一種具有室內(nèi)空氣凈化功能的兩級(jí)制冷空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種室內(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。
【背景技術(shù)】
[0002]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(mǎn)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)。
[0003]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)?？照{(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，耗水量更多。就算能接近露點(diǎn)，在我國(guó)很多地區(qū)，高溫季節(jié)露點(diǎn)在23°C以上，不可能取代空調(diào)。
[0004]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。
[0005]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)。
[0006]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。
[0007]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)生保健的最大法寶一一通風(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。
[0008]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。
[0009]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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)功能單一，不能同時(shí)滿(mǎn)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，特別是提供一種在我國(guó)所有高露點(diǎn)的地區(qū)都能取代壓縮式空調(diào)的環(huán)保節(jié)能制冷設(shè)備。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種具有室內(nèi)空氣凈化功能的兩級(jí)制冷空調(diào)器，包括機(jī)殼10、置于機(jī)殼內(nèi)的過(guò)濾換熱器20、供水系統(tǒng)50和新風(fēng)除濕系統(tǒng)60。
[0012]所述過(guò)濾換熱器20的過(guò)濾換熱材料為堆積成塊狀的纖維或其它透氣材料制成，塊狀的纖維沿空氣透過(guò)方向的厚度不小于50毫米；
[0013]所述機(jī)殼10內(nèi)設(shè)有換熱腔，過(guò)濾換熱器20設(shè)置于換熱腔內(nèi)，腔內(nèi)設(shè)置橫隔板16將換熱腔分隔為右腔和左腔，同時(shí)將過(guò)濾換熱器分隔為右腔區(qū)21和左腔區(qū)22，過(guò)濾換熱器又將右腔和左腔分隔為右前腔101、右后腔102和左前腔103、左后腔104 ;右前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的送風(fēng)口 12，左前腔機(jī)殼壁上有連通室內(nèi)的回風(fēng)口 11，右后腔機(jī)殼壁上有連通室外的新風(fēng)口 13，左后腔機(jī)殼壁上有連通室外的排風(fēng)口 14;在新風(fēng)口 13和排風(fēng)口 14之間設(shè)有連通它們的室外空氣通道18。
[0014]本實(shí)用新型過(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、繞中心軸轉(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，中心軸的軸線(xiàn)置于橫隔板16平面內(nèi)，換熱轉(zhuǎn)輪22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被橫隔板16分隔為不斷轉(zhuǎn)移的右腔區(qū)221和左腔區(qū)222，其轉(zhuǎn)動(dòng)的周邊與換熱腔內(nèi)壁之間的空隙用縱隔板15填充，縱隔板中心開(kāi)有包容換熱轉(zhuǎn)輪的圓孔，換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其各區(qū)域連續(xù)不斷地出入右腔和左腔，則其各個(gè)區(qū)域也連續(xù)地周期性地在右腔區(qū)和左腔區(qū)之間轉(zhuǎn)換；
