CN113266883A - 新风除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新风除湿装置，其包括新风机组，所述新风机组包括新风入口、风道以及新风出口，沿着气流流通方向，所述新风机组的所述风道内依次设置有风机、风阀以及蒸发器；所述风阀用于调节经过所述蒸发器的气流量，通过设置在风道中的风阀，控制新风输入过程中进行除湿和不进行除湿的流量比例，结构简单，安装方便更易实现，比传统降温除湿后再进行再热的方式相比，能够更节能，且更舒适。

Description

新风除湿装置

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体地说，是涉及一种新风除湿装置。

背景技术

较高的湿度让人们感到比实际气温更高的室内温度，湿度较大影响了健康和舒适性，新风除湿装置是一种从室外吸入新鲜空气并对这些新鲜空气进行处理的专用设备，被处理后的新鲜空气送入室内，用于消除室内的部分或者全部余热余湿，从而满足室内新风换气的需要，在送风的同时对进入室内的空气进行除湿。

在夏季，南方及沿海地区，湿度较大，潜热负荷也较大，通常均采用冷却除湿。

常见的除湿应用有两种，一种是建筑中仅有空调，没有新风机组，人们一般会开窗引入新风，由于室外空气湿度较大，会加重室内机的负荷，室内机一直以高负荷运行，使得室内温度远低于26℃，这样不仅会给用户带去严重的冷风感，还会造成能耗较大，不节能。

另一种情况：建筑中安装了新风机组，新风机组承担潜热负荷，为了达到除湿效果，采用低蒸发温度去处理新风，然后再给新风加热将温度升至室内设定温度附近，造成冷热抵消的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新风除湿装置，以解决现有除湿方法冷风感较强，能耗较大、节能效果差等问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提出了一种新风除湿装置，其包括新风机组，所述新风机组包括新风入口、风道以及新风出口，沿着气流流通方向，所述新风机组的所述风道内依次设置有风机、风阀以及蒸发器；所述风阀用于调节经过所述蒸发器的气流量。

在本申请的一些实施例中，所述蒸发器与所述风道之间形成辅风道，所述风阀包括分隔部，所述分隔部可移动或转动连接在所述风道内，在所述分隔部的作用下，气流经过辅风道和/或蒸发器，从所述新风出口输出。

在本申请的一些实施例中，所述新风入口处设置有第一感应件；所述蒸发器的输出端设置有第二感应件，所述目标调节环境中设置有第三感应件。

在本申请的一些实施例中，所述蒸发器通过连接管路连接有压缩机、气液分离器、第一冷凝器以及第一节流装置，所述第一感应件、第二感应件以及第三感应件均为温湿度感应器。

在本申请的一些实施例中，还包括四通阀，所述四通阀与所述压缩机、所述气液分离器、所述第一冷凝器以及所述蒸发器连接。

在本申请的一些实施例中，，所述四通阀分别将所述压缩机与所述蒸发器连通、所述第一冷凝器与气液分离器连通，在工作过程中，从所述压缩机输出的冷媒通过连接管路输送到所述蒸发器内，在所述蒸发器中冷媒蒸发吸热，变为气态，气态冷媒经过所述第一节流装置、所述第一冷凝器以及所述气液分离器输送回所述压缩机内。

在本申请的一些实施例中，所述新风机组内还设置有第二冷凝器，所述第二冷凝器位于所述蒸发器和所述新风出口之间。

在本申请的一些实施例中，所述第二冷凝器外接第一支路以及第二支路，所述第一支路末端连接在所述第一节流装置与所述蒸发器之间的连接管路上，所述第二支路末端连接在所述四通阀与所述压缩机之间的连接管路上。

在本申请的一些实施例中，所述第一支路上还形成有第二节流装置，所述四通阀分别将所述压缩机与所述第一冷凝器连通、将所述蒸发器与所述气液分离器连通。

在本申请的一些实施例中，在工作过程中，从所述压缩机输出的气态冷媒分成两路输出，一路输送到所述第二冷凝器，冷媒从所述第二冷凝器输出到所述第一支路，经过所述第二节流装置后输送到所述第一节流装置与所述蒸发器之间的连接管路上；

另一路冷媒经过所述四通阀进入到所述第一冷凝器内，之后经过所述第一节流装置向所述蒸发器输送，在所述第一节流装置与所述蒸发器之间的连接管路上与从所述第二冷凝器输出的冷媒汇合，一同进入所述蒸发器中，在所述蒸发器中与进入到所述蒸发器中的新风换热，形成气态冷媒，之后经过所述四通阀、所述气液分离器流回到所述压缩机内。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本申请提出了一种新的新风除湿方式，通过设置在风道中的风阀，控制新风输入过程中进行除湿和不进行除湿的流量比例，结构简单，安装方便更易实现，比传统降温除湿后再进行再热的方式相比，能够更节能，且更舒适。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 是本发明所提出的新风除湿装置的一种实施例的连接示意图；

