CN104121648B - 露点间接蒸发冷却装置及温湿独立控制空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于空调制冷技术领域，尤其涉及一种露点间接蒸发冷却装置。其包括：冷却腔体，在冷却腔体设有进风口、出风口和排风口；设置在冷却腔体内的冷却机芯，其包含若干个纵向换热单元，每个换热单元包含由隔板分隔并彼此连通的竖直的湿通道和干通道，每个湿通道在其所在的换热单元的出口端处与冷却腔体连通，相邻的任两个换热单元通过水平通道连通，以将冷却机芯构造成“弓”字形空气通道；供水及布水装置，包含布水器、在湿通道内靠近隔板设置的水膜以及位于水膜下的集水槽，布水器和集水槽之间连接有循环水管。本发明提供的冷却装置，结构简单，节约能源，可同时获得温湿独立控制空调系统所需要的高温冷水以及少量冷风。

Description

露点间接蒸发冷却装置及温湿独立控制空调系统

技术领域

本发明属于空调制冷技术领域，尤其涉及一种露点间接蒸发冷却装置以及包含上述类型露点间接蒸发冷却装置的温湿独立控制空调系统。

背景技术

随着温湿独立控制技术的不断发展，辐射空调等可以利用低品位能源的高效末端开始兴起，这些末端可以利用16-19℃的高温冷水，并且送入的空气只要满足除湿要求并稍低于室温即可。然而，传统的冷却装置通常主要用于获得冷风以及最低至湿球温度的冷水，而不能直接获得出水温度为露点温度的高温冷水或者获得的高温冷水量较少，因而不能直接用于室内通风或者作为高温冷水供给温湿独立控制空调系统末端。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种露点间接蒸发冷却装置，该装置结构简单、节约能源，并可直接获得出水温度为露点温度的高温冷水和少量的冷风。

本发明的另一目的是提供一种包含上述类型的露点间接蒸发冷却装置的温湿独立控制空调系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一种露点间接蒸发冷却装置，其包括：

冷却腔体，在冷却腔体的一侧设有进风口，在冷却腔体的另一侧设有出风口，在冷却腔体的顶部设有排风口；

设置在冷却腔体内的冷却机芯，冷却机芯包含若干个沿气流方向顺次连接的纵向换热单元，每个换热单元包含由隔板分隔并彼此连通的竖直的湿通道和干通道，位于气流方向始端的换热单元的湿通道与进风口连接，位于气流方向终端的换热单元的干通道与出风口连接，每个湿通道在其所在的换热单元的出口端处与冷却腔体是连通的，相邻的任两个换热单元通过水平通道连通，以将冷却机芯内部构造成“弓”字形的空气通道；

供水及布水装置，包含在冷却腔体内位于冷却机芯上方的布水器、在湿通道内靠近隔板设置的水膜以及位于水膜下方的集水槽，布水器包含位于湿通道内的喷嘴，布水器和集水槽之间连接有循环水管，在循环水管上安装有水泵。

在本发明的一个优选实施例中，相邻的任两个换热单元中，沿气流方向位于前侧的换热单元的干通道与位于后侧的换热单元的湿通道通过水平通道连通。

在本发明的一个优选实施例中，排风口内安装有风机。

在本发明的一个优选实施例中，每个换热单元的进口端处的隔板设置有将湿通道和干通道相互连通的开口。

在本发明的一个优选实施例中，每个换热单元的隔板上设有若干个连通其湿通道和干通道的小孔。

在本发明的一个优选实施例中，其中水膜与水平面成3°-5°夹角。

在本发明的一个优选实施例中，其中集水槽与水平面成3°-5°夹角。

在本发明的一个优选实施例中，冷却机芯由4-8个换热单元体组成。

在本发明的一个优选实施例中，水膜由均匀布水材料制成。

本发明还提供了一种温湿独立控制的空调系统，包括根据上述技术方案所述的露点间接蒸发冷却装置。

(三)有益效果

上述技术方案提供的露点间接蒸发冷却装置，该利用自然冷源通过特殊的“弓形”通道来获得所需要的高温冷水和少量的冷风，以满足温湿独立控制空调系统所需要的高温冷水需要。由于被冷却的空气量比较小，其可直接用于风量需求较小的场合或者与新风系统混合再通过空气处理机组处理后使用。此外，该装置结构简单，使用方便，节约能源。

