專利名稱：溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)，是一種空調(diào)機(jī)，屬于機(jī)械類產(chǎn)品的空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
溫度和濕度是空調(diào)過(guò)程必需控制的二個(gè)參數(shù)。傳統(tǒng)家用或商用空調(diào)主要是 溫差空調(diào)，往往只注重調(diào)溫、不注重調(diào)濕，進(jìn)而引發(fā)一系列的空氣衛(wèi)生問(wèn)題， 和嚴(yán)重浪費(fèi)能源問(wèn)題。人體對(duì)溫度和濕度的敏感性就是舒適性，當(dāng)空氣相對(duì)濕度低于4oy。時(shí)，易引 發(fā)呼吸系統(tǒng)疾??；當(dāng)空氣相對(duì)濕度高于6oy。時(shí)，塵滿、細(xì)菌、病毒、真菌等有害物的活力開(kāi)始增強(qiáng)。許多舒適性實(shí)驗(yàn)證明不同人種有不同的溫濕度舒適性區(qū) 間，中國(guó)人理想的人體溫度和濕度環(huán)境是溫度23 - 28r、相對(duì)濕度濕度45 ~ 65%, 在滿足人體舒適性的前提下，干球溫度越高越節(jié)能。干球溫度升高時(shí)，舒適性 要求相對(duì)濕度應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)?？照{(diào)總負(fù)荷包含顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷二項(xiàng)內(nèi)容，潛熱負(fù)荷主要是指濕度， 在保證舒適性之前提下有效地控制這二項(xiàng)內(nèi)容，可以大幅節(jié)約不必要的能耗。 空調(diào)總熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷之比稱熱濕比，在不同地區(qū)有著顯著差異，在同一地 區(qū)不同時(shí)段不同季節(jié)差別亦很大，在同一地區(qū)同時(shí)段不同干球溫度時(shí)也有差別。 另外，隨著現(xiàn)代建筑工程節(jié)能材料的不斷應(yīng)用，熱濕比也在發(fā)生變化(熱濕比 變小)，潛熱負(fù)荷在總負(fù)荷中的比重在增大，控制潛熱負(fù)荷的重要性將曰漸突出。 近幾年，國(guó)家已發(fā)布了夏季26"C空調(diào)政策，由于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化空調(diào)在空氣干球 溫度大于26'C時(shí)，空氣濕度偏高或波動(dòng)幅度較大，易使人感到不舒適，26'C空 調(diào)政策的落實(shí)執(zhí)行不太理想。如果空調(diào)機(jī)能夠有效地同步調(diào)節(jié)溫度和濕度即溫 濕度獨(dú)立控制，26。C空調(diào)政策將會(huì)受到更多數(shù)人的歡迎，有資料表明，溫濕度 獨(dú)立控制技可以實(shí)現(xiàn)20~40%的節(jié)能空間?，F(xiàn)階段溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)以鹽溶液調(diào)濕方式為主，鹽溶液會(huì)腐蝕金屬， 除濕過(guò)程不可避免地會(huì)有飄逸飛沫粒子，小于O. 3lam鹽溶液粒子會(huì)被空氣帶走，其安全性一直有人質(zhì)疑，特別是它還帶來(lái)較為復(fù)雜化的工程設(shè)計(jì)和高昂投資，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)推廣困難重重。如何簡(jiǎn)化完善調(diào)濕設(shè)備和降低工程成 本就是溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)推廣的關(guān)鍵。本發(fā)明主要目標(biāo)就是提供一種低成本 并且運(yùn)行安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)便的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)設(shè)備，便于在建或已建工 程中推動(dòng)溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)廣泛應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，是一種能夠同步調(diào)節(jié)空氣溫度與濕度的空調(diào)設(shè)備， 與現(xiàn)有的溶液式溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)相比，它的綜合成本較低、安全、維護(hù)簡(jiǎn)便；與目前公知的空調(diào)機(jī)相比，它的舒適性調(diào)節(jié)空間更大。這種設(shè)備有助于國(guó)家26'C夏季空調(diào)政策的落實(shí)。


