CN101922771B - 多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，在机箱中均布设置着换热室，在相邻的换热室之间设置着引风道，引风道的上口与上一级换热室的出风口连通，引风道的下口与下一级换热室的进风口连通，最末级换热室的引风机出风口通向换热室外，在首级换热室的进风口上设置着进风道，在进风道中均布设置着表冷器或者在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道，在供风道内安装着表冷器，换热室水箱产生的冷水通过管道分配给用户或通过表冷器降低进风温度。不仅可以降低冷水与进风发生热湿交换过程中的热湿交换不可逆损失，提高换热效能，而且还可以根据不同的功能和要求实现单独供冷水、单独供冷风或同时输出冷风和冷水的功能。
Description
技术领域
本发明涉及干空气能可再生能源技术的应用，特别是多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置。
背景技术
干热气候地区采用干空气能蒸发制冷技术，利用室外空气干燥特性进行制冷，实现节能、环保、绿色、健康、安全的室内空气环境。
纵观已有的专利和现有技术，早期的技术以蒸发制冷空气处理机居多，构成蒸发冷却全空气空调系统。空气处理机通过蒸发制冷，获得的冷风，送入空调房间，承担房间的热湿负荷的蒸发制冷空调系统。冷源来自于蒸发制冷空气处理机，输出的载冷介质为单一的冷风。
部分专利涉及利用干空气能制冷，可以利用室外干燥的新风制冷，产生冷水，冷水温度理论上可以趋近于新风的露点温度，输出的载冷介质为单一的冷水。
部分专利涉及一种同时产生冷水和冷风的间接蒸发制冷方法及装置，空气与水的热质交换过程为交叉流(横流)，并且只能同时产生冷水和冷风，不能实现单独供冷风或冷水的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，不仅可以降低冷水与进风发生热湿交换过程中的热湿交换不可逆损失，提高换热效能，而且还可以根据不同的功能和要求实现单独供冷水、单独供冷风或同时输出冷风和冷水的功能。
本发明的目的是这样实现的：一种多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，包括在换热室中安装着上部具有喷淋装置的直接蒸发冷却器，在喷淋装置的上部设置着出风口，在直接蒸发冷却器的下部设置着进风口，在换热室的底部设置着水箱和水泵，在机箱中均布设置着换热室，在相邻的换热室之间设置着引风道，引风道的上口与上一级换热室的出风口连通，引风道的下口与下一级换热室的进风口连通，最末级换热室的引风机出风口通向换热室外，在首级换热室的进风口上设置着进风道，在进风道中均布设置着表冷器或者在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道，在供风道内安装着表冷器；换热室水箱产生的冷水通过管道分配给用户或通过表冷器降低进风温度。
本发明在机箱中均布设置着相互分割开的换热室，在相邻的换热室之间设置着引风道，引风道的上口与上一级换热室位于上部的出风口连通，引风道的 下口与下一级换热室的进风口连通。实现了空气从第一级换热室的下部进风口进入第一级换热室，其喷淋装置的喷淋水在换热室填料内部形成均布的自上而下的水滴和水膜，空气自下而上与自上而下的水滴和水膜发生第一次逆流热质交换，产生的冷水落入第一级水箱，通过水泵输出冷水。经逆流热湿交换后的空气从第一级换热室上部引出通过引风道从第二级换热室下部进入第二级换热室发生第二次逆流热湿交换，产生的水温高于第一级换热室的冷水，落入第二级换热室水箱，通过水泵输出冷水。依此类推，次级换热室产生的冷水温度高于上一级。因此，在沿空气水平流动的反方向上，形成水温逐级降低的梯度分布。由于实现了水温的水温按梯度分布，与进风进行热湿交换时，充分发挥热湿交换的潜力，将不可逆损失降到最低，使得在换热室中始终保持尽可能大的换热驱动势，提高了换热效能。本发明在首级换热室的进风口上设置着进风道，在进风道中均布设置着表冷器或者在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道，在供风道内安装着表冷器，换热室水箱产生的冷水通过管道分配给用户或通过表冷器降低进风温度。表冷器中通入冷水温度都低于进风的干球温度，同时又高于进风的露点温度，只发生湿热交换，没有除湿，属于表冷器干冷工况，表冷器对进风进行等湿冷却，降低进风的干球温度，与此同时，也降低进风的湿球温度。根据用户的不同类型，以及按照机组输出载冷介质的不同，本发明可实现单独供冷水、单独供冷风或同时输出冷风和冷水的功能。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为向用户提供冷水的一类冷水机结构示意图；
图3为向用户提供冷水和湿冷风的一类冷风冷水机结构示意图；
图4为向用户提供冷水的另一类冷水机结构示意图；
图5为向用户提供冷水和湿冷风的另一类冷风冷水机结构示意图；
图6为向用户提供冷水的另一类冷水机结构示意图；
图7为向用户提供冷水和湿冷风的另一类冷水冷风机结构示意图；
图8为进风预冷型冷风机结构示意图；
图9为向用户提供冷水的另一类冷水机结构示意图；
图10为向用户提供冷水和干冷风的另一类冷风冷水机结构示意图；
图11为向用户提供冷水和干冷风的一类冷风冷水机结构示意图；
