本發(fā)明涉及一種具有除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組。

背景技術(shù)：

目前的新風(fēng)機(jī)組，主要是向室內(nèi)輸送經(jīng)過(guò)過(guò)濾的新鮮空氣，其功能單一；無(wú)法對(duì)室內(nèi)濕度進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，導(dǎo)致室內(nèi)容易產(chǎn)生霉變，直接影響居住者的身體健康。同時(shí)對(duì)于一些潮濕度較高的環(huán)境還需單獨(dú)配置除濕機(jī)，才能滿足室內(nèi)使用需求，以至于整體建筑使用能耗居高不下，造成能源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組及其除濕凈化方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種具有除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組，該新風(fēng)機(jī)組包括用于向室內(nèi)輸送經(jīng)過(guò)殺菌及顆粒去除處理的新風(fēng)的通路，該通路包括依次設(shè)置的顆粒凝聚與殺菌段、除塵段、除濕轉(zhuǎn)換段、除濕段和引風(fēng)機(jī)以及用于對(duì)除濕前后氣流進(jìn)行熱量交換的顯熱回收段，所述通路中引風(fēng)機(jī)與除塵段通過(guò)除濕轉(zhuǎn)換段形成一個(gè)可將顯熱回收段及除濕段切出該通路的連接旁路。

所述顆粒凝聚與殺菌段包括用于對(duì)通過(guò)顆粒凝聚與殺菌段的氣流進(jìn)行紅外線照射的裝置以及用于對(duì)通過(guò)顆粒凝聚與殺菌段的氣流進(jìn)行紫外線照射的裝置，采用紅外線照射使得氣流中的部分微小顆粒發(fā)生碰撞和粘結(jié)并形成直徑更大的顆粒，采用紫外線照射可殺滅氣流中的細(xì)菌和病毒。

所述除塵段包括依次設(shè)置的復(fù)合過(guò)濾器、室內(nèi)回風(fēng)混合區(qū)域以及高效過(guò)濾器，高效過(guò)濾器位于除濕轉(zhuǎn)換段進(jìn)風(fēng)端，復(fù)合過(guò)濾器位于顆粒凝聚與殺菌段出風(fēng)端。

所述復(fù)合過(guò)濾器包括復(fù)合濾網(wǎng)以及復(fù)合濾網(wǎng)自潔裝置，復(fù)合濾網(wǎng)可過(guò)濾氣流中≥5μm的微粒；所述室內(nèi)回風(fēng)混合區(qū)域是將經(jīng)過(guò)復(fù)合過(guò)濾器的氣流與室內(nèi)回風(fēng)相互混合的區(qū)域；所述高效過(guò)濾器可過(guò)濾氣流中≤0.4μm的微粒。

所述除濕轉(zhuǎn)換段包括除濕轉(zhuǎn)換閥，除濕轉(zhuǎn)換閥的進(jìn)口與除塵段連通，除濕轉(zhuǎn)換閥的出口分別與除濕段以及引風(fēng)機(jī)連通，關(guān)閉除濕轉(zhuǎn)換閥，則進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)換段的氣流在引風(fēng)機(jī)的作用下直接進(jìn)入室內(nèi)；打開除濕轉(zhuǎn)換閥，則進(jìn)入除濕轉(zhuǎn)換段的氣流可經(jīng)過(guò)除濕后進(jìn)入室內(nèi)。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括用于由室內(nèi)向室外排風(fēng)的通路以及用于室內(nèi)的排風(fēng)與室外進(jìn)入機(jī)組的新風(fēng)間進(jìn)行能量交換的焓輪，該通路包括排風(fēng)機(jī)，焓輪的一側(cè)位于排風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，另一側(cè)位于除塵段內(nèi)，從而使新風(fēng)和排風(fēng)通路可以進(jìn)行能量交換。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括用于提供加熱及冷卻工質(zhì)(水)的冷熱水機(jī)組、加熱模塊、用于形成對(duì)流循環(huán)的水箱、設(shè)置于冷熱水機(jī)組與水箱之間循環(huán)管路上的控制閥、設(shè)置于水箱與加熱模塊之間循環(huán)管路上的控制閥以及設(shè)置于水箱與除濕器之間循環(huán)管路上的控制閥，所述除濕器設(shè)置于除濕段內(nèi)，加熱模塊設(shè)置于連接旁路內(nèi)引風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與除濕轉(zhuǎn)換段之間的區(qū)域內(nèi)。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括用于對(duì)該機(jī)組供電的電源控制模塊以及用于檢測(cè)新風(fēng)溫度以及室內(nèi)濕度、PM2.5數(shù)值和CO₂濃度的傳感器。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括用于顯示室內(nèi)的溫度、濕度、PM2.5數(shù)值和CO₂濃度信息以及用于對(duì)該機(jī)組進(jìn)行手動(dòng)控制或者設(shè)定用戶參數(shù)的觸屏顯示器，所述觸屏顯示器與電源控制模塊之間存在通信連接(例如wifi)。