① 圖l為室內(nèi)機(jī)的流程圖，主要內(nèi)容l風(fēng)機(jī)，2表冷器(空氣冷卻換熱器)， 3顯熱換氣芯(空氣一空氣回?zé)釗Q熱器)，4冷媒，5溫濕度控制機(jī)構(gòu)。l風(fēng)機(jī)為可調(diào)速風(fēng)機(jī)，主要是指變頻風(fēng)機(jī)，用于調(diào)節(jié)室內(nèi)機(jī)循環(huán)空氣流量。2表冷器(空氣冷卻換熱器)為翅片盤管，表冷器迎面空氣風(fēng)速不大于2 (米 /秒)，嚴(yán)禁空氣帶水現(xiàn)象。3顯熱換氣芯(空氣-一空氣回?zé)釗Q熱器)，冷熱兩側(cè)的空氣不得有滲透，僅 僅只有熱量傳遞?？蛇x用板式或板翅式氣一氣換熱器或熱管換熱器。4冷媒由制冷機(jī)制冷，溫度不應(yīng)低于0'C，建議0—l(TC。5溫濕度控制機(jī)構(gòu)，是由傳感器、控制器和執(zhí)行器組成，控-制信號(hào)由設(shè)在回 風(fēng)通道的溫濕度傳感器提供，執(zhí)行目標(biāo)是室內(nèi)機(jī)的循環(huán)風(fēng)量和冷媒的供冷量。② 圖2為溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)結(jié)構(gòu)圖，是室內(nèi)機(jī)(圖l)與室外機(jī)的組合 示意圖。
具體實(shí)施方式
濕空氣學(xué)說(shuō)中有一原理調(diào)濕可以調(diào)干球溫度，調(diào)干球溫度則不易控制濕 度。這一原理也是本發(fā)明的一個(gè)理論基礎(chǔ)。優(yōu)先控制濕度目標(biāo)，同步控制干球 溫度，就可實(shí)現(xiàn)溫濕度控制總目標(biāo)。A) 室內(nèi)機(jī)
如圖l所示，主要內(nèi)容l風(fēng)機(jī)，2表冷器(空氣冷卻換熱器)，3顯熱換氣 芯(空氣一空氣回?zé)釗Q熱器)，4冷媒，5溫濕度控制機(jī)構(gòu)。
室內(nèi)機(jī)工作流程待處理的空氣進(jìn)入回風(fēng)通道，進(jìn)入3顯熱換氣芯，回風(fēng) 空氣得到預(yù)冷，干球溫度有所下降，相對(duì)濕度顯著提高，再進(jìn)入2表冷器進(jìn)一 步冷卻，干濕球溫度進(jìn)一步下降形成低溫低濕空氣。由于空氣的部分顯熱已在3 顯熱換氣芯中被除去，在同等冷量與傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)對(duì)比的情況下，空氣的潛熱會(huì) 被更多地除去。低溫低濕空氣被1風(fēng)機(jī)抽吸后送入3顯熱換氣芯。低溫低濕空 氣在3顯熱換氣芯里與待處理的回風(fēng)空氣進(jìn)行換熱，干球溫度升高，相對(duì)濕度 顯著降低(含濕量不變)，形成送風(fēng)空氣，同時(shí)在2表冷器壁面上的凝結(jié)水由底 盤排水口流出。2表冷器的冷量由4冷媒介質(zhì)提供，冷媒可以是制冷劑(如氟 氯昂或無(wú)氟制冷劑)或液體載冷劑(如冰水)，1風(fēng)機(jī)也可以設(shè)在送風(fēng)口或回 風(fēng)口的風(fēng)道位置上。
室內(nèi)機(jī)可以單獨(dú)作為一個(gè)產(chǎn)品，此時(shí)應(yīng)在圖1中的2表冷器的進(jìn)口或出口 加裝一個(gè)可調(diào)節(jié)4冷媒流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)伐，可作為公知的中央空調(diào)中的風(fēng)機(jī)盤 管或變風(fēng)量空調(diào)器。
B) 室外機(jī)
如圖2中的6，室外機(jī)可以是公知的具有可調(diào)速壓縮機(jī)的分體空調(diào)機(jī)的室外 機(jī)，也可以是具有可調(diào)制冷量的冰水機(jī)組。室外機(jī)制取的冷量通過(guò)冷媒介質(zhì)提 供給室內(nèi)機(jī)。
基本要求是室外機(jī)具有可調(diào)節(jié)制冷量的實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)。
C) 溫濕度控制機(jī)構(gòu)及控制方法
如圖2所示，5溫濕度控制機(jī)構(gòu)是由公知的傳感器、控制器和執(zhí)行器組成， 其功能是根據(jù)空調(diào)對(duì)象的要求調(diào)節(jié)6室外機(jī)的制冷量和1風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。6室外機(jī) 的制冷量由6室外機(jī)里的制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)，6室外機(jī)的制冷量和壓縮機(jī) 的轉(zhuǎn)速正相關(guān)。l風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)室內(nèi)機(jī)循環(huán)空氣流量。6室外機(jī)的制冷量可控 制處理空氣的濕度和溫度，l風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也可輔助控制空氣的濕度和溫度，實(shí)現(xiàn) 空氣的溫濕度控制。另外，l風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以改變顯熱換氣芯的換熱效率(空氣 流量越大，顯熱換氣芯的換熱效率越低，送風(fēng)溫差越大)，間接調(diào)節(jié)送風(fēng)溫差，達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。控制方法1:① 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速—控制室內(nèi)空氣干球溫度干球溫度升高-加大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 干球溫度降低-減小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 室外機(jī)的制冷量—控制室內(nèi)空氣相對(duì)濕度室內(nèi)相對(duì)濕度升高—加大室外機(jī)的制冷量。 