[实用新型]蒸汽压缩式制冷与转轮吸附除湿耦合运行的空调装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及空调装置领域，具体是一种蒸汽压缩式制冷与转轮吸附除湿耦合运行的空调装置。

背景技术

蒸汽压缩式制冷空调系统一般包括蒸发器、冷凝器、制冷压缩机、膨胀阀和制冷剂，蒸汽压缩式制冷空调系统正常工作时，冷凝器会散发出热量，同时需要降温的空气通过蒸发器时空气中的水分会出现冷凝现象。空气中水分从气态变成液态的时候需要释放热量，制冷过程中每产生1公斤的冷凝水需要消耗大约600大卡的制冷冷量，由此，普通空调在正常工作时有相当比例的制冷量被消耗在空气中的水分冷凝。因此，减少水分冷凝而导致的制冷冷量消耗就是提高普通制冷空调装置能源利用率的有效途径之一。

现有的技术中，使用吸附式转轮来对潮湿空气除湿为本领域技术人员所熟知。转轮除湿的原理是：由具备吸水性的材料制造而成的圆盘状的除湿转轮被分割成再生区与处理区，当含水分的空气从处理区流过后，空气变成干燥空气，而热空气流过再生区后，吸附在干燥转轮上的水分被带走，转轮恢复吸水能力。为了保证空气处理过的连续，转轮在旋转电机带运下旋转，转轮材料连续在吸咐与再生状态下工作。

为了提高制冷空调的能源效率，近些年，国内外相关研究人员提出了蒸汽压缩制冷与转轮吸附耦合运行的空调装置，其核心是，利用转轮预先对需要处理的空气进行除湿处理，而转轮除湿正常工作时的再生热量来源于压缩制冷的冷凝热。例如，ZL2011203129898.8的中国专利文献就公开过这样一种空调系统。

    本实用新型公开的蒸汽压缩制冷与转轮吸附耦合运行的空调装置和ZL2011203129898.8公开的蒸汽压缩制冷与转轮吸附耦合运行的空调装置比较，结构更加紧奏，系统制冷效率与除湿效率更加高。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种结构紧凑、系统制冷效率与除湿效率更高的蒸汽压缩式制冷与转轮吸附除湿耦合运行的空调装置。

本实用新型技术方案是这样实现的：

一种蒸汽压缩式制冷与转轮吸附除湿耦合运行的空调装置，包括一个独立的制冷系统、一个吸附转轮、再生风机以及处理风机，其中，所述吸附转轮被隔板分割成转轮处理区和转轮再生区，吸附转轮在旋转电机的带动下，不断地从转轮再生区旋转到转轮处理区，然后又从转轮处理区旋转到转轮再生区，如此循环往复；

所述制冷系统包括蒸发器、压缩机、膨胀阀及冷凝器，所述冷凝器包括气-气换热器、相变换热器和过冷换热器，其中在气-气换热器中制冷剂从过热状态冷却到饱和状态，制冷剂主要以气态的形式在该换热器内部流动；在相变换热器中制冷剂在饱和状态下从气态冷凝成为液态，制冷剂主要以液态与气态共存的方式在该换热器中流动；在过冷换热器中制冷剂从饱和的液态冷却成为过冷的液态，制冷剂主要以液态的形成在该换热器中流动；制冷系统工作时，从压缩机排出的高温、高压的过热制冷剂先经过气-气换热器，然后流过相变换热器，最后流过过冷换热器；本设计的优点在于在保证制冷剂充分冷却的条件下最大限度地利用从压缩机排出的制冷剂从过热状态冷却到饱和状态时释放的热量。

所述冷却风扇在环境中的空气流过换热器时使制冷剂冷却。

空气流过转轮处理区后，空气温度会升高，如果直接送到车间会增加车间的热负荷，为了避免此缺陷，在系统中还增设一个二次制冷系统，所述二次制冷系统包括二次制冷蒸发器、二次制冷压缩机、二次制冷膨胀阀及二次制冷冷凝器，其中，二次制冷冷凝器是冷凝换热与过冷换热器，制冷剂在换热器中先进行冷凝换热，然后进行过冷换热，二次制冷冷凝器是气-气换热器，在该换热器中制冷剂从过热的气态冷却成饱和的气态，在该换热器中制冷剂主要以气态的形式流动。

本实用新型的工作原理是这样实现的：如图1所示，当系统正常工作时，需要进行除湿与冷却的空气在处理风机的作用下从a点进入装置，先经过制冷系统的蒸发器冷却降温、除湿后，再流过转轮的处理区，最后从b点离开装置。当空气流过处理区时转轮会吸附空气中的水分使空气变成干燥。

吸附转轮再生空气在图1中再生风机的作用下，从环境中c点取得空气，先经过制冷系统冷凝器的过冷换热器，然后通过制冷冷凝器的过热换热器。由于冷凝器的过冷换热器和制冷冷凝器的过热换热器都是释放热量的，所以空气流过冷凝器的过冷换热器和制冷冷凝器的过热换热器后会被加热，加热后的空气在再生风机作用下流过转轮再生区时，会使吸附在转轮上的水分蒸发，使转轮获得再生，从转轮再生区流出的空气从d点排向大气。