本发明涉及一种自带冷源的空气处理机组。
背景技术：
随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们对居住和工作环境的要求也越来越高，特别是对新风和热舒适性的需求越来越得到重视。目前，对于别墅、酒店客房和高档写字楼等居住和工作场所，在不易设置集中水冷冷源的情况下，通常会采用分体空调或多联机空调，然而这些空调系统形式通常存在以下弊端：①空调系统无法提供新风，通常依靠开门窗自然通风或简单机械通风的方式获得新风，这样不仅会造成空调冷量的流失浪费，空调能耗增加，而且新风在不经处理的情况下直接进到室内，会将室外的污染物(如灰尘、汽车尾气、pm2.5等)和噪声带进室内，再者，在南方地区潮湿的季节，不加控制和处理的新风大量进入室内，会加重室内的回潮发霉现象；②若设置独立的新风系统，则需要增加一套空调系统，不仅增加初投资，而且需要设置专门的新风机房，并预留风管布置空间；③室内的排风无法有效利用，白白浪费了大量的室内余热。
上述弊端，一定程度影响了别墅、酒店客房和高档写字楼等场所室内的新风质量和热舒适性品质，因此，需要设计出一套适用的空气处理系统，以满足这些场所的需求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种自带冷源的空气处理机组。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种自带冷源的空气处理机组，设有空调机组柜体和排风换热箱体，所述空调机组柜体设有新风进风口、出风口和回风口，所述新风进风口用于连通室外环境与所述空调机组柜体的内部，所述出风口用于连通室内环境与所述空调机组柜体的内部，所述排风换热箱体设有排风进风口和排风出风口，所述排风进风口用于连通所述室内环境与所述排风换热箱体的内部，所述排风出风口用于连通室外环境与所述排风换热箱体的内部，其特征在于：
所述空调机组柜体的内部按照由所述新风进风口至所述出风口的气流流通方向依次安装有第一过滤器、第一空气换热器、离心风机、第二过滤器、第二空气换热器和加湿器，所述回风口连通所述室内环境与所述空调机组柜体内部的第一过滤位置，该第一过滤位置位于所述第一过滤器与第一空气换热器之间；
所述排风换热箱体的内部安装有第三空气换热器、压缩机、四通换向阀和排风机，所述排风机的出风口连接所述排风出风口；
所述压缩机的出口连接所述四通换向阀的a接口，所述压缩机的进口连接所述四通换向阀的d接口，所述四通换向阀的b接口分为两支路，第一支路连接所述第三空气换热器的a接口，第二支路通过第一电磁阀连接所述第二空气换热器的a接口，所述四通换向阀的c接口连接所述第一空气换热器的b接口，所述第一空气换热器的a接口连接第一电子膨胀阀的第一接口，所述第一电子膨胀阀的第二接口分为两支路，第一支路通过第二电子膨胀阀连接所述第三空气换热器的b接口，第二支路通过第二电磁阀连接所述第二空气换热器的b接口。
作为本发明的优选实施方式：在所述四通换向阀的b接口所分出的两支路中，所述第一支路通过第三电磁阀连接所述第三空气换热器的a接口。
作为本发明的优选实施方式：所述新风进风口安装有第一电动调节风阀，所述出风口安装有第二电动调节风阀，所述回风口安装有第三电动调节风阀；所述排风进风口安装有第四电动调节风阀。
作为本发明的优选实施方式：在所述排风换热箱体的内部，所述第三空气换热器位于所述压缩机的上风位置。
作为本发明的优选实施方式：所述压缩机为变频压缩机；所述离心风机为变频风机；所述排风机为离心风机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明采用由空调机组柜体、第一过滤器、第一空气换热器、离心风机、第二过滤器、第二空气换热器和加湿器组成的空调机组，并采用由排风换热箱体、第三空气换热器、压缩机、四通换向阀和排风机组成的排风换热箱，并将该空调机组与排风换热箱进行组合，使得组合形成的空气处理机组通过四通换向阀的方向切换能够工作在四种工作方式下，使得用户可以在不同的气候环境下，合理选择制冷、制热、除湿、全新风运行模式，因此，本发明不仅能满足用户全年对新风和热舒适性的需求，而且可达到节能运行的目的。
第二，本发明自带独立冷源，无需外接冷源，自成完整的空调系统，安装布置灵活，适用性强。
第三，本发明所采用的排风换热箱，可充分利用室内排风的余热，制冷模式时，用于降低自带冷源的冷凝温度，制热模式时，用于提高自带冷源的蒸发温度，从而大大提高自带冷源的运行能效，实现节能运行。
第四，本发明设置了第二空气换热器，取代了电加热，不仅可利用自带冷源的冷凝热，实现对送风温度的加热调控，确保送风满足要求，而且避免了冷热抵消的能源浪费现象。同时，本发明采用直接蒸发冷却除湿的形式，较冷水盘管冷却除湿能力更强，除湿效果更好，可满足南方地区“回南天”季节的除湿不降温运行要求。
