CN104197418B - 新风机及新风机控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新风机及新风机控制方法。该新风机包括内机和外机，内机和外机之间连接有冷媒管，其特征在于，内机包括：内机壳体，内机壳体上具有内机安装腔；热管换热器，热管换热器设置在内机安装腔内，且具有热管蒸发段和热管冷凝段，热管蒸发段为热管预冷部，沿新风流动方向，热管冷凝段位于热管蒸发段的下游，热管冷凝段为热管再热部；第一换热器，第一换热器位于热管蒸发段与热管冷凝段之间；第二换热器，沿新风流动方向，第二换热器位于热管冷凝段下游，第一换热器与外机连接，第二换热器连接在第一换热器与外机之间。通过该新风机能够简化新风机结构，减少安装步骤，节省施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节设备领域，具体而言，涉及一种新风机及新风机控制方法。
背景技术
现有新风机大多是由水冷预冷段，蒸发冷却深冷段，热水回热段组成，预冷与回热所需冷水和热水都由主机供给。适用于大机组的新风***。一般来说，新风机组都设有空气过滤净化装置及消毒杀菌部件，以保证新风空气品质。这种***一般都需要从主机连接水管到新风机，施工较复杂。
另有专利CN201310178554.6采用重力热管预冷和再热，但风道经过了一个180度的转弯，增大了阻力和噪音。且单纯用热管再热，在低温除湿时出风温度不够高，使人体感觉不够舒适。
发明内容
本发明旨在提供一种新风机及新风机控制方法，以解决现有技术中的新风机组结构庞杂施工复杂的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种新风机，该新风机包括内机和外机，内机和外机之间连接有冷媒管，内机包括：内机壳体，内机壳体上具有内机安装腔；热管换热器，热管换热器设置在内机安装腔内，且具有热管蒸发段和热管冷凝段，热管蒸发段为热管预冷部，沿新风流动方向，热管冷凝段位于热管蒸发段的下游，热管冷凝段为热管再热部；第一换热器，第一换热器位于热管蒸发段与热管冷凝段之间；第二换热器，沿新风流动方向，第二换热器位于热管冷凝段下游，第一换热器与外机连接，第二换热器连接在第一换热器与外机之间。
进一步地，内机壳体上还设置有新风进风口、新风出风口和新风回风口，新风进风口位于内机壳体的第一侧壁上，第一侧壁为内机壳体的长度方向上的第一端的侧壁，新风回风口与新风进风口位于第一侧壁上，新风出风口位于垂直于第一侧壁的第三侧壁上。
进一步地，内机还包括过滤新风内细菌和杂质的过滤净化结构，沿新风流动方向，过滤净化结构位于热管蒸发段的上游，过滤净化结构包括安装框、防虫网和初效过滤器，防虫网和初效过滤器均设置在安装框内。
进一步地，内机还包括将新风吹出内机壳体的出风部，沿新风流动方向，出风部位于第二换热器下游，且出风部安装在新风出风口处。
进一步地，第一换热器与第二换热器之间还设置有转换新风机制冷、制热和低温除湿模式的模式转换组件，模式转换组件包括并联设置的控制阀和节流件，新风机处于制冷模式或制热模式时，控制阀打开，新风机处于低温除湿模式时，控制阀关闭，冷媒通过节流件。
进一步地，内机还包括安装板，热管换热器、第一换热器和第二换热器均设置在安装板上，安装板可拆卸地设置在内机壳体内。
进一步地，内机还包括进风调节板和回风调节板，进风调节板开度可调节地设置在新风进风口处，回风调节板开度可调节地设置在新风回风口处。
进一步地，外机包括压缩机、与压缩机的压缩机出口连通的四通阀、与四通阀连通的第三换热器。
进一步地，第二换热器与第三换热器连通，且第二换热器与第三换热器之间还设置有电子膨胀阀。
根据本发明的另一方面，提供了一种新风机控制方法，新风机控制方法用于控制上述的新风机，包括如下步骤：判断新风机的工作模式；若新风机处于制冷模式，则四通阀的D端口与C端口连通，E端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第三换热器内冷凝，经过电子膨胀阀节流后进入第二换热器内蒸发，控制阀打开，冷媒进入第一换热器内蒸发，然后通过四通阀回到压缩机；若新风机处于制热模式，则四通阀的D端口与E端口连通，C端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第一换热器内冷凝，控制阀打开，冷媒进入第二换热器内继续冷凝后，经过电子膨胀阀节流后，进入第三换热器蒸发，然后通过四通阀回到压缩机；若新风机处于低温除湿模式，则四通阀的D端口与C端口连通，E端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第三换热器内冷凝，之后通过全开的电子膨胀阀，进入第二换热器继续冷凝，控制阀关闭，冷媒通过节流件进入第一换热器蒸发，然后通过四通阀回到压缩机。
