CN200989653Y - 转轮式冷凝水能量回收型节能空调 - Google Patents

Abstract

一种转轮式冷凝水能量回收型节能空调，涉及通风和空调电器技术领域。它由金属箱体1，内部用隔板隔成二层，中间由转轮式换热器隔断，组成上下风道；风道中装有常规空调结构和可保护压缩机的自动卸荷装置以及分层空气过滤装置，其特征是，空调中设有水通道8和渗透装置26组成的冷凝水能量回收装置。本实用新型集：废气能量回收，冷凝水能量回收，节能，空气净化，全新风于一体，特别是可节能45％以上，而且不需要室外机组，使室内空气与大自然一样新鲜，具有显著的节能效果和巨大的经济效益。

Description

转轮式冷凝水能量回收型节能空调

技术领域

本实用新颖涉及一种转轮式冷凝水能量回收型节能空调；属于通风和空调电器技术领域。

背景技术

目前使用的转轮式全新风热交换能量回收设备，其不足之处在于：没有制冷装置，安装时需要另外配置空调，才能实现热交换能量回收节能的效果；所以投资成本高。最近丹麦kontaktGenvex A/S公司，推出一种具有制冷装置的板式热交换能量回收空调，虽然弥补了上述不足，但是，还存在着以下缺陷：一.没有利用空调的冷凝水，使冷凝水中的能量白白浪费。二.采用板式铝制品芯体，没有采用转轮式换热器，难以适应制造中，大型的能量回收空调。三.由于是全新风，空调长时间在满负荷状态下运转，当室外温度较高时，特别在炎热季节，管路内的冷媒压力会迅速超常升高，迫使压缩机过压保护而经常停机，以至损坏或者缩短压缩机的使用寿命。

发明内容

本实用新颖的目的是克服上述空调的不足，采用以下技术方案，提供一种转轮式冷凝水能量回收型节能空调来实现。转轮式冷凝水能量回收型节能空调包括：箱体1，内部用隔板5将箱体分成二层，中间由转轮式换热器隔断组成上下风道，风道中装有常规空调结构；其特征是：常规空调结构中设有冷凝水能量回收装置，它由隔板5上设有的水通道8以及装在冷凝器25上的渗透装置26组成。

本实用新颖的特征是冷凝水能量回收装置的水通道8，是在蒸发器下面的隔板5上压制流水槽或者装接水盘，可将冷凝水引至渗透装置26的管路33和管路入口处装有的滤水网32组成。利用箱体内蒸发器和冷凝器安置的高低位子差异，实现冷凝水能量回收，改善热泵制冷***的工况压力，提高了空调的能效比。

所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是渗透装置26为：盒盖29，盒盖上面设有接水孔30盒盖内部装有海绵状纤维层31，海绵状纤维层紧贴在冷凝器上部的散热翅片2501安装。散热翅片表面覆亲水膜并压制流水波纹效果更佳。

当冷凝水流入渗透装置26时，会立即通过海绵状纤维层31扩散到每个散热翅片上，均匀向下渗透，与冷凝器散发的热量结合，汽化成水蒸气，由排风机14，将能量回收利用后的水蒸气排出室外。使用该方法的有益效果是，不用提升水泵，不耗电，方法简便实用，而且冷凝水得到充分利用和散发。

本设计所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是常规空调结构中设有自动卸荷装置22，它由毛细管34串联卸荷阀2201以及液气分离器17组成；分为热泵空调和单冷空调二种连接方式。

所述的自动卸荷装置22的二种连接方式分别为热泵空调：卸荷阀2201连接压缩机18的排气管，毛细管34连接液气分离器17的输入端，液气分离器的输出端与压缩机18的吸气管连接；

单冷空调：卸荷阀22011连接在冷凝器2501与节流装置2301中间的三通上，毛细管3401连接在三通阀1901与液气分离器1701中间的三通上，液气分离器的输出端和压缩机1801的吸气管连接。

当***压力超常升高时，卸荷阀释放的高压混合气体通过毛细管限制流量，再经过液气分离器缓冲，降低压力，防止了高压液体对压缩机造成的液击损害，进一步确保了压缩机的正常运行。