室內(nèi)相對(duì)濕度降低—減小室外機(jī)的制冷量。 控制方法2:① 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速—控制室內(nèi)空氣相對(duì)濕度室內(nèi)相對(duì)濕度升高—減小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 室內(nèi)相對(duì)濕度降低4加大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 室外機(jī)的制冷量—控制室內(nèi)空氣干球溫度室內(nèi)干球溫度升高—加大室外機(jī)的制冷量。 室內(nèi)干球溫度降低—減小室外機(jī)的制冷量。另外，室內(nèi)機(jī)作為公知的中央空調(diào)中的風(fēng)機(jī)盤管或變風(fēng)量空調(diào)器時(shí)，上述 兩個(gè)控制方法中的制冷量調(diào)節(jié)方式改為電動(dòng)調(diào)節(jié)伐的開(kāi)度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)伐開(kāi)度大 —加大制冷量，調(diào)節(jié)伐開(kāi)度小—減小制冷量。D)整機(jī)如圖2所示，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)通過(guò)連接管拼合成為整機(jī)，冷媒在連接管內(nèi) 流動(dòng)> 整機(jī)運(yùn)行由控制機(jī)構(gòu)控制。這個(gè)整機(jī)就是溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)。
權(quán)利要求
1溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，包括二個(gè)主要內(nèi)容室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，其特征是室內(nèi)機(jī)由五個(gè)部件組成1風(fēng)機(jī)，2表冷器(空氣冷卻換熱器)，3顯熱換氣芯(空氣-空氣回?zé)釗Q熱器)，4冷媒，5溫濕度控制機(jī)構(gòu)。室內(nèi)機(jī)可單獨(dú)用于公知的集中空調(diào)系統(tǒng)中，作為風(fēng)機(jī)盤管或變風(fēng)量空調(diào)器使用。室內(nèi)機(jī)的工作流程是回風(fēng)空氣經(jīng)過(guò)顯熱換氣芯預(yù)冷后進(jìn)入表冷器降溫除濕，形成低溫低濕空氣，低溫低濕空氣再送回顯熱換氣芯，在顯熱換氣芯中低溫低濕空氣得到回風(fēng)空氣加熱后成為送風(fēng)空氣。風(fēng)機(jī)的安裝位置可以是顯熱換氣芯的送風(fēng)口或回風(fēng)口，也可以是表冷器的迎風(fēng)面或背風(fēng)面。表冷器的冷量由經(jīng)過(guò)室外機(jī)制冷的冷媒提供。室外機(jī)可以是公知的具有可調(diào)速壓縮機(jī)的分體空調(diào)機(jī)的室外機(jī)，也可以是具有可調(diào)制冷量的冰水機(jī)組，室外機(jī)具有可調(diào)節(jié)制冷量的執(zhí)行部件。
2 按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī) 的風(fēng)機(jī)是可調(diào)速風(fēng)機(jī)。
3 按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī) 的表冷器是多排翅片盤管換熱器，迎面空氣風(fēng)速不大于2.0 (米/秒)。
4 按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī) 的顯熱換氣芯是逆流或叉流型空氣一空氣換熱器。
5 按照權(quán)利要求1所述室的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的內(nèi)機(jī) 的冷媒是載冷劑或制冷劑，溫度不低于O'C，取0—1(TC。
6 按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī) 的溫濕度控制機(jī)構(gòu)是由傳感器、控制器和執(zhí)行器組成，控制信號(hào)由設(shè)在回 風(fēng)通道的溫濕度傳感器提供或設(shè)在空調(diào)對(duì)象的溫濕度傳感器提供，溫濕度 控制機(jī)構(gòu)的控制對(duì)象是所述的室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和所述的室外機(jī)的制冷 量，所述的室外機(jī)的制冷量由所述的室外機(jī)里的制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)， 所述的室外機(jī)的制冷量和所述的的制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速正相關(guān)。
7 按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是可以單獨(dú)調(diào)節(jié)空 調(diào)對(duì)象的溫度和濕度。
