CN101793427B - 可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统及空气调节方法 - Google Patents

Abstract

一种可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统及空气调节方法，包括至少一台空调，每台空调包括蒸发器、散热片、风机和风冷式冷凝器；雾化装置，每个风冷式冷凝器连接一套雾化装置；至少一个储水装置，每个储水装置包括至少一个冷凝水收集装置和至少一个纯净水源，每个冷凝水收集装置安装于蒸发器下面收集蒸发器产生的冷凝水；以及对冷凝水加压的加压装置，连接于储水装置的出水口和雾化装置的进水口之间。本系统采用冷凝水加纯净水源，且加压后再喷雾，压力大水源足，可实现连续喷雾、一套气流雾化装置同时可供多台空调的冷凝器同时使用，成本低并能够快速降温，尤其适用于需要在大密闭空间进行空气调节的种植养殖业。

Description

可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统及空气调节方法

技术领域

本发明属于空调、制冷设备技术领域，尤其涉及一种用于种植养植业和现代农业的可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统及空气调节方法。

背景技术

在种植养殖业和现代农业中，有很多场所需要空调器进行快速温度控制，比如：食用菌的生长过程中，需要空调来调节生长间的气温。由于一年四季中，生长间外部气温变化较大，而且生长间的空间较大，所以宜采用小功率、多台空调组合来控制其内的气温以适应不同的季节不同的天气温度。由于同时需要使用多台空调，故一般选用体积较小的风冷式冷凝器。

空调器中起主要散热作用的是冷凝器。风冷式冷凝器，利用风机产生的空气流与冷凝器装置上的散热片，进行热交换，通过气流的温升，将其热量带走。但是夏季到来，随着环境气温的升高，气流与散热片间的温差减小，造成散热能力下降，导致空调能耗增加。

空调器的冷凝器散热效率的高低，与空调的节能与否有着密切的关系。因为种植养殖业和现代农业采用的空调器台数多，冷凝器的散热效率就显得尤其重要。

中国专利文献00239718.8公开了一种带冷凝水处理结构的空气调节机，将空调机的冷凝水回收利用，雾化后吹向冷凝器的高温段从而实现既利用冷凝水又加强空调降温效果的目的。但是该现有技术存在着以下不足：

1、该技术只适用于小型空调设备，而且每套冷凝水回收系统只用于一套空调机。但在种植养殖业，需要进行温度调节的空间相当庞大，空调台数很多，如果仅利用回收的冷凝水，或者每套冷凝水回收系统只用于一套空调，因水量有限，将不能实现连续喷雾、不能完全满足快速降温要求；

2、因每套冷凝水回收系统只用于一套空调机，不能实现一套气流式雾化器同时供多台空调的冷凝器使用，故占据空间大、设备成本高。

3、该技术采用了通用的气流式雾化器，从雾化效果的角度看，因其喷雾面积有限，水雾不能全部罩住冷凝器散热片，所以不能完全满足快速降温的要求。

综上，如果能够有一种可实现连续喷雾、并且实现一套气流雾化装置同时供多台空调的冷凝器使用，既占据较小空间，又能够完全满足快速降温要求的冷凝器，应该是业界所急于寻求的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统及空气调节方法，可实现连续喷雾、一套气流雾化装置同时可供多台空调的冷凝器同时使用，成本低并能够快速降温，尤其适用于需要在大密闭空间进行空气调节的种植养殖业。

实现本发明目的的技术方案是：

1、一种可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统，包括：

至少一台空调，每台所述空调包括蒸发器、散热片、风机和风冷式冷凝器；

雾化装置，所述每个风冷式冷凝器连接一套雾化装置；

至少一个储水装置，所述每个储水装置包括至少一个冷凝水收集装置和至少一个纯净水源，每个所述冷凝水收集装置安装于所述蒸发器下面收集所述蒸发器产生的冷凝水；以及

对冷凝水加压的加压装置，连接于所述储水装置的出水口和所述雾化装置的进水口之间。

2、上述系统中所述加压装置为气动加压装置，所述气动加压装置包括至少一个储存压缩气体的储气罐、和至少一个压力储水罐；所述储气罐向所述压力储水罐内送入压缩气体。

3、上述系统中所述气动加压装置包括两个所述压力储水罐，其中一个压力储水罐处于工作状态则另一个压力储水罐处于储水状态，所述两个压力储水罐状态交替保证喷雾冷凝水连续供应。