图2新风完全从辅风道流通的结构示意图；

图3新风从辅风道及蒸发器流通的结构示意图；

图4是新风完全从蒸发器流通的结构示意图；

图5是风阀为折板结构示意图；

图6是以送新风的焓值为控制目标的原理示意图；

图7是以送新风的焓值为控制目标控制逻辑示意图；

图8是以送新风湿度为控制目标原理示意图；

图9是以送新风湿度为控制目标控制逻辑示意图；

图10是不降温除湿模式***示意图；

图11是不降温除湿模式新风处理过程示意图；

图12是不降温除湿模式控制逻辑示意图；

图中，

1、压缩机；

2、四通阀；

3、第一冷凝器；

4、第一节流装置；

5、蒸发器；

6、气液分离器；

7、新风入口；

8、新风出口；

9、风机；

10、风阀； 101、转动轴；102、分隔部；

11、第一感应件；

12、第二感应件；

13、第二节流装置；

14、第二冷凝器；

15、第一支路；

16、第二支路；

17、辅风道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本实施例的新风除湿装置包括新风机9组，该新风机9组形成有新风入口7以及新风出口8，在新风入口7及新风出口8之间形成风道。

从外界引入的新风通过新风入口7进入到风道中，风道中沿着新风气流的流动方向依次设置有风机9、风阀10以及蒸发器5，风机9的转速可调，风机9转速可以控制新风风量，新风进入风道之后，在风机9的作用下沿着风道流通，经过风阀10的分配后流入蒸发器5或者蒸发器5与风道之间的安装空隙（辅风道17）。

具体而言，所述蒸发器5与所述风道之间形成辅风道17，从新风入口输入的新风气流在从风道流通过程中，在风阀10的作用下，有多种流通方式：

风阀10将辅风道17完全封堵的情况下，新风全部进入蒸发器5内，经过蒸发器5除湿后从新风出口输出；当风阀10将辅风道17部分封堵后，新风部分从辅风道直接输出到新风出口，另一部分经过蒸发器5输出；当风阀10将蒸发器5全部封堵后，新风全部从辅风道17输出，不经过蒸发器5除湿作用。

所述风阀包括分隔部102，所述分隔部102可移动或转动连接在所述风道内，通过分隔部102的隔挡作用，确定从辅风道17以及蒸发器5的分流比例。

以下提出一种风阀结构的实施例，蒸发器5位于风道的底部，蒸发器5与风道的顶部间隔一定距离，形成辅风道17，新风从新风入口7进入风道之后，在风阀10的控制下，可以以一定比例经过蒸发器5输出到新风出口8或者直接从辅风道17输送到新风出口8。

风阀10包括转动轴101以及连接在转动轴101上的分隔部102，转动轴101垂直于气流流通方向，可转动连接在蒸发器5上，通过分隔部102在转动轴101上的转动角度，将从风机9输出的新风分隔开来。

风阀结构并不局限于上述实施例，还可以是以下的实现方式：蒸发器5设置在风道中，分隔部102为挡板结构，分隔部102通过平移对蒸发器5的新风输入量以及辅风道17的新风输入量进行控制；

如图5所示，分隔部102除了为挡板结构外，还可以是折板结构，通过折板的打开程度，改变通过蒸发器5和辅风道17的新风流量。

上述风阀的结构只是本申请提供的几种实施方式，并不对其具体的实现进行限制，还可以通过别的结构形式实现新风通过蒸发器的比例。

蒸发器5通过连接管路连接有压缩机1、气液分离器6、第一冷凝器3、第一节流装置4以及四通阀2，四通阀2与压缩机1、气液分离器6、第一冷凝器3以及蒸发器5连接。

四通阀2分别将压缩机1与蒸发器5连通、将第一冷凝器3与气液分离器6连通，在工作过程中，从压缩机1输出的冷媒通过连接管路输送到蒸发器5内，在蒸发器5中冷媒蒸发吸热，变为气态，气态冷媒经过第一节流装置4、第一冷凝器3以及气液分离器6输送回压缩机1内。

以风阀10包括转动轴101以及连接在转动轴101上的分隔部102为例，将新风流通过程进行详细的说明：

如图2所示，此状态下，分隔部102的端部接触风道底部，则分隔部102完全将蒸发器5前端封闭，此状态下，新风从风机9输出之后，完全经过辅风道17输出到新风出口8，新风完全不经过除湿处理。