图12为向用户提供冷水和湿冷风的另一类冷水冷风机结构示意图；
图13为进风无预冷的冷风机结构示意图；
图14为向用户提供冷水和冷干风的一类冷水冷风机结构示意图；
图15为向用户提供冷水和冷干风的另一类冷水冷风机的结构示意图。
具体实施方式
一种多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，如图1所示，包括在换热室中安装着上部具有喷淋装置2的直接蒸发冷却器1，在喷淋装置2的上部设置着出风口，在直接蒸发冷却器1的下部设置着进风口，在换热室的底部设置着水箱4和水泵，在机箱中均布设置着换热室，在相邻的换热室之间设置着引风道3，引风道3的上口与上一级换热室的出风口连通，引风道3的下口与下一级换热室的进风口连通，最末级换热室的引风机出风口通向换热室外，在首级换热室的进风口上设置着进风道，在进风道中均布设置着表冷器或者在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道，在供风道内安装着表冷器；换热室水箱产生的冷水通过管道分配给用户或通过表冷器降低进风温度。
如图2所示，在首级换热室的进风口上设置着进风道9，在进风道9中均布设置着表冷器6，首级换热室水箱4水泵的出水管连接着用户5，用户5的出水管连接着末级表冷器6，末级表冷器6的出水管连接着其中一级换热室喷淋装置2，该级换热室水箱4水泵出水管连接着上一级换热室的喷淋装置2，末级换热室水箱4水泵的出水管连接着首级表冷器6，首级表冷器6的出水管连接着末级换热室的喷淋装置2，其余表冷器6通过水管分别与相对应的换热室水箱4水泵和喷淋装置串联在一起，产生冷水提供给用户。
如图3所示，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，供风道8的进风口与均布换热室其中之一的引风道3的开口连通。预冷后的全新风进入逆流热湿交换组合体，无干风引出，但在均布的换热室其中之一的引风道3的开口向供风道8输入湿冷风。
如图4所示，在首级换热室的进风口上设置着进风道9，在进风道9中均布设置着表冷器6，首级换热室水箱4水泵的出水管通过三通管连接着末级表冷器6和用户5，末级表冷器6的出水管连接着首级换热室的喷淋装置2，用户5的出水管连接着其中一级表冷器6，其余相对应的表冷器6的出水管分别连接着相对应换热室的喷淋装置2，其他各级换热室水箱4水泵的出水管连接着其余相对应的表冷器6，该表冷器6的出水管连接本级换热室的喷淋装置2，其中一级换热室水箱4水泵出水管通过三通管分别连接着上一级换热室的喷淋装置2和相对应级的表冷器6。
如图5所示，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，供风道8的进风口与均布换热室其中之一的引风道3的开口连通。
如图6所示，在首级换热室的进风口上设置着进风道9，在进风道9中沿通道轴向均布设置着并列的两列表冷器6，其中位于每级的表冷器6通过水管串联 在一起，首级换热室水箱4水泵的出水管连接着用户5，用户5的出水管连接着末级表冷器6，末级表冷器6的出水管连接着其中一级换热室的喷淋装置2，末级换热室水箱4水泵的出水管连接着首级表冷器6，首级表冷器6的出水管连接着末级换热室的喷淋装置2，其它各级换热室水箱4水泵的出水管分别连接着其余相对应的表冷器6，表冷器6出水管连接着相对应换热室的喷淋装置2。
如图7所示，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，供风道8的进风口与均布换热室其中之一的引风道3的开口连通。
如图8所示，在首级换热室的进风口上设置着进风道9，在进风道9中沿通道轴向均布设置着并列的两列表冷器6，其中位于每级的表冷器6通过水管串联在一起，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，其中上列表冷器6的风进入进风道9，下列表冷器6的风进入供风道8，首级换热室水箱4水泵的出水管连接着末级表冷器6，末级表冷器6的出水管连接着第一级换热室的喷淋装置2，其它各级换热室水箱4水泵的出水管分别连接着其余相对应的表冷器6，表冷器6出水管连接着相对应换热室的喷淋装置。
如图9所示，在进风道9中沿通道轴向均布设置着并列的两列表冷器6，其中位于每级的表冷器6通过水管串联在一起，首级换热室水箱4水泵的出水管通过三通管连接着末级表冷器6和用户5，末级表冷器6的出水管连接着首级换热室的喷淋装置2，用户5的出水管连接着其中一级表冷器6，该表冷器6的出水管连接着相对应换热室的喷淋装置2，其他各级换热室水箱4水泵的出水管连接着其余相对应的表冷器6，其余相对应的表冷器6的出水管连接本级换热室的喷淋装置2，其中一级换热室水箱4水泵出水管通过三通管分别连接着上一级换热室的喷淋装置2和相对应级的表冷器6。
如图10所示，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，安装有并列两列表冷器6的进风道9设置着两个出风口，其中一个出风口与首级换热室进风口连通，另一个出风口与供风道8的进风口连通。
如图11所示，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，供风道8的进风口与均布换热室其中之一的引风道3的开口连通。
