用于夏季制冷、冬季预热加湿空气的多功能空气处理装置的制作方法

本发明涉及空气调节器领域，尤其是涉及一种用于夏季制冷、冬季预热加湿空气的多功能空气处理装置。

背景技术：

学者valeriymaisotsenko在专利us6581402b2中公开了一种关于利用水在空气中蒸发吸热来冷却气体的装置。该装置在不需要压缩机以及制冷剂的情况下，可以把任何气体冷却至接近空气的露点温度。此后，世界范围内对上诉装置的应用研究开始逐渐深入，并有了相应的露点间接蒸发式冷却器产品。这些产品很多已经开始投入使用来降低建筑能耗，减少传统制冷剂(氟利昂)对臭氧层的破坏，来达到保护环境的目的。在我国，相关的产品大多还处于试验测试阶段，但是在实际工程项目中还未见到大规模地使用。

目前，现有的露点间接蒸发式冷却器由于结构设计与材料选择方面的原因，在制冷过程中水膜形成不充分，导致工作气流不能充分湿润，从而降低了其制冷效果。

此外，在现有技术中，干湿通道多采用打孔连接，一方面会导致部分水分子由湿通道进入干通道，导致湿球温度上升，从而降低其制冷效果。另一方面，打孔结构的局限性导致无法精确控制干湿通道气流的流速比例，所以其温度调节调节能力较差。

同时，由于结构设计的原因导致该露点间接蒸发式冷却器只能在夏天使用，而不具备在冬天进行室外与室内空气的热交换以预热室外冷空气，从而降低其热负荷的功能。同时也不具备加湿的能力。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于夏季制冷、冬季预热加湿空气的多功能空气处理装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于夏季制冷、冬季预热加湿空气的多功能空气处理装置，包括多块间隔设置且底部封住的换热板，相邻两块换热板间隔形成的风道按一次侧空气通道和二次侧空气通道交替布置，所述的换热板沿其板向依次分为室外风段、喷淋段和室内风段，其中，所述的室外风段和室内风段的上方分别盖设有底部与其接通的可调节风箱，所述室外风段、室内风段的可调节风箱上分别设有接通外界空气的可调节风阀四和可调节风阀一，在室外风段和室内风段上还设有交叉封住其顶部、侧部的换热板间空间的可移动挡板，所述的室内风段的近室内侧还设有与其接通的静压箱，该静压箱中的空腔还分别通过可调节风阀二和可调节风阀三接通室内空间和近室内侧的可调节风箱，所述的喷淋段的一次侧空气通道顶部封住，二次侧空气通道内布置有形成水膜的吸水性纤维，在喷淋段的上方还设有密封并对二次侧空气通道喷淋水的喷淋室。

优选的，所述的二次侧空气通道中设有吸水性纤维和肋片，其中，所述吸水性纤维贴置在二次侧空气通道的换热板壁面上，所述肋片呈水平安装二次侧空气通道的两相对换热板之间，并保证肋片的部分边缘与吸水性纤维形成间隙。肋片的设置主要是起到阻水和聚水的功能，引导水等流到吸水性纤维上形成水通道。

更优选的，所述的肋片边缘与吸水性纤维形成的间隙宽度为0.5～3mm。

优选的，所述的一次侧空气通道内采用隔板件将其分隔成多个小空气通道。

更优选的，所述的隔板件呈波峰、波谷分别与换热板贴合的正弦形状板件，或呈平行间隔布置在组成所述一次侧空气通道的两换热板之间的隔板组。

优选的，所述的喷淋段中，一次侧空气通道的顶部采用斜楞封住。既起到了封住喷淋段一次侧空气通道的效果，同时，还可以引导喷淋的水进入二次侧空气通道的换热板壁面上。

更优选的，所述的斜楞的倾斜角呈45°。

优选的，所述室外风段、室内风段分别与喷淋段的二次侧空气通道接口处还设有分流孔。引导气流均匀进入二次侧空气通道。

优选的，所述的可移动挡板包括连接成呈倒l型整体的水平部和竖直部，其中，水平部和竖直部均采用平行间隔设置的挡板组成，并用于封住同一部分的一次侧空气通道或二次侧空气通道，所述水平部与竖直部的挡板间隔错开设置，使得水平部和竖直部可同时封住的风道正好相反。通过此种可移动挡板与可调节风阀的设置，可以实现干湿通道的彻底分离，从而避免因为水分从湿通道扩散到干通道而引起的制冷效率的降低。