本设计与现有技术不同之处在于合理使用了液气分离器17，液气分离器装于压缩机吸气侧，平时有利于稳定管路***的工况，同时还有储液器的作用，可缓冲压缩机的吸气能量，当卸荷阀释放的高温高压混合气体通过毛细管限流进入液气分离器降低了压力，再经过液气分离缓冲以后，被压缩机吸收，有效克服了现有技术中因高温高压混合气体，不经过处理直接冲击压缩机吸气侧造成液击损害的缺陷。

本设计所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是进风过滤装置3和回风过滤装置12为：1-6层，每层有框架35和上下滑道36，中间或侧面装置过滤网37，分初效过滤，中效过滤，高效过滤的次序排列，插装到箱体1上。

过滤装置的形状如抽斗式样，侧立安装，在框架35中间或一侧装置过滤网37，另一侧空格处可以承接灰尘等被过滤物，可分为初效，中效，高效等多种层次，把空气中的不净物质按照灰尘颗粒大小的次序分层次过滤，以克服混合灰尘粒容易造成网眼堵塞的缺陷，使瓢尘微粒过滤在0.5um以下；其使用的层次数量，可根据不同空调器的过滤要求来选择1层或6层。该设计不仅效果好而且维护方便，便于达到一级大气环境质量标准的要求，如果增加湿帘装置可以实现无尘空调的预期目标。

本实用新颖所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是转轮式换热器至少有：热交换转轮7，调速电机15，去尘刮板6组成，热交换转轮7的蓄热体为：覆亲水膜铝合金箔制成或者选择不同的蓄热体材料制成ET型，RT型，PT型，KT型等类型，以适应各方面的需求。

上述的热交换转轮7不仅有防腐作用而且具有良好的吸湿性能，可同时回收显热和潜热，全热效率可达70％-90％。

本设计所述的节流装置23为：热力膨胀阀或电子膨胀阀或毛细管串连过滤器或者毛细管并联单向阀再串连毛细管和过滤器组成。具体可以根据制造空调的功率大小而选择决定，一般功率在5匹机以下选用毛细管，单向阀，过滤器组合比较经济；制造中大型空调除了使用双向热力膨胀阀以外，还需适当增加吸潮过滤器，储液器，回油控制等部件以满足空调工况要求。

本设计所述的压缩机18，采用谷轮柔性涡旋式压缩机，效率比传统机型提高近30％，由于压缩机体积较高，因此，本设计所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是在隔板5上开有供压缩机穿层安装用的金属护套孔28。压缩机穿层安装以求减低箱体1的高度，便于适应小型空调悬吊式安装的需要。当然也适用于其它类型的压缩机。

作为优选，本设计的制冷剂采用R401，R407，R124等无氟冷媒以求节能环保和高效率，当然也适用R22等冷媒。

本设计的电控***是：将回风温度传感器13，化霜温度传感器24，压缩机18，风机4，排风机14，四通换向阀20，调速电机15等的电路分别接至电控器16，实现遥控或手动自动控制。

本实用新颖所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是室外进风口2，出风口10，室内回风口11，排风口26为，一个或多个的圆形，方形，或长方形形状风口。

当空调工作时，室外空气由室外进风口2进过空气过滤装置3，上风道风机4，热交换转轮7，以及蒸发器9，出风口10，进入室内；室内空气由室内回风口11，经过回风过滤装置12，排风机14，下风道热交换转轮7，冷凝器25，排风口27，排出室外，使新风和排风两种不同温差，不同方向的空气同时进过热交换转轮7体内蓄热体吸收和释放能量，调速电机15，缓缓转动热交换转轮360°旋转，将蓄热体在下风道回收室内回风的冷气能量转移到上风道中，由新风吸收从而降低温湿度；上风道风机4将能量吸收后的新风送入室内，下风道的排风14将能量释放后的废气排出室外，实现废气能量回收功能。