上述具有除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組的新風(fēng)除濕凈化方法，包括以下步驟：

1)室外空氣在引風(fēng)機(jī)提供的動(dòng)力下吸入機(jī)組，依次經(jīng)過(guò)顆粒凝聚與殺菌段及除塵段，得到經(jīng)過(guò)凈化的新風(fēng)；

2)所述機(jī)組將室內(nèi)濕度監(jiān)測(cè)值與用戶設(shè)定的濕度閾值比較，若室內(nèi)濕度超過(guò)設(shè)定值，則經(jīng)過(guò)凈化的新風(fēng)通過(guò)除濕轉(zhuǎn)換段進(jìn)入除濕段進(jìn)行除濕，除濕后的新風(fēng)在顯熱回收段與除濕前的新風(fēng)進(jìn)行能量交換后再送入室內(nèi)，否則，利用除濕轉(zhuǎn)換段將除濕段切出通路(通過(guò)將顯熱回收段切出實(shí)現(xiàn))，使經(jīng)過(guò)凈化的新風(fēng)通過(guò)所述旁路直接或經(jīng)過(guò)加熱后送入室內(nèi)；

3)室內(nèi)空氣利用排風(fēng)機(jī)提供的動(dòng)力吸入機(jī)組，與從室外吸入的空氣利用焓輪進(jìn)行能量交換后排出室外；

4)機(jī)組在向室內(nèi)送入新風(fēng)的同時(shí)，利用引風(fēng)機(jī)從室內(nèi)吸入空氣并與從室外吸入且利用焓輪完成能量交換之后的空氣進(jìn)行混合，然后一并送入除濕轉(zhuǎn)換段。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明所述的除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組利用顯熱回收段能夠?qū)⒊凉裰蟮目諝馀c除濕之前的空氣進(jìn)行能量交換，無(wú)需被動(dòng)主動(dòng)加熱即可達(dá)到提升出風(fēng)口溫度的作用。

進(jìn)一步的，該機(jī)組還具有包括室內(nèi)回風(fēng)混合區(qū)域(混合段)在內(nèi)的回風(fēng)結(jié)構(gòu)，在室內(nèi)形成氣流循環(huán)，持續(xù)對(duì)室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)約能源、提高室內(nèi)舒適度的效果。

進(jìn)一步，本發(fā)明在新風(fēng)系統(tǒng)的工段中綜合利用多種能量回收手段，實(shí)現(xiàn)了凈化、除濕工段的優(yōu)化配置，使新風(fēng)機(jī)組不僅具有凈化、除濕多種功能、工作模式豐富，而且具有低能耗、高效率的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；

