CN102538102B - 用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机 - Google Patents

用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机 Download PDF

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Abstract

用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,包括机壳壳体内上部设置的过滤网、新风阀、板翅式换热器、填料与离心风机;填料进风侧对应机壳壳体上设置回风口;填料上方设置喷淋装置a;喷淋装置a对应壳体上设置进水口;板翅式换热器下方设置排风阀;板翅式换热器上方设置喷淋装置b与轴流风机,轴流风机对应壳体设置排风口;喷淋装置a与喷淋装置b连通并设置阀门;板翅式换热器对应壳体上新风口;离心风机对应壳体上设置的送风口;壳底设置集水箱。利用运行成本较低的蒸发冷却技术,制冷时产生了室内机需要的冷水与满足制冷量需求的冷风,制热时产生了满足制冷需求的热风,具有较高节能效果,满足了室内的需求。

Description

用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机
技术领域
[0001] 本发明属于空调制冷技术领域,具体涉及用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机。
背景技术
[0002] “节约能源、低碳、环保和获取趋于自然条件的舒适健康环境”是空调技术发展的总目标。而蒸发冷却技术就是ー种环保、高效、緑色低碳且经济的冷却方式。采用蒸发冷却空调技术制取的冷风和冷水具有显著地节能效果。但其受室外气象条件的限制,运行不稳定,特别是存在冬季不能制热的缺陷,在很多要求较高的场所不能广泛地推广。
[0003] 半导体制冷具有加热制冷双向工作、无震动、无噪音,可靠性高、安装容易、热惯性小等特点。但其由于冷、热端散热的问题,制冷系数较低。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,产生的高温冷水保证了半导体制冷的制冷性能,产生的冷风也满足了室内的要求,并具有占用空间小、运行成本低、对环境无污染。
[0005] 本发明所采用的技术方案是,用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,包括在机壳壳体内上部设置的过滤网、新风阀、板翅式换热器、填料与离心风机;过滤网、新风阀与板翅式换热器依次设置在俯视角度下机壳内的左上方,填料设置在俯视角度下机壳内的左下方,离心风机设置在俯视角度下机壳内的右侧;填料的进风侧对应的机壳壳体上设置有回风ロ ;填料上方设置有喷淋装置a;喷淋装置a—端对应的机壳壳体上设置有进水口 ;板翅式换热器的下方设置有排风阀;板翅式换热器上方设置有喷淋装置b与轴流风机,与轴流风机对应的机壳壳体上设置有排风ロ ;喷淋装置a与喷淋装置b之间连通并设置有阀门;与板翅式换热器干通道入ロ处对应的机壳壳体上有新风ロ ;与离心风机送风ロ对应的机壳壳体上设置有送风ロ ;在机壳壳体底部设置有集水箱,集水箱包括水处理器、潜水泵与补水阀,潜水泵的出水ロ侧的机壳壳体上设置有出水ロ,补水阀对应的机壳壳体上设置有补水□。
[0006] 本发明的特点还在干,
[0007] 板翅式换热器采用金属铝箔,干通道和湿通道间隔布置,湿通道内壁上包覆有吸湿性材料。
[0008] 喷淋装置a与喷淋装置b为喷淋支管或有均匀流道的布水器。
[0009] 喷淋装置b为喷嘴。
[0010] 喷淋装置b为喷嘴时,在集水箱中设置有高压隔膜泵,高压隔膜泵与喷嘴连接。