如图12所示，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道8，在供风道8内均布安装着表冷器6，首级换热室水箱4水泵的出水管连接着末级表冷器6，末级表冷器6的出水管连接着首级换热室的喷淋装置2，末级换热室水箱4水泵的出水管连接着首级表冷器6，首级表冷器6的出水管连接着末级换热室的喷淋装置2，其余各级的水路连接依此类推。
如图13所示，在供风道8内均布安装着表冷器6，首级换热室水箱4水泵的出水管连接着用户5，用户5的出水管连接着末级表冷器6，末级表冷器6的 出水管连接着其中一级换热室的喷淋装置2，该级换热室水箱4水泵的出水管连接着上一级换热室的喷淋装置2，末级换热室水箱4水泵的出水管连接着首级表冷器6，首级表冷器6的出水管连接着末级换热室的喷淋装置2，其余各级的水路连接依此类推。
如图14所示，在供风道8内均布安装着表冷器6，首级换热室水箱4水泵的出水管通过三通管连接着末级表冷器6和用户5，末级表冷器6的出水管连接着首级换热室的喷淋装置2，用户5的出水管连接着其中一级表冷器6，该表冷器6的出水管连接着相对应换热室的喷淋装置2，其他各级换热室水箱4水泵的出水管连接着其余相对应的表冷器6，其余相对应的表冷器6的出水管连接本级换热室的喷淋装置2，其中一级换热室水箱4水泵出水管通过三通管分别连接着上一级换热室的喷淋装置2和相对应级的表冷器6。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，在第一级换热室后部其中一级换热室的引风道3上部的机箱壁上设置着进风口7。
Claims (15)
1.一种多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，包括在换热室中安装着上部具有喷淋装置(2)的直接蒸发冷却器(1)，在喷淋装置(2)的上部设置着出风口，在直接蒸发冷却器(1)的下部设置着进风口，在换热室的底部设置着水箱(4)和水泵，其特征是：在机箱中均布设置着换热室，在相邻的换热室之间设置着引风道(3)，引风道(3)的上口与上一级换热室的出风口连通，引风道(3)的下口与下一级换热室的进风口连通，最末级换热室的引风机出风口通向换热室外，在首级换热室的进风口上设置着进风道，在进风道中均布设置着表冷器或者在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道，在供风道内安装着表冷器；换热室水箱产生的冷水通过管道分配给用户或通过表冷器降低进风温度。
2.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在首级换热室的进风口上设置着进风道(9)，在进风道(9)中均布设置着表冷器(6)，首级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着用户(5)，用户(5)的出水管连接着末级表冷器(6)，末级表冷器(6)的出水管连接着其中一级换热室喷淋装置(2)，该级换热室水箱(4)水泵出水管连接着上一级换热室的喷淋装置(2)，末级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着首级表冷器(6)，首级表冷器(6)的出水管连接着末级换热室的喷淋装置(2)，其余表冷器(6)通过水管分别与相对应的换热室水箱(4)水泵和喷淋装置串联在一起。
3.根据权利要求2所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，供风道(8)的进风口与均布换热室其中之一的引风道(3)的开口连通。
4.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在首级换热室的进风口上设置着进风道(9)，在进风道(9)中均布设置着表冷器(6)，首级换热室水箱(4)水泵的出水管通过三通管连接着末级表冷器(6)和用户(5)，末级表冷器(6)的出水管连接着首级换热室的喷淋装置(2)，用户(5)的出水管连接着其中一级表冷器(6)，该表冷器(6)的出水管连接着相对应换热室的喷淋装置(2)，其他各级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着其余相对应的表冷器(6)，其余相对应的表冷器(6)的出水管分别连接本级换热室的喷淋装置(2)，其中一级换热室水箱(4)水泵出水管通过三通管分别连接着上一级换热室的喷淋装置(2)和相对应级的表冷器(6)。
5.根据权利要求4所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，供风道(8)的进风口与均布换热室其中之一的引风道(3)的开口连通。
6.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在首级换热室的进风口上设置着进风道(9)，在进风道(9)中沿通道轴向均布设置着并列的两列表冷器(6)，其中位于每级的表冷器(6)通过水管串联在一起，首级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着用户(5)，用户(5)的出水管连接着末级表冷器(6)，末级表冷器(6)的出水管连接着其中一级换热室的喷淋装置(2)，末级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着首级表冷器(6)，首级表冷器(6)的出水管连接着末级换热室的喷淋装置(2)，其它各级换热室水箱(4)水泵的出水管分别连接着其余相对应的表冷器(6)，表冷器(6)出水管连接着相对应换热室的喷淋装置(2)。
