CN101684960A - 分体式水冷空调扇装置及其制冷方法 - Google Patents
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Abstract
Description
分体式水冷空调扇装置及其制冷方法
【技术领域】
本发明涉及空气调节装置,尤其涉及用水蒸发降温的分体式水冷空调扇装置; 本发明还涉及空调扇装置的制冷方法。
【背景技术】
水蒸发冷风机俗称空调扇,是一种节能降温产品,其原理是用流动空气促使水 在常温下气化,吸收气化热而使水和空气降温,由于不用压缩机而只用普通风扇, 所以能耗低,设备费用低。
现有技术空调扇的工作过程是水的等焓变化,在降低空气温度的同时提高了湿 度,即降低显热的同时增加了等量的潜热,空气的全热不变。严格说来,空调扇只 降温不制冷。
现有技术空调扇整体都置于室内,随着工作时间延续,室内空气含水量不断增
加,水的气化量和降温效果不断降低,而且空气相对湿度超过7oy。以后人就会感觉 很闷热,舒适感大幅降低,特别是在湿热地区,空调扇的作用就大打折扣,除了与 空调一起使用增加室内的湿度外,单独使用就没有多大降温效果。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种分体 式水冷空调扇及其制冷方法,该空调扇装置克服了现有技术空调扇只能降温不能制 冷和单独在湿热地区使用效果不好的弊病,使用该空调扇不但使室内绝对湿度不增 加,而且有良好的降温和制冷效果,该空调扇装置具有工作效率高、节能和应用范 围广等优点,即使在湿热地区使用也能达到轻度制冷降温却不增湿的效果。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是: 提供一种分体式水冷空调扇装置制冷方法,包括以下步骤: ①设置水蒸发降温的冷却器,其包括壳体、安装^i亥壳体内的风才/li且件和控制^S,
1^X皿于所述壳体内底部的7Mf 、该置于所述壳体内上部的^t、 iiE在所述7KH与^Nf之间的
水銜所述水槽壁上有多个通孔,借助该多个通孔,所述水槽内的水淋洒到所述水帘
上;所述壳体上^ft有进风口和出风口;所述控制装置与风机组件电连接;所述冷却器用来斷氐 空气和水的紙② 设置换热器和水管,所述水管包括低温水管和高温水管;
③ 使用时,所述冷却器安装在室外,所述换热器安装在室内,所述水管通过外
墙或房顶贯穿于室内外、并连接室内的所述换热器与室外的所述冷却器,即所述低
温水管连接所述换热器的入口和冷却器水箱的出口 ,所述高温水管连接所述换热器 的出口和冷却器^的入口;
④该空调扇装置工作时,在所述冷却器或换热器内注入水,水在所述冷却器和 换热器内循环流动,来自室外的所述冷却器内风机组件驱使室外空气吹过所述水 帘,令所述水帘上部分水蒸发,在此过程中,所述冷却器内的空气从未蒸发的水中 吸取气化热后而排出所述冷却器外,同时未蒸发的水因为被吸收气化热后而温度降 低,降温后的水通过所述低温水管送入到室内的所述换热器,低温的水与室内的空 气进行热交换;室内的所述换热器是气液换热器,如一种间壁式气液换热器,水在其 中与室内的空气隔湿换热,即室内的空气通过不透水的间壁把热量传递给水,从而
降温但含湿量保持不变,达到降低其焓值的制冷效果;与此同时,室内的所述换热
器吸收室内空气的热量后而使所述换热器内的水升温,升温后的水通过所述高温水 管排出到室外所述冷却器的水槽内,并借助该水槽上的多个通孔淋洒到所述水帘上 继续气化降温冷却,冷却后的水流入所述壳体底部的水箱内,再通过所述低温水管
送入到室内的所述换热器内;如此反复,该空调扇即可达到轻度制冷降温却不增湿 的效果。
一种实施上述制冷方法的分体式水冷空调扇装置,包括安装在室外的水蒸发 降温的冷却器和置于室内的换热器,以及通过外墙或房顶贯穿于室内外、并连接室 内所述换热器与室外所述冷却器的水管;
所述冷却器是水帘式冷却器,包括壳体、安装"fi亥壳体内的W^且件和控制装置,以 及设置于所述壳体内底部的水箱、设置于所述壳体内上部的水槽、设置在所述水箱与水槽之间的 水帘,所述水槽壁上有多个通孔,借助该多个通孔,所述水槽内的水淋洒到所述水帘 上;所述壳体上^S有舰口和出风口;所述控制装置与风机组件电连接;所述冷却器用来斷氐 空气和水的-,。
所述水管包括低温水管和高温水管,所述低温水管连接所述换热器的入口和 所述冷却器水箱的出口 ,所述高温水管连接所述换热器的出口和所述冷却器水槽的入 口 ;所述室内的换热器是气液换热器,如一种间壁式气液换热器。
