CN102538102B - 用于半导体制冷的蒸发冷却卧式室外机 - Google Patents
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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
技术领域
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
“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一种环保、高效、绿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。
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
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。
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口；填料上方设置有喷淋装置a；喷淋装置a一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口；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口处对应的机壳壳体上有新风口；与离心风机送风口对应的机壳壳体上设置有送风口；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，潜水泵的出水口侧的机壳壳体上设置有出水口，补水阀对应的机壳壳体上设置有补水口。
本发明的特点还在于，
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。
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。
喷淋装置b为喷嘴。
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。
本发明所采用的另一技术方案是，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口，填料上方设置有喷淋装置a，喷淋装置a一端对应的机壳壳体上设置有进水口，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口，与管式换热器干通道入口处对应的机壳壳体上有新风口，与离心风机送风口对应的机壳壳体上设置有送风口，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口，在补水阀对应的机壳壳体上设置有补水口。
本发明的特点还在于，
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。
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。
喷淋装置b为喷嘴。
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。
与现有的蒸发冷却空调相比，本发明具有如下特点：
1)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；
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换，使新风的温度升高；另一部分与新风混合。实现制热的效果；
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；
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
图1是本发明板翅式卧式室外机外观示意图。
图2是本发明板翅式卧式室外机俯视结构示意图。
图3是本发明板翅式卧式室外机剖面结构示意图。
图4是本发明管式卧式室外机外观示意图a。
图5是本发明管式卧式室外机外观示意图b。
图6是本发明管式卧式室外机俯视结构示意图。
图7是本发明管式卧式室外机剖面结构示意图。
图8是本发明卧式室外机中板翅式换热器的结构示意图。
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。
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。
图中，1.进水口，2.补水口，3.出水口，4.回风口，5.送风口，6.排风口，7.新风口，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
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
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换通过空气带走热量，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换通过空气带走热量，使空气温度升高。
本发明提供了两种实施例，一种是板翅式卧式室外机，另一种是管式卧式室外机。
图1、图2、图3是本发明的板翅式卧式室外机。
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口4。在填料8上方设置有喷淋装置a18。喷淋装置a18一端对应外壳体上设置有进水口1。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b19与轴流风机12。与轴流风机12对应的壳体上设置排风口6。在喷淋装置a18与喷淋装置b19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口7。与离心风机14送风口对应的外壳体上设置有送风口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口3，在补水阀17对应的壳体上设置有补水口2。
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。
图4、图5、图6、图7是本发明的管式卧式室外机。
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口4。在填料8上方设置有喷淋装置a18。喷淋装置a18一端对应外壳体上设置有进水口1。在管式换热器21的上方设置有喷淋装置b19。在喷淋装置a18与喷淋装置b19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口6。与管式换热器21干通道的入口处对应的壳体上有新风口7。与离心风机14对应的壳体上设置有送风口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口3，在补水阀17对应的壳体上设置有补水口2。
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。
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a18、喷淋装置b19可以为喷淋支管；喷淋装置a18、喷淋装置b19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中增加高压隔膜泵23循环集水箱中的水，将喷淋装置b19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。
本发明的工作过程：
板翅式卧式室外机：
夏季制冷过程：室内回风由回风口4进入到室外机内。室内的回水由进水口1通过喷淋支管a18喷淋到填料8上。室内的回风与回水在填料8上发生热湿交换，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b19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口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由排风口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由送风口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由出水口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。
冬季制热过程：室内回风由回风口4进入到室外机内。室内的回水由进水口1通过喷淋支管a18喷淋到填料8上。室内回风与回水在填料8上发生热湿交换，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b19不喷淋水。新风由新风口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的另一侧通道内。回风与新风发生显热交换，新风的温度升高。回风通过轴流风机12由排风口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由送风口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由出水口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。
管式卧式室外机：
夏季制冷过程：室内回风由回风口4进入到室外机内。室内的回水由进水口1通过喷淋支管a18喷淋到填料8上。室内的回风与回水在填料8上发生热湿交换，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的管外侧。喷淋支管b19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)发生热湿交换，使二次空气的温度降低。新风作为一次空气由新风口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由排风口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由送风口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由出水口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。
冬季制热过程：室内回风由回风口4进入到室外机内。室内的回水由进水口1通过喷淋支管a18喷淋到填料8上。室内回风与回水在填料8上发生热湿交换，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b19不喷淋水。新风由新风口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换，新风的温度升高。管外回风通过轴流风机12由排风口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由送风口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由出水口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。
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侧。冬季时关闭。其余工作过程与以上描述一致。
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(8)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口(4)；所述填料(8)上方设置有喷淋装置a(18)；喷淋装置a(18)一端对应的机壳壳体上设置有进水口(1)；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口(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)干通道入口处对应的机壳壳体上有新风口(7)；与所述离心风机(14)送风口对应的机壳壳体上设置有送风口(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)的出水口侧的机壳壳体上设置有出水口(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，其特征在于，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口(4)，所述填料(8)上方设置有喷淋装置a(18)，喷淋装置a(18)一端对应的机壳壳体上设置有进水口(1)，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口(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口(7)，与所述离心风机(14)送风口对应的机壳壳体上设置有送风口(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口(3)，在所述补水阀(17)对应的机壳壳体上设置有补水口(2)。
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，其特征在于，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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2012
- 2012-02-24 CN CN201210043079.7A patent/CN102538102B/zh not_active Expired - Fee Related
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