CN105222253A - 一种带排风和冷量回收的蒸发冷却方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种带排风和冷量回收的蒸发冷却的方法和设备，包括将送风管和排风管集成为一个双层或一体双管的管道，连通本发明的设备和被降温场所，从而在一条管道中同时有出风和回风方向相反的风流在流动。本发明的换热器厚度较小，大大降低了系统宽度方向的尺寸。本发明的风扇电机两端各安装一个轴流风叶，减小了整机成本，并且使内部结构紧凑。本发明具有高的湿球效率，可以达到95%～115%。综上所述，一台与现有技术蒸发式冷气机体积相似的本发明的设备，在不增加多少成本的前提下，额外地增加了排风和冷量回收的两大功能。本发明不需再像现有的蒸发式冷气机那样要求在建筑围护结构上设置另外的排风系统，系统结构紧凑，管道布置美观，工程造价低。

Description

一种带排风和冷量回收的蒸发冷却方法和设备

技术领域

本发明涉及空调技术，特别涉及蒸发式冷气机系统，尤其是带排风和冷量回收的蒸发冷却方法和设备。

背景技术

现有技术中，传统的蒸发式冷气机系统有许多弊端：

一、现有技术均为送风与排风各自单独设置，即冷气机只有送风功能，没有排风功能。为了平衡室内外压差，一般利用建筑物现有的门、窗等缝隙进行正压排风。

二、现有技术对于排风面积较小的建筑，比如一些外观要求较高的高档建筑，不能人为在墙壁或玻璃幕墙开设面积较大排风口，需另外单独增加排风系统。

三、现有技术对于一些特定的围护结构无排风口的建筑（比如地下工程、人防等建筑），则必须额外增加排风系统。由于该系统即包括冷气机送风系统，又需要额外排风系统，风机及风管系统复杂，造价高。

四、单独增加排风系统也只能平衡室内外压差的问题，对蒸发式冷气机降温效果并没有帮助作用。

五、传统的蒸发式冷气机一般使用一级直接蒸发，送风含湿量较大，对于舒适度要求较高的场所往往不能满足要求。

六、现有的技术没有有效的将排风的冷量进行回收，降温幅度小，整机湿球效率一般在60%～80%之间；

以上弊端没有一个一次性解决的技术方案。

发明内容

为了解决现有技术蒸发式冷气机系统的送风与排风各自单独设置的问题、需要另外单独增加排风系统的问题、增加的排风系统结构复杂造价高的问题以及一级直接蒸发，降温幅度小的问题，本发明提出一种带排风和冷量回收的蒸发冷却的方法和设备，一次性解决上述诸多弊端的技术方案。

本发明将送风管和排风管集成为一个双层或一体双管的管道，连通本发明的设备和被降温场所，在一条管道中同时有出风和回风方向相反的风流在流动。

由于本发明设备的优化结构所致，一台与现有技术蒸发式冷气机体积相似的本发明的设备，额外地增加了排风和冷量回收的两大功能。

本发明是通过采用以下技术方案来实现的。

实施一种带排风和冷量回收的蒸发冷却的方法，所述方法包括步骤：

S1、首先设置送风腔以及设置一冷风腔，使二者相连通；

S2、然后在冷风腔中设置一风扇电机，所述风扇电机有前轴和后轴；在前轴的端头连结送风扇；

S3、然后在冷风腔的周围设置空气显热换热器；

S4、然后在空气显热换热器的内侧，设置填料；

S5、然后在冷风腔的顶部设置隔板，使所述隔板与机壳之间构成回风道；

S6、然后在回风道的顶部设置一排风腔，一排风扇被设置在排风腔之中，并将所述排风扇被固定在所述后轴的端头；

S7、然后在送风腔的外部设置回风进风腔，所述回风进风腔的出口与所述空气显热换热器的第二通道连通；

S8、然后设置空气显热换热器的第一通道与室外一次进风连通。

步骤S4所述填料上方设置布水管。

为实现上述方法而设计的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，所述设备包括：

一送风腔以及一冷风腔，二者相连通；

一风扇电机设置在冷风腔中，所述风扇电机有前轴和后轴；在前轴的端头连结送风扇；

所述冷风腔的周围设置有空气显热换热器；

所述空气显热换热器的内侧，设置有填料；

在冷风腔的顶部设置隔板，所述隔板与机壳之间构成回风道；

在回风道的顶部设置一排风腔，一排风扇被设置在排风腔之中，所述排风扇被固定在所述后轴的端头；

在送风腔的外部设置回风进风腔，所述回风进风腔的出口与所述空气显热换热器的第二通道连通；

设置空气显热换热器的第一通道与室外一次进风连通。

所述回风进风腔与回风进风管连通。

所述送风腔与送风管连通。

所述填料上方设置布水管，布水管与输水管相连通，输水管末端与水泵相连通。

为实现上述方法而设计的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备的再一种实施方式，该实施方式亦是设计一种带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，包括：

