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一种热管能量回收型全新风空气处理机组 Download PDF

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黄虎
王亮
王晓霖
李奇贺
陈泽民
郭端晓
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Abstract

本实用新型公开了一种热管能量回收型全新风空气处理机组，壳体上下分为新风换热腔体和排风换热腔体；排风换热腔体的一端设置室内排风进风口，在相对的另一端设置室内排风出口，排风出口安装排风通风机；新风换热腔体的一端设置新风进风口，在相对的另一端设置新风出口，新风出口安装新风通风机。在新风换热腔体内设置室外新风处理热交换器，在排风换热腔体内设置室内排风处理热交换器；室外新风处理热交换器与室内排风处理热交换器通过四通换向阀与气液分离器、压缩机、膨胀阀连接成封闭循环***；在室外新风处理热交换器与室内排风处理热交换器之间设有热管换热器，热管换热器穿过密封隔板，垂直或者与水平成大于30度锐角设置在机壳体内。

Description

一种热管能量回收型全新风空气处理机组
技术领域
本实用新型涉及一种民用建筑使用的全新风空气处理机组，具体说是一种热管能量回收型全新风空气处理机组，属于空调工程技术领域。
技术背景
向空调区域提供新风的设备主要包括(1)全热交换器，它利用排风与新风进行热交换使新风温(湿)度降低；(2)以冷(热)水为介质的新风机组，它需要冷(热)水机组提供冷(热)源；(3)直接蒸发式全新风空气处理机组。与上述二类处理新风的设备相比，直接蒸发式全新风空气处理机组具有安装灵活，使用方便，有效使用期长，处理新风性能稳定等优点。特别是作为独立新风***与多联机空调***、辐射供热(冷)空调***配合使用，有其独特的优越性。无论是那种现有技术，其排风所带走的能量均自然排放，没有得到充分利用，造成能量的浪费。
建筑能耗是一个国家总能耗的重要组成部分，约占总能耗的30％左右。而在建筑能耗中，建筑物的采暖、通风及空调能耗约占总能耗的19.5％。而新风负荷，在建筑物的采暖、通风和空调负荷中占相当大的比例。在欧美一些发达国家，新风负荷一般占建筑空调负荷的20％～30％。因此，新风处理设备的节能显得特别重要。
如何利用有效的装置从排风带走的能量中回收空气能量来处理新风，可以节约本来由制冷或者制热的直接蒸发式新风处理设备承担的新风负荷，从而可以提高新风处理设备的总效率，这是新风处理***节能的一项新的课题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种热管能量回收型全新风空气处理机组。在冬季回收排风空气热量预热新风，在夏季回收排风空气冷量预冷新风，以降低新风处理能耗。
本实用新型一种热管能量回收型全新风空气处理机组，包括壳体、压缩机、室外新风处理热交换器(夏季工况作为蒸发器使用，冬季工况作为冷凝器使用)、膨胀阀、室内排风处理热交换器(夏季工况作为冷凝器使用，冬季工况作为蒸发器使用)和四通换向阀；所述机壳体中部设置密封隔板，将机壳体分成上下两个腔体，即新风换热腔体和排风换热腔体；排风换热腔体的一端设置室内排风进风口，在相对的另一端设置室内排风出口，排风出口安装排风通风机；新风换热腔体的一端设置新风进风口，在相对的另一端设置新风出口，新风出口安装新风通风机；其特征是：在新风换热腔体内设置室外新风处理热交换器，在排风换热腔体内设置室内排风处理热交换器；室外新风处理热交换器与室内排风处理热交换器通过四通换向阀与气液分离器、压缩机、膨胀阀连接成封闭循环***；在室外新风处理热交换器与室内排风处理热交换器之间设有热管换热器，该热管换热器穿过密封隔板，垂直或者与水平成大于30度锐角设置在机壳体内。
所述热管换热器由若干根回路热虹吸管与集气或液器、集液或气器构成，回路热虹吸管带有换热翅片，多排多列平行设置，上下分别与集气或液器和集液或气器连通，内部充有工作介质。
本发明热管能量回收型全新风空气处理机组，结合直接蒸发(冷凝)式全热回收和热管换热能量回收两种方式，提高了能量的利用率。热管换热器是二次间壁换热装置，可以避免新风与排风的交叉污染。同时由于***稳定性和可靠性高。
附图说明
图1为本发明全新风空气处理机组结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为图1的C-C剖面图。
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详细说明。
