溶液除湿机组、空气降温方法及空调器与流程

文档序号:12820793阅读:406来源:国知局

本发明涉及空调领域,具体而言,涉及一种溶液除湿机组、空气降温方法及空调器。



背景技术:

传统空调系统采用低温冷水或者低温介质(如乙二醇)的方式冷却空气,将低温冷水或者低温介质通入表冷器,空气经表冷器冷却后达到低温状态。

然而,考虑到送风温度低于0℃时,表冷器表面的冷凝水会结冰,换热能力下降,无法实现对空气的有效冷却,因此这种冷却方式很难实现0℃以下的送风状态。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种溶液除湿机组、空气降温方法及空调器,以解决现有技术中的空调系统的表冷器无法实现低温(0℃以下)送风的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种溶液除湿机组,包括相互连通的除湿单元和再生单元,溶液除湿机组还包括:表冷器,表冷器设置在除湿单元的进气侧,以对除湿单元进气侧的气体进行冷却。

进一步地,溶液除湿机组还包括:第一换热管路,第一换热管路用于通入小于或等于-5℃的低温介质;第一换热器,第一换热器包括第一换热通道和第二换热通道,第一换热器的第一换热通道与除湿单元的第一喷淋管路连通;第一换热器的第二换热通道与第一换热管路连通。

进一步地,溶液除湿机组还包括:第二换热管路,第二换热管路用于通入大于或等于50℃的高温介质;第二换热器,第二换热器包括第三换热通道和第四换热通道,第二换热器的第三换热通道与再生单元的第二喷淋管路连通;第二换热器的第四换热通道与第二换热管路连通。

进一步地,溶液除湿机组还包括第一循环管路、第二循环管路和级间流换热器,第一循环管路和第二循环管路均与级间流换热器连接以通过级间流换热器换热;其中,第一循环管路的一端与除湿单元的储液箱连通,第一循环管路的另一端与再生单元的储液箱连通;第二循环管路的一端与第一喷淋管路连通,第二循环管路的另一端与再生单元的储液箱连通。

进一步地,第二喷淋管路上设置有再生泵,再生泵的进口与再生单元的储液箱连通,再生泵的出口与第二换热器的第三换热通道的进口连通。

进一步地,第一喷淋管路上设置有除湿泵,除湿泵的进口与第一换热器的第一换热通道的出口连通;其中,第一喷淋管路与第二循环管路连通,除湿泵的出口与第一喷淋管路与第二循环管路的接口连通。

根据本发明的第二个方面,提供了一种空气降温方法,空气降温方法应用于上述的溶液除湿机组,空气降温方法包括:步骤一:将表冷器设置在除湿单元的进气侧;步骤二:启动表冷器和除湿单元,以使除湿单元的进气侧的气体经过表冷器的冷却后进入除湿单元内。

进一步地,在启动表冷器之前,向表冷器内通入温度为5℃~7℃的冷冻水。

进一步地,在启动除湿单元之前,空气降温方法还包括:向第一换热管路内通入小于或等于-5℃的低温介质。

进一步地,在启动除湿单元之前,空气降温方法还包括:向第二换热管路内通大于或等于50℃的高温介质,加热溶液以实现溶液再生。

根据本发明的第三个方面,提供了一种空调器,包括溶液除湿机组,溶液除湿机组为上述的溶液除湿机组。

本发明的溶液除湿机组通过除湿单元、再生单元和表冷器能够实现0℃以下的低温送风,其中,表冷器设置在除湿单元的进气口处,除湿单元通过第一喷淋管路实现了低温的除湿溶液在空气中喷淋,吸收空气中的水分,从而完成了对空气的除湿且降低了除湿溶液的浓度,再生单元通过第二喷淋管路实现了高温的再生溶液在空气中喷淋,溶液中的水分蒸发到空气中,再生溶液浓度变高,通过除湿单元和再生单元相互连通,可以保证在除湿过程中,除湿单元内的除湿溶液和再生单元内的再生溶液进行交换,从而维持两侧溶液浓度平衡。