圖中：1為工質(zhì)輸出控制閥，2為工質(zhì)回流控制閥，3為熱水輸出控制閥，4為熱水回流控制閥，5為冷水輸出控制閥，6為冷水回流控制閥，7為電源控制模塊，8為除濕轉(zhuǎn)換閥，9為引風(fēng)機(jī)，10為排風(fēng)機(jī)，11為送風(fēng)口，12為回風(fēng)口，13為室內(nèi)排風(fēng)口，14為室外排風(fēng)口，15為新風(fēng)口，16為溫度傳感器，17為PM2.5傳感器，18為濕度傳感器，19為CO₂傳感器，20為壓差傳感器，21為凝聚殺菌段，22為自潔裝置，23為復(fù)合過(guò)濾器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。

(一)機(jī)組結(jié)構(gòu)

參見圖1，本發(fā)明所述具有除濕能量回收的凈化新風(fēng)機(jī)組具有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)、室外新風(fēng)口15、室內(nèi)送風(fēng)口11、室內(nèi)排風(fēng)口13、室外排風(fēng)口14、室內(nèi)回風(fēng)口12以及多個(gè)功能段(凝聚殺菌段21、自潔凈化段、焓輪段、混合段、高效過(guò)濾段，除濕轉(zhuǎn)換段、除濕段以及顯熱回收段)。一臺(tái)風(fēng)機(jī)(引風(fēng)機(jī)9)布置在室內(nèi)送風(fēng)口11處，引風(fēng)機(jī)9出風(fēng)口通過(guò)室內(nèi)送風(fēng)口11與室內(nèi)連通，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)(排風(fēng)機(jī)10)布置在室外排風(fēng)口14處，排風(fēng)機(jī)10出風(fēng)口通過(guò)室外排風(fēng)口14與室外連通，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)為整個(gè)機(jī)組的氣流流動(dòng)提供動(dòng)力，形成由室外經(jīng)新風(fēng)側(cè)通路到室內(nèi)，再經(jīng)室內(nèi)排風(fēng)側(cè)通路排出室外的新風(fēng)循環(huán)。

在引風(fēng)機(jī)9作用下室外空氣進(jìn)入新風(fēng)側(cè)通路，即由室外新風(fēng)口15依次進(jìn)入凝聚殺菌段21(含凝聚、殺菌裝置)、自潔凈化段(即帶有自潔裝置22的復(fù)合過(guò)濾器23)、焓輪段(具有焓輪)、混合段、高效過(guò)濾段(含高效過(guò)濾器)；當(dāng)除濕功能打開時(shí)，經(jīng)高效過(guò)濾器處理后的空氣通過(guò)除濕轉(zhuǎn)換段依次進(jìn)入除濕段、顯熱回收段(具有換熱裝置，可對(duì)進(jìn)入除濕段前的空氣與已經(jīng)經(jīng)過(guò)除濕段的空氣進(jìn)行能量交換，提高能量利用率)，再經(jīng)由室內(nèi)送風(fēng)口11進(jìn)入室內(nèi)，當(dāng)除濕功能關(guān)閉時(shí)，經(jīng)高效過(guò)濾器處理后的空氣通過(guò)除濕轉(zhuǎn)換段后直接進(jìn)入室內(nèi)。上述除濕功能的打開與關(guān)閉通過(guò)控制除濕轉(zhuǎn)換段包含的一個(gè)除濕轉(zhuǎn)換閥8實(shí)現(xiàn)。當(dāng)除濕轉(zhuǎn)換閥8打開時(shí)，經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器的空氣先經(jīng)過(guò)換熱裝置的一路換熱管路進(jìn)入除濕段，在除濕段除濕后進(jìn)入換熱裝置的另一路換熱管路(升溫)，然后經(jīng)由引風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)，當(dāng)除濕轉(zhuǎn)換閥8關(guān)閉時(shí)，經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器的空氣直接通過(guò)引風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)(需要加熱時(shí)，先利用加熱器加熱，然后再由引風(fēng)機(jī)9送入室內(nèi))。在排風(fēng)機(jī)10作用下，室內(nèi)空氣進(jìn)入室內(nèi)排風(fēng)側(cè)通路，即經(jīng)室內(nèi)排風(fēng)口13進(jìn)入上述焓輪段，然后由室外排風(fēng)口14排出室外。在焓輪段，焓輪一側(cè)位于室內(nèi)排風(fēng)側(cè)通路(具體位置為室內(nèi)排風(fēng)口13與排風(fēng)機(jī)10之間)，另一側(cè)位于新風(fēng)側(cè)通路(具體位置在復(fù)合過(guò)濾器23與混合段之間)，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)排風(fēng)與新風(fēng)的能量交換。

