一種對(duì)室內(nèi)空氣凈化制冷的方法及轉(zhuǎn)輪式空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內(nèi)空氣處理裝置，特別是具有用水蒸發(fā)制冷、室內(nèi)外換氣且回收換氣能量和凈化新風(fēng)多種功能的空氣調(diào)節(jié)裝置。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)居室內(nèi)的空氣的制冷、室內(nèi)外換氣且回收換氣能量和凈化室內(nèi)空氣的需求越來(lái)越迫切，但同時(shí)具備這些功能的空氣處理裝置市場(chǎng)上還從未有過(guò)，人們只好用壓縮式空調(diào)器、新風(fēng)換氣機(jī)空氣凈化器等多臺(tái)設(shè)備來(lái)滿足這些需求，不僅投資高，占地面積大，而且都有一些難于克服的缺點(diǎn)。
[0004]壓縮式空調(diào)器耗電高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、制冷劑為破壞大氣臭氧層的氯里昂，其發(fā)展不符合環(huán)保節(jié)能的世界潮流，在尚無(wú)有效代用品的當(dāng)今，它的大量使用只是一種不得已的權(quán)宜之計(jì)。近年許多人試圖用水蒸發(fā)降溫來(lái)解決這一問(wèn)題，利用水直接蒸發(fā)降溫的水蒸發(fā)式冷氣機(jī)家用型俗稱(chēng)“空調(diào)扇”，商用型俗稱(chēng)“環(huán)保空調(diào)”，但其原理是空氣等焓加濕，只能降溫不能制冷，對(duì)濕度較高的我國(guó)大部分地區(qū)都不可能取代壓縮式空調(diào)。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01210168743.0、名為“露點(diǎn)間接、直接蒸發(fā)冷卻器模塊化蒸發(fā)冷卻空調(diào)”的創(chuàng)造發(fā)明公開(kāi)了一種直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的技術(shù)方案，但其間接蒸發(fā)冷卻是間壁式換熱，效率很低，起主要作用的仍是直接蒸發(fā)冷卻的等焓加濕，其效果比水蒸發(fā)式冷氣機(jī)沒(méi)有根本改善，室外空氣經(jīng)處理后全熱降低很少，只能接近其濕球溫度，不可能接近露點(diǎn)，反而結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，成本更高，很難應(yīng)用。
[0005]為克服現(xiàn)有壓縮式空調(diào)的缺點(diǎn)，業(yè)界進(jìn)行了大量的嘗試，主要在吸收式空調(diào)和除濕空調(diào)等方面。吸收式空調(diào)除了設(shè)備投資比壓縮式高以外，還存在吸濕劑的腐蝕性、系統(tǒng)密封性及需要熱源、節(jié)電不節(jié)能的難題，業(yè)界認(rèn)為這是該空調(diào)發(fā)展不可逾越的鴻溝。除濕空調(diào)同樣存在熱源問(wèn)題，利太陽(yáng)能及其它低品位熱源雖可節(jié)能但設(shè)備投資及家庭用戶(hù)的局限性制約了它的推廣應(yīng)用，它們的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與壓縮式空調(diào)相比擬。
[0006]從制冷原理上看，以上各種技術(shù)方案均未突破單一的蒸發(fā)式制冷或除濕制冷的局限，所以它們的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也難有突破性改進(jìn)。
[0007]新風(fēng)換氣機(jī)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)占統(tǒng)治地位的是交叉流式板式換熱器，其熱回收率之低、使用壽命之短幾乎使它失去實(shí)際使用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0008]室內(nèi)空氣凈化器在空氣污染成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)的今天很快成為普通家庭必需的家居設(shè)施，但它只能消除室內(nèi)空氣中的固體顆粒，少數(shù)的還可以分解或吸附甲醛、苯等有害氣體，但因其處理風(fēng)量十分有限，使用時(shí)必需關(guān)門(mén)閉戶(hù)，室內(nèi)二氧化碳、一氧化碳的積蓄、新鮮氧氣的缺乏對(duì)人的健康帶來(lái)了新的危害，與衛(wèi)生保健的最大法寶——通風(fēng)換氣背道而馳，更不用說(shuō)其家用配置動(dòng)輒就是數(shù)千元甚至上萬(wàn)元，讓普通消費(fèi)者望而止步。