一送风腔以及一冷风腔，二者相连通；

在冷风腔中设置一风扇电机，所述风扇电机有前轴和后轴；在前轴的端头连结送风扇；

在冷风腔的周围设置空气显热换热器；

在空气显热换热器的内侧，设置填料；

在冷风腔的顶部设置隔板，所述隔板与机壳之间构成回风道；

在回风道的顶部设置一排风腔，一排风扇被设置在排风腔之中，所述排风扇被固定在所述后轴的端头；

在送风腔的外部设置回风进风腔，所述回风进风腔的出口与所述空气显热换热器的第二通道连通；

设置空气显热换热器的第一通道与室外一次进风连通；

所述送风腔与送风管连通以及所述回风进风腔与回风进风管连通；

所述送风管和回风进风管构成双层风管。

所述送风腔与送风管通过“V”型卡槽进行连通。

所述隔板与机壳之间设置雨水导流片，由隔板向下设置雨水导流通道；

在填料的下方设置储水容器，储水容器内设有排水阀及溢流通道。

所述隔板与后轴之间设有防水套圈。

与现有技术相比较，本发明具有同时送风与排风功能，新风与排风比约1：1，有效地平衡了室内外压差问题，不需单独再设置另外的排风系统，系统结构紧凑，布管布置美观，工程造价低；

普通冷气机只有一级直接式蒸发系统，只是降低空气的干球温度，其能量并没有减少，是一个等焓降温的过程，并且其降温幅度有限，湿球效率一般为60%～80%，含湿量增加较大。

而在本发明的设备内，在蒸发填料前设有叉流式显换交换器，一次空气在此回收二次空气冷量后，空气干球温度与湿球温度均降低，其焓值降低，再经蒸发填料后，空气干球温度进一步降低，是一个降焓降温过程，其降温幅度大，湿球效率一般可达95%～115%，且含湿量增加较少。

系统内采用薄型不等流量空气对空气换热器，与普通叉流式显热交换器相比，该换热器厚度较小，大大降低了系统宽度方向尺寸，使得结构更为紧凑，外型美观，同时根据两个通道风量近似相等而流程不同的特点，采用了不等片距的叉流式结构，有效平衡了两个通道阻力，并同时大大提高了换热效率。

现有技术冷气机均目前均采用一个电机安装一个风叶的型式，而在在本发明的设备内采用一拖二的双轴式电机，分别在电机两端各安装一个轴流风叶，减小了整机成本，并且使内部结构紧凑；

现有技术冷气机电机都为单侧安装，在本发明的设备内根据电机位于系统中央的特点，对电机采用上下双重固定安装，即电机下边缘分别与系统底盘固定，上边缘与顶盖固定，减小振动，并且提高了上、下风机同心度；

现有技术冷气机根据风量、压力的不同采用不同的叶型的轴流式风叶，而在该系统中，根据送排风负荷特点，送风机与排风机采用相同叶型，不同旋转方向，即一正一反共，减小整机生产成本，方便批量生产；

向上开口的冷气机雨水易进入整机内，而在本发明的设备中，把内顶盖上表面设计成接水凹槽，并且在内顶盖开发泄水孔，用管道将泄水孔与底盘相连，雨水经内顶盖汇流入底盘中，与并且在内顶盖四边设有防水百叶，有效防止雨水进入整机内，本发明的设备有效利用内部空间，结构紧凑。

现有技术蒸发式降温系统送、回风管均分开单独设置，在该系统中送、回风管采用圆环形结构，巧妙地减小了送、回风管的体积与材料，减少成本，并且风管系统外型简洁、美观；

现有技术冷气机与送风管一般采用法兰连接，法兰用螺丝固定，本发明的设备的送风圆环管采用“V”型设计，整机送风筒直边直接插入“V”型槽内，安装方便，并且壁免了漏风的隐患。

附图说明

图1是本发明一种带排风和冷量回收的蒸发冷却方法和设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1所示的最佳实施例对本发明做进一步详尽的描述。

