本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的裝置，特別涉及家用空調(diào)器對室內(nèi)空氣節(jié)能加濕和除濕的裝置。

背景技術：

現(xiàn)有的空調(diào)器主要用于室內(nèi)空氣制冷、制熱和除濕。夏季制冷時，目的是要降低室內(nèi)空氣的顯熱和潛熱，即降低溫度和濕度，在有些地區(qū)，如我國華南，用于降低室內(nèi)空氣潛熱的電能甚至占到制冷電能消耗的主要部份。冬季制熱時，空氣濕度本來就很低，加熱后相對濕度就變得更低，必須專門設罝加濕器來給室內(nèi)空氣加濕，不僅增加加濕設備購置成本和使用、保管成本，而且增加了操作的麻煩。

如果溫度不高但濕度超過70%人體感覺也很不舒服，如華南的梅雨季節(jié)，則需要用空調(diào)器的除濕模式來降低室內(nèi)濕度，同樣要消耗大量的空調(diào)能，而且還伴隨空氣溫度降到舒適值以下。

無論是加濕還是除濕，都要消耗能量，空調(diào)用電成為城市用電的很大的一部分，成為居民花在“住”的方面的主要經(jīng)濟負擔。市場迫切企盼空調(diào)器在制冷和除濕時能降低能耗，在制熱時能對空氣加濕，總之，最大限度地降低空調(diào)能耗、營造舒適的室內(nèi)空氣環(huán)境是消費者的需求，也是空調(diào)行業(yè)的奮斗目標。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有空調(diào)器冬季不能加濕和夏季除濕耗電太高的缺陷，提供一種用空調(diào)器低成本地如意調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的方法和裝置。

為實現(xiàn)這一目的，提出一種空調(diào)器節(jié)能加濕和除濕的方法，用于對室內(nèi)空氣加濕和除濕，其特征在于：在空調(diào)器內(nèi)設置吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)，利用空調(diào)器室外機排風與室內(nèi)機回風或送風的相對濕度之差來改變?nèi)芤何鼭駝┑墓ぷ鳡顟B(tài)，使之從相對濕度高的空氣中吸收水分，從而對空氣除濕，向相對濕度低的空氣釋放水分，從而對空氣加濕。具體地說，空調(diào)制冷時，室內(nèi)空氣溫度低于室外，相對濕度高于室外，吸濕劑在室內(nèi)吸收水分；空調(diào)制熱時，室內(nèi)空氣溫度高于室外，相對濕度低于室外，吸濕劑在室內(nèi)釋放水分。

根據(jù)這一方法設計的一種空調(diào)器節(jié)能調(diào)濕裝置10，用于對室內(nèi)空氣加濕和除濕，設置在空調(diào)器00中，包括外濕簾11、內(nèi)濕簾12和吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13，外濕簾11設置于空調(diào)器00的室外機01的出風口內(nèi)側或外側，內(nèi)濕簾12設置于空調(diào)器00的室內(nèi)機02的回風口或送風口內(nèi)側或外側；所述吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13與外濕簾11、內(nèi)濕簾12串連構成閉合循環(huán)系統(tǒng)。

吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13包括外布液管131、內(nèi)布液管132、外集液槽133、內(nèi)集液槽134、入室輸液管135和出室輸液管136；外布液管131置于外濕簾11上方，外集液槽133置于外濕簾11下方，內(nèi)布液管132置于內(nèi)濕簾12上方，內(nèi)集液槽134置于內(nèi)濕簾12下方。兩輸液管穿過空調(diào)內(nèi)外機之間的隔墻連通兩濕簾；入室輸液管135室外端連通外集液槽133，室內(nèi)端連通內(nèi)布液管132，出室輸液管136室內(nèi)端連通內(nèi)集液槽134，室外端連通外布液管131；兩布液管壁上有多個微小出水孔或噴霧嘴。

吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13中充以吸濕溶液，吸濕溶液為氯化鈣水溶液或氯化鋰水溶液或乙二醇水溶液。