第五，本发明设置了多个电动调节风阀，可灵活调节新回风比例以及送风量，特别在过渡季节，可实现全新风运行，同时，采用变频离心风机和变频压缩机，可根据末端负荷变化，适时调节机组运行状态，从而在保证室内健康、舒适的情况下，最大限度实现节能运行的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的系统原理图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明公开的是一种自带冷源的空气处理机组，设有空调机组柜体14和排风换热箱体13；空调机组柜体14设有新风进风口18、出风口19和回风口16，新风进风口18用于连通室外环境与空调机组柜体14的内部，出风口19用于连通室内环境与空调机组柜体14的内部；排风换热箱体13设有排风进风口15和排风出风口17，排风进风口15用于连通室内环境与排风换热箱体13的内部，排风出风口17用于连通室外环境与排风换热箱体13的内部。
本发明的发明构思为：
空调机组柜体14的内部按照由新风进风口18至出风口19的气流流通方向依次安装有第一过滤器24、第一空气换热器10、离心风机11、第二过滤器25、第二空气换热器12和加湿器26，回风口16连通室内环境与空调机组柜体14内部的第一过滤位置，该第一过滤位置位于第一过滤器24与第一空气换热器10之间；使得经新风进风口18进入空调机组柜体14内的室外新风a，通过第一过滤器24过滤后，与来自回风口16的室内空气c混合，然后混合的空气依次通过第一空气换热器10、离心风机11、第二过滤器25、第二空气换热器12和加湿器26后成为混合风b，再从出风口19吹出。
排风换热箱体13的内部安装有第三空气换热器5、压缩机1、四通换向阀2和排风机9，排风机9的出风口连接排风出风口17；使得经排风进风口15进入排风换热箱体13内的室内空气d依次通过第三空气换热器5、四通换向阀2、压缩机1和排风机9后成为排风e，再从排风出风口19吹出。其中，第三空气换热器5优选位于压缩机1的上风位置。
压缩机1的出口连接四通换向阀2的a接口，压缩机1的进口连接四通换向阀2的d接口，四通换向阀2的b接口分为两支路，第一支路连接第三空气换热器5的a接口，第二支路通过第一电磁阀3连接第二空气换热器12的a接口，四通换向阀2的c接口连接第一空气换热器10的b接口，第一空气换热器10的a接口连接第一电子膨胀阀7的第一接口，第一电子膨胀阀7的第二接口分为两支路，第一支路通过第二电子膨胀阀6连接第三空气换热器5的b接口，第二支路通过第二电磁阀8连接第二空气换热器12的b接口。
优选的，上述第一电子膨胀阀7靠近第一空气换热器10的a接口安装为宜；上述第二电子膨胀阀6靠近第三空气换热器5的b接口安装为宜。
优选的，在四通换向阀2的b接口所分出的两支路中，第一支路通过第三电磁阀4连接第三空气换热器5的a接口。其中，第三电磁阀4靠近第三空气换热器5的a接口安装为宜。
本发明的工作方式如下：
工作方式一：需要制冷时，例如在炎热的夏季，本发明启动制冷模式，压缩机1启动，加湿器26关闭，四通换向阀2的a接口与b接口相通，c接口与d接口相通，此时，第一空气换热器10作为蒸发器，第二空气换热器12作为加热器，第三空气换热器5作为冷凝器，制冷剂的制冷循环流程分为两路，第一路为：压缩机1→四通换向阀2(a接口至b接口)→第三电磁阀4→第三空气换热器5→第二电子膨胀阀6→第一电子膨胀阀7→第一空气换热器10→四通换向阀2(c接口至d接口)→压缩机1；第二路为：压缩机1→四通换向阀2(a接口至b接口)→第一电磁阀3→第二空气换热器12→第二电磁阀8→第一电子膨胀阀7→第一空气换热器10→四通换向阀2(c接口至d接口)→压缩机1。
本发明制冷模式的工作过程：室外新风a经新风进风口18进入空调机组柜体14内，经第一过滤器24过滤后，与来自回风口16的室内空气c混合，使相对洁净的室内空气c不用第一过滤器24过滤，混合后的空气首先经第一空气换热器10(此时作为蒸发器)冷却除湿，然后由离心风机11输送，再经第二过滤器25过滤、接着由第二空气换热器12(此时作为加热器)加热升温至合适的温湿度，然后流经加湿器26，最后混合风b从出风口19送出，确保送入室内的空气满足新风和热舒适性要求；同时，室内空气d经排风进风口15进入排风换热箱体13内，首先经过第三空气换热器5(此时作为冷凝器)，使得流过第三空气换热器5的制冷剂的热量交换到室内空气d，即流过第三空气换热器5的制冷剂降温用于第一空气换热器10(此时作为蒸发器)的冷却除湿作用，而通过第三空气换热器5的室内空气d则升温，然后升温后的室内空气d再由排风机9输送，最后升温后的室内空气d成为排风e从排风出风口19送出到室外环境，完成第三空气换热器5的冷凝换热过程。在该制冷模式中，第一电子膨胀阀7起到节流作用；第一电磁阀3和第二电磁阀8还用于调节流过第二空气换热器12的制冷剂流量，从而调控第二空气换热器12对混合风的加热量。
