CN101377338A - 递进式间接蒸发冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可再生能源技术领域，属于水蒸发制冷空调器的改进，特别是递进式间接蒸发冷却器，包括在间接蒸发冷却器的上方设置着布水器，在其下方设置着水箱，通过水泵给布水器供水，间接蒸发冷却器的二次空气供风面为倾斜面，位于倾斜面上的干通道由近及远依次伸长，使等湿降温的一次空气流量分为一次空气和二次空气，一次空气从直通的干通道中运行，位于倾斜面上每一级干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。本发明可以在使用较少的二次排风量的情况下，提高换热效率，使等湿降温后的最终一次空气获得较低的出风温度。
Description
技术领域
本发明涉及可再生能源技术领域，属于水蒸发制冷空调器的改进，特别是递进式间接蒸发冷却器。
背景技术
蒸发冷却技术就是利用干热地区空气中蕴藏丰富的干空气能进行制冷的一种空调方式，由于不使用含氟制冷剂，采用全新风调节，节能环保，室内空气品质好，结构简单，近年来在国内外受到广泛重视和推广应用，都取得了良好的效果。
干热气候条件的地区，推广使用干空气能等新能源用于空调制冷，用以替代常规能源，对于经济社会的可持续发展有着重要的现实意义。
按照水和空气是否直接接触，蒸发冷却技术分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却两种方式。在这两种基本应用形式的基础上，又形成了由直接蒸发冷却和不同级数的间接蒸发冷却组成的多级蒸发冷却空调系统。
早期的蒸发冷却空调系统是单级蒸发直接冷却，对空气实现等焓加湿降温过程，送风降温的极限温度为进风的湿球温度。理论和时间都证明，直接蒸发冷却受气候和地域等条件的诸多限制，存在空调区域湿度大，温降有限，不能满足要求较高的场合使用等问题。
间接蒸发冷却器实现了直接蒸发冷却器和表冷器功能的复合，由于一次空气和水不直接接触，在间接蒸发冷却器中，一次空气可以实现等湿冷却，送风降温的极限温度为进风的露球温度。因此，间接蒸发冷却技术在蒸发冷却空调系统的组成和功能实现上起着极其重要的作用，使得蒸发冷却适用的地区更广，提供的空调舒适性更佳。
间接蒸发冷却器本质上是一种直接接触式(混合式)热质交换设备和间壁式换热器的复合型换热器，利用空气和水接触时，水发生相态变化达到制冷的目的。在间接蒸发冷却的工艺生产中，成熟应用的多为交叉流热湿交换型式。由于存在换热效率不高，压降较大，机组尺寸较大，排风量大，在应用上仍然存在一定的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种递进式间接蒸发冷却器，可以在使用较少的二次排风量的情况下，提高换热效率，使一次空气等湿降温后获得较低的出风温度，冷却效率高。
本发明是这样实现的:一种递进式间接蒸发冷却器，包括在间接蒸发冷却器的上方设置着布水器，在其下方设置着水箱，通过水泵给布水器供水，间接蒸发冷却器的二次空气供风面为倾斜面，位于倾斜面上的干通道由近及远依次伸长，使等湿降温的一次空气流量分为一次空气和二次空气，一次空气从直通的干通道中运行，位于倾斜面上每一级干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。
本发明的递进式间接蒸发冷却器，其上部设置的布水器向下均匀布水，实现均匀重力供水。空气与水呈逆流流动，进行热湿交换。一次空气通过交叉流间接蒸发冷却器的干通道实现等湿降温后，表现为干球温度和湿球温度都有不同程度的降低。由于间接蒸发冷却器的二次空气供风面为倾斜面，位于倾斜面上的干通道由近及远依次伸长，使等降温后的一次空气流量分为一次空气和二次空气。一次空气进入直通的干通道内，位于倾斜面上每一级干通道出口排出的一次空气分别进入相邻的湿通道中，进行热湿交换，继续冷却进入直通的干通道内的一次空气，使其得到进一步等湿降温。由于位于间接蒸发冷却倾斜面上的每一级干通道出口向相邻的湿通道供二次空气，进行递进制冷。这样，使本发明的递进式间接蒸发冷却直通的干通道内的一次空气出风，可实现最大程度的等湿降温。本发明的递进式间接蒸发冷却器保持了尽可能大的传热驱动势，并形成稳定的逐级分布的温度场。本发明的结构相当于很多级间接蒸发冷却器串联运行，一次空气按照一定的比例逐级进入湿通道，进行递进制冷，最终一次空气出风的干球温度可实现趋近或等于进风的湿球温度。本发明可以在使用较少的二次排风量的情况下，提高换热效率，使等湿降温后的最终一次空气获得较低的出风温度，冷却效率高。