如图1所示，实施一种带排风和冷量回收的蒸发冷却的方法，所述方法包括步骤：

S1、首先设置送风腔1以及设置一冷风腔2，使二者相连通；

S2、然后在冷风腔2中设置一风扇电机3，所述风扇电机3有前轴31和后轴32；在前轴31的端头连结送风扇4；

S3、然后在冷风腔2的周围设置空气显热换热器5；

S4、然后在空气显热换热器5的内侧，设置填料6；

S5、然后在冷风腔2的顶部设置隔板7，使所述隔板7与机壳8之间构成回风道9；

S6、然后在回风道9的顶部设置一排风腔10，一排风扇11被设置在排风腔10之中，并将所述排风扇11被固定在所述后轴32的端头；

S7、然后在送风腔1的外部设置回风进风腔12，所述回风进风腔12的出口与所述空气显热换热器5的第二通道51连通；

S8、然后设置空气显热换热器5的第一通道52与室外一次进风55连通。

步骤S4所述填料6上方设置布水管61。

为实现上述方法而设计的一种带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，包括：

一送风腔1以及一冷风腔2，二者相连通；

一风扇电机3设置在冷风腔2中，所述风扇电机3有前轴31和后轴32；在前轴31的端头连结送风扇4；

所述冷风腔2的周围设置有空气显热换热器5；

所述空气显热换热器5的内侧，设置有填料6；

在冷风腔2的顶部设置隔板7，所述隔板7与机壳8之间构成回风道9；

在回风道9的顶部设置一排风腔10，一排风扇11被设置在排风腔10之中，所述排风扇11被固定在所述后轴32的端头；

在送风腔1的外部设置回风进风腔12，所述回风进风腔12的出口与所述空气显热换热器5的第二通道51连通；

设置空气显热换热器5的第一通道52与室外一次进风55连通。

所述回风进风腔12与回风进风管13连通。

所述送风腔1与送风管14连通。

所述填料（湿帘）6上方设置布水管61，布水管61与输水管相连通，输水管末端与水泵相连通。

为实现上述方法而设计的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备的再一种实施方式，该实施方式亦是设计一种带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，包括：

一送风腔1以及一冷风腔2，二者相连通；

在冷风腔2中设置一风扇电机3，所述风扇电机3有前轴31和后轴32；在前轴31的端头连结送风扇4；

在冷风腔2的周围设置空气显热换热器5；

在空气显热换热器5的内侧，设置填料6；

在冷风腔2的顶部设置隔板7，所述隔板7与机壳8之间构成回风道9；

在回风道9的顶部设置一排风腔10，一排风扇11被设置在排风腔10之中，所述排风扇11被固定在所述后轴32的端头；

在送风腔1的外部设置回风进风腔12，所述回风进风腔12的出口与所述空气显热换热器5的第二通道51连通；

设置空气显热换热器5的第一通道52与室外一次进风55连通；

所述送风腔1与送风管14连通以及所述回风进风腔12与回风进风管13连通；

所述送风管14和回风进风管13构成双层风管。

所述送风腔1与送风管14通过“V”型卡槽进行连通。

所述隔板7与机壳8之间设置雨水导流片71，由隔板7向下设置雨水导流通道72；

在填料6的下方设置储水容器74，储水容器74内设有排水阀及溢流通道。

所述隔板7与后轴32之间设有防水套圈。

本发明的设备最佳为长方体结构，或是方形，当然设计成圆柱形也未尝不可。

本发明四周均设有显热交换器，显热交换器后侧分别设有（填料），本发明的设备内在顶部与底部同设有送风扇与排风扇，送风与排风风量近似为1：1，风系统分为相互隔离的两个通道，分别为一次空气通道（实线箭头所示）与二次空气通道（虚线箭头所示），其中一次空气通道流程为：室外空气→过滤网→空气对空气显热换热器（降温）→填料（湿帘，进一步降温）→送风机→送入室内，二次空气通道流程为：室内回风→空气对空气显热换热器（升温）→排风机→排出室外。

该显热换热器为系统核心部件，为叉流式空气对空气型热交换器，由于二次空气入口为室内回风，温度较低，而一次空气入口为室外高温新风，二者存在较大温差，在显热换热器内进行热交换，室内回风冷量传递给室外新风后，一次空气干球温度与湿球温度均降低，再经过后侧填料后，一次空气干球温度进一步降低，经送风机送风室内。

为了平衡一次空气与二次空气阻力，以及经换热效率优化后，空气对空气显热换热器为设计为薄型不对等流量型，即换热器与普通显热交换器相比，其厚度较薄，一般仅为80mm～120mm，并且与普通叉流式显热交换器不同的是，一次空气通道与二次空气通道片距不等，一次空气通道宽度为2mm～4mm，二次空气通道为6mm～10mm。

填料为小波纹薄型结构，其填料厚度一般为60mm～80mm，其波纹高度一般为3.0mm～4.3mm，当设备为长方体结构，或是方形时，四块填料分别将其两侧面切成45度夹角，使得四块填料拼凑成一个方形。