[0011] 本发明所采用的另ー技术方案是,用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,包括在机壳壳体内上部设置的轴流风机、过滤网、新风阀、管式换热器、排风阀、填料与离心风机,轴流风机设置在俯视角度下机壳壳体内的上方,过滤网、新风阀与管式换热器依次设置在俯视角度下机壳壳体内的左中部,排风阀与填料依次设置在俯视角度下机壳壳体内的左下方,离心风机设置在俯视角度下机壳壳体内的右侧;填料的进风侧对应的机壳壳体上设置有回风ロ,填料上方设置有喷淋装置a,喷淋装置a —端对应的机壳壳体上设置有进水ロ,管式换热器的上方设置有喷淋装置b,喷淋装置a与喷淋装置b之间相连并设置有阀门,轴流风机对应的机壳壳体上设置有排风ロ,与管式换热器干通道入ロ处对应的机壳壳体上有新风ロ,与离心风机送风ロ对应的机壳壳体上设置有送风ロ,在机壳壳体底部设置有集水箱,集水箱包括水处理器、潜水泵以及补水阀,潜水泵的水出口侧的机壳壳体上设置有出水ロ,在补水阀对应的机壳壳体上设置有补水ロ。
[0012] 本发明的特点还在干,
[0013] 管式换热器采用管内插螺旋线、管外包覆吸湿性材料亲水铝箔椭圆管。
[0014] 喷淋装置a与喷淋装置b为喷淋支管或有均匀流道的布水器。
[0015] 喷淋装置b为喷嘴。
[0016] 喷淋装置b为喷嘴时,在集水箱中设置有高压隔膜泵,高压隔膜泵与喷嘴连接。
[0017] 与现有的蒸发冷却空调相比,本发明具有如下特点:
[0018] I)制冷时,为室内机的半导体制冷器提供高温冷水,为室内提供冷风,提供冷水满足了半导体制冷器散热的需求,提供冷风也满足了室内的制冷量;
[0019] 2)制热时,停止板翅式换热器或管式换热器上的淋水。半导体元件产生的热水与室内空气换热后,再在室外机填料上与回风换热,使回风温度升高。回风一部分与新风发生显热交換,使新风的温度升高;另一部分与新风混合。实现制热的效果;
[0020] 3)采用新风阀、回风阀或排风阀,提供室内新风,可配比新回风比,稀释室内的被污染空气,使室内空气品质得到保证;
[0021] 4)实现能量梯级利用,很大程度上利用了能量,节约了能源。
附图说明
[0022] 图1是本发明板翅式卧式室外机外观示意图。
[0023] 图2是本发明板翅式卧式室外机俯视结构示意图。
[0024] 图3是本发明板翅式卧式室外机剖面结构示意图。
[0025] 图4是本发明管式卧式室外机外观示意图a。
[0026] 图5是本发明管式卧式室外机外观示意图b。
[0027] 图6是本发明管式卧式室外机俯视结构示意图。
[0028] 图7是本发明管式卧式室外机剖面结构示意图。
[0029] 图8是本发明卧式室外机中板翅式换热器的结构示意图。
[0030] 图9是本发明卧式室外机中管式换热器换热管的排列示意图。
[0031] 图10是本发明卧式室外机中换热器淋水单独循环结构示意图。
[0032] 图中,1.进水口,2.补水口,3.出水ロ,4.回风ロ,5.送风ロ,6.排风ロ,7.新风ロ,8.填料,9.排风阀,10.过滤网,11.新风阀,12.轴流风机,13.板翅式换热器,14.离心风机,15.潜水泵,16.水处理器,17.补水阀,18.喷淋装置a,19.喷淋装置b,20.集水箱,21.管式换热器,22.阀门,23.高压隔膜泵,24.喷嘴。具体实施方式
[0033] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0034] 本发明制冷时以直接蒸发冷却和间接蒸发冷却制取冷风、直接蒸发冷却制取高温冷水,制热时以直接蒸发冷却和间接蒸发冷却制取热风为核心。制冷时采用间接蒸发冷却使新风等湿冷却,采用直接蒸发冷却利用空气和水进行热湿交換通过空气带走热量,制取水温介于湿球温度和干球温度的高温冷水,同时也使空气干球温度降低。制热时采用间接蒸发冷却使新风温度升高,采用直接蒸发冷却利用空气和水进行热湿交換通过空气带走热量,使空气温度升高。
[0035] 本发明提供了两种实施例,一种是板翅式卧式室外机,另ー种是管式卧式室外机。
[0036] 图1、图2、图3是本发明的板翅式卧式室外机。