8 按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī)的溫濕度控制機(jī)構(gòu)的控制方法有兩種 控制方法1:① 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速—控制室內(nèi)空氣干球溫度干球溫度升高—加大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，干球溫度降低—減小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 室外機(jī)的制冷量—控制室內(nèi)空氣相對(duì)濕度相對(duì)濕度升高—加大室外機(jī)制冷量，相對(duì)濕度降低—減小室外機(jī)制冷量。 控制方法2:① 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速—控制室內(nèi)空氣相對(duì)濕度相對(duì)濕度升高—減小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，相對(duì)濕度降低—加大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 室外機(jī)的制冷量—控制室內(nèi)空氣干球溫度干球溫度升高—加大室外機(jī)制冷量，干球溫度降低—減小室外機(jī)制冷量。 9按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī) 可單獨(dú)作為中央空調(diào)中的風(fēng)機(jī)盤管或變風(fēng)量空調(diào)器使用，單獨(dú)作為中央空 調(diào)中的風(fēng)機(jī)盤管或變風(fēng)量空調(diào)器使用時(shí)，在所述的室內(nèi)機(jī)的表冷器的進(jìn)口 或出口應(yīng)加裝一個(gè)可調(diào)節(jié)冷媒流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)伐。 10按照權(quán)利要求1所述的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)，其特征是所述的室內(nèi)機(jī) 單獨(dú)作為中央空調(diào)中的風(fēng)機(jī)盤管或變風(fēng)量空調(diào)器使用時(shí)，控制方法有兩種: 控制方法1:① 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速—控制室內(nèi)空氣干球溫度干球溫度升高—加大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，干球溫度降低—減小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 調(diào)節(jié)伐開(kāi)度—控制室內(nèi)空氣相對(duì)濕度相對(duì)濕度升高—調(diào)節(jié)伐開(kāi)度加大，相對(duì)濕度降低—調(diào)節(jié)伐開(kāi)度減小。 控制方法2:① 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速—控制室內(nèi)空氣相對(duì)濕度相對(duì)濕度升高—減小風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，相對(duì)濕度降低—加大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。② 調(diào)節(jié)伐開(kāi)度—控制室內(nèi)空氣干球溫度干球溫度升髙—調(diào)節(jié)伐開(kāi)度加大，干球溫度降低—調(diào)節(jié)伐開(kāi)度減小。 上述調(diào)節(jié)伐指的是權(quán)利要求9所述的可調(diào)節(jié)冷媒流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)伐。
全文摘要
溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)機(jī)是一種空調(diào)設(shè)備，涉及空調(diào)技術(shù)，其主要特征是可以依使用者的要求對(duì)空氣的溫度與濕度分別控制。隨著多種建筑節(jié)能技術(shù)的普及，熱負(fù)荷與濕負(fù)荷的比例會(huì)發(fā)生變化，濕負(fù)荷比例會(huì)相對(duì)增大，濕負(fù)荷控制的重要性將日漸突出。溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)可以降低空調(diào)冷量控制負(fù)荷、改善空調(diào)舒適性、提升空調(diào)精度，顯著達(dá)到節(jié)能效果。該設(shè)備由室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)組成，室內(nèi)機(jī)包括①風(fēng)機(jī)、②表冷器(空氣冷卻換熱器)、③顯熱換氣芯(空氣一空氣回?zé)釗Q熱器)、④冷媒、⑤溫濕度控制機(jī)構(gòu)，室內(nèi)機(jī)可單獨(dú)應(yīng)用在集中空調(diào)系統(tǒng)中。希望這種設(shè)備有助于國(guó)家26℃夏季空調(diào)政策的落實(shí)并且有助于空調(diào)技術(shù)的升級(jí)。
文檔編號(hào)F24F3/06GK101315211SQ20081007119
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月9日
發(fā)明者洪國(guó)偉 申請(qǐng)人:洪國(guó)偉