该空调扇装置工作时,水在所述冷却器和换热器内循环流动;室外的所述冷却 器内风机组件驱使室外空气吹过所述水帘,令所述水帘上部分水蒸发,在此过程中, 所述冷却器内的空气从未蒸发的水中吸取气化热后而排出所述冷却器外,同时未蒸发的水因为被吸收气化热后而温度降低,降温后的水通过所述低温水管送入到室内 的所述换热器,低温的水与室内的空气进行热交换;室内的所述换热器吸收室内空 气的热量后使所述换热器内的水升温,升温后的水通过所述高温水管排出到室外所 述冷却器的水槽内,并借助该水槽上的多个通孔淋洒到所述水帘上继续气化降温冷 却,冷却后的水流入所述壳体底部的水箱内,再通过所述低温水管送入到室内的所
述换热器;同时,室内空气在所述换热器中被隔湿冷却,但含水量并不增加,起到 本质上的制冷效果;如此反复,该空调扇装置即可达到轻度制冷降温却不增湿的效 果。
上述低温水管中还串接有水泵,用于将所述低温水管中的水从所述冷却器送入 所述换热器,促进了水在所述水管中的循环流动。
同现有技术相比较,本发明分体式水冷空调扇的有益效果在于: 有效地解决了现有技术空调扇使室内湿度不断提高、降温效果不断降低和不能 在湿热地区发挥作用的弊病,使空调扇的工作过程由等焓过程变为制冷过程,提高 了空调扇的工作效率和节能效果,扩展了它的应用范围,即使在湿热地区使用也能 达到轻度制冷降温却不增湿的效果。 【附图说明】
图i是本发明分体式水冷空调扇装置优选实施例一的纵剖面结构示意图; 图2是所述空调扇装置优选实施例二的纵剖面结构示意图;
图3是所述空调扇装置中7]C帘的轴测投影示意图。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2, 一种分体式水冷空调扇装置制冷方法,包括以下步骤:
① 设置水蒸发降温的冷却器20,所述冷却器20是水帘式冷却器,包括壳体25、 安装刊亥壳体25内的Mi旦件24和控制體(图中来画出),以及體于所述壳体25内底部的7Mf 23、 i^ft于所貌体25内上部的賴22、 iift在所述減23与7赠22之间的水帘21;所述水 槽22壁上有多个通孔,借助该多个通孔,所述水槽22内的水淋洒到所述水帘21上; 所述壳体25上i^S有进风口和出风口;所述控制装置与风机组件24电连接;所述冷却器20用
来m氏空气和水的^^;
② 设置换热器10和水管30,所述水管30包括低温水管31和高温水管32;
③ 使用时,所述冷却器20安装在室外,所述换热器10安装在室内,所述水管30 通过外墙或房顶贯穿于室内外、并连接室内的所述换热器10与室外的所述冷却器20,即所述低温水管31连接所述换热器10的入口和冷却器20水箱23的出口 ,所述高 温水管32连接所述换热器10的出口和冷却器20水槽22的入口 ;
④该空调扇装置工作时,在所述冷却器20或换热器10内注入水,水在所述冷 却器20和换热器10内循环流动,来自室外的所述冷却器20内风机组件24驱使室 外空气吹过所述水帘21,令所述水帘21上部分水蒸发,在此过程中,所述冷却器 20内的空气从未蒸发的水中吸取气化热后而排出所述冷却器20外,同时未蒸发的水 因为被吸收气化热后而温度降低,降温后的水通过所述低温水管31送入到室内的 所述换热器IO,低温的水与室内的空气进行热交换;室内的所述换热器10是气液换 热器,如一种间壁式气液换热器,水在其中与室内的空气隔湿换热,即室内的空气通 过不透水的间壁把热量传递给水,从而降温但含湿量保持不变,达到降低其焓值的 制冷效果;与此同时,室内的所述换热器10吸收室内空气的热量后而使所述换热器 10内的水升温,升温后的水通过所述高温水管32排出到室外所述冷却器20的水槽 22内,并借助该水槽22上的多个通孔淋洒到所述水帘21上继续气化降温冷却,冷 却后的水流入所述壳体25底部的水箱23内,再通过所述低温水管31送入到室内 的所述换热器10内;如此反复,该空调扇即可达到轻度制冷降温却不增湿的效果。
参见图1和图2,上述低温水管31中还串接有水泵33,用于将所述低温水管 31中的水从所述冷却器20送入所述换热器IO,促进了水在所述水管30中的循环流 动。
参见图1和图2, 一种实施上述制冷方法的分体式水冷空调扇装置,包括安装 在室外的水蒸发降温的冷却器20和置于室内的换热器10,以及通过外墙或房顶贯穿 于室内外、并连接室内所述换热器10与室外所述冷却器20的水管30。