[0037] 板翅式卧式室外机,包括在俯视角度下机壳左上方设置的过滤网10、新风阀11与板翅式换热器13,俯视角度下机壳左下方设置的填料8,俯视角度下机壳右侧设置的离心风机14,如图2所示。与填料8的进风侧对应外壳体上设置有回风ロ 4。在填料8上方设置有喷淋装置al8。喷淋装置al8—端对应外壳体上设置有进水口 I。在板翅式换热器13的下方设置有排风阀9。在板翅式换热器13上方设置有喷淋装置bl9与轴流风机12。与轴流风机12对应的壳体上设置排风ロ 6。在喷淋装置al8与喷淋装置bl9之间连通并设置有阀门22。与板翅式换热器13干通道的入口处对应的壳体上有新风ロ 7。与离心风机14送风ロ对应的外壳体上设置有送风ロ 5。在整机机壳底部设置有集水箱20。集水箱20中包括水处理器16、潜水泵15以及补水阀17。在潜水泵15的水出ロ侧的壳体上设置有出水ロ 3,在补水阀17对应的壳体上设置有补水口 2。
[0038] 板翅式换热器13,采用的是金属铝箔,并在铝箔的湿通道内壁包覆有吸湿性材料。其结构如图8所示,干通道和湿通道间隔布置。
[0039] 图4、图5、图6、图7是本发明的管式卧式室外机。
[0040] 管式卧式室外机,包括在俯视角度下机壳上方设置的轴流风机12,俯视角度下机壳左中部设置的过滤网10、新风阀11与管式换热器21,俯视角度下机壳左下方设置的排风阀9与填料8,俯视角度下机壳右侧设置的离心风机14。与填料8的进风侧对应外壳体上设置有回风ロ 4。在填料8上方设置有喷淋装置al8。喷淋装置al8—端对应外壳体上设置有进水口 I。在管式换热器21的上方设置有喷淋装置bl9。在喷淋装置al8与喷淋装置bl9之间相连并设置有阀门22。在与轴流风机12对应外壳体上设置有排风ロ 6。与管式换热器21干通道的入口处对应的壳体上有新风ロ 7。与离心风机14对应的壳体上设置有送风ロ 5。在整机机壳底部设置有集水箱20。集水箱20中包括水处理器16、潜水泵15以及补水阀17。在潜水泵15的水出口侧的壳体上设置有出水ロ 3,在补水阀17对应的壳体上设置有补水口 2。
[0041] 管式换热器21采用的是管内插螺旋线、管外包覆吸湿性材料亲水铝箔椭圆管。其排列如图9所示。
[0042] 本发明两种实施例中补水阀17采用浮球阀,也可以采用电磁阀。本发明两种实施例中填料8采用纸质、金属、多孔陶瓷、PVC等多种材料。本发明两种实施例中的喷淋装置al8、喷淋装置bl9可以为喷淋支管;喷淋装置al8、喷淋装置bl9也可采用有均匀流道的布水器;本发明两种实施例中喷淋装置也可单独设置,在集水箱20中増加高压隔膜泵23循环集水箱中的水,将喷淋装置bl9设置为喷嘴24,高压隔膜泵23与喷嘴24连接。板翅式卧式室外机中高压隔膜泵23与喷嘴24的设置如图10所示。集水箱20设置在卧式室外机底部,在其壳体表面涂有保温涂层。
[0043] 本发明的工作过程:
[0044] 板翅式卧式室外机:
[0045] 夏季制冷过程:室内回风由回风ロ 4进入到室外机内。室内的回水由进水口 I通过喷淋支管al8喷淋到填料8上。室内的回风与回水在填料8上发生热湿交換,空气将水的热量带走。水温度降低,同时空气的干球温度也降低。被处理过的空气分为两路。一路作为二次空气(工作空气)由排风阀9进入到板翅式换热器13的湿通道内。喷淋支管bl9喷淋出的水在板翅式换热器13湿通道内壁形成水膜,与二次空气(工作空气)发生热湿交换,使二次空气的温度降低。新风作为一次空气由新风ロ 7通过过滤网10过滤,经过新风阀11进入到板翅式换热器13的干通道内。湿通道内被处理的二次空气(工作空气)与干通道内的一次空气(新风)发生显热交换,带走一次空气(新风)的热量,通过轴流风机12由排风ロ 6排至大气。被处理过的新风与另一路被处理过的回风混合后通过离心风机14由送风ロ 5送入室内。被处理过的水由集水箱20收集,通过水处理器16进行处理。水再通过潜水泵15由出水ロ 3送入室内机中。当集水箱20水位偏低时,补水阀17通过补水口2自动补水。
