專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能防凍空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種新型結(jié)構(gòu)的節(jié)能防凍空調(diào)器。
目前，空調(diào)器機(jī)組通常是由空氣過(guò)濾器、加熱器、加濕器、通風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成，在新機(jī)風(fēng)組的入口處－－加熱器之前，沒(méi)有采取任何保溫措施。這樣，當(dāng)加熱器系統(tǒng)中的熱水水路被切斷后，或由于新風(fēng)進(jìn)風(fēng)閥往往因產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)而關(guān)不嚴(yán)；或因?yàn)楣芾聿簧贫P(guān)；還由于建筑物的煙囪作用而處于自然通風(fēng)的情況下，都會(huì)有大量的室外空氣被抽入空調(diào)器中。由于我國(guó)北方廣大地區(qū)冬天的室外氣溫均在0℃以下，這種寒冷的空氣大量涌入空調(diào)器中，就會(huì)使加熱器內(nèi)滯留的水受寒冷空氣而凍結(jié)，乃至于凍壞加熱器，造成空調(diào)器損壞而不能工作；即使加熱器的進(jìn)水閥門(mén)不關(guān)，由于新風(fēng)量大且過(guò)冷，也會(huì)凍壞加熱器。例如北京飯店、西苑飯店、香格里拉飯店等等都因曾發(fā)生上述現(xiàn)象而凍壞過(guò)空調(diào)器加熱器，不但直接造成經(jīng)濟(jì)上的損失，而且還嚴(yán)重影響飯店的正常營(yíng)業(yè)。
此外，在這些高層建筑物中，由于現(xiàn)有空調(diào)器存在的問(wèn)題(不足，缺陷)，每年冬、夏兩季都白白地耗掉了大量能量。如在冬季，十套客房每小時(shí)因排風(fēng)送走的廢熱氣達(dá)1萬(wàn)多千卡，相當(dāng)于每小時(shí)有11千瓦左右的電能被浪費(fèi)；在夏季，從建筑物的下部或頂部，又抽去了大量的冷空氣；每十客房每小時(shí)排風(fēng)損失的廢冷氣達(dá)0.8萬(wàn)千卡，等于每十套客房又是11千瓦左右的電能被白白浪費(fèi)掉。用不著再累加總和，其能量的損失就已相當(dāng)可觀。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)的新風(fēng)空調(diào)器，它既能回收利用建筑物，排風(fēng)損失的廢熱廢冷(能耗)而節(jié)約能量，又能避免加熱器在冬季被凍壞。
本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)是在新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)器之后的空氣過(guò)濾器與加熱器之間的進(jìn)風(fēng)通道和在室內(nèi)廢污空氣被排風(fēng)機(jī)排出室外之前的排風(fēng)道上，增加一組由熱管來(lái)組成的熱交換器(或板式全熱交換器和轉(zhuǎn)輪全熱交換)。該熱交換器的熱管束貫通空調(diào)器的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)兩個(gè)通道，熱管束的兩端為弧形結(jié)構(gòu)或矩形結(jié)構(gòu)使通過(guò)帶螺栓的手輪和綱絲繩的牽引提升，使熱交換器的兩端上、下升降，讓熱管里填充的工質(zhì)－－氨、氟里昂11－和其它防止大氣層溴氧層被破壞的可進(jìn)行冷熱交換的介質(zhì)－利用進(jìn)入空調(diào)器的新風(fēng)和由空調(diào)器排出的室內(nèi)廢污空氣的溫差進(jìn)行熱交換，由此回收利用建筑物排風(fēng)損失的廢熱廢冷(能量)，從而使本實(shí)用新型的新的空調(diào)器既節(jié)約了能量，又能防止加熱器被寒冷的新風(fēng)凍壞。
本實(shí)用新型的附圖有3個(gè)，其中


圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備配置及工作流程圖。
圖2為本實(shí)用新型的整體平面配置圖。
圖3為熱交換器的縱向整體示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)介紹。在
圖1中，1是空氣過(guò)濾器；2是由熱管組成的熱交換器(或板式全熱交換器和轉(zhuǎn)輪式全熱交換器)；3是加熱器，4是加濕器；通常為蒸汽加濕；5是送風(fēng)機(jī)；6是排風(fēng)機(jī)；7是高層建筑或多層建筑；8是建筑物內(nèi)的廢污空氣；9是經(jīng)空調(diào)器排出的廢污空氣；10是室外的新鮮空氣(新風(fēng))；11是經(jīng)空調(diào)器送入建筑物的新風(fēng)。