7.根据权利要求6所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，供风道(8)的进风口与均布换热室其中之一的引风道(3)的开口连通。
8.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在首级换热室的进风口上设置着进风道(9)，在进风道(9)中沿通道轴向均布设置着并列的两列表冷器(6)，其中位于每级的表冷器(6)通过水管串联在一起，在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，其中上列表冷器(6)的风进入进风道(9)，下列表冷器(6)的风进入供风道(8)，首级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着末级表冷器(6)，末级表冷器(6)的出水管连接着第一级换热室的喷淋装置(2)，其它各级换热室水箱(4)水泵的出水管分别连接着其余相对应的表冷器(6)，表冷器(6)出水管连接着相对应换热室的喷淋装置(2)。
9.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在进风道(9)中沿通道轴向均布设置着并列的两列表冷器(6)，其中位于每级的表冷器(6)通过水管串联在一起，首级换热室水箱(4)水泵的出水管通过三通管连接着末级表冷器(6)和用户(5)，末级表冷器(6)的出水管连接着首级换热室的喷淋装置(2)，用户(5)的出水管连接着其中一级表冷器(6)，该表冷器(6)的出水管连接着相对应换热室的喷淋装置(2)，其他各级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着其余相对应的表冷器(6)，其余相对应的表冷器(6)的出水管连接本级换热室的喷淋装置(2)，其中一级换热室水箱(4)水泵出水管通过三通管分别连接着上一级换热室的喷淋装置(2)和相对应级的表冷器(6)。
10.根据权利要求6或9所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，安装有并列两列表冷器(6)的进风道(9)设置着两个出风口，其中一个出风口与 首级换热室进风口连通，另一个出风口与供风道(8)的进风口连通。
11.根据权利要求10所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，供风道(8)的进风口与均布换热室其中之一的引风道(3)的开口连通。
12.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在换热室机箱的外部设置着装有引风机的供风道(8)，在供风道(8)内均布安装着表冷器(6)，首级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着末级表冷器(6)，末级表冷器(6)的出水管连接着首级换热室的喷淋装置(2)，末级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着首级表冷器(6)，首级表冷器(6)的出水管连接着末级换热室的喷淋装置(2)，其余各级的水路连接依此类推。
13.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在供风道(8)内均布安装着表冷器(6)，首级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着用户(5)，用户(5)的出水管连接着末级表冷器(6)，末级表冷器(6)的出水管连接着其中一级换热室的喷淋装置(2)，该级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着上一级换热室的喷淋装置(2)，末级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着首级表冷器(6)，首级表冷器(6)的出水管连接着末级换热室的喷淋装置(2)，其余各级的水路连接依此类推。
14.根据权利要求1所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在供风道(8)内均布安装着表冷器(6)，首级换热室水箱(4)水泵的出水管通过三通管连接着末级表冷器(6)和用户(5)，末级表冷器(6)的出水管连接着首级换热室的喷淋装置(2)，用户(5)的出水管连接着其中一级表冷器(6)，该表冷器(6)的出水管连接着相对应换热室的喷淋装置(2)，其他各级换热室水箱(4)水泵的出水管连接着其余相对应的表冷器(6)，其余相对应的表冷器(6)的出水管连接本级换热室的喷淋装置(2)，其中一级换热室水箱(4)水泵出水管通过三通管分别连接着上一级换热室的喷淋装置(2)和相对应级的表冷器(6)。
15.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或11或12或13或14所述的多功能多级逆流换热间接蒸发供冷装置，其特征是：在第一级换热室后部其中一级换热室的引风道(3)上部的机箱壁上设置着进风口(7)。
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