一種對室內空氣凈化制冷的方法及轉輪式空調器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種室內空氣處理裝置，特別是具有用水蒸發制冷、室內外換氣且回收換氣能量和凈化新風多種功能的空氣調節裝置。
[0002]
【背景技術】
[0003]隨著人們生活水平的提高，人們對居室內的空氣的制冷、室內外換氣且回收換氣能量和凈化室內空氣的需求越來越迫切，但同時具備這些功能的空氣處理裝置市場上還從未有過，人們只好用壓縮式空調器、新風換氣機空氣凈化器等多臺設備來滿足這些需求，不僅投資高，占地面積大，而且都有一些難于克服的缺點。
[0004]壓縮式空調器耗電高、結構復雜、制造成本高、制冷劑為破壞大氣臭氧層的氯里昂，其發展不符合環保節能的世界潮流，在尚無有效代用品的當今，它的大量使用只是一種不得已的權宜之計。近年許多人試圖用水蒸發降溫來解決這一問題，利用水直接蒸發降溫的水蒸發式冷氣機家用型俗稱“空調扇”，商用型俗稱“環保空調”，但其原理是空氣等焓加濕，只能降溫不能制冷，對濕度較高的我國大部分地區都不可能取代壓縮式空調。專利申請號為201210168743.0、名為“露點間接、直接蒸發冷卻器模塊化蒸發冷卻空調”的創造發明公開了一種直接蒸發冷卻和間接蒸發冷卻相結合的技術方案，但其間接蒸發冷卻是間壁式換熱，效率很低，起主要作用的仍是直接蒸發冷卻的等焓加濕，其效果比水蒸發式冷氣機沒有根本改善，室外空氣經處理后全熱降低很少，只能接近其濕球溫度，不可能接近露點，反而結構更復雜，成本更高，很難應用。
[0005]為克服現有壓縮式空調的缺點，業界進行了大量的嘗試，主要在吸收式空調和除濕空調等方面。吸收式空調除了設備投資比壓縮式高以外，還存在吸濕劑的腐蝕性、系統密封性及需要熱源、節電不節能的難題，業界認為這是該空調發展不可逾越的鴻溝。除濕空調同樣存在熱源問題，利太陽能及其它低品位熱源雖可節能但設備投資及家庭用戶的局限性制約了它的推廣應用，它們的綜合技術經濟性遠遠不能與壓縮式空調相比擬。
[0006]從制冷原理上看，以上各種技術方案均未突破單一的蒸發式制冷或除濕制冷的局限，所以它們的技術經濟指標也難有突破性改進。
[0007]新風換氣機在國內外市場占統治地位的是交叉流式板式換熱器，其熱回收率之低、使用壽命之短幾乎使它失去實際使用的經濟價值。
[0008]室內空氣凈化器在空氣污染成為人們關注的焦點的今天很快成為普通家庭必需的家居設施，但它只能消除室內空氣中的固體顆粒，少數的還可以分解或吸附甲醛、苯等有害氣體，但因其處理風量十分有限，使用時必需關門閉戶，室內二氧化碳、一氧化碳的積蓄、新鮮氧氣的缺乏對人的健康帶來了新的危害，與衛生保健的最大法寶——通風換氣背道而馳，更不用說其家用配置動輒就是數千元甚至上萬元，讓普通消費者望而止步。
[0009]此外這三類設備是各司其職，一個一般的人居空間需要三者齊備，既不經濟，又顯繁雜，甚至成為家庭的累贅。
[0010]消費者企盼有一種同時具有無壓縮機、無氟里昂的制冷、室內外換氣且回收換氣能量和凈化新風等多種功能的空氣調節裝置出世，但至今仍未見這樣的技術方案。
[0011]

【發明內容】

[0012]本發明的目的是克服現有技術功能單一，不能同時滿足空氣處理的各方面的需要，且現有空調耗電高、結構復雜、制造成本高、污染環境，現有換氣機熱回收率低、使用壽命短，現有空氣凈化器不能通風換氣的缺點，提供一種同時具備以上三類設備的功能且高效率、低成本的空氣處理技術與設備。
[0013]為實現上述目的，本發明提出了一種對室內空氣凈化制冷的方法:
用換氣機進行室內外換氣，用水蒸發的方法使空氣降溫，其特征在于:
在換氣機中設置儲熱部件，換氣時對進入換氣機的待排室內空氣加濕使之降溫，然后與儲熱部件進行熱交換使之冷卻降溫，被加濕和換熱后的室內空氣最后排出室外；室外新風在進入換氣機后與被冷卻降溫的儲熱部件換熱而降溫，然后被送入室內。