入室輸液管135和/或出室輸液管136中設置有輸液泵137，用以把集液槽中的溶液泵送到布液管中去，再從布液管中的小孔布灑到濕簾上，再由濕簾下流匯集到集液槽中，最后再進入輸液泵入口，形成不斷循環(huán)。

外濕簾11和內(nèi)濕簾12為用毛細管材料制成的多孔透氣網(wǎng)，其空間形態(tài)為平板形網(wǎng)11/12a型或波褶形網(wǎng)11/12b型、柵格形網(wǎng)11/12c型，其展開面的多孔透氣網(wǎng)孔狀為棱形網(wǎng)孔或蜂窩狀、井字格網(wǎng)、蒸發(fā)濕簾、初效過濾棉、無規(guī)則形孔狀。

作為一種簡化方案，可用空調(diào)器的蒸發(fā)器和冷凝器的換熱盤管的翅片取代濕簾，即將調(diào)濕裝置10的外濕簾11和/或內(nèi)濕簾12與空調(diào)器00的冷凝器和/或蒸發(fā)器的換熱盤管的翅片合并為一體成為換熱濕簾031，外布液管131和內(nèi)布液管132分別置于相應的換熱盤管的上方，將吸濕溶液直接噴灑在換熱盤管的翅片表面，同時，也將空調(diào)器內(nèi)冷凝水接水盤與集液槽合并為集液接水盤032。這樣既可簡化結構，又可提高換熱效率。

為防止吸濕溶液中的微量鹽類分子擴散到送風中進入人體呼吸道，空調(diào)器00的室內(nèi)機02的送風口內(nèi)或外的送風風道中還可設置除鹽過濾器14，用于濾除吸濕溶液揮發(fā)到送風中的微量氯化鈣或氯化鋰分子。

發(fā)明的有益效果

本發(fā)明克服了現(xiàn)有空調(diào)器冬季不能加濕和夏季除濕耗電太高的缺陷，提供了一種用空調(diào)器低成本地如意調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的方法和裝置。不但為廣大消費者節(jié)約了配置專用加濕和除濕設備的費用，而且也大大降低了空調(diào)器的運行成本，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式做進一步說明。

附圖說明

圖1實施例一的節(jié)能調(diào)濕裝置原理圖，

圖2實施例一的節(jié)能調(diào)濕裝置在空調(diào)器的室外機中安裝的示意圖，

圖3實施例一的節(jié)能調(diào)濕裝置在頂置回風的壁掛式空調(diào)器的室內(nèi)機中安裝的示意圖，

圖4實施例一的節(jié)能調(diào)濕裝置的濕簾材料的空間形態(tài)示意圖，

圖5實施例二的節(jié)能調(diào)濕裝置在前置回風的壁掛式空調(diào)器的室內(nèi)機中安裝的示意圖，

圖6實施例三的節(jié)能調(diào)濕裝置在柜式空調(diào)器的室內(nèi)機中安裝的示意圖，

圖7實施例四的節(jié)能調(diào)濕裝置在柜式空調(diào)器的室內(nèi)機中安裝的示意圖，

圖8實施例五的節(jié)能調(diào)濕裝置在吊頂式空調(diào)器的室內(nèi)機中安裝的示意圖，

圖9實施例六的節(jié)能調(diào)濕裝置在柜式空調(diào)器的室內(nèi)機中安裝的示意圖，

圖10實施例六的節(jié)能調(diào)濕裝置在柜式空調(diào)器的室外機中安裝的示意圖。

實施例一

圖1—4所示是一種用于頂置回風的壁掛式空調(diào)器00的節(jié)能調(diào)濕裝置10，包括外濕簾11、內(nèi)濕簾12和吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13，外濕簾11設置于空調(diào)器00的室外機01的出風口內(nèi)側，根據(jù)具體情況可置于風機前或風機后，用于舊機節(jié)能改造時，外濕簾11也可安裝在室外機01的出風口外。內(nèi)濕簾12斜置于空調(diào)器00的室內(nèi)機02頂部的回風口021上面；所述吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13與外濕簾11、內(nèi)濕簾12串連構成閉合循環(huán)系統(tǒng)。

吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13包括外布液管131、內(nèi)布液管132、外集液槽133、內(nèi)集液槽134、入室輸液管135和出室輸液管136；外布液管131置于外濕簾11上方，外集液槽133置于外濕簾11下方，內(nèi)布液管132置于內(nèi)濕簾12上方，內(nèi)集液槽134置于內(nèi)濕簾12下方。兩輸液管穿過空調(diào)內(nèi)外機之間的隔墻連通兩濕簾；入室輸液管135室外端連通外集液槽133，室內(nèi)端連通內(nèi)布液管132，出室輸液管136室內(nèi)端連通內(nèi)集液槽134，室外端連通外布液管131；入室輸液管135和出室輸液管136中設置有輸液泵137，兩布液管壁上有多個微小出水孔或噴霧嘴。入室輸液管135和/或出室輸液管136中若有實際安裝地中同一輸液管連通的集液槽高于布液管，則此輸液管中不必安裝輸液泵。

吸濕溶液循環(huán)系統(tǒng)13中充以吸濕溶液，吸濕溶液為氯化鈣水溶液，必要時也可用氯化鋰水溶液或乙二醇水溶液，氯化鋰吸濕效率高，但價格較貴，乙二醇對人體有一定毒性，不宜普遍用在人居環(huán)境。

因吸濕溶液有輕微腐蝕性，所以整個系統(tǒng)都宜用塑膠、不銹鋼等耐腐蝕材料制作，吸濕溶液中最好也加入適量防蝕劑。

兩濕簾為用毛細管材料制成的多孔透氣網(wǎng)，其空間形態(tài)為平板形網(wǎng)11/12a型或波褶形網(wǎng)11/12b型或柵格形網(wǎng)11/12c型，如圖4所示，其展開面的多孔透氣網(wǎng)孔狀為棱形網(wǎng)孔或蜂窩狀、井字格網(wǎng)、蒸發(fā)濕簾、初效過濾棉、無規(guī)則形孔狀。

系統(tǒng)安裝完成后，在兩個集液槽中充滿吸濕溶液，開始工作時，啟動輸液泵，把外集液槽133中的溶液泵送到內(nèi)布液管131中去，布灑在內(nèi)濕簾12上，然后向下匯集到內(nèi)集液槽134，出室輸液管136中的輸液泵再把內(nèi)集液槽中溶液泵送到外布液管131中，然后布灑在外濕簾11上，最后向下匯集到外集液槽133，如此不斷循環(huán)，溶液在每個循環(huán)中完成一次吸濕和放濕（脫濕濃縮）過程。在室內(nèi)是吸濕還是濃縮取決于空調(diào)器的工作模式，即取決于空調(diào)器室外機排風與室內(nèi)機回風或送風的相對濕度之差，溶液總是從相對濕度高的空氣中吸收水分，從而對空氣除濕，向相對濕度低的空氣釋放水分，從而對空氣加濕。具體用兩個實例來說明：

工況一空調(diào)器處于制冷工況：

根據(jù)空調(diào)設計熱負荷資料，我國第八類區(qū)域（廣州、深圳等）夏季設計干球溫度35℃，濕球溫度27℃，相當于相對濕度54%，絕對濕度19.2g/kg

室內(nèi)制冷后回風口干球溫度一般26℃，相對濕度90.3%

室外機排風口干球溫度一般45℃，則相對濕度31.7%

本例吸濕溶液為氯化鈣水溶液，

相對濕度90.3%時每kg氯化鈣吸水量為4.2kg，

相對濕度31.7%時每kg氯化鈣吸水量為1.2kg，

則每kg氯化鈣在室內(nèi)吸水量為4.2kg，在室外吸水量為1.2kg，則要向室外排風釋放3.0kg水，即每kg氯化鈣每循環(huán)一次為室內(nèi)除濕量達3.0kg水，這完全是用室外機排出的廢熱降低空調(diào)的潛熱負荷，不消耗絲毫空調(diào)能，節(jié)能效果十分顯著，在濕熱氣候環(huán)境如我國第八類區(qū)域使用具有可觀的經(jīng)濟效益。