[0015]在右后腔102和左前腔103內(nèi)，分別固定安裝有半圓環(huán)狀空氣密封環(huán)片224，空氣密封環(huán)片用薄片狀柔性耐磨材料制成，固定在縱隔板15或固定托板19上，其自由邊覆蓋在換熱轉(zhuǎn)輪的邊緣上；
[0016]過(guò)濾換熱器20包括濾芯和支持它們的框架，濾芯由空氣過(guò)濾材料如空氣過(guò)濾棉或其它兼具透氣、耐水、儲(chǔ)熱、換熱和過(guò)濾功能的高表面積率、高空隙率的材料制成，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；
[0017]所述左前腔103內(nèi)設(shè)有小隔板1031和分流管1033，小隔板從左腔區(qū)222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)干扇區(qū)，使部分回風(fēng)從回風(fēng)口直接通到風(fēng)干扇區(qū)。
[0018]供水系統(tǒng)50用于對(duì)待排出的室內(nèi)的空氣和/或過(guò)濾換熱器供水加濕，它包括置于機(jī)殼10底部的水箱51、水泵52或補(bǔ)水閥53、供水器54和連接水泵或補(bǔ)水閥與供水器的水管55，供水器54置于左前腔103內(nèi)；水泵52為置入水箱51內(nèi)的潛水泵，補(bǔ)水閥53為與自來(lái)水管連通的電控水開(kāi)關(guān)，供水器54包括一個(gè)或多個(gè)置于左前腔內(nèi)的噴霧咀或開(kāi)有多個(gè)灑水孔的布水管；
[0019]新風(fēng)除濕系統(tǒng)60為溶液除濕系統(tǒng)，包括用于從新風(fēng)中吸收水分的除濕區(qū)62、使自身脫水的再生區(qū)63和吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)61。除濕區(qū)62、再生區(qū)63均為空氣過(guò)濾網(wǎng)式結(jié)構(gòu)，除濕區(qū)置于過(guò)濾換熱器和送風(fēng)口 12之間，再生區(qū)置于室外空氣通道18中，它們均用耐腐蝕的空氣過(guò)濾材料如初效過(guò)濾棉、尼龍織物等制成；溶液循環(huán)系統(tǒng)包括置于除濕區(qū)和再生區(qū)上面的布液槽611、下面的集液槽612、輸液泵613和連接輸液泵與布液槽、集液槽的管系614，管系中包括置于水箱51內(nèi)的吸濕溶液冷卻器6141 ;輸液泵將吸濕溶液泵送到布液槽，由布液槽布灑到除濕區(qū)和再生區(qū)上，在網(wǎng)上與氣流傳質(zhì)后往下流入集液槽，由集液槽流入冷卻器與水箱中的水間壁換熱后再進(jìn)入輸液泵，形成不斷循環(huán)；
[0020]吸濕溶液冷卻器6141為管殼式換熱器，用導(dǎo)熱性良好的金屬蛇形管或多支路并聯(lián)的塑膠管浸沒(méi)在水箱51的水面下構(gòu)成，管的兩端連接集液槽612和輸液泵613 ;
[0021]吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)61內(nèi)的吸濕溶液為氯化鈣或溴化鋰水溶液。
[0022]在室外空氣相對(duì)濕度很高的濕熱氣侯條件下使用的兩級(jí)制冷空調(diào)器，再生區(qū)63的進(jìn)風(fēng)側(cè)還設(shè)置一套電熱器633，電熱器633為帶金屬散熱翅片的正溫度系數(shù)陶瓷即PTC電熱組件或帶金屬散熱翅片的金屬電熱管。
[0023]轉(zhuǎn)輪式儲(chǔ)熱過(guò)濾換熱器的換熱腔的右腔為新風(fēng)通過(guò)的新風(fēng)通道，左腔為排風(fēng)通過(guò)的排風(fēng)通道；除濕區(qū)62設(shè)置在右前腔101內(nèi)、緊靠過(guò)換熱轉(zhuǎn)輪的右腔區(qū)221的出風(fēng)面；再生區(qū)63置于左后腔104內(nèi)，從左后腔中分隔出與新風(fēng)口連通的室外空氣通道18。
[0024]工作時(shí)室外新風(fēng)透過(guò)過(guò)濾換熱器后再透過(guò)除濕區(qū)62，與布灑在除濕區(qū)上的吸濕溶液直接接觸傳質(zhì)，所含水分被濃縮的吸濕溶液吸收，濕度降低而制冷；
[0025]另一股室外空氣從新風(fēng)口進(jìn)入室外空氣通道18，透過(guò)再生區(qū)63，與布灑在再生區(qū)上的吸濕溶液直接接觸傳質(zhì)，將溶液中的水分蒸發(fā)，含濕量提高，最后從排風(fēng)口排出室外，溶液在傳質(zhì)中脫水其濃度也相應(yīng)提高。
[0026]空調(diào)器工作時(shí)室內(nèi)空氣在氣壓差作用下從回風(fēng)口 11進(jìn)入左前腔103內(nèi)，供水器54對(duì)其供水加濕，然后透過(guò)換熱轉(zhuǎn)輪左腔區(qū)222，最后從排風(fēng)口 14排出室外；室外空氣在氣壓差作用下從新風(fēng)口 13進(jìn)入，透過(guò)換熱轉(zhuǎn)輪的右腔區(qū)221與之換熱等濕降溫，然后再透過(guò)新風(fēng)除濕系統(tǒng)60被吸收水分而降濕，最后從送風(fēng)口 12送入室內(nèi)。