在空调运行过程中,通过在除湿单元的进气口设置有表冷器,可以使进入除湿单元的空气先经过表冷器,实现对空气的初步降温,降温后的空气进入除湿单元进行二次降温,从而能够实现0℃以下的送风。在整个降温过程中,本发明的溶液除湿机组通过溶液进行降温,所以不用考虑传统空调器利用表冷器进行降温时出现的结冰现象而影响降温效果,从而解决了现有技术中的空调系统的表冷器无法实现低温(0℃以下)送风的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1示出了根据本发明的溶液除湿机组的实施例的结构示意图。

其中,上述附图包括以下附图标记:

10、除湿单元;11、第一喷淋管路;20、再生单元;21、第二喷淋管路;30、表冷器;40、第一换热器;50、第一换热管路;60、第二换热器;70、第二换热管路;80、第一循环管路;90、第二循环管路;100、再生泵;110、除湿泵;120、级间流换热器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种溶液除湿机组,请参考图1,溶液除湿机组包括相互连通的除湿单元10和再生单元20,溶液除湿机组还包括:表冷器30,表冷器30设置在除湿单元10的进气侧,以对除湿单元10进气侧的气体进行冷却。

本发明的溶液除湿机组通过除湿单元10、再生单元20和表冷器30能够实现0℃以下的低温送风,其中,表冷器30设置在除湿单元10的进气口处,除湿单元10通过第一喷淋管路11实现了低温的除湿溶液在空气中喷淋,吸收空气中的水分,从而完成了对空气的除湿且降低了除湿溶液的浓度,再生单元20通过第二喷淋管路21实现了高温的再生溶液在空气中喷淋,溶液中的水分蒸发到空气中,再生溶液浓度变高,通过除湿单元10和再生单元20相互连通,可以保证在除湿过程中,除湿单元10内的除湿溶液和再生单元20内的再生溶液进行交换,从而维持两侧溶液浓度平衡。

在空调运行过程中,通过在除湿单元10的进气口设置有表冷器30,可以使进入除湿单元10的空气先经过表冷器30,实现对空气的初步降温,降温后的空气进入除湿单元10进行二次降温,从而能够实现0℃以下的送风。在整个降温过程中,本发明的溶液除湿机组通过溶液进行降温,所以不用考虑传统空调器利用表冷器进行降温时出现的结冰现象而影响降温效果,从而解决了现有技术中的空调系统的表冷器无法实现低温(0℃以下)送风的问题。

为了能够通过第一换热器40对除湿单元10内的除湿溶液实现降温处理,溶液除湿机组还包括:第一换热管路50,第一换热管路50用于通入小于或等于-5℃的低温介质;第一换热器40,第一换热器40包括第一换热通道和第二换热通道,第一换热器40的第一换热通道与除湿单元10的第一喷淋管路11连通;第一换热器40的第二换热通道与第一换热管路50连通。

在本实施例中,通过在溶液除湿机组内设置有第一换热管路50和第一换热器40,第一换热器40包括第一换热通道和第二换热通道,第一换热器40的第一换热通道与除湿单元10的第一喷淋管路11连通;第一换热器40的第二换热通道与第一换热管路50连通。通过向第一换热管路50通入小于或等于-5℃的低温介质,从而能够通过第一换热器40对除湿单元10内的除湿溶液实现降温处理。

为了能够通过第二换热器60对再生单元20的再生溶液实现升温处理,溶液除湿机组还包括:第二换热管路70,第二换热管路70用于通入大于或等于50℃的高温介质;第二换热器60,第二换热器60包括第三换热通道和第四换热通道,第二换热器60的第三换热通道与再生单元20的第二喷淋管路21连通;第二换热器60的第四换热通道与第二换热管路70连通。

在本实施例中,通过在溶液除湿机组上设置有第二换热管路70和第二换热器60,第二换热器60包括第三换热通道和第四换热通道,第二换热器60的第三换热通道与再生单元20的第二喷淋管路21连通;第二换热器60的第四换热通道与第二换热管路70连通,通过向第二换热管路70内通入60℃~70℃的热水,可以通过第二换热器60对再生单元20的再生溶液实现升温处理。