這一工況下，本節(jié)能調(diào)濕裝置的主要價值在于降低空調(diào)制冷的濕負荷，從而降低制冷的能耗。

如果環(huán)境濕度并不高，使用本系統(tǒng)后，可能使室內(nèi)濕度低于理想值，宜用水蒸發(fā)冷風機（俗稱“空調(diào)扇”）輔助加濕再降溫，可進一步縮短空調(diào)壓縮機運轉(zhuǎn)時間，同樣能達到節(jié)能的效果。

工況二空調(diào)器處于制熱工況：

根據(jù)空調(diào)設計熱負荷資料，我國第五類區(qū)域（北京、西安等）冬季干球溫度-7—-12℃，相對濕度45—67%，相當于絕對濕度0.94g/kg。因空調(diào)制熱工況最低工作溫度不宜低于-7℃，故用-7℃和45%作標準工況。

室內(nèi)制熱后回風口干球溫度一般18℃，相對濕度一般45%

室外機排風口干球溫度設為-13℃，則相對濕度77%

相對濕度45%時每kg氯化鈣吸水量為1.6kg，

相對濕度77%時每kg氯化鈣吸水量為3.1kg，

則每kg氯化鈣在室外吸水量為3.1kg，在室內(nèi)吸水量為1.6kg，即每kg氯化鈣每循環(huán)一次要向室內(nèi)釋放1.5kg水，即為室內(nèi)加濕量達1.5kg水。這一工況下，本節(jié)能調(diào)濕裝置的主要價值在于賦予空調(diào)器對室內(nèi)空氣加濕的功能，從而節(jié)約專用加濕裝置的設備費用和運行能耗。

實施例二

圖5所示是一種用于前置回風的壁掛式空調(diào)器00的節(jié)能調(diào)濕裝置10，它與實施例一完全相同，不同處僅在于內(nèi)濕簾12的安裝方向不同，不是斜置于空調(diào)器00的室內(nèi)機02的上面，而是豎直地置于室內(nèi)機前面的回風口021的內(nèi)側，內(nèi)集液槽134安裝在內(nèi)濕簾的正下方，也可與空調(diào)冷凝水接水盤合并在一起。

實施例三

圖6所示是一種用于柜式空調(diào)器00a的節(jié)能調(diào)濕裝置10，與實施例二的節(jié)能調(diào)濕裝置完全相同，內(nèi)濕簾12也設置于空調(diào)器00a的室內(nèi)機02a的回風口021a內(nèi)側，調(diào)濕裝置的工作情況和工作參數(shù)也與例一、例二相同，不同處僅在于所安裝的空調(diào)器與例一、例二不同，回風先經(jīng)空調(diào)器的風機04a然后才進入換熱器盤管03a，不影響調(diào)濕裝置的工作狀態(tài)。

實施例四

圖7所示也是一種用于柜式空調(diào)器00a的節(jié)能調(diào)濕裝置10，與實施例三的節(jié)能調(diào)濕裝置10基本相同，不同處僅在于內(nèi)濕簾12設置于空調(diào)器00a的室內(nèi)機02a的送風口022a內(nèi)側，從空調(diào)器內(nèi)換熱器盤管03a吹出來的風透過內(nèi)濕簾12后才送入室內(nèi)。調(diào)濕裝置的工作情況也與例三基本相同，不同處僅在于透過內(nèi)濕簾12的空調(diào)氣流是送風而不是回風，其溫度和濕度有所不同，制冷工況時，送風的溫度比回風要低得多，一般在16℃左右，而相對濕度則高得多，理論上說，當有冷凝水析出時，送風相對濕度應為100%，所以以下工況的工作參數(shù)有所不同（取室外氣候參數(shù)與例一相同）：