应用本发明的技术方案，该新风机通过热管换热器对新风进行预冷和再热，省略了水冷预冷结构，减少了水管，简化了新风机的结构，减少的安装步骤和安装成本，此外有效地回收了热量，提高了能源的利用率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的实施例的新风机的制冷模式下的原理图；
图2示出了本发明的实施例的新风机的低温除湿模式下的原理图；以及
图3示出了本发明的实施例的新风机的内机的立体结构示意图。
附图标记说明：10、内机；11、过滤净化结构；12、热管蒸发段；13、第一换热器；14、热管冷凝段；15、第二换热器；16、控制阀；17、节流件；18、新风进风口；19、新风回风口；110、新风出风口；20、外机；21、压缩机；22、储液罐；23、四通阀；24、第三换热器；25、电子膨胀阀。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至3所示，根据本发明的实施例，新风机包括内机10和外机20，内机10和外机20之间连接有冷媒管，内机10包括内机壳体、热管换热器、第一换热器13和第二换热器15，内机壳体上具有内机安装腔；热管换热器设置在内机安装腔内，且具有热管蒸发段12和热管冷凝段14，热管蒸发段12为热管预冷部，沿新风流动方向，热管冷凝段14位于热管蒸发段12的下游，热管冷凝段14为热管再热部；第一换热器13位于热管蒸发段12与热管冷凝段14之间；沿新风流动方向，第二换热器15位于热管冷凝段14下游，第一换热器13与外机20连接，第二换热器15连接在第一换热器13与外机20之间。
该新风机通过热管换热器对新风进行预冷和再热，省略了水冷预冷结构，减少了水管，简化了新风机的结构，减少的安装步骤和安装成本，此外有效地回收了热量，提高了能源的利用率。
结合参见图3，在本实施例中，内机壳体上还设置有新风进风口18、新风出风口110和新风回风口19，新风进风口18位于内机壳体的第一侧壁上，第一侧壁为内机壳体的长度方向上的第一端的侧壁，新风出风口110位于垂直于第一侧壁的第三侧壁上。新风回风口19与新风进风口18在同一侧壁上，也即在第一侧壁上，在过滤净化部件之前。
优选地，第一侧壁为与内机的风向垂直的侧壁，新风出风口110的出风方向可为下出风、侧出风或端面出风。新风出风口110设有法兰，以方便连接风管到室内。从新风进风口18至新风出风口110构成90度的风道，风阻更小，出风更加顺畅，出风噪音更小。
在本实施例中，内机10还包括过滤新风内细菌和杂质的过滤净化结构11，沿新风流动方向，过滤净化结构11位于热管蒸发段12的上游，且位于新风进风口18的下游，过滤净化结构11包括安装框、防虫网和初效过滤器，防虫网和初效过滤器均设置在安装框内。
过滤净化结构11采用模块化设计，过滤净化结构11为一个整体，可以直接从内机壳体的侧面通过导轨或卡槽插进内机，方便维修和更换。过滤净化结构11内的结构可以根据过滤需要选择，过滤净化结构11还可以包括中效过滤器或高效过滤器。
内机10还包括将新风吹出内机壳体的出风部，沿新风流动方向，出风部位于第二换热器15下游，且出风部安装在新风出风口110处。出风部可以为贯流风机或离心风机。
在本实施例中，第一换热器13与第二换热器15之间还设置有转换新风机制冷、制热和低温除湿模式的模式转换组件，模式转换组件包括并联设置的控制阀16和节流件17，新风机处于制冷模式或制热模式时，控制阀16打开，新风机处于低温除湿模式时，控制阀16关闭，冷媒通过节流件17。通过控制阀16和节流件17可以控制冷媒在第一换热器13与第二换热器15之间的流路。其中，为了方便控制，控制阀16为电磁阀。
内机10还包括安装板，热管换热器、第一换热器13和第二换热器15均设置在安装板上，安装板可拆卸地设置在内机壳体内。通过安装板将热管换热器、第一换热器13和第二换热器15集合成一个模块，方便更换和安装。
在本实施例中，第一换热器13、第二换热器15可根据能力和空间的需求及限制，而选择成不同的型式，如第一换热器13可以采用V型换热器，第二换热器15可以采用平板换热器。或者，第一换热器13和第二换热器15均采用平板换热器，换热器的排数根据能力需要确定，可以是单排，双排或三排等。