4、上述系统中所述储气罐进气端依次连接有过滤器、和空压机，空气经过所述过滤器滤除杂质再由所述空压机送入所述储气罐，所述储气罐与所述至少一个压力储水罐相连接。

5、上述系统中所述雾化装置包括多组喷雾装置，所述每组喷雾装置包括多个喷雾头，所述每组喷雾装置分别通过进水管路与所述压力储水罐相连接，所述多个喷雾头的喷雾方向与所述散热片的大平面平行，所述喷雾头的数量与所述散热片的面积成正比；

所述风机与所述冷凝器固定在同一个框架上，且所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述散热片的大平面，所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述喷雾方向，所述风机的数量与所述散热片的面积成正比。

6、上述系统中多个所述风机对应一组散热片，所述风机的气流吹向冷凝器散热片的全部面积；多个所述喷雾头对应一组散热片，所述喷雾头喷出的水雾笼罩住冷凝器散热片的全部面积。

7、一种可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统的空气调节方法，采用上述1～6系统所述的风冷雾化蒸发式冷凝系统，将所述蒸发器产生的冷凝水回收后通过所述雾化装置进行雾化，然后喷向所述散热片以提高所述空调效率，其中该方法还包括以下步骤：

当所述储水装置内的冷凝水不足时，开启所述纯净水源予以补充以确保喷雾的连续进行；

先对所述储水装置送出的水加压，然后再喷向所述散热片，以确保喷雾压力足够大。

8、上述方法中采用两个所述压力储水罐，其中一个压力储水罐处于工作状态时另一个压力储水罐处于储水状态，所述两个压力储水罐状态交替保证喷雾冷凝水连续供应。

9、上述方法中所述雾化装置包括多组喷雾装置，所述每组喷雾装置包括多个喷雾头，所述每组喷雾装置分别通过进水管路与所述压力储水罐相连接，所述多个喷雾头的喷雾方向与所述散热片的大平面平行，所述喷雾头的数量与所述散热片的面积成正比；

所述风机与所述冷凝器固定在同一个框架上，且所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述散热片的大平面，所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述喷雾方向，所述风机的数量与所述散热片的面积成正比。

10、上述方法中多个所述风机对应一组散热片，所述风机的数量要使得所述风机的气流可吹向冷凝器散热片的全部面积；多个所述喷雾头对应一组散热片，所述喷雾头的数量要使得喷出的水雾笼罩住冷凝器散热片的全部面积。

本发明具有积极的效果：

1.除了使用冷凝水外还可再加纯净水，水源充足，可实现连续喷雾工作。

2.对冷凝水加压后再喷雾，压力大水源足，而且使用两个压力储水罐，交替向喷雾装置提供带有压力的冷凝水，保证了压力冷凝水的连续供应。

3.一套冷凝水回收系统可同时供多台冷凝器使用，故可减少占地面积、提高效率节约成本。

4.多个喷雾头组成一组，喷雾面积大，可将水雾笼罩住冷凝器散热片的全部，加强温控效果。

附图说明

图1为本发明风冷雾化蒸发式冷凝系统结构原理图；

图2为本发明一个实施例的风冷雾化蒸发式冷凝系统结构示意图；

图3A是本发明一个实施例的冷凝器散热片与风机及喷雾装置之间的位置关系示意图；

图3B是图3A的A-A线的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图并以具体实施方式为例，对本发明的可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统及空气调节方法进行详细说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

本发明的工作原理是在风冷式冷凝器上加装了储水装置、雾化装置和加压装置。其中储水装置包括冷凝水收集装置和纯净水源，这样在冷凝水不足的情况下可以补充纯净水源，既可充分回收利用空调蒸发器上的冷凝水，又可有充足的水源保证连续喷雾，然后将加压后的冷凝水雾化后喷淋到冷凝器的散热片上，从而组成一种新型风冷雾化蒸发式冷凝系统。