如图3所示，此状态下，分隔部102将新风平均分配到蒸发器5和辅风道17内，新风除湿与未除湿的比例为1:1；随着分隔部102的转动角度，新风以不同的比例分配。

如图4所示，此状态下，分隔部102端部与风道顶部接触，完全将辅风道17封堵，新风完全进入到蒸发器5内，达到新风100%除湿。

根据具体的室内环境需要，可以通过计算得出所需新风除湿与未除湿的混合比例，进而调节风阀10的具体开启角度，此时需要采集新风入口7处、目标调节环境以及经过蒸发器5处理之后这三个位置的新风参数。

新风入口7处设置有第一感应件11、蒸发器5的输出端设置有第二感应件12，目标调节环境中设置有第三感应件。

根据具体的参数需求，第一感应件11、第二感应件12以及第三感应件均为温湿度感应器，采集者三处的温湿度信息，定义未经过除湿处理的新风A、经过蒸发器5除湿处理之后的新风B以及混合之后的新风C。

如图6、图7所示，在本申请的一种实施例中，以新风的焓值为控制目标，对新风A、新风B的输送比例进行计算。

室外新风A分成两部分，一部分经过蒸发器处理到B点，一部分不经过处理依然保持状态A点，处理后的状态B点的新风与状态A点的新风混合成C点，且使C点与N点的绝对湿度相同，

定义新风A的输送风量为GA、新风B的输送风量为GB、定义混合后总的风量为Gc，新风A、新风B以及新风C的对应焓值分别为hA、hB、hC。

按照风量平衡： GA+GB=GC；

总新风量 Gc可通过风机9转速确定，所以是已知的；

按照热平衡：GAhA+GBhB=GChc，

新风A处的焓值hA可根据新风入口7处的第一感应件11的确定，新风B点焓值hB可根据蒸发器5输出端的第二感应件12确定,因此hA和hB 是已知的。

若以新风的送风焓值为控制目标，即混合后新风C的焓值和目标设定点N的焓值相同，而目标调节环境设定点N的焓值可以由第三感应件确定。

综上，根据上面两个公式可以求出GA和GB，进而通过GA和GB得到未经过除湿处理以及经过除湿处理之后的新风输送比例，从而针对性的控制风阀10的开启大小。

通过焓值计算新风输送比例的方法可以准确的将新风处理到与室内设定点的焓值相同的等焓线上，与新风完全经过处理后的新风B相比温度和湿度更加接近设定点，舒适性更好，并且与处理到新风B相比更加节能。

如图8、图9所示，在本申请的另一些实施例中，以送新风的湿度为控制目标，来得到风阀10的开启程度：此运行模式下，新风机9完全承担新风的湿负荷，不会增加室内机所要处理的湿负荷。

不经过除湿处理的新风A与经过了冷却除湿处理的新风B混合为新风C，新风C的湿度与目标调节环境湿度相同，从理论上混合后的新风C点比传统冷却除湿后更加接近目标调节环境N，舒适性更好，更加节能。

具体计算过程：

按照风量平衡： GA+GB=GC；

总新风量 Gc可通过风机9转速确定，所以是已知的；

按照湿平衡：GAdA+GBdB=GCdC；

新风A的湿度dA可根据新风入口7处的第一感应件11确定，同理新风B点湿度dB可根据蒸发器5出口处的第二感应件12确定，因此dA和dB 是已知的。

若以新风的送风湿度为控制目标，也即是混合新风C的湿度要和目标调节环境N的湿度相同，而目标调节环境N的湿度可以由第三感应件确定。

综上，根据上面两个公式求出GA和GB，进而通过GA和GB得到未经过除湿处理以及经过除湿处理之后的新风输送比例，从而针对性的控制风阀10的开启大小。

如图10-12所示，在本申请的另一些实施例中，新风机9组内还设置有第二冷凝器14，第二冷凝器14位于蒸发器5和新风出口8之间，通过第二冷凝器14的冷凝放热过程，达到不降温除湿的目的。

第二冷凝器14外接第一支路15以及第二支路16，第一支路15末端连接在第一节流装置4与蒸发器5之间的连接管路上，第二支路16末端连接在四通阀2与压缩机1之间的连接管路上。

第一支路15上还形成有第二节流装置13，四通阀2分别将压缩机1与第一冷凝器3连通、将蒸发器5与气液分离器6连通。

在工作过程中，从压缩机1输出的气态冷媒分成两路输出，一路输送到第二冷凝器14，冷媒从第二冷凝器14输出到第一支路15，经过第二节流装置13后输送到第一节流装置4与蒸发器5之间的连接管路上。

另一路冷媒经过四通阀2进入到第一冷凝器3内，之后经过第一节流装置4向蒸发器5输送，在第一节流装置4与蒸发器5之间的连接管路上与从第二冷凝器14输出的冷媒汇合，一同进入蒸发器5中，在蒸发器5中与进入到蒸发器5中的新风换热，形成气态冷媒，之后经过四通阀2、气液分离器6流回到压缩机1内。