[0027]為獲得工作時(shí)機(jī)內(nèi)空氣流動(dòng)所需的氣壓差，送風(fēng)口 12外接室內(nèi)離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，室內(nèi)離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口向室內(nèi)送風(fēng)，排風(fēng)口 14外接室外離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，室外離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口向室外排風(fēng)。
[0028]用于家庭和小型公用場(chǎng)所的空調(diào)器工作時(shí)驅(qū)使空氣交換所需的氣壓差由內(nèi)置式風(fēng)機(jī)組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，內(nèi)置式風(fēng)機(jī)組件30包括新風(fēng)風(fēng)輪31、排風(fēng)風(fēng)輪32和驅(qū)動(dòng)它們旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33，新風(fēng)風(fēng)輪和排風(fēng)風(fēng)輪同軸固定在風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)的輸出軸上，它們均為離心式風(fēng)輪；新風(fēng)風(fēng)輪31的進(jìn)風(fēng)口與前腔內(nèi)除濕區(qū)62的出風(fēng)側(cè)相連通，排風(fēng)風(fēng)輪32的進(jìn)風(fēng)口與后腔內(nèi)的再生區(qū)63和過(guò)濾換熱器之間的通道相連通，來(lái)自新風(fēng)口的部分新風(fēng)透過(guò)再生區(qū)63進(jìn)入排風(fēng)風(fēng)輪的進(jìn)風(fēng)口 ；新風(fēng)風(fēng)輪的出風(fēng)口與送風(fēng)口 12相連通，排風(fēng)風(fēng)輪的出風(fēng)口與排風(fēng)口 14相連通。
[0029]新風(fēng)風(fēng)輪31的進(jìn)風(fēng)口與過(guò)濾換熱器20之間設(shè)有高效空氣過(guò)濾器24，高效空氣過(guò)濾器簡(jiǎn)稱(chēng)HEPA，可將0.3 ym的灰塵濾除99%以上，其表面還可以附加光觸媒、冷獨(dú)媒、活性碳等殺滅病菌或吸附、分解異味的的凈化材料。
[0030]帶內(nèi)置式風(fēng)機(jī)組件的兩級(jí)制冷空調(diào)器還可設(shè)計(jì)成更為緊湊的結(jié)構(gòu)，其風(fēng)機(jī)組件為布局于換熱轉(zhuǎn)輪兩側(cè)的風(fēng)機(jī)組件30A，該風(fēng)機(jī)組件的風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33為輸出軸從兩端伸出的長(zhǎng)軸電機(jī)33A，其外殼與轉(zhuǎn)輪的中心軸21合二而一，換熱轉(zhuǎn)輪以風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)的外殼為支承，繞其旋轉(zhuǎn)；新風(fēng)風(fēng)輪31置于右前腔101和左前腔103內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口處于左前腔內(nèi)的半圓用前錐面隔板311與左前腔隔開(kāi)；排風(fēng)風(fēng)輪32置于右后腔102和左后腔104內(nèi)，其進(jìn)風(fēng)口處于右后腔內(nèi)的半圓前設(shè)置再生區(qū)63，從新風(fēng)口進(jìn)入的部分新風(fēng)透過(guò)再生區(qū)63后進(jìn)入排風(fēng)風(fēng)輪；且兩風(fēng)輪均同軸安裝在風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)兩端伸出的輸出軸上；
[0031]所述驅(qū)動(dòng)換熱轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪電機(jī)23和風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)33合二而一，風(fēng)輪電動(dòng)機(jī)的輸出軸與換熱轉(zhuǎn)輪22之間用減速