参照附图1-6所示，本实用新颖的特征和优点将显得更加明确和突出。

本实用新颖的有益效果是：1.空调能效比高，节能显着，根据转轮式换热器测试计算可以节能20％，冷凝水能量回收可以节能25％，合计节能45％。根据资料介绍，采用谷轮柔性涡旋式压缩机效率比传统机型提高近30％，如果把该指标计算进去其节能的效果将更大。2.无须安装空调室外机，因此节约了大量的原材料，降低了制造成本。3.全新风换气和空气净化过滤，使室内空气与大自然一样新鲜。

附图说明

图1是一种转轮式冷凝水能量回收型节能空调结构原理示意图。

图2是一种单冷型转轮式冷凝水能量回收型节能空调结构原理示意图。

图3是能量回收装置结构原理示意图；图中AA是渗透装置26的剖视图；CC是水通道8的结构原理示意图。

图4，BB是热泵空调自动卸荷装置管路结构原理示意图。

图5，BB01是单冷空调自动卸荷装置管路结构原理示意图。

图6，DD是三层空气过滤装置的结构示意图。图中601是初效过滤，602是中效过滤，603是高效过滤。

具体实施方式

实施例：参照图1所示，是一种转轮式冷凝水能量回收型节能空调结构原理示意图。

包括：箱体1，内部用隔板5，将箱体分成二层，中间由转轮式换热器隔断，组成上下风道：上风道开有室外进风口2，装有进风过滤装置3，风机4，热交换转轮7，蒸发器9，前面开有室内进风口10；下风道开有室内回风口11，装有回风过滤装置12，排风机14，热交换转轮7，冷凝器25，前面开有排风口27；冷凝器分别用管路连接节流装置23，和四通换向阀20，四通换向阀分别连接压缩机18，液气分离器17，三通阀19以及蒸发器9，截止阀21，回至节流装置23，与电控器16，组成热泵常规空调结构。

其中卸荷阀2201连接压缩机18的排气管，毛细管34连接液气分离器17的输入端，液气分离器的输出端与压缩机18的吸气管连接。

实施例：参照附图2所示，一种单冷型转轮式冷凝水能量回收型节能空调内部结构原理示意图。

包括：箱体1，内部用隔板5，将箱体分成二层，中间由转轮式换热器隔断，组成上下风道：上风道开有室外进风口2，装有进风过滤装置3，风机4，热交换转轮7，蒸发器9，前面开有室内进风口10；下风道开有室内回风口11，装有回风过滤装置12，排风机14，热交换转轮7，冷凝器25，前面开有排风口27；冷凝器25分别用管路连接节流装置23和压缩机18的高压排气管，压缩机的吸气侧连接液气分离器17的输出管，液气分离器的输入端连接三通阀19，进过三通阀连接蒸发器9，进过蒸发器连接截止阀21，进过截止阀回接节流装置23，组成单冷常规空调结构。

其中自动卸荷装置22的卸荷阀22011连接在冷凝器2501与节流装置2301中间的三通上，毛细管3401连接在三通阀1901与液气分离器1701中间的三通上，液气分离器的输出端和压缩机1801的吸气管连接。

实施例：参照附图3，能量回收装置结构原理示意图；图中AA是渗透装置26的剖视图；CC是水通道8的结构原理示意图。

按附图CC所示：冷凝水能量回收装置的水通道8是有蒸发器下面的隔板5上压制流水槽或者装接水盘，可将冷凝水引至渗透装置26的管路33，管路入口处装有金属或塑料制成的滤水网32组成。利用箱体内蒸发器和冷凝器安置的高低位子差异，顺利地将冷凝水流入渗透装置26，实现冷凝水能量回收，改善热泵制冷***的工况压力，提高了空调的能效比。

上述管路33和蒸发器9的空调管路需套保温管，沿着隔板5从箱体外侧引至冷凝器上，在管路外面覆盖金属槽板。当然不限制从箱体内引走管路的可能。

按附图AA所示：渗透装置26是由一个用泡沫塑料制成与冷凝器顶面积一样大小的盒盖29，盒盖上面装有接水孔30，孔径根据装置大小分别为3-30MM的范围选择，实施例：2匹空调为12MM左右。盒盖内部装有渗水性能极好的海绵状纤维材料31，海绵状纤维材料紧贴在冷凝器25上部的散热翅片2501安装，散热翅片表面覆亲水膜并压制流水波纹比普通铝翅片效果更佳。