下面将结合附图对发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1卧式的板式间接蒸发冷却器的结构示意图；
图2为本发明实施例2卧式的管式间接蒸发冷却器的结构示意图；
图3为本发明实施例3卧式的组合型间接蒸发冷却器的结构示意图；
图4为本发明实施例4立式的板式间接蒸发冷却器的结构示意图；
图5为图4的A-A剖视图；
图6为本发明实施例5的立式的管式间接蒸发冷却器的结构示意图；
图7为图6的俯视放大结构示意图；
图8为本发明实施例6立式的组合型间接蒸发冷却器的结构示意图；
图9为本发明实施例7具有预冷段的卧式板式间接蒸发冷却器；
图10为本发明实施例8具有预冷段的卧式管式间接蒸发冷却器；
图11为本发明实施例9具有预冷段的卧式组合型间接蒸发冷却器；
图12为本发明实施例10具有预冷段的立式板式间接蒸发冷却器；
图13为本发明实施例11具有预冷段的立式管式间接蒸发冷却器；
图14为本发明实施例12具有预冷段的组合型立式间接蒸发冷却器。
具体实施方式
一种递进式间接蒸发冷却器，如图1所示的实施例1，在机壳1上设置着一次空气进风口和出风口，二次空气供风口和排风口，在一次空气的出风口上安装着引风机4，在二次空气的排风口上安装着排风机3，机壳1内安装着间接蒸发冷却器，在间接蒸发冷却器的上方设置着布水器2，在其下方设置着水箱6，通过水泵5给布水器2供水，间接蒸发冷却器为卧式的板式间接蒸发冷却器7，其干通道为水平通道。板式间接蒸发冷却器7水平投影为直角梯形，板式间接蒸发冷却器7的二次空气供风面为倾斜面，位于倾斜面上的干通道由近及远依次伸长，使等湿降温的一次空气流量分为一次空气和二次空气。一次空气从直通的干通道中运行，位于倾斜面上每一级干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。
如图2所示的实施例2，间接蒸发冷却器为卧式的管式间接蒸发冷却器8，管式干通道为水平通道，管式间接蒸发冷却器8的二次空气供风面为倾斜面，位于倾斜面上的干通道由近及远依次伸长，使等湿降温的一次空气流量分为一次空气和二次空气，一次空气从直通的管式干通道中运行，位于倾斜面上均布的管式干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。
如图3所示的实施例3，间接蒸发冷却器为卧式组合型间接蒸发冷却器，由卧式的管式间接蒸发冷却器8和卧式的板式间接蒸发冷却器9构成，其上部为板式间接蒸发冷却器7，下部为具有倾斜供风面的管式间接蒸发冷却器8，其湿通道相互连通，干通道为水平通道，管式间接蒸发冷却器8倾斜面上均布的管式干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。
如图4、图5所示的实施例4，间接蒸发冷却器为立式的板式间接蒸发冷却器10，其二次空气供风面为倾斜面，立式的板式间接蒸发冷却器10的干通道13与水平线相垂直，湿通道11为水平通道，立式的板式间接蒸发冷却器10倾斜面上均布的垂直干通道13出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的水平湿通道11中。如图5所示本发明实施例4局部放大结构示意图，在立式的板式蒸发冷却器的湿通道11中设置着布水器2，其结构为每个湿通道11的上口均封闭，在每个湿通道11内的上方分别设置着布水器2，喷淋水均布喷淋在透水波纹板12上。如图6所示的本发明实施例5，间接蒸发冷却器为立式的管式间接蒸发冷却器15，其二次空气供风面为倾斜面，立式的管式间接蒸发冷却器15的管式干通道与水平线相垂直，湿通道为水平通道，立式的管式间接蒸发冷却器倾斜面上均布的管式垂直干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中，在立式的管式间接蒸发冷却器15的上部设置着布水器2，布水器2为在立式的管式间接蒸发冷却器15的上部设置着重力布水箱14，均布的管式干通道的上口高出布水箱14水位线，如图7所示，均布的管式干通道分别与布水箱14相接触的环形周边底面上均布着通水孔16，布水箱14中的冷却水沿均布的管式干通道环形周边底面上均布的通水孔16湿润管式干通道外管壁。