实施例：如图1、图2、图3及图4所示，热管能量回收型全新风空气处理机组，包括壳体15、热管换热器17、压缩机20、室外新风处理热交换器(夏季工况作为蒸发器使用，冬季工况作为冷凝器使用)16、膨胀阀8、室内排风处理热交换器(夏季工况作为冷凝器使用，冬季工况作为蒸发器使用)2和四通换向阀7。所述机壳体中部设置密封隔板12，将机壳体分成上下两个腔体，即下部的新风换热腔体21和上部的排风换热腔体9；排风换热腔体9的一端设置排风进风口11，在相对的另一端设置排风出口24，排风出口安装排风通风机1；新风换热腔体21的一端设置新风进风口22，在相对的另一端设置新风出口14，新风出口安装新风通风机13；热管换热器17穿过密封隔板12，垂直设置在机壳体15内；室外新风处理热交换器16与室内排风处理热交换器2通过四通换向阀7、气液分离器19、压缩机20、膨胀阀8连接成封闭***，其中室外新风处理热交换器16置于新风换热腔体21中热管换热器17与新风通风机13之间，而室内排风处理热交换器2置于排风换热腔体9中热管换热器17与排风通风机1之间；在排风进风口11和新风进风口22分别设置过滤器10、23。热管换热器17，由若干根回路热虹吸管4、与集气或液器3、集液或气器18组成，回路热虹吸管4带有换热翅片5，多排多列平行设置并上下分别与集气或液器3和集液或气器18连通，内部充有工作介质氟利昂(R22、R134a或R410a)。
夏季工况，排风进口接头11与室内排风进口管道连接，排风出口接头24与与室外排风出口管道连接，置于排风换热腔体9内的排风通风机1将室内排风由排风进口接口11引入，经排风进口过滤器10过滤、热管换热器17冷凝段和室内排风处理热交换器(此时为冷凝器)2换热后温度升高，经排风通风机1和排风出口24后排至室外环境；新风进口接头22与室外新风进口管道连接，新风出口接头14与室内新风出口管道连接，置于新风换热腔体21内的新风通风机13将室外新风由新风进口接头22引入，经新风进口过滤器23过滤、热管换热器17蒸发段和室外新风处理热交换器(此时为蒸发器)16换热后温度降低，经新风通风机13和新风出口14后送至室内环境。热管换热器17的蒸发段在新风换热腔体21内吸收新风能量而使新风降温，热管换热器17内的工作介质因吸热而汽化成蒸汽并迅速流至热管换热器17位于排风换热腔体9内的冷凝段，冷凝段在排风换热腔体9内放出热量而使排风升温，同时使热管内工作介质冷凝成液体流回蒸发段，再吸收新风能量而汽化，如此循环，以实现热交换。
冬季工况，排风进口接头11与室内排风进口管道连接，排风出口接头24与与室外排风出口管道连接，置于排风换热腔体9内的排风通风机1将室内排风由排风进口接口11引入，经排风进口过滤器10过滤、热管换热器17蒸发段和室内排风处理热交换器(此时为蒸发器)2换热后温度降低，经排风通风机1和排风出口24后排至室外环境；新风进口接头22与室外新风进口管道连接，新风出口接头14与室内新风出口管道连接，置于新风换热腔体21内的新风通风机13将室外新风由新风进口接头22引入，经新风进口过滤器23过滤、热管换热器17冷凝段和室外新风处理热交换器(此时为冷凝器)16换热后温度升高，经新风通风机13和新风出口14后送至室内环境。热管换热器17的冷凝段在新风换热腔体21内吸收排风能量而使新风升温，热管换热器17内的工作介质因吸热而汽化成蒸汽并迅速流至热管换热器17位于新风换热腔体21内的冷凝段，冷凝段在新风换热腔体21内放出热量而使新风升温，同时使热管内工作介质冷凝成液体流回蒸发段，再吸收排风能量而汽化，如此循环，以实现热交换。
热管换热器17正视图如图2所示，回路热虹吸管4排数由热风降温温差决定，一般3排至6排之间，列数由热风循环量决定，热管外换热肋片5一般采用铝翅片，间距和厚度由换热量和加工工艺共同决定，集气或液器3和集液或气器18一般与热管采用同种材料(如铜)。
室内排风处理热交换器2、室外新风处理热交换器16正视图分别如图3、图4所示，换热器换热肋片25、27一般采用铝翅片，间距和厚度由换热器和加工工艺共同决定，换热盘管26、28由换热温差决定。
夏季制冷工况时，经过气液分离器19的制冷剂气体，进入压缩机20，在压缩机20压缩成高压气体后，经过四通换向阀7，进入室内排风处理热交换器2(此时为冷凝器)，然后经过膨胀阀9节流后，进入室外新风处理热交换器16(此时为蒸发器)，制冷剂从室外新风处理热交换器16出来以后，再经过四通换向阀7、气液分离器19，进入压缩机20，完成整个制冷循环。所有制冷设备通过制冷剂管道6连接，内充注制冷工质(R22、R134a、R410A等)。
冬季制热工况时，经过气液分离器19的制冷剂气体，进入压缩机20，在压缩机20压缩成高压气体后，经过四通换向阀7，进入室外新风处理热交换器16(此时为冷凝器)，然后经过膨胀阀9节流后，进入室内排风处理热交换器2(此时为蒸发器)，制冷剂从室内排风处理热交换器2出来以后，再经过四通换向阀7、气液分离器19，进入压缩机20，完成整个制热循环。所有制冷设备通过制冷剂管道6连接，内充注制冷工质(R22、R134a、R410A等)。