所述冷却器20是水帘式冷却器,包括壳体25、安装^H亥壳体25内的mi且件24 和控制體(图中未画出),以及"^ft于所述壳体25内底部的7j^23、i嫂于所^^体25内上部的 水槽22、设置在所i^K箱23与水槽22之间的水帘21,所述水槽22壁上有多个通孔,借助该 多个通孔,所述水槽22内的水淋洒到所述水帘21上;所述壳体25上^4有,口和出风 口;所述控制装置与风机组件24电连接;所述冷却器20用来斷氐空气和水的温度。
所述水管30包括低温水管31和高温水管32,所述低温水管31连接所述换热 器10的入口和所述冷却器20水箱23的出口,所述高温水管32连接所述换热器10 的出口和所述冷却器20水槽22的入口 ;所述室内的换热器10是气液换热器,如一种 间壁式气液换热器。
该空调扇装置工作时,水在所述冷却器20和换热器10内循环流动;室外的所述冷却器20内风机组件24驱使室外空气吹过所述水帘21,令所述水帘21上部分 水蒸发,在此过程中,所述冷却器20内的空气从未蒸发的水中吸取气化热后而排 出所述冷却器20夕卜,同时未蒸发的水因为被吸收气化热后而温度降低,降温后的水 通过所述低温水管31送入到室内的所述换热器10,低温的水与室内的空气进行热交 换;室内的所述换热器10吸收室内空气的热量后使所述换热器10内的水升温,升温 后的水通过所述高温水管32排出到室外所述冷却器20的水槽22内,并借助该水 槽22上的多个通孔淋洒到所述水帘21上继续气化降温冷却,冷却后的水流入所述 壳体25底部的水箱23内,再通过所述低温水管31送入到室内的所述换热器10; 同时,室内空气在所述换热器10中被隔湿冷却,但含水量并不增加,起到本质上 的制冷效果;如此反复,该空调扇装置即可达到轻度制冷降温却不增湿的效果。
参见图1和图2,上述低温水管31中还串接有水泵33,用于将所述低温水管 31中的水从所述冷却器20送入所述换热器10,促进了水在所述水管30中的循环流动。
参见图3,上述水帘21为三维立体结构,是由多层波紋状纸板交错叠合而制成 的湿帘纸,相邻两层叠合成30° ~90°交叉布置,如相邻两层叠合成45°角交叉 布置,可保证淋洒在水帘21上的水分布均匀;较现有技术平面型水帘,本发明所述 水帘21表面积大得多,气流与水帘21表面的接触面积也大得多,而且接触时间会 更长,因此可以获得很好的降温和加湿效果。或者,水帘21是由多层织物叠合而成 的水帘布。
优选实施例一:
参见图l,本实施例分体式水冷空调扇装置包括置于室内的换热器io、置于室
外的冷却器20和供水装置40,以及通过外墙或房顶贯穿于室内外、并连接室内所述 换热器10与室外所述冷却器20的水管30。
所述换热器是肋管式气液换热器10,包括壳体15、安装于所述壳体15内的的管 東ll、固定在所述管束11上的肋片组12、对所述肋片组n送风的风机组件"和控
制^4(图中来画出);所述风机组件"是轴流式风机组件^ 。所述控制装置分别与风机 组件14'和水泵33电连接。所述壳体15上M有进风口151和出风口152,进风口151设置在 壳体15后面,即正对墙壁的那面,出风口 152iift在壳体lS前面,即朝向室内。所述风 机组件14'安装于所述壳体15内的进风口 151和肋片组12之间,用来将所述壳体 15外的空气从进风口 151吸入,吹过所述肋片组l2并与之进行热交换后从所述壳
10体15上的出风口 152排出;或者是所述风机组件14'安装于所述壳体15内的出风口 152和肋片组12之间,即将所述肋片组12置于所述风机组件14'的进风道中。
所述冷却器20是水蒸发降温装置,如水帘式冷却器,包括壳体25、安装rt壳体 25内的Wli且件24和控制體(图中未画出),!^L體于所述壳体25内底部的膽23、iift于所 述壳体25内上部的7赠22、 i^E在所^7赠23与7赠22之间的水帘21,所述水槽22壁上有 多个通孔,借助该多个通孔,所述水槽22内的水淋洒到所述水帘21上。所述壳体25 上^4有^K口 251和出风口 252,舰口 251 iift在壳体25前面,即朝向室外,出风口 252设 置在壳体15后面,即正对墙壁的那面;Mli且件24设置^7jc帘21与出风口 252之间;也可 以改变风机组件24的送风方向,把251作为出风口,252作为进风口。所述控制装置与 风机组件24电连接。所述冷却器20用来斷氐空气和水的温度。
所述水管30包括低温水管31、高温水管32和水泵33,所述低温水管31连接 所述水泵33的入口和所述冷却器20水箱23的出口,所述水泵33的出口连接所述换 热器10管東11的入口,所述高温水管32连接所述换热器10管東11的出口和所述 冷却器20水槽22的入口。所述水泵33用于将所述低温水管31中的水从所述冷却器 20送入所述换热器10,促进了水在所述水管30中的循环流动。