圖1中虛線框內(nèi)即為本發(fā)明的設(shè)備配置情況，箭頭所示為工作流程。圖中說(shuō)明室外的新風(fēng)10進(jìn)入空調(diào)器后，首先由空氣過(guò)濾器將空氣中的雜質(zhì)、灰塵濾除，然后進(jìn)入由熱管組成的(或板式和轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的任一種)貫通進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)兩個(gè)通道的熱交換器2，熱管里填充有氨、氟里昂11和防止大氣溴氧層被破壞的其它可進(jìn)行冷、熱交換的任一種介質(zhì)。利用室內(nèi)排出的廢污空氣中的熱量或冷量，對(duì)新風(fēng)進(jìn)行予熱或予冷，經(jīng)此過(guò)程后，新風(fēng)才進(jìn)入加熱器3，然后進(jìn)入加濕器4和由送風(fēng)機(jī)5將溫度適宜的新風(fēng)11源源不斷地送入建筑物7之內(nèi)。而室內(nèi)的廢污空氣8則先進(jìn)入熱交換器(即能量加回收器)釋放出部分熱量或冷量后，再由排風(fēng)機(jī)6將廢污空氣9送入大氣之中。通常一幢(棟)高層建筑要有若干臺(tái)這樣的空調(diào)機(jī)組才能滿足眾多房間新鮮空氣的需求。上述流程中的加濕器4通常為蒸汽型加濕，應(yīng)在其后增加一套熱水加熱器(又稱(chēng)二次加熱器)以保證新風(fēng)的濕度和溫度。如果采用循環(huán)水加濕，以保證新風(fēng)的溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
圖2表明的是本實(shí)用新型的整體平面配置，其平面圖有如菜刀形狀。其中各個(gè)設(shè)備均采用分段加工安裝后再整體組合起來(lái)構(gòu)成，這樣有利于制造、運(yùn)輸、安裝、使用和維修。
由于本實(shí)用新型中的大部分設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。只對(duì)其結(jié)構(gòu)的主要特征－－熱管交換器為例作詳細(xì)剖析介紹。
圖3是熱交換器的縱向整體示意圖其中20表示鋼制外殼箱體，21表示槽鋼做的底座，12是熱管(或板式和轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的任一種)，由4、6、8或12排4種排數(shù)的熱管排成三角式的叉排結(jié)構(gòu)形成熱交換器。在中間隔板14上焊有使熱管任意角度傾斜的支座13，靠支座13的支撐，使熱交換器座在中間隔板14上，其頂部還裝有帶螺栓的手輪15定位卡18和鋼絲繩17。熱管束的兩端為弧形結(jié)構(gòu)或矩型結(jié)構(gòu)的任一種，通過(guò)帶螺栓的手輪15定位卡18和鋼絲繩17的牽引提升，使熱管束兩端上、下升降。熱管束的左右傾斜與水平夾角α可達(dá)1°2°……90°范圍內(nèi)活動(dòng)?？筛鶕?jù)當(dāng)?shù)貧鉁嘏c建筑物內(nèi)廢污空氣的溫差，選擇一個(gè)合適的α角度，使熱管里填充的介質(zhì)進(jìn)行熱交換后合理流動(dòng)。通常只在冬初或初夏時(shí)各調(diào)整一次熱管的傾斜角度。熱管束的傾斜角度是由帶螺栓的手輪15定位卡18固定的。16是滑輪，用以給鋼絲繩導(dǎo)向。因?yàn)闊峁?2貫通左右兩個(gè)進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)通道，為了隔斷兩個(gè)通道的氣流和使氣流合理流動(dòng)，并能使熱交換器調(diào)整傾斜角度，本發(fā)明采用了阻燃布做軟接頭的方法。如圖3所示，在上下兩塊中間隔板14的兩側(cè)與熱交換器之間，都用螺栓和螺母夾住多層阻燃布19做成軟接頭，當(dāng)安裝板式或轉(zhuǎn)輪式全熱交換器時(shí)其軟接頭部分改為盲板就行了。盲板的材料可以是鋼板也可以是玻璃鋼板。而且在送排風(fēng)通道上即能量回收器的兩側(cè)設(shè)置帶密閉式風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的旁通風(fēng)路。以利于過(guò)渡季通風(fēng)時(shí)減少冷熱交換設(shè)備的風(fēng)阻力。這樣，左右兩側(cè)和上下兩空間的通道的流動(dòng)空氣就不會(huì)互相竄擾了。