为了能够使除湿单元10内的除湿溶液和再生单元20内的再生溶液进行交换,从而维持两侧溶液浓度平衡,如图1所示,溶液除湿机组还包括第一循环管路80、第二循环管路90和级间流换热器120,第一循环管路80和第二循环管路90均与级间流换热器120连接以通过级间流换热器120换热;其中,第一循环管路80的一端与除湿单元10的储液箱连通,第一循环管路80的另一端与再生单元20的储液箱连通;第二循环管路90的一端与第一喷淋管路11连通,第二循环管路90的另一端与再生单元20的储液箱连通。

在本实施例中,溶液除湿机组通过第一循环管路80和第二循环管路90够使除湿单元10内的除湿溶液和再生单元20内的再生溶液进行交换,从而维持两侧溶液浓度平衡;考虑到除湿单元10内的除湿溶液和再生单元20内的再生溶液进行交换过程中存在冷量损失,通过在第一循环管路80和第二循环管路90之间设置有级间流换热器120,从而能够使级间流换热器120在除湿单元10内的除湿溶液和再生单元20内的再生溶液进行交换时吸收一部分冷量,以此减少溶液交换过程中的冷量损失。

在本实施例中,第一循环管路80的一个管口设置在除湿单元10的储液箱的侧面,第一循环管路80的另一个管口设置在再生单元20的储液箱的侧面;第二循环管路90的一端与第一喷淋管路11连通,第二循环管路90的另一端与再生单元20的储液箱连通,且管口设置在再生单元20的储液箱的侧面。

为了能够将再生单元20内的再生溶液通过第二喷淋管路21进行喷淋,第二喷淋管路21上设置有再生泵100,再生泵100的进口与再生单元20的储液箱连通,再生泵100的出口与第二换热器60的第三换热通道的进口连通。

在本实施例中,通过在第二喷淋管路21上设置有再生泵100,其中,再生泵100的进口与再生单元20的储液箱连通,再生泵100的出口与第二换热器60的第三换热通道的进口连通,从而可以通过再生泵100将再生单元20的储液箱内的再生溶液送入第二换热器60的第三换热通道内,通过第二换热管路70内温度为60℃~70℃的热水对再生溶液进行加热,加热后的高温再生溶液在空气中喷淋,溶液中的水分蒸发到空气中,再生溶液浓度变高。

为了能够使除湿单元10内的除湿溶液通过第一喷淋管路11喷淋,第一喷淋管路11上设置有除湿泵110,除湿泵110的进口与第一换热器40的第一换热通道的出口连通;其中,第一喷淋管路11与第二循环管路90连通,除湿泵110的出口与第一喷淋管路11与第二循环管路90的接口连通。

在本实施例中,通过在第一喷淋管路11上设置有除湿泵110,其中,除湿泵110的进口通过第一换热器40的第一换热通道与除湿单元10的储液箱连接,第一喷淋管路11与第二循环管路90连通,除湿泵110的出口与第一喷淋管路11与第二循环管路90的接口连通,从而可以通过除湿泵110将经过第一换热管路50内温度为小于或等于-5℃的低温介质降温后的除湿溶液送入第一喷淋管路11,通过第一喷淋管路11实现了低温的除湿溶液在空气中喷淋,吸收空气中的水分,从而完成了对空气的除湿且降低了除湿溶液的浓度。

本发明还提供了一种空气降温方法,空气降温方法应用上述的溶液除湿机组,空气降温方法包括:步骤一:将表冷器设置在除湿单元的进气侧;步骤二:启动表冷器和除湿单元,以使除湿单元的进气侧的气体经过表冷器的冷却后进入除湿单元内。

为了能够通过表冷器对通过表冷器的空气进行一次降温处理,在启动表冷器之前,向表冷器内通入温度为5℃~7℃的冷冻水。通过向表冷器内通入温度为5℃~7℃的冷冻水可以将通过表冷器的空气进行一次降温处理。

