

8.根据权利要求1所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述喷射器（6）包括喷嘴、引射混合段和扩压段，出金属辐射板（4）的制冷剂经喷嘴降压提速后，引射出诱导型新风处理器（5）的制冷剂，二者等压混合之后再扩压，经回热器（7）过热之后，再返回压缩机（1）中往复循环工作，从而提高压缩机（1）的吸气压力。 

9.根据权利要求1所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述冷凝器（2）出口与喷射器（6）出口的制冷剂在回热器（7）中进行非接触等压换热，使冷凝器（2）出口制冷剂获得一定过冷度以助于制冷量提高，使喷射器（6）出口制冷剂得到一定的过热以保证压缩机安全运行。 

10.根据权利要求1所述双温辐射房间空调器，其特征在于，所述金属辐射板（4）和诱导型新风处理器（5）使用的制冷剂为制冷剂R22。