内机10还包括进风调节板和回风调节板，进风调节板开度可调节地设置在新风进风口18处，回风调节板开度可调节地设置在新风回风口19处。通过进风调节板和回风调节板可以根据需要调整新风进风口18的开度和新风回风口19的开度，以此可以方便地调整新风比例，新风比例可以从0至100％。进风调节板和回风调节板的开度可以通过电机控制风阀来实现。
在本实施例中，外机20包括压缩机21、与压缩机21的压缩机出口连通的四通阀23、与四通阀23连通的第三换热器24。第二换热器15与第三换热器24连通，且第二换热器15与第三换热器24之间还设置有电子膨胀阀25。
根据本发明的另一方面，新风机控制方法包括如下步骤：
判断新风机的工作模式；
若新风机处于制冷模式，则四通阀23的D端口与C端口连通，E端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第三换热器24内冷凝，经过电子膨胀阀25节流后进入第二换热器15内蒸发，控制阀16打开，冷媒进入第一换热器13内蒸发，然后通过四通阀23回到压缩机21；
若新风机处于制热模式，则四通阀23的D端口与E端口连通，C端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第一换热器13内冷凝，控制阀16打开，冷媒进入第二换热器15内继续冷凝后，经过电子膨胀阀25节流后，进入第三换热器24蒸发，然后通过四通阀23回到压缩机21；
若新风机处于低温除湿模式，则四通阀23的D端口与C端口连通，E端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第三换热器24内冷凝，之后通过全开的电子膨胀阀25，进入第二换热器15继续冷凝，控制阀16关闭，冷媒通过节流件17进入第一换热器13蒸发，然后通过四通阀23回到压缩机21。
在本实施例中，外机20还包括储液罐22以存储冷媒，储液罐22连接在压缩机21的压缩机进口。
该新风机工作过程中：
参见图1，制冷模式时，压缩机21出来的高温高压气体经四通阀23，进入第三换热器24冷凝，再通过电子膨胀阀25节流后进入第二换热器15蒸发，此时控制阀开启，冷媒通过电磁阀后进入第一换热器13继续蒸发为气体，然后经由四通阀23和储液罐22回到压缩机21。高温空气经过过滤净化结构11后，经过热管蒸发段12预冷，再经过第一换热器13被降温到露点以下，空气被除湿，再经过热管冷凝段14，空气温度升高实现再热，再经过第二换热器15，空气温度又被降低到较低的温度后经新风出风口110送出。
参见图2，制热模式时，压缩机21出来的高温高压气体经四通阀23，进入第一换热器13冷凝，再经过电磁阀后进入第二换热器15继续冷凝，冷媒液体再经电子膨胀阀25节流后，进入外机的第三换热器24蒸发，再通过四通阀23经由储液罐22回到压缩机21。低温空气经过过滤净化结构11后，先经过热管蒸发段12，再经过第一换热器13被加热，然后经过热管冷凝段14再热，经过第二换热器15后再次被加热到较高的温度后经新风出风口110送出。
低温除湿模式时，压缩机21出来的高温高压气体经四通阀23，进入第三换热器24冷凝，再通过全开的电子膨胀阀25不经节流进入第二换热器15继续冷凝，此时电磁阀关闭，冷媒通过节流件17节流后进入第一换热器13蒸发为气体，然后经由四通阀23和储液罐22回到压缩机21。空气经过过滤净化结构11后，经过热管蒸发段12被预冷，再经过第一换热器13被降到露点以下，空气被除湿，再经过热管冷凝段14再热，使空气温度升高，再经过第二换热器15升到更高温度后经新风出风口110送出。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：低温除湿时，由热管换热器和第二换热器联合承担再热功能，效果更好。具有可调整新风比例的进风调节板和回风调节板，适用性更好。过滤净化结构和换热部件分别作为一个整体模块设计，便于更换和维修。新风机可应用于中小负荷的场合，仅由内机和外机两部分组成，内机和外机通过冷媒管连接，无需其他水管施工。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新风机，包括内机(10)和外机(20)，所述内机(10)和所述外机(20)之间连接有冷媒管，其特征在于，所述内机(10)包括：
内机壳体，所述内机壳体上具有内机安装腔；