同時(shí)該新風(fēng)機(jī)組具有一次回風(fēng)結(jié)構(gòu)，室內(nèi)空氣經(jīng)室內(nèi)回風(fēng)口12再次進(jìn)入機(jī)組內(nèi)，通過(guò)中效過(guò)濾段(含中效過(guò)濾器)后進(jìn)入混合段，在混合段與室外空氣相互混合，再次送入室內(nèi)或者在除濕功能開啟的情況下對(duì)室內(nèi)空氣所攜帶的熱量進(jìn)行熱量回收后送入室內(nèi)。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括水箱、水機(jī)(水機(jī)即以水作為介質(zhì)，加熱或制冷的水通入末端設(shè)備，為其提供冷量或者熱量的冷熱水機(jī)組)以及加熱模塊(即加熱器)，所述加熱模塊設(shè)置在引風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與除濕轉(zhuǎn)換段之間的連通區(qū)域內(nèi)，可將經(jīng)過(guò)該區(qū)域的空氣進(jìn)行加熱，水機(jī)與水箱通過(guò)工質(zhì)輸出控制閥1和工質(zhì)回流控制閥2連接為循環(huán)回路，水箱安裝有兩套出水與回水管，其中一套(具有熱水輸出控制閥3和熱水回流控制閥4)與加熱器連接，另一套(具有冷水輸出控制閥5和冷水回流控制閥6)與除濕段的冷凝除濕器連接，分別為經(jīng)新風(fēng)側(cè)通路送入室內(nèi)的空氣提供所需的熱量(加熱)和冷量(除濕)。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括電源控制模塊7，該模塊對(duì)整個(gè)機(jī)組進(jìn)行供電以及對(duì)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)、自潔裝置22、凝聚、殺菌裝置、焓輪、除濕轉(zhuǎn)換閥8以及加熱器、冷凝除濕器、水箱與水機(jī)間的各個(gè)電磁閥(工質(zhì)輸出控制閥1、工質(zhì)回流控制閥2、熱水輸出控制閥3、熱水回流控制閥4、冷水輸出控制閥5、冷水回流控制閥6)的控制。同時(shí)電源控制模塊7內(nèi)部設(shè)置有無(wú)線wifi模塊，與觸屏顯示器的觸屏顯示控制器進(jìn)行通訊。所述觸屏顯示器安裝在室內(nèi)，方便用戶對(duì)機(jī)組進(jìn)行設(shè)置參數(shù)，協(xié)調(diào)控制整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行。

所述新風(fēng)機(jī)組還包括溫度傳感器16、PM2.5傳感器17、濕度傳感器18以及CO₂傳感器19。所述PM2.5傳感器17、濕度傳感器18以及CO₂傳感器19安裝在室內(nèi)回風(fēng)口12處，分別用來(lái)監(jiān)測(cè)室內(nèi)PM2.5顆粒物濃度、室內(nèi)的濕度以及室內(nèi)CO₂濃度，并將數(shù)據(jù)反饋給觸屏顯示器。所述溫度傳感器16安裝在室內(nèi)送風(fēng)口11處，用來(lái)檢測(cè)引風(fēng)機(jī)9出風(fēng)口溫度，并將數(shù)據(jù)反饋給觸屏顯示器。