请看图1是本发明一个实施例的风冷雾化蒸发式冷凝系统结构原理图；本实施例的风冷雾化蒸发式冷凝系统由以下主要部分组成：

一、冷凝水与纯净水储水装置100

包括储水罐6、与储水罐6相连接的接水装置2、以及纯净水罐5；其中接水装置2与空调的蒸发器1相连接，空调在制冷工作时，蒸发器1上会产生大量的冷凝水，特别是夏季空气湿度大，蒸发器1上产生的冷凝水会更多，在一个具体实施例中，冷凝水从蒸发器1上滴入下面设置的接水装置2中，通过管路流入储水罐6予以回收利用。储水罐6上还连接有纯净水罐5，如果冷凝水不足，可补充纯净水。接水装置2的材质和形状大小均以实际需要而定，不再赘述。

在一个优选实施例中，在储水罐6中连接纯净水罐5的进水管道上安装一浮球阀4，用以控制纯净水罐5的进水量。需要说明的是，图1中只显示了一个储水罐6、一个纯净水罐5和两个接水装置2，但在实际应用中这些装置都可以根据需要的数量设置。

二、向雾化装置加压的加压系统200

图1和图2的实施例为优选实施例，采用气动加压方式，在其他实施例中也可采用水泵进行加压，因水泵属于传统技术领域，故不再赘述。

加压装置200主要包括储气罐13和压力储水罐30和/或36。空气经过滤器8滤除杂质后，由空压机9送入储气罐13，然后根据实际工作的需要对压力储水罐30和/或36中的水进行加压，压力储水罐30和/或36的上部通过进水管与储水罐6的出水管路相连接。在一个具体实施例中，在压力储水罐30和/或36内的上下部位还分别安装有液位开关探头32、33、39、40用以控制液面高低。

图1给出了一个储气罐13、两个压力储水罐30、36，其上端分别通过进气管路与储气罐13相连接，这两个储水罐可以相互替代，一个处于储水过程时，另一个可以处于工作状态，以保证连续喷雾。

在其他实施例中根据生产需要，储气罐可以设置一个、两个或多个。压力储水罐可设置一个、两个、三个或更多，只要保证连续喷雾即可。储气罐除了储存空气外，也可以是其他种类的气体。

在一个具体实施例中，加压系统200的工作首先需要启动压力储水罐30和/或36上的进水、排气管路上的换向阀，使储水罐6中的冷凝水通过其下端的出水管路及截止阀、换向阀、单向阀进入压力储水罐30和/或36中。压力储水罐30和/或36中的气体从其上端排气管路排出，而冷凝水蓄满到达上极限位后，液位开关探头发出信号，使进水、排气管路上的换向阀断电，压力储水罐30和/或36进水被关闭，排气管路亦被关闭。然后启动空压机9，将压缩空气送入储气罐13，待储气罐13中的压力达到工作设定时，再启动压力储水罐30和/或36的上端进气管路的换向阀，压缩空气通过该换向阀进入该压力储水罐中，同时启动其底端出水管路上的换向阀，此罐中的高压冷凝水进入主喷雾进水管路。上述过程涉及的阀门因为属于通用技术，故在图1中均未示出。

三、雾化装置300

本发明的雾化装置300包括多组喷雾装置47，在一个具体实施例中，一组喷雾装置47安装在一组散热片50旁边，每组喷雾装置47包括一根或多根喷雾水管及多个喷雾头48，每组喷雾装置47均通过进水管路与压力储水罐30和/或36相连接，这样多组喷雾装置47就可连接多台空调的散热片，同时供多台空调使用。高压冷凝水从主喷雾进水管路进入分支进水管路并通过其上的换向阀后，进入喷雾头被雾化，形成水雾喷在冷凝器的散热片上并被蒸发，这样迅速将散热片上的热量带走，使其内部的制冷剂加速冷凝，由此可提高空调的制冷能力。

四、风冷式冷凝器400，各种风冷式冷凝器均适用，如型号为FNH56，25/150的风冷式冷凝器。

本发明的风冷雾化蒸发式冷凝系统包括多个风冷式冷凝器400，每台风冷式冷凝器400上安装有风机410，负责将散热片上的蒸发产生的高温水雾迅速抽走排入大气，以加速热交换提高空调的制冷能力。

在图1和图2的实施例中，一套气流雾化装置300包括三组喷雾装置47，这三组喷雾装置47同时分别供三台空调的冷凝器400使用；但是在其他实施例中，一套气流雾化装置300可包含任意组数的喷雾装置47，可同时分别供任意台数的风冷式冷凝器400使用，甚至也可将同一组喷雾装置47的若干个喷雾头48分成几组，分别供几台风冷式冷凝器400同时使用。

