CN102226559A - 一种空气冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气冷却装置，包括箱体和位于箱体侧面的进气管，在箱体内设置有泡沫液室，泡沫液室内设置有导气筒，导气筒上端与泡沫液室内侧壁连接，导气筒下部与进气管连通，导气筒下端口与泡沫液室底板相隔一距离；在泡沫液室顶部设置有气液分离过滤网，其位于箱体顶部与导气筒上端之间，在箱体顶部设有与导气筒相连通的出气口并安装有与出气口连通的出气管道，出气管道内安装有引风机；在泡沫液室底部安装有鼓气阀，鼓气阀位于导气筒下端口正下方，并与位于泡沫液室外的鼓气泵通过鼓气管连接。它制造成本和使用成本低，且具有一定制冷效果。

Description

一种空气冷却装置
技术领域
本发明涉及一种空气冷却装置。
背景技术
现有的空气冷却装置进行制冷调节通常采用如下技术：
（1）氟里昂压缩机制冷空调技术。其原理为：空调器通电后，制冷系统内制冷剂（通常为氟里昂）的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。采用该种技术的空气冷却装置制冷度高，为现在市场上最常见产品，但购机成本高，耗电量大，使用成本昂贵,仅仅在家庭，办公室等场所有大量应用，而限制了在其他场所特别是工业生产场所的应用。
（2）水冷式湿帘冷风机技术。湿帘冷风机是由表面积很大的特种纸质波纹蜂窝状湿帘、风机、水循环系统、浮球阀补水装置、机壳及电器元件等组成。其降温原理是：当风机运行时冷风机腔内产生负压，使机外空气流进多孔湿润的湿帘表面进入腔内，湿帘上的水在绝热状态下蒸发，带走大量潜热，迫使过帘空气的温度降低。冷却水通过布水板流到湿帘，充分润湿湿帘，空气通过抽风机或送风机穿过湿帘，和水膜充分接触，粉类，烟雾，灰类等被除出，水分子吸收空气热量蒸发变成蒸气，起到降温加湿散文双重功效。采用该种技术的空气冷却装置耗电量较低，具有一定的降温效果，而且购机成本低于氟里昂压缩机制冷空调。但是，由于空气和水的接触面有限，水的蒸发少，所带走的水的汽化潜热也少，导致其降温效果不理想，一般只能降低2-4℃。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造成本和使用成本低，且具有一定制冷效果的空气冷却装置。
本发明所述的空气冷却装置，包括箱体和位于箱体侧面的进气管，在箱体内设置有泡沫液室，泡沫液室内设置有导气筒，导气筒上端与泡沫液室内侧壁连接，导气筒下部与进气管连通，导气筒下端口与泡沫液室底板相隔一距离；在泡沫液室顶部设置有气液分离过滤网，其位于箱体顶部与导气筒上端之间，在箱体顶部设有与导气筒相连通的出气口并安装有与出气口连通的出气管道，出气管道内安装有引风机；在泡沫液室底部安装有鼓气阀，鼓气阀位于导气筒下端口正下方，并与位于泡沫液室外的鼓气泵通过鼓气管连接。
所述箱体内设置有隔板，隔板将箱体分隔成相互独立的泡沫液室和控制室，所述鼓气泵位于控制室内。控制室内还安装有装置运行所需要的控制器件。
进一步，导气筒内设置有均流板将导气筒内腔横向隔断，均流板上开设有均流孔。出气管道通过箱体顶部的出气口、气液分离过滤网、均流板上的均流孔以及导气筒与进气管连通。
进一步，位于均流板中部的均流孔的大小小于均流板水其它部位的均流孔。
在箱体的泡沫液室内装入具有乳化成分的冷却溶液，溶液液面应将鼓气阀和导气筒下端口淹没。开启鼓气泵，溶液在鼓气阀的作用下产生泡沫，泡沫上升进入导气筒内，并充满导气筒；引风机启动后，室外空气在引风机作用下经进气管进入导气筒，由于泡沫在鼓气阀的作用下表面不断更新，使得泡沫表面的平均存在时间减少，湍动性提高使得涡流交换增强，两相间传热增强，空气与泡沫进行充分接触，泡沫中的水份在空气湍流的带动下被强制汽化,大量吸收空气中的热量(此热量等于水的汽化潜热) 从而使空气得到冷却。在引风机的持续作用下，冷却后的空气连带泡沫经均流板均流、气液分离过滤网过滤后，空气与泡沫分离，之后，冷却的空气经箱体顶部的出气口、出气管道送出。
出气管道内的引风机的作用是将室外空气由进气管吸入导气筒内，经冷却后再从出气管道排出送入室内。
气液分离过滤网能够将冷却后的气体与泡沫进行分离，泡沫在过滤网上破裂并集聚成液滴掉落回泡沫冷却室底部，而冷却后的空气则在引风机的作用下通过过滤网由出气管道排出送入室内。
均流板的作用是使空气在导气筒内在导气筒横截面上的各处的流速均匀，从而使进入导气筒的空气能够充分地与泡沫接触。
鼓气泵和鼓气阀是使冷却溶液产生泡沫之用，鼓气泵将气体经鼓气管从鼓气阀强行吹出，使泡沫液室底部的冷却溶液产生大量泡沫。
鼓气阀位于导气筒下端口正下方，能够使冷却溶液产生的泡沫全部顺利进入导气筒内。
本发明所述的空气冷却装置在冷却空气时，由于是靠装置内产生的大量泡沫与空气进行充分的接触,大量吸收空气中的热量(此热量等于水的汽化潜热) 从而使空气得到冷却。其制造成本低，仅仅相当于制冷氟里昂压缩机空调的1/4；使用成本低，电耗仅相当于制冷氟里昂压缩机空调的28.4％，并且比湿帘冷风机电耗低。由于空气始终是从室外引进室内，所以能保持室内空气的新鲜；同时由于该机利用蒸发降温原理，因此，具有降温和增湿双重功能，不但能改善降温增湿条件，而且还能净化空气。避免了传统空调产品室内通风不畅，导致空气质量差的弊端。
本发明与各种制冷装置相关试验数据比较（环境温度35℃,运行时间１小时） 
制冷装置 总功率W 制冷量 出风温度 风量m3/h 蒸发量kg
氟里昂压缩机空调 1500 3200W=2752Kcal/h 5-7摄氏度 800.0 ______
湿帘冷风机 100 323Kcal/h 29-30摄氏度  1200.0   0.6
本发明制冷装置 100 645Kcal/h 21-22摄氏度  1200.0   1.20
根据以上试验数据进行换算，按相同制冷量计（以氟里昂压缩机空调为标准），其功率消耗分别为：
氟里昂压缩机空调:1500w
湿帘冷风机：2752/323×100＝852w
相当功率消耗比：852/1500＝0.568
本发明制冷装置:2752/645×100＝426w
相当功率消耗比：426/1500＝0.284。
附图说明
现结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明所述空气冷却装置的主视剖面示意图。
图2是均流板的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示的空气冷却装置，包括箱体2和位于箱体2侧面的进气管6，在箱体2内设置有隔板10，隔板10将箱体2分隔成相互独立的泡沫液室11和控制室12；泡沫液室11内设置有导气筒5，导气筒5上端与泡沫液室11内侧壁连接，导气筒5内设置有将内腔横向隔断的均流板4，均流板4上开设有均流孔41，位于均流板4中部的均流孔的大小小于均流板上其它部位的均流孔；导气筒5下部与进气管6连通，导气筒5下端口与泡沫液室11底板相隔一距离；在泡沫液室11顶部与导气筒5上端之间设置有气液分离过滤网3， 在箱体2顶部设有与导气筒5相连通的出气口13并安装有与出气口13连通的出气管道1，出气管道1内安装有引风机14；在泡沫液室11底部安装有鼓气阀7，鼓气阀7位于导气筒5下端口正下方，并与位于控制室12内的鼓气泵9通过鼓气管8连接。出气管道1通过箱体2顶部的出气口13、气液分离过滤网3、均流板4上的均流孔41以及导气筒5与进气管6连通。
在箱体2的泡沫液室11内装入具有乳化成分的冷却溶液，溶液液面应将鼓气阀7和导气筒5下端口淹没。开启鼓气泵9，溶液在鼓气阀7作用下产生泡沫，并充满导气筒5，同时，引风机14启动，室外空气在引风机14作用下经进气管6进入导气筒5内，与泡沫进行充分接触而冷却，冷却后的空气连带泡沫在引风机14的持续作用下，经均流板4均流、气液分离过滤网3过滤后，使空气与泡沫分离，之后，冷却了的空气经箱体2顶部的出气口13、出气管道1送入室内。