电机采用双轴式电机，电机两端分别安装有一个轴流风叶，电机采用上下双重固定，减小振动，同时提高上下风机同心度。

根据送风与排风负荷特点，将送风风机与排风风机设计成相同叶型，即一正一反。

系统内顶盖上部设计有防水结构，雨水经内顶盖汇集流入底盘中。

本发明的设备送回风管为圆环形结构，外环通二次空气室风回风，内环通一次空气向室内送风，风管与底盘法兰采用“V”型卡槽联接。

或者，送回风管为一体两管结构，与本发明的设备联接时，接口处作另外的设计。

本实施例中的说明不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。

对于本发明所属技术领域来说，在不脱离本发明构思的前提下所做局部细小改动，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带排风和冷量回收的蒸发冷却的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、首先设置送风腔（1）以及设置一冷风腔（2），使二者相连通；

S2、然后在冷风腔（2）中设置一风扇电机（3），所述风扇电机（3）有前轴（31）和后轴（32）；在前轴（31）的端头连结送风扇（4）；

S3、然后在冷风腔（2）的周围设置空气显热换热器（5）；

S4、然后在空气显热换热器（5）的内侧，设置填料（6）；

S5、然后在冷风腔（2）的顶部设置隔板（7），使所述隔板（7）与机壳（8）之间构成回风道（9）；

S6、然后在回风道（9）的顶部设置一排风腔（10），一排风扇（11）被设置在排风腔（10）之中，并将所述排风扇（11）被固定在所述后轴（32）的端头；

S7、然后在送风腔（1）的外部设置回风进风腔（12），所述回风进风腔（12）的出口与所述空气显热换热器（5）的第二通道（51）连通；

S8、然后设置空气显热换热器（5）的第一通道（52）与室外一次进风（55）连通。

2.根据权利要求1所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却的方法，其特征在于：步骤S4所述填料（6）上方设置布水管（61）。

3.一种带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于，所述设备包括：

一送风腔（1）以及一冷风腔（2），二者相连通；

一风扇电机（3）设置在冷风腔（2）中，所述风扇电机（3）有前轴（31）和后轴（32）；在前轴（31）的端头连结送风扇（4）；

所述冷风腔（2）的周围设置有空气显热换热器（5）；

所述空气显热换热器（5）的内侧，设置有填料（6）；

在冷风腔（2）的顶部设置隔板（7），所述隔板（7）与机壳（8）之间构成回风道（9）；

在回风道（9）的顶部设置一排风腔（10），一排风扇（11）被设置在排风腔（10）之中，所述排风扇（11）被固定在所述后轴（32）的端头；

在送风腔（1）的外部设置回风进风腔（12），所述回风进风腔（12）的出口与所述空气显热换热器（5）的第二通道（51）连通；

设置空气显热换热器（5）的第一通道（52）与室外一次进风（55）连通。

4.根据权利要求3所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于：

所述回风进风腔（12）与回风进风管（13）连通。

5.根据权利要求3所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于：

所述送风腔（1）与送风管（14）连通。

6.根据权利要求3所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于：

所述填料（6）上方设置布水管（61），布水管（61）与输水管相连通，输水管末端与水泵相连通。

7.一种带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于，所述蒸发式冷气设备包括：

一送风腔（1）以及一冷风腔（2），二者相连通；

在冷风腔（2）中设置一风扇电机（3），所述风扇电机（3）有前轴（31）和后轴（32）；在前轴（31）的端头连结送风扇（4）；

在冷风腔（2）的周围设置空气显热换热器（5）；

在空气显热换热器（5）的内侧，设置填料（6）；

在冷风腔（2）的顶部设置隔板（7），所述隔板（7）与机壳（8）之间构成回风道（9）；

在回风道（9）的顶部设置一排风腔（10），一排风扇（11）被设置在排风腔（10）之中，所述排风扇（11）被固定在所述后轴（32）的端头；

在送风腔（1）的外部设置回风进风腔（12），所述回风进风腔（12）的出口与所述空气显热换热器（5）的第二通道（51）连通；

设置空气显热换热器（5）的第一通道（52）与室外一次进风（55）连通；

所述送风腔（1）与送风管（14）连通以及所述回风进风腔（12）与回风进风管（13）连通；

所述送风管（14）和回风进风管（13）构成双层风管。

8.根据权利要求7所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于：

所述送风腔（1）与送风管（14）通过“V”型卡槽进行连通。

9.根据权利要求7所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于：

所述隔板（7）与机壳（8）之间设置雨水导流片（71），由隔板（7）向下设置雨水导流通道（72）；

在填料（6）的下方设置储水容器（74），储水容器（74）内设有排水阀及溢流通道。

10.根据权利要求7所述的带排风和冷量回收的蒸发冷却设备，其特征在于：

所述隔板（7）与后轴（32）之间设有防水套圈。