既提高了热湿交换的效率，又节约了冷却用水。如图8所示的实施例6，间接蒸发冷却器为立式组合型间接蒸发冷却器，立式组合型间接蒸发冷却器由立式的管式间接蒸发冷却器15和立式的板式间接蒸发冷却器17组成，其一次空气进风面的一侧设置着立式的管式间接蒸发冷却器15，在其另一侧连接着立式的板式间接蒸发冷却器17，立式组合型间接蒸发冷却器的其干通道与水平线相垂直，在立式的管式间接蒸发冷却器的15的二次空气供风面为倾斜面，在其倾斜面上均布的管式干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。
如图9所示的实施例7，间接蒸发冷却器为具有预冷段的卧式板式间接蒸发冷却器，其由预冷卧式的板式间接蒸发冷却器9和具有倾斜的二次空气供风面卧式的板式间接蒸发冷却器7组成，其干通道为分别连通的水平通道，其湿通道通过隔板18隔断。一次空气通过预冷段的卧式板式间接蒸发冷却器9的干通道经等湿降温预冷，温度降低后再进入具有倾斜的二次空气供风面卧式的板式间接蒸发冷却器7，使其进入干通道的一次空气得到进一步等湿降温，使等湿降温后的最终一次空气获得比较低的出风温度。
如图10所示的实施例8，间接蒸发冷却器为具有预冷段的卧式管式间接蒸发冷却器，其由预冷卧式的管式间接蒸发冷却器19和具有倾斜的二次空气供风面的卧式管式间接蒸发冷却器8组成，其干通道为分别连通的水平通道。其湿通道通过之间的隔板18隔断。
如图11所示的实施例9，间接蒸发冷却器为具有预冷段的卧式组合型间接蒸发冷却器，其前部由卧式板式间接蒸发冷却器9和卧式管式间接蒸发冷却器19构成组合型预冷段，其后部由卧式板式间接蒸发冷却器9和具有倾斜的二次空气供风面的卧式管式间接蒸发冷却器8构成卧式组合型间接蒸发冷却器，其干通道分别连通，其湿通道通过之间的隔板18隔断。
如图12所示的实施例10，间接蒸发冷却器为具有预冷段的立式板式间接蒸发冷却器，其上部为预冷立式板式间接蒸发冷却器20，其下部为具有倾斜的二次空气供风面立式板式间接蒸发冷却器10，其干通道分别连通，干通道与水平线垂直，其湿通道为水平通道，并且通过之间的隔板18隔断。
如图13所示的实施例11，间接蒸发冷却器为具有预冷段的立式管式间接蒸发冷却器，其上部为预冷立式管式间接蒸发冷却器21，其下部为具有倾斜的二次空气供风面的立式管式间接蒸发冷却器15，其干通道分别连通，其湿通道之间通过隔板18隔断。
如图14所示的实施例12，间接蒸发冷却器为具有预冷段的组合型立式间接蒸发冷却器，其上部由立式管式间接蒸发冷却器21和立式板式间接蒸发冷却器17构成组合型预冷段，其下部由具有倾斜面的二次空气供风面的立式管式间接蒸发冷却器15和立式板式间接蒸发冷却器17构成立式组合型间接蒸发冷却器，其干通道分别连通，其湿通道通过之间的隔板18隔断。
Claims (15)
1、一种递进式间接蒸发冷却器，包括在间接蒸发冷却器的上方设置着布水器(2)，在其下方设置着水箱(6)，通过水泵(5)给布水器(2)供水，其特征是:间接蒸发冷却器的二次空气供风面为倾斜面，位于倾斜面上的干通道由近及远依次伸长，使等湿降温的一次空气流量分为一次空气和二次空气，一次空气从直通的干通道中运行，位于倾斜面上每一级干通道出口排出的一次空气作为二次空气分别进入相邻的湿通道中。
2、根据权利要求1所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为卧式的板式间接蒸发冷却器(7)，其干通道为水平通道。
3、根据权利要求1所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为管式的间接蒸发冷却器(8)，管式干通道为水平通道。
4、根据权利要求1所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为卧式组合型间接蒸发冷却器，由卧式的管式间接蒸发冷却器(8)和卧式的板式间接蒸发冷却器(9)构成，其上部为板式间接蒸发冷却器(9)，下部为具有倾斜供风面的管式间接蒸发冷却器(8)，其干通道为水平通道，湿通道相互连通。
5、根据权利要求1所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为立式的板式间接蒸发冷却器(10)，其二次空气供风面为倾斜面，立式的板式间接蒸发冷却器(10)的干通道(13)为与水平线相垂直，湿通道(11)为水平通道。