Claims (4)

1.一种空气冷却装置，包括箱体（2）和位于箱体侧面的进气管（6），其特征在于：在箱体内设置有泡沫液室（11），泡沫液室内设置有导气筒（5），导气筒上端与泡沫液室内侧壁连接，导气筒下部与进气管连通，导气筒下端口与泡沫液室底板相隔一距离；在泡沫液室顶部设置有气液分离过滤网（3），其位于箱体顶部与导气筒上端之间，在箱体顶部设有与导气筒相连通的出气口（13）并安装有与出气口连通的出气管道（1），出气管道内安装有引风机（14）；在泡沫液室底部安装有鼓气阀（7），鼓气阀位于导气筒下端口正下方，并与位于泡沫液室（11）外的鼓气泵（9）通过鼓气管（8）连接。
2.根据权利要求1所述的空气冷却装置，其特征在于：所述箱体（2）内设置有隔板（10），隔板将箱体分隔成相互独立的泡沫液室（11）和控制室（12），所述鼓气泵（9）位于控制室内。
3.根据权利要求1或2所述的空气冷却装置，其特征在于：导气筒（5）内设置有均流板（4）将导气筒内腔横向隔断，均流板上开设有均流孔（41）。
4.根据权利要求3所述的空气冷却装置，其特征在于：位于均流板（4）中部的均流孔的大小小于均流板上其它部位的均流孔。
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