附图说明

图1为根据本发明的一种露点间接蒸发冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1所示为根据本发明的一种露点间接蒸发冷却装置的结构示意图。如图1所示，该冷却装置包括冷却腔体5以及设置在冷却腔体5内的冷却机芯。

其中在冷却腔体5的一侧设有进风口1，优选在冷却腔体5的侧壁底部，在冷却腔体5的另一侧设有出风口2，在冷却腔体5的顶部设有排风口。

冷却机芯包含沿气流方向顺次连接的4个纵向换热单元(即第一换热单元至第四换热单元)，每个换热单元包含由隔板分割开的竖直的湿通道和干通道，每个换热单元的进口端处的隔板设置有将湿通道和干通道相互连通的开口。靠近进风口1的第一换热单元的湿通道1-1与进风口1连接，靠近出风口2的第四换热单元的干通道2-4与出风口2连接，每个湿通道在其所在的换热单元的出口端处与冷却腔体是连通的，此外，相邻的任两个换热单元通过水平通道彼此连通，具体地，相邻的任两个换热单元中，沿气流方向位于前侧的换热单元的干通道与位于后侧的换热单元的湿通道通过水平通道连通。即，第一换热单元的干通道2-1与第二换热单元的湿通道1-2在冷却机芯的上部通过水平通道连通，第二换热单元的干通道2-2与第三换热单元的湿通道1-3在冷却机芯的下部通过水平通道连通，第三换热单元的干通道2-3与第四换热单元的湿通道1-4在冷却机芯的上部通过水平通道连通，使得整个冷却机芯内部构造成“弓”字形的空气通道，因而增加了空气流通路程，提高了冷却效果。

在该实施例中，每个换热单元的进口端处的隔板设置有将湿通道和干通道相互连通的开口，需要说明的是，也可采用其它的结构使湿通道和干通道彼此连通，例如每个换热单元的隔板上也可以设有若干个连通其湿通道和干通道的小孔。

该冷却装置还包括供水及布水装置，其包含与进水管8连通的布水器3、在湿通道内靠近隔板设置的水膜7以及位于水膜7下方与出水管10连通的集水槽4。布水器设置在冷却腔体5内位于冷却机芯上方，并包含位于湿通道内的喷嘴，以便将水喷出。优选水膜7采用均匀布水材料制成，并与竖直面的夹角为3°-5°，以便使水在重力的作用下均分分布在水膜7上。集水槽4设置在冷却腔体5内位于冷却机芯下方，用于收集换热后的水，优选集水槽与水平面的夹角为3°-5°，以便于水的集中。布水器3和集水槽4之间连接有循环水管，在循环水管上安装有水泵9，用于将集水槽4中的水泵吸出来并输送至布水器3中。

为了便于将湿通道中排出的空气从冷却装置中排出，在冷却装置顶部的排气口内设置有风机6。

工作时，室外空气从进风口1进入，一部分空气进入湿通道1-1，一部分空气通过湿通道和干通道之间的开口进入干通道2-1。湿通道1-1中的冷气将水膜7上的水冷却，冷却后的水膜7间接地冷却干通道2-1内的空气。此后湿通道1-1内的空气在第一换热单元的出口端处从湿通道1-1排出，干通道2-1中被冷却的空气一部分进入第二换热单元的湿通道1-2，一部分进入干通道2-2，继续进行着间接蒸发冷却的过程，而后湿通道1-2中的空气在第二换热单元的出口端处从湿通道1-2排出。干通道2-2中被冷却的空气一部分进入进入第三换热单元的湿通道1-3，一部分进入干通道2-3，再进行间接蒸发冷却的过程，而后，空气进入第四换热单元进行间接蒸发冷却的过程，最后湿通道1-4中的空气在第四换热单元的出口端处从湿通道1-4排出，干通道2-4中被冷却的空气经出风口2通入室内。在第一和第三换热单元的湿通道中，空气向上流动，同时温度升高，密度减少，有助于排除。在第二和第四换热单元的干通道中，空气向下流动，同时温度降低，密度变大从而自己下沉有助于进入下一个通道。