在熱交換器的橫向剖視示意圖圖3中，可以看到由于阻燃布19的軟接頭或盲板的作用，使得空調(diào)器里進(jìn)風(fēng)通道的新風(fēng)10，只能經(jīng)由熱管組成的熱交換器(包括板式或轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的任一種)向前流動(dòng)。同樣，排風(fēng)通道的室內(nèi)廢污空氣9也只能經(jīng)由熱管組成的熱交換器(包括板式轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的任一種)，被排風(fēng)機(jī)抽出室外。當(dāng)新風(fēng)或廢污空氣流經(jīng)熱交換器時(shí)因熱管里填充有氨、氟里昂11和防止大氣層溴氧層被破壞的其它可進(jìn)行冷熱交換的介質(zhì)作為工質(zhì)和兩個(gè)通道的溫差不同，使工質(zhì)在熱管里流動(dòng)進(jìn)行熱交換。冬天，因室內(nèi)廢污空氣仍有較高溫度，例如18℃－20℃。而室外的新風(fēng)則在0℃以下，通過(guò)熱交換，使新風(fēng)氣溫上升，不致凍壞加熱器，還節(jié)約了能量。夏天，室外新風(fēng)氣溫偏高，而室內(nèi)廢污空氣氣溫較低，經(jīng)此熱交換，可對(duì)室外新風(fēng)適當(dāng)降溫，也節(jié)約了能量。圖3還畫(huà)出了鋼制外殼箱體20的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)端面通過(guò)法蘭盤(pán)與空調(diào)器其他設(shè)備銜接，箱體兩層鋼板中間有用不燃玻璃棉板或其它不燃難燃保溫材料做成的保溫層。關(guān)于熱管的結(jié)構(gòu)，可采用4排、6排、8排或12排四種。組成三角叉排型式。熱管內(nèi)徑為20毫米，外徑為25毫米，其翅片外徑為45毫米，材質(zhì)可為純鋁或鋁合金。
為了更好地發(fā)揮利用本實(shí)用新型的防凍節(jié)能性能，還可采取以下若干電控措施。如送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)均可采用變速電機(jī)，可根據(jù)室溫控制器和防凍感溫器來(lái)改變其啟、停和轉(zhuǎn)速。并在空調(diào)通風(fēng)狀況最差的房間里設(shè)置室溫控制器，直接控制加熱器冷熱水電磁閥的開(kāi)關(guān)和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。還可以在加熱器之前安置防凍感溫器，直接控制電動(dòng)密閉風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和送風(fēng)變速電機(jī)的啟、停或變速。
為了更好地發(fā)揮利用本實(shí)用新型的節(jié)能防凍空調(diào)器，還可以在風(fēng)機(jī)初中高效過(guò)濾兩端設(shè)置感受壓差的信號(hào)儀表，如冷卻器，電加熱器，加濕器按規(guī)定和風(fēng)機(jī)按風(fēng)壓要求投入或切除運(yùn)行。例如當(dāng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，風(fēng)道壓差為0時(shí)，壓差儀表自動(dòng)切斷電熱器及其它部分，起到無(wú)風(fēng)斷電保護(hù)作用。還有空調(diào)器中過(guò)濾器在使用一段時(shí)間之后，因?yàn)V網(wǎng)的堵塞導(dǎo)致兩端阻力增大，逐漸地使過(guò)濾器不能滿足使用要求感測(cè)壓差信號(hào)儀表能自動(dòng)報(bào)警，以便及時(shí)對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行更換和清洗。在冬季回收熱量產(chǎn)生的節(jié)能系數(shù)為67％左右，在夏季回收冷量產(chǎn)生的節(jié)能系數(shù)為21％左右。隨著我國(guó)現(xiàn)代化的進(jìn)程，采用全新風(fēng)或部分新風(fēng)空調(diào)器的建筑日益增多，而我國(guó)能源的供應(yīng)又日趨緊張，采用本實(shí)用新型，對(duì)合理利用能量，充分發(fā)揮設(shè)備效能將會(huì)起到很大的收益，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都是相當(dāng)可觀的。
權(quán)利要求1.本節(jié)能防凍空調(diào)器，包括有空氣過(guò)濾器、加熱器、蒸汽加濕器、送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)，其特征是在新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)器之后的空氣過(guò)濾器與加熱器之間的通道和室內(nèi)廢污空氣被排風(fēng)機(jī)排出室外之前的通道上，有一組由熱管束組成的熱交換器，該熱交換器的熱管束貫通空調(diào)器的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)兩個(gè)通道，當(dāng)能量回收設(shè)備為熱管時(shí)，熱管束兩端通過(guò)帶螺栓的手輪定位卡和鋼絲繩進(jìn)行的牽引提升，使熱交換器的兩端上下升降，讓熱管里填充的介質(zhì)-氨、氟里昂11和防止大氣層溴氧層被破壞的其它可以進(jìn)行冷熱交換介質(zhì)，利用進(jìn)入空調(diào)器的新風(fēng)和由空調(diào)器排出的室內(nèi)廢污空氣的溫差進(jìn)行熱交換，而且在空調(diào)器中的初效、中效、高效過(guò)濾器前后和風(fēng)機(jī)的前后裝有一只能感受壓差信號(hào)的儀表.