更优选的，所述的挡板的宽度满足其可完全封住所述一次侧空气通道和二次侧空气通道。

本发明的空气调节装置具有夏冬季两种工作模式：

夏天时，可调节风阀一关闭，可调节风阀三打开。可移动挡板左右移动至夏季位，此时，室内风段和室外风段侧部的一次侧空气通道与静压箱接通，二次侧空气通道与静压箱之间切断，上部的一次侧空气通道与可调节风箱关闭，二次侧空气通道与可调节风箱打开。室外热空气通过一次侧空气通道与二次侧空气通道中的制冷空气进行换热从而制得冷空气风达到制冷目的。二次侧空气通道中的气体来源于静压箱中的冷空气风，经过二次侧空气通道后变成排出空气排放到大气中。由于室外热空气温度降低而绝对湿度不变，从而具有更低的湿球温度。当其通过二次侧空气通道时，由于吸水性纤维上水膜水分的蒸发吸热，从而使其降低到湿球温度并与一次侧空气通道中进入的室外热空气进行换热从而使室外热空气的温度降低到亚露点温度。

冬天，有两种换热加湿模式。

第一种：可调节风阀一打开，可调节风阀三关闭。可移动挡板依旧保持在夏季位。室外冷空气与混合室内排出空气经过一次侧空气通道，并与二次侧空气通道中的室内排出热空气进行换热。室内排出热空气经过二次侧空气通道时，使用喷淋室向二次侧空气通道内喷入热蒸汽。此时热蒸汽有两个作用：一、对二次侧空气通道内室内排出热空气进行加湿，；二、对二次侧空气通道内室内排出热空气进行加热，并最终与一次侧空气通道内室外冷空气进行换热。室内排出空气经过二次侧空气通道后分为两部分，一部分当做废气排放到大气中，另一部分与经过一次侧空气通道的室外冷空气混合，一起进入一次侧空气通道。

第二种：可调节风阀一打开，可调节风阀三关闭。可移动挡板左右移动至冬季位，此时，室内风段上部切换为一次侧空气通道与可调节风箱接通，侧部切换为二次侧空气通道与静压箱接通。室外冷空气进入二次侧空气通道与一次侧空气通道中的室内排出热空气进行换热，变成加湿预热空气进入室内。室外冷空气经过二次侧空气通道时，使用喷淋室向二次侧空气通道内喷入热蒸汽。此时热蒸汽有两个作用：一、对二次侧空气通道内室外冷空气进行加湿，；二、对二次侧空气通道内室外冷空气进行加热。室内排出空气当做废气排放到大气中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)、湿球效率高：采用高吸水性、高自扩性的吸水性纤维，保证了在工作时水膜的充分形成，提高了露点间接蒸发式冷却器的湿球效率从而增强制冷效果。

(2)、精确调节温度：通过使用风量调节阀，可以精确控制用于制冷的工作气流流量，保证其与主要气流流速之比受控，提高了温度调节的精确度。

(3)、预热冷空气：通过调节风门和可移动挡板的位置实现一二次侧通道的转换，可以在冬天实现室外新鲜空气与室内外排废气的热交换以预热即将进入室内的室外冷空气。在满足新风的条件下，提高了使用者的舒适度，降低了能源消耗。

(4)、空气加湿：通过调节风门，可以在冬天对空气进行加湿处理，可以提高使用者的舒适度。

(5)、适用范围广：相对于只能在夏天进行制冷作业的露点间接蒸发式冷却器，由于可以预热冷空气并加湿，在冬天其依然可以适用。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3-1为本发明的二次侧空气通道的剖面示意图；