6、根据权利要求5所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:在立式的板式蒸发冷却器的湿通道(11)中设置着布水器(2)，其结构为每个湿通道(11)的上口均封闭，在每个湿通道(11)内的上方分别设置着布水器(2)，喷淋水均布喷淋在透水波纹板(12)上。
7、根据权利要求1所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为立式的管式间接蒸发冷却器(15)，其二次空气供风面为倾斜面，立式的管式间接蒸发冷却器(15)的管式干通道与水平线相垂直。
8、根据权利要求7所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:在立式的管式间接蒸发冷却器(15)的上部设置着重力布水箱(14)，均布的管式干通道的上口高出布水箱(14)水位线，在布水箱(14)分别与均布的管式干通道相接触的环形周边底面上均布着通水孔(16)。
9、根据权利要求1所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为立式组合型间接蒸发冷却器，立式组合型间接蒸发冷却器由立式的管式间接蒸发冷却器(15)和立式的板式间接蒸发冷却器(17)组成，其一次空气进风面的一侧设置着立式的管式间接蒸发冷却器(15)，在其另一侧连接着立式的板式间接蒸发冷却器(17)，其干通道与水平线相垂直，在立式的管式间接蒸发冷却器(15)上设置的二次空气供风面为倾斜面。
10、根据权利要求1或2所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为具有预冷段的卧式板式间接蒸发冷却器，其由预冷卧式的板式间接蒸发冷却器(9)和具有倾斜的二次空气供风面卧式的板式间接蒸发冷却器(7)组成，其干通道为分别连通的水平通道，其湿通道通过隔板(18)隔断。
11、根据权利要求1或3所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为具有预冷段的卧式管式间接蒸发冷却器，其由预冷卧式的管式间接蒸发冷却器(19)和具有倾斜的二次空气供风面的卧式管式间接蒸发冷却器(8)组成，其干通道为分别连通的水平通道。其湿通道通过之间的隔板(18)隔断。
12、根据权利要求1或4所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为具有预冷段的卧式组合型间接蒸发冷却器，其前部由卧式板式间接蒸发冷却器(9)和卧式管式间接蒸发冷却器(19)构成组合型预冷段，其后部由卧式板式间接蒸发冷却器(9)和具有倾斜的二次空气供风面的卧式管式间接蒸发冷却器(8)构成卧式组合型间接蒸发冷却器，其干通道分别连通，其湿通道通过之间的隔板(18)隔断。
13、根据权利要求1或5所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为具有预冷段的立式板式间接蒸发冷却器，其上部为预冷立式板式间接蒸发冷却器(20)，其下部为具有倾斜的二次空气供风面立式板式间接蒸发冷却器(10)，其干通道分别连通，其湿通道通过之间的隔板(18)隔断。
14、根据权利要求1或7所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为具有预冷段的立式管式间接蒸发冷却器，其上部为预冷立式管式间接蒸发冷却器(21)，其下部为具有倾斜的二次空气供风面的立式管式间接蒸发冷却器(15)，其干通道分别连通，其湿通道之间通过隔板(18)隔断。
15、根据权利要求1或9所述的递进式间接蒸发冷却器，其特征是:间接蒸发冷却器为具有预冷段的组合型立式间接蒸发冷却器，其上部为由立式管式间接蒸发冷却器(21)和立式板式间接蒸发冷却器(17)构成组合型预冷段，其下部由具有倾斜面的二次空气供风面的立式管式间接蒸发冷却器(15)和立式板式间接蒸发冷却器(17)构成立式组合型间接蒸发冷却器，其干通道分别连通，其湿通道通过之间的隔板(18)隔断。
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