Claims (2)

1、一种热管能量回收型全新风空气处理机组，包括壳体(15)、压缩机(20)、室外新风处理热交换器(16)、膨胀阀(8)、室内排风处理热交换器(2)和四通换向阀(7)；所述机壳体中部设置密封隔板(12)，将机壳体分成上下两个腔体，即新风换热腔体(21)和排风换热腔体(9)；排风换热腔体(9)的一端设置室内排风进风口(11)，在相对的另一端设置室内排风出口(24)，排风出口安装排风通风机(1)；新风换热腔体(21)的一端设置新风进风口(22)，在相对的另一端设置新风出口(14)，新风出口安装新风通风机(13)；
其特征是：在新风换热腔体(21)内设置室外新风处理热交换器(16)，在排风换热腔体(9)内设置室内排风处理热交换器(2)；室外新风处理热交换器(16)与室内排风处理热交换器(2)通过四通换向阀(7)与气液分离器(19)、压缩机(20)、膨胀阀(8)连接成封闭循环***；在室外新风处理热交换器(16)与室内排风处理热交换器(2)之间设有热管换热器(17)，所述热管换热器(17)穿过密封隔板(12)，垂直或者与水平成大于30度锐角设置在机壳体(15)内。
2、根据权利要求1所述一种热管能量回收型全新风空气处理机组，其特征是：所述热管换热器(17)由若干根回路热虹吸管(4)与集气或液器(3)、集液或气器(18)构成，回路热虹吸管(4)带有换热翅片(5)，多排多列平行设置，上下分别与集气或液器(3)和集液或气器(18)连通，内部充有工作介质。
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