图3-2为本发明的二次侧空气通道的剖面示意图；

图4为本发明的一次侧空气通道的示意图；

图5为本发明的可移动挡板的结构示意图；

图6为本发明的装置在夏季的工作示意图；

图7为本发明的装置在冬季时的一种工作流程示意图；

图8为本发明的装置在冬季时的另一种工作流程示意图；

图中，1-可调节风阀一，2-可调节风阀二，3-可调节风阀三，4-可调节风阀四，5-静压箱，6-喷淋室，7-一次侧空气通道，8-二次侧空气通道，9-换热板，10-肋片，11-可移动挡板，12-分流孔，13-吸水性纤维，14-挡板通道，15-橡胶密封件，16-水膜，17-水通道，18-一次侧正弦形状空气通道，19-一次侧矩形空气通道，20-斜楞，21-室外热空气，22-冷空气风，23-预冷空气，24-制冷空气，25-夏季排出空气，26-室外冷空气，27-加湿预热室外冷空气，28-加湿预热空气，29-室内排出热空气，30-冬季排出空气。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种用于夏季制冷、冬季预热加湿空气的多功能空气处理装置，其结构如图1和图2所示，包括多块间隔设置且底部封住的换热板9，相邻两块换热板9间隔形成的风道按一次侧空气通道7和二次侧空气通道8交替布置，换热板9沿其板向依次分为室外风段、喷淋段和室内风段，其中，室外风段和室内风段的上方分别盖设有底部与其接通的可调节风箱，室外风段、室内风段的可调节风箱上分别设有接通外界空气的可调节风阀四4和可调节风阀一1，在室外风段和室内风段上还设有使其顶部、侧部上的换热板9间风道被交叉封住的可移动挡板11，室内风段的近室内侧还设有与其接通的静压箱5，该静压箱5中的空腔还分别通过可调节风阀二2和可调节风阀三3接通室内空间和近室内侧的可调节风箱，喷淋段的一次侧空气通道7顶部封住，二次侧空气通道8内布置有形成水膜16的吸水性纤维13，在喷淋段的上方还设有密封并对二次侧空气通道8喷淋水的喷淋室6。

作为本发明的一种优选的实施方式，如图3-2和图3-1所示，二次侧空气通道8中设有吸水性纤维13和肋片10，其中，吸水性纤维13贴置在二次侧空气通道8的换热板9壁面上，肋片10呈水平安装二次侧空气通道8的两相对换热板9之间，并保证肋片10的部分边缘与吸水性纤维13形成间隙。肋片10的设置主要是起到阻水和聚水的功能，引导水等流到吸水性纤维13上形成水通道17。

更优选的，肋片10边缘与吸水性纤维13形成的间隙宽度为0.5～3mm。

作为本发明的一种优选的实施方式，一次侧空气通道7内采用隔板件将其分隔成多个小空气通道。

更优选的，如图4所示，隔板件呈波峰、波谷分别与换热板9贴合的正弦形状板件(此时，对应的一次侧空气通道7为一次侧正弦形状空气通道18)，或呈平行间隔布置在组成一次侧空气通道7的两换热板9之间的隔板组(此时，对应的为一次侧矩形空气通道19)。

作为本发明的一种优选的实施方式，喷淋段中，一次侧空气通道7的顶部采用斜楞20封住。既起到了封住喷淋段一次侧空气通道7的效果，同时，还可以引导喷淋的水进入二次侧空气通道8的换热板9壁面上。

更优选的，斜楞20的倾斜角呈45°。

作为本发明的一种优选的实施方式，室外风段、室内风段分别与喷淋段的二次侧空气通道8接口处还设有分流孔12。引导气流均匀进入二次侧空气通道8。

作为本发明的一种优选的实施方式，如图5所示，可移动挡板11包括连接成呈倒l型整体的水平部和竖直部，其中，水平部和竖直部均采用平行间隔设置的挡板组成，挡板之间形成的挡板通道14用于接通一次侧空气通道7或二次侧空气通道8，这样，采用挡板与挡板通道14间隔排列的布置方式可以仅封住同一部分的一次侧空气通道7或二次侧空气通道8，水平部与竖直部的挡板间隔错开设置，使得水平部和竖直部可同时封住的风道正好相反。通过此种可移动挡板11与可调节风阀的设置，可以实现干湿通道的彻底分离，从而避免因为水分从湿通道扩散到干通道而引起的制冷效率的降低。挡板可优选采用橡胶密封件15。