工作方式二：需要制热时，例如在寒冷的冬季，本发明启动制热模式，压缩机1启动，第一电磁阀3和第二电磁阀8关闭，四通换向阀2的a接口与c接口相通，b接口与d接口相通，此时，第一空气换热器10作为冷凝器，第二空气换热器12不工作，第三空气换热器5作为蒸发器，制冷剂的制热循环流程为：压缩机1→四通换向阀2(a接口至c接口)→第一空气换热器10→第一电子膨胀阀7→第二电子膨胀阀6→第三空气换热器5→第三电磁阀4→四通换向阀2(b接口至d接口)→压缩机1。
本发明制热模式的工作过程：室外新风a经新风进风口18进入空调机组柜体14内，经第一过滤器24过滤后，与来自回风口16的室内空气c混合，混合后的空气首先经第一空气换热器10(此时作为冷凝器)加热升温，然后由离心风机11输送，再经第二过滤器25过滤、接着流经第二空气换热器12(此时不工作)，然后经加湿器26加湿，最后混合风b从出风口19送出，确保送入室内的空气满足新风和热舒适性要求；同时，室内空气d经排风进风口15进入排风换热箱体13内，首先经过第三空气换热器5(此时作为蒸发器)，使得室内空气d的热量交换到流过第三空气换热器5的制冷剂，即流过第三空气换热器5的制冷剂升温用于第一空气换热器10(此时作为冷凝器)的加热升温作用，而通过第三空气换热器5的室内空气d则降温，然后降温后的室内空气d再由排风机9输送，最后降温后的室内空气d成为排风e从排风出风口19送出到室外环境，完成第三空气换热器5的蒸发换热过程。在该制热模式中，第二电子膨胀阀6起到节流作用。
工作方式三：需要除湿时，例如在南方地区的“回南天”季节，本发明启动除湿模式，压缩机1启动，加湿器26关闭，四通换向阀2的a接口与b接口相通，c接口与d接口相通，此时，第一空气换热器10作为蒸发器，第二空气换热器12作为加热器，第三空气换热器5作为冷凝器，其制冷剂的除湿循环流程和工作过程同制冷模式，仅需通过控制第一空气换热器10的蒸发温度和制冷量，以及第二空气换热器12的加热量来实现。
工作方式四：全新风运行时，例如在除上述季节之外的其他时段，无需制冷、制热和除湿，因此，关闭压缩机1和电动调节风阀21。
本发明全新风运行的工作过程：室外新风a经新风进风口18进入空调机组柜体14内，首先经第一过滤器24过滤，然后流经第一空气换热器10(此时不工作)，随后由离心风机11输送，再经第二过滤器25过滤、接着流经第二空气换热器12(此时不工作)和加湿器26，最后从出风口19送出，得到洁净的新风b，确保送入室内的新风满足要求；同时，室内空气d经排风进风口15进入排风换热箱体13内，依次经过第三空气换热器5(此时不工作)、四通换向阀2和压缩机1，然后由排风机9输送，最后排风e从排风出风口19送出。
其中，第二空气换热器12与第三空气换热器5形成并联连接，使本发明在制冷模式时，第二空气换热器12可合理利用自带冷源的冷凝热加热空气，第二空气换热器12和第三空气换热器5均与第一空气换热器10形成串联连接，使制冷和制热环路合理组合。
需要注意的是，上述第三电磁阀4是用于调节流过第三空气换热器5的制冷剂流量，从而调控第三空气换热器5的散热量以及辅助调控第二空气换热器12对混合风的加热量，本发明也可以不设置第三电磁阀4，这不影响本发明实现上述四组工作方式。
在上述发明构思的基础上，本发明采用以下优选的结构：
作为本发明的优选实施方式：新风进风口18安装有第一电动调节风阀22，可调节由新风进风口18进入空调机组柜体14内的室外新风a的风量，出风口19安装有第二电动调节风阀23，可调节由出风口19送出的混合风b的风量，回风口16安装有第三电动调节风阀21，可调节由回风口16进入空调机组柜体14内的室内空气c的风量；排风进风口15安装有第四电动调节风阀20，可调节由排风进风口15进入排风换热箱体13内的室内空气d的风量。
作为本发明的优选实施方式：在排风换热箱体13的内部，第三空气换热器5位于压缩机1的上风位置，在制冷模式时，避免压缩机1散热对第三空气换热器5(此时为冷凝器)换热效果的影响。
作为本发明的优选实施方式：离心风机11采用变频风机，可变频调节由出风口19送出的混合风b的风量；压缩机1采用变频压缩机，可根据末端负荷的变化，适时调节自带冷源的制冷或制热量；排风机为离心风机，确保排风风压满足要求。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。