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是熱交換器中的熱管排數(shù)可為4.6.8和12排四種，并為三角式叉排結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是熱管束的左右傾斜與水平夾角為1度2度.....90度，在空調(diào)器中間下部隔板上焊有使熱管連續(xù)任意角度傾斜的支座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是熱管束的兩端上下升降，采用帶螺拴的手輪和定位卡來(lái)連續(xù)變化和固定左右傾斜的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是在上、下兩塊中間隔板的左右側(cè)與熱交換器的中間，采用螺拴和螺母夾住一層阻燃布做成的軟連接，當(dāng)能量回收器為板式或轉(zhuǎn)輪全熱交換器時(shí)，其交換器的外緣與空調(diào)箱體之間采用鋼板或玻璃板做盲板，而且送排風(fēng)通道上能量回收器兩側(cè)設(shè)置帶密閉式風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的旁通風(fēng)路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防凍空調(diào)器其特征是當(dāng)用循環(huán)水加濕系統(tǒng)來(lái)替代蒸汽加濕器時(shí)，應(yīng)在加濕設(shè)備之后再增加一組熱水加熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是送風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)都選用可根據(jù)溫控器或防凍控制器進(jìn)行控制變速的多速電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是在空調(diào)通風(fēng)狀況最不利的房間里安裝有可直接控制加熱器冷熱水電磁開(kāi)關(guān)和風(fēng)機(jī)電機(jī)變速的室溫控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是在加熱器之前設(shè)置可直接控制進(jìn)風(fēng)口的電動(dòng)密閉風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和送風(fēng)機(jī)電機(jī)變速或啟、停的防凍感溫器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是當(dāng)風(fēng)機(jī)初，中、高效過(guò)濾器部分設(shè)置有壓差信號(hào)儀表。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的節(jié)能防凍空調(diào)器，其特征是熱管能量回收器安裝部位可以換為板式全熱交換器或轉(zhuǎn)輪式全熱交換器。
專(zhuān)利摘要一種新型結(jié)構(gòu)的節(jié)能防凍空調(diào)器。其特點(diǎn)是在新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)器之后的空氣(經(jīng))過(guò)濾器與加熱器之間的進(jìn)風(fēng)通道和在室內(nèi)廢污空氣被排風(fēng)機(jī)排出室外之前的排風(fēng)通道上，增加一組由熱管束組成的熱交換器(或板式和轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的任一種能量重復(fù)利用設(shè)備)。利用進(jìn)入空調(diào)器的新風(fēng)和由空調(diào)器排出的室內(nèi)廢污空氣的溫差進(jìn)行熱交換，其節(jié)能效果可達(dá)60％-80％之間，是現(xiàn)代化建筑物的最佳能量回收和防止加熱器被凍壞的理想的空調(diào)設(shè)備。
文檔編號(hào)F24F13/00GK2149582SQ9223853
公開(kāi)日1993年12月15日 申請(qǐng)日期1992年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月29日
發(fā)明者王愛(ài)民, 王峰, 楊惠忠, 王付林, 楊惠敏 申請(qǐng)人:王愛(ài)民