热管换热器，所述热管换热器设置在所述内机安装腔内，且具有热管蒸发段(12)和热管冷凝段(14)，所述热管蒸发段(12)为热管预冷部，沿新风流动方向，所述热管冷凝段(14)位于所述热管蒸发段(12)的下游，所述热管冷凝段(14)为热管再热部；
第一换热器(13)，所述第一换热器(13)位于所述热管蒸发段(12)与所述热管冷凝段(14)之间；
第二换热器(15)，沿新风流动方向，所述第二换热器(15)位于所述热管冷凝段(14)下游，所述第一换热器(13)与所述外机(20)连接，所述第二换热器(15)连接在所述第一换热器(13)与所述外机(20)之间，
所述热管蒸发段(12)和所述热管冷凝段(14)沿所述内机壳体的长度方向依次排列。
2.根据权利要求1所述的新风机，其特征在于，所述内机壳体上还设置有新风进风口(18)、新风出风口(110)和新风回风口(19)，所述新风进风口(18)位于所述内机壳体的第一侧壁上，所述第一侧壁为所述内机壳体的长度方向上的第一端的侧壁，所述新风回风口(19)与所述新风进风口(18)位于第一侧壁上，所述新风出风口(110)位于垂直于所述第一侧壁的第三侧壁上。
3.根据权利要求1或2所述的新风机，其特征在于，所述内机(10)还包括过滤新风内细菌和杂质的过滤净化结构(11)，沿新风流动方向，所述过滤净化结构(11)位于所述热管蒸发段(12)的上游，所述过滤净化结构(11)包括安装框、防虫网和初效过滤器，所述防虫网和初效过滤器均设置在所述安装框内。
4.根据权利要求2所述的新风机，其特征在于，所述内机(10)还包括将新风吹出所述内机壳体的出风部，沿新风流动方向，所述出风部位于所述第二换热器(15)下游，且所述出风部安装在所述新风出风口(110)处。
5.根据权利要求1所述的新风机，其特征在于，所述第一换热器(13)与所述第二换热器(15)之间还设置有转换所述新风机制冷、制热和低温除湿模式的模式转换组件，所述模式转换组件包括并联设置的控制阀(16)和节流件(17)，所述新风机处于制冷模式或制热模式时，所述控制阀(16)打开，所述新风机处于低温除湿模式时，所述控制阀(16)关闭，冷媒通过所述节流件(17)。
6.根据权利要求1所述的新风机，其特征在于，所述内机(10)还包括安装板，所述热管换热器、所述第一换热器(13)和所述第二换热器(15)均设置在所述安装板上，所述安装板可拆卸地设置在所述内机壳体内。
7.根据权利要求2所述的新风机，其特征在于，所述内机(10)还包括进风调节板和回风调节板，所述进风调节板开度可调节地设置在所述新风进风口(18)处，所述回风调节板开度可调节地设置在所述新风回风口(19)处。
8.根据权利要求5所述的新风机，其特征在于，所述外机(20)包括压缩机(21)、与所述压缩机(21)的压缩机出口连通的四通阀(23)、与所述四通阀(23)连通的第三换热器(24)。
9.根据权利要求8所述的新风机，其特征在于，所述第二换热器(15)与所述第三换热器(24)连通，且所述第二换热器(15)与所述第三换热器(24)之间还设置有电子膨胀阀(25)。
10.一种新风机控制方法，其特征在于，新风机控制方法用于控制权利要求8或9中的新风机，包括如下步骤：
判断新风机的工作模式；
若所述新风机处于制冷模式，则四通阀(23)的D端口与C端口连通，E端口与S端口连通，冷媒从压缩机出口流出，并进入第三换热器(24)内冷凝，经过电子膨胀阀(25)节流后进入第二换热器(15)内蒸发，控制阀(16)打开，冷媒进入第一换热器(13)内蒸发，然后通过所述四通阀(23)回到压缩机(21)；
若所述新风机处于制热模式，则所述四通阀(23)的D端口与E端口连通，C端口与S端口连通，冷媒从所述压缩机出口流出，并进入所述第一换热器(13)内冷凝，所述控制阀(16)打开，冷媒进入所述第二换热器(15)内继续冷凝后，经过所述电子膨胀阀(25)节流后，进入所述第三换热器(24)蒸发，然后通过所述四通阀(23)回到所述压缩机(21)；
若所述新风机处于低温除湿模式，则所述四通阀(23)的D端口与C端口连通，E端口与S端口连通，冷媒从所述压缩机出口流出，并进入所述第三换热器(24)内冷凝，之后通过全开的所述电子膨胀阀(25)，进入所述第二换热器(15)继续冷凝，控制阀(16)关闭，冷媒通过节流件(17)进入所述第一换热器(13)蒸发，然后通过所述四通阀(23)回到所述压缩机(21)。
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