带有余热的冷却水通过进水管8进入布水器3，布水器3通过喷嘴将冷却水均匀分配到每个湿通道的水膜7上。每个湿通道中的水膜7被湿通道内的空气冷却后，通过间接方式来冷却干通道内的空气。换热后的水在重力的作用下集中在集水槽4中并在水泵9的作用下经由循环水管送回至布水器3中，不断循环直至水温满足空调需求，然后经由出水管10排出。

此外，在集水槽4中还设置有温度探头(未示出)，用于检测收集的水是否达到要求，如果达到要求，则通过出水管10排出，否则在水泵9的作用下经循环水管继续送回到布水器3中。

需要说明的是，虽然本实施例中示出的冷却机芯包括4个换热单元，本领域技术人员应当理解，冷却机芯也可以包括一个或其它数量的换热单元，露点间接蒸发冷却装置中换热单元的具体个数(也就是间接蒸发冷却的级数)要根据实际需求来定，优选冷却机芯包括4-8个换热单元。

该露点间接蒸发冷却装置利用自然冷源通过特殊的“弓形”通道来获得所需要的高温冷水和少量的冷风，以满足温湿独立控制空调系统所需要的高温冷水需要。由于被冷却的空气量比较小，其可直接用于风量需求较小的场合或者与新风系统混合再通过空气处理机组处理后使用。此外，该装置结构简单，使用方便，节约能源。

此外，本发明还公开了一种温湿独立控制的空调系统，包括根据上述技术方案所述的露点间接蒸发冷却装置，露点间接蒸发冷却装置的出水管10与温湿独立控制的空调系统的显热末端处理装置(例如毛细管辐射空调等)连接，由露点间接蒸发冷却装置处理获得的高温冷水经出水管10供给温湿独立控制的空调系统的显热末端处理装置。

以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种露点间接蒸发冷却装置，包括：

冷却腔体，在冷却腔体的一侧设有进风口，在冷却腔体的另一侧设有出风口，在冷却腔体的顶部设有排风口；

设置在冷却腔体内的冷却机芯，冷却机芯包含若干个沿气流方向顺次连接的纵向换热单元，每个换热单元包含由隔板分隔并彼此连通的竖直的湿通道和干通道，位于气流方向始端的换热单元的湿通道与进风口连接，位于气流方向终端的换热单元的干通道与出风口连接，每个湿通道在其所在的换热单元的出口端处与冷却腔体是连通的，相邻的任两个换热单元通过水平通道连通，以将冷却机芯内部构造成“弓”字形的空气通道；

供水及布水装置，包含在冷却腔体内位于冷却机芯上方的布水器、在湿通道内靠近隔板设置的水膜以及位于水膜下方的集水槽，布水器包含位于湿通道内的喷嘴，布水器和集水槽之间连接有循环水管，在循环水管上安装有水泵。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，相邻的任两个换热单元中，沿气流方向位于前侧的换热单元的干通道与位于后侧的换热单元的湿通道通过水平通道连通。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，排风口内安装有风机。

4.根据权利要求1所述的冷却装置，每个换热单元的进口端处的隔板设置有将湿通道和干通道相互连通的开口。

5.根据权利要求1所述的冷却装置，每个换热单元的隔板上设有若干个连通其湿通道和干通道的小孔。

6.根据权利要求1所述的冷却装置，其中水膜与水平面成3°-5°夹角。

7.根据权利要求1所述的冷却装置，其中集水槽与水平面成3°-5°夹角。

8.根据权利要求1所述的冷却装置，冷却机芯由4-8个换热单元组成。

9.根据权利要求1所述的冷却装置，水膜由均匀布水材料制成。

10.一种温湿独立控制的空调系统，包括根据权利要求1-9中任一项所述的露点间接蒸发冷却装置。