优选地,在启动除湿单元之前,空气降温方法还包括:向第一换热管路内通入小于或等于-5℃的低温介质。

优选地,在启动除湿单元之前,空气降温方法还包括:向第二换热管路内通入大于或等于50℃的高温介质。

本发明还提供了一种空调器,包括溶液除湿机组,溶液除湿机组为上述的溶液除湿机组。

针对本发明的溶液除湿机组的具体结构进行说明:

本发明的溶液除湿机组主要含有溶液再生模块(再生单元20)、溶液降温除湿模块(除湿单元10)、表冷器(表冷器30)、溶液降温除湿侧溶液泵(除湿泵110)、溶液降温除湿侧换热器(第一换热器40)、级间流换热器120、溶液再生侧溶液泵(再生泵100)、溶液再生侧换热器(第二换热器60);进风经过表冷器,其中,表冷器中通入供水温度5~7℃的冷冻水,对进风进行初步冷却,再进入溶液降温除湿模块,与低温的浓溶液进行热质交换后送入室内。再生空气经过溶液再生模块,与温度较高的稀溶液进行热质交换后排到室外。溶液降温除湿侧换热器通入进口温度为-5℃或更低温度的低温介质(如乙二醇),对溶液降温除湿模块中的溶液进行降温;溶液再生侧换热器中通入大于或等于50℃的高温介质,对溶液再生模块中的溶液进行加热。

优选地,溶液再生模块和溶液降温除湿模块中的空气与溶液的接触方式,可选择顺流、逆流、叉流的任意一种。

优选地,在溶液再生模块和溶液降温除湿模块中,可内置蜂窝状填料,填料采用塑料骨架复合无纺布制作,其中,塑料骨架起支撑作用,无纺布复合在填料表面,可以增强模块中空气与溶液的热质交换性能。

溶液降温除湿模块中的溶液经过溶液降温除湿侧换热器冷却后,再经溶液降温除湿侧溶液泵后分为两支,其中一支流量较小经级间流换热器后进入溶液再生模块,另一支流量较大,在溶液降温除湿模块中进行循环喷淋。

溶液再生模块中的溶液经溶液再生侧溶液泵,再经溶液再生侧换热器加热后,在溶液再生模块进行循环喷淋。

溶液再生模块中的溶液到达一定液位后,可通过重力作用,经级间流换热器回流至溶液降温除湿模块中。

优选地,溶液降温除湿侧换热器、级间流换热器以及溶液再生侧换热器材料可采用钛或钛合金材料制作,可以提高换热器的耐溶液腐蚀性能。

可见,本实施例中的溶液除湿机组解决了现有技术中的空调系统的表冷器无法实现低温(0℃以下)送风的问题。

从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

本发明的溶液除湿机组通过除湿单元10、再生单元20和表冷器30能够实现0℃以下的低温送风,其中,表冷器30设置在除湿单元10的进气口处,除湿单元10通过第一喷淋管路11实现了低温的除湿溶液在空气中喷淋,吸收空气中的水分,从而完成了对空气的除湿且降低了除湿溶液的浓度,再生单元20通过第二喷淋管路21实现了高温的再生溶液在空气中喷淋,溶液中的水分蒸发到空气中,再生溶液浓度变高,通过除湿单元10和再生单元20相互连通,可以保证在除湿过程中,除湿单元10内的除湿溶液和再生单元20内的再生溶液进行交换,从而维持两侧溶液浓度平衡。

在空调运行过程中,通过在除湿单元10的进气口设置有表冷器30,可以使进入除湿单元10的空气先经过表冷器30,实现对空气的初步降温,降温后的空气进入除湿单元10进行二次降温,从而能够实现0℃以下的送风。在整个降温过程中,本发明的溶液除湿机组通过溶液进行降温,所以不用考虑传统空调器利用表冷器进行降温时出现的结冰现象而影响降温效果,从而解决了现有技术中的空调系统的表冷器无法实现低温(0℃以下)送风的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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