[0046] 冬季制热过程:室内回风由回风ロ 4进入到室外机内。室内的回水由进水口 I通过喷淋支管al8喷淋到填料8上。室内回风与回水在填料8上发生热湿交換,空气将水的热量带走。水温度降低,空气的干球温度升高。被处理过的空气分为两路。一路由排风阀9进入到板翅式换热器13的一侧通道内。阀门22关闭,喷淋支管bl9不喷淋水。新风由新风ロ 7通过过滤网10过滤,经过新风阀11进入到板翅式换热器13的另ー侧通道内。回风与新风发生显热交換,新风的温度升高。回风通过轴流风机12由排风ロ 6排至大气。被处理过的新风与另一路被处理过的回风混合后通过离心风机14由送风ロ 5送入室内。水由集水箱20收集,通过水处理器16进行处理。水再通过潜水泵15由出水ロ 3送入室内机中。当集水箱20水位偏低吋,补水阀17通过补水口 2自动补水。
[0047] 管式卧式室外机:
[0048] 夏季制冷过程:室内回风由回风ロ 4进入到室外机内。室内的回水由进水口 I通过喷淋支管al8喷淋到填料8上。室内的回风与回水在填料8上发生热湿交換,空气将水的热量带走。水温度降低,同时空气的干球温度也降低。被处理过的空气分为两路。一路作为二次空气(工作空气)由排风阀9进入到管式换热器21的管外側。喷淋支管bl9喷淋出的水在管式换热器21管外侧壁形成水膜,与二次空气(工作空气)发生热湿交換,使ニ次空气的温度降低。新风作为一次空气由新风ロ 7通过过滤网10过滤,经过新风阀11进入到管式换热器21的管内。管外被处理的二次空气(工作空气)与管内的一次空气(新风)发生显热交换,带走一次空气(新风)的热量,通过轴流风机12由排风ロ 6排至大气。被处理过的新风与另一路被处理过的回风混合后通过离心风机14由送风ロ 5送入室内。被处理过的水由集水箱20收集,通过水处理器16进行处理。水再通过潜水泵15由出水ロ 3送入室内机中。当集水箱20水位偏低时,补水阀17通过补水口 2自动补水。
[0049] 冬季制热过程:室内回风由回风ロ 4进入到室外机内。室内的回水由进水口 I通过喷淋支管al8喷淋到填料8上。室内回风与回水在填料8上发生热湿交換,空气将水的热量带走。水温度降低,空气的干球温度升高。被处理过的空气分为两路。一路由排风阀9进入到管式换热器21的管外。阀门22关闭,喷淋支管bl9不喷淋水。新风由新风ロ 7通过过滤网10过滤,经过新风阀11进入到管式换热器21的管内。管式换热器21的管外回风与新风发生显热交換,新风的温度升高。管外回风通过轴流风机12由排风ロ 6排至大气。被处理过的新风与另一路被处理过的回风混合后通过离心风机14由送风ロ 5送入室内。水由集水箱20收集,通过水处理器16进行处理。水再通过潜水泵15由出水ロ 3送入室内机中。当集水箱20水位偏低吋,补水阀17通过补水口 2自动补水。
[0050] 单独设置板翅式换热器或管式换热器上方的喷淋时,其工作过程为:夏季:集水箱20中的水经过高压隔膜泵23加压通过喷嘴喷淋到板翅式换热器或管式换热器的湿通道侦U。冬季时关闭。其余工作过程与以上描述一致。
[0051] 本发明蒸发冷却与半导体制冷技术相结合,既解决了蒸发冷却中存在的问题,也使半导体制冷在实际中加以应用。

Claims (10)

1.用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,包括在机壳壳体内上部设置的过滤网(10)、新风阀(11)、板翅式换热器(13)、填料⑶与离心风机(14);所述过滤网(10)、新风阀(11)与板翅式换热器(13)依次设置在俯视角度下机壳内的左上方,所述填料(8)设置在俯视角度下机壳内的左下方,所述离心风机(14)设置在俯视角度下机壳内的右侧;所述填料(8)的进风侧对应的机壳壳体上设置有回风ロ(4);所述填料(8)上方设置有喷淋装置a(18);喷淋装置a(18) —端对应的机壳壳体上设置有进水口(I);所述板翅式换热器(13)的下方设置有排风阀(9);所述板翅式换热器(13)上方设置有喷淋装置b (19)与轴流风机(12),与轴流风机(12)对应的机壳壳体上设置有排风ロ(6);所述喷淋装置a(18)与喷淋装置b(19)之间连通并设置有阀门(22);与所述板翅式换热器(13)干通道入ロ处对应的机壳壳体上有新风ロ(7);与所述离心风机(14)送风ロ对应的机壳壳体上设置有送风ロ(5);在机壳壳体底部设置有集水箱(20),所述集水箱(20)包括水处理器(16)、潜水泵(15)与补水阀(17),所述潜水泵(15)的出水ロ侧的机壳壳体上设置有出水ロ(3),所述补水阀(17)对应的机壳壳体上设置有补水口(2)。