实施例：附图4，BB是，热泵空调自动卸荷装置管路结构原理示意图。

可保护压缩机的自动卸荷装置22，是在卸荷阀2201的输出端焊接可限制释放流量的毛细管34，卸荷阀2201连接压缩机18的排气管，毛细管34连接液气分离器17的输入端，液气分离器的输出端与压缩机18的吸气管连接。

卸荷时高压混合液气体流向：由卸荷阀2201自动释放——毛细管34限流——液气分离器17降压，液气分离，缓冲——压缩机18吸收，自动限制高压压力，保护压缩机在正常工况下运行。

参照附图5，BB01是，单冷空调自动卸荷装置管路结构原理示意图。

自动卸荷装置22的卸荷阀22011连接在冷凝器2501与节流装置2301中间的三通上，毛细管3401连接三通阀1901与液气分离器1701中间的三通上，液气分离器的输出端和压缩机1801的吸气管连接。

卸荷时高压混合液气体流向：平时压缩机1801排出的液气体进过冷凝器2501和节流装置2301，正常运行，当压力异常时，由卸荷阀22011自动释放——毛细管3401限流——液气分离器1701降压，液气分离，缓冲——压缩机1801吸收，以抑制冷媒压力超常升高，自动限制高压压力，保护压缩机在正常工况下运行。

毛细管34的直径范围为2.5-35MM，长度为100-2000MM，可以根据压缩机的功率和自动卸荷阀流量配比来选择，以限制释放流量，防止液击。作为优选，2匹空调毛细管34的直径为3.5MM左右，长度为300MM左右，卸荷阀为市售。

实施例：参照图6，DD是三层空气过滤装置的结构示意图。

每层为一个结构相同的框架，如图602所示，由金属材料或塑钢制成框架35，上下边各有滑道36，中间或侧面装过滤网37，使用不同密度的过滤网材质组成初效过滤601，中效过滤602，高效过滤603，依次序插装到箱体1上。根据需要选择1层或1-6层，作为进风过滤装置3或回风过滤装置12。

过滤装置的形状如抽斗式样，侧立安装，在框架35中间或一侧装置过滤网37，另一侧空格处可以承接灰尘等被过滤物，可分初效，中效，高效等多种层次，把空气中的不净物质按照灰尘颗粒大小的次序分层次过滤，使瓢尘微粒过滤在0.5um以下；该设计不仅效果好而且维护方便，便于达到一级大气环境质量标准的要求，如稍微改动，加装湿帘装置即可实现无尘空调的预期目标。

当空调工作时，室外空气由进风口2经过空气过滤装置3，上风道风机4，热交换转轮7，蒸发器9，室内进风口10，进入室内；室内空气由室内回风口11，经过回风过滤装置12，下风道排风机14，热交换转轮7，冷凝器25，排风口27，排出室外，使新风和排风两种不同温差，不同方向的空气同时进过热交换转轮7体内蓄热体吸收和释放能量，调速电机15，缓缓转动热交换转轮360°旋转，将蓄热体在下风道回收室内回风的冷气或者暖气能量转移到上风道中，由新风吸收，从而降低或升高温湿度，风机4将能量吸收后的新风送入室内；下风道的排风机14将能量释放后的废气排出室外，实现废气能量回收功能；

回风温度传感器13，化霜温度传感器24，四通换向阀20，压缩机18，风机4，排风机14，调速电机15，等的电路分别接至电控器16，实现遥控或手动控制；控制四通换向阀20来改变管路中冷媒的运行方向，实现热泵制冷/制热功能。

如上所述，电控器16，有一个抽斗式样的金属外壳，固定在箱体1上，内装有电路板，单片机，接触器，遥控接口，按键开关，发光显示屏等普通电子组件以满足实现遥控或手动控制；遥控接口，按键开关，发光显示屏安装在金属外壳的面板上，并配有电路插接件，可以拆卸面板移动到近距离安装或者另接控制器，当空调悬吊暗装时，面板移装到吊顶下面明处便于遥控或手动控制。