本发明的一个实施例中，如图3A和图3B所示是冷凝器400的散热片50与风机410及喷雾装置47之间的位置关系，图3B是图3A的A-A线的剖视图。冷凝器400由散热片50与若干铜管60及风机410等组成，铜管中填装的是制冷剂弗利昂。铜管60从成组的散热片上的通孔穿过，且与散热片50涨紧。风机410与散热片50与若干铜管60固定在同一个框架上形成一个整体，且风机的进风口正对着散热片50的大平面安装，使得如图3B中向左的箭头所示的抽风方向垂直于散热片50的大平面，以便散热片50上的蒸发效率最高。风机410的数量与散热片的面积成正比。在一个优选实施例中，多个风机对应一组散热片，风机的数量要使得所述风机的气流可吹向冷凝器散热片的全部面积。

多个喷雾头48的喷雾方向与散热片的大平面平行，与风机形成的气流方向垂直，如图3B所示向上的箭头表示喷雾方向，喷雾装置47的喷雾水管数量及其上喷雾头48的数量安装的多少与冷凝器400的散热片50面积也成正比。在一个优选实施例中，多个喷雾头48对应一组散热片，喷雾装置47的喷雾水管数量及其上喷雾头48的数量要使得喷出的水雾笼罩住冷凝器散热片的全部面积，以此将喷雾面积最大化。

以上是本发明系统的主要构成，下面结合图2详细描述本发明一个实施例中可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统的空气调节方法：

启动压力储水罐30、36的进水管路27、34上的换向阀28、35，及排气管路19、24上的换向阀18、23，储水罐6中的冷凝水(因储水罐6主要用于储存冷凝水，纯净水只占少量的补充，故以下统称为冷凝水)从其下端的出水管路17通过，经压力储水罐30、36的进水管路27、34上的换向阀28、35，单向阀29、37进入压力储水罐30、36中。压力储水罐30、36中的空气从其上端的排气管路19、24及其上的换向阀18、23排入大气。待压力储水罐30、36蓄满水后，液位开关探头32、39发出信号，断停压力储水罐30、36的进水管路27、34上的换向阀28、35，及排气管路19、24上的换向阀18、23。然后启动空压机9，空气通过过滤器8、空压机9被压缩在储气罐13中，通过压力开关11可设置工作所需的压力，通过压力表12可知储气罐中的压力，待储气罐13中的压力达到工作设定时，启动其一压力储水罐30上端进气管路20上的换向阀21及压力储水罐30下端出水管路41上换向阀42，压缩空气就从储气罐13中通过其出气管路15、压力储水罐30上端的进气管路20上的换向阀21进入压力储水罐30中。在一个实施例中，压力储水罐30、36中的压力为0.2MP-10MP，温度为常温。带有一定压力的冷凝水从压力储水罐30下端出水管路41上的换向阀42出来，又经喷雾主进水管路45，然后进入喷雾分支进水管路46、52、58，经过其上的换向阀51、53、59，而进入若干喷雾装置47的喷雾头48中，冷凝水被雾化后形成水雾喷在冷凝器400的散热片50上。水雾迅速蒸发吸热，将散热片50上的热量带走，然后被冷凝器风机410排入大气。

随着冷凝水被不断的消耗，压力储水罐30内的冷凝水液面不断下降，当冷凝水液面下降到下极限位置时，液位开关探头33发出信号，使压力储水罐30下端出水管路41上的换向阀42及其上端进气管路20上的换向阀21同时断电。压力储水罐30下端的出水被关闭，其上端的进气亦被关闭。这样，压力储水罐30就结束了喷雾工作状态而转向储水状态。同时压力储水罐30的进水管路27及排气管路19上的换向阀28、18通电启动，压力储水罐30内的高压空气经换向阀18及排气管路19被排出。储水罐6内的冷凝水再次通过其下端截止阀16及出水管路17、换向阀28、单向阀29进入压力储水罐30内。

与此同时，需要另一压力储水装置进入喷雾工作状态，启动另一压力储水装置下端出水管路43上的换向阀44及其上端进气管路25上的换向阀26，使得冷凝水从其下端的出水管路43及换向阀44，又经主喷雾进水管路45、分支喷雾进水管路46、52、58及其上的换向阀51、53、59，而进入若干喷雾装置47的喷雾头48中，形成水雾后喷在冷凝器400的散热片50上，蒸发吸热迅速将散热片的热量带走。如此不断的循环使用，使喷雾工作连续进行。由上可见，其中一个压力储水罐处于工作状态时另一个压力储水罐处于储水状态，通过本发明的两个压力储水罐30和36状态交替保证了喷雾冷凝水的连续供应。