工況一空調(diào)器處于制冷工況：

室內(nèi)制冷后送風口干球溫度16℃，相對濕度97%

室外機與例一相同：排風口干球溫度一般45℃，則相對濕度31.7%

相對濕度97%時每kg氯化鈣吸水量為4.5kg，

相對濕度31.7%時每kg氯化鈣吸水量為1.2kg，

則每kg氯化鈣在室內(nèi)吸水量為4.5kg，在室外吸水量為1.2kg，即要向室外排風釋放3.3kg水，即每kg氯化鈣每循環(huán)一次為室內(nèi)除濕量達3.3kg水，節(jié)能效果比內(nèi)濕簾12置于回風口的例一更高。

工況二空調(diào)器處于制熱工況：

室內(nèi)制熱后送風口干球溫度取40℃，相對濕度一般20%（指空調(diào)運行一段時間室內(nèi)少量加濕后，剛開機時按室外空氣含濕量0.94g/kg加熱到40℃時相對濕度為2%）

室外機與例一相同：排風口干球溫度設為-13℃，則相對濕度77%

相對濕度20%時每kg氯化鈣吸水量為1.1kg，

相對濕度77%時每kg氯化鈣吸水量為3.1kg，

則每kg氯化鈣在室外吸水量為3.1kg，在室內(nèi)吸水量為1.1kg，每kg氯化鈣每循環(huán)一次要向室內(nèi)釋放2.0kg水，即為室內(nèi)加濕量達2.0kg水。

實施例五

圖8所示是一種用于吊頂式空調(diào)器00b的節(jié)能調(diào)濕裝置10a，與實施例一、二的節(jié)能調(diào)濕裝置10基本相同，不同處在于本例的內(nèi)濕簾12為組合式內(nèi)濕簾12a，包括4片送風濕簾12a1和2片回風濕簾12a2，送風濕簾12a1置于空調(diào)器00b室內(nèi)機02b的4處送風口022下面，回風濕簾12a2置于空調(diào)器00b室內(nèi)機02b的回風口下面，內(nèi)集液槽134為“回”字形內(nèi)集液槽134a，置于空調(diào)器室內(nèi)機02b的回風口021四周，組合式內(nèi)濕簾的下緣置于“回”字形內(nèi)集液槽134a內(nèi)。本例內(nèi)布液管132為“曰”字形組合式濕簾132a，置于組合式內(nèi)濕簾12a的上緣，使用時同時向組合式內(nèi)濕簾12a上緣布灑吸濕溶液。送風濕簾12a1和回風濕簾12a2同時使用，加濕和除濕效果更佳，如果為降低成本和風阻，兩組濕簾也可以只用一組。

實施例六

圖9、10所示是一種用于柜式空調(diào)器00a的節(jié)能調(diào)濕裝置10b，作為實施例三的一種更簡化的方案，與實施例三的節(jié)能調(diào)濕裝置10a基本相同，不同處僅在于：本例用空調(diào)器的蒸發(fā)器和冷凝器的換熱盤管的翅片取代濕簾，即將調(diào)濕裝置10b的外濕簾11與空調(diào)器室外機01a中的冷凝器的換熱盤管的翅片合并為一體成為換熱濕簾031a，將調(diào)濕裝置10b的內(nèi)濕簾12與空調(diào)器室內(nèi)機02a中的蒸發(fā)器的換熱盤管的翅片合并為一體成為換熱濕簾031b，外布液管131和內(nèi)布液管132分別置于相應的換熱盤管的上方，將吸濕溶液直接噴灑在換熱盤管的翅片表面，同時，也將空調(diào)器內(nèi)冷凝水接水盤與集液槽合并為集液接水盤032。這樣既可簡化結構，又可提高換熱效率。

為防止吸濕溶液中的微量鹽類分子的擴散到送風中進入人體呼吸道，空調(diào)器中00a的室內(nèi)機02a的送風口022內(nèi)的送風風道中還可設置除鹽過濾器14，用于濾除吸濕溶液揮發(fā)到送風中的微量氯化鈣或氯化鋰分子?，F(xiàn)有的除鹽過濾器主要用于去除海風中微量氯化鈉鹽分子，氯化鈣分子比氯化鈉分子尺寸更大，用這種現(xiàn)有的除鹽過濾器來去除送風中的鈣鹽分子更容易。舊機改造也可把除鹽過濾器14外掛在室內(nèi)機的送風口外。