如果要制造中.大型的落地型，转轮式无冷凝水的节能环保空调，机组内部空间不够大时，可以另设电器动力柜，将电控器16的功能进行扩展，控制电路经过电控器16后接至电器动力柜实现电能功率放大。

热交换转轮7的蓄热体为覆亲水膜铝合金箔制成，不仅有防腐作用而且具有良好的吸湿性能，可同时回收显热和潜热，全热回收效率可达70％-90％。

上述的热交换转轮7可以选择不同的蓄热体材料制成ET型，RT型，PT型，KT型，等各种类型，以适应各方面的需求。

其中：ET型为覆有吸湿性涂层的抗腐蚀铝合金箔制成；RT型为纯铝箔制成；PT型为耐腐蚀铝合金箔制成；KT型为耐腐蚀铝合金箔外涂塑料层制成。

本实用新颖所述的节流装置23由毛细管，过滤器或者毛细管并联单向阀再串连毛细管和过滤器组成，也可以用电子膨胀阀或膨胀阀，或外平衡双向热力膨胀阀组成。具体可以根据制造空调的功率大小而选择决定。作为优选，一般功率在5匹机以下选用毛细管并联单向阀再串连毛细管和过滤器组合比较经济；制造中大型空调除了使用双向热力膨胀阀以外，还需适当增加吸潮过滤器，储液器，回油控制等部件以满足空调压缩机的工况要求。

作为优选，本实用新颖所述的压缩机18采用谷轮柔性涡旋式压缩机，效率比传统机型提高近30％，由于压缩机体积较高，因此，本设计在隔板5上还开有大小直径的金属护套孔若干个，供压缩机和铜管等穿层时使用，护套孔28的直径略大于压缩机外径，高度为25-80MM，下端焊接隔板5，压缩机穿层安装后，径口缝隙用垫料密封，隔板5用保温材料隔热；压缩机穿层安装以求减低箱体1的高度，便于适应悬吊式安装的需要。当然也适用其他类型的压缩机。

本实用新颖所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是室外进风口2，出风口10，室内回风口11，排风口26，分别为一个或多个的圆形，方形，或长方形形状风口。

作为优选，本实用新颖的制冷剂采用R401，R407，R132等无氟冷媒以求节能，环保和高效率，当然也适用R22等冷媒。

按照上述附图1-6所示，本实用新颖的特征和优点将显得更加明确和突出。

本实用新颖集：废气能量回收，冷凝水能量回收，节能，全新风，空气净化于一体，特别在于节能方面，可以节能45％以上，而且不需要室外机组，具有巨大的经济效益；对于降低空调温室气体的排放效应同样具有重要的现实意义。如果都使用该空调其经济效益和环保效果是无法估量的。

Claims (6)

1.一种转轮式冷凝水能量回收型节能空调包括：箱体(1)，内部用隔板(5)将箱体分成二层，中间由转轮式换热器隔断，组成上下风道；风道中装有常规空调结构；其特征是：常规空调结构中设有冷凝水能量回收装置，它由隔板(5)，上设有的水通道(8)以及装在冷凝器(25)上的渗透装置(26)组成；

2.根据权利要求1所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是冷凝水能量回收装置的水通道(8)是有蒸发器下面的隔板(5)上压制流水槽或者装接水盘，可将冷凝水引至渗透装置(26)的管路(33)和管路入口处装有的滤水网(32)组成。

3.根据权利要求1所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是渗透装置(26)为：盒盖(29)，盒盖上面设有接水孔(30)盒盖内部装有海绵状纤维层(31)，海绵状纤维层紧贴在冷凝器上部的散热翅片(2501)安装。

4.根据权利要求1所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是常规空调结构中设有自动卸荷装置(22)，它由毛细管(34)串联卸荷阀(2201)以及液气分离器(17)组成；分为热泵空调和单冷空调二种连接方式。

5.根据权利要求1所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是在隔板(5)上开有供压缩机穿层安装用的金属护套孔(28)。

6.根据权利要求1所述的转轮式冷凝水能量回收型节能空调其特征是箱体(1)上的室外进风口(2)，出风口(10)，室内回风口(11)，排风口(26)分别为一个或多个的圆形，方形，或长方形形状风口。

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