更优选的，挡板的宽度满足其可完全封住一次侧空气通道7和二次侧空气通道8。

本发明的空气调节装置具有夏冬季两种工作模式：

夏天时，如图6所示，可调节风阀一1关闭，可调节风阀三3打开。可移动挡板11左右移动至夏季位，此时，室内风段和室外风段侧部的一次侧空气通道7与静压箱5接通，二次侧空气通道8与静压箱5之间切断，上部的一次侧空气通道7与可调节风箱关闭，二次侧空气通道8与可调节风箱打开。室外热空气21通过一次侧空气通道7与二次侧空气通道8中的制冷空气24进行换热从而制得冷空气风22达到制冷目的。二次侧空气通道8中的预冷空气23来源于静压箱5中的冷空气风22，经过二次侧空气通道8后变成夏季排出空气25排放到大气中。由于室外热空气21温度降低而绝对湿度不变，从而具有更低的湿球温度。当其通过二次侧空气通道8时，由于吸水性纤维13上水膜16水分的蒸发吸热，从而使其降低到湿球温度并与一次侧空气通道7中进入的室外热空气21进行换热从而使室外热空气21的温度降低到亚露点温度。

冬天，有两种换热加湿模式。

第一种：如图7所示，可调节风阀一1打开，可调节风阀三3关闭。可移动挡板11依旧保持在夏季位。室外冷空气26与混合室内排出空气经过一次侧空气通道7，并与二次侧空气通道8中的室内排出热空气29进行换热。室内排出热空气29经过二次侧空气通道8时，使用喷淋室6向二次侧空气通道8内喷入热蒸汽。此时热蒸汽有两个作用：一、对二次侧空气通道8内室内排出热空气29进行加湿，；二、对二次侧空气通道8内室内排出热空气29进行加热，并最终与一次侧空气通道7内室外冷空气26进行换热。室内排出空气经过二次侧空气通道8后分为两部分，一部分当做废气排放到大气中，另一部分与经过一次侧空气通道7的室外冷空气26混合，一起进入一次侧空气通道7。

第二种：如图8所示，可调节风阀一1打开，可调节风阀三3关闭。可移动挡板11左右移动至冬季位，此时，室内风段上部切换为一次侧空气通道7与可调节风箱接通，侧部切换为二次侧空气通道8与静压箱5接通。室外冷空气26进入二次侧空气通道8与一次侧空气通道7中的室内排出热空气29进行换热，二次侧空气通道8内的加湿预热室外冷空气27最终变成加湿预热空气28进入室内。室外冷空气26经过二次侧空气通道8时，使用喷淋室6向二次侧空气通道8内喷入热蒸汽。此时热蒸汽有两个作用：一、对二次侧空气通道8内室外冷空气26进行加湿，；二、对二次侧空气通道8内室外冷空气26进行加热。室内排出热空气29当做废气(冬季排出空气30)排放到大气中。

实施例1

一种用于夏季制冷、冬季预热加湿空气的多功能空气处理装置，参见图1和图2所示，包括多块间隔设置且底部封住的换热板9，相邻两块换热板9间隔形成的风道按一次侧空气通道7和二次侧空气通道8交替布置，换热板9沿其板向依次分为室外风段、喷淋段和室内风段，其中，室外风段和室内风段的上方分别盖设有底部与其接通的可调节风箱，室外风段、室内风段的可调节风箱上分别设有接通外界空气的可调节风阀四4和可调节风阀一1，在室外风段和室内风段上还设有使其顶部、侧部上的换热板9间风道被交叉封住的可移动挡板11，室内风段的近室内侧还设有与其接通的静压箱5，该静压箱5中的空腔还分别通过可调节风阀二2和可调节风阀三3接通室内空间和近室内侧的可调节风箱，喷淋段的一次侧空气通道7顶部封住，二次侧空气通道8内布置有形成水膜16的吸水性纤维13，在喷淋段的上方还设有密封并对二次侧空气通道8喷淋水的喷淋室6。

参见图3-1和图3-2所示，本实施例中，二次侧空气通道8中设有吸水性纤维13和肋片10，其中，吸水性纤维13贴置在二次侧空气通道8的换热板9壁面上，肋片10呈水平安装二次侧空气通道8的两相对换热板9之间，并保证肋片10的部分边缘与吸水性纤维13形成间隙。肋片10的设置主要是起到阻水和聚水的功能，引导水等流到吸水性纤维13上形成水通道17。肋片10边缘与吸水性纤维13形成的间隙宽度为0.5～3mm。本实施例按照实际需要可选择其间隙宽度为分别为0.5mm、1mm、1.5mm和3mm。