利用该实施例所涉及的技术方案，在以新风的送风湿度为控制目标（新风完全处理到室内N点的等湿线上）的基础上，再将新风C的等湿处理到室内设定温度点，真正实现不降温除湿。

该方法完全利用第二冷凝器14冷凝放热产生的热量，不会增加能耗，其具体过程为：

当用户选择了不降温除湿模式，则第二节流装置13开启，开启的大小根据目标调节环境N和新风C之间的温差决定，定义目标调节环境N为TN、新风C的温度为Tc，通过TN与Tc之间的温度差，调节第二节流装置13的开度，进而控制最终混合新风的输出温度。

从压缩机1出来的高温高压的气态冷媒，分成两部分，一部分进入第二冷凝器14，另一部分流向四通阀2，然后再进入第一冷凝器3。

从第二冷凝器14输出的冷媒经过了和新风机组处理后的空气进行热交换变成了等温高压的气液两相态，然后再经过第二节流装置13的节流降压变成低温低压的液态冷媒Ⅰ。

从第一冷凝器3出来的冷媒经过了和室外空气进行热交换变成了等温高压的气液两相态，然后再经过第一节流装置4的节流降压变成低温低压的液态冷媒Ⅱ。

液态冷媒Ⅰ和液态冷媒Ⅱ两部分低温低压的冷媒汇合，一起输送到蒸发器5中，在蒸发器5内与新风进行换热，变成低温低压的气态冷媒，然后经过四通阀2流入气液分离器6，最后回到压缩机1，完成一次循环。

第二冷凝器将混合后新风C的温度提高到目标调节环境N的温度，使新风送入房间的温度与室内设定值相同，达到不降温除湿的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新风除湿装置，其特征在于，包括：

新风机组，所述新风机组包括新风入口、风道以及新风出口，沿着气流流通方向，所述新风机组的所述风道内依次设置有风机、风阀以及蒸发器；所述风阀用于调节经过所述蒸发器的气流量。

2.根据权利要求1所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述蒸发器与所述风道之间形成辅风道，所述风阀包括分隔部，所述分隔部可移动或转动连接在所述风道内，在所述分隔部的作用下，气流经过辅风道和/或蒸发器，从所述新风出口输出。

3.根据权利要求1所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述新风入口处设置有第一感应件；所述蒸发器的输出端设置有第二感应件，所述目标调节环境中设置有第三感应件，所述第一感应件、第二感应件以及第三感应件均为温湿度感应器。

4.根据权利要求2所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述蒸发器通过连接管路连接有压缩机、气液分离器、第一冷凝器以及第一节流装置。

5.根据权利要求4所述的新风除湿装置，其特征在于，

还包括四通阀，所述四通阀与所述压缩机、所述气液分离器、所述第一冷凝器以及所述蒸发器连接。

6.根据权利要求5所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述四通阀分别将所述压缩机与所述蒸发器连通、所述第一冷凝器与气液分离器连通，在工作过程中，从所述压缩机输出的冷媒通过连接管路输送到所述蒸发器内，在所述蒸发器中冷媒蒸发吸热，变为气态，气态冷媒经过所述第一节流装置、所述第一冷凝器以及所述气液分离器输送回所述压缩机内。

7.根据权利要求5所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述新风机组内还设置有第二冷凝器，所述第二冷凝器位于所述蒸发器和所述新风出口之间。

8.根据权利要求7所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述第二冷凝器外接第一支路以及第二支路，所述第一支路末端连接在所述第一节流装置与所述蒸发器之间的连接管路上，所述第二支路末端连接在所述四通阀与所述压缩机之间的连接管路上。

9.根据权利要求8所述的新风除湿装置，其特征在于，

所述第一支路上还形成有第二节流装置，所述四通阀分别将所述压缩机与所述第一冷凝器连通、将所述蒸发器与所述气液分离器连通。

10.根据权利要求9所述的新风除湿装置，其特征在于，

在工作过程中，从所述压缩机输出的气态冷媒分成两路输出，一路输送到所述第二冷凝器，冷媒从所述第二冷凝器输出到所述第一支路，经过所述第二节流装置后输送到所述第一节流装置与所述蒸发器之间的连接管路上；

另一路冷媒经过所述四通阀进入到所述第一冷凝器内，之后经过所述第一节流装置向所述蒸发器输送，在所述第一节流装置与所述蒸发器之间的连接管路上与从所述第二冷凝器输出的冷媒汇合，一同进入所述蒸发器中，在所述蒸发器中与进入到所述蒸发器中的新风换热，形成气态冷媒，之后经过所述四通阀、所述气液分离器流回到所述压缩机内。

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