所述自潔凈化段利用復(fù)合過(guò)濾器23過(guò)濾掉進(jìn)入該區(qū)域空氣中的灰塵等微顆粒(≥5μm)。在復(fù)合過(guò)濾器23的復(fù)合濾網(wǎng)前后均設(shè)置有壓差傳感器20，濾網(wǎng)附著灰塵等顆粒物較多時(shí)，壓力增加，壓差傳感器20將監(jiān)測(cè)的信號(hào)傳遞至電源控制模塊7，由電源控制模塊7根據(jù)預(yù)設(shè)控制自潔裝置22對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行清潔工作。也可通過(guò)室內(nèi)觸屏顯示器與電源控制模塊7建立通訊連接(無(wú)線wifi)，手動(dòng)控制自潔裝置22的運(yùn)行。自潔裝置22的原理及結(jié)構(gòu)可參考以下專利：“過(guò)濾器清潔單元以及自清潔空氣凈化設(shè)備”(CN203591658U)。

所述凝聚、殺菌裝置的凝聚作用包括但不限于通過(guò)紅外線，使得空氣內(nèi)的灰塵等微顆粒(≤1μm)碰撞并結(jié)合為較大的顆粒(6.5～8μm)，具體原理和結(jié)構(gòu)可參考以下專利：“過(guò)濾器清潔單元自清潔空氣凈化設(shè)備”(CN203591658U)以及一種顆粒凝聚處理裝置”(CN204219986U)。所述凝聚、殺菌裝置的殺菌作用包括但不限于通過(guò)紫外線照射，殺死空氣中的細(xì)菌、病毒。

所述混合段的作用是將經(jīng)過(guò)復(fù)合濾網(wǎng)的空氣與經(jīng)過(guò)中效過(guò)濾器的室內(nèi)回風(fēng)相互混合。其中，所述中效過(guò)濾器，其作用是在中效過(guò)濾段區(qū)域?qū)⑹覂?nèi)進(jìn)入混合段的空氣中的灰塵等微顆粒(1～5μm)進(jìn)行過(guò)濾。所述高效過(guò)濾器的作用是過(guò)濾掉進(jìn)入高效過(guò)濾段區(qū)域空氣中的灰塵等微顆粒(≤0.4μm)。

(二)機(jī)組工作原理

1、本機(jī)組的工作模式(給出兩種作為舉例)

1.1、夏季工作模式

1)首先用戶在觸屏顯示器上設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)(自潔周期間隔、風(fēng)量、溫濕度閾值，日期、定時(shí)開關(guān)機(jī)、手動(dòng)開關(guān)機(jī)等功能模式設(shè)置)

2)開機(jī)后，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，焓輪運(yùn)轉(zhuǎn)、凝聚殺菌裝置工作，溫度、濕度、CO₂、PM2.5傳感器同時(shí)啟動(dòng)。

3)在風(fēng)機(jī)的作用下將室外空氣吸入機(jī)組內(nèi)，經(jīng)過(guò)凝聚殺菌段21可殺死空氣中所攜帶的病毒、細(xì)菌，再經(jīng)過(guò)復(fù)合過(guò)濾器23，濾除空氣中≥5μm的灰塵等顆粒。

4)壓差傳感器20可以檢測(cè)復(fù)合過(guò)濾器23前后的壓力差，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋給電源控制模塊7。當(dāng)壓力差較大時(shí)，電源控制模塊7接受到來(lái)自壓差傳感器20的電訊號(hào)，啟動(dòng)自潔裝置22，對(duì)復(fù)合濾網(wǎng)進(jìn)行清潔。當(dāng)復(fù)合濾網(wǎng)前后壓恢復(fù)正常工作狀態(tài)時(shí)，自潔裝置22停止工作，同時(shí)也可在觸屏顯示器上手動(dòng)控制自潔裝置22的啟動(dòng)與關(guān)閉。自潔裝置也可以按照自潔周期間隔，定期清潔復(fù)合濾網(wǎng)。