参见图4所示，一次侧空气通道7内采用隔板件将其分隔成多个小空气通道，隔板件呈波峰、波谷分别与换热板9贴合的正弦形状板件(此时，对应的一次侧空气通道7为一次侧正弦形状空气通道18)，或呈平行间隔布置在组成一次侧空气通道7的两换热板9之间的隔板组(此时，对应的为一次侧矩形空气通道19)。喷淋段中，一次侧空气通道7的顶部采用倾斜角呈45°的斜楞20封住。既起到了封住喷淋段一次侧空气通道7的效果，同时，还可以引导喷淋的水进入二次侧空气通道8的换热板9壁面上。

室外风段、室内风段分别与喷淋段的二次侧空气通道8接口处还设有分流孔12。引导气流均匀进入二次侧空气通道8。

参见图5所示，可移动挡板11包括连接成呈倒l型整体的水平部和竖直部，其中，水平部和竖直部均采用平行间隔设置的挡板组成，并用于封住同一部分的一次侧空气通道7或二次侧空气通道8，水平部与竖直部的挡板间隔错开设置，使得水平部和竖直部可同时封住的风道正好相反。通过此种可移动挡板11与可调节风阀的设置，可以实现干湿通道的彻底分离，从而避免因为水分从湿通道扩散到干通道而引起的制冷效率的降低。挡板的宽度满足其可完全封住一次侧空气通道7和二次侧空气通道8。

本实施例的空气调节装置具有夏冬季两种工作模式：

夏天时，参见图6所示，可调节风阀一1关闭，可调节风阀三3打开。可移动挡板11左右移动至夏季位，此时，室内风段和室外风段侧部的一次侧空气通道7与静压箱5接通，二次侧空气通道8与静压箱5之间切断，上部的一次侧空气通道7与可调节风箱关闭，二次侧空气通道8与可调节风箱打开。室外热空气21通过一次侧空气通道7与二次侧空气通道8中的制冷空气24进行换热从而制得冷空气风22达到制冷目的。二次侧空气通道8中的预冷空气23来源于静压箱5中的冷空气风22，经过二次侧空气通道8后变成夏季排出空气25排放到大气中。由于室外热空气21温度降低而绝对湿度不变，从而具有更低的湿球温度。当其通过二次侧空气通道8时，由于吸水性纤维13上水膜16水分的蒸发吸热，从而使其降低到湿球温度并与一次侧空气通道7中进入的室外热空气21进行换热从而使室外热空气21的温度降低到亚露点温度。

冬天，有两种换热加湿模式。

第一种：参见图7所示，可调节风阀一1打开，可调节风阀三3关闭。可移动挡板11依旧保持在夏季位。室外冷空气26与混合室内排出空气经过一次侧空气通道7，并与二次侧空气通道8中的室内排出热空气29进行换热。室内排出热空气29经过二次侧空气通道8时，使用喷淋室6向二次侧空气通道8内喷入热蒸汽。此时热蒸汽有两个作用：一、对二次侧空气通道8内室内排出热空气29进行加湿，；二、对二次侧空气通道8内室内排出热空气29进行加热，并最终与一次侧空气通道7内室外冷空气26进行换热。室内排出空气经过二次侧空气通道8后分为两部分，一部分当做废气排放到大气中，另一部分与经过一次侧空气通道7的室外冷空气26混合，一起进入一次侧空气通道7。

第二种：参见图8所示，可调节风阀一1打开，可调节风阀三3关闭。可移动挡板11左右移动至冬季位，此时，室内风段上部切换为一次侧空气通道7与可调节风箱接通，侧部切换为二次侧空气通道8与静压箱5接通。室外冷空气26进入二次侧空气通道8与一次侧空气通道7中的室内排出热空气29进行换热，二次侧空气通道8内的加湿预热室外冷空气27最终变成加湿预热空气28进入室内。室外冷空气26经过二次侧空气通道8时，使用喷淋室6向二次侧空气通道8内喷入热蒸汽。此时热蒸汽有两个作用：一、对二次侧空气通道8内室外冷空气26进行加湿，；二、对二次侧空气通道8内室外冷空气26进行加热。室内排出热空气29当做废气(冬季排出空气30)排放到大气中。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。