[0014]所述待排室內空氣加濕降溫是等焓加濕降濕；所述室外新風與被冷卻降溫的儲熱部件換熱降溫是等濕制冷降溫；
所述儲熱部件是一種兼具過濾和換熱功能的過濾換熱裝置，包括用固定不動的隔板分隔成的排風通道和新風通道以及一個工作時不斷旋轉的過濾換熱器，過濾換熱器旋轉時被隔板分隔為連續變動的等焓加濕的排風區和等濕制冷的新風區；在排風區內，室內污濁空氣透過過濾換熱器的排風區排出室外，排出之前在其中等焓加濕降溫到濕球溫度，用接觸換熱的方式與過濾換熱器的排風區交換熱量使之也降溫到接近濕球溫度；在新風區內，室外新風進入后從反向透過過濾換熱器的新風區，與之進行接觸換熱而等濕制冷降溫，同時其所攜帶的固體微粒被阻留在過濾換熱器內，被具有過濾功能的過濾換熱器過濾凈化；其工作循環如下:
1)、排氣半周:
待排出空氣等焓降溫:用供水裝置對待排出室外的室內空氣和/或過濾換熱器供水加濕，使待排空氣等焓降溫到接近其濕球溫度；
換熱:在被降溫的待排空氣透過過濾換熱器的過程中與過濾換熱器進行直接接觸式熱交換，使過濾換熱器被冷卻到也接近所述濕球溫度；
過濾換熱器風干:當過濾換熱器被冷卻到接近所述濕球溫度時停止供水，未加濕的待排空氣在透過過濾換熱器時對過濾換熱器進行風干，到過濾換熱器得到的水分又被排氣完全蒸發為止，此時待排空氣含濕量開始降低，溫度開始升高，立即切換到下一個半周以便停止排氣；
過濾換熱器凈化:排氣透過過濾換熱器排出室外的同時，也將過濾換熱器中阻留的固體微粒帶走一并排出室外，使過濾換熱器自動得以凈化；
2)、進氣半周:
進氣制冷:進氣半周開始，繼續停止供水加濕，待進入室內的室外新鮮空氣從相反方向透過在排氣半周內已被降溫和風干的過濾換熱器，與之進行直接接觸換熱，將熱量傳遞給過濾換熱器，其自身被等濕降溫，降到接近過濾換熱器的溫度，即接近前半周排出的室內空氣的濕球溫度；
進氣凈化:進氣在透過過濾換熱器的同時，其攜帶的固體微粒及有害物質被阻留在過濾換熱器中，自身得以凈化；
經制冷和凈化的室外新鮮空氣最后被送入室內，完成一個進排氣循環；
3)、繼續不斷循環:這樣的進排氣循環周而復始不斷進行，每次進入室內的新鮮空氣的溫度接近此次循環前室內空氣的濕球溫度，而含濕量接近室內外的空氣，同時使室內污濁空氣部分地更新；
4)、室內空氣狀達到平衡點:隨著進排氣循環不斷地交替進行，送入室內的室外新鮮空氣和與之混合的室內空氣含濕量基本不變，而溫度不斷降低，直到逼近露點，溫度不再降低，這一等濕制冷過程達到平衡點，同時室內空氣的污染濃度不斷降低，逐步被凈化。
[0015]所述工作時不斷旋轉的過濾換熱器為換熱轉輪，它由兼具透氣、儲熱、換熱、耐水和過濾功能的高表面積率、高空隙率的空氣過濾材料制成，空氣透過時與空氣進行直接接觸式換熱，換熱的同時對空氣進行凈化過濾；
根據上述對室內空氣凈化制冷的方法設計的轉輪式空調器，包括機殼10和置于機殼內的過濾換熱器20、供水系統50。機殼10內設有換熱腔，換熱腔用橫隔板16分隔為新風腔和排風腔，又用縱隔板15分隔為新風前腔101、新風后腔102和排風前腔103、排風后腔104 ;新風前腔機殼壁上有連通室內的送風口 12，排風前腔機殼壁上有連通室內的回風口 11，新風后腔機殼壁上有連通室外的新風口 13，排風后腔機殼壁上有連通室外的排風口14。
[0016]過濾換熱器20為轉輪式儲熱過濾換熱器，包括中心軸21、繞其轉動的圓盤狀換熱轉輪22和驅動換熱轉輪轉動的轉輪電機23，縱隔板15上開有容納換熱轉輪的圓孔，以便將換熱轉輪置于縱隔板15平面內，其中心軸的軸線置于橫隔板16平面內，換熱轉輪22被橫隔板16分隔為不斷轉移的新風區221和排風區222，落入新風腔的為新風區，落入排風腔的為排風區，換熱轉輪轉動時，其各區域連續不斷地出入新風腔和排風腔，則其各個區域也連續地周期性地在新風區和排風區之間轉換。
[0017]所述排風前腔103內設有小隔板1031和分流管1033，小隔板從排風前腔的未端分隔出一個風干扇區1032，分流管兩端分別連接回風口 11和風