[0009]此外這三類(lèi)設(shè)備是各司其職，一個(gè)一般的人居空間需要三者齊備，既不經(jīng)濟(jì)，又顯繁雜，甚至成為家庭的累贅。
[0010]消費(fèi)者企盼有一種同時(shí)具有無(wú)壓縮機(jī)、無(wú)氟里昂的制冷、室內(nèi)外換氣且回收換氣能量和凈化新風(fēng)等多種功能的空氣調(diào)節(jié)裝置出世，但至今仍未見(jiàn)這樣的技術(shù)方案。
[0011]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)功能單一，不能同時(shí)滿足空氣處理的各方面的需要，且現(xiàn)有空調(diào)耗電高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、污染環(huán)境，現(xiàn)有換氣機(jī)熱回收率低、使用壽命短，現(xiàn)有空氣凈化器不能通風(fēng)換氣的缺點(diǎn)，提供一種同時(shí)具備以上三類(lèi)設(shè)備的功能且高效率、低成本的空氣處理技術(shù)與設(shè)備。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種對(duì)室內(nèi)空氣凈化制冷的方法:
用換氣機(jī)進(jìn)行室內(nèi)外換氣，用水蒸發(fā)的方法使空氣降溫，其特征在于:
在換氣機(jī)中設(shè)置儲(chǔ)熱部件，換氣時(shí)對(duì)進(jìn)入換氣機(jī)的待排室內(nèi)空氣加濕使之降溫，然后與儲(chǔ)熱部件進(jìn)行熱交換使之冷卻降溫，被加濕和換熱后的室內(nèi)空氣最后排出室外；室外新風(fēng)在進(jìn)入換氣機(jī)后與被冷卻降溫的儲(chǔ)熱部件換熱而降溫，然后被送入室內(nèi)。
[0014]所述待排室內(nèi)空氣加濕降溫是等焓加濕降濕；所述室外新風(fēng)與被冷卻降溫的儲(chǔ)熱部件換熱降溫是等濕制冷降溫；
所述儲(chǔ)熱部件是一種兼具過(guò)濾和換熱功能的過(guò)濾換熱裝置，包括用固定不動(dòng)的隔板分隔成的排風(fēng)通道和新風(fēng)通道以及一個(gè)工作時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)的過(guò)濾換熱器，過(guò)濾換熱器旋轉(zhuǎn)時(shí)被隔板分隔為連續(xù)變動(dòng)的等焓加濕的排風(fēng)區(qū)和等濕制冷的新風(fēng)區(qū)；在排風(fēng)區(qū)內(nèi)，室內(nèi)污濁空氣透過(guò)過(guò)濾換熱器的排風(fēng)區(qū)排出室外，排出之前在其中等焓加濕降溫到濕球溫度，用接觸換熱的方式與過(guò)濾換熱器的排風(fēng)區(qū)交換熱量使之也降溫到接近濕球溫度；在新風(fēng)區(qū)內(nèi)，室外新風(fēng)進(jìn)入后從反向透過(guò)過(guò)濾換熱器的新風(fēng)區(qū)，與之進(jìn)行接觸換熱而等濕制冷降溫，同時(shí)其所攜帶的固體微粒被阻留在過(guò)濾換熱器內(nèi)，被具有過(guò)濾功能的過(guò)濾換熱器過(guò)濾凈化；其工作循環(huán)如下:
1)、排氣半周:
待排出空氣等焓降溫:用供水裝置對(duì)待排出室外的室內(nèi)空氣和/或過(guò)濾換熱器供水加濕，使待排空氣等焓降溫到接近其濕球溫度；
換熱:在被降溫的待排空氣透過(guò)過(guò)濾換熱器的過(guò)程中與過(guò)濾換熱器進(jìn)行直接接觸式熱交換，使過(guò)濾換熱器被冷卻到也接近所述濕球溫度；
過(guò)濾換熱器風(fēng)干:當(dāng)過(guò)濾換熱器被冷卻到接近所述濕球溫度時(shí)停止供水，未加濕的待排空氣在透過(guò)過(guò)濾換熱器時(shí)對(duì)過(guò)濾換熱器進(jìn)行風(fēng)干，到過(guò)濾換熱器得到的水分又被排氣完全蒸發(fā)為止，此時(shí)待排空氣含濕量開(kāi)始降低，溫度開(kāi)始升高，立即切換到下一個(gè)半周以便停止排氣；
過(guò)濾換熱器凈化:排氣透過(guò)過(guò)濾換熱器排出室外的同時(shí)，也將過(guò)濾換熱器中阻留的固體微粒帶走一并排出室外，使過(guò)濾換熱器自動(dòng)得以?xún)艋?br> 2)、進(jìn)氣半周:
進(jìn)氣制冷:進(jìn)氣半周開(kāi)始，繼續(xù)停止供水加濕，待進(jìn)入室內(nèi)的室外新鮮空氣從相反方向透過(guò)在排氣半周內(nèi)已被降溫和風(fēng)干的過(guò)濾換熱器，與之進(jìn)行直接接觸換熱，將熱量傳遞給過(guò)濾換熱器，其自身被等濕降溫，降到接近過(guò)濾換熱器的溫度，即接近前半周排出的室內(nèi)空氣的濕球溫度；
進(jìn)氣凈化:進(jìn)氣在透過(guò)過(guò)濾換熱器的同時(shí)，其攜帶的固體微粒及有害物質(zhì)被阻留在過(guò)濾換熱器中，自身得以?xún)艋?br> 經(jīng)制冷和凈化的室外新鮮空氣最后被送入室內(nèi)，完成一個(gè)進(jìn)排氣循環(huán)；
3)、繼續(xù)不斷循環(huán):這樣的進(jìn)排氣循環(huán)周而復(fù)始不斷進(jìn)行，每次進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣的溫度接近此次循環(huán)前室內(nèi)空氣的濕球溫度，而含濕量接近室內(nèi)外的空氣，同時(shí)使室內(nèi)污濁空氣部分地更新；
4)、室內(nèi)空氣狀達(dá)到平衡點(diǎn):隨著進(jìn)排氣循環(huán)不斷地交替進(jìn)行，送入室內(nèi)的室外新鮮空氣和與之混合的室內(nèi)空氣含濕量基本不變，而溫度不斷降低，直到逼近露點(diǎn)，溫度不再降低，這一等濕制冷過(guò)程達(dá)到平衡點(diǎn)，同時(shí)室內(nèi)空氣的污染濃度不斷降低，逐步被凈化。
[0015]所述工作時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)的過(guò)濾換熱器為換熱轉(zhuǎn)輪，它由兼具透氣、儲(chǔ)熱、換熱、耐水和過(guò)濾功能的高表面積率、高空隙率的空氣過(guò)濾材料制成，空氣透過(guò)時(shí)與空氣進(jìn)行直接接觸式換熱，換熱的同時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行凈化過(guò)濾；
根據(jù)上述對(duì)室內(nèi)空氣凈化制冷的方法設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)輪式空調(diào)器，包括機(jī)殼10和置于機(jī)殼內(nèi)的過(guò)濾換熱器20、供水系統(tǒng)50。機(jī)殼10內(nèi)設(shè)有換熱腔，換熱腔用橫隔板16分隔為新風(fēng)腔和排風(fēng)腔，又用縱隔板15分隔為新風(fēng)前腔101、新風(fēng)后腔102和排風(fēng)前腔103、排風(fēng)后腔104 ;新風(fēng)前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的送風(fēng)口 12，排風(fēng)前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的回風(fēng)口 11，新風(fēng)后腔機(jī)殼壁上有連通室外的新風(fēng)口 13，排風(fēng)后腔機(jī)殼壁上有連通室外的排風(fēng)口14。
[0016]過(guò)濾換熱器20為轉(zhuǎn)輪式儲(chǔ)熱過(guò)濾換熱器，包括中心軸21、繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)狀換熱轉(zhuǎn)輪22和驅(qū)動(dòng)換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪電機(jī)23，縱隔板15上開(kāi)有容納換熱轉(zhuǎn)輪的圓孔，以便將換熱轉(zhuǎn)輪置于縱隔板15平面內(nèi)，其中心軸的軸線置于橫隔板16平面內(nèi)，換熱轉(zhuǎn)輪22被橫隔板16分隔為不斷轉(zhuǎn)移的新風(fēng)區(qū)221和排風(fēng)區(qū)222，落入新風(fēng)腔的為新風(fēng)區(qū)，落入排風(fēng)腔的為排風(fēng)區(qū)，換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其各區(qū)域連續(xù)不斷地出入新風(fēng)腔和排風(fēng)腔，則其各個(gè)區(qū)域也連續(xù)地周期性地在新風(fēng)區(qū)和排風(fēng)區(qū)之間轉(zhuǎn)換。
[0017]所述排風(fēng)前腔103內(nèi)設(shè)有小隔板1031和分流管1033，小隔板從排風(fēng)前腔的未端分隔出一個(gè)風(fēng)干扇區(qū)1032，分流管兩端分別連接回風(fēng)口 11和風(fēng)