5)新風(fēng)經(jīng)過(guò)復(fù)合濾網(wǎng)進(jìn)入焓輪后與室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)行能量交換，回收室內(nèi)排風(fēng)所攜帶的冷量(熱量)。

6)室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)過(guò)中效過(guò)濾器后與新風(fēng)在混合段混合后一同進(jìn)入到高效過(guò)濾器，高效過(guò)濾器可濾除空氣中≥0.4μm的灰塵等微顆粒。

7)室內(nèi)回風(fēng)口12處的濕度傳感器18檢測(cè)的室內(nèi)濕度超過(guò)閾值時(shí)，除濕轉(zhuǎn)換閥8打開，將高效過(guò)濾段與除濕段連通，同時(shí)，水機(jī)啟動(dòng)，電磁閥門中工質(zhì)輸出控制閥1、工質(zhì)回流控制閥2、冷水輸出控制閥5、冷水回流控制閥6打開，為除濕器提供冷水。

8)除濕后的空氣進(jìn)入顯熱回收段，顯熱回收段將進(jìn)入機(jī)組的新風(fēng)(除濕前)與除濕后的新風(fēng)進(jìn)行能量交換，提升除濕后空氣溫度，空氣除濕后通過(guò)引風(fēng)機(jī)9送入室內(nèi)。

9)室內(nèi)回風(fēng)口12處的濕度傳感器18檢測(cè)的室內(nèi)濕度下降到預(yù)設(shè)值時(shí)，除濕轉(zhuǎn)換閥8關(guān)閉，將高效過(guò)濾段與引風(fēng)機(jī)9所在區(qū)域直接連通，同時(shí)，水機(jī)停止工作，上述電磁閥門關(guān)閉，除濕段、顯熱回收段工作停止，其他模塊正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

10)除濕過(guò)程中，室內(nèi)送風(fēng)口11處溫度傳感器16檢測(cè)的引風(fēng)機(jī)9出風(fēng)口溫度超出閾值范圍(22～26℃)時(shí)，則通過(guò)水機(jī)控制注入除濕段的水流量來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)口溫度。

1.2、冬季工作模式

冬季工作模式與夏季工作模式在步驟1-6相同。其區(qū)別在于，冬季工作模式下，除濕轉(zhuǎn)換閥8關(guān)閉，水機(jī)開啟，電磁閥門中工質(zhì)輸出控制閥1、工質(zhì)回流控制閥2、熱水輸出控制閥3、熱水回流控制閥4打開，為加熱器提供熱水，來(lái)提升引風(fēng)機(jī)9出風(fēng)口溫度。

2、操作與控制

用戶可根據(jù)室內(nèi)實(shí)際情況對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)以下單獨(dú)控制：

1)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量控制(高、中、低多檔位控制)。

2)自潔裝置的啟動(dòng)與關(guān)閉。

3)出風(fēng)口加熱模塊開啟與關(guān)閉。

4)除濕轉(zhuǎn)換閥的開啟與關(guān)閉，開啟后除濕功能啟動(dòng)，關(guān)閉后空氣在風(fēng)機(jī)作用下送入室內(nèi)(除濕功能關(guān)閉)。

本新風(fēng)機(jī)組的優(yōu)勢(shì)就是具有一次回風(fēng)結(jié)構(gòu)充分利用室內(nèi)空氣具有的熱量(冷量)，同時(shí)凈化部分又可以減少室內(nèi)顆粒物濃度。并且除濕段具有顯熱回收裝置，最大化利用室內(nèi)空氣的熱量與除濕段的空氣進(jìn)行能量交換，避免了傳統(tǒng)除濕功能還需額外增加加熱設(shè)備，具有良好的經(jīng)濟(jì)性以及節(jié)能性、舒適性。