本发明通过上述可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统的空气调节方法调节种植养殖业和现代农业中的生长间的空气后，室温能够很快控制在满意的范围内，因不间断地利用冷凝水和补充的纯净水源，使得喷雾得以连续，大大提高了系统的制冷效率，节约了水资源，经过实验证明，效果非常显著。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离权利要求书的范围。

Claims (9)

1.一种可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统，包括：

至少一台空调，每台所述空调包括蒸发器、散热片、风机和风冷式冷凝器；

雾化装置，所述每个风冷式冷凝器连接一套雾化装置；其特征是：所述风冷雾化蒸发式冷凝系统还包括：

至少一个储水装置，所述每个储水装置包括至少一个冷凝水收集装置和至少一个纯净水源，每个所述冷凝水收集装置安装于所述蒸发器下面收集所述蒸发器产生的冷凝水；以及

对冷凝水加压的加压装置，连接于所述储水装置的出水口和所述雾化装置的进水口之间；所述加压装置为气动加压装置，所述气动加压装置包括至少一个储存压缩气体的储气罐、和至少一个压力储水罐；所述储气罐向所述压力储水罐内送入压缩气体。

2.如权利要求1所述的系统，其特征是：所述气动加压装置包括两个所述压力储水罐，其中一个压力储水罐处于工作状态则另一个压力储水罐处于储水状态，所述两个压力储水罐状态交替保证喷雾冷凝水连续供应。

3.如权利要求2所述的系统，其特征是：所述储气罐进气端依次连接有过滤器、和空压机，空气经过所述过滤器滤除杂质再由所述空压机送入所述储气罐，所述储气罐与所述至少一个压力储水罐相连接。

4.如权利要求1或3所述的系统，其特征是：所述雾化装置包括多组喷雾装置，所述每组喷雾装置包括多个喷雾头，所述每组喷雾装置分别通过进水管路与所述压力储水罐相连接，所述多个喷雾头的喷雾方向与所述散热片的大平面平行，所述喷雾头的数量与所述散热片的面积成正比；

所述风机与所述冷凝器固定在同一个框架上，且所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述散热片的大平面，所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述喷雾方向，所述风机的数量与所述散热片的面积成正比。

5.如权利要求4所述的系统，其特征是：多个所述风机对应一组散热片，所述风机的气流吹向冷凝器散热片的全部面积；多个所述喷雾头对应一组散热片，所述喷雾头喷出的水雾笼罩住冷凝器散热片的全部面积。

6.一种可连续喷雾的风冷雾化蒸发式冷凝系统的空气调节方法，采用权利要求1、或5所述的风冷雾化蒸发式冷凝系统，将所述蒸发器产生的冷凝水回收后通过所述雾化装置进行雾化，然后喷向所述散热片以提高所述空调效率，其特征是：该方法还包括以下步骤：

当所述储水装置内的冷凝水不足时，开启所述纯净水源予以补充以确保喷雾的连续进行；

先对所述储水装置送出的水加压，然后再喷向所述散热片，以确保喷雾压力足够大。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是：采用两个所述压力储水罐，其中一个压力储水罐处于工作状态时另一个压力储水罐处于储水状态，所述两个压力储水罐状态交替保证喷雾冷凝水连续供应。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征是：所述雾化装置包括多组喷雾装置，所述每组喷雾装置包括多个喷雾头，所述每组喷雾装置分别通过进水管路与所述压力储水罐相连接，所述多个喷雾头的喷雾方向与所述散热片的大平面平行，所述喷雾头的数量与所述散热片的面积成正比；

所述风机与所述冷凝器固定在同一个框架上，且所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述散热片的大平面，所述风机形成的抽风气流方向垂直于所述喷雾方向，所述风机的数量与所述散热片的面积成正比。

9.如权利要求8所述的方法，其特征是：多个所述风机对应一组散热片，所述风机的数量要使得所述风机的气流可吹向冷凝器散热片的全部面积；多个所述喷雾头对应一组散热片，所述喷雾头的数量要使得喷出的水雾笼罩住冷凝器散热片的全部面积。

Images