2.根据权利要求1所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,所述板翅式换热器(13)采用金属铝箔,干通道和湿通道间隔布置,湿通道内壁上包覆有吸湿性材料。
3.根据权利要求1所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,所述喷淋装置a(18)与喷淋装置b(19)为喷淋支管或有均匀流道的布水器。
4.根据权利要求1所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,所述喷淋装置b (19)为喷嘴(24)。
5.根据权利要求1或4所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在干,所述喷淋装置b (19)为喷嘴(24)时,在集水箱(20)中设置有高压隔膜泵(23),高压隔膜泵(23)与喷嘴(24)连接。
6.用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,包括在机壳壳体内上部设置的轴流风机(12)、过滤网(10)、新风阀(11)、管式换热器(21)、排风阀(9)、填料(8)与离心风机(14),所述轴流风机(12)设置在俯视角度下机壳壳体内的上方,所述过滤网(10)、新风阀(11)与管式换热器(21)依次设置在俯视角度下机壳壳体内的左中部,所述排风阀(9)与填料(8)依次设置在俯视角度下机壳壳体内的左下方,所述离心风机(14)设置在俯视角度下机壳壳体内的右侧;所述填料(8)的进风侧对应的机壳壳体上设置有回风ロ(4),所述填料(8)上方设置有喷淋装置a (18),喷淋装置a (18) —端对应的机壳壳体上设置有进水ロ(I),所述管式换热器(21)的上方设置有喷淋装置b (19),所述喷淋装置a (18)与喷淋装置b(19)之间相连并设置有阀门(22),所述轴流风机(12)对应的机壳壳体上设置有排风ロ(6),与所述管式换热器(21)干通道入口处对应的机壳壳体上有新风ロ(7),与所述离心风机(14)送风ロ对应的机壳壳体上设置有送风ロ(5),在机壳壳体底部设置有集水箱(20),所述集水箱(20)包括水处理器(16)、潜水泵(15)以及补水阀(17),所述潜水泵(15)的水出口侧的机壳壳体上设置有出水ロ(3),在所述补水阀(17)对应的机壳壳体上设置有补水ロ⑵。
7.根据权利要求6所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,所述管式换热器(21)采用管内插螺旋线、管外包覆吸湿性材料亲水铝箔椭圆管。
8.根据权利要求6所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,所述喷淋装置a(18)与喷淋装置b(19)为喷淋支管或有均匀流道的布水器。
9.根据权利要求6所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在于,所述喷淋装置b (19)为喷嘴(24)。
10.根据权利要求6或9所述的用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机,其特征在干,所述喷淋装置b (19)为喷嘴(24)时,在集水箱(20)中设置有高压隔膜泵(23),高压隔膜泵(23)与喷嘴(24)连接。
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