所述供水装置40包括注水口 41和水管42。如图1所示,所述供水装置W设 在所述换热器10壳体15上部,其所述水管42与所述壳体15内管束11相连通,其 所述注水口 41必须高于所述冷却器20内的水槽22。或者是,所述供水装置W设在 所述冷却器20壳体25下部,其所述水管42的出水口接入所述冷却器20的水箱23, 其所述注水口 41应高于所述水箱23的水面。
该空调扇装置工作时,水由所述供水装置40流入到所述换热器10的管東11 (如
图1所示)或冷却器20的水箱23内,水在所述冷却器20和换热器10内循环流动;
室外的所述冷却器20内风机组件24驱使室外空气吹过所述水帘21,令所述水帘
21上的水蒸发,在此过程中,所述冷却器20内的空气从未蒸发的水中吸取气化热
后而排出所述冷却器20外,同时未蒸发的水因为被吸收气化热后而温度降低,降温
后的水通过所述低温水管31被水泵33泵入到室内所述换热器10的管東11内,管
東ll内低温的水借助风机组件"'和肋片组12与室内的空气进行热交换;室内的所
述换热器10吸收室内空气的热量后使所述管東11内低温的水又升温,升温后的水
通过所述高温水管32排出到室外所述冷却器20的水槽"内,并借助该水槽22上
的多个通孔淋洒到所述水帘21上继续气化降温冷却,冷却后的水流入所述壳体25
底部的水箱23内,降温后的水再通过所述低温水管31被水泵33泵入到室内所述
换热器10的管束11内;同时,室内空气在所述换热器10中被隔湿冷却,但含水量
并不增加,起到本质上的制冷效果;如此反复,该空调扇装置即可达到轻度制冷降温却不增湿的效果。 优选实施例二:
参见图2,与优选实施例一基本相同,不同点在于:
所述换热器是风机盘管式气液换热器10',包括壳体15、安装于所述壳体15内的 盘管式管東ll'、固定在所述盘管式管東ll'上的肋片组12'、对该肋片组12' 送风的风机组件M,制装置(图中未画出)。所述风机组件14是贯流式风机组件14'。 所述控制装置分别与风机组件14'和水泵33电连接。所述壳体15上ii^有进风口 151'和 出风口1W ,舰口151' {^*在壳体15上面,出风口152' i^S在壳体15前面下方。所 述风机组件"'安装于所述壳体l5内的进风口 151'和肋片组12'之间,用来将所 述壳体15外的空气从进风口 151'吸入,吹过所述肋片组12'并与之进行热交换 后从所述壳体15上的出风口 152'排出所述壳体15夕卜;或者是所述风机组件14'安 装于所述壳体l5内的出风口 和肋片组12'之间,即将所述肋片组12'置于
所述风机组件14'的进风道中。
所述供水装置40'是自动供水系统,设在所述冷却器20壳体25下部,所述供 水装置40'包括水源43、补水口 44、串联于所述水源43与补水口 44之间的水阀 45和置于所述冷却器20水箱23中的水位传感器46;所述水源43是自来水管,所 述水阀45是电磁闽或电动阀;所述水位传感器46包括带磁铁的浮子,以及干簧管或 霍尔元件;当所述水箱23中的水位低于设定水位时,所述水位传感器46发出补水 指令,开启所述水阀45向所述冷却器20内的水箱23补水。其工作原理是:带磁 铁的浮子浮在水箱23内的水面上,在水箱23内的设定水位处设置一个干簧管,当 带磁铁的浮子随水箱23内的水面上升到接近干簧管时,触发干簧管发出指令切断 电磁阀或电动阀的电源,使之停止供水。当水箱23中的水位低于设定水位时,水位 传感器发出补水指令,开启电磁阀或电动阔向水箱23内补水。干簧管也可用霍尔 元件代替。
本发明也可以将所述冷却器20出风口处的含有^商的湿空气利用fe^4^有7Ki商的 湿空气通过一根气管穿过外墙或房顶接到所述室内的换热器10内,与室内的热空气交 换后再借助另一根